轻量化模型在工业设计真实感表达中的应用

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1���x ��{t��w��u��wv���i��i��k���"http://www.cnpact.com/" target="_blank" class="keylink">环境绿化问题，如果每棵树、每朵花和每颗草都用模型来表现的话，场景里的模型面数将会是一个极其庞大的数字，可以利用贴图贴在面片模型的方法来解决这个问题。

以草坪贴图代替草坪三维建模为例，在用Plane命令创建好平面对象后，打开材质编辑器，选择一个材质球，将草坪贴图赋予材质球后，调整好相关参数，再将材质球指定给建好的平面对象，最后渲染，效果如图3所示。三维模型在3ds Max中的轻量化流程图如图4所示。

五、应用实例

1.轻量化前

以SolidWorks软件中某大型机械设备的转臂系统为例，先将其在软件中直接另存为stp格式文件，然后将其导入Rhino中，再转存为3ds格式文件，最后导入3ds Max中，测得其三角面数为2 831 391，初始载入时间为55s，场景变化随着鼠标移动滞后4s。效果如图5所示。

2.轻量化后

先在SolidWorks软件中，对其内部不可见的零部件、涉及到技术保密的零部件和表面极其微小的螺钉等零部件进行压缩、简化配置等相关操作，对模型进行第一次轻量化。将模型文件另存为stp格式文件，然后将其导入Rhino中，再转存为3ds格式文件，最后导入3ds Max中。

对于导入3ds Max后的模型文件，首先对具有相同材质的模型进行合并，比如处于转臂支撑系统上的较大的螺母螺钉等。然后运用批处理ProOptimizer对臂架等相关零部件进行减面操作，再对较简单的蒙皮主件等模型进行重建简模等相关操作。得到轻量化后的模型，对其进行测试，测得其三角面数为614940，初始载入时间减少为10s且场景变化不会滞后鼠标移动，效果如图6所示。轻量化前后数据对比如表3所示。

六、结语

以三款常用的参数化软件SolidWorks、Inventor和Pro/ENGINEER为例，主要从基于减少模型个数和简化零部件两个角度出发，提出了在三款软件中进行第一次轻量化的方法。通过实验分析出，三款软件各自以不同的中性文件格式导入3ds Max方法的特点，对于SolidWorks和Pro/ENGINEER中的三维模型，使用第三方软件Rhino存为3ds格式导入3ds Max，效率和质量更高。对于经过第一次轻量化后导入3dsMax中的模型，从精简模型个数、精简模型面数以及使用纹理贴图代替三维建模三个角度出发，运用相关的方法对模型进行第二次轻量化，得到相对精简的模型，从而减少了计算机的数据计算量，提高了在三维造型软件中进行工业设计的效率。

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