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第一章 了解三维设计
目录
第一节 设计的飞跃 —— 从二维到三维
第二节 什么是三维设计
第三节 三维设计——CAx的基石
第四节 无处不在的三维建模
第五节 三维建模的历史、现状和未来
第六节 如何学好三维设计技术
第一节 设计的飞跃 —— 从二维到三维
从二维到三维
目前我们能够看到的几乎所有印刷资料，包括各种图书、图片、图纸，都是平面的，是二维的。而现实世界是一个三维的世界，任何物体都具有三个维度，要完整地表述现实世界的物体，需要用X、Y、Z 三个量来度量。所以这些二维资料只能反映三维世界的部分信息，必须通过抽象思维才能在人脑中形成三维映像。
三维建模技术直接将人脑中设计的产品通过三维模型来表现，无须借助二维图纸、制图规范、人脑抽象就可获得产品的三维空间结构，因此直观、有效、无二义性。三维模型还可直接用于工程分析，尽早发现设计的不合理之处，大大提高设计效率和可靠性。
从二维到三维
第二节 什么是三维设计
设想
设想这样一个画面：父亲在炉火前拥着孩子，左一刀、右一刀地切削一块木块；在孩子出神的眼中，木块逐渐成为一把精致的木***或者弹弓。木***或弹弓形成的过程，就是直观的三维设计过程。三维设计在现实中非常常见，如孩子们堆沙丘城堡、搭积木的过程是三维设计的过程，雕刻、制作陶瓷艺术品等，也都是三维设计的过程。三维设计是如此的形象和直观：人脑中的物体形貌在真实空间再现出来的过程，就是三维设计的过程。
三维设计系统的主要功能是提供三维设计的环境和工具，帮助人们实现物体的三维数字模型，即用计算机来表示、控制、分析和输出三维形体，实现形体表示上的几何完整性，使所设计的对象生成真实感图形和动态图形，并能够进行物性（面积、体积、惯性矩、强度、刚度、振动等）计算、颜色和纹理仿真以及切削与装配过程的模拟等。具体功能包括：
形体输入：在计算机上构造三维形体的过程。
形体控制：如对形体进行平移、缩放、旋转等变换。
信息查询：如查询形体的几何参数、物理参数等。
形体分析：如容差分析、物质特性分析、干涉量的检测等。
形体修改：对形体的局部或整体修改。
显示输出：如消除形体的隐藏线、隐藏面，显示、改变形体明暗度、颜色等。
数据管理：三维图形数据的存储和管理。
第三节 三维设计——CAX的基石
三维设计——CAx的基石
CAx技术包括CAD（Computer Aided Design，计算机辅助设计）、CAM（Computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造）、CAPP（Computer Aided Process Planning，计算机辅助工艺规划）、CAE（Computer Aided Engineering，计算机辅助工程分析）等计算机辅助技术；其中，CAD技术是实现CAM、CAPP、CAE等技术的先决条件，而CAD技术的核心和基础是三维建模技术。