在机械3D图设计领域,设计师需掌握一系列专业术语以精确描述模型特征、材质属性及渲染效果。以下是关键术语及其定义:
一、基础模型术语
3D模型(3D Model)
通过三维建模软件创建的立体数字化对象,由几何形体、顶点、边和面构成,是机械设计的基础载体。网格模型(Mesh Model)
以多边形(如三角形、四边形)为基本单元定义的模型结构,通过顶点坐标和面片索引描述物体形状,广泛应用于实时渲染和动画。NURBS模型
基于非均匀有理B样条曲线的数学模型,适用于精确表达复杂曲面(如汽车车身),支持局部修改而不影响整体形状。CAD模型(Computer-Aided Design Model)
使用计算机辅助设计软件(如SolidWorks、AutoCAD)创建的模型,强调参数化设计和工程精度,常用于机械零件设计。
二、模型特征与操作术语
倒角(Bevel/Chamfer)
对模型边缘进行斜切或圆角处理,消除锐边以提升安全性或美观性,例如机械零件的45°倒角。圆角(Fillet)
通过指定半径对边缘进行圆弧过渡,常用于减少应力集中或改善握持手感。布尔运算(Boolean Operation)
通过交集、并集、差集等操作组合多个模型,例如用“差集”从实体中挖出孔洞。阵列(Array)
沿指定方向(线性、环形)复制模型实例,适用于创建周期性结构(如齿轮齿、散热鳍片)。
三、材质与纹理术语
材质(Material)
定义物体表面属性的数据集合,包括颜色、反光率、透明度等,通过Shader(着色器)实现渲染效果。贴图(Texture Mapping)
将二维图像(如木纹、金属拉丝)通过UV坐标映射到三维模型表面,增强真实感。常见类型包括:- 漫反射贴图(Diffuse Map):定义基础颜色。
- 法线贴图(Normal Map):模拟表面凹凸细节而不增加几何面数。
- 高光贴图(Specular Map):控制反光区域和强度。
UV坐标(UV Coordinates)
二维纹理空间中的坐标系(U为水平轴,V为垂直轴),用于精确对齐贴图与模型表面。
四、渲染与光照术语
渲染(Rendering)
将三维模型转换为二维图像的过程,通过模拟光线物理特性(反射、折射、阴影)生成逼真效果。全局光照(Global Illumination)
计算光线在场景中的多次反弹(如间接照明),提升环境真实感,但计算量较大。环境光遮蔽(Ambient Occlusion, AO)
模拟物体表面微小凹陷处的阴影效果,增强细节层次感,常用于机械零件的缝隙渲染。HDRI环境光(HDRI Lighting)
使用高动态范围图像(HDRI)提供全景光照和反射信息,可快速创建真实环境照明。
五、高级建模技术术语
拓扑优化(Topology Optimization)
基于力学分析自动调整模型结构,在满足强度要求的前提下减少材料使用,常用于轻量化设计。参数化设计(Parametric Design)
通过定义尺寸参数和约束关系(如齿轮模数、孔间距)实现模型自动更新,提升设计效率。逆向工程(Reverse Engineering)
通过三维扫描获取实物点云数据,重建CAD模型,适用于零件修复或竞品分析。
六、工程制图相关术语
公差(Tolerance)
允许的尺寸变动范围,确保零件装配兼容性,例如孔径标注为“Φ50±0.05”。基准(Datum)
作为测量和标注的参考平面或轴线,通常用大写字母(如A、B)标识。形位公差(Geometric Tolerance)
控制零件形状和位置精度的标准,包括平行度、垂直度、同轴度等,例如圆柱度公差0.01mm。