《计算机辅助造型设计》课程是车身工程专业造型方向的一门选修课，借助Alias系统，以汽车造型为例，介绍三维自由曲面造型的基本功能，汽车三维建模基本过程，及其最终的渲染表现方法。学生通过学习本课程，在汽车三维数字化造型方面得到扎实的训练，为汽车造型自主创意与实现打下必要的基础。
Introduction
Computer-aidedstylingisaselectivecourseintheareaofautomotivestylingfortheautomotivebodydisciplineinthehighercollegeofengineering,whichintroducesthebasicfunctionsofthree-dimensionalfree-formmodeling,themainproceduresofautomotivethree-dimensionalsurfacemodeling,andthefinalrenderingskillsbasedonAliasandfocusedonautomotivestyling.Throughthiscourse,studentswillgetasolidtrainingintheautomotivethree-dimensionaldigitalmodeling,andhaveanecessaryfoundationforautomotivecreativestyling.
课程基本信息
课程名称
课程编码
422117
英文名称
Computer-aidedstyling
课程学时
36
课程学分
1.5
课程类别
专业教育课程
课程性质
选修课
开课学期
第5学期
课内实验学时
20
适用专业
工业设计专业
开课单位
汽车学院工业设计系
选用教材
《产品设计表现Alias》，北京理工大学出版社，2006.09，杨道陵主编
主要参考书
1．《AutodeskAliasStudio标准培训教材I》，中国建筑工业出版社，2008.04，上海畅驭工业设计咨询有限公司主编
2．《AutodeskAliasStudio标准培训教材II》，中国建筑工业出版社，2008.04，上海畅驭工业设计咨询有限公司主编
3.《AutodeskAliasStudio汽车设计实战手册》，中国建筑工业出版社，2008.04，上海畅驭工业设计咨询有限公司主编
制定人
李强
2019年3月
二、教学大纲
1、教学目的
AutoDeskAliasAutoStudio是工业设计领域一个专业化的自由曲面造型系统，被汽车造型设计师广泛采用。本课程借助这个造型平台，以汽车造型为例，介绍这个造型系统的基本功能，汽车三维建模基本过程，及其最终的渲染表现。
本课程为学科基础选修课程。学生通过学习本课程，在汽车三维数字化造型方面得到以下方面的扎实的训练，为汽车造型自主创意与实现打下必要的基础：
（1）基本理论
自由曲面造型的特点，NURBS曲面造型，曲面的分割与连续，曲面的平顺。
（2）基本方法
掌握汽车数字化造型的基本流程，技术特点，各部分曲面设计方法，常用渲染手段。
（3）基本技能
输入输出控制，环境和参数设置，三维空间模型的操纵，工具的熟练使用，曲线、曲面的精确控制，光顺分析，色彩、材质、光的调控。
2、教学要求
考虑到本课程的特点，为了提高教学质量，采用了理论教学、实例讲授和上机实验相结合的形式，在教授基本理论的同时，尤其注意学生实际动手能力的提高。基本要求如下：
1、全面了解Alias造型系统，特别是AutoStudio和ImageStudio两个模块
2、了解系统的安装和基本环境、菜单和工具等的基本操作模式
3、了解和掌握NURBS自由曲面造型的特点
4、熟练掌握基于Alias的汽车数字化造型的基本方法和流程
5、熟练掌握复杂曲面的分析、分割与建模
6、熟练掌握自由曲线、曲面生成方法
7、熟练掌握空间曲面任意形状的分割、过渡连接，以及连接过程中的光顺保证及分析方法和技巧
8、掌握操作方法如对称映射、旋转阵列，圆角等基本方法和精确控制
9、熟练掌握渲染方法、色彩、光、材质，环境等参数的设置
3、预备知识或先修课程要求
无。
4、教学方式
课程由理论课堂和实验操作引导两部分组成，一律采用多媒体动画教学。理论授课16学时，教师讲授与课堂讨论相结合；实验操作引导20学时，以学生操作、设计为主，教师引导、答疑为辅。
5、实验环境和设备
1)硬件环境：每个学生一台微型计算机，讲台一台计算机和投影设备。
6、课程教学内容及学时分配
第一章基础操作（8学时）
1.1软件简介
1.2STUDIO工业设计流程
1.3启用AUTOSTUDIO
1.4窗口操作
1.5菜单命令简述
1.6初识工具
1.7CV曲线
1.8绘制曲线
1.9BLENDCURVE混合曲线
1.10NURBS概念
1.11KEYPOINT曲线绘零件图
1.12分类选择
1.13图层
1.14群组
1.15模型显示
1.16矩形导角
1.17小结
教学重点、难点、学时分配：本章应掌握基本流程、操作、曲线和曲面的绘制。教学重点是曲线、曲面工具的使用，难点是混合曲线的绘制、曲率梳和光顺程度的评价。混合曲线应1个学时，其它小节在本章学时内均匀分配。
思考题：
1、Alias能做哪些设计？
2、曲线造型设计的本质是什么？
3、视口和物体的操作的区别与相同体现在什么地方？
4、如何掌握设计的思维逻辑与功能之间的匹配？
5、光顺在汽车造型设计中是如何要求的？
第二章汽车建模（14学时）
2.1建模流程
2.2轮毂建模
2.3轮子建模及布置
2.4轿车建模
2.5小结
教学重点、难点、学时分配：本章应掌握旋转对称曲面和汽车自由曲面的建模。教学重点是轮毂和汽车曲面的设计，难点是曲面的光顺连接和裁剪。轮廓建模应5个学时，整车建模控制在8个学时，其它小节在本章学时内均匀分配。
1、轮毂建模的特点是什么？
2、如何找出轮毂设计中的基本曲面构成？
3、整车曲面的划分是如何进行的？
4、如何实现曲面的光顺连接？
5、如何利用图层划分表面？
习题作业：绘制个性轮毂1个、汽车主要造型部件3个及其整车外形建模1个。
第三章渲染展示（8学时）
3.1渲染基础
3.2轿车渲染
3.3小结
教学重点：环境渲染方法、色彩及光的运用。
习题作业：完成规定模型的渲染。
学习要求：掌握静态图片环境渲染以及动态视频的制作。
教学重点、难点、学时分配：本章应掌握静态图片渲染以及动态视频的制作。教学重点是环境渲染方法、色彩及光的运用，难点是色彩和光的运用。渲染基础4个学时，整车渲染4个学时。
1、渲染控制参数主要有哪些？
2、如何通过图层实现材质的选择？
3、什么是环境渲染，其主要调节参数是什么？
4、如何控制色彩和光、影子、折射和反射？
5、如何进行动画的设置和视频的录制？
习题作业：针对轮毂渲染、至少3张图片、汽车主要造型部件3个，每个至少3个图片，整车外形渲染，至少10张图片。动画和视频为附加选项。
7、实验项目内容、学时分配、实验小组
序号
实验项目
内容提要
实验
类型
学时
分配
分组
人数
地点
教学
要求
1
造型系统熟悉
界面认知、系统功能、基本操作
基础性
4
车身实验室PACE中心
通过本实验环节，使学生能够掌握先进的数字化汽车造型方法，使用数字手段完成三维汽车创意设计、达到曲面光顺、色彩搭配合理、渲染逼真的效果。
2
轮毂建模
整个轮毂建模
设计性
3
车灯建模
车灯外部表面和内部结构表面建模
后视镜建模
后视镜表面建模
5
进气格栅建模
进气格栅表面结构建模
6
整车建模I
整车外表面基本大面的构建
7
整车建模II
整车外表面细节模型的构建
8
整车建模III
整车外表面光顺的调整
9
仪表板建模
主副仪表板、方向盘的建模
10
座椅建模
前、后排座椅的建模
11
车门及其内饰建模
车门内外表面、内饰建模
12
车模渲染
零部件渲染
13
车模渲染2
整车渲染
14
实时渲染
RTT实时渲染
15
虚拟综合评价
RTT虚拟评价
8、考核要求、考核方式及成绩评定标准
(1)以考察方式记分。以最终模型（三维数模和渲染效果图）为考核标准，以百分制给予成绩。
(2)考核要求：
模型和渲染图片必须是自己设计的，不许抄袭别人设计的作品；
汽车零部件模型至少3个（wire格式），不同视角的渲染图片每个模型至少3张（jpg格式）；
整车模型1个（wire格式），不同视角的环境渲染图片至少10张（jpg格式）；
Wire格式模型应包括建模过程中的所有原始曲线和曲面；
JPG图片格式精度至少300dpi，最好600dpi，分辨率至少1024×768，最好1920×1080，不允许PS后期处理；
每个模型渲染时的渲染文件必须提交，且与渲染图片能够对应；
动画视频要求avi格式，为增分选项，应具备一定的展示效果和分辨率；
依据自己的设计内容，制作设计说明PPT（基本要求）和展板（增分选项）。
(3)建模可以结合造型设计大赛或按照指定的设计内容进行，评定标准为模型整体设计的效果、曲面光顺程度、渲染图片的展示效果及增分内容来综合评定。
(4)最终课程考核成绩采用百分制，满分100分，60分为及格。
9、其他说明
本课程针对工业设计专业学生开设，特别是造型方向的学生应需选择，课程选修人数最多限定为30人。另外，实验内容3-5,9-11,13-15为选做内容，其它为必做内容。