周红云

广东工贸职业技术学院机电工程学院教师，副高职称，主要研究领域为产品设计与制作、3D打印技术、艺术品牌研究等。近四年，主持3项省级以上教学科研课题，在国内外设计竞赛中获奖20余项。在省级以，上职业院校教学大赛中获奖7项，发表中文核心期刊作品7篇。

丘永亮

广东工贸职业技术学院机电工程学院副院长。副高职称。广东省工业设计一类品牌专业建设负责人，长期负责教学及科研管理工作。近五年，发表论文13篇，其中中文核心期刊论文5篇。获国家专利5个。完成省级以上项目2项。校级项目若干项、横向课题1项。

吕冰

企业设计师，长期从事产品设计与谊染相关工作，曾参与广东省教学科研“十三五”规划课题“‘互联网+’下创新创业教育融入高职产品设计开发课程路径研究”的课程资源建设工作，在国内外设计竞赛中获奖5项。 GNlosSFrREaBaCmm+p85/g3lmRMngWTrN+jex9c0vvuH+eFT2dhfB6J9pbkM2d9c

前言

后疫情时代，为推动经济复苏和社会发展，创新产品至关重要。当前，中国乃至世界，对产品创新设计师的岗位需求相较于以往任何时期都要大。而作为产品创新设计师，掌握最基本的Rhino软件三维建模、KeyShot渲染出图、虚拟模型的 3D打印，是适应新时代发展的有力武器。

Rhino是美国Robert McNeel & Assoc公司于 1998 年推出的一款基于NURBS的专业三维造型软件，除了能够方便快捷地生成产品的三维造型，还具有很强的兼容性，能够很好地与UG、3DS MAX、Pro/E、SolidWorks、Fusion 360 等其他三维软件结合使用，支持所有常见的格式，如DWG、DXF、3DS、LWO、STL、OBJ、AI、RIB、POV、UDO、VRML、TGA、AMO、TGA、IGES、AG、RAW等。与此同时，经过多年的不断升级与完善，Rhino软件逐渐被广泛地应用于产品设计、三维动画制作、工业制造、科学研究以及机械设计等领域，同时也成为高等学校工业设计、产品造型设计等专业的必修课程。

笔者在多年的产品造型设计与渲染课程教学实践过程中，发现Rhino软件存在涉及的工具命令多、控制面板分支复杂、定尺寸建模和非定尺寸建模差距大等情况。目前在市场上出版的关于Rhino软件的诸多书籍中，多以小图为主来展示产品的三维建模步骤，且鲜有同时涵盖KeyShot渲染出图、虚拟模型 3D打印的知识介绍。

初学者往往无法在众多工具栏中快速找到对应工具，以准确完成三维模型的构建任务，也无法快速学会虚拟模型的渲染和 3D打印技巧，进而很难在有限学时内快速且有效地掌握产品造型设计的建模、渲染与 3D打印的精髓。

因此，本书重点以初学者学习产品三维建模、渲染与 3D打印存在的困惑为出发点，围绕三维建模软件Rhino 5.0、产品渲染软件KeyShot 5、3D打印，系统解析产品的创新设计与实体模型制作过程。在产品案例的选择方面，由易到难、循序渐进。首先，产品案例从定尺寸建模逐渐过渡到非定尺寸建模。其次，在展示每个产品案例建模、渲染与 3D打印操作过程中，以大图显示每个步骤，最大限度地帮助初学者快速入门，及时掌握新工具、新命令，为其后续创新产品设计和实体模型制作打下了坚实基础。

本书共有 4 章，包括定尺寸建模、渲染与 3D打印，一级难度综合建模、渲染与 3D打印，二级难度综合建模、渲染与 3D打印，三级难度综合建模、渲染与 3D打印。其中，第 1 章围绕定尺寸，介绍产品的建模、渲染和 3D打印；第2 章到第 4 章，则是基于非定尺寸，并从一级难度的产品建模逐步过渡到三级难度的产品建模、渲染及 3D打印。每个产品创新设计案例的建模及渲染过程，均以大图形式呈现，最大限度地满足初学者的学习需求，帮助他们在短时间内快速入门产品创新设计与实体模型制作，并获得进一步的提升。本书既可以作为高校工业设计专业必修课程，如“产品设计开发”“产品造型设计与渲染”等课程的教材，也可以作为中学课外教辅，以及热爱产品设计与开发的社会人员的自学使用读物。

本书由广东工贸职业技术学院的周红云、丘永亮，以及企业设计师吕冰共同完成，其中周红云负责前三章内容的撰写，周红云、丘永亮、吕冰三人共同负责第 4 章内容的撰写，最后由周红云负责全书内容的修改与优化。在本书撰写过程中，得到徐勇军、何军拥、周渝明等同事的无私支持与帮助，在此表示感谢。同时，感谢暨南大学出版社的领导和编辑对本书的出版给予的大力支持与辛勤付出。

由于笔者水平有限，加上编写时间短，虽经再三审阅，难免会有不足之处，恳请各位专家和同行批评指正！

著 者
2022 年 3 月 yqxHqHehsHmzmPJ6ohT6MwsvqW6ufFB/oKItL4Px1tOOtEy5nzz8M8yeTrcaZNUS

1 定尺寸建模、渲染与3D打印

本章学习目标

本章主要介绍小方凳、果盘、贴花瓶子这三个案例的定尺寸建模、渲染和3D打印等知识，目的在于使读者了解Rhino 5.0 软件中绝对坐标值和相对坐标值的定尺寸建模特色，掌握直线工具、曲线工具对生成不同几何体产品的建模影响，并学会灵活选择不同规则线条工具，来完成不同造型工业产品的三维建模和3D打印任务。

（1）案例 1——小方凳： 本案例有两种建模方案可以建成小方凳的模型。分别以Rhino 5.0 软件中的 （多重直线工具）、 （矩形线工具）等直线工具入手，通过不同的建模步骤，完成小方凳这一规则体的绝对坐标定尺寸建模。目的在于使读者了解本软件中直线工具的使用方法，并快速掌握这两种工具定尺寸建模的本质区别。

（2）案例 2——果盘： 本案例应用软件中的 （以中心点和半径画圆工具）、 （直径画圆工具）、 （圆弧工具）等曲线工具，完成果盘的绝对坐标定尺寸建模与渲染。目的是让读者掌握规则曲线工具的应用。

（3）案例 3——贴花瓶子： 前两个案例均运用了绝对坐标定尺寸建模，本案例引用新的方式——相对坐标定尺寸建模，以 （内插点曲线工具）开始，来完成一个瓶子建模。主要目的是教会读者用不规则曲线工具实现复杂曲面的产品建模。 yqxHqHehsHmzmPJ6ohT6MwsvqW6ufFB/oKItL4Px1tOOtEy5nzz8M8yeTrcaZNUS