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DfAM专栏 | 赋能美好,设计升华——创成云SaaS平台多变数字化纹理,即将上线

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“纹理”在设计中是至关重要的维度之一,它是重要的视觉设计元素,是视觉表现中直接、有效的形态。水面荡起的涟漪,朔风吹过的金色沙丘,亦或是地壳运动形成的山体褶皱,大至宇宙太空的螺旋星系,小至微观形态的细胞结构,大自然的纹理随处可见。大自然之外,纵横交错的公路和街道,鳞次栉比的城市景象……视觉上的纹理蕴藏于各种事物中,有着各自独特的形式法则。


纹理不仅是自然的痕迹,还能是被创造出的人文艺术。现代社会标准化的工业生产导致了产品的趋同现象,纹理设计成为塑造差异化的主要方式,企业对纹理设计进而提出更高的需求,而传统的纹理设计一般以逆向工程和贴图为主,样式多为四方连续或仿生纹理。随着数字化能力的不断提升,传统纹理库已经无法满足新产品的需求,设计师逐渐对数字时代的产品具有更多期待,对数字时代的创成式设计、仿生美学等高科技产物投以更多关注,例如参数控制的数字化渐变纹理。

图1 参数控制的数字化纹理生成过程


安世亚太基于对设计的深刻理解,以及对创成式设计算法的积累,为满足客户对纹理设计的需求,降低纹理设计门槛,开发了数字化纹理设计功能,即将作为创成云SaaS平台又一自动化专业设计工具上线。多变的数字化纹理功能,相比于种类固定且难以创新的传统纹理,允许用户根据输入的参数,一键生成变化无穷的纹理样式,种类丰富且随需定制,还可以根据设计师和工程师的需求对纹理进行任意调节,更重要的是,生成的纹理会自动贴合三维曲面的表面和边界,能够在拓展设计边界的同时,极大的提升了纹理设计效率,是提升产品竞争力和差异化的最佳选择,能够应用于各行各业,促进产品个性化、定制化和数字化发展。

图2 数字化纹理可以自动贴合产品三维曲面


数字化纹理不是孤立的,它会先对输入的产品表面进行分析,得到基于产品的设计条件,这些条件可以称为“规则”。创成纹理模块的主要工作并非选择一个固定的款式并将其平铺在产品上,而是将影响纹理生成的条件转化为规则,包括密度、纹样、变化方向等规则,创成纹理就是处理各种规则,将它们转化为用户可以理解的输入参数。以德勒兹“抽象机器”的概念来理解,创成纹理模块可类比于一个机器,接受抽象规则的输入,输出基于产品表面和用户选择的结果,这个过程既是计算机生成纹理的过程,同时也是用户定制纹理的设计过程。对于创成纹理模块来说,规则可以被称为“输入参数”或“变量”,这些参数的变化,决定了计算机生成纹理的过程及结果。


图3 数字化纹理直接在三维曲面上提供丰富的设计结果


这样的设计过程决定了数字化纹理的几个特点:

  1. 贴合曲面:纹理基于输入的产品表面进行计算,使得图案与产品是完全贴合,且不需要进行边缘切除;

  2. 方便调节:数字化纹理图形基于控制参数变化,用户可以通过参数对纹理的结果进行随心的定制调整;

  3. 变化无穷:生成纹理的任意参数变化,都会导致计算结果的变动,因此多参数搭配的程序可以生成近乎无限的不同结果。


图4 数字化纹理可以自动贴合产品边界


多变数字化纹理模块操作简单,参数调整非常便捷,设计师和工程师可以把注意力完全放在对纹理效果的选择和评估方面。相对于传统纹理先挑选后裁切的工艺流程来说,数字纹理基于产品单独个体进行自动化生成的特点,使得工程师可以借由纹理模块生成无可挑剔的贴合图案,免去后期繁琐的手工修整流程,极大的提升了设计和修改的效率,提升产品独特性的同时,助力产品质量和产能的提升。

图5 数字化纹理设计操作流程


为了方便用户的交互与纹理挑选,平台对纹理类型进行了大致分类,用户可以在选择纹理类型的基础上,根据产品需求和个人偏好对纹理做更进一步的变化和调整。即便是同一种纹理,基于不同的表面划分方式和参数控制,也会产生无数种变化的样式。为了避免用户迷失在繁多的纹理种类中,纹理模块还提供了参数记录文档,会跟随纹理一起导出,使得用户可以根据文档快速定位到同一个纹理图形上面。目前的纹理模块支持导入pdf、ai、iges、stl、3dm等多种格式,可以根据设计师和工程师用户不同的需求导出相应的图片格式、矢量纹理及3dm、iges、step等模型格式,覆盖了从设计阶段到工程制造链条等不同阶段的需求。

图6 数字化纹理类型参数集




—作者—
侯华,安世亚太创成式设计工程师,米兰理工大学艺术设计硕士。主要负责数字化设计研究及图形算法在产品上的应用。


科普DfAM数控模具创成式设计曲面仿生控制
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首次发布时间:2022-06-24
最近编辑:2年前
DfAM增材制造
先进设计与增材制造
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