SolidWorks Corporation推出PDMWorks Enterprise 2008

　　结合SolidWorks和3DS Max实现机械产品的仿线作者: 王明*孔垂雨来源: 万方数据

　　本文根据机械产品的三维仿真动画的制作需要，分析了SolidWorks和3DS Max软件的优缺点，研究了SolidWorks模型导入3DS Max软件的方法，并采用SolidWorks软件对机械产品进行建模及装配，将三维模型导入3DS Max进行渲染及动画制作，完成机械产品的仿真动画，从而提高产品的协同设计，方便产品的宣传和销售。

　　传统的机械产品设计仅仅注重产品的前期功能性设计，例如结构、功能、成本等，这些依靠常用的CAD软件即可完成，后期验证产品功能时，可使用CAE软件进行分析验证。在市场经济条件下的产品开发，除了对产品本身功能进行设计外，还需注意采用多种多样的形式进行产品的后续宣传和形象传递，如海报、说明书、产品的仿真动画等，特别是如何使机械产品动态运作符合其实际的工作规律，并且把这种视像记录下来，这一技术在产品开发过程中正占据着越来越重要的地位。笔者将SolidWorks软件和3DS Max软件相结合，完成机械产品的仿线SolidWorks和3DS Max的比较

　　SolidWorks以其功能强大、易学易用和技术创新的特点，已成为领先的、主流的三维CAD解决方案，尤其是SolidWorks具有丰富的软件接口，提供了多种输入/输出转换器，支持几乎市面上所有机械CAD软件格式的输入并能够输出包括VRML，IGES，STL，Pro/E，Photoshop在内的诸多文件格式。3DS Max是Autodesk公司出品的一款著名3D动画软件，是世界上应用最广泛的三维建模、动画、渲染软件，广泛应用于游戏动画、建筑动画、室内设计、影视动画、视觉效果和设计行业等领域，功能强大，扩展性好，建模功能强大；3DS Max通过自身以及插件，支持多种相关软件的不同类型文件的导入、导出，并且渲染速度快，画面质量高。

　　1)SolidWorks进行建模时是基于实体建模，它不仅能描述零件的轮廓线与表面，还能描述其体积，因此实体模型包含体积与曲面的各种信息；3DS Max进行建模时是基于曲面建模，仅仅描述了模型的曲面信息而不包括体积与质量等信息。

　　2)SolidWorks进行机械建模，模型尺寸精确，装配效率高，动态设计和特征管理模式使其修改方便；3DS Max对于工业机械类建模不够精确，装配管理效率低。

　　3)SolidWorks软件虽可以利用其自带插件PhotoWorks进行产品静态渲染，但无法进行动态渲染，利用MotionManager插件可进行动画设计，但效果无法与3DS Max相比。4)3DS Max中的模型可以导入各种VR软件中进行交互设计，但SolidWorks软件模型却不能直接导入，需借助于第三方软件来完成。

　　综上所述，2软件各有优势，因此结合2软件各自特点，取长补短，采用SolidWorks建模并装配，然后在3DS Max中进行模型的渲染以及动画制作。

　　风电机模型建好后，需将三维模型导入3DS Max，为完成仿真动画做好准备，将SolidWorks模型导入3DS Max中，有以下几种方法：

　　3)将SolidWorks文件转换成.wrl文件，这种格式适用很多软件，而且可以将装配体中的多个零件同时导入3DS Max中，方便快捷。

　　综上所述，在SolidWorks软件中建立好的装配体模型导入3DS Max中时，最好将SolidWorks文件保存成.wrl格式的文件，这样可以在保证模型质量时大大减少工作量，本例中风电机装配体导入3DS Max后如图2所示。

　　在模型导入后，对零件的位置、角度不要进行任何修改，装配体中的零件相互之间的位置，因在SolidWorks中已确定，导入到3DS Max中，零件之间的装配位置依旧保持不变，无须重新定位。虽然装配体在3DS Max中的装配位置与SolidWorks中保持一致，但装配关系却不复存在，即各零件之间是可以任意移动或旋转的，因此需在3DS Max中将装配体中相对位置不变的零件设置成组。在本例中根据风电机的实际工作原理，将3个叶片和轮毂设置成组并加以命名，将3节塔筒设置成组并加以命名，机箱单独命名。

　　将模型导入3DS Max后，需要对模型做进一步的编辑与修改，以求更好地符合现实产品的真实性。主要的编辑与修改有：赋予模型基本材质属性与贴图、模型优化，打开材质编辑器，在材质和贴图列表中选择物体的材质和贴图，获得理想的表面效果。利用灯光命令可以设定光源的类型、起始点、角度和强度，同时可以将“.bmp”，“.avi”，“.tif”等格式的图片设置为背景。

　　首先，把风电机的各个零部件按所在的位置关系划分组(Group)，然后用选择连接和打断连接的命令建立起物体之间的层级关系，建立物体与物体之间的子物体和父物体，当修改子物体时不影响父物体的位置关系，而父物体的位置变动将影响到子物体的位置关系，它们之间是随动的。在动画制作中，关键是调整关键帧的位置，调整该零件的动画位置功能曲线，使之符合产品的运动规律。

　　采用SolidWorks软件进行产品的三维设计，采用3DS Max软件对所设计的三维产品进行渲染与动画，充分发挥了SolidWorks与3DS Max的各自长处，完成高质量的产品的仿真动画，提高了产品的协同设计，方便了产品的宣传和销售。