RHINO的3D空間觀念

這篇文章構思了許久，市面上有非常多有關3D電腦繪圖的工具書，內容也都不錯，但是為什麼3D還是學不好，是書的問題嗎？還是軟體的問題？其實一些教學經驗告訴我，都不是上述的問題，而是想法觀念的問題。為什麼想法觀念，會影響到3D繪圖的學習？

在談3D繪圖以前，先來了解，什麼是3D？

在過去數學的學習，有學到了座標觀念，X軸與Y軸的座標，可構成一個平面的圖案，然而只運用兩軸的座標，以圖面上來看，只是一個平面圖而已，這樣平面的圖面只能算是「2D」。



2D平面座標，X軸代表水平，Y軸代表垂直

 3D可稱做是三次元，或者是三維空間，日常生活中可指由「長、寬、高」三個維度所構成的空間。若是以數學的概念來描述的話，是一個三維的座標觀念，也就是X、Y、Z三軸的座標觀念。

3D立體座標，除了2D平面的X與Y軸以外，另外又多了一個Z軸(空間深度)

那講到這邊，對於什麼是3D，應該都有初步的知識吧。

那為什麼會覺得3D學不好是因為想法和觀念出問題導致影響到3D學習呢？這是因為想法大部分停留在2D觀念裏面所致。想法停留在2D的觀念，這樣子不管怎麼想，東西通通都是平面的，既然是平面的，那要怎麼去掌握他的立體美感呢？所以不管做任何的設計，其實從最初的Sketch開始，就必須要導入立體的觀念去畫這個Sketch，將來在進入到3D繪圖才不至於覺得會太吃力。

也許上述的說法，看過的人或許還會覺得模糊，直接舉一個例子好了。

舉一個鋼彈的頭為例子，在此先聲明，不是我特別喜歡鋼彈，是因為鋼彈的線條，曲面，平面，拿來練習3D真的是再適合不過了。





以這顆頭為例，再來看下列的工作視窗：

 



以RHINO這套軟體來說，工作視窗初使的設定可分為四個小視圖，這個視圖觀念是與工程圖學中的三視圖觀念一樣，分別是TOP(上視圖)，座標關係為X、Y兩軸也就是長與寬，FRONT(正視圖)，座標關係為X、Z兩軸(Z代表高)，RIGHT(右側視圖)，座標關係為Y、Z兩軸，最後一個小視圖，則是綜合X(長)、Y(寬)、Z(高)三軸的立體透視圖。

瞭解了視圖所代表的意義，再回到那顆頭：



在3D繪圖軟體裡可以在正視圖的工作視圖中輕易的畫出這顆頭的造型


以平面來說，這是一個很完整的造型，但是以3D的觀念呢？

但是看其他的工作是圖，上視或者是側視，卻顯視一條線段而已(黃線)



剛才的繪圖，只能算是一個平面式的繪圖，相信有Sketch手繪能力的，一定都可以畫出美美的圖面，但這樣的繪圖方式只考慮到2D平面的造型，也就是只運用到兩軸的座標來做線段的定位，那這樣的圖面只能算是停留在2D的階段。



已透視視圖來看，這個輪廓線，完全是平面，沒有任何的立體感



要讓這顆頭有3D的立體感，就必須要運用到第三軸的座標觀念，也就是上述不斷的重複說明的X(長)、Y(寬)、Z(高)三軸的座標觀念。但是該如何藉由線段的繪製與後續的端點控制去設定第三軸的座標，這才是RHINO的3D繪圖所要克服的一大難關。



若是不擅長去控制第三座標軸的繪圖者，有80%以上都會採用最直接的方法「擠壓成形」，但是這種擠壓出來的造型真的是理想中的3D造型嗎？

若是只會透過這種幾壓出來的平面造型來呈現，那這樣多數還是被卡在2D平面的框框裡無法跳脫。

要繪製一個具有立體美感的曲面或者是立體造型，最基本還是在線段的繪製與後續的端點控制上，因為線段是構成所有曲面的一個基本要建。



每一條線段，都有他的座標控制點

 

若是針對控制點的座標位置以及X(長)、Y(寬)、Z(高)的3D空間觀念加以運用，是不是就能夠做出一條理想的鋪面結構線段



 

正視圖線條座標不變，透過線段控制讓線段增加了第三軸的座標，是不是結構線段就跳脫了2D進到了3D階段了



透過調整好的結構線段進行鋪面，是不是就產生出了具有立體感的曲面或者是平面



鋪面完成後，是不是可以透過後續的細部處理，如R角，讓3D完整性更高



這顆頭的其他鋪面造型，是不是可以依此3D座標的空間觀念將他畫出來呢？

相信只要3D的空間觀念建立起來後，任何困難的3D造型在繪製時所碰到的種種難題，絕對是可以迎刃而解的。

給初學3D繪圖或者是學3D繪圖遇到瓶頸的各位一個參考囉。

基本技能

其實這一篇文章，在寫之前有蠻多掙扎的，我不知道我該不該寫，寫了，就會覺得好像是我在抱怨教書遇到的一些事情然後引發一些爭議性，但是不寫，又覺得無法傳達給學生一些觀念。學習任何事情，最重要的就是在於開始的基礎練習，基礎若是打的紮實，在將來絕對是受益無窮，因為任何事情都只是這些基本概念的重組而已。以學習這麼多年的工業設計，經驗告訴我，工業設計的基本技能，不外乎就是以下三點：

1‧徒手繪圖能力：
任何的設計一定都是透過想法的構思，在構思階段想法是抽象的，然而透過文字的方式，將想法寫出來，也只能算是一個概念與動機而以，在字面上看，還是只能去猜想這個設計呈現的感覺，最直接的方式，就是透過徒手繪圖的方式，確實將第一時間得到的靈感，用最迅速的方式，直接將想法給圖像化，所以徒手繪圖能力，絕對是學習設計的技能基礎中的基礎，既然是基礎中的基礎，所以就應當要有一定的水準呈現出來，但是我看到的手繪草圖，幾乎是沒有任何的成熟度以及水準，說難聽一點，就是小學生的塗鴉，我完全看不懂在畫什麼，說造型沒有造型，也感覺不出圖面的立體感，因為在手繪過程無法表現出立體感，之後要進入電腦進行3D繪圖那肯定是難上加難。所以一張有水準的徒手繪製設計手稿，除了可以掌握設計物件的一個基本造型外，也可以幫助往後3D建構的準確性，同時也可以幫助概念想法的釐清。



一張有高完整性的SKETCH，就是應該要有這樣的水準

 2‧電腦繪圖能力
現在已經是科技時代，電腦已經完全融入於生活當中，設計也不例外，平面設計傳統的照相打字已成過去，取而代之的就是具有強大功能的電腦繪圖軟體，不管是平面繪圖排版，甚至是3D建構與彩現，都是學習設計在電腦方面的基本能力，但對於工業設計來說，3D建構與彩現，更是重要。這兩個學期，也感謝學校有這個機會讓我能夠擔任電腦繪圖的指導老師，除了經驗的傳承以外，還是希望學生都能夠再電腦繪圖這個技能打下一個深厚的基礎，但是期望越高，是否相對的失望也會更高，這點我不知道，因為我目前還沒有看到所謂的成果，或許到了學期末才會知道，在過去上3D電腦繪圖的課，原則上都會有課堂作業，或許是以臨摹的方式進行3D建構，但這也會發生了不少問題，例如課堂作業，畫一支手機的3D，不難保證畫完這隻手機以後，要學生再畫一個滑鼠，學生就一定畫的出來，為什麼會有這種情形？不外乎就是學生只去死記畫這個手機的步驟，而不去想想在畫的過程，應該要用什麼樣的繪圖功能進行搭配與應用，有這樣的想法，相信往後應對在其他物件的繪製上也能夠得心應手。

因此這個學期採用的方式是讓學生以自由發揮的方式，來進行這個課程練習，但這樣的練習，卻也出現的一些問題，有人問我，可以畫魔人普烏嗎？我不反對，但是要想想，魔人普烏，跟工業設計有什麼關係？

科幻的東西如果要應對在工業設計之上，他會是什麼東西？是概念運輸工具嗎？還是其他，是不是在想，在畫的過程是不是應該要注意到他在造型上甚至是想法上的一個創新性？

運輸的東西如果要應對在工業設計之上，又會是什麼東西？除了外觀造型的臨摹以外，從臨摹之下，我又能學到什麼？例如臨摹機車，我以臨摹的方式去畫出機車，我是不是能在畫的過程中認識機車的結構，他的外觀造型與他的結構又有什麼樣的關聯性，是不是我往後進行運輸工具設計時能夠提供我一些幫助？

一般產品如果應對在工業設計之上，又包括了哪些？

今天我們學習的是工業產品設計，而不是皮克斯電腦動畫，如果今天學的是像史瑞克一樣的3D動畫，那畫魔人普烏我是絕對舉雙手贊成。

這樣的一個遊艇繪製，是不是就具有造型的概念創新性？

3‧模型製作
從模型製作當中，可以將圖面中的想法，付諸實行將其立體化，從這過程除了可以建構一個工業產品的分件概念以外，對於材質的運用也能夠有一定的認知，雖然說現在加工設備很先進，從最基本的雷射切割，CNC，RP成型等等，都可以實際且0誤差的呈現出來，因此手工模型可以說是越來越少人製作了，但不代表就不需要去學習他，應該要學習的是，如何快速且準確的將呈現出他的立體效果，如果是在外面業界工作，今天如果設計一個很不錯的產品，結果BOSS太喜歡了，要隔天就看到打樣，如果遇到這種情形怎麼辦？一般模型廠打樣都要排時程，絕對不可能一天就好，(不要懷疑，在業界什麼事情都是有可能會發生的)，是不是就應該要運用模型製作的技術，快速的打樣，迅速的呈現出來讓設計案件能夠迅速推動。

手工模型做的不像外包一樣不精緻沒有關係，但重點是要確實的將產品造形以及尺寸的精確性給完整的呈現出來最為重要

以上的叮嚀希望能夠幫助學生建立起一個正確的學習觀念，也許我有漏掉蠻多重點沒說的，如果往後有想到什麼，我再來補充吧。

由「35小時的法國和53小時的台灣」這一篇文章所得到的一些想法

今天下午看了網路上的一篇文章「35小時的法國和53小時的台灣」
http://www.wretch.cc/blog/tsaihsiang/10716022
有興趣的也可以稍微讀一下整篇文章，其實帶給了我現在所要做的生活型態研究非常多的想法，這一篇文章主要是探討所謂的「工時」問題。

因為工時的問題而引發不少社會問題，如過勞死，甚至是出生率降低(每天都加班到三更半夜，哪有時間生小孩阿)，現在政府甚至是將出生率過低提高為國安等級的重要事件來看待，但是有沒有想到是因為工時的關係，而造成的影響嗎？

以上言論並沒有任何政治立場，其實坦白說，就是因為這種超時工作以及被現在雇主扭曲的責任制，我才會決定離開職場往學術領域發展，說好聽一點，我這叫做轉換發展跑道。雖然當時決定這樣做，我覺得這是一種逃避的心態，但是回頭檢視我這一年多的生活，我覺得我過的很快樂，活出自我，設計創作的靈感不斷湧現，與之前在業界每天超過10小時以上有時候甚至是超過17個小時坐在辦公桌前想破頭都想不出靈感，然而每天對者螢幕發呆又要裝忙碌的生活可以說是天差地遠。

但是離開了業界踏入了學術界，對於產業的實務學習依舊是沒有中斷，因為還是有所謂的產學合作案，所以還是有很多機會可以學習設計實務的相關專業知識，因此對於教職工作而言，我還是可以教導學生時下的產業實務進行的方式，但比起產業實務，我反而會比較看重想法溝通這一個區塊。

透過想法的溝通可以確實的將心中的想法表達出來，確實的表達出來後可以幫助自己更加了解自己，也因為更加了解自己，所以才知道自己真正想要的是什麼，我認為這是現在台灣設計科系的學生普遍都有的問題，不懂得表達與溝通，過去的我也不懂得表達與溝通，所以經常在一個團隊底下都是狀況外的那一個，也因為這種慘痛的經驗，讓我不斷的學習表達與溝通，然而我不希望我這種慘痛的經驗發生在未來要踏入設計產業界的學生身上，因此在課堂上我不斷的要求學生一定要提出自己的看法，我不希望學生在底下是個木頭人，我希望我的課程可以帶給學生高度自由的課程，因此我很要求所謂課堂上的互動(但是新學期開始以來似乎多數還是木頭人)。

以上是有感而發寫的一些想法，但是最主要的還是要說，我離開了終日忙碌的產業界後，我找到了自己想要過的生活，雖然在寫學術論文期刊很傷腦細胞，但這何嘗不是思考邏輯的訓練呢，也因為這種高度自由的生活，我也才有那個機會再次參加微笑台灣這一個活動，目前走訪鄉鎮已經突破160個囉。

再次微笑

這是第二次參加這一個活動，還記得第一次參加這一個活動大約是在2005~2006這段時間，手上拿著微笑護照，走到哪章就蓋到哪，只是盲目的一直蓋章，除了蓋章還是蓋章。似乎沒有想那麼多。
 

記得當時要出發蓋章，因為太興奮了，所以當機車離開了住家的巷口，油門馬上給他催下去，結果就在下一個路口遇到可愛的條子杯杯，因此含恨吞下人生第一張紅單。


今年年初在7-11的書報架上再次看到了微笑護照，讓我想起了當初為了蓋章的瘋狂行徑，心想年輕真好，如果我今年再次參加這一個活動，我可以蓋幾個章呢？

過去蓋章時的數量總共有319顆章，因為全台灣有319個鄉鎮，但是今年總數有368顆章，因為在過去只有算鄉鎮市而已，像是直轄市還有一些獨立的院轄市如基隆市，新竹市等等都沒有微笑章，如今這些直轄市還有獨立的院轄市所有的行政區通通加入，所以整個微笑章的數量就多出這麼多，因此今年的護照上面就寫著  319鄉+  這樣的字。



2005以及2011微笑護照，2011的微笑護照總共有四種顏色



這算是一種自我的挑戰吧，從考上博士班，踏入教職開始，其實我一直給自己一個非常忙碌的生活，也曾經差點喘不過氣，拿到了今年的護照，一開始沒什麼感覺，但是當出發後蓋下第一個章以後，我在心中問自己，真的有必要讓自己過這麼坎的生活嗎？

我想從蓋章的旅程，應該可以得到很多的想法吧。