本文探討了可視化技術簡化工業產品設計的相關內容。

　　我們生活在一個快速讀圖的時代，圖像取代文本、表格和數據，豐富的影像取代枯燥的解說。在厚厚的線裝書與蔡志忠漫畫《列國志》中，我們選擇后者;在復雜的安裝手冊與生動的視頻演示中，我們選擇后者。生活如此，設計呢?

　　可視化技術 破解設計天書

　　如果說設計界有一種通用語言，確定無疑它就是基于CAD軟件的設計圖紙;然而出了設計部門，它就變成了天書。有時連制造等相關部門也不能完全讀懂。設計師和工程師有時候會抱怨：飛輪、軸承、連接器、開關、閥門、螺栓、管線在工程圖紙上就是各種抽象的符號，在利用二維的設計圖紙溝通復雜的制造過程時，我們很難向制造車間人員把零件的外形描繪清楚。而在競標時，設計團隊也很難期待招標方代表通過幾張二維圖紙建立起對三維實體的想象，更不要說準確的形象了。

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　　以其昏昏，使人昭昭，傳統的二維設計圖紙確實難逃其咎。多虧了工業領域的可視化設計技術，把抽象復雜的概念和數據，用具體、形象、一目了然的方式有組織、有條理的表達出來。無論是通過數字模型檢驗設計的可行性，還是按照可視化的圖紙進行產品裝配，或者是渲染惟妙惟肖的視覺效果，可視化技術讓設計和制造部門順暢的進行溝通。

圖1 用Autodesk Inventor渲染的大型包裝機械

　　不僅如此，大眾也能從可視化技術中受益。比如，目前在許多新產品推廣的網站上，用戶都可以直觀看到設計圖紙，甚至可以定制化的選擇色彩、材料與樣式，在產品生產制造之前對設計評頭論足，都是利用了可視化設計技術。

　　可視化技術破解了設計天書;設計語言不再只是少數人的特權。

　　設計驗證 簡單如“看圖說話”

　　小時候的語文考試中有一道題目叫看圖說話，要求根據圖畫寫一則小作文。現在回想起來，還真覺得有點多此一舉：當圖畫可以清晰地傳遞所有信息，任何文字的表達都是蒼白而無力的。用圖畫表達設計的全部構思、細節，大概是所有設計師的夢想，但是設計師的工作從來不是簡單畫畫圖就萬事大吉。

　　設計作品能不能被生產出來，除了要進行考慮周全的設計，還需要經過復雜的模擬與分析，驗證這個設計是否在實際環境中可行，而不是空中閣樓或者“樣子貨”。這些分析需要基于大量的數學計算，其結果也是用各種表格、曲線圖的形式呈現出來。數學家們喜歡這樣的精確與嚴謹，但是對于擁有藝術家浪漫氣質的設計師們來說，這些數據未免太枯燥了。有沒有更好的方式呢?

圖2 Autodesk Inventor生成的裝配圖的三維模型

　　如果所有數據都能夠用圖像展示?如果展示一根承重桿受力情況的不是曲線圖而是采用不同顏色區分的三維模型?如果展現兩只互相嚙合的齒輪的加速度、轉速關系的不是一張二維表，而是一段動畫視頻?其實，這些“如果”其實并不遙遠。

　　在歐特克面向制造業的數字化樣機(Digital Prototyping)解決方案中，所有分析與仿真的結果都可以在一個三維的數字模型中呈現出來。數字化樣機(Digital Prototyping)解決方案的基礎Autodesk Inventor軟件能夠自動創建塑料零件、鋼結構、旋轉機構、管線、電纜和線束等智能部件的幾何模型;Autodesk Inventor Studio則提供了一流的渲染、插圖和動畫工具，可以用來制作高品質、照片級及具有真實感的渲染效果圖和動畫。

　　而用于塑料注塑成型分析的Autodesk Moldflow中自帶了一款叫Autodesk Moldflow Communicator的軟件，可以把分析結果用三維模型、以量化的方式展示出來;這款軟件還提供了一種解釋分析結果的方式，相當于“看圖說話”的標準答案，這樣不同的設計人員分享這些結果就變得更加容易。

圖3 Autodesk Inventor的裝配設計功能

　　產品裝配 如同拼裝簡式家具

　　買IKEA家具的人大概都很享受拼裝家具的樂趣。在制造業有個十分類似的概念叫“裝配”，是指將零件按規定的技術要求組裝起來，并體現各零件與部件間的裝配關系和工作原理。

　　不過制造企業生產車間的工作可遠比組裝簡式家具來得復雜：用于產品裝配的設計圖紙通常不是圖文并貌的傻瓜手冊，而是一張張看起來十分復雜而枯燥的總裝圖和部裝圖。

　　設計師和工程師在進行裝配設計時特別要避免裝配工人的讀圖錯誤，并最終導致生產出來的產品與設計初衷背道而馳。在裝配過程中，即便是經驗豐富的老師傅也不敢掉以輕心，因為哪怕只是一個小小的零件安錯了位置，機器都可能無法正常工作而造成廢品。

　　好在今天的設計師們有了可視化技術這個好幫手，再復雜的設計圖紙也都被各種形象的圖形表達得一清二楚;裝配工人也不再擔心看不明白那些抽象的符號，因為所有零件都能找到相對應的三維數字模型，按圖索驥，就可以完成裝配。

圖4 Autodesk Moldflow Communicator的截圖

　　在裝配這個環節中，Autodesk Inventor將設計加速器(一個簡化裝配設計過程的工具)與易用的裝配工具相結合，可以幫助用戶確保裝配設計中的每一個零部件都正確安裝;設計師只需專心設計所需的零部件，而Autodesk Inventor的強大工具可有效控制和管理相關設計數據。Autodesk Inventor還提供了設計醫生的功能，使用設計醫生，設計師可以發現并改正三維模型中的錯誤，識別潛在的設計和裝配問題，并給出修正建議。

　　效果呈現 隨心所欲

　　設計的渲染，是將一個產品設計用更接近普通人的視角，真實的表現出來的步驟。因為人們總是本能的憑借第一印象或者外表判斷一個產品的優劣，因此設計渲染是產品設計過程中必不可少的環節。但這項工作在以往卻非常耗時費力：任何設計的修改都需要進行重新渲染，這曾經是設計師的夢魘。

　　今天，以歐特克旗下的Autodesk Showcase為代表的工業可視化軟件支持實時渲染，無需等待，設計師就可以隨心所欲的改變設計的顏色、材料、紋理、自然景觀、光線強弱、陰影效果。以汽車內飾的設計為例：原來在設計評審時一次只能展示某一種色彩、面料的搭配，其他方案只能采用圖紙打印的方式呈現。但是現在，設計師可以通過使用Autodesk Showcase軟件，向評審組展示不同材質、色彩、紋理、照明的選擇，并且可以進行實時更改，及時得到評審組的反饋意見。