[摘要]随着科技大时代的到来，绘图软件层出不穷，相对于传统的手工绘图，计算机绘图具有快捷、便利、准确、易修改、易保存、易传送等特点，因此，AutoCAD（AutoComputerAidedDesign,计算机辅助设计）应运而生。计算机辅助设计的规范性和科学性为各行各业的产品设计提供了规范化的设计方案，从而提高了设计的成功率和效率。随着时代审美的提高，产品设计在满足实用性和经济性的前提下，产品的艺术造型和艺术效果势必被提高到一定的地位。
[关键词]AutoCAD；产品设计；艺术性；高端应用
1.引言
科技的发展催生了层出不穷的绘图软件。计算机绘图相较于传统手工绘图，具有快捷、便利、准确、易保存、易修改、易传送等特点，因此，AutoCAD（AutoComputerAidedDesign,计算机辅助设计）应运而生。因为其拥有强大而精确的二维绘图功能，目前已成为国际上广为流行的绘图工具。它可以轻松地帮助用户实现精确平面图形绘制及实体建模等多项功能，极大地提高了设计人员的工作效率,可用于机械、建筑、陶瓷、服装及室内装潢等工程设计领域。计算机辅助设计的规范性和精确性为各行各业的产品设计提供了规范化的设计方案，从而提高了设计的成功率和效率。随着时代审美的提高，产品设计在满足实用性和经济性的前提下，产品的艺术造型和艺术效果势必被提高到一定的地位。
2.AutoCAD软件以精确绘图、灵活操作、工作效率高为产品设计保驾护航
2.1精确绘图，灵活方便。在机械、建筑、陶瓷、鞋业等行业中，精确绘图很重要，计算机辅助设计的规范性和精确性确保各行各业产品规范化的设计方案，从而提高了设计的成功率和效率。AutoCAD软件提供了从毫米到微米级的精确绘图单位的选择功能；圆和圆弧的平滑度的显示分辨率高达20000；对象捕捉、追踪到点；二维、三维、相对坐标、绝对坐标及极坐标输入的UCS和WCS系统灵活切换。
2.2多种不同方式的操作，科学合理。在Autocad绘图过程中，可以选择四种不同方式来画直线，它们分别是从菜单中选择绘图→直线；从绘图工具栏中单击相关图标，从命令行中输入快捷命令Line以及在绘图区右击鼠标，在弹出的菜单中选择。同样修改功能等也有四种操作选择。
2.3绘图环境设置和管理灵活、到位AutoCAD软件绘图环境中关于颜色、光标大小、自动捕捉标记大小、设置对话框、拾取框的设置，以及图层工具栏中具有当前层、锁定层、冻结层、新建及删除图层等设置和控制图层属性（包括颜色、线宽、线型）及输出打印等相关设置灵活准确切换。
2.4图纸管理、多视口绘图、文字表格编辑、输出打印、电子传递归档等功能标准、规范、便捷；键盘快捷键的预设极大地提高工作效率，特别是高级版的跨设备访问、兼容性越来越强大AutoCAD软件每年更新一版，高级版布局更灵活，新增智能标注快速准确，新增的快速RT渲染减少了灯光、路径等物理设置带来的麻烦。新增的几何约束、三维曲面与实体转换等功能使得三维实体编辑能力大增。DWG的图形存储到多种设备上实现无缝工作流，增强共享视图、跨设备访问、编辑查看和共享CAD图形、用户界面新增平面设计图标和4K增强功能来增强视觉效果、PDF导入SHX字体文件和光栅图像等。
3.AutoCAD的产品设计艺术性的高端应用
随着时代经济的高速发展，人们的物质得到了极大满足，势必对产品的艺术造型提出更高要求，产品不但要有使用功能，还要满足人们对时尚美的要求。AutoCAD软件具有实现产品设计艺术性的强大功能，被越来越多的专业设计者所采用。
3.1渐变色图案填充。CAD的平面图形图案填充不但可以选择软件给定的样例，还可以自行设色，特别是渐变色的双色填充选择，通过两个相近色的设置，可以给人带来逼真的立体效果。在相关绘图工具的帮助下，有一定绘画功底的人可以在软件上轻松设计出各种美轮美奂的工笔画或卡通画。维旋转、三维对齐等三维操作，是实现复杂工业产品造型设计的有力保障CAD中三维实体编辑功能越来越强大，图2为足球实体编辑，分别画出等高的正六棱锥和正五棱锥实体后，多次运用三维阵列、三维旋转、三维对齐等三维操作工具。先把正六棱锥与正五棱锥各复制多份备用，然后把一个正六棱锥与另一个正五棱锥的锥点以及另外两底边顶点三维对齐，重复多次三维对齐后再三维阵列、三维旋转，最后形成足球实体建模。
3.2放样、扫掠、拉伸等三维实体编辑功能及三维阵列、三维旋转、三维对齐等三维操作，是实现复杂工业产品造型设计的有力保障。CAD中三维实体编辑功能越来越强大，图2为足球实体编辑，分别画出等高的正六棱锥和正五棱锥实体后，多次运用三维阵列、三维旋转、三维对齐等三维操作工具。先把正六棱锥与正五棱锥各复制多份备用，然后把一个正六棱锥与另一个正五棱锥的锥点以及另外两底边顶点三维对齐，重复多次三维对齐后再三维阵列、三维旋转，最后形成足球实体建模。
3.3世界坐标系和用户坐标系、视觉样式以及视图的灵活切换，是实现产品艺术效果的坚强后盾。CAD中坐标有两种：世界坐标系（默认）wcs和用户坐标系ucs（自定义），配合视图选择便于及时编辑和查看产品的不同面的造型。例如，茶壶的设计，要随时切换坐标和不同的视图进行壶身外实体、内腔、壶嘴、壶把儿、壶盖的绘制，才能最后形成一把掐丝银壶的设计。
3.4三维剖切以及布尔运算一步一步稳步推进，最终实现复杂产品的艺术造型。图4为经多次布尔运算依次得到鞋跟、鞋帮、鞋面、鞋底防滑齿，最后完成的鞋模。
3.5渲染是提升CAD产品设计艺术性的关键环节。3.5.1材质的选择。如图5-3的青花瓷碗是在图5-1的实体上,选用半透明的白瓷材质加全透明、高折射率的淡湖色清水材质组合,再选用图5-2的蔷薇花图案对碗不透明贴图后渲染而成，营造了素雅的艺术格调；而如图5-4的瓜棱壶,相同的产品造型在选择不同材质后凹凸贴图再渲染的产品效果图,便于设计人员与生产人员交流,在达到产品的功能要求前提下,选择不同艺术效果，增加生产后产品的销路。3.5.2应景的贴图，对相关产品的艺术定位起到推波助澜的效果。贴图可以选用自己绘制的CAD平面图或三维图，如图6-1中CAD护手霜瓶，渲染后保存为图片，再用作图6-2产品包装盒上的不透明贴图，把它改成米黄色，仿佛嗅到了牛皮纸与护手霜的宜人香味，达到了相得益彰的设计效果。3.5.3凹凸贴图给人一种触手可得的即视感。如图7，用蔷薇花图案作为不透明贴图的调羹,渲染后存为图片，另画一个口杯，复制一份,赋予不同色彩如图7-2，再以图7-1作为凹凸贴图的图片，贴在不同材质的口杯上，绚烂夺目，触感满满，效果对比如图7-3所示。3.5.4合理地运用光源及其它渲染高级设置，完美出图。合理地运用光源及其它渲染高级设置，如图8为放样形成的杯子,先选一种反光度高、折射率高、透明度高的白色玻璃材质加蝴蝶图案不透明贴图，接着添加一个聚光灯和一个点光源，渲染出效果图8-1；增加和调整光源,降低杯子透明度,改变杯子颜色为粉色如图8-2；渲染出图8-3一个粉色半透明玻璃杯在托板的映衬下更加光彩夺目，最终以艺术品的形象完美地呈现在大家面前。材质加蝴蝶图案不透明贴图，接着添加一个聚光灯和一个点光源，渲染出效果图8-1；增加和调整光源,降低杯子透明度,改变杯子颜色为粉色如图8-2；渲染出图8-3一个粉色半透明玻璃杯在托板的映衬下更加光彩夺目，最终以艺术品的形象完美地呈现在大家面前。
4.结语
计算机辅助设计不但为工艺产品设计提供了规范化设计方案，提高了设计的成功率和效率，降低了设计成本和设计周期，同时又方便设计者融入自己的设计理念和意图，赋予诸多产品艺术造型及艺术效果的操作功能，产品设计能同时达到产品的实用性（理性美）和美观性（艺术美），使得CAD设计在机械、建筑、园林、服装、陶瓷等各种工业产品设计上得到广泛使用。
作者:王小兰 单位:闽南师范大学物理与信息信工程学院