3Dmax 在飞机领域的运用探索

引言：

当今世界飞机已成为人们出行的交通工具，飞机凭借超速快捷和超高的安全性获得人们的青睐。飞机在设计制造、飞行运行、保养维护等各方面都要严格按照标准去执行以来保持飞机适航性，随之各种相关技术应运而生，VR 维修技术、3D 打印技术、扫描逆向等等技术打破传统工艺束缚，不断推动飞机行业向信息化、智能化、数字化发展，这也为3Dmax 技术在飞机领域运用提供了可能性。3Dmax 凭借其强大的建模能力和视觉效果，将在飞机领域绽放光彩。

1.3Dmax 介绍

3Dmax 是 Discreet 公司开发的（后被 Autodesk 公司合并）一款三维动画渲染和制作软件，可以建模、渲染、制作动画、特效展示等，是一款综合全能型三维软件。3Dmax广泛应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、三维动画、多媒体制作、动漫游戏以及工程可视化等领域。3Dmax 动画一般分为 3D 建模、动画制作、材质渲染、后期剪辑几大部分。

3Dmax 具有强大的建模功能，可以通过内置模型建模、复合对象建模、二维图形建模、网格建模、多边形建模、面片建模和 NURBS 建模等多种方法进行建模，也可以在网站下载模型进行修改模型。建模是 3Dmax 的基础，这与二维的 CAD 和三维CATIA等绘图模式还是有很多不同之处，3Dmax 要强化自己的立体空间感，强化思维空间。

动画制作：3Dmax 动画重点是关键帧动画。关键帧动画，是我们常见的动画，可设置物体前后两个不同的关键状态信息（位移、缩放、旋转等），由软件生成中间变换的衔接过程。 3Dmax 动画另一个重点是利用变换命令来实现动画的制作，常用的变换命令有路径约束、壳命令、噪波命令、切片命令、FFD 变形命令、链接约束等等，还可以通过对象属性、缩放等来完成动画的制作。

材质渲染：这是3Dmax 中灵魂，是对物体对象赋予实际的材质和贴图，让物体显示的更真实更形象。这还需要灯光的配合，外部场景的切入。渲染有多种软件如3Dmax自带的线扫线渲染器、V-Ray 渲染器、Art 渲染器、Arnold 渲染器等,V-Ray 渲染器就是最常用的渲染器，其功能非常强大，能够非常真实的模拟现实光照，具有操作简单、可控性强等特点，它以插件的形式安装在 3Dmax 中。

后期剪辑：根据实际情况，对动画进行剪辑，最大化展示效果。剪辑软件有AE、PR、剪映等等软件。其中剪映是一款国产软件，相对 AE、PR 来说简单一些，入手也相对容易一些。抖音上很多短视频都是通过剪映制作完成的，可利用定格、变速、倒放、蒙版、卡点、抠像、文字遮罩、关键帧动画等功能并使用了一些贴纸、转场等特效来实现字幕、动画以及音频的制作。

2.3Dmax 在飞机领域的运用

3Dmax 凭借其强大的功能，广泛应用于各行各业，不断深入人们的生活中。或许大家都在关注飞机的发展，尤其是我国 ARJ 飞机翱翔蓝天和国产大飞机 C919 踏上新征程，这已经打破波音、空客垄断天空的局面。随着时代的发展，飞机领域已经发生翻天覆地的变化，众多先进技术集于飞机一身，这就意味着飞机本身就代表当今时代最高科技，然而作为影视技术代表的3Dmax 也逐渐用于飞机领域中。

1）宣传新产品提升品牌知名度

对于飞机制造商而言，研发设计一款新机型必不缺少需要去推广去宣传，展示新机型的优势与特点，从而获得航空公司的认可，获取更多的飞机订单，提升自己的销售业绩，占据飞机营运市场。传统的宣传手册进行宣传已经远远跟不上时代的步伐，小小的飞机模型只能作为纪念品给人留念，飞机成品那么沉重与庞大总不能随身携带去展销，对于图片与文字展示显得那么苍白与乏味，然而采用 3Dmax 技术，建立飞机模型，赋予飞机材质与贴图，全方位动态展示飞机，便可解决上述所有难题。对于任何产品的宣传，3Dmax 最大的优势是可将产品的初始设计或概念想象用动画或视频给展示出来，视觉的效果能极大展示飞机的功能与性能。这也是飞机制造厂商非常喜欢的宣传方式，空客A350F 视频发布便是一个很优秀的例子。现在利用网络进行宣传带来的经济效益是非常直观和迅猛的，当今世上，流量为王，利用网上视频宣传是一种有效快捷的宣传方式。

2）动态仿真提升研发设计能力

目前常用的主流飞机设计软件有 CATIA、SOLIDWORKS、PRO/E、UG 等等三维软件，这些软件深受设计师的喜爱，利用这些软件可以设计出各式各样、新颖独特的产品。然而，设计的产品是静态的，动态功能很难展示，尤其是在复杂的区域进行干涉检查，通过肉眼进行检查很难发现其中问题。这就需要借助各种 仿真软件，进行观察分析，3Dmax 强大的动画制作和视觉效果完全能够满足一般设计师的工作需求。下面简单介绍一下 3DMAX 在研发方向的一个应用案例，展示卫星天线转动且天线部件自身转动的一个场景。

a)首先用 CATIA、SOLIDWORKS、PRO/E、UG 等三维软件建立产品模型。三维软件设计的产品精准真实，也便于后期仿真分析。

b)其次在产品中将需要分析的零件保存为 STL 格式。3Dmax 有很好的兼容性，可以导入多种格式的文件。

c)利用3Dmax 制作动画。这步非常重要，要理清思路，确立动画的制作顺序。

第一步：分析逻辑关系。底座是固定不变的，信号器和天线支架在一起要围绕底座上面的齿轮转动，这两部分是一个整体。信号器还有围绕自身轴承进行转动，这是一个独立部分。

第二步：经过模拟论证，先制作信号器转动的动画，让信号器转动起来。

第三步：将信号器链接到天线支架，这样两者为一体，且信号器跟随天线支架转动。

第四步：制作天线支架和信号器转动的动画，可从多个视图进行观察转动情况

第五步：如果观察效果不理想，可以根据需要架设目标相机，多角度进行观察，然后制作摄像机动画。

第六步：导出预览动画视频进行观察。

3Dmax 动画制作展示

d)渲染出图和视频剪辑

根据需要，可以产品进行渲染出图，这样更能真实的展示出场景效果。最后利用剪辑软件进行视频剪辑。成片后就可以进行产品宣传和展示了。

3）辅助教学提升培训质量

飞机领域，教育培训非常重要。无论是 CCAR145 部还是 CCAR147 部，都对培训有严格的规范要求，也对培训大纲和培训科目有相应的规定要求。采用常规的 PPT 教学，内容枯燥无味，关键知识点学生容易遗忘。对于基本技能培训，教员亲手示范，学生在暂短的时间内无法掌握要领。针对这些情况，可以将重点教学内容利用 3Dmax做成视频，将重点知识着重讲解，学生也可以反复观看，领悟其中的要点，加深培训印象。对于飞机维修领域同样可以适用，尤其是一些重大的结构改装或重点定检项目，利用3Dmax 进行模拟或培训，会起到事半功倍的效果。将3Dmax 制作的场景模型导入到VR 或AR 系统中，进行模拟教学，将是趋势所在。

3.结束语

时代在发展，科技在创新，飞机领域在不断的进步。3Dmax 凭借自身强大的功能，不断的创造着新价值，也会在飞机领域逐渐应用起来，科技引领一切，未来充满期待，我们要用新思维新理念去看待去接受新事物。