计算机三维建模与动画基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:226

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出版时间:2008-6

价格:30.00元

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isbn号码:9787302172123

丛书系列:

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• 三维建模
• 动画
• 计算机图形学
• 建模基础
• 动画基础
• 数字艺术
• CG
• 软件教程
• 设计
• 入门

《数字孪生技术与工业应用》 书籍简介 本书聚焦于数字孪生（Digital Twin）技术的前沿理论、核心构建方法及其在现代工业体系中的深度应用。 在当前以工业互联网、智能制造和第四次工业革命为驱动力的时代背景下，数字孪生作为连接物理实体世界与虚拟信息空间的关键桥梁，正以前所未有的速度重塑产品设计、生产运营、维护优化乃至商业模式。本书旨在为工程师、技术研究人员、项目管理者以及相关专业学生提供一套系统、深入且具有高度实践指导意义的知识体系。 第一部分：数字孪生基础理论与概念框架 本部分奠定了理解数字孪生的理论基石。首先，本书详细阐述了数字孪生的起源、演进历程，并清晰界定了其与传统仿真、模型化方法的本质区别。我们构建了一个多层次的数字孪生参考架构，涵盖了从物理实体、数据采集层、模型构建层、数据分析层到服务应用层的完整技术栈。 核心内容包括： 孪生体的层次划分： 从产品级孪生、批次级孪生到系统级、工厂级甚至城市级孪生的概念辨析与特征分析。 数据驱动的核心： 深入探讨物联网（IoT）、传感器技术、边缘计算在实时数据捕获和传输中的关键作用。强调数据质量、数据治理和数据融合在维持孪生体“真实时性”与“高保真性”上的重要性。 模型构建的范式转变： 区别于传统基于物理方程的仿真模型，本书重点讲解如何融合物理模型（如有限元分析FEA、计算流体力学CFD）与数据驱动模型（如机器学习、深度学习）构建混合驱动的数字孪生模型，以实现对复杂系统行为更精准的预测与解释。 第二部分：数字孪生关键使能技术详解 本部分深入剖析支撑数字孪生落地的关键技术模块，这些技术是构建高精度、高可靠性孪生体的技术支柱。 实时数据同步与集成技术： 详细介绍了面向工业环境的通信协议（如OPC UA, MQTT, DDS）的特点与应用场景。重点阐述了如何利用时序数据库（Time-Series Databases）高效存储和检索海量、高频的工业物联网数据。 几何与行为建模集成： 探讨如何将高精度的CAD/CAE模型高效地导入、映射和运行于虚拟环境中。讲解了模型轻量化、语义化标记（Ontology）在多学科模型集成中的应用，确保虚拟模型不仅“看起来像”，而且“行为也像”。 仿真与可视化平台： 尽管本书并非专注于三维图形学本身，但我们深入探讨了如何将仿真结果实时渲染并可视化，以便用户直观地理解孪生体的状态。讨论了高性能计算（HPC）在复杂系统实时仿真中的部署策略。 人工智能与认知能力： 阐述了如何运用机器学习模型（如强化学习、异常检测算法）嵌入到孪生体中，赋予其预测性维护（PdM）、故障诊断和自动决策的能力，使孪生体从描述性工具进化为认知性工具。 第三部分：工业领域中的数字孪生深度应用 本部分是本书的实践核心，通过详实的案例分析，展示数字孪生在不同工业生命周期阶段的具体价值实现路径。 设计与研发阶段： 如何利用“设计孪生”（Design Twin）进行虚拟原型测试、快速迭代和参数优化，显著缩短研发周期，降低物理样机制造的成本。探讨了如何通过孪生体评估产品的可制造性与可装配性。 生产制造与运营管理： 重点讲解了“过程孪生”（Process Twin）和“工厂孪生”（Factory Twin）的应用。内容包括生产线布局优化、物流路径仿真、柔性制造系统的实时调度与控制。深入分析了如何通过监测设备孪生体，实现对关键设备的健康状态监测和能耗优化。 产品全生命周期服务： 聚焦于“服务孪生”（Service Twin）。探讨了如何利用运行中的产品数据构建其数字副本，以实现远程诊断、预测性维护策略的制定、备件库存的智能管理，以及面向“产品即服务”（PaaS）的商业模式创新。 跨域集成案例： 选取了航空航天、高端装备制造、流程工业等典型案例，剖析构建这些复杂系统数字孪生的技术难点、数据集成策略以及最终带来的量化业务效益。 第四部分：数字孪生的部署挑战与未来趋势 本书的最后部分着眼于数字孪生技术大规模落地的现实挑战和未来的发展方向。 安全、互操作性与标准化： 讨论了在数据共享和跨平台协作中面临的安全风险（如数据泄露、模型篡改），以及国际标准组织在推动数字孪生互操作性方面的最新进展。 人才结构与组织变革： 分析了构建和运维数字孪生系统所需的新型跨学科人才结构，以及企业在采纳该技术时必须进行的组织流程和管理理念的相应调整。 展望： 探讨数字孪生与元宇宙、边缘智能、量子计算等新兴技术的潜在融合点，预测未来数字孪生将如何进一步深化人机交互，推动产业迈向“虚实共生”的智能制造新纪元。 本书内容全面、理论与实践紧密结合，参考了最新的学术研究成果和工业界的最佳实践，是致力于掌握下一代工业信息化的专业人士不可或缺的参考手册。

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我是一位已经工作几年，但想转行进入游戏原画和场景设计领域的职场人士，对这类偏向技术实现的书籍有着比较高的要求，希望它能提供一些行业内更前沿的实践指导。《计算机三维建模与动画基础》这本书，虽然名字听起来很“基础”，但它在内容覆盖的广度上却出乎意料地全面。我尤其欣赏它对“动画原理”这一块的阐述。很多建模书只停留在静态模型的制作，但这本书深入探讨了骨骼绑定、蒙皮权重以及关键帧动画的基本逻辑。书中对“时间轴”和“曲线编辑器”的讲解，用了很多生活化的比喻，让我理解了动画缓动（Ease in/Ease out）对角色动作流畅度的决定性影响。这不仅仅是软件功能的介绍，更包含了动画师需要具备的艺术思维。此外，书中还涉及了材质和灯光的初步概念，虽然不如专业的渲染书籍深入，但足以让读者理解如何通过光影烘托模型的气氛，这对于整体视觉效果的把控至关重要。总而言之，它提供了一个完整的、从静到动的技术链路，非常适合希望快速掌握一个完整工作流程的进阶学习者。

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这本《计算机三维建模与动画基础》的教材，对于初学者来说，简直是打开了一扇通往数字世界的大门。我记得我刚接触3D建模时，市面上那些动辄厚如砖头的专业书籍，看得我云里雾里，各种术语和复杂的流程让人望而却步。但这本书的编排思路非常清晰，它没有一上来就堆砌晦涩难懂的技术细节，而是从最基础的几何原理和视图操作讲起，循序渐进地引导读者理解三维空间的概念。最让我惊喜的是，它对软件操作的讲解极其细致入微，每一步骤都配有清晰的截图和操作提示，就像有一位耐心的老师手把手地教你。特别是关于多边形建模的基本操作，例如挤出、倒角、细分曲面等核心工具的运用，作者都用非常生动的例子进行了解释，让我很快就能上手实践。我尝试着书中的一个小项目，很快就搭建出了一个简单的场景模型，成就感爆棚。这本书的价值在于，它极大地降低了学习三维艺术的门槛，让零基础的人也能快速建立起对建模流程的直观认识，而不是被那些高深的理论吓退。它真正做到了“基础”二字，为后续深入学习打下了极其坚实的地基。

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说实话，我买这本书的时候，是抱着将信将疑的态度，因为市面上很多技术书籍的插图印刷质量很差，或者代码示例早就过时了。然而，这本书的视觉呈现效果完全超出了我的预期。首先，纸张和印刷质量非常好，色彩还原度很高，这对于学习三维图形至关重要，因为模型的颜色和纹理细节直接影响学习效果。其次，书中对复杂模型的拆解步骤图，简直是艺术品级别的清晰。它不是简单地展示最终效果，而是用多层次的线框图、UV展开图和纹理贴图的叠加方式，清晰地展示了模型从概念到最终形态的每一步演变过程。特别是关于拓扑结构优化那一章节，作者用红绿色的箭头清晰地指示了“好边流”和“坏边流”的区别，这在实际工作中是极为重要的经验之谈，但往往在其他教材中被一带而过。这种对细节的极致追求，让我在阅读过程中几乎没有产生“看不懂”或者“信息缺失”的困惑。一本好的技术书，好的视觉体验是成功的一半，这本书无疑做到了。

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作为一名对艺术和技术交叉领域充满好奇的非专业人士，我最看重的是一本书的“可读性”和“启发性”，而不是硬性的技术手册。《计算机三维建模与动画基础》在这方面表现得尤为出色。作者在阐述技术概念时，总是会穿插一些关于“设计原则”的讨论。比如，在讲解相机角度和景深设置时，书中会引用一些经典的电影镜头语言，告诉我如何用三维工具来表达情感和叙事。这让我明白，三维建模不只是冷冰冰的数学和几何运算，它更是现代数字叙事的一种强大媒介。书中的案例选择也很有意思，既有硬朗的机械模型，也有圆润的卡通角色，这种多样性拓宽了我的想象空间，激发了我尝试不同风格创作的欲望。读完这本书，我不仅学会了“如何做”，更重要的是明白了“为什么这么做”，这种深层次的理解远比单纯记住快捷键更有价值。它真正激发了我对创造虚拟世界的无限热情。

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我购买这本书的初衷是想了解三维领域的最新发展趋势，特别是那些与实时渲染和VR/AR技术相关的建模优化技巧。《计算机三维建模与动画基础》在传统建模内容之外，巧妙地穿插了一些关于“高效能资产创建”的现代理念。例如，书中提到了低多边形建模（Low Poly）在游戏引擎中的应用优势，以及如何通过法线贴图（Normal Map）来模拟高模的细节，这对于资源受限的实时环境中至关重要。虽然它没有深入探讨诸如程序化建模（Procedural Modeling）的复杂算法，但它提供了足够的理论基础，让我们可以带着“性能优化”的思维去进行建模。我特别喜欢书中关于“UV拆分策略”的讨论，它不仅仅教你如何拆分，更解释了为什么要在特定区域加大UV密度以保证纹理清晰度，这是一种面向实际部署的思维方式。这本书的眼光放得很远，它让你在学习基础的同时，就已经在为未来的应用场景做准备，显得很有前瞻性。

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