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出版者:

作者:Vickers-Jones, Giles

出品人:

页数:160

译者:

出版时间:

价格:$ 22.54

装帧:

isbn号码:9781847730565

丛书系列:

图书标签:

• 建模
• 专业建模
• 模型构建
• 数学建模
• 数据分析
• 统计建模
• 机器学习
• 优化算法
• 仿真
• 工程应用

《光影之间：塑造真实的艺术》 引言 我们生活在一个被视觉信息包围的时代，图像的力量渗透在我们日常生活的方方面面，从广告营销到艺术创作，从科学探索到个人表达。而在这众多的视觉媒介中，“模型”——无论是实体模型还是数字模型——都扮演着至关重要的角色。它们是概念的具象化，是想象的延伸，是理解复杂世界的桥梁。本书《光影之间：塑造真实的艺术》并非一本关于时尚模特或数据建模的指南，而是深入探讨“塑造”这一核心概念，并由此延展出不同领域中“模型”的构建、运用与艺术性，旨在揭示如何通过精巧的技艺与深刻的洞察，将抽象的概念转化为触手可及的“真实”。 本书将带领读者踏上一段探索“模型”艺术的旅程，从物理世界的精细构造，到数字空间的虚拟构建，再到理论层面的抽象模型，层层剥开其背后的逻辑、美学与技术。我们所关注的“模型”，是那些能够精准捕捉本质、揭示规律、传达情感、激发思考的载体。它是一种从无到有，从概念到具象的创造过程，是艺术家、工程师、设计师、科学家乃至所有创造性思维者的共同语言。 第一篇：实体之塑——触碰与感知 在这一部分，我们将聚焦于最直观的“模型”形态——实体模型。它们以真实的材料、精细的工艺，将设计图纸上的二维蓝图转化为可触可及的三维实体。 建筑的宏图：空间叙事的微缩 建筑模型是连接设计与实现的物理桥梁。从古老的沙盘模型到现代的3D打印模型，它们不仅仅是比例缩小的建筑副本，更是承载着空间理念、功能布局、材质肌理和光影效果的叙事载体。本书将深入剖析建筑模型的设计原则，探讨如何通过材料的选择（如粘土、泡沫板、木材、亚克力等）来模拟建筑的真实质感；分析不同比例尺度的运用如何影响信息的传达；讲解光照在模型中的重要性，以及如何通过灯光设计来模拟一天或不同季节的光线变化，从而展现建筑在环境中的表现。我们将追溯建筑模型的发展历史，从早期手工制作的精巧模型，到借助CAD和CNC技术实现的工业化生产，展现其在设计审查、方案沟通、竞标展示以及公众理解中的核心作用。学习如何捕捉建筑的灵魂，而不仅仅是复制其形式。 产品的生命：功能与美学的融合 工业产品模型是创新理念得以实现的第一步。无论是汽车、家电，还是消费电子产品，一个精良的产品模型，能够帮助设计师、工程师和市场营销人员直观地评估产品的造型、人机工程学、装配可行性以及市场吸引力。本书将探讨工业产品模型制作的流程，从草图到手板，再到最终的展示模型。我们将详细介绍不同材料的特性及其在模型制作中的应用，例如ABS、PC、树脂等塑料材料的注塑成型，金属材料的CNC加工，以及表面处理技术（如喷漆、电镀、丝印等）如何赋予模型逼真的质感和色彩。我们会分析原型模型（Prototype）在产品开发周期中的关键作用，它不仅是设计的验证工具，更是团队协作和决策制定的重要依据。通过案例分析，展示优秀的产品模型如何有效地沟通设计意图，规避潜在问题，最终驱动产品的成功上市。 科学的具象：探索未知的微观与宏观 在科学研究领域，实体模型同样扮演着不可或缺的角色。从原子结构的球棍模型，到DNA双螺旋的分子模型，再到行星运动的演示模型，它们将抽象的科学原理转化为易于理解的物理形态。本书将展示如何利用不同的材料和组装方式，构建精确反映科学概念的模型。例如，在生物学中，如何通过3D打印技术制作出逼真的细胞结构或器官模型，帮助学生理解复杂的生物学机制；在天文学中，如何制作出展示行星轨道、星系形态的模型，直观地揭示宇宙的浩瀚与规律。我们将探讨这些模型的教育意义和科研价值，它们不仅是教学工具，更是激发科学好奇心、促进概念理解和知识传播的有效手段。 第二篇：数字之塑——虚拟与现实的交织 随着科技的飞速发展，数字模型已经成为现代设计、制造和娱乐产业的核心。它们在虚拟空间中构建出无限的可能性，并深刻地影响着我们与现实世界互动的方式。 三维世界的构建：数字模型的艺术与技术 本书将深入探索三维（3D）数字模型的创建过程。我们将介绍主流的3D建模软件（如Blender, Maya, 3ds Max, SketchUp等）的基本操作和核心功能，包括多边形建模、NURBS建模、雕刻建模等技术。我们将详细讲解模型拓扑结构的重要性，以及如何通过优化模型面数和布线，实现模型在不同应用场景下的最佳性能。此外，本书还将关注模型的纹理贴图与材质表现，包括UV展开、节点式材质编辑器、PBA/PBR渲染流程等，如何赋予数字模型以逼真的表面细节、光泽和反射特性。我们将通过实例，演示如何从零开始构建一个复杂的数字模型，例如一个角色模型、一个场景模型或一个产品模型，并探讨如何在不同的数字环境中（如游戏引擎、影视特效、虚拟现实）对其进行优化和应用。 虚拟现实的沉浸：空间体验的重塑 虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术的兴起，为数字模型带来了全新的应用维度。本书将探讨如何利用高质量的3D模型创建沉浸式的虚拟体验。我们将介绍VR/AR建模的关键考量因素，包括模型的多边形预算、材质优化、以及如何为交互性进行设计。我们将分析如何在虚拟空间中构建逼真的环境，以及如何通过模型来模拟真实的物理交互。例如，在VR培训中，如何构建精确的设备模型，让学员进行安全、高效的实操训练；在VR购物中，如何展示逼真的产品模型，让消费者在购买前就能全面了解商品。我们将深入研究如何利用数字模型来打破物理空间的限制，创造出前所未有的体验，并探讨其在教育、娱乐、设计、医疗等领域的巨大潜力。 数字孪生：物理世界的虚拟映射 数字孪生（Digital Twin）是当今工业界和智慧城市建设中的热门概念。它指的是一个物理实体（如一台机器、一个工厂、一座城市）的动态虚拟复制品，能够实时反映物理实体的状态、性能和行为。本书将深入解析数字孪生的构成要素，重点在于如何通过精确的3D模型来映射物理实体。我们将探讨如何收集和整合来自传感器、IoT设备、CAD数据等信息，来构建动态更新的数字孪生模型。我们将分析数字孪生在预测性维护、性能优化、运营管理、应急响应等方面的应用，以及其如何通过模拟和分析，为决策提供强大的支持。通过案例研究，展示数字孪生如何在制造业、航空航天、智慧交通等领域发挥革命性的作用，实现对物理世界的智能管控。 第三篇：抽象之塑——逻辑与规律的表达 除了实体和数字模型，我们还广泛地运用抽象模型来理解和描述世界的运作规律。这些模型以符号、数学公式、图表等形式，揭示事物之间的内在联系。 数学与物理的语言：规律的符号表达 数学和物理学是构建抽象模型的典范。本书将探讨如何运用数学方程、统计模型、力学模型等来描述自然现象和社会规律。我们将解析牛顿力学中的运动方程如何精确描述物体的运动轨迹，混沌理论中的分形模型如何揭示自然界中的复杂模式，以及统计学中的回归模型如何预测变量之间的关系。本书将重点关注这些抽象模型背后的逻辑构建和验证过程，理解它们如何帮助我们简化复杂问题，发现隐藏的规律，并进行科学预测。我们将通过一些经典的科学模型案例，展示抽象模型在理解宇宙、解释现象、推动科学进步中的力量。 经济与社会：人与系统的互动模型 在经济学和社会学领域，抽象模型同样被广泛用于分析和预测。本书将探讨经济模型如何描述市场行为、供需关系、宏观经济波动，以及社会模型如何分析人口流动、群体行为、信息传播等。我们将介绍诸如“供需曲线”、“博弈论”、“代理人模型”等经典概念，并分析它们如何帮助我们理解复杂的社会经济现象。我们将深入讨论这些模型的局限性，以及如何通过不断地修正和迭代，使其更加贴近真实的社会现实。通过分析具体的经济和社会模型案例，来揭示抽象模型在政策制定、风险评估和行为预测中的价值。 计算机科学中的模型：算法与数据结构的抽象 在计算机科学领域，模型无处不在，从算法的设计到数据结构的组织，都体现着抽象的思维。本书将探讨算法模型如何描述解决特定问题的步骤和效率，例如排序算法、搜索算法等。我们将深入研究数据结构模型，如链表、树、图等，它们如何有效地组织和管理信息，为高效的数据处理奠定基础。此外，本书还将触及机器学习中的模型，例如神经网络模型，它们如何从数据中学习模式，进行预测和分类。我们将强调理解这些抽象模型的重要性，它们是构建高效、可靠的计算机系统的基石。 结语 《光影之间：塑造真实的艺术》并非止步于对“模型”的分类与介绍，而是试图在这三个看似独立的领域之间建立起深刻的联系。无论我们是在雕刻一块粘土，绘制一个三维模型，还是构建一个数学方程，其核心都在于“塑造”——将内在的构思、理解与洞察，通过特定的媒介转化为一种“真实”的表达。这种表达可以是形体的逼真，可以是功能的优化，也可以是规律的揭示。 本书的最终目标是激发读者对“塑造”这一创造性过程的更深层次的理解和欣赏。我们希望通过对不同领域“模型”的深入探索，让读者看到，无论是宏伟的建筑，精致的产品，深邃的科学理论，还是复杂的社会现象，其背后都蕴含着精妙的“塑造”艺术。通过掌握这些“塑造”的原则与技艺，我们不仅能够更好地理解世界，更能成为创造和改变世界的力量。 “模型”不仅仅是工具，它们是思想的载体，是想象力的延伸，是通往理解和创造的门户。《光影之间：塑造真实的艺术》邀请您一同踏上这段探索之旅，去发现并掌握那些能够塑造真实、点亮灵感的无限可能。

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