黃琳

摘 要：文章以Ski-Tip戒指設(shè)計(jì)為例，簡(jiǎn)要介紹Matrix軟件在珠寶首飾設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。美國(guó)最主流的珠寶設(shè)計(jì)軟件Matrix，既是一流的珠寶生產(chǎn)設(shè)計(jì)軟件，又是實(shí)用的市場(chǎng)推廣好助手。創(chuàng)新的工具令設(shè)計(jì)師在繪圖過(guò)程中能方便快捷準(zhǔn)確地完成立體圖，強(qiáng)大的渲染引擎，可制作出超真實(shí)的效果圖及影片，讓客戶(hù)能夠提前預(yù)覽設(shè)計(jì)效果。

關(guān)鍵詞：Matrix軟件；計(jì)算機(jī)輔助珠寶設(shè)計(jì)；三維模型；渲染

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中圖分類(lèi)號(hào)：TB47 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-2832（2016）09-0090-03

Application of Matrix Software for the Jewelry Design

HUANG Lin（Wuhan Institute of Design and Sciences， Wuhan 430205， China）

Abstract ：To Ski - Tip ring design as an example， this paper briefly introduces Matrix software in the application of jewelry design. Americas most mainstream jewelry design software Matrix， is the first-class jewelry production design software， it is practical marketing good assistant. Innovation other software tools make stylist is in drawing process convenient and quick accurate finish stereogram， powerful rendering engine， can system super real rendering and film， so that customers can advance preview design effect.

Key words ：Matrix software； computer aided jewelry design； three dimensional model； render

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電腦首飾設(shè)計(jì)（Computer Aided Jewelry Design）即用電腦進(jìn)行輔助的首飾設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式是用鉛筆將自己的創(chuàng)意表現(xiàn)在圖紙上繪圖，這樣繪出來(lái)的是二維平面的圖，其優(yōu)點(diǎn)是迅速、方便，但缺少真實(shí)的三維立體感。現(xiàn)在設(shè)計(jì)師可以利用電腦設(shè)計(jì)出任意造型的首飾，電腦首飾設(shè)計(jì)的起點(diǎn)通常是一幅首飾草圖或者一個(gè)創(chuàng)意，草圖不需要很精致，只要自己能看懂即可，再利用電腦代替鉛筆，將草圖或者創(chuàng)意用電腦表現(xiàn)出來(lái)。還可以用快速成型設(shè)備將電腦設(shè)計(jì)出來(lái)的作品直接加工成一個(gè)蠟?zāi)；蛘邩?shù)脂模，然后再制成一件成品首飾。

電腦首飾設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)既表現(xiàn)在其設(shè)計(jì)性上，又表現(xiàn)在其工藝性上。就設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，由于電腦設(shè)計(jì)可以獲得直觀的三維效果，設(shè)計(jì)師可以隨時(shí)用三維效果圖來(lái)檢驗(yàn)自己的創(chuàng)意是否能達(dá)到自己滿(mǎn)意的效果，同時(shí)電腦可以反復(fù)撤銷(xiāo)或者重復(fù)操作，因此，若對(duì)當(dāng)前的造型不滿(mǎn)意，可撤銷(xiāo)操作進(jìn)行修改，直到得到滿(mǎn)意的造型為止，這一點(diǎn)是傳統(tǒng)的手繪設(shè)計(jì)所無(wú)法比擬的。作為商業(yè)首飾來(lái)說(shuō)，不可能每一件都是單獨(dú)的一個(gè)款式，大多數(shù)都是某個(gè)款式的變款，設(shè)計(jì)師也可以將自己設(shè)計(jì)好的作品存放到電腦的數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)不同造型元素、鑲口的重新搭配組合，即可獲得新的款式，大大加快了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)流程。

如今在世界各國(guó)運(yùn)用于計(jì)算機(jī)首飾輔助設(shè)計(jì)的軟件有：Rhino、Matrix、JewelCAD、JewelSmith、ArtCAM、3Design、Digital Goldsmith Four、Free Form等等。

Matrix軟件是在Rhino的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出的首飾CAD軟件，它繼承了Rhino的優(yōu)良建模特性，同時(shí)又針對(duì)首飾設(shè)計(jì)的特點(diǎn)集成了許多相關(guān)的命令，它的開(kāi)發(fā)思路完全是人性化的，利用Matrix，設(shè)計(jì)師可以按照自己的設(shè)計(jì)思路去構(gòu)建首飾模型，幾乎不需要為了構(gòu)建一個(gè)模型而去學(xué)習(xí)特定建模方法，因而使得利用Matrix建模變得更加簡(jiǎn)單而且迅速，同時(shí)Matrix也具有強(qiáng)大的渲染能力，在三維表現(xiàn)方面毫不遜色于專(zhuān)業(yè)的渲染器。在歐美地區(qū)，Matrix是使用十分廣泛的一款CAD軟件。

Matrix還具有以下幾點(diǎn)創(chuàng)新功能：A.虎爪切割工具，產(chǎn)釘切削工具等，確保首飾設(shè)計(jì)過(guò)程中，尺寸達(dá)到100%準(zhǔn)確；B.多重建模歷史功能及控制點(diǎn)操縱曲線(xiàn)之繪圖功能，能直接實(shí)時(shí)看到圖型的改變；C.多種自動(dòng)鋪排寶石功能，讓你省去繁瑣重復(fù)的工序；D.優(yōu)化的逼真渲染引擎工具V-Ray，只需一分鐘的時(shí)間，就能制作出超真實(shí)的效果圖或影片，讓您的客戶(hù)在成品制作前就能看到仿真度極高的立體圖，節(jié)省時(shí)間及成本。

一、Ski-Tip 戒指設(shè)計(jì)

（一）設(shè)計(jì)思想

設(shè)置一個(gè)大小為7號(hào)的戒圈軌道，在Through Finger視窗內(nèi)。在曲線(xiàn)菜單當(dāng)中使用調(diào)整封閉曲線(xiàn)節(jié)點(diǎn)工具，移動(dòng)戒圈節(jié)點(diǎn)到12點(diǎn)鐘方向。使用曲線(xiàn)交換工具設(shè)置一條軌道并使用彎曲工具打開(kāi)曲線(xiàn)頭部，創(chuàng)造一個(gè)Ski-Tip的形狀。在開(kāi)口的戒指軌道頂部?jī)啥撕偷撞课恢蒙显O(shè)置三個(gè)剖面切線(xiàn)。運(yùn)用完全掃描成型工具形成戒圈。利用分割邊緣線(xiàn)工具和混合膨脹工具設(shè)置出半圓弧狀戒圈頂端。設(shè)置額外的圓形戒圈軌道和兩條剖面線(xiàn)為戒圈中部加蓋，并運(yùn)用布爾運(yùn)算工具將兩部分結(jié)合。運(yùn)用寶石模型素材和相應(yīng)的寶石鑲口素材，完成ski-tip戒指模型。最后使用著色建造工具渲染上色展示最佳的效果圖。

（二）設(shè)計(jì)步驟

1. 繪制戒指Ski-Tip主體部分

繪制一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)7號(hào)圓形戒圈軌，然后繪制一條長(zhǎng)70mm的線(xiàn)段并移動(dòng)到圓圈底部，如圖1。

利用曲線(xiàn)更改工具，逐步調(diào)整曲點(diǎn)和固定點(diǎn)位置彎曲直線(xiàn)，調(diào)整規(guī)格曲線(xiàn)工具完成向上開(kāi)口曲線(xiàn)，如圖2。

打開(kāi)剖面工具欄，選擇雙峰剖面切線(xiàn)，并調(diào)整底部剖面線(xiàn)為高5mm、寬6.5mm。打開(kāi)鏡像開(kāi)關(guān)，于開(kāi)口曲線(xiàn)的頂端繪制兩條高1.5mm、寬4mm的剖面線(xiàn)，如圖3。

利用表層掃描工具形成立體圖。用混合處理工具為戒圈頂部加蓋。在實(shí)用工具欄中選擇邊緣分析工具，選擇未封閉頂端曲線(xiàn)中點(diǎn)，利用混合曲面工具調(diào)整混合突出邊緣完成戒圈頂部圓弧型頂端，如圖4。

2. 繪制寶石及鑲口

繪制鑲嵌寶石，打開(kāi)寶石載入程序工具，選擇大小為6.00×6.00×0.80mm的標(biāo)準(zhǔn)圓鉆。把寶石拖拽到戒圈開(kāi)口處，如圖5。

打開(kāi)寶石鑲口工具，選擇圓鉆鑲口，點(diǎn)擊寶石自動(dòng)生成相應(yīng)大小鑲口，調(diào)整鑲口數(shù)值為高度8.7mm、鑲口角度-4.7、頂部厚度1.2mm、底座厚度1mm、底座深度0.5，如圖6。

3. 繪制戒指橋狀體部分

返回剖面設(shè)置工具，點(diǎn)選7號(hào)戒圈圓軌，打開(kāi)剖面切線(xiàn)素材文件夾，選擇方形剖面切線(xiàn)。運(yùn)用鏡像工具，形成兩條高1mm、寬2mm的剖面切線(xiàn)。調(diào)整剖面線(xiàn)位置使其隱藏于戒圈內(nèi)壁。調(diào)整剖面線(xiàn)Y軸補(bǔ)償值0.1mm，使其浮起于戒圈圓形軌道上。關(guān)閉已掃描完成的戒圈圖層，利用曲面工具1，形成戒圈中間的橋狀部分，注意使用立體工具欄中的二維平面加蓋工具為橋狀體兩端加蓋使其完整。然后運(yùn)行布爾運(yùn)算結(jié)合工具將上端開(kāi)口戒圈與橋狀體聯(lián)合，如圖7。最后點(diǎn)亮寶石鑲口，使用切割工具欄中的切割戒指軌道工具，切除戒圈內(nèi)壁多余的鑲口部分，如圖8。

二、Matrik軟件渲染工具使用

以Ski-Tip戒指渲染為例，展示Matrix軟件渲染功能的使用特點(diǎn)。

（一）為金屬材質(zhì)著色

打開(kāi)著色菜單，選擇著色噴繪工具。打開(kāi)金屬材質(zhì)庫(kù)，材質(zhì)庫(kù)中有多種金屬材質(zhì)及不同表面肌理處理的金屬可供選擇，如圖9。圖10中戒指戒圈所選擇是046號(hào)標(biāo)準(zhǔn)14K黃金，寶石鑲口選擇047號(hào)標(biāo)準(zhǔn)14K白金。注意每次選定材質(zhì)后，都要點(diǎn)擊金屬工具欄中的綠色箭頭以完成著色。

（二）為寶石材質(zhì)著色

點(diǎn)選寶石并打開(kāi)鉆石素材庫(kù)，其中有多種不同色澤的鉆石可供選擇，如圖10。圖10中選擇的白色圓鉆。此外，打開(kāi)寶石素材庫(kù)，可選擇不同材質(zhì)及色澤的寶石，如果對(duì)素材庫(kù)中寶石的顏色不滿(mǎn)意的話(huà)，可以通過(guò)點(diǎn)擊寶石工具欄中的彩虹鉆石圖形打開(kāi)寬光譜的顏色選項(xiàng)調(diào)整寶石色彩和光澤，如圖11。圖中所示寶石顏色為“IC Bc2”。

（三）背景渲染

1. 快速渲染模式

打開(kāi)地面著色工具中的素材庫(kù)，選擇適合主體設(shè)計(jì)物的樣本環(huán)境?？啥啻螄L試選擇不同的環(huán)境模式以找到效果最好的一種。例圖所選色的是“steveh Render-groundplanes環(huán)境”模式。最后點(diǎn)擊地面著色工具欄中的綠色箭頭以完成著色。在Perspective視窗內(nèi)，同時(shí)按下鍵盤(pán)Ctrl鍵和鼠標(biāo)右鍵進(jìn)行縮放視圖，調(diào)整好戒指觀賞角度后，點(diǎn)擊Ground Plane Height-Calculate后的綠色箭頭確定渲染環(huán)境高度位置，調(diào)整渲染分辨率。例圖中所示高度為-10.67，分辨率為640×480。選擇超細(xì)網(wǎng)格工具使戒指呈立體模式，點(diǎn)擊Render工具進(jìn)行渲染，并保存圖片，如圖12所示。

2. 高質(zhì)量的渲染模式

點(diǎn)選戒圈，打開(kāi)金屬素材庫(kù)，選擇002號(hào)14K白金少高光材質(zhì)，點(diǎn)擊金屬工具欄中的綠色箭頭以完成著色。照同樣步驟為寶石鑲口選擇001號(hào)14K黃金少高光材質(zhì)。點(diǎn)選鑲嵌圓鉆，打開(kāi)寶石工具欄中的彩虹鉆石圖形打開(kāi)寬光譜的顏色選項(xiàng)調(diào)整寶石色彩和光澤，如圖13中所示寶石顏色為“IC Bc2”。確認(rèn)無(wú)誤后點(diǎn)擊“NEXT”按鍵打開(kāi)“Environment Element”素材庫(kù)，選擇需要的環(huán)境貼圖，圖13所示為“Ocean Side”貼圖模式。

3. 光源設(shè)置

打開(kāi)Light Dome Library 素材庫(kù)，可以選擇不同光源環(huán)境模式。同時(shí)可選擇消除鋸齒工具提高渲染質(zhì)量。例圖所選光源為“Blue Shadow”，消除鋸齒數(shù)據(jù)為“16x slowest”，如圖14。

三、結(jié)論

Matrix軟件具有建模簡(jiǎn)單迅速、渲染操作快捷方便、易學(xué)易用、維護(hù)便利等特點(diǎn)，較為廣泛地運(yùn)用于珠寶首飾設(shè)計(jì)中，極大地方便了設(shè)計(jì)師對(duì)自己的設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，也方便了設(shè)計(jì)師與客戶(hù)、工藝師的溝通?？s短了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，降低了開(kāi)發(fā)成本，不僅能夠減少企業(yè)內(nèi)部不同職能部門(mén)間的溝通障礙，更重要的是能為企業(yè)帶來(lái)實(shí)質(zhì)性的效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] Gemvision User Forum.[EB/OL].http：//gemvisionforum.com/forum/index.php

[2] 廣州迪邁珠寶3D設(shè)計(jì)學(xué)院.[EB/OL]. http：//www.gzdimai.com/products/rj/10.html" http：//www.gzdimai.com/products/rj/10.html.

[3] 淺談電腦首飾設(shè)計(jì)[EB/OL].http：//hi.baidu.com/beson_1/item/46b8d5bc6df6bd40bb0e127e.