《曲面之美——Rhino產品造型設計》是犀牛工業設計案例指導書，詳細介紹了8個經典的工業產品建模過程，主要採用犀牛中精華的NURBS技術進行模型的構建。書中案例題材豐富，涉及珠寶首飾、小家電、電腦外設和通信器材等。本書不但注重對具體模型構建方法的詳細講解，還兼顧了建模思路和流程的介紹。為了方便讀者學習，本書還配備了學習資源包，讀者可掃描書中二維碼下載案例源文件，希望通過閱讀本書，讀者不僅能熟練掌握常用的NURBS建模指令，還能掌握一套科學的建模流程。

《曲面之美——Rhino產品造型設計》是犀牛工業設計案例指導書，詳細講解了8個經典的工業產品建模過程，主要採用犀牛中精華的NURBS技術進行模型的構建。 《曲面之美——Rhino產品造型設計》案例題材在類別的選擇上較為廣泛，包括珠寶首飾類、小家電類、電腦外設和通信器材類等。 《曲面之美——Rhino產品造型設計》不但注重對具體模型構建方法的詳細講解，還兼顧了建模思路和流程的介紹。希望通過閱讀本書，讀者不僅能熟練掌握常用的NURBS建模指令，還能掌握一套科學的建模流程。 《曲面之美——Rhino產品造型設計》適合各類高校設計類專業作為教材或教參使用，也適合各種設計類工作從業者和三維愛好者參閱。

程罡，畢業於電子科技大學，高級工程師。從事計算機數字圖形、圖像、3D動畫、3D打印技術、青少年STEAM教育十餘年。

第1 章 Rhino 建模概述

1.1　曲線的創建    2

1.1.1　控制點曲線和內插點曲線   2

1.1.2　曲線的編輯    3

1.1.3　曲線的階數    6

1.1.4　曲線的提取    7

1.1.5　曲線的匹配   10

1.2　曲面的創建和編輯    11

1.2.1　常用的曲面創建工具   11

1.2.2　曲面的編輯   17

1.3　建模流程    24

1.3.1 　建模步驟流程圖    24

1.3.2　一個模型創建的案例   25

第2 章 鼠標的建模

2.1　背景圖的導入    34

2.1.1　導入頂視圖   34

2.1.2　背景圖的設置  35

2.2　曲線的創建   36

2.2.1　外輪廓曲線的創建   36

2.2.2　外輪廓曲線的優化   37

2.2.3　頂蓋曲線的創建    38

2.2.4　底座輪廓曲線的創建   40

2.2.5　端面輪廓曲線的創建   41

2.3　外表面曲面的生成    45

2.3.1　側面曲面的創建    45

2.3.2　頂蓋曲面的創建    46

2.3.3　創建過渡曲面  48

2.4　蓋板細節的創建    51

2.4.1　創建曲線   51

2.4.2　切割頂蓋板   52

2.4.3　創建蓋板厚度  54

2.4.4　曲面倒角   54

2.4.5　滾輪蓋板的編輯    56

2.4.6　蓋板側面縫隙的創建   57

2.4.7　缺口和縫隙的修補   60

2.5　滾輪的創建   63

2.5.1　創建截面曲線  63

2.5.2　創建曲面   64

2.5.3　創建溝槽   65

第3 章　電熨斗

3.1　主體外殼的創建    68

3.1.1　繪製輪廓曲線  68

3.1.2　創建斷面輪廓曲線   70

3.1.3　創建殼體曲面  71

3.2　把手的創建   73

3.2.1　創建把手內部曲面   73

3.2.2　創建圓管   76

3.2.3　創建過渡曲面  77

3.2.4　鏡像曲面   79

3.2.5　優化曲面顯示效果   80

3.2.6　底部和背部曲面創建   80

3.3　殼體的細節製作    82

3.3.1　創建殼體轉折面    82

3.3.2　殼體尾部的進一步刻畫   84

3.3.3　創建底板   86

3.4　旋鈕的創建   88

3.4.1　生成迴轉曲面  88

3.4.2　分割旋鈕曲面  88

3.4.3　生成過渡曲面  89

3.4.4　創建防滑凸點  90

3.5　電源按鈕的創建    93

3.5.1　投影曲線   93

3.5.2　編輯上蓋曲面  94

3.5.3　創建過渡曲面  95

3.6　端面細節的編輯    96

3.6.1　創建過渡圓角  96

3.6.2　修復缺口   97

第4 章 電吹風

4.1　風筒殼體的創建   100

4.1.1　創建初始風筒曲面  100

4.1.2　風筒的細節製作   102

4.1.3　創建等離子噴口曲面    104

4.2　把手的創建    107

4.2.1　把手殼體的創建   107

4.2.2　把手與風筒殼體的過渡   108

4.2.3　模式開關凹槽創建  110

4.2.4　模式開關創建   113

4.3 　創建集風口     116

4.3.1　跑道圓的創建   116

4.3.2　生成集風嘴殼體   118

4.3.3　生成集風嘴厚度   118

4.4　創建電線吊環    120

4.4.1　分割曲面    120

4.4.2　過渡圓角處理   121

4.4.3　創建吊耳    122

4.4.4　創建過渡曲面   122

4.5　創建後蓋    125

4.5.1　切割曲面    125

4.5.2　創建後蓋輪廓曲線  125

4.5.3　創建後蓋    126

第5 章 水龍頭

5.1　水嘴和殼體的創建   130

5.1.1　創建底座輪廓曲線  130

5.1.2　創建水嘴輪廓曲線  132

5.1.3　創建底座和水嘴曲面    132

5.2　殼體的編輯    135

5.2.1　殼體的修剪和封蓋  135

5.2.2　創建過渡曲面   136

5.2.3　修補曲面1   138

5.2.4　修補曲面2   140

5.2.5　殼體曲面的鏡像   143

5.3　把手輪廓曲線的創建  143

5.3.1　底座的加高   143

5.3.2　創建把手曲線   145

5.3.3　創建把手曲線和優化    146

5.4　把手殼體的創建   147

5.4.1　創建外輪廓曲面   148

5.4.2　創建內輪廓曲面   149

5.4.3　修剪曲面    150

5.4.4　混接曲面    151

第6 章 電動剃須刀

6.1　背景板的創建和設置  154

6.1.1　背景圖的導入   154

6.1.2　背景板的設置   155

6.2　背面殼體的創建   156

6.2.1　輪廓曲線的創建   157

6.2.2　輪廓曲線的優化   158

6.2.3　生成背面殼體曲面  159

6.3　側面殼體的創建   160

6.3.1　輪廓曲線的創建   160

6.3.2　創建折邊    160

6.3.3　創建過渡曲面   161

6.4 　面蓋的創建     162

6.4.1　面蓋整體曲面的創建    163

6.4.2　面蓋分界線的創建  164

6.4.3　面蓋曲面的分割   165

6.4.4　創建過渡曲面   165

6.4.5　創建防滑凹槽   166

6.5　凸台的創建    169

6.5.1　創建輪廓曲線   169

6.5.2　切割面蓋    170

6.5.3　生成凸台    171

6.6　刀頭底殼的創建   172

6.6.1　創建輪廓曲線   173

6.6.2　創建輪廓曲面   174

6.6.3　創建背面殼體曲面  174

6.7　刀網和殼體的創建   176

6.7.1　創建輪廓曲線   176

6.7.2　創建刀網外殼   178

6.7.3　創建刀網    180

6.8　刀頭上蓋的創建   181

6.8.1　創建輪廓曲線   182

6.8.2　曲面的修剪   183

第7 章 對講機

7.1　背景板的創建和設置  186

7.1.1　背景圖的導入   186

7.1.2　背景板的比例設置  186

7.1.3　背景板的透明度設置    187

7.2　機身輪廓曲線的創建  188

7.2.1　繪製參考線   188

7.2.2　繪製殼體輪廓曲線  189

7.2.3　輪廓曲線的修剪與合併   190

7.2.4　創建殼體俯視輪廓曲線   190

7.3　機身殼體的創建   192

7.3.1　創建正面曲面   192

7.3.2　鏡像曲面    192

7.3.3　生成三維實體   193

7.3.4　創建側面邊緣過渡曲面   193

7.3.5　創建頂部邊緣過渡曲面   194

7.4　天線和音量旋鈕的創建    195

7.4.1　天線的創建   196

7.4.2　旋鈕的創建   197

7.4.3　底座的創建   198

7.4.4　創建過渡曲面   200

7.4.5　創建圓角邊緣   202

7.5　音量旋鈕的細節創建  204

7.5.1　創建橢球體   204

7.5.2　布爾運算    204

7.5.3　創建圓角邊緣   205

7.6　創建面蓋輪廓線   206

7.6.1　創建橢圓和同心圓  206

7.6.2　按鈕的繪製   207

7.6.3　曲線的編輯   208

7.7　面蓋的創建    211

7.7.1　投影曲線    212

7.7.2　分割曲面    213

7.7.3　面蓋邊緣圓角   214

7.7.4　環形面的圓角邊緣  215

7.8　按鈕的創建和編輯   216

7.8.1　主按鈕的創建   217

7.8.2　小按鈕的編輯   218

7.8.3　機身殼體的圓角邊緣    219

7.9　揚聲器出聲孔的創建  221

7.9.1　範圍曲線創建   221

7.9.2　陣列圓形    222

7.9.3　生成出聲孔   224

7.10　防滑槽的創建    225

7.10.1　輪廓線的創建    225

7.10.2　切割機身殼體    227

7.10.3　混接曲面   228

7.11　底腳的創建     229

7.11.1　創建底腳輪廓    229

7.11.2　生成底腳模型    230

7.11.3　創建過渡圓角    231

第8 章 吸塵器

8.1　背景板的創建和設置  234

8.1.1　背景圖的導入   234

8.1.2　背景板的屬性設置  234

8.2　輪廓曲線的創建   235

8.2.1　輪廓曲線的創建   235

8.2.2　擬合輪廓曲線   236

8.3　斷麵線的創建和編輯  238

8.3.1　斷面曲線的創建   239

8.3.2　斷面曲線的編輯1   239

8.3.3　斷面曲線的編輯2   241

8.4　創建殼體曲面    243

8.4.1　殼體曲面的創建   243

8.4.2　殼體曲面的分割   244

8.4.3　把手端面的創建   246

8.4.4　電源按鈕的創建   246

8.5　出風口的創建    248

8.5.1　圓弧的創建   248

8.5.2　圓弧的編輯   248

8.5.3　圓管的創建   250

8.5.4　創建出風口   250

8.6　凸台的創建    251

8.6.1　偏移曲面    252

8.6.2　凸台的創建   254

8.7　濾網的創建    255

8.7.1　濾網殼體的創建   255

8.7.2　線框的創建   257

8.7.3　圓角四邊形的創建  258

8.7.4　創建窗口    259

8.8　集塵罩的創建    262

8.8.1　偏移曲面的處理   262

8.8.2　端面的創建   264

8.8.3　裝飾面板的創建   266

第9 章 壁虎飾品

9.1　背景板和輪廓曲線的創建   270

9.1.1　背景圖的導入   270

9.1.2　軀幹輪廓曲線的創建    270

9.1.3　四肢輪廓曲線的創建    272

9.2　軀乾和四肢曲面的創建    273

9.2.1　輪廓曲線的處理   273

9.2.2　創建截面曲線   274

9.2.3　創建軀幹曲面   274

9.2.4　四肢的截面創建   275

9.2.5　四肢曲面的創建   276

9.3　右前腳掌的創建   277

9.3.1　腳趾模型的創建   277

9.3.2　創建連接曲面   278

9.3.3　曲面的融合   280

9.3.4　創建過渡圓角   281

9.3.5　右前腿與軀幹的對接    283

9.4　其餘腳掌的創建   284

9.4.1　左前腳掌的創建   284

9.4.2　右後腳掌的創建   286

9.4.3　左後腳掌的創建   287

9.5　眼睛的創建    289

9.5.1　眼睛的創建   289

9.5.2　眼睛的安裝   290

9.5.3　眼睛的過渡圓角   291

做完這本書稿，掩捲而思，筆者和犀牛這個軟件的緣分可謂不淺。不知不覺中，和這個軟件相伴已經整整20 年了，初次接觸NURBS建模技術時的那種驚豔之感至今記憶猶新。 20 年間，個人的境遇發生了很大的變化，軟件本身也從當初的2.0 版本升級到了7.0 版本。犀牛軟件的功能已經發生翻天覆地的變化，從當初的純NURBS 軟件擴展為一個全能型的三維建模軟件。

這本書已經是筆者的第二本犀牛圖書，本是2003 年出版的《Rhino3D 產品建模實例》。本書可以看作本書的全面升級版，雖然內容還是以工業設計為主題，但無論是題材的選擇範圍，還是建模技法、表述方式等都有了全方位的飛躍！

雖然犀牛軟件已經升級為一款全能建模軟件，出現了細分、多邊形等建模模塊，但筆者認為，其精華還是NURBS 曲面建模技術。所以本書在建模模塊的選擇上還是主要偏向NURBS 建模技術。

在案例的選擇上，盡量做到與時俱進，緊跟時代的發展，同時不忘向經典致敬。或是選擇經典、不會過時的造型，或是選擇外形非常時尚、高顏值的模型，讓讀者在學習建模技術的同時，受到美的熏陶。

本書的技術支持也和20 年前大不相同了，當時的圖書很多還配備光盤作為資源載體，如今的互聯網時代，所有資源都已經網絡化。為了方便讀者學習、使用本書，本書提供了一個資源包，其中包括每個案例的分節模型源文件。每個小節完成後都會另存一個和該小節同名的模型文件，保證讀者能獲得同步的技術支持，即便在自學的情況下也不會半途而廢。每章案例的資源包讀者可掃描章首頁上的二維碼進行下載。

案例源文件是按章節和案例順序存放的。每個案例都有一個獨立的文件夾。例如，第3 章的案例是電熨斗，該章節包括6 個小節，每個小節又包含若干子小節，一共有24 個子小節。在模型文件資源包中，每個子小節都有一個對應的模型文件。模型文件名和子小節的編號完全相同，以方便讀者調用、參考。

本書中的案例、流程、方法和技巧，不可避免地參考、借鑒了國內外專家、高手的作品，由於條件所限無法一一告知，在此一併致歉並表示衷心感謝。

限於筆者的水平和能力，書中不足之處在所難免，歡迎廣大讀者批評指正、不吝賜教。

編 者

在案例中融智慧，於實踐中現精髓！

本書實現了三維設計軟件Rhino的操作技巧與實際應用案例的結合，每章後設置了知識補充、實戰小案例、課後練習，供讀者拓展、自測，隨書附贈配套學習資料，含軟件操作實例文件、教學視頻、PPT課件以及豐富自學資源，幫助您更好地理解三維設計技術精髓！

本書以理論知識結合實際案例操作的方式編寫，分為基礎知識和綜合案例兩個部分。

基礎知識篇共7章，對Rhino軟件的基礎知識和功能應用進行了全面介紹，包括軟件的入門知識、曲線的繪製和編輯、曲面建模的方法、實體建模的方法、網格建模的方法、細分建模的方法以及模型的渲染等。在介紹軟件各個功能的同時，會根據所介紹功能的重要程度和使用頻率，以具體案例的形式，拓展讀者的實際操作能力。每章內容學習完成後，還會有具體的案例來對本章所學內容進行綜合應用，使讀者可以快速熟悉軟件功能和設計思路。通過課後練習的內容，讀者對所學知識進行鞏固加深。

綜合案例篇共2章，主要通過製作電鑽模型和智能手機模型的操作和渲染過程，對Rhino常用的重點知識進行精講和操作，有針對性、代表性和側重點。通過對這些實用性案例的學習，讀者真正達到學以致用。

劉靜  倪瓊  劉昊  張青：高校一線教師，多年來從事工業設計類專業教學與培訓工作，擁有豐富的教學和培訓經驗，積累了豐富的軟件應用與實戰設計經驗，較注重軟件的實用知識的積累，基本功紮實，設計思維活躍，在許多操作上有獨特見解。參與過多部三維設計、計算機輔助設計類軟件暢銷書的編著工作。

第一部分 基礎知識篇

第1章 Rhino 7入門

1.1 認識Rhino 7

1.2 了解Rhino建模的核心理念

1.3 Rhino的工作界面

1.3.1 標題欄

1.3.2 菜單欄

1.3.3 命令行

1.3.4 工具欄

1.3.5 工作視窗

1.3.6 圖形面板

1.3.7 狀態欄

1.4 設置Rhino 7的工作環境

1.4.1 打開工作環境設置對話框

1.4.2 文件屬性設置

1.4.3 Rhino的選項設置

1.5 Rhino的文件管理

1.5.1 新建文件

1.5.2 打開文件

1.5.3 保存文件

1.5.4 導入文件

1.5.5 導出文件

1.6 Rhino的基本操作

1.6.1 選擇對象

1.6.2 移動對象

1.6.3 複製對象

1.6.4 旋轉對象

1.6.5 鏡像對象

1.6.6 縮放對象

1.6.7 陣列對象

1.6.8 隱藏和顯示對象

1.6.9 群組與解散群組

1.6.10 鎖定對象

1.6.11 尺寸標註

1.7 圖層的應用

知識延伸 Rhino 7的新功能

上機實訓 對排球模型進行圖層分組

課後練習

 第2章 曲線的繪製和編輯

2.1 繪製直線

2.1.1 繪製單一直線

2.1.2 繪製多重直線

2.1.3 通過點繪製直線

2.1.4 繪製切線

2.2 繪製自由曲線

2.2.1 繪製控制點曲線

2.2.2 繪製編輯點曲線

2.2.3 繪製描繪曲線

2.2.4 繪製圓錐曲線

2.2.5 繪製拋物線

2.2.6 繪製雙曲線

2.2.7 繪製螺旋線

2.2.8 繪製彈簧線

2.3 繪製標準曲線

2.3.1 繪製圓

2.3.2 繪製圓弧

2.3.3 繪製橢圓

2.3.4 繪製矩形

2.3.5 繪製多邊形

實戰練習 繪製五星紅旗

2.3.6 文字的創建

2.4 編輯曲線

2.4.1 通過控制點編輯曲線

2.4.2 變更曲線的階數

2.4.3 延伸和連接曲線.

2.4.4 混接曲線

2.4.5 重建曲線

2.4.6 曲線倒角

2.4.7 偏移曲線

實戰練習 繪製保齡球截面曲線.

2.4.8 修剪和分割曲線

2.4.9 投影曲線

2.4.10 複製曲線

知識延伸 提取曲面的交線

上機實訓 繪製八卦圖案

課後練習

第3章 曲面建模

3.1 影響曲面的關鍵因素

3.1.1 控制點

3.1.2 ISO線條

3.1.3 曲面的邊

3.1.4 權值

3.1.5 曲面的方向

3.2 創建曲面

3.2.1 由點建面

3.2.2 由邊建面

3.2.3 擠出曲線建面

3.2.4 旋轉成形/沿著路徑旋轉建面

實戰練習 美式檯燈建模

3.2.5 單軌掃掠建面

3.2.6 雙軌掃掠建面

3.2.7 放樣曲面

3.2.8 嵌面

3.2.9 從網線建立曲面

3.3 編輯曲面

3.3.1 編輯曲面的控制點

3.3.2 曲面延伸

3.3.3 曲面倒角

實戰練習 金元寶模型倒角練習

3.3.4 混接曲面

3.3.5 偏移曲面

3.3.6 銜接曲面

3.3.7 合併曲面

3.3.8 重建曲面

3.3.9 縮回已修剪曲面

3.3.10 取消修剪曲面

3.4 曲面的連續性檢查

3.4.1 曲率分析

3.4.2 拔模角度分析

3.4.3 斑馬紋分析

3.4.4 厚度分析

知識延伸 曲面邊分析

上機實訓 創建排球模型

課後練習

第4章 實體建模

4.1 標準實體創建

4.1.1 立方體

4.1.2 圓柱體

4.1.3 球體

4.1.4 橢圓體

4.1.5 圓錐體

4.1.6 圓柱管

4.1.7 環狀體

4.1.8 圓管

4.2 創建擠出實體

4.2.1 擠出曲面

4.2.2 擠出曲面至點

4.2.3 擠出曲面至錐狀

4.2.4 沿著曲線擠出曲面

4.2.5 凸轂

4.2.6 肋

4.3 實體的編輯

4.3.1 布爾運算

實戰練習 排球凹面徽標的製作

4.3.2 實體倒角

實戰練習 倒角後撕裂面的修補

4.3.3 將平面洞加蓋

知識延伸 抽離曲面

上機實訓 拖車鉤建模

課後練習

 第5章 網格建模

5.1 了解網格

5.1.1 關於網格面

5.1.2 網格面與NURBS曲面的關係

5.2 創建網格模型

5.2.1 轉換曲面/多重曲面為網格

5.2.2 創建單一網格面

5.2.3 創建網格平面

5.2.4 創建網格標準體

5.3 網格編輯

5.3.1 熔接網格

5.3.2 網格布爾運算

5.3.3 檢查網格

5.3.4 網格面常見錯誤及修正方式.

5.3.5 其他網格編輯工具

實戰練習 2022世界杯紀念幣模型建模練習

5.4 網格面的導入與導出

5.4.1 導入網格面

5.4.2 導出網格面

知識延伸 Rhino常用格式及注意事項介紹

上機實訓 製作高爾夫球模型

課後練習

第6章 細分建模

6.1 了解細分模型

6.2 創建細分模型

6.2.1 切換細分顯示

6.2.2 創建單一細分面

6.2.3 創建細分標準體

6.2.4 創建細分曲面

6.2.5 創建細分掃掠和細分放樣

6.2.6 多管細分物件

6.3 細分模型的編輯

6.3.1 移除銳邊和添加銳邊.

6.3.2 網格或細分斜角

6.3.3 插入細分邊緣

6.3.4 在網格或細分上插入點

6.3.5 追加到細分

6.3.6 合併兩個共同面的面/合併全部共同面的面

6.3.7 插入細分邊緣

6.3.8 縫合網格或細分物件的邊緣或頂點

6.3.9 橋接網格或細分

實戰練習 啞鈴建模練習

6.3.10 對細分面再細分

6.3.11 滑動網格或細分物件的邊緣或頂點

6.3.12 刪除網格面

6.3.13 合併網格面

6.3.14 鏡像細分物件/從細分中移除鏡像對稱.

6.3.15 填補細分網格洞

6.3.16 擠出細分物件.

6.3.17 偏移細分

6.3.18 用四分面重構網格.

6.3.19 修復細分

6.3.20 將物件轉換為NURBS

6.3.21 轉換為細分物件

知識延伸 細分物件的快速選取

上機實訓 無線耳機建模

課後練習

第7章 KeyShot 11渲染器

7.1 認識KeyShot渲染器

7.1.1 KeyShot 11的工作界面

7.1.2 將Rhino文件導入KeyShot 11軟件中

7.2 KeyShot 11與Rhino的對接

7.3 KeyShot 11的常用基本操作

7.3.1 移動/旋轉/縮放場景

7.3.2 組件的隱藏和顯示

7.3.3 移動組件

7.3.4 編輯組件材質

7.3.5 賦予組件貼圖

知識延伸 環境參數的更改與設置

上機實訓 排球模型的渲染表現

課後練習

第二部分 綜合案例篇

第8章 製作電鑽模型

8.1 創建電鑽模型

8.1.1 運用細分工具創建電鑽機身大形.

8.1.2 分割電鑽模型

8.1.3 電鑽細節建模

8.1.4 創建電鑽徽標

8.2 渲染電鑽模型

8.2.1 為模型分層後在KeyShot 11中打開

8.2.2 渲染設置

第9章 製作智能手機模型

9.1 創建智能手機模型

9.1.1 創建手機整體框架

9.1.2 創建手機前面板Home鍵和聽筒.

9.1.3 創建手機下端充電孔和揚聲器

9.1.4 創建手機兩側按鍵及卡槽.

9.1.5 創建手機上端電源鍵和耳機孔

9.1.6 創建手機背面徽標、攝像頭和閃光燈.

9.2 渲染智能手機模型.

9.2.1 對模型分層並在KeyShot 11中打開

9.2.2 渲染設置