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设
课 程 设 计 报 告
设计题目 机动战士ZAKUⅡFS建模与渲染
课程名称
1

一
、报告要求：

1、必须严格按该模板格式撰写设计报告，总页数不得少于10页。
2、另附A4彩色效果图1－2幅于该报告后钉在一起，按封面左侧的
装订线装订。

二、设计原理：
应用计算机辅助工业设计的基本理论、方法和工具进行产品的技
术、结构、造型和色彩的创新设计。
三、设计目的：
1、掌握在三维场景中及三视图中进行各种建模操作，培养一定的空
间想象力；
2、学习并掌握用计算机及相应软件进行产品造型设计的基本方法。
3、培养创新及灵活应用各种建模工具的能力。
4、了解工业产品建模设计的基本方法和一般流程。
5、在学习实验中培养自己的探索精神以及学习兴趣，开辟课余爱好，
丰富生活。
四、设计内容：
利用在《计算机三维艺术设计》课程中学到的建模与渲染方法，
参考实物的模型与图片，对ZAKUⅡFS进行三维建模设计及渲染。
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五、设计器材（设备、元器件）：
笔记本电脑，Rhinoceros 5，Flamingo nXt，ZAKUⅡFS模型及图
片
六、设计步骤（必须有模型线框图）：
1.收集对象模型照片，三视图。

2.头部构建
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画出前后两条线和几条断面线，用双轨扫略构建出主体，然后画两个
长方体，用布尔差集减去，画个弧线拉伸成曲面切割出口部弧线，在
中间加圆柱体作为眼部摄像头底座，同样画长方体用弯曲曲面切割做
嘴部排气管。

在管道处画弧线，做一个小圆柱体，导出圆角，用延曲线阵列出几个
突出，然后把弧线做成圆管。头上的角用曲线画出后挤出成体，导圆
角，头上4门机炮用圆柱体做差集减去。用球体做独眼。

3.身体构建
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加入辅助背景。画长方体，用各种斜面切割出大体形状，然后画个拋
面圆锥体，打开控制点调节，切割出胸部弧线，然后画长方体，用变
形工具拉出上面弧形，用圆柱体差集做出上面的圆弧，再用这个长方
体差集做出胸部的两个凹陷部分。
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腰部装甲部分里面用曲面切割长方体得到主干。左右装甲部分先画横
截面，拉伸成体，然后用变形工具使其弯曲，再切割出斜面来。前后
装甲部分用一个空心圆柱体切割出前后部分，然后弯曲要弯的部分，
最后用斜面切割出要的形状。
4.手部构建

首先是肩部装甲的构建，建立一个球体做主题，因为装甲要有厚度，
这里没用曲面切割，而是画个扁平的长方体，建立控制器，打开控制
点弯曲出要的形状。然后旋转，再对球体进行分割和布尔联集。最后
用面切割。
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做出肩部和大臂的长方体，导不等距边缘斜角。小臂处的弧面体先用
椭球体做主题，然后用曲面切割，联集上圆柱体，绿色部分用圆角矩
形挤出实体，用圆管差集。手指部分先画曲线，然后做成圆管，缩放
带复制出4个手指，大拇指同样方法做。
5.脚步构建
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先做复杂的小腿装甲部分，先画出侧面的曲线和底部轮廓线，然后用
侧面线以中心为轴，按轮廓线旋转得主体，补成实体。前面加两个抛
物面构成的实体做前面的突出部分。然后画种曲面切割出大概的形
状。大腿用椭球体做，用控制器缩放拉伸出四边形的感觉。
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然后是脚的制作，画椭圆，调节，挤出实体，切割，脚背部分打开控
制器，缩成形。用各种曲面弯曲旋转后切割长方体做出突出来的部分。
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脚底部分差集出圆洞，用平顶圆锥做出推进器的喷射器。复制缩放加

到小腿装甲上。
6.枪的构建
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用长方体做主体，画出轮廓线挤出成面切割。用圆柱体做枪管，
缩放和差集得两层，阵列圆管差集得到纹路，再联集成一个实体。下
面的握把用的是两头半径不同的平头圆管，前面尖的部分是抛物面。
用同样阵列差集的办法做出弹夹。能导圆角的地方导圆角。
7.完善细节，渲染

做出背包，腰部和腿部的管子，头部摄像头外圆柱设为玻璃材质。
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贴图，黄色部分为铜材质，黑色部分材质自己设定。
然后用调节角度和拖动等办法摆出造型。
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七、设计数据及结果分析：（简述该产品的基本参数、功能、性能设置）
型号：MS-06FS
类型：指挥官用MS
制造方：吉恩尼克公司
所属方：吉恩公国
尺寸：头顶高17.5m
重量：本体重量58.1t；全备重量73.3t
动力：米诺夫斯基式核熔炉，出力976kW
装甲：超高张力钢合金
推进方式：火箭引擎×2，每个出力20500 kg；辅助喷口×2，每个出力1000kg
机体性能：最大加速度0.59G；180°转身所用时间为1.5s；陆上最大速度为88k
m/h
探测能力：独眼式主取景器，最大有效探测距离3200m，头部加上天线，加强无
线通信能力
驾驶舱：驾驶员一名，位于驱干的标准驾驶舱
首次服役：U.C.0078年1月
武器： 头部四门火神炮，ZMP-50D/120mm 机枪，弹鼓供弹，每个弹鼓容量10
0发，弹鼓可外挂于后裙甲上
八、设计结论：

本次制作的三维模型ZAKUⅡFS为动画机动战士高达中出现的虚
构人形机动兵器ZAKUⅡ的指挥官用机。设计参考用的模型为玩具公
司万代生产的1/144比例大小模型。由于此款兵器在原作中出现的次
数过少，只生产过此比例的模型，并没有出现更大的版本。此次建模
假想的比例是1/60的模型，因为是更大的模型，所以在原有的1/144
模型的基础上加上了更多的细节。原模型由于太小并没有做出背包上
的和小腿部分的推进器。这次参照其他的1/60ZAKU模型做出了推进
器。同时渲染时调出了塑料模型无法做出的金属外壳反光效果。
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九、总结及心得体会：
这次模型制作走了很多弯路，在做很多弯曲实体的时候曾经用画
断面线和双轨扫略的办法来做，但是由于底面和顶部不是水平的，并
不能补面构建出实体来，没有实体就无法用布尔运算来切割。而且还
有个问题是扫略出来的曲面有时候并不光滑。后面基本都先做出实
体，再用实体弯曲和做控制器调节形状。但是如果用过多的弯曲和变
形实体的网格线会变得非常密集。电脑的会变得很卡。还遇到了别的
问题是犀牛软件有点BUG，在进行布尔运算差集时有时候会变成合
集。导圆角的时候也不一定能成功，遇到太复杂的实体导出来的曲面
有时候会多出来，只能用平面再去切割。导几条线段时有时分开导和
一起导也会有不同的效果。渲染的时候使用的是最新版的火烈鸟，无
法破解，只能截出很小的图片。
十、对本设计过程及方法、手段的改进建议：
在设计物件前因先观查实体的复杂程度来决定是用双轨扫略
的办法还是用实体弯曲调节的办法，用双轨扫略建立有时曲面会不光
滑，而用实体弯曲造成太多网格会过多消耗硬件资源，要能做出衡量
选择。在出现BUG时可以换反面的办法。要运行差集时可以试试联
集。渲染换成火烈鸟2.0，加入背景应该会有不同的效果。

报告评分：
教师签字：
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十一、附彩色效果图
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姓名：蓝恺 学号：2011079080023