疯狂造物：3D One创意设计与制作完全攻略

从2015年3D One1.0版本上市到2021年3D One Ai的出现，我与这个系列的软件相识已有七年之久。它的每一个命令，我都可以熟练到闭着眼睛为学生和老师们讲解，而它每一次功能模块版本的迭代，我和我的教学团队也都会时间下载进行测试，并向官方软件研发团队提供反馈信息。同样，在3D One社区中，通过答疑与分享，我也从一名普通的3D爱好者，升级成为一名创客导师。可以说我们见证了彼此的成长。

虽说我们已经编写过很多关于3D One软件设计相关的纸质教材和视频教程，但是总感觉要么过于强调软件命令的使用，要么单纯突出了创作的主题，而忽略了该类图书应有的系统、连贯的知识体系，因此总会给读者带来疑惑。经过多方面调研总结，我们决定编写本书，这是一本融合了我们团队多年教学经验的秘籍，一本更加适合读者了解三维设计造物理念的图书，一本青少年3D创意设计与制作方法的科普读物。

全书共分为四大部分8个章节，内容丰富，图文并茂，并录制了详细的视频教程：

部分（第1～2章），启发读者寻找设计造物真正的创作灵感与动力，引导读者如何做好造物前的一切技术准备工作。

第二部分（第3～5章），为读者呈现3D One软件实体建模、雕刻建模、程序建模三大数字化造物的核心功能，帮助初学者快速掌握建模工具的使用技巧。

第三部分（第6～7章），从设计的角度进行知识的延续。分别从虚拟方面（三维渲染与三维动画）和实体造物方面（3D打印与激光切割等技能）进行拓展，引导读者尝试多种数字化造物方法。

第四部分（第8章）探讨3D造物技术与创客教育、STEAM教育以及PBL项目式学习之间的关系，并展现贝勒教学团队的实践成果，以供读者学习参考。

无论是跃跃欲试，正准备在3D领域一展宏图的创客少年，还是每日沉浸在无尽教培工作的谆谆教员，或是正在因教育而一筹莫展的父母，相信都可以在本书中找到想要的答案。

本书百十来页的篇幅，但编写过程并非一帆风顺。经过了无数次的构思—试课—讨论—推翻重来—再编写—再讨论，也经历过从北京、青岛到陕西，从青海到上海等地的教学试课，每一次内容的推翻重来不仅是对编写团队自信心和创造力的严峻考验，更与创作本书的核心目标息息相关，这也是贝勒教学团队一直遵循的创作理念——“做有价值的教学内容”，努力为本书提供秀的内容。

真诚感谢每一位参与本书编写的成员，以及在创作中为我们提供帮助的伙伴，本书正是因为他们的辛勤付出和反复试错才得以完成。参与本书编写的教师有（排名不分先后）何超、朱少甫、徐春秀。

还要感谢每一位参与其中，给予宝贵意见的朋友，他们有：首都师范大学的刘秀峰老师，中望3D One公司的蒋礼、孙洪波、王璇、谢琼、林山、岳岩，深圳柴火教育的且曦先生，北京太尔时代科技有限公司的秦易和郭峤先生，无锡捷泰通用技术有限公司的孙健先生，前北京寓乐世界科技有限公司的安美淇女士，中关村第三小学的郭学锐老师，上海市第三女子初级中学的谢丁老师，以及笔者挚友许治军女士。

本书是较为系统梳理青少年3D创意设计与制作方法的图书。再完备的准备都难免有所遗漏，不可能详尽更正，若有不完善的地方，还请大家多多谅解，非常欢迎您能够给予宝贵的反馈。

@超级贝勒何

本书聚焦3D创意设计与制作，在三维设计知识的基础上，详细讲解实体建模、数字雕刻、程序建模、作品的呈现与表达、实体造物等方法，使读者的设计能力得到启发和提高，同时本书通过STEAM、PBL等综合应用实践案例，将3D设计与电子、编程等充分融合，将造物变得更加有趣。本书配有相应的讲解视频，以便读者学习。本书适合青少年和创客使用，也可作为中小学和青少年培训机构的教学用书和学生自学辅助教材。

本书聚焦3D创意设计与制作，在三维设计知识的基础上，详细讲解实体建模、数字雕刻、程序建模、作品的呈现与表达、实体造物等方法，使读者的设计能力得到启发和提高，同时本书通过STEAM、PBL等综合应用实践案例，将3D设计与电子、编程等充分融合，将造物变得更加有趣。本书配有相应的讲解视频，以便读者学习。本书适合青少年和创客使用，也可作为中小学和青少年培训机构的教学用书和学生自学辅助教材。

part 1设计基础

第1章 何为设计为何设计

1.1 设计的含义  002

1.2 设计的思路   004

1.3 数字化造物的流程  005

1.3.1 头脑风暴，绘制思维导图  006

1.3.2 手绘图纸，明确外观轮廓  007

1.3.3 三维建模，设计外观与结构  008

1.3.4 三维渲染，优雅呈现结果  009

1.3.5 动画设计，展示运动关系  010

1.3.6 模拟仿真，衍生多重可能  011

1.3.7 实体制造，创造真实作品  012

1.3.8 电路设计，体验声光电的魅力  013

1.3.9 数字编程，人工智能伊始  014

1.4 造物设计的目的  015

1.5 认识数字化造物设计工具   016

1.5.1 平面绘制工具的选择  016

1.5.2 三维设计软件的选择  017

1.5.3 造物硬件设备的识别与选择  020

第2章造物工具的获取与安装

2.1 三维设计软件的下载与安装  022

2.1.1 3D One系列软件介绍  022

2.1.2 3D One系列软件下载与安装  023

2.1.3 3D One、3D One Plus、3D One Cut软件界面介绍  024

2.1.4 3D One、3D One Plus、3D One Cut软件基本操作  027

2.2 三维渲染软件的下载与安装  028

2.2.1 KeyShot软件介绍  028

2.2.2 KeyShot软件下载与安装  029

2.2.3 KeyShot软件界面介绍  030

2.2.4 KeyShot软件基本操作说明  030

2.3 三维切片软件的下载与安装  031

2.3.1 三维切片软件介绍  031

2.3.2 三维切片软件的下载与安装  031

2.3.3 UP Studio软件界面介绍  032

2.3.4 UP Studio软件基本操作  033

2.4 激光切割软件的获取与安装  034

2.4 1 LaserCAD软件介绍  034

2.4.2 LaserCAD软件的获取与安装  034

2.4.3 LaserCAD软件界面介绍  035

part 2 三维建模核心功能

第3章 实体建模

3.1 实体建模思路  038

3.2 核心功能模块的组成   038

3.3 基本几何体的创建、改变属性与布尔运算  039

3.4 2D转3D工具  043

3.5 优化模型工具  048

3.6 特殊工具  052

3.7 其他工具  057

3.8 实例教学  059

萌犬小Q | 难度指数：  059

农家稻米车 | 难度指数：  063

社区加油站 |难度指数：  069

第4章 数字雕刻

4.1 数字雕刻建模思路  085

4.2 核心功能模块的组成  085

4.3 视图工具  086

4.4 变形工具  087

4.5 拓扑工具  092

4.6 平滑工具  095

4.7 遮罩工具  096

4.8 实例教学  097

怪物兄弟 | 难度指数：  097

飞天炎魔 | 难度指数：  101

萌妹换装 | 难度指数：  109

第5章 程序建模 

5.1 程序建模思路  119

5.2 核心功能模块的组成  119

5.3“编程建模”工具  120

5.4“逻辑运算”工具  124

5.5“辅助工具”命令  126

5.6 实例教学  127

编织的宇宙 | 难度指数：  127

无限反转 | 难度指数：  131

空中走廊 | 难度指数：  139

part 3 造物与呈现

第6章 作品的呈现与表达

6.1 三维渲染  152

6.1.1 三维渲染介绍  152

6.1.2 作品渲染四要素  152

6.1.3 材质  153

6.1.4 光照与环境  158

6.1.5 相机  160

6.1.6 渲染器  161

6.2 动画预演  163

6.2.1 三维动画介绍  163

6.2.2 动画的分类  163

6.2.3 装配动画制作流程  164

6.3 实例教学   166 

电路爆炸图渲染动画 | 难度指数：  166

秋天里的记忆 | 难度指数：  171

第7章 实体造物

7.1 3D打印增材制造  179

7.1.1 3D打印工作原理  179

7.1.2 3D打印工作流程  180

7.1.3 3D打印造物步骤  180

7.1.4 核心参数讲解  182

7.2 激光切割减材制造  185

7.2.1 激光切割工作原理 /185

7.2.2 激光切割工作流程  186

7.2.3 激光切割造物操作步骤  187

7.2.4 核心参数讲解  192

7.3 手办翻模与等材制造  196

7.3.1 翻模制作原理 /196

7.3.2 手办翻模制作流程  196

7.3.3 手办翻模的材料  197

7.3.4 实例教学：角色手办翻模 | 难度指数：  198

7.4 加工后处理  199

7.4.1 作品后处理概念  199

7.4.2 作品美工后处理流程  200

7.4.3 实例教学：角色手办彩绘 | 难度指数：  200

part 4 创意设计与教育 

第8章 疯狂造物与教学案例

8.1 创客类作品  205

8.1.1 独立创客作品：3D打印儿童画 | 难度指数：  205

8.1.2 进阶创客作品：结构设计与优化| 难度指数：  208

8.1.3 综合创客作品：开源电子结合案例| 难度指数：  212

8.2 STEAM教育与学科融合作品  213

8.2.1 STEAM教育理念  213

8.2.2 STEAM 地理实验：圆明园地图  |难度指数：  214

8.3 PBL项目式学习作品  215

8.3.1 PBL项目式学习  215

8.3.2主题场景作品：场景设计与还原  |难度指数：  216

8.3.3 PBL项目案例：MR混合虚拟现实驾驶赛车项目   |难度指数： /220

本书聚焦3D创意设计与制作，在三维设计知识的基础上，详细讲解实体建模、数字雕刻、程序建模、作品的呈现与表达、实体造物等方法，使读者的设计能力得到启发和提高，同时本书通过STEAM、PBL等综合应用实践案例，将3D设计与电子、编程等充分融合，将造物变得更加有趣。本书配有相应的讲解视频，以便读者学习。本书适合青少年和创客使用，也可作为中小学和青少年培训机构的教学用书和学生自学辅助教材。

知识体系完整，内容由浅入深，编排合理，案例新颖有趣： 1.涵盖相关基础知识、操作指南以及综合实践案例，内容难度由浅入深，循序渐进。 2.案例新颖有趣，体现跨学科特点，并与传统学科和日常生活相关联。 3.录制微课视频（基础技能部分 案例实操部分）。 4.四色印刷，排版风格灵活多变，简洁、清晰。