北京自考13799计算机辅助产品设计考试大纲

北京市高等教育自学考试课程考试大纲

课程名称：计算机辅助产品设计   课程代码：13799（笔试）         2024年12月版

第一部分课程性质与设置目的

一、课程性质与特点

《计算机辅助产品设计》是产品设计（专升本）专业的专业必考课程。本课程在产品设计（专升本）专业教学中具有承上启下、紧密过渡的地位，是学生从手绘逐步发展到用计算机准确表达创意，能够利用计算机软件对工业产品进行创新设计的重要课程。本课程以产品设计为主线，依托Rhino7软件的新功能，增强了软件在产品设计建模方面表现形式的多样性，结合KeyShot10的渲染技术丰富产品的表现力，系统地阐述了产品的建模技巧和渲染方法。旨在培养学生在产品设计过程中熟练运用计算机软件的能力，提高设计能力和实践应用能力。

二、课程目标与基本要求

本课程的目标是全面贯彻落实立德树人根本任务，让学习者通过学习和实践，掌握计算机辅助产品设计的基本理论和常用的计算机辅助产品设计软件的使用技巧，学会使用相关软件进行建模、设计和产品渲染，理解产品设计中的关键概念和方法，以适应产品设计及相关领域的工作需求。

通过本课程的学习，要求学生掌握计算机辅助设计的基本原理，熟练掌握Rhino7软件在产品设计过程中的建模技巧和KeyShot10的渲染方法，能够独立完成产品设计从概念构思到建模、渲染展示的全过程。通过综合案例实践操作培养审美意识和创新思维，为从事产品设计工作打下坚实基础，具备利用计算机辅助产品设计的相关理论和技术进行设计创作的能力。

本课程的考核章节为第1章到第12章，重点章节是：第1章到第11章；无不考核章节。

三、与本专业其他课程的关系

《计算机辅助产品设计》课程是产品设计（专升本）专业的专业必修课，本课程与《工业设计史论》、《工业设计表现技法》、《人机工程学应用》、《产品开发设计》等课程之间有承前启后的相互联系作用，是《设计管理》、《产品构造》、《产品系统化设计》等课程的先导课，本课程的学习对全面掌握产品设计专业各学科的知识起到重要的桥梁作用。

第二部分考核内容与考核目标

第1章 Rhino 7软件概述

一、学习目的与基本要求

通过本章的学习使学生了解Rhino 7常见的应用领域，对Rhino 7软件特色、功能、软件的界面布局做到清晰的认识。

二、考核知识点与考核目标

（一）Rhino 7的设计应用

识记：Rhino 7的基础知识及相关软件应用领域。

理解：Rhino 7在产品设计领域、建筑设计领域、珠宝设计领域的具体应用。

（二）Rhino 7软件特色

      识记：Rhino 7的文件兼容性。

理解：Rhino 7软件新功能、插件接口。

（三）Rhino 7软件下载与安装

      识记：Rhino 7的软件下载安装相关知识。

理解：Rhino 7的软件下载与安装具体方法。

（四）Rhino 7工作界面

识记：Rhino 7的工作界面组成。

理解：Rhino 7工作界面常用工具命令。

第2章Rhino7建模基础

一、学习目的与基本要求

通过本章的学习使学生掌握Rhino 7建模的基本原理和基础命令等基本知识，掌握Rhino 7建模的基础工具使用。

二、考核知识点与考核目标

（一）Rhino 7理论基础

    识记：不同曲线、曲面连续性的应用。

理解：NURBS曲线原理、控制点的权值原理、曲线连续性、曲面连续性。

（二）Rhino 7坐标系统

识记：世界坐标系、工作平面坐标系的基本组成。

理解：坐标系原理及坐标的具体输入方法。

（三）工作平面

识记：工作平面原点、工作平面相关概念。

理解：设置工作平面至物件的步骤、设置工作平面原点的步骤。

（四）工作视图

识记：工作视图的分类及预设。

理解：导入背景图片辅助建模的方法。

应用：运用Rhino软件完成导入图片操作，熟练进行工作视图设置。

（五）图层

识记：图层的功能。

理解：图层的分类及设置方法。

应用：运用图层命令完成基本设置。

（六）环境设置

识记：环境设置的基本单位。

理解：建模辅助的方法。

（七） Rhino 7核心建模工具

识记：曲线核心建模相关命令。

理解：曲面绘制工具、曲面操作与编辑工具、实体绘制工具、实体操作与编辑工具。

应用：运用Rhino核心建模工具完成初步建模操作。

（八）Rhino 7辅助建模工具

识记：基本的辅助建模工具图标。

理解：复制类工具、对齐与扭曲工具及合并和打散工具的基本操作方法。

    应用：运用Rhino的辅助建模工具进行基本操作。

第3章 Rhino 7 建模基础案例实践

一、学习目的与基本要求

通过本章具体案例讲解，使学生巩固Rhino 7基础工具和命令的知识，熟悉从平面转化为立体的产品建模思路，掌握产品建模的流程和工具的使用方法。

二、考核知识点与考核目标

（一）头戴式无线耳麦案例

识记：Rhino的基础工具及命令使用。

理解：常用建模工具及命令的使用方法，如曲线编辑工具、曲面编辑工具、双轨扫掠工具、镜像等工具。

应用：运用Rhino 软件完成头戴式无线耳麦的思路构建及建模过程。

（二）无线蓝牙音箱案例

识记：Rhino的建模及产品设计基础知识。

理解：常用建模工具及命令的使用方法，如曲线编辑工具、曲面编辑工具、倒角处理、矩形阵列工具等。

应用：运用Rhino 软件完成无线蓝牙音箱的思路构建及建模过程。

第4章SubD 细分曲面建模基础

一、学习目的与基本要求

通过本章学习，使学生掌握 SubD细分曲面命令的基础操作原理，熟悉建模时需要运用的各类命令。

二、考核知识点与考核目标

（一） SubD的建模方式与特点

识记：SubD的建模特点。

理解：SubD的建模方式。

（二）SubD创建工具

识记：SubD的创建工具的基本分类。

理解：SubD的创建工具的基本操作方法。

应用：运用SubD的创建工具进行建模实操。

（三）SubD放样工具

识记：SubD的放样工具的标签。

理解：SubD的放样工具的基本操作方法。

应用：运用SubD的放样工具进行放样操作。

（四）SubD的边缘工具

识记：SubD的边缘工具的标签。

理解：SubD的边缘工具的基本操作方法。

应用：运用SubD的边缘工具进行锐边的添加和删除、细分边缘、斜边、缝合边与移动边的实际应用。

（五）SubD的细分工具

识记：SubD的细分工具的基础命令。

理解：SubD的桥接与对称、SubD的挤出与偏移、SubD四角化网格的基础操作方法。

应用：SubD的细分工具的基础命令的实践操作。

（六）SubD的选择与过滤器工具

识记：SubD的选取工具的基础命令。

理解：SubD的选取细分物件 、循环边缘、环形边缘、面循环的操作方法；以笔刷做选取的步骤，SubD的过滤器的运用。

应用：SubD的选择与过滤器工具的实践应用。

第5章SubD细分曲面建模案例实践

一、学习目的与基本要求

通过本章案例实践，掌握SubD细分曲面的主要工具的使用方法，熟悉SubD细分曲面建模流程，掌握SubD 细分曲面命令的在产品设计中的应用。

二、考核知识点与考核目标

（一）水龙头案例

识记：Rhino的细分曲面的基本知识。

理解：掌握SubD细分曲面的桥接等工具，熟悉SubD细分曲面建模流程。

应用：运用Rhino 软件完成水龙头案例的SubD细分建模思路及过程。

（二）望远镜案例

识记：Rhino的细分曲面的基本知识。

理解：掌握SubD细分曲面的对称等工具，熟悉SubD细分曲面建模流程。

应用：运用Rhino 软件完成望远镜案例的曲面建模思路及过程。

（三）吹风机案例

识记：Rhino的细分曲面的基本知识。

理解：掌握SubD细分曲面的细分等工具，熟悉SubD细分曲面建模流程。

应用：运用Rhino 软件完成水龙头案例的细分曲面建模思路及过程。

第6章Grasshopper参数化建模基础

一、学习目的与基本要求

通过本章的学习，初步掌握对特定形式的纹路进行绘制。掌握Grasshopper参数化建模的基本逻辑和常用电池的运用，并学会常用表面纹理的绘制，掌握Grasshopper参数化建模的基础命令。

二、考核知识点与考核目标

（一） Grasshopper参数化在产品设计中的应用

识记：Grasshopper插件介绍。

理解：Grasshopper参数化的应用领域。

（二） Grasshopper界面介绍

识记：Grasshopper界面组成。

理解：Grasshopper界面工具命令使用。

（三） Grasshopper参数构建基本逻辑

识记：Grasshopper参数构建相关概念。

理解：Grasshopper参数构建的逻辑思路。

（四） Grasshopper常用电池介绍

识记：Grasshopper常用电池类型。

理解：Grasshopper常用电池命令及使用方法。

应用：运用常用电池命令完成基本的设置操作。

(五）Grasshopper常用运算器介绍

识记：Grasshopper常用运算器类型。

理解：Grasshopper常用运算器的使用方法。

应用：运用常用的运算器进行基础操作。

（六）Grasshopper数据结构类型与变换

识记：Grasshopper线形数据和树形数据类型。

理解：Grasshopper数据设置及变换方法。

（七）Grasshopper效果制作

识记：Grasshopper效果制作方法。

理解：通过制作圆孔渐变案例、菱形纹理案例、随机分布案例掌握基本的Grasshopper效果制作步骤及过程。

应用：Grasshopper效果制作相应的案例实践。

第7章Grasshopper参数化建模案例实践

一、学习目的与基本要求

通过对本章的学习，使读者掌握多种纹理造型的绘制方法，以及灵活运用Grasshopper的参数化建模命令，掌握Grasshopper参数化建模在产品表面纹理设计的应用。

二、考核知识点与考核目标

（一）拓扑球体案例

识记：Grasshopper曲面优化的纹理造型命令。

理解：Grasshopper曲面优化的纹理造型命令的基本使用方法。

应用：Grasshopper曲面优化的纹理造型命令完成拓扑球体案例的建模思路过程。

（二）智能手环案例

识记：Grasshopper干扰曲面纹理的纹理造型命令。

理解：Grasshopper干扰曲面纹理掌握基本纹理的形态构成，找出线条规律。

应用：Grasshopper干扰曲面纹理的命令完成智能手环案例的建模思路过程。

（三）空气净化器案例

识记：Grasshopper曲面等值对变纹理的命令。

理解：Grasshopper曲面等值对变纹理的基本操作及孔的排列方式。

应用：Grasshopper曲面等值对变纹理的命令完成空气净化器案例的建模思路过程。

第8章 RhinoGold珠宝首饰建模基础

一、学习目的与基本要求

通过本章的学习，掌握通过RhinoGold插件进行珠宝首饰建模的方法与应用，熟悉RhinoGold插件的快速表现形式，掌握RhinoGold插件的基础命令。

二、考核知识点与考核目标

（一）RhinoGold在珠宝首饰设计中的应用

识记：RhinoGold插件的基础相关知识。

理解：RhinoGold插件的应用场景。

（二）RhinoGold界面介绍

识记：RhinoGold插件的界面功能。

理解：RhinoGold插件的界面功能基本操作设置。

（三） RhinoGold常用功能介绍

识记：浏览器、材质库、文件夹管理基本命令。

理解：浏览器、材质库、文件夹管理具体操作方法。

（四）RhinoGold常用命令

识记：RhinoGold常用命令功能。

理解：RhinoGold常用命令：放样、单轨扫掠、双轨扫掠、轨迹旋转、动态阵列、编辑的基本设置操作方法。

应用：运用RhinoGold常用命令设置相关操作。

第9章 RhinoGold珠宝首饰建模案例实践

一、学习目的与基本要求

通过本章学习，使学生掌握通过RhinoGold插件进行珠宝首饰建模的方法与应用，熟悉构建立体模型的建模思路，熟悉RhinoGold的建模命令；掌握不同造型首饰建模的方法。

二、考核知识点与考核目标

（一）花形戒指案例

识记：熟悉RhinoGold的建模命令。

理解：RhinoGold的建模命令和建模思路。

应用：运用Rhino 7中珠宝首饰建模的方法完成花形戒指案例。

（二）扇形坠饰案例

识记：熟悉RhinoGold的建模命令。

理解：熟悉RhinoGold的建模命令和建模思路。

应用：运用Rhino 7中珠宝首饰建模的方法完成扇形坠饰案例。

（三）珐琅花戒指案例

识记：熟悉RhinoGold的建模命令。

理解：RhinoGold的建模命令和建模思路。

应用：运用Rhino 7中珠宝首饰建模的方法完成珐琅花戒指案例。

第10章Rhino 7综合案例实践

一、学习目的与基本要求

通过本章学习，结合综合案例实践，了解不同类型产品的建模思路，掌握Rhino 7建模基础与高阶命令的运用。能够灵活使用基础命令与高阶命令进行参数化建模。

二、考核知识点与考核目标

(一）电钻建模

识记：电钻产品的建模思路。

理解：基础命令和高阶命令的综合使用。

应用：运用Rhino 7中建模基础命令和高阶命令建模的方法完成电钻建模案例。

（二）无线鼠标建模

识记：无线鼠标建模具体思路。

理解：基础命令和高阶命令的综合使用。

应用：运用Rhino 7中建模基础命令和高阶命令建模的方法完成无线鼠标建模案例。

第11章 Keyshot10 基础渲染功能

一、学习目的与基本要求

通过本章的学习，了解Keyshot10的设计应用；掌握Keyshot10的基础操作命令。掌握Keyshot10的节点材质编辑和打光技巧，掌握Keyshot10的设计应用和产品渲染的基础命令。

二、考核知识点与考核目标

（一）Keyshot10的设计应用

识记：Keyshot10的设计应用场景。

理解：Keyshot10的设计方法及特点。

（二）Keyshot10工作界面

识记：Keyshot10的窗口管理、视图控制。

理解：Keyshot10的窗口管理、视图控制的基本方法。

（三）Keyshot10基础操作

识记：Keyshot10的基础操作介绍：模型导入、场景编辑、照明与相机设置、图像设置、渲染设置。

理解：Keyshot10的基础操作命令使用方法。

应用：运用Keyshot10的基础操作命令进行简单渲染功能设置。

（四）KeyShot10属性设置

识记：Keyshot10的属性（材质、贴图与标签、材质编辑）。

理解：Keyshot10的属性设置基本布置和命令。

应用：运用Keyshot10的属性设置方法为指定产品进行相应属性设置。

（五）游戏鼠标案例实践

识记：游戏鼠标渲染具体思路。

理解：渲染操作的具体命令使用。

应用：运用Rhino 7中常用渲染方法完成游戏鼠标案例。

第12章 Keyshot 10高级渲染案例实践

一、学习目的与基本要求

通过本章学习重点案例，掌握Keyshot10的高阶渲染技巧，通过材质的细节表现和打光技巧，使黑色和白色产品表现的更加真实生动，使学生掌握最为常见的黑色产品和白色产品的渲染技巧与后期修图技巧。

二、考核知识点与考核目标

（一）黑色耳机渲染案例

识记：渲染的基本操作命令。

理解：黑色渲染操作的具体步骤，掌握黑色打光技巧。

应用：运用Rhino 7中黑色渲染方法完成黑色耳机渲染案例。

（二）白色耳机渲染案例

识记：渲染的基本操作命令。

理解：白色渲染操作的具体步骤，掌握白色打光技巧。

应用：运用Rhino 7中白色渲染方法完成白色耳机案例。

第三部分有关说明与实施要求

一、考核的能力层次表述

本大纲在考核目标中，按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：

识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。

理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。

应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。

二、指定教材

《Rhino+KeyShot产品设计与表现(高等院校产品设计专业系列教材)》，刘松洋，侯巍巍，王婧编著，清华大学出版社，2023年版。

三、自学方法指导

1、在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。

2、阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。

3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。

4、完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节。在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。

四、对社会助学的要求

1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。

2、应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。

3、辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。

4、辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡"认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通"的方法。

5、辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。

6、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。

7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。

8、助学学时：本课程共5学分，建议总课时90学时，其中助学课时分配如下：

五、关于命题考试的若干规定

1．本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重点。

2．笔试的比例一般为识记占30%，理解占50%，应用占20%。

3. 试题难易程度应合理：易、中等难度、难。难题部分比例不超过20%。

4．笔试试题类型一般分为：单项选择题、多项选择题、填空题、简答题。

5．笔试采用闭卷考核方式，考试时间150分钟，按百分制计分，60分为及格。

六、题型示例

（一）单项选择题

 Rhino7的显示常用工作视窗，包括TOP视图窗口、Right视图窗口、Perspective视图窗口和

A. Front视图窗口  B.ABOVE视图窗口  C. LEFT视图窗口 D. BLANK 视图窗口

（二）多项选择题

下列关于KeyShot软件说法正确的是

A可视化  B.实时渲染   C.动画功能  D.照明功能

（三）填空题

G1连续也称为斜率连续，要求曲面在边线处连接，并且在连接线上的任何一点两个曲面都具有相同的 __________。

（四）简答题

请简要介绍SubD的建模方式。

实践课程考核范围

1.课程名称：计算机辅助产品设计（实践），  课程代码：13800

2.指定教材：《Rhino+KeyShot产品设计与表现(高等院校产品设计专业系列教材)》，刘松洋，侯巍巍，王婧编著，清华大学出版社，2023年版。

3.考核章节：第1章到第12章，重点章节：第1章到第11章。无不考核章节。