一.课件制作所需的软件
《画法几何与工程制图》立体课件动画的制作总共采用了3ds Max2019、AfterEffect 2020、Adobe Media Encoder渲染器、Illustrator 2020、Substance Painter 2020、Vray4.1渲染器、CAXA电子图板等软件，其中，最必要的是3ds Max、AfterEffect和Adobe Media Encoder。在这些软件中，3ds Max用于3D动画制作；AfterEffect用于后期制作并添加提示语；Adobe Media Encoder用于渲染和批量渲染输出视频；Illustrator是艺术类矢量软件，用于机械矢量二维图和数字媒体软件之间的衔接，将原机械二维导入数字艺术类软件。Substance Painter是全球高级三维材质设计软件，用于部分零件逼真的金属质感制作；Vray渲染器用于高质量的3D动画帧序列输出。
二.课件的制作方法概述
在课件动画的制作过程中，首先根据课件设计要求，在3ds Max当中进行场景建模、赋予材质、根据教学要求排动画。需要注意不同动画的建模标准尽可能统一（如投射线粗细、投射方式等），同一动画中材质区分度鲜明，不同动画中相似内容材质尽可能统一（如投影线颜色等）。对于投影面，有一些情况，需要严格体现机械原二维图，需要将CAXA电子图板中的二维矢量图导入Illustrator转换成Adobe系列数字媒体软件可以兼容的格式，让这些含机械图的图片或二维动画成为投影面的材质贴图。在大多数情况下，场景的主零件模型为纯色即可（如黄色带光泽），一些情况下，模型需要逼真的金属质感，需要将模型在3ds Max中划分UV，在UVW编辑器中加以调节，将带UV划分的模型导出成*.fbx（Autodesk三维交换格式）输入到Substance Painter详细绘制材质，将导出的Vray贴图输入回3ds Max的材质编辑器，这样就可以获得具有金属质感的材质。然后，渲染输出帧序列之后，将帧序列和所有所需素材输入到AfterEffect，剪辑并添加提示语等文字，如有需求，也可以对文字制作简单动画。最后，AfterEffect中的所有内容调整好后，预览整个合成、自检。由于AfterEffect属于前期制作软件，一般不是输出视频，而是帧序列，所以需要将合成导出到Adobe Media Encoder渲染器进行视频的最终渲染输出，主要输出设置根据“HD 1080p预设”改编，为1920*1080,20Mbps，取消音频，时间插值采用光流法算法。经历上述过程即可得到课件三维动画。
三.使用方法简介
本套《画法几何与机械制图》多媒体课件采用1080p分辨率、10~50Mbps码率、H264解码、MP4格式，知识严谨，内容清晰，兼容性极强，是学生辅助理解画法几何与机械制图的理想选择。
首先播放视频，视频会呈现最基本的1~3个投影面，和要研究的几何体。接下来，投射光线，光线抵达投影面后，会根据机械制图规则生成一个视图，并配合针对该视图的文字说明，它们往往说明点、线、面之间的位置关系。在一些视频中，课件会详细呈现各个投影面上的视图及其辅助线的形成过程，帮助学生理解原理。多个视图形成完毕后，投影面逐渐展开为共面，视频中会保留视图和投影面上的文字，其它部分消失。最后，视角正视于展开后的投影面，最终视图的相关提示语出现。
三.典型视频举例
①六面展开（视频2）
机械制图的基本原理为投影原理，投影原理所遵循的自然规律是：在密度均一的介质内，光沿直线传播。一个几何体的六个基本向视图分为主视图、左视图、俯视图、后视图、右视图和仰视图。向空间中的六个面投影可得到这些基本视图，将各个面展开、平铺后即可得到机械制图中各个视图在同一平面的效果。
②剖视图的形成（视频4）
对于内部结构较为复杂的几何体，普通视图不能准确表达其内部结构。将该几何体按照一定规律剖开（一般是对称面），对半个几何体进行重新投影，所得视图中剖面部分打剖面线，这样就形成了“剖视图”，可以清晰地观察内部构造。
③圆环上点的投影（视频15）
用一个平行于水平面的面过M点，将圆环截出两个圆（一大一小），同时也将圆环的主视图、左视图截出了两条线。以这些圆和线作为辅助线，找到M点在其它两视图上的投影。
④三视图展开（视频1）
与①类似，三视图的知识点比六视图更加基础，注意“长对正、高平齐、宽相等”的原则，不可见线用细虚线表示。
⑤斜视图（视频3）
斜视图属于一种“向视图”，当基本三视图或六个向视图不能准确表达实形时，添加一个投影面，单独对特殊角度面进行投影即得到斜视图。在实际机械制图中，斜视图可以旋转为正常角度，并以旋转符号标记。
⑥仅一个视图，能行吗（视频22）
如图所示，光线经过了两个不同几何体后，获得了同样的视图。一般地，仅一个视图不能确定几何体，机械制图往往需要多视图联合表达，我见过的最复杂的机械图是CA6140车床主轴箱装配图，由6~8个视图共同表达。当然，在不牺牲准确的前提下，用尽量少的视图表达机件是一种高水平。
⑦投影基本原理之积聚性（视频19）
如图可知，当线段AB和三角形CDE都垂直于投影面时，得到的不是实形，线段积聚为点，面积聚为线段。
⑧线上的点的投影（视频7）
通过投影和做辅助线可得一条空间线段上的点在三个投影面上的投影。空间中，点在线上，三视图中，点的投影也在线的投影上。
⑨球上的点的投影（视频8）
球上点的投影道理与③类似，即先用平面切割球，截出一个圆和两条线，最后做辅助线找到球上点在其它投影面的投影。
⑩向视图（二维版）
