知识目标：
1、能描述PAD平板的结构特点及特征。
2、能说出布尔工具的运算规则及使用条件。
3、能说明倒角的功能、类型及特征工具的操作步骤。
技能目标：
1、能根据 PAD平板图纸和实物图片准确分析产品结构特征。
2、能使用草图及拉伸工具完成 PAD平板外型特征的创建。
3、能使用真实着色工具及光栅图像对PAD平板进行视觉效果应用。
思政目标：
1、能根据工作任务要求进行任务分析，养成细致分析的职业习惯。
2、能坚持独立完成 PAD平板的三维设计任务，树立吃苦耐劳的劳动精神。
3、能阅读交流PAD平板历史、设计与制造流程的相关素材，感悟科技创新精神。
任务背景：
平板电脑，通常简称为“平板或PAD”，是一种非常出色的电子设备，改变了我们与技术互动的方式。平板电脑的概念可以追溯到20世纪60年代，当时计算机科学家艾伦·凯（Alan Kay）构想了一个名为“达因博克”（Dynabook）的便携设备。尽管“达因博克”本身从未付诸实践，但它为现代平板设备奠定了概念基础。
第一款商业成功的平板电脑是苹果iPad，于2010年推出。苹果的这一重大创新标志着技术界的一个转折点。iPad以其时尚的设计和直观的界面吸引了全球用户的想象力，从而促使了平板市场的迅速增长。自iPad的推出以来，众多国内制造商加入了平板市场，例如华为Matepad、小米Mipad，它们提供不同尺寸、规格和操作系统的产品，以满足国内外消费者不同需求和喜好。
图1 华为平板电脑
平板电脑从根本上改变了我们获取信息、交流和参与数字世界的方式。凭借优雅紧凑的格式，平板电脑已成为学生、专业人士及各行各业个人必不可少的工具。它们弥补了笔记本电脑和智能手机之间的差距，提供便携且强大的计算体验。
平板电脑的结构设计特征在塑造其功能性和整体用户体验中起着至关重要的作用。下面介绍这些设计元素如何与平板电脑的功能相互关联：
触摸屏显示：触摸屏显示是与平板电脑交互的主要界面。其尺寸、质量和响应速度直接影响平板的功能性。较大、高分辨率的显示屏可以增强多媒体消费体验，并提供更好的阅读、观看视频和使用交互应用程序的平台。
便携性：平板电脑流线型轻薄的设计确保其便携性。这一设计特征对平板作为移动设备的功能至关重要。人们可以轻松携带平板到任何工作或学习的场合。
相机：平板通常配备前后置相机。这些相机对视频会议、拍照和文件扫描等功能至关重要。它们增强了平板在虚拟课堂、视频通话和创意项目等任务中的功能性。
扬声器和音频：内置扬声器和音频功能是平板作为娱乐和通信设备的重要组成部分。用户可以在无需外设的情况下观看视频、听音乐或参与视频会议。
物理按钮和端口：如电源按钮、音量按钮以及USB-C端口等物理按钮和端口扩展了平板的多功能性。它们有助于充电、数据传输和连接外设，使平板功能超越触摸界面。
支持手写笔：对于支持手写笔的平板，其结构设计包括显示屏内的数字化技术。这提升了平板在笔记、绘画和精确输入等方面的功能性。用户可以使用手写笔进行需要细节的任务，进一步增强平板的实用性。
总之，平板电脑结构设计特征与其功能紧密相连。响应式触摸屏显示、便携性、内置电池、相机、音频功能、物理按钮以及手写笔支持的结合，为现代职业场合创造了功能齐全的设备，适用于教育、娱乐和工作生产力。
引导问题1：
通过对任务背景及任务书的分析，你认为PAD产品有哪些结构特征？对应的特征工具是什么？
引导问题2：
通过对任务背景及任务书的分析，你认为该产品有哪些结构特征？对应的特征工具是什么？（可以用思维导图进行分析）
根据以上分析，你认为该产品的三维建模需要哪些步骤？请把你的计划写出来。
在做完计划之后，请严格执行工作计划，主动完成任务。在任务实施过程中，做好每个步骤的记录可以随时检查出现的问题，请根据你的实施过程填写下表。
在学习过程中可先按照工作过程的示范性操作进行训练，也可在操作过程中根据自己的具体情况参考关键步骤的做法。
表2 任务操作流程示范
知识点1：平板类产品外形结构特点
信息化的时代，智能手机、平板电脑已经融入了我们的日常生活（如图），这类产品外形结构基本都为板式结构，在这个主体上再添加不同的功能结构。我们在设计该类产品的时候要先创建其主要特征，再创建其他特征。
图2 PAD平板常见类型
知识点2：布尔操作
三维建模的布尔运算来源于数字符号化的逻辑推演法，包括合并、相交、相减三种类型。在计算机图形处理操作中引用了这种逻辑运算方法以使得设计者可以通过不同相交特征进行布尔操作从而产生新的形体。工业产品一般由多个特征组成，其中可能包含多个相邻或相交的特征，为便于后续设计、分析及加工等操作，通常需要进行对这些特征进行布尔运算。
在建模过程中可以将布尔运算作为单独的命令执行（工具栏上的布尔工具），或从其他建模工具内（如拉伸）的布尔下拉选项执行进行合并、减去或相交布尔运算。三种布尔运算均需要选择目标体和工具体，默认的运算规则是利用工具体对目标体进行加、减、交，特别是减去和相交，保留的结果是以目标为基体特征。
图3 特征布尔运算规则
图4 特征布尔工具
知识提点：特征布尔操作三种操作可执行的前提的特征之间直接存在相交关系，否在无法执行。布尔操作过程中目标体只能选一个，而工具体可以是多个，在建模时可通过渲染样式
查看布尔运算结果，特别内部轮廓线的区别，也可以通过制图的视图创建进行检查。
>>特征布尔运算操作视频：
知识点3：倒斜角
倒斜角常见于工业产品的面与面的边缘，主要作用有：1、去毛刺，减少表面边缘的锋利度，不会割伤使用者；2、装配时起导向定位作用，如孔的边缘倒角；3、去除加工应力的集中。
图5 工业产品倒角
倒斜角的一般使用步骤为：选择要创建倒角的边线➡输入倒角的尺寸➡预览并确认
图6 倒斜角工具的设置步骤
图7 倒斜角偏置设置与斜角标注对应类型
知识提点：倒斜角的尺寸定义方法有常见三种：对称斜角（常称为45°斜角）、非对称斜角（两个倒角边尺寸不同）、偏置距离和角度（一边距离固定，另一边根据斜面角度确定）。在建模时，可根据图纸上的倒角标注类型选择对应的倒斜角偏置方法，如C5，指的是45°斜角，距离为5。
知识点4：真实着色
常见三维软件在建模时，为了提升计算机资源利用率，加快建模速度，生成的特征表面常用普通着色显示，产品视觉感官不强。一般在建模后期，可使用真实着色工具通过预定义的视觉效果实现逼真的产品可视化，NX 模型的视觉效果包括：材料、反射、背景、底面、阴影、光源等内容。
图7 真实着色操作界面功能
图8 真实着色编辑器
真实着色可通过直接通过选项卡上的工具进行操作，也可使用真实着色编辑器，主要操作步骤：设定全局材料➡指定对象材料（选择某些需要更改材料的对象，选择与全局材料不同的类型）➡指定背景图像（可以自选定制背景图像）➡指定底面（可选择是否显示阴影、地面反射、底板栅格）➡指定面边显示（是否显示面边线或者隐藏线）➡设置灯光类型➡查看着色视觉效果。
知识点5：光栅图像
图像在三维建模过程中，不但可以用来增强产品可视化效果，也可以根据图像绘制轮廓曲线来来创建CAD几何体。
NX的光栅图像可将图像以 TIFF、JPEG 或PNG 格式导入建模空间，并将图像放在指定的平面上，同时可根据需要调整图像大小、位置、方向。具体操作步骤：指定放置平面➡选择图像文件➡设置图像方位（基点、插入点、参考方向、矢量及旋转角度）➡大小比例（可输入比例数值，也可拖动比例缩放调整球进行调整）。
图9 光栅图像工具
>>光栅图像添加操作视频：
NX将图像保存在部件文件中，在部件导航器中的图像节点下面列出光栅图像以重复使用。NX 还会在相依性下列出对应的光栅图像中。
图10 光栅图像布局导航器位置
“一份耕耘、一分收获！”，相信你在前面的工作实施中付出的诸多努力，会带来丰富的收获，当然你也遇到了许多考验，请你根据下面的任务报告书呈现你的工作成果，并对工作过程中困扰你的问题（如：产品分析问题、特征操作错误等）进行总结，为下次更好的完成任务做好准备。
专业技能、职业素养和思政素质是一个人职业生涯成败的关键因素，本次工作任务的评价按照学习任务综合评价表的内容进行，请你按照表中的评价条目及标准客观地完成对自己和其他同学的任务评价。
“评价不是为了证明,而是为了改进”，希望你能通过评价发现自己的优劣势，在以后的工作中不断改进，成为“更好的自己”。
任务总结：
① 分析产品结构，规划建模步骤
本次建模任务的产品对象为平板类，其外形结构基本都为板式结构，要先创建其主要特征，再创建其他特征。
② 简化特征草图，提升草图创建效率
在创建特征草图是要尽量简化其轮廓线，倒角及倒圆的轮廓一般不画。草图的绘制顺序按照由大到小，先画基准曲线后画其他的曲线，先轮廓再约束的原则。
③ 注意建模的错误提示，及时解决出现的问题
建模时最常出现的错误大多数是草图曲线的问题，要特别注意错误的标识，比如轮廓线开放、重叠、交叉等，这样才能快速找到问题所在。
你的经验总结(可在下面增加你的总结内容)
拓展任务：
“学无止境，挑战自我”，请根据本次所学知识和技能，完成以下拓展任务。
智能手机已经融入了我们生活的每个场景，你作为M公司智能手机设计工程师需要为下一代的产品做出设计，请结合本次任务的经验，借鉴市面竞争对手的产品优点，搜集相关资料，制定工作计划，创建1种以上不同样式的智能手机三维模型，外型可参考下图中的产品样式，并在下次课之前提交设计资料（包括三维模型、渲染效果图、设计说明等）。
