论数字雕刻中的3D打印

于兵科

（西京学院，陕西 西安 710123）

论数字雕刻中的3D打印

于兵科

（西京学院，陕西 西安 710123）

当今3D打印技术发展已经较为成熟，已应用于诸多领域，如汽车、航空、军事、医学、建筑等行业，数字雕刻是使用计算机造型软件，利用其细节刻画功能，制作出传统雕塑效果或现实生活中逼真的形体，并被广泛的应用于影视动画、游戏、玩具制造、首饰设计等行业，它主要以虚拟的形式存在，应用最多的是游戏和影视动画领域。3D打印技术出现后，使得影视动画、游戏及漫画中的角色、场景被物化成为了可能。

数字雕刻；3D打印；三维数字模型

3D打印技术是以一种”增材”方式实现快速成型的技术。这种技术对传统的生产制造工艺、工序、生产流程是一次革新，它大幅度提升了创意设计快速实现的效率，对创意空间和实际应用都有着广阔前景。如今这一技术已不再为发达国家的所垄断，我国已有多所科研机构有实力研发并生产高性能的3D打印设备，如清华大学、北京航空航天大学、中华科技大学、西安交通大学、西北工业大学。

在20世纪90年代才出现了3D打印技术或者叫快速成型技术，它是利用激光烧结或通过液体打印层层堆叠等方式将电脑虚拟模型变成实物，3D打印机常用的材料有：光硬化树脂、石膏、热塑性塑料、金属粉末、陶瓷粉末、钛合金、铝热塑性粉末、不锈钢等。

在具体的雕刻过程中，应遵循不同的细分层级由简到繁的原则，还应时刻关注模型拓扑结构的变化，均匀整洁的网格结构是顺利深入刻画的前提。

3D打印大大的提高了工作效率，可使中间繁琐的制模工序完全省掉，直接将数字模型打印出来，这样不仅高效快捷，而且，使实物模型的误差大幅降低，如果经过传统的翻模环节，那会不可避免的与原模型产生误差。对于小尺寸高细节的模型，3D打印占有绝对优势，因为此类模型，用传统的方法制作模具及翻制模型难度会增大，同时会带来细节上的损失，使用3D打印技术就不会出现这种情况，但最大的不同是使用3D打印会使制作的成本增加不少，目前，具有高分辨率的3D打印设备价格还很高，同时打印所用的材料也相当有限，这就使得3D打印还不能为普通大众所使用的原因，在科技飞速发展的今天，这种困境一定会在不久的将来得到解决。

由于计算机整体性能的提高，在数字娱乐产业特别是在影视动画、游戏中对画面的细节有了更高的要求，普通的三维制作软件已无法满足项目生产的需要，以ZBRUSH为代表的数字雕刻软件便运用而生，它最多可支持十亿以上的多边形面片，全新的算法使得高细分面数的多边形模型可以流畅的工作，高细分级别的多边形具备了数字模型精雕细琢的基本条件，在具体操作上，数字雕刻它更多的借鉴了传统雕塑工具的功能、特点。如它有模仿传统雕塑工具木槌、刮刀、刻刀等功能，再加上数字绘图笔所具有的压力感应特性，使得对数字模型细节的雕刻变得快捷和高效，在雕刻的过程中可以不受任何拘束，总之，传统雕塑所能做到的细节，数字雕刻都能达到，在作品完成后，它的应用方向除了影视动画和游戏等虚拟产品外，还可将其与3D打印设备连接以实体模型的形式被打印出来。

3D打印的技术不断成熟和完善，所应用的领域也不断的扩展，除了工业机械制造行业外，现如今已经辐射的艺术领域，如个性的工艺品，装饰物都可采用3D打印技术来制作。特别是要制作复杂高细节的三维模型，我们就不得不使用数字雕刻工具，在雕刻时要注意确保拓扑结构无交叉多边形面。3D打印设备所能识别的数据格式常用的有两种：一种是STL格式，一种是VRML格式。STL格式只支持三维模型的几何信息，它不能识别模型的色彩信息，而VRML格式是即支持模型几何信息又支持色彩信息，所以打印时模型表面是有纹理和色彩的。

数字雕刻的主要作用是在原有数字模型的基础上添加必要的细节，使得要制作的产品更具艺术感染力，不再是冷冰冰的工业产品，产品的人性化和艺术化将成为未来发展的趋势，特别是对于艺术品而言，它在市场上数量与自身的价值有着密不可分的联系，仅此一件的价值往往要高于批量生产单个商品，3D打印技术在这一点上可为艺术家提供支持，只要自己创作的原数据模型不外露，艺术品在市场上的数量完全可由自己掌控的。目前3D打印的实物作品正逐渐被大众所接受，平淡无奇的数字模型在经过数字雕刻工具精雕细琢之后，它会变得不再平淡，人们往往会为它鬼斧神工的制作技艺惊叹不已，这便是技术进步带来的变化。在未来的设计中数字雕刻所发挥的积极作用正逐渐显现，使人对3D打印技术会有更新的认识，反过来，3D打印技术也会进一步促使数字雕刻的水平不断提高。

数字雕刻和3D打印技术结合使得艺术家许多新奇的创意能在短时间变为现实，使得头脑中好的设计概念快速物化，今后，许多设计的灵感不再是一张张的图纸，而是一件件便于理解的物化模型。技术的进步正慢慢的改变着艺术家的创作方式，随着科技的发展，数字雕刻的操作会变的越来越容易，3D打印设备和材料也会变得物美廉价，使艺术家都能享受科技带来便利和快乐，不在为难于掌握和成本高昂而担心。

[1]张盛.ZBrush3高精度模型制作实战技法[M].人民邮电出版社,2008.

[2]刘欣灵.3D打印机及其工作原理[J].网络与信息,2012(02).

[3]邵宇.3D打印技术的发展与产品设计民主化[J].工业设计.2013(03).

坝上秋色1

孙巍巍

南京师范大学泰州学院美术学院讲师，高级摄影师，中国高教摄影教育专委会委员，江苏省摄影家协会会员，江苏省高校摄影学会理事，目前从事摄影教学和古典手工影像的研究。

作品为《坝上秋色》，负片转数字影像。

坝上秋色2

坝上秋色3

TP391.4

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1005-5312（2014）32-0287-01