3D打印与数码雕塑

（安徽农业大学轻纺工程与艺术学院 安徽 合肥 230036）

1.3D打印技术综述

1.1 3D打印技术原理

3D 打印技术英文为：“3DPrinters”，又称快速成型（Rapid Prototyping简称RP）技术，最早起源于美国用于分层制造地形图，是传统二维打印与分层制造工艺相结合的产物。3D打印是采用材料堆积法进行快速成型的高新技术，将电脑设计作品或扫描得来物体的三维数据，按横截面Z轴生成很多个薄层，使用塑料、金属、陶土等材料，通过3D打印机的喷头将材料按截面数据路径喷成一个薄层，再喷出一层胶水粘合剂，不断反复一层层地堆积成实体形。[1]最终生成的实体形与电脑中的三维模型一致，一般只需要进行一些后期的打磨处理即可。常用的快速成型技术包括立体光刻成型(SLA)、选择性激光烧结(SLS)、熔融沉积成型(FDM)等。

1.2 3D打印技术的应用

3D打印可以使用的材料非常广泛包括：塑料、树脂、尼龙、石膏、石蜡、纸、高分子、金属、合金、陶瓷粉末、复合粉末等，可以满足大多数产品的材料要求。目前应用领域广泛包括产品设计、机械制造、建筑设计、影视动漫、医学、文物保护、首饰、军事、家电、航空航天、文化艺术、雕塑、科研教育机构等。利用3D打印技术现在可以打印出：汽车、飞机、自行车、卡通角色、人造血管、皮肤、风筝、比基尼、小提琴、枪支、房子等，从理论上来说几乎可以打印一切工业产品。而目前因技术和成本的限制，3D打印技术主要应用于个性化、小体积、单件或少量高附加值产品的制造，但随着技术的快速发展这一问题将会逐步被解决。

2.3D打印技术在雕塑领域的应用

2.1 3D打印雕塑的尝试

2010年无尽藏非物质文化与艺术遗产研究所李庆华率领团队将天龙山石窟第18窟进行了三维扫描，将扫描得到的三维数据进行处理，然后通过3D打印机将第18窟的佛像按1：11大小打印出来。打印出来的几尊佛像是天龙山山第18窟西壁的完整复原，共有一佛二菩萨，颈饰项豳、手镯、下垂的左腿，以及莲座的细节都清晰可见。实践证明3D打印佛像雕塑是成功的，为佛像等雕塑、考古、文物保护与研究工作提供了新的途径。[3]艺术家凯文麦克在洛斯维第斯画廊展览了他使用3D打印出来的雕塑作品，麦克的雕塑作品使用电脑数字工具设计制作，使用尼龙和青铜为材质，通过3D打印机打印最终的雕塑作品。作品结构复杂细腻极具现代感，如果采用传统雕塑工艺几乎是无法翻模出来的，而3D打印技术却可以轻易解决。

2.2 3D打印雕塑的应用前景

可以看出3D打印技术已经在雕塑领域开始崭露头角，从理论上来说3D打印技术可以打印出任何形状与结构的雕塑作品，精度可以非常高。常用的雕塑材料如石膏、泥巴、塑料、树脂、金属、合金、陶瓷等目前都可以通过3D打印来实现，这样省去了繁琐的雕塑制作工艺流程，节约了制作成本提高了效率。目前3D打印技术尚处于应用初始阶段，价格还比较昂贵，专业级别的机器售价几十万元，桌面万元以下的机器打印精度还不能满足人们的需求，打印时间还比较长，比较适合制作单件或少量的高附加值物品。雕塑作品属于单件附加值较高的物品，虽然目前还没有特别成熟的大型的雕塑专用打印机，但相关的研究一直在推进，随着3D打印技术和产业的迅速成长，这些问题会很快被解决。

3.3D打印技术对雕塑领域的影响

3.1 消除雕塑工艺流程壁垒

雕塑专业一直以其手艺性和工艺流程的复杂性著称，一般的雕塑设计制作流程包括：绘制草图、扎雕塑骨架、制作雕塑泥稿、翻制成石膏或硅胶模、制作成玻璃钢、不锈钢、铸铜等材质、表面效果处理等，不同材质不同大小和不同要求的雕塑制作步骤各有差异，过程复杂专业。石雕木雕等必须由雕塑家一点一点地雕凿打磨，完全是个传统的手艺活，制作者需要多年训练和经验，而且稍有失误将很难弥补。而3D打印技术应用于雕塑制作则可以跳过传统工艺的流程和壁垒，在电脑里设计好雕塑的三维模型然后通过3D打印机将雕塑作品直接打印出来。现在已可以打印出塑料、陶瓷、金属、石膏、木头等材质，随着技术的进步和普及将来各种材质皆有可能打印出来。3D打印将使雕塑将告别手工制作的年代，进入数码设计制造的时代。

3.2 催生数码雕塑专业

3D打印技术背景下的雕塑定义是一个全新的概念，可以定义为数码雕塑:使用三维扫描或三维设计软件生成电脑三维数据模型，通过3D打印机打印制作出实体雕塑作品。3D数码雕塑实现了从实物转换到虚拟数据，再从虚拟数据转换为实物的完整过程，让虚实之间可以实现任意的转换。这对传统雕塑是颠覆性的变革，它将传统雕塑的可触摸性和虚拟三维雕塑模型的视觉不可触摸性之间做了很好的转换和链接。传统雕塑从一个纯手工的手艺活，摇身转变成了可完全由电脑鼠标键盘操作的高科技工作。虽然只是设计制作手段的一个变革，然而技术和艺术从来都是纠缠在一起的，技术的巨大变革开始阶段往往表现的是新瓶装旧酒，采用新的技术手段来实现或改进已有的艺术形式。但随着新技术的不断应用，新技术材料的特点就会不断地显现出来，从而形成新的艺术表现形式。新技术为新的艺术形式提供了土壤和营养，随着新的艺术表现形式的不断成熟，新的艺术流派或门类也就诞生了。

3.3 解构传统雕塑价值

（1）纪念碑意义的消解：传统的雕塑多数被赋予纪念碑式的意义，是纪念某个特殊的事件、特殊的成就、特殊的人物、或用来阐释宗教的教义供人们膜拜，或作为纪念性建筑的附件。比如各地常见的人民英雄纪念碑、各种名人雕像、各种寺庙里的菩萨雕像。作为社会的普通个体一般是不会给自己建立雕塑的，一是因为制作雕塑的工艺复杂代价高昂，拥有制作技术的人员稀缺，二是因为雕塑的纪念碑意义而却步。杭州为尚健在的企业家马云建立雕塑，在社会上引起广泛的争论，争论的焦点为马云的成就还没有盖棺定论现在立雕像太早。但3D打印数码雕塑技术的普及，将拆除个人雕塑制作的复杂技艺门槛，在商业化娱乐化个性化等众多因素推动下，个人雕塑正在以雕塑照相馆的方式普及开去，人们将像拍照片一样简单便捷地制作自己的个人雕塑。在可预见的将来，每个人都可以制作自己的雕像，而且可以不断地制作很多个，虽然个人在制作自己雕塑时并不一定有纪念碑化的意图，但个人雕塑的普及将毫无疑问地冲击雕塑的纪念碑意义。原因一：个人雕塑的普及、随处可见的个人雕像必将带来雕塑的审美疲劳，原因二：个人雕塑的普及化娱乐化廉价化将消解建立在稀有性和崇高性基础上的纪念碑意义。

（2）雕塑手艺性的消失：雕塑有数千年的历史，属于非常传统古老而又现代的艺术，虽然经历了数千年的变革，风格流派多变，但雕塑的制作工艺流程并无本质的变化，石材类雕塑需要雕塑家手工雕琢打磨，金属类雕塑需要手工制作泥稿然后翻模铸造，玻璃钢类作品也需要手工制作泥稿再翻模，雕塑设计制作还是个纯手工劳动，以往的科技进步并未给雕塑的制作工艺带来大的改变。但三3D打印技术的发展却要改写这一状况，3D打印数码雕塑技术将实现完全的电脑操作，设计将在电脑中完成，制作将由3D打印机完成，可以完全脱离传统的雕塑手工制作工序，实现全电脑化的操作。雕塑的传统手艺性将面临颠覆性的挑战，传统雕塑语言是透过艺术家手工劳动与材料搏斗而产生的，而数码雕塑的语言将深深地烙上计算机和3D打印机的印记，数码雕塑的语言和新型的材料特征将赋予雕塑语言和形态以新的审美特征，这种审美特征的重要特点是手艺性的丧失。这或许是雕塑数千年发展史上面临的最大变革和挑战，雕塑制作将不再是个手艺活而是个电脑技术活！

3.4 产生数码雕塑语言

雕塑作为一个历史悠久的独立艺术门类，其在数千年的历史长河中形成了自身独特的语言体系，主要由形态、体量、空间、材料、色彩等几方面语言构成。3D打印雕塑因为工艺技术的更新，能制作出传统翻模工艺无法完成的复杂形态结构作品，从细如发丝到多层嵌套结构的作品都可以实现，从而拓展雕塑形态、体量、空间语言的表现形式。由于3D打印技术采用了新的材料和叠加成型的工艺，材料的种类随着整个3D打印的产业的发展越来越丰富，材料的合成方式也发生改变，其材质美感和材质本身所体现出来的语言特点得到极大的丰富和拓展，许多特点是3D打印所特有的。而色彩语言方面，传统雕塑着色方式主要是外表喷涂着色，而3D打印的着色方可以是彩色材料直接打印，经过表面打磨后，颜色由内而外真实自然地呈现。

3D打印雕塑在形态、体量、空间、材料、色彩方面产生了与传统雕塑不同的视觉特征，这些视觉特征概括起来便是：细腻感、数码感、科技感。细腻感 ：因为采用电脑三维技术建模的数码雕塑，其细腻程度取决于3D打印机喷头的大小，理论上可以达到纳米级别的精度，超薄的工艺技术可以制作出令人惊叹的作品，其表面的光洁度和细致程度可以颠覆目前对于超写实主义雕塑的定义。数码感：通过计算机图形软件建立的数码雕塑模型可以任意的缩放拉伸变形复制和堆砌，然后通过3D打印机精确地打印出来，没有手工制作的痕迹，多了数码艺术的数字准确性、可复制性、几何算法特征，体现出数码雕塑艺术的独特韵味。科技感：数码雕塑可以直接快速成型，没有翻模等工序，可以制作出几乎任意复杂的形体，可以制作出传统翻模手段无法完成的雕塑，可以让雕塑的技术感达到极致。这些视觉特征经过不断概括、提炼、规则化、系统化，便会形成了数码雕塑的独特语言。

4.结论

雕塑艺术经历数千年的发展演变，其材料工艺手段并未发生根本性的改变，3D打印可能是其数千年发展史上最具革命性的技术变革。3D打印技术变革彻底改变了传统雕塑的工艺流程，影响雕塑艺术的发展方向，催生新的数码雕塑专业，产生新的数码雕塑语言，解构传统雕塑价值。3D打印技术对雕塑领域的影响具相当的颠覆性和长远性，3D打印数码雕塑具有无限的成长空间，借用当代艺术的一名言 “人人都是艺术家”，3D打印数码雕塑可以让 “人人都是雕塑家”。