赵一安
The maturity of 3D printing technology has made it an important technical means in product design, industrial design, biotechnology, etc., and also provides a new performance language for traditional handicrafts. Combining 3D printing technology with ceramic art, using modern digital technology to achieve the parametric aesthetics different from traditional hand-made, by studying the influence of 3D printing technology on ceramic art creation,exploring more possibilities of contemporary ceramic art in digital context.
图1 蝉发声器的形态学及其发声机制初探3D打印模型 光敏树脂 6cm×15cm刘笑语 2015年
3D打印技术的日渐成熟,使之成为产品设计、工业设计、生物科技等领域的重要技术手段,同时也为传统手工艺提供了新的表现语言。将3D打印技术与陶瓷艺术融合,利用现代化数字技术手段,实现有别于传统手工的参数化造型美感,通过研究3D打印技术对陶瓷艺术创作的影响,探讨数字语境下当代陶艺的更多可能性。
3D打印技术被称为具有“工业革命意义”的制造技术,传统的制造是“去除型”,即对原材料进行切割、磨削、腐融等方法去除多余材料,然后再拼接组装成最终产品;3D打印技术属于“增材制造”,它直接在计算机内通过软件建模,然后通过三维打印直接可以得到一件真实的作品。
图2 功能性3D打印陶瓷(Functional 3D Printed Ceramics)陶瓷20cm×50cm Olivier Van Herpt 2012—2019年
图3 3D打印陶瓷砖项目 陶瓷 20cm×60cm Building Bytes 2012年
3D打印在科技界并不是新鲜事物,它历经了30多年的发展才有今天的初步成果。目前较为成熟的领域主要是模型和模具,以光敏树脂为代表,打印出的模型精度达到0.05mm,成品表面光滑,费用已经降到7元/克左右,这无疑极大方便了设计师在设计环节的打样。因为3D打印能快速、低价地输出研发过程中的产品形态,所以该技术淘汰了一批以产品模型为生的企业。有些厂商直接拿着3D打印的样品进行成品组装和喷漆,然后在展销会上进行预售,当预售达到一定订单数,厂商直接开模生产,这大大缩减了设计到市场的时间周期,也规避了部分风险。同样,3D打印在一些只有小批量、单品需求的情境下具有广阔的市场空间,包括广泛的展览展示领域中展示模型的快速输出。
3D打印在精度、速度不断精进的同时,更向着多元的材料拓展。2011年7月,英国研究人员开发出世界上第一台3D巧克力打印机。同年,i.materialise成为全球首家提供14K黄金和标准纯银材料打印的3D打印服务商。为珠宝首饰设计师们提供了一个低成本的全新生产方式。2012年,荷兰医生和工程师们使用LayerWise制造的3D打印机,打印出一个定制的下颌假体,并移植到一位83岁的老太太身上。这位老太太患有慢性骨感染,目前该技术被用于促进新的骨组织生长。
2012年3月,美国总统奥巴马提出投资10亿美元在全美建立15家制造业创新研究所。同期,中国3D打印技术产业联盟正式宣告成立。国内各类媒体开始铺天盖地报道3D打印的新闻。由于媒体的广泛宣传,与之而来的是相关行业和社会的各种理解、畅想和认知。或恐慌、或兴奋,这其实都是对新技术认知的缺失。任何一种技术都有其边界和极限,不管新旧,发挥技术擅长范围到极限,这种匠人精神永远不会落后。
我们目前能见到的3D陶瓷打印,主要是在各大高校和科研院所。打印机可以直接把数字模型用陶瓷泥浆打印成形,然后经历修坯、上釉到烧制。3D打印陶艺的浆料需要特殊研制,首先要能通过极细的孔眼均匀地被挤出,并能快速凝结,泥浆还要能承受叠加在上面的泥料重量压力而不变形,整个过程类似于盘泥条的工艺,由下往上,悬空的结构部分打印软件会自动增补支撑件,干燥后可以手动修除。目前3D陶瓷打印的精度在0.5-3mm之间,这个精度对比0.05mm的光敏树脂成型还是相差很远,成形表面呈细密均匀的条纹。
打印用泥浆比拉坯含有更多的水分或黏合剂,在脱脂和烧结之后会更大幅度收缩形变。收缩形变也是对器型的一种制约,厚薄变化幅度越大会造成干燥程度不一,产生干裂的破坏性结果。这也就是陶艺中的“泥性”把握,也许我们不必用手去感知,但一定要能观其貌而知其然。
3D打印陶瓷并没有专门软件,任何三维建模软件均可以输出模型文件用以打印输出,它们各有所长,但建模的基础部分无明显差别。
Rhino(犀牛):以NURBS曲面建模见长,主要用于工业产品设计;Pro-e、SolidWorks:偏重于机械工程的设计软件,有大量的工程机械模块可轻松调用;Softimage:是影视动画行业的专门软件,是人物、动物角色建模的好工具;3DSMax、C4d:是两款通用的三维软件,学习难度低,掌握的人群众多。
在传统陶艺创作中,每一个艺术家对曲面的微妙把控都是心、手、眼共同影响的结果,惯性的手势、擅长的弧度,烙上了微妙的个人印记甚至情绪。软件建模则完全失去了这些手和材质交流的感应,它更偏重于设计、构架,要能对NURBS曲面、贝塞尔曲线了然于心,作品往往能呈现出传统陶瓷艺术中少有的几何美感和数学美感。
数字技术对陶瓷艺术创作的影响绝非仅仅是打印。20世纪末以来,数字技术的进一步发展改变了艺术家对构造的全新理解,世界仿佛可以按一个新的逻辑被重新解构,然后艺术家以此构建自己的艺术语言去探索一个全新的未知领域。各种三维软件都会内嵌语言及插件、算法与编程等,这大大拓展了形体的创造以及对形体变形的控制。程序可以生成人所无法建构的形体。这是一种生形逻辑的构架方式,象细胞分裂一样,重视内在规则,是一种生长性的建模方式。
一棵树干的表皮斑驳的质感,传统艺术家的灵感可能是厚重、细碎的沧桑感;数字艺术获得的是树干表皮的纹理规律,把它提取成数字化结构次序,我们可以观察到树皮的纹理是由各种多边形组成,多边形可以随机产生,每个多边形最大值又限定在10cm²内,然后让计算机地自动演算、生成,艺术家得到每一次演算结果都不会相同。这种过程也许暗合了“性相近,形相远”的古老哲学,或是把握了“世界上找不到两枚完全相同的叶子”这个自然法则。
图4 塞尔柱王朝的统一(Seljuk Unity)陶瓷 36cm×38cm×18cm Emre Can 2017年
这种没有内外之别的复杂空间形体特别依赖3D的打印输出,细密均匀的纹理,繁复、自由的内部空间塑造,几何化的曲面,这一切预示着一种陶瓷艺术新语言的诞生。任何艺术都会受到材料、工艺、工序的制约,失去手感的泥料将会呈现另一种美。3D陶瓷打印技术才刚刚起步,材料、精度、速度还有巨大的提升空间,值得期待。