制瓷技艺中虚拟仿真技术应用的调查研究

李明洋 李爱香

(山东科技职业学院 山东 潍坊 261053)

1 陶瓷非遗发展现状

1.1 陶瓷技艺保护、发展现状

2020年的6月13日，在广西桂林市举办了“文物赋彩全面小康”的主题活动，国家文物局局长刘玉珠在开幕式致辞中说到“文化遗产是民族的血脉，是人民的精神家园……为延续城市文脉、助力乡村振兴、促进老区发展、丰富百姓生活做出了积极贡献”。全国各地紧紧围绕主体，结合地域文化特色，开展了丰富多彩的文化遗产主题宣传推广活动。作为中国瓷都的景德镇，推出“丝绸之路——从‘瓷’启航”系列活动，景德镇中国陶瓷博物馆与“东家”联袂推出“云逛博物馆/国瓷馆，通过网络方式进行线上直播与活动，宣传陶瓷文化。以数字化的方式呈现、展示非物质文化遗产、制瓷技艺对促进非遗传承人的培养具有积极的作用。

1.2 虚拟仿真等数字技术融入技艺的发展现状

虚拟仿真技术应用到制瓷技艺传承保护中的案例逐步增多，通过调查，当前多个公司、学校、博物馆将仿真技术应用到技艺传承、教学、实训中：福州大学厦门工艺美术学院牵头开发了柴窑建盏烧制虚拟仿真实验教学平台、曼恒数字技术股份有限公司开发了陶瓷虚拟仿真实训系统。同时国内多所院校研究和开发的相关系统被认定为校级、省级、国家级教学项目：华东交通大学立项的“景德镇传统手工制瓷技艺虚拟仿真实验系统”、景德镇陶瓷大学“陶艺手工拉坯虚拟仿真实验”等；广西北部湾大学陶瓷与设计学院也采购了坭兴陶窑变工艺虚拟仿真教学系统软件，以满足陶瓷技艺教学的需要。

2 虚拟仿真技术应用于陶瓷非遗案例评析

2.1 柴窑营造—福州大学厦门工艺美术学院

柴窑建盏烧制虚拟仿真实验教学平台是由福州大学厦门工艺美术学院牵头开发的用于陶瓷柴窑烧制技术教学、实践的线上虚拟仿真平台。该平台主要面向学生、陶瓷技艺学习者进行开发，针对传统柴窑烧制过程耗时长、费用高、投入时间精力多，且无法保证时时跟踪、参与整个过程、无法真实体验、参与感缺失等多方面的局限性，将传统的柴窑烧制技术、基础知识、窑炉的结构与搭建、烧窑的过程与步骤等内容进行集成，以场景化、模型化、虚拟化、文字化、图片化、视频化的方式进行呈现，给学习者、观者以直观的认知和“真实”的体验。该平台主要分为：实验简介、基础知识、实验步骤、进入实验、实验统计等模块，其中“进入实验”模块为核心模块。该模块辅以Unity 3d制作的虚拟仿真系统，真切地体验柴窑从结构、搭建、烧制、开窑出品的整个过程。

2.1.1 “实验简介”模块

针对学生和陶瓷技艺学习者，系统性的介绍陶瓷柴窑烧制技术的特点、实验目的、实验原理、实验所需仪器设备、实验材料和实验考核。在“实验仪器设备中，提出运行该线上平台的主要设备应为计算机、PAD为终端，进行实验操作，辅以VR头盔等设备增强体验的真实性。

2.1.2 “基础知识”与“实验步骤”模块

“基础知识”模块主要针对初学者介绍柴窑的基础知识；“实验步骤”模块，以文字化、图片化的形式展示柴窑烧制的十余个阶段。两大模块主要以厚实学生、学习者对柴窑技术的理论认知为目标，为后续实践操作打下基础。

2.1.3 “进入实验”模块

该模块按照柴窑烧制的步骤、程序设定了15个操作环节，学习者进入第一个环节，按照提示完成相应的任务即可进入下一个环节。该实验模块无任何瓷土等耗材浪费，可以反复、循环练习达到熟练掌握烧窑技艺的目的。

该模块以数字化建模为基础，建立场景、柴窑的基础模型，并将各个部位进行拆解建模，满足学生自主搭建柴窑的需求；同时建立多个器型、工具模型按钮，配有多个工具按钮，通过Unity 3d建立交互功能，满足学生、学习者进行实验操作的需求。通过15个环节重复、循环的多次练习达到培养学生熟练认知、操作的环节，为学生线下真实操作提供基础，可有效提升学生的知识掌握效果、减少资源的浪费。

2.1.4 评析

柴窑建盏烧制虚拟仿真实验教学平台主要面向学习传统柴窑技艺的在校学生和社会学习者。该系统主要以传统的陶瓷柴窑烧制技术为切入点，结合虚拟仿真技术，将柴窑结构、搭建、烧窑、开窑等工艺流程进行展示讲解，核心为借助虚拟技术，让学习者互动式、“真实性”体验柴窑烧窑的技艺流程和技术要点，能够有效加深学习者印象，提升技艺技能水平。但该平台中的部分交互式按键工具，没有更多的提示性内容，不利于零基础社会学习者进行学习。

2.2 工艺大师之陶瓷

工艺大师之陶瓷是一款手机虚拟仿真APP，由海信集团工业设计总监王涤非、北京工业大学工业设计系副主任赵健磊作为创意发起人，在清华美院教授张锠、中国艺术研究院研究员苑利、北京大学设计师系教师徐玉珊、中国工艺美术大师钟连盛等4位专家顾问指导下进行研发的。该应用研发的目的主要是推广中国传统的陶瓷工艺、全方位的展示其蕴含的丰富文化内涵，让更多用户了解、熟知，进而热爱中国传统的陶瓷技艺。应用分为“基本介绍”“制作体验”“交流分享”三个模块。

2.2.1 “基本介绍”模块

该模块分为历史、名人、工艺、名作四个部分。其中“工艺”部分将制瓷的重要工序练泥、拉坯、印坯、利坯、晒坯、刻花、施釉、烧窑、彩绘等进行了图文展示。在“名作”部分，通过图文方式展现了诸如：明永乐青花玉壶春瓶、明成化斗彩鸡缸杯、清乾隆粉彩开光花鸟双连瓶等十种经典代表器型。

2.2.2 “制作体验”模块

该模块包括拉坯、施釉、烧制三大环节。在拉坯制作前，体验者可以自由选择白、青、粗三种瓷泥原料。进入拉坯操作后，可以根据个人喜好，自行创作瓷器的形状；也可以选择设定好的葫芦瓶、棒槌瓶、玉壶春瓶、天球瓶、蒜头瓶、梅瓶等六种经典器型。

拉坯成型后进入施釉环节。该环节亦可选择提供的釉彩纹饰。釉彩纹饰主要分为主纹样、上边饰、下边饰等三个部分。釉彩纹饰选定后可以滑动屏幕，旋转器型，全方位观看施釉效果。

施釉完毕后进入烧制环节，体验者自行设定烧制时间和烧制温度进行烧制，如设定的时间、温度符合该器型的烧制条件则成功，反之失败。烧制成功将有文字介绍该器型的工艺特点、文化内涵等信息。通过多次的失败、成功经验，体验者可以获得正确的烧制经验，有效增强了体验感和直观的认知。

2.2.3 “交流分享”模块

该模块可以储存用户制作的作品并可以分享作品图片到其他交流平台，通过分享提高该应用的影响力，在广大范围内有效推广陶瓷文化。

2.2.4 评析

工艺大师之陶瓷主要面向广大的社会群体，通过陶瓷文化的介绍、简单的互动体验和作品分享，将陶瓷技艺更广泛的进行推广和传承。较之柴窑建盏烧制虚拟仿真实验教学平台，该应用界面精美、交互体验较好，但未能向技能学习的深度进行挖掘。

2.3 曼恒数字VR教学—陶瓷虚拟仿真实训系统

由上海曼恒数字技术股份有限公司开发的VR教学—陶瓷虚拟仿真实训系统主要面向市场化、批量化陶瓷产品制作产业，对接产业流程和岗位人员综合

素质要求，将系统分为卫生瓷、日用瓷、建筑瓷等三大部分。每个环节主要模拟陶瓷产品从土坯、制料、烧纸到上釉等重要生产环节，帮助学习者认知、实践陶瓷生产的工艺流程，提升技术水平。

曼恒数字VR教学—陶瓷虚拟仿真实训系统主要面向陶瓷产业岗位和工作流程，培养岗位所需的技术技能人才，目标指向明确，但在陶瓷文化介绍方面略有欠缺。

3 总结

柴窑建盏烧制虚拟仿真实验教学平台、陶瓷虚拟仿真实训系统、工艺大师之陶瓷等三个系统，在虚拟仿真技术推动陶瓷技艺教学、技艺传承、文化传播方面做出了积极的探索，并能够在资源节约、环保的前提下，让学习者更加直观、“真实”的体验陶瓷的制作技艺，有效提升了陶瓷人才的技术技能培养效果，为非物质文化遗产的保护和传承提供了有意义的借鉴。