数字三维技术在铁画环境空间中的应用研究*

马 莉

(安徽机电职业技术学院 互联网与通信学院，安徽 芜湖 241002)

数字三维技术是信息时代计算机技术发展下的三维制图技术，通过Photoshop、3D MAX等可视化软件，搭建出立体化的三维空间模型，并能完成对虚拟仿真空间的渲染，使其具有透视感与立体感，最终呈现出更加真实的艺术效果，如今已广泛应用于园林景观、建筑设计、室内装饰、工业设计以及影视制作等各专业领域[1]。因此，数字三维技术在铁画艺术现代环境空间中的应用，完全可以打破传统铁画艺术设计的空间限制，实现铁画作品的立体化呈现，从而完成铁画艺术与环境空间设计的数字化融合。

一、芜湖铁画的发展现状

距今三百多年传承历史的芜湖铁画是中华艺坛一朵璀璨的艺苑奇葩，其铁画锻制技艺于2006年被列入首批国家非物质文化遗产保护名录。

铁画是以低碳钢为原料，经火炉煅烧后，再经锻打、焊接、钻锉、整形、防锈烘漆，然后衬以白底，装框成画。它将徽州的雕刻、版画、剪纸，江浙的陶瓷、玉雕以及金银镶嵌等传统工艺融为一体，讲究艺术修养和锻制技艺的结合，既具有中国传统绘画的章法布局，又展现了立体雕塑的构建之美，是徽州地区地域文化的典型代表。芜湖铁画先后参加过法国巴黎世界博览会，匈牙利布达佩斯造型艺术展等，并远赴二十多个国家和地区展出，引起了世界的瞩目，获得了极高的关注。然而随着科技化、信息化的飞速发展，各种新材料、新技术和新产品的迭代更新，引发了社会审美取向、生活方式以及建筑构造的变化和迁移。笔者了解到，近些年铁画的销售数量不断下滑，民众的关注度不高，技艺传承举步维艰。

首先，铁画作为传统装饰工艺，其产品形式相对单一，多以不同尺幅的装饰画和摆件居多，缺乏功能性与实用性。其次，铁画作为非物质文化遗产，很多传世经典作品通常被陈列在博物馆或美术馆中，脱离了大众的视野，即便是在芜湖本地，因与民众接触机会较少，多数人对铁画不够了解，继而对铁画保护与传承的积极度降低。所以在这种世情下，铁画艺术想要传承和创新，就必须突破瓶颈，寻找革新之路，开辟出铁画同现代环境空间相结合的道路，不拘泥于现有的艺术题材及工艺技法，跳出装饰画的束缚，主动贴近人们的生活，增加与民众的接触频率，顺应现代人的审美情趣，构建时代潮流的表达方式，使其成为符合现代社会发展的新艺术形式。

二、芜湖铁画在环境空间中的应用价值

芜湖作为一座历史悠久的古城，自古就有“长江巨埠，皖中之坚”的称号。从明代中后期著名的浆染业中心，到近代“江南四大米市”之首，浓厚的历史情韵与现代文明相互交融，现如今更是“一带一路”和长江经济带的重要枢纽。人与自然的相互滋养，让芜湖这座城市尽显“半城山，半城水”的江南名城风采，清秀的山水孕育了江城丰富的人文艺术底蕴。铁画正是融合了芜湖乃至徽州地区的自然生态环境、社会经济、民俗文化、宗教信仰、生活生产及其审美情趣等一系列综合因素，形成了独具特色的民间工艺美术，具有强烈的地域特色和文化气息，其潜在价值和发展空间及其广阔[2]。

我们的生活离不开环境空间，它改善着我们的城市面貌，同时又丰富着我们的日常生活，作为诞生在芜湖，成长在芜湖的铁画艺术，是传承历史和诠释地域特色的重要载体，更是芜湖文化产业中的标志符号，完全可以作为主体设计元素应用在不同的环境空间当中。将铁画艺术同芜湖的地域文化相结合，设计创作出在区域上和功能上有较强识别性的认同符号，并与城市环境、人文景观、室内设计等相辅相成，当人们休憩或漫步于城市的环境空间中时，既可近距离欣赏到铁画的艺术魅力，又能从作品中感受到城市的历史文化、自然风情、世态民风。

位于芜湖市中心的鸠兹广场，便是一个充分反映芜湖文化内涵的公共景观区域，该广场上矗立着的青铜雕塑作品“鸠顶泽瑞”，就是以芜湖故名鸠兹为原型，九只姿态各异的鸠兹鸟展翅欲飞，象征着芜湖开放进步的城市面貌以及对美好生活的向往。芜湖吴家花园的街头景观雕塑，充分吸收了徽派文化，采用铁画技艺制作玻璃幕墙，栩栩如生地描绘出芜湖著名的观光景点及当地百姓的真实生活，表达出芜湖精神、徽州文化的内涵与情感意味[3]。芜湖星巴克咖啡侨鸿门店的墙面上，有两幅别出心裁的文化装饰铁画墙，一幅勾勒出咖啡农夫们采摘时虔诚的手势，一幅描绘出顾客手捧咖啡杯温暖的场景，传统手工艺术与星巴克文化的融合令整间咖啡厅内溢满浓郁的人文风情，打上了独一无二的芜湖烙印。

这些作品都恰到好处地把铁画艺术与现代环境空间完美结合，挖掘城市本身的特色，开辟出铁画艺术同城市环境和室内外装饰的融通道路，加强铁画艺术在现代社会的亲和力与适应性，让铁画艺术渗透到城市的各个角落，展现出芜湖独特的历史文化和城市特色，增强芜湖人的归属感和自豪感，同时也是对外宣传芜湖的一种重要途径。

笔者将芜湖柏庄时代广场购物中心的室内公共环境空间铁画景观雕塑设计项目作为本次实践案例，通过调研分析确定设计思路后，进行素材的采集和图案的设计，再运用三维技术对其进行模拟仿真，最终立体化呈现设计方案的视觉效果，实现铁画艺术与环境空间设计的数字化融合。

三、芜湖铁画景观雕塑设计构思

铁画既然置于公共环境空间中，那么就一定要反映出本地的自然环境和人文环境，与此同时铁画作品所呈现出来的复杂性和特征性也要以多元化的社会背景息息相关。

坐落在芜湖市中心的镜湖公园因“城中镜湖，湖畔垂柳”而景胜一方，因为是开放式的风景区，又与著名的中山路步行街毗连，繁华热闹，游人如织。2001年芜湖市政府围绕着镜湖公园设计集芜湖传统和现代为一体的鸠兹广场，让人们在镜湖公园划船游玩的同时还可以欣赏到广场上地标性大型雕塑“鸠顶泽瑞”和喷泉景观，另外，广场上还提供了休憩区域和大型的演出场地，在满足人们休憩观赏的同时，还能引起情感共鸣和参与互动，在满足人们文化需求的同时，又给予了观赏和娱乐的需求，自然环境和人工艺术的结合在这里得到了最完美的体现。镜湖公园和鸠兹广场作为芜湖城市名片之一，浓缩了很多老芜湖人对城市的厚重情感，留下了许多美好的回忆，承载了芜湖市悠久文化历史内涵，也是反映过去、现在与未来的最富艺术魅力与文化品位的城市"客厅"，是市中心的一颗璀璨明珠[4]。

因柏庄时代广场购物中心室内的商业空间已经是人工景观，所以在作品的题材和形式的选择上，可以考虑从本土文化中探索铁画审美与现代文化取向的生态关系，在题材创意、表现形式以及图形处理上挖掘芜湖独特的文化典故、历史传说以及人文风景，可以用人工反映自然，形成自然美和人工美的有机结合，表达出芜湖的地域特征和人文环境。

(一)题材的选择

芜湖素来自然景点胜多，“陶辛水韵”便是“芜湖十景”中最具代表性的景点之一，也是央视美食纪录片《舌尖上的中国》外景拍摄地。陶辛是典型的江南鱼米之乡，水乡生活景观随处可见，居民沿河而居，以水为街。“水”、“韵”二字是景区的最大特色，水是指拥有“水上迷宫冠江南”之称的自然资源；韵是指融水韵、荷韵、乡韵、花韵、舌韵等为一体的人文气息。盛夏时分，泛舟水上穿过一座座石拱桥，远看两岸精致的徽派民居与观景亭，近看水面的荷花，宛如世外桃源，吸引着四面八方的游客纷至沓来。特别是景区内的167种精品荷花，是安徽省面积最大、品种最多、观赏性最强的荷花景观[5]。所以选择荷花作为此次铁画景观雕塑的创作题材，体现了芜湖浓郁的地域特色，激发人们的情感共鸣，同时将自然生态环境与精神意识和审美情趣融为一体，表达了当今社会人们对自然的热爱和对田园生活的心驰神往。

(二)形式的选择

公共环境空间景观雕塑存在于人们生活的各个区域，是日常生活中可以随意接触到的。在满足观赏性和装饰性的前提下，还需具备一定的使用性，然后必须是开放的，能够供人们参观交流，如果在加上一些趣味性和互动性，那将会更加吸引人们的青睐。因此以铁画艺术载体形式的景观性、装饰性雕塑来营造我们购物中心的公共环境空间，可以加深铁画与人们之间的信息交流性，打破以往铁画艺术的封闭性和框架性，将其赋予一定的参与性和互动性，使更多层面的人们参与其中，使铁画艺术在现代环境空间中得到延续和发展。

四、芜湖铁画景观雕塑的数字化三维设计应用

(一)真实场地的尺寸测量和标注

根据柏庄时代广场购物中心场地的条件以及给定的空间范围，进行三维空间尺寸的测量和标注，同时对于现场环境给定的安装空间位置进行真实的现场采集和照片拍摄，这样的记录过程方便后期对于作品进行空间范围的规划整合。在拍摄前做好三维空间位置的标注，后期在Photoshop软件中对拍摄的照片素材进行符合透视的空间位置标注，再以标注的长宽高为参考，将代有标注的图片导入至3D MAX软件中，严格按照比例设置其在3D MAX视图画面中的尺寸比例，随后进行box的建立，规划出将要摆放模型的空间位置，为后面的模型比例和摆放的位置做好准备。(见图1、图2)

图1 标注尺寸 图2进行box的创建

(二)利用数字软件处理画稿图形

根据前期的设计构思，选定铁画雕塑的题材和形式后，以陶辛水韵的荷花景观为素材，结合柏庄时代中心商业空间的艺术风格，最终选择了一组姿态各异，错落有致的荷花和荷叶的水墨画稿来表现芜湖陶辛的独特荷韵，再利用Photoshop软件将画稿处理成平面图形的线稿，方便后续的模型建立，但必须要大致满足给定的空间比例(见图3和图4)。

图3 水墨画稿 图4 线稿

(三)根据设计稿进行数字化三维建模

设计稿完成后，下一步便是进行三维仿真模型的制作。这一步的工作，应当根据最初对于真实场地的测量，在3D MAX软件的三维空间内设定出与真实测量数据一致的长宽高，并以此数据为之后模型创作的空间限定范围，再依据之前的平面图形设计方案，进行铁画模型的制作。这一步一定要严格遵循之前的设计稿进行铁画雕塑的三维简易模型制作，所谓简易模型就是利用较少的模型面片数量进行空间造型制作，包括雕塑作品中荷花、荷叶、茎秆等部分的大小，粗细、方位等。这一步关系到作品效果的真实还原度，也为塑造铁画雕塑的三维模型提供了必要的造型条件。

当简易模型完成之后，继续在3D MAX软件中将制作的简模面数成倍的增加，面数的增加是为了丰富和完善模型的细节。随后，再利用3D MAX软件中的雕刻画笔功能对的荷花、荷叶的细节纹理，凹凸，走势进行精细雕刻，这样会使得铁画雕塑的三维仿真模型更加具有真实性、细节性，从而使作品更加逼真丰满。(如下图5为简模，图6为高模)

图5 简模 图6 高模

(四)根据真实场地的灯光来进行光线模拟

这一步的制作一定要充分考虑到真实作品所处的环境光的颜色、强度和方向，从而来设定铁画雕塑仿真作品中的光源情况。通过前期的实地考察到拍摄的照片素材，作品所处的环境空间是处于商场内部，其光源均来自上方的筒灯和照明灯，所以我们可以在3D MAX软件中利用泛光灯的点光源状态来模拟，另外顶部的灯带，可以使用线光源来进行模拟。考虑到是室内的光线，它是受到周围墙壁等的漫反射光线的影响，在调整渲染的同时，可以将光线的反弹值参数进行设置。这样得到的渲染效果会更加柔和，再调整摄像机角度参数至合适的透视角度，最终模拟出柏庄时代广场室内环境空间中的铁画雕塑数字化三维仿真视觉效果(如图7和图8)。

图7 设置漫反射反弹参数 图8 铁画雕塑三维效果图

五、结语

首先铁画艺术应用于环境空间当中，从单一的观赏功能延伸到装饰性的实用功能，符合现代社会发展的新艺术形式。其次，以铁画艺术的人文环境、地域特征等作为设计思路是对铁画传统文化本质的真正挖掘，同时也迎合了现代空间设计更注重人文因素和审美情趣的多元化需求。最后，数字三维技术在铁画现代环境空间中的应用，可以突破传统设计的空间限制，在虚拟空间中模拟三维环境，从而呈现更加真实的视觉效果，有效提高设计的质量与效果。