服装空间造型设计中的3D打印技术的优势

胡 佳

（江西服装学院 江西省现代服装工程技术研究中心，江西 南昌 330200）

随着时代的发展，服装空间造型设计呈现出不同类型的特征，在服装设计中融入科研技术，能扩大服装领域的市场范围，促进经济增长。因此，本研究充分分析3D打印技术的优势，将数字化与传统服装文化相融合，完成服装设计的创新，促进行业的可持续发展和产业的深度改革。

1 3D打印技术下的服装空间造型设计优势

1.1 服装新形态

在新技术的辅助下，服装新形态的构建能突破原有服装的单调片面化结构，让现代服装具有立体空间的可能性，以一种更加多元化的非线性自由形态呈现在人们面前。随着现代人审美需求和品位的提高，人们对服装设计的要求和理念发生了转变。现阶段的服装设计更加关注人们的心理层次，充分满足人们的心理需求，并且要在作品中良好地呈现艺术品位和丰富的文化内涵，将实用性和艺术性同步展现，构建现代服装新形态。3D打印技术能提供重要的技术支撑，满足个性化定制要求，塑造以人体和材料共同构成的立体形象，满足穿着者的功能性要求，让服装空间造型作用于人体，实现艺术美与形体美的完美结合。实际上，服装空间指的是服装和人体结合产生的空间，此类空间的存在会随着人体运动产生变化，不同服装材质会影响内部空间造型。从外部空间造型的角度来看，服装材料的表面特性或服装空间的改变，都是外部空间造型要素通过应用不同的材料、结合工艺手段与造型手法实现的。服装的新形态体现为服装给人带来的感受，这是客观事物的主观印象。

1.2 3D参数化设计与优点

在3D打印设计中，参数化设计的核心是利用计算机的运算能力解决设计环节的实际问题。例如在实践过程中，要想对曲线形态进行调整，就要在软件中利用模型展示曲线的各项参数。在整体的建模环节中，通过运算生成逻辑指令后，借助计算机生成最终的模型，在可变参数的作用下，对装饰的简单几何形状展开逻辑建模，得到相应变化的模型结构，提升设计效率。在3D参数化设计的支持下，服装空间造型设计能在叠加变量的同时，完成信息同步可视化，利用软件特性将数字理论基础和艺术创作深度结合，省去重复操作的步骤，让服装设计师将精力放在材料设计载体层面。例如2015年春季巴黎时装周上，模特身着受到挤压外力仍能回弹的材料制作的衣服，给现代服装设计提供了新的参考依据和工艺支持[1]。在2019年的巴黎时装周上，设计师和雕塑家进行了深度合作，利用3D打印技术完成了柔软面料与坚硬设备的结合，让不同材质的配件实现膨胀和收缩交织，探索人与自然和生命周期理念。

1.3 3D打印与材料应用特性

在3D打印技术中，打印材料是决定成品效果的主要因素。目前，3D打印材料的技术研发环节使不同的材料有着不同的适用场合。其中，ABS材料是工业领域应用最广泛的材料，基本形态为颗粒或线型材料成型，加工和机械加工能力较强。PLA塑料是3D材料聚合物中的生物塑料，可塑性良好，且具有一定的韧性和延展度。尼龙材料主要发挥耐热和耐磨损的优势，具有良好的成型精度，打印产品属于工业级产品。金属粉末打印被广泛应用于高端产品中。考虑到3D打印技术的独一性，服装可能无法实现大规模生产，因此，目前3D打印服装空间造型设计领域更多应用在样品或模具制造层面。近年来，国内3D打印技术在材料方面的应用非常有特色。例如，2014年， “Xuberance” 品牌利用数字化设计语言建立模型，将尼龙粉末材料利用3D打印机制作成成衣婚纱，整件婚纱的柔韧性和细节表现非常到位，精度和强度满足现实要求，并且在感官层面和艺术层面实现了深度融合，艺术美感也是传统工艺无法企及的[2]。

2 3D打印技术在服装空间造型上的应用

2.1 空间关系

3D打印技术在服装空间造型上的应用主要体现在通过人体和服装之间的构造关系，展现造型工艺和材质方面的创新，以功能性作用于服装的整体外形。在内部空间方面，应该注重人体的基本生理要求和运动功能，将运动舒适程度作为主要参考依据。目前，传统的手段是通过手工测量和立体裁剪的方式形成样衣，并通过试穿展开空间塑造和空间调整。在3D打印技术的支持下，可以直接利用扫描仪对静态和动态人体展开扫描，获取造型数据之后，精确模拟内部空间的功能性与舒适性要求，选择不同类型的材料。

在空间构建方面，服装的空间造型能基于审美艺术要求，表达设计建模理念，进行时代性的演绎和创新，这也是当前3D打印技术在人体支撑和塑造层面的综合应用。例如在个性化定制方面，能基于人体特点完成服装骨架打印和成衣面料的选择，以三维扫描获取人体数据建立模型之后，整个造型的设计环节不受时间和空间的限制，大幅度缩减了人工消耗和产品耗时，有别于传统制造技术，呈现明显的创新特点。

2.2 空间工艺应用

在空间工艺应用层面，因为服装在外部空间造型设计中需要基于艺术特性，做好装饰性改造，达到人体曲面构成和服装立体设计方面的要求，所以在二维转向三维的过程中，会附加一系列空间造型和工艺应用于某些装饰层面，使外部装饰具有可变性，这也是传统工艺手段无法实现的目标。例如在材料选择方面，服装层次的表面结构和外部材料相互作用，共同构成服装的装饰空间，可变化服装造型为设计师提供了装饰性层面的新思路。

Iris van Herpen 2011秋冬高级定制秀中就出现了定格水花作品，如图1所示。

图1 Iris van Herpen作品

从作品中可以看出，整个服装空间利用3D打印被定格在水花四溅的瞬间，且水状外观没有受到内容的制约，呈现出更加自由的形式和感性内容，具有极高的艺术造诣。此外，水花形式传达的艺术信息是设计师的灵感表达和情感体现。值得一提的是，2012年，该设计师在高级定制系列中又增加了一款贝壳状的结构装饰衣物，借助亚克力塑料片进行3D打印，在连续动态中呈现韵律之美，展现传统服装面料无法实现的反射效果，充分利用螺旋回转空间结构表现参数化的逻辑规律，提炼线条结构，展现科技之美[3]。

2.3 整体流程规划

3D打印参数化技术可以被用于构建服装新形态的全过程，从设计思维开始到最终的设计形态呈现，可以抽象表现出结构特征和服装的不同组织元素。例如利用水流波纹或脉络结构展开创新实践后，可以用更加独特的形态结构和参数化技术生成模型插件信息，对局部结构进行参数调整，并根据虚线曲面造型的审美需求达到具有参数化风格的现代服装形态。

以3D打印设计的整体流程为例，首先，确定建模方法，并设计元素单元构件；其次，生成曲面立体模型，加入参数后渲染最终成品。在廓形确立阶段，整体设计会随着人体曲线发生变化，基于服装造型特点和空间线条特征，呈现出镂空或环绕的效果，将线条向外延伸之后，拥有3D服装的审美艺术特性。以多组曲线交叉堆叠设计理念为例，特点在于上升结构空间以多组曲线线条进行交叉结合，形成类似于云层的艺术效果，裙摆呈流苏式向外扩展设计，舒展优美，偶然性的线条组合营造了特殊的画面视觉张力，呈现出超现实主义的服装风格[4]。

在设计元素方面，设计师要考虑到元素组件要求，为后期服装建模打好基础，综合不同类型的参数化图形和结构建立网格反复动作后，实现想象中的模型。网架作为主体形态的基础结构，需要基于曲面生成过程，得到符合逻辑的图形，完成整个模型的修改动作，并将参数变化作为整体设计的核心。参数变化环节要注重参量的改变要求，服装空间设计的各个元素看似相同，实则每一个构件在细微之处都有差异性变化，在逻辑控制模式下具有秩序感和韵律特性[5]。最后，利用SLA打印工艺完成部件打印，让整体流程规划符合人体曲线特征和衣物的三维立体空间感参数维度，按照建立模型时的数字信息来决定，建模渲染结果和实际效果达到一致。因此，无论是从工艺技术还是从面料的角度来看，都是现代社会服装空间形态的构建方法，并实现了艺术和科技的融合。

3 结语

3D打印技术在构建参数化的服装空间领域扮演着非常重要的角色，本研究也从3D打印技术的特征和工艺技术原理入手，着重分析了3D打印在应用方面的优势，从自然形式和韵律技术的角度梳理了审美内涵和造型空间特征。3D打印技术在未来的工作实践环节，还需要在材料方面做好舒适度和性能的优化，并基于创意设计考虑服装的实用性价值，减少打印过程的成本消耗，衍生更多能被大众接受并认可的产品。