剪纸透叠艺术在3D打印服饰配件设计中的运用

肖 滢，郝 亮,2

(1.中国地质大学珠宝学院，湖北 武汉 430074； 2.湖北省珠宝工程技术研究中心，湖北 武汉 430074)

剪纸最初的诞生与中国传统节日及社会风俗密切相关，在中国古代，剪纸作为一种文化载体，于重要节日被张贴在窗户、墙上或门上，承载了人们祈祷祥瑞的美好愿景，体现了大众对幸福生活的美好向往。而在当代，剪纸作为一种优秀的传统文化，不再仅仅作为张贴装饰，更多的是作为工艺品呈现[1]，其表现形式被广泛运用于绘本、服装、包装、灯具及首饰等设计领域。如纸艺首饰潮牌“Saloukee”品牌创始人Sarah Louise Kelly利用纸材特殊的触觉质感，使用剪纸技法创作了“To cherish”系列首饰(图1)。

如今的剪纸艺术实现了与布料、金属等多材料的结合，也有与传统工艺如缝纫工艺、首饰金属工艺的结合尝试，但与先进技术如3D打印相结合进行设计的相关研究存在较大空白。3D打印作为一种新的成型加工工艺，具有精度高、成型快、可轻量化的特点，非常适用于复杂剪纸图案的转换设计，且3D打印可以实现一些手工难以或无法实现的特殊结构，可以为设计带来新的思路。笔者主要以剪纸透叠艺术为研究对象，提取其层次丰富的特点，与3D打印工艺、结构设计相结合，研究剪纸透叠艺术在服饰配件设计中的运用，并进行设计实践，探索3D打印技术与剪纸工艺的切合点以及传统剪纸工艺在当代的创新设计方法。

图1 To Cherish系列首饰Fig.1 To Cherish jewelry series

1 剪纸透叠艺术的形式与特征

1.1 剪纸艺术的表现形式

剪纸技法分为操作技法和表现技法。操作技法根据剪纸的分类有所不同:平面类剪纸多用剪刀、刻刀对纸张进行剪、刻等；半立体剪纸主要有衍纸纸雕和浮雕纸雕两种，多采用刻、卷、叠、粘、折等操作技法；立体纸雕的制作相对来说较为复杂，不仅需要综合使用多种操作技法，还要对整体的空间塑造、造型进行把控[2]。比剪纸的操作技法更高一筹的是剪纸的表现技法，主要有镂空、雕刻、切割破形、线面扭曲、透叠等。

剪纸的透叠表现技法，指的是通过将两层及两层以上不同造型的镂空剪纸进行重叠，最终利用多层剪纸的颜色变化或空间层次变化，展示某种复杂图案或雕塑的视觉效果，多用于平面剪纸或立体剪纸，如艺术家Hazel Glass的纸艺作品(图2)。

图2 Hazel Glass的剪纸艺术作品Fig.2 Paper-cut art work by Hazel Glass

1.2 剪纸透叠技法的艺术特征

剪纸是一门装饰的艺术，具有极强的表现力，在图案表现时会运用夸张、变形等多种艺术手法[3]，而剪纸透叠艺术是多层图案的综合展现，更加具有艺术感染力，其艺术特征主要可以归纳为：色彩绚丽、层次丰富、题材多样，实现了剪纸透叠艺术可观赏性、纵深感及趣味性的特点。

1.2.1 色彩绚丽

图3 Clare Pentlow的“Geometric Paper Cuts”系列(a)和“Silk Jewellery”系列艺术作品(b)Fig.3 Geometric Paper Cuts series art work(a) and Silk Jewellery series art work(b) by Clare Pentlow

透叠表现技法中丰富的色彩搭配是一大特点，如剪纸艺术家 Clare Pentlow的作品“Geometric Paper Cuts”系列(图3a)主要通过不同颜色的层叠对比来体现剪纸的平面透叠展示效果，使图案更为明显清晰，同时又给人和谐丰富的视觉体验；“Silk Jewellery”系列首饰作品(图3b)则将镂空单元进行变形、拼接，每个单元都有颜色渐变效果，同时单元图案的重复和透叠形成了丰富的层次感。

1.2.2 层次丰富

在剪纸透叠中，由于镂空使另一个空间的面达到可视效果，赋予了剪纸艺术作品丰富的层次，在视觉上会有明显的纵深感[4]。意大利艺术家 Elisa Mearelli 的纸艺作品(图4)巧妙运用了空间，她的纸盒系列作品由多层精致的剪纸构成，在空间设计上使用了旋转和大小的渐变体现丰富的层次变化，且由于作品最底层留有孔洞，作品的层次和光影也会随着光环境的变化而变化。

图4 Elisa Mearelli纸盒系列艺术作品Fig.4 Elisa Mearelli’s carton series art work

1.2.3 题材多样

剪纸艺术具有丰富的题材，透叠的趣味性又给剪纸艺术家们带来更多灵感发挥的空间。如艺术家Sarah Trumbauer以秘密森林为主题创作的透叠剪纸艺术作品(图5)，以森林中的动植物及优美人物形象为题材，构建了一个有趣的森林景象。

图5 Sarah Trumbauer秘密森林剪纸艺术作品Fig.5 Sarah Trumbauer’s Secret Forest paper-cut art work

除了具象的各类人物、动物和植物题材，透叠表现技法中也有抽象的题材，如剪纸艺术家Rogen Brown受到现代科学向我们揭示的隐藏世界的启发，采用精细的雕刻手法，将微观世界中细胞的复杂性和细菌通过剪纸进行表达(图6)。多层堆叠的效果背后是艺术家小心翼翼创作数月的结果，旨在将平庸的材料转变为视觉上的非凡。

图6 Rogen Brown剪纸艺术作品Fig.6 Paper-cut art works by Rogen Brown

2 3D打印服饰配件设计的创新实践

服饰配件作为日常搭配的重要物品，在当代设计中已经有不少与3D打印相结合的设计实践研究，如施华洛世奇推出的U盘项链[5]、Nervous System工作室推出的戒指、手镯、项链等系列作品。

2.1 创新设计思路

镂空是剪纸透叠艺术的必要元素，将剪纸的镂空与首饰设计制作联系起来可以发现，首饰金属工艺中的镂空技法在表现形式上，与民间剪纸工艺中的镂空雕刻方式有着诸多相似之处，两者皆是对材料“做减法”[6]。由此，笔者认为，在剪纸中镂空图案的透叠技法，同样适用于首饰制作，从而表现类似剪纸透叠所产生的艺术效果。3D打印技术被运用于首饰制作，镂空的效果可以通过建模软件快速准确地展现出来，并打印成实物。

虽然剪纸艺术被广泛运用于设计领域，但受剪纸艺术启发的设计成品多以静态展示为主。剪纸艺术作为一种多元丰富的艺术，如果在设计转化时实现动态化展示，可以增添作品的趣味性和吸引力，由此，笔者将剪纸艺术运用到服饰配件设计中，尝试与可活动结构相结合，使作品实现动态展示效果。

2.2 创作实践作品

笔者运用3D软件建立模型，利用铜粉以及选择性激光熔融3D打印技术(打印精度可达0.1 mm)，同时与激光切割、阳极氧化、电镀等工艺相结合，进行了设计实践探索。

图7 《海底世界》胸针模型Fig.7 Underwater World brooch model

2.2.1 镂空平面透叠系列创作

系列一《海底世界》以表现镂空的平面透叠效果为主，共有折扇胸针和折扇两件作品。在设计时，笔者首先对海底生物形态进行资料的收集和外形的提炼，同时使用圆滑流畅的曲线外形作为透叠图案的渐变元素，设计不同的单元并通过外轮廓的依次变化，达到透叠后产生纵深感的效果(图7)。

在进行折扇胸针的第一次打印时，出现了物件翘边的问题(图8a)，分析是由于横向打印平面面积过大导致。于是在第二次打印时物件分别旋转90°和45°两个角度进行打印，但是物件均在纵向上出现了变形现象(图8b)，总结是由于Materialise Magics软件对物件添加的支撑强度不足。在第三次打印中，笔者对物件进行了支撑参数修改(图8c)，打印测试成功且物件未变形。由于铜材料的易氧化特性，在制作成品时进行了镀金处理(图9)。

在进行折扇设计时，为了控制重量，两侧大骨使用铜金属材料，中间的小骨材料则选用较为轻便的钛金属材料。由于钛金属打印成本较高且图案为平面镂空，在制作小骨时采用了激光切割的方式。首先进行了纸材切割试验(10a)，实验中发现了部分过细、图案不明的地方并进行了修改，经过第二次纸材切割(图10b)成功之后进行了钛金属的切割。

图8 折扇胸针第一次打印(a)，第二次打印(b)和自建打印支撑(c)Fig.8 The first printing (a), the second printing (b) and self-built printing support(c) of the folding fan brooch

图9 《海底世界》胸针成品Fig.9 Underwater World brooch finished product注：作品已申请外观专利[7]以及实用新型专利[8]

图10 矢量设计图(a)以及纸材切割试验(b)Fig.10 Vector design drawing (a) and paper cutting test (b)

折扇大骨和扇坠由3D打印成型方式完成，大骨在设计时侧面截面设计为海浪般的波动效果(图11a)，和中间的扇骨产生区分，更显层次。扇坠在设计时采用海洋主题相关的船舵作为设计元素(图11b)，在模型建立时采用了轴承可滑动结构，内外两层相互嵌套，内设滑轨，内环可以沿着滑轨与外环发生相对转动[7]，让使用者拥有趣味性体验。

图11 扇大骨模型(a)和扇坠模型(b)Fig.11 Models of the folding fan bone (a) and its drop (b)

图12 《海底世界》折扇成品图Fig.12 Underwater World folding fan finished product注：作品已申请外观专利[10]

钛金属的本色为灰色，但是通过阳极氧化工艺可以实现绚丽的颜色，在钛金属切割之后，选用了与海洋主题较为符合的蓝色作为了钛金属阳极氧化的颜色。最后经过大骨、小骨、扇坠的组装，完成《海底世界》折扇成品(图12)。

2.2.2 镂空立体透叠系列创作

系列二以表现镂空的立体透叠为主，笔者首先对外形轮廓较有辨识度的动物、植物元素进行了提炼。系列二共含3件作品，即《动物园》戒指(图13a)、《植物园》戒指(图13b)和《植物园》手镯(图13c)。整个系列设计运用了轴承可滑动结构，分为内环和外环，内环采用了各类动物、植物元素为镂空对象，外环则以栅栏为主要设计元素，其中戒指内、外环间隙为0.14 mm，手镯内、外环间隙为0.18 mm。

在打印完成后(图13d)的执模过程中，由于结构的特殊性，在执模时外环可以正常进行执模，但内环外露面积较小，为了使作品达到较为光滑的效果，笔者使用了飞碟针伸入空隙并转动执模，最终镀金处理后完成成品(图14)。

图13 《动物园》戒指模型(a)，《植物园》戒指模型(b)，《植物园》手镯模型(c)以及模型打印(d)Fig.13 Zoo ring model (a), Botanical Garden ring model (b), Botanical Garden bracelet model (c), and model printing (d)

图14 系列二作品的成品图Fig.14 Finished products of the series No.2

3 结语

整个创作融合了多种工艺，实现了剪纸透叠艺术在服饰配件平面设计和立体设计中的转化，通过与可活动结构的结合实现了趣味性的动态化展示效果。需要说明的是，虽然创作实践中的胸针、折扇大骨通过传统金属浇筑成型的方式也可以完成，但3D打印成型的方式相对来说具有精度高及成型快的优势。

剪纸在当代呈现出多元化的发展和运用，剪纸透叠艺术极具观赏性和艺术感，将其进行金属设计的转化是一种新的思路。纸材设计在转化成金属时容易面临过重的问题，而3D打印技术可以利用镂空结构成型精度高的技术优势,实现金属材料的轻量化，且支持传统工艺无法实现的特殊结构的成型，使剪纸艺术得到更好地转化和表达。