从《同心抗疫》谈3D数字技术在主题性雕塑创作中的应用

张新程 李磊磊

摘  要：随着科学技术在艺术领域的不断渗透，近年来3D数字技术逐渐被雕塑家们运用到艺术创作中，推动了雕塑艺术创作向多元化的方向发展。从个人主题性数字雕塑创作出发，探索3D数字技术在主题性雕塑创作中的应用，总结了其优势，但技术是为艺术思想服务的，当代青年雕塑家们应该平衡好“技”与“艺”的关系。如何利用3D数字技术更好地提升雕塑艺术创作的质量，值得我们更多探索。

关键词：3D数字技术；主题性数字雕塑；应用

基金项目：本文系黑龙江省省属高等学校基本科研业务费项目“3D数字技术在《抗疫情》主题性雕塑创作中的应用”（2019-KYYWF-1419）研究成果。

“表现重大历史事件或人物，强调社会服务与教化，超越个体意识而具有一定家国意志的作品在广义上可归为主题性美术创作的范畴，其用宏大的图像叙事来表现民族、时代与国家等主题。”[1]中华民族是英雄辈出的民族，在中华民族伟大复兴的进程中涌现出一批又一批新时代的英雄人物，为当代青年雕塑家们的主题性雕塑创作提供了丰富的素材。塑时代英雄，为时代造像，应当是每一位艺术工作者的职责与使命。笔者借助3D数字技术进行主题数字雕塑《同心抗疫》的创作，采用现实主义的表现手法描写了医护工作者们的英勇抗疫事迹，以3D数字技术的手段将虚拟世界和现实世界密切关联起来，不仅提高了主体性雕塑创作的效率，而且颠覆了传统雕塑创作的观念、表现形式、塑造方式以及运行的流程等，数字雕塑的未来值得我们去探索。

一、数字雕塑与3D数字技术概述

3D数字技术的出现为雕塑创作提供了新鲜血液，三维软件建模和3D打印技术是雕塑实体成型的两个阶段。第一个阶段：主体性雕塑一般是描写伟大人物的英雄事迹，雕塑的整体造型构造、尺度大小、材质肌理会直接影响主题性雕塑的质量。在虚拟空间中，雕塑家们利用3D软件在虚拟空间中便于快速建构雕塑的整体，并可以实时模拟计算出雕塑的材质纹理、空间环境以及光照等，实现雕塑作品的预见性。第二阶段：雕塑家们借助3D打印机器完成主题性雕塑实体的成型，目前3D打印技术发展迅速，主要分减材和增材两种方式：（1）减材雕刻包括七轴库卡机器人雕刻、CNC雕刻和三轴平面雕刻机；（2）增材以3D打印技术为主，包含光固化技术（SLA）、融沉积技术（FDM）、激光烧结技术（SLS）和工艺熔融沉积制造（FDM）等，这两种打印方式可以针对不同造型的主题性雕塑进行实体雕刻和打印，为艺术家创作节约人力、物力和财力，尤其为主题性雕塑的放大提供了很大便利，如黎明老师的《青年毛泽东》、董书兵老师的《大地之子》等。

“数字雕塑是以计算机为载体，借用图形图像技术，在虚拟三维空间上，进行雕塑创作的形式，是传统雕塑进行数字化创作的新手段。它是一种新型的雕塑、是数字艺术的一个分支；是近几年发展起来的关于制作超写实三维模型的一项技术。”[2]20世纪90年代在美国雕塑协会两年一度的会议上，相关学者首次讨论了数字雕塑的发展和影响，之后法国也举办了关于数字雕塑的展览。近年来，国内雕塑家开始更加重视数字雕塑，如2008年唐尧先生策展的《数码石雕展》、2017年西安美术学院举办的的全国高等艺术院校数字雕塑教学研讨会、2018年吉林艺术学院举办的国家艺术基金3D科技写实雕塑人才培养作品展、2022年中国工艺美术博览会·泛雕塑时尚艺术展等，如今各大美院的毕业展上都能看到数字雕塑的身影，它的出现为艺术发展提供了无限的可能性。

二、《同心抗疫》主题性数字雕塑的创作

（一）作品的立意与构思

在主题性美术创作的新时代语境下，塑造新时代英雄是一个时代最显著的空间艺术标志，不仅是时代精神的象征，更是文化自信的体现。《同心抗疫》主题性数字雕塑采用现实主义的塑造手法，描写了奋斗在新冠疫情一线的医护工作者们手挽手形成一道防护墙，表现出同心抗疫的大无畏精神，他们是新时代英雄，我们学习的榜样。

（二）作品的构图设计

在创作人物众多的主题性数字雕塑的时候，整体构图设计和人物的动势尤为关键，它基本决定了主题性雕塑人物的精神风貌，及雕塑整体的审美情趣和审美意味。

笔者以ZBrush2022软件中自带的三维模型為基础模型进行再创作，这些模型的ZRemesher布线和分组都是严谨的（如图1）。通过Mask遮罩和分组功能，不论在创作初期还是在深入刻画后期阶段，我们使用Ctrl+Shift/Ctrl+Shift+ALT套索命令可以任意地调节人物动势，实现主题性雕塑创作的整体造型和局部造型的迅速调整，使主体性雕塑的创作自由度升高。

（三）作品的塑造手法

主题性雕塑的塑造是复杂的，塑造手段的差异直接影响雕塑作品的质量；其中人物的五官、神情以及人物与人物、人物与道具之间的穿插关系成为雕塑作品创作的关键。《同心抗疫》主题性数字雕塑利用数字技术的优势去塑造雕塑整体，为艺术家提供了便利。

1.对称塑造：人体是基本对称的。使用数字技术ZBrush2022软件，只需点击变换——激活对称（快捷键是“X”键），此时软件已经激活对称命令，在制作人体雕塑一侧的同时，另一侧也会自动生成，极大地提高创作的效率。

2.无遮挡塑造：3D软件中的“数字模型可以相互穿透和重叠，这是数字雕塑重要的独特语言之一”[3]。也可以点击透明按键或者使用Ctrl+Shift套索命令把某个部位暂时隐藏，这一点也会给雕塑创作带来极大的自由，原来人物与人物之间重叠的部分、雕塑刀够不到的地方，都可以尽情刻画与表现，给雕塑创作带来无限的可能性，使雕塑家可以尽情地享受创作。

3.二次塑造：在ZBrush2022软件中有多种保存三维模型的方式，如QuickSave、文件—另存为、工具—另存为等。它们的主要功能就是可以对主题性雕塑的创作模型进行随时存档，记录雕塑创作的每一个过程，不仅便于对雕塑进行二次创作，而且可以像时光机一样，详细记录艺术家创作的每一步操作，方便雕塑家们回看雕塑创作的每一步。传统雕塑创作的过程是一个“线性的”过程，如泥塑、金属焊接、石雕、木雕、陶塑等，这些创作过程是一个不可逆的过程，往往前边一步做错了，后面就很难再继续创作下去。而数字雕塑创作是“非线性特征”[3]的创作过程，笔者在2022年对自己的作品《同心抗疫》（如图2）进行重新推敲、修改、调整，甚至换一种全新的思路来塑造，进一步提升了雕塑作品的质量。

4.复制再塑造：ZBrush2022软件中的雕塑模型可以快速地创建副本。在《同心抗疫》的创作过程中，口罩和防毒面罩都是基本一致的，在3D软件中将制作好的口罩、面具模型进行复制，在复制对象的基础上进行调整，使它们与主体人物造型相匹配。通过这种方式，可以快速且简单地建构好主题性雕塑的大型，极大地缩减了创作时间。

（四）作品的塑造特点

1.便捷性：在ZBrush2022软件中的虚拟空间中，无论尺度多么大的雕塑都可以任意旋转、放大和移动。最关键的是你可以在博物馆、艺术馆、图书馆或者家中随时随地进行创作，只要你有一台电脑、数位板、数位笔这三种设备，你创作的雕塑就会实时储存在电脑硬盘中，不受时间、地点和空间的限制，而且对于有些不便运输的大型雕塑作品还可以扫描的技术手段，将实体雕塑作品无损地转化成虚拟数字雕塑模型，根据不同需求将数字模型转化为实体雕塑作品。

2.精准性：人体是世界上“最精密的仪器”，主题性雕塑创作中的人物形体解剖、结构空间关系都必须是严谨的、精准的，因此雕塑创作就离不开解剖学。在传统课堂上的人体解剖图像，多在课本和石膏教具上。图像色泽、静止的形态都难以真实反映解剖的真实形态结构，缺乏立体感和运动感，在多视角观察及仿真程度上均存在不足；ZBrush2022软件模型库中给我们提供了骨骼、肌肉解剖的人体三维模型，可以帮助我们更加直观地、立体地展示人体肌肉、骨骼的形态，可以随意旋转、放大、缩小、移动人体肌肉，了解其中的穿插关系和空间关系，便于雕塑家主观地、动态地理解形体、结构和空间关系。

3.科学性：Marvelous Designer 9.5是一款专业的 3D服装设计软件，通过布料数字解算，可以帮助雕塑家制作模拟出和真实服装一样的虚拟服装模型。不仅可以节约时间，还能增加着衣人体的衣纹合理性，使雕塑家全身心地投入到雕塑的人物形象塑造中去，提高雕塑的整体品质。

笔者创作的主题性数字雕塑《同心抗疫》中人物的衣服就是借助Marvelous Designer 9.5制作出来的（如图3）。第一，先把调整好动势的人体模型导入到该软件中；第二，理解衣服裁剪和缝制的原理，现实中的服装是由手工剪裁的一张张布片缝制而成，该软件也是如此，基于虚拟板片原理来制作不同款式的服装，如中山装、工装裤、羽绒服，甚至可以制作带花边的连衣裙；第三，缝制板片，根据版面的需求可以使用线缝纫和自由缝纫，如果缝制不满意，还可以实时编辑缝纫线来满足服饰的造型要求；第四，根据你想要的布料材质特点，调节虚拟布片的颜色、材质、粗糙度，以及粒子间距、经纬缩率、压力等，满足雕塑创作需要的各类艺术效果。最后模拟（space）试穿，这些虚拟服装不是“死”的，虚拟环境中的风向、布料的压力等参数都会影响服装的造型，艺术家还可以借助鼠标任意拖拽服装的布片，来满足雕塑人物动势的需求，最终达到雕塑家们满意的效果。

（五）作品的表现形式

材料的选择是影响雕塑表现形式的因素之一。传统主题性雕塑只能凭借手绘三视图、虚构想象和以往的雕塑创作经验进行创作，最终表现形式存在不确定性。而借助数字技术可以提前预见雕塑的完成效果，为艺术创作提供有价值的参考。

雕塑材料的选择和着色决定了一件雕塑作品的质量，选择合适的材质肌理和颜色至关重要。在Keyshot软件中渲染《同心抗疫》（如图4），雕塑家可以任意设置虚拟空间环境中的灯光、对比度、阴影，以及材质的粗糙度、折射率、曲率和环境反射等，随时进行三维模型的材质和肌理的渲染，有助于雕塑家直观、预先看到作品的最终效果，为后期雕塑成品打印以及雕塑放大提供了多种材质的选择。

（六）作品的实体打印成型

传统雕塑的创作会给环境带来很多的建筑垃圾和有害气体，如石膏块、树脂、钢筋、废水、废气等。3D打印技术，使雕塑创作过程更加高效、精准和生态。作品《同心抗疫》采用的是光敏树脂打印，精度最大可以达到0.028mm，不仅能够打印出光滑的表面，精准的细节，甚至可以打印出口罩的肌理，这是传统手工很难实现的。国外高端的甜品店也会采用3D打印技术，食品材料打印，砂糖3D打印机CandyFab4000[4]可通过喷射加热过的砂糖，直接做出具有各种形状，美观又美味的甜品。未来3D打印的材料肯定会越来越生态化，生产出可降解的、生态环保的、适合雕塑造型的打印材料，不仅韧度、精度满足雕塑家们的需求，而且可以反复利用，起到保护环境的作用。

（七）作品的文化表达

主题性雕塑创作与社会文化的发展密切相关，社会文化为主题性雕塑创作提供了大量的素材，主题性数字雕塑让社会文化传播更具鲜活性。目前主题性雕塑的数字化转型是雕塑创作里一个重要的板块，笔者创作的主题性数字雕塑作品《同心抗疫》不仅从数字艺术的角度表达社会的时事热点、国家大事，而且还让雕塑艺术文化更加世俗化，更加充满活力。雕塑艺术不只是展放在艺术馆、博物馆里，也要走进普通老百姓的日常生活中去，优秀的雕塑作品会起到寓教于乐的作用，促进社会文化的繁荣昌盛。

三、结语

综上所述，三维数字技术可以帮助雕塑创作实现更多的发展，让雕塑的创作变得更加多元化。未来AR、VR和人工智能等数字技术会给大众带来全新的艺术体验，也会推动科技与艺术的深层次融合，使艺术表达的手段和可能性都大大拓展。但我们也应知道，3D数字技术只是一项技术、一个工具、一种媒介，它可以方便艺术家更好地进行艺术创作，但艺术家的思想才是决定艺术創作质量的最重要因素。

参考文献：

[1]李中诚.在现实主义中熔铸时代精神——皮尔斯符号学视域下主题性美术创作的方位与价值探讨[J].美术大观，2021（3）：86-87.

[2]宫政.数字雕塑新语境探究——数字雕塑创作新流程[D].青岛：青岛大学，2017.

[3]张盛.数字雕塑创作的“非线性”特征[J].雕塑，2017（5）：66-67.

[4]Sexton L.Laser cladding： repairing and manufacturing metal parts and tools[C]//Opto-Ireland 2002： Optics and Photonics Technologies and Applications. SPIE， 2003， 4876： 462-469.

作者简介：

张新程，硕士，佳木斯大学美术学院讲师。

李磊磊，华北水利水电大学艺术学院讲师。中国美术家协会会员、中国城市雕塑协会会员、中国雕塑学会会员、河南省雕塑学会理事。