玻璃艺术创作中数字化技术的应用

许天爰

Digital technology is changing the way creators make their artistic works， triggering fundamental discussion around the skills and knowledge value related to traditional materials. Especially for glass， a type of special artistic medium material， the application of digital technology makes the development of glass art take a new look.

数字化技术正在改变创作者的创作方式，引发了围绕传统 材料技能和知识价值的基本讨论，尤其是对于玻璃这一特殊的艺 术媒介材料来说，数字化技术的介入使玻璃艺术发展展现出新面 貌。本文探讨了以玻璃材料作为主体材料的玻璃艺术创作中数字 化技术的应用，聚焦数字化技术的二维和三维表现方式，从解决 问题的新方式、创作方法的新方向、跨学科融合的新趋势、材料 特性的新启示四个方面展开，探讨了玻璃艺术创作中数字化技术 应用的可行性与必要性。

引言

自工业革命以来，数字化制造一直在潜移默化地影响着传 统工艺的创造和发展，这种制造方式也必然会影响传统手工艺生产。现如今，数字化技术的高速发展为手工艺术创作带来了新气 象、新方向、新表达，与此同时，这种高速发展的生产方式也带 来了新问题。玻璃艺术创作作为手工艺艺术发展不可或缺的一部 分，也受到了重大的影响，以手工艺为主导的玻璃艺术创作的主 体性开始向数字化技术主导的创作表现方向偏移，这种主体性的 转向同样也给作为生产主体的创作者带来新的启示和思考。

一、玻璃艺术创作中数字化技术应用的可行性

对于手工艺行业来说，数字化技术的发展起到了一定作 用。在文物保护与文物修復相关领域中，扫描并数字化复原的技 术为传统手工艺修复解决了操作时间长、技术应用范围小、安全 性较低等问题，其推广影响力强，促进了文物保护的发展。此 外，数字化技术介入了如陶瓷、首饰、木艺、纤维等手工艺艺术 创作，数字化技术也被普遍运用于玻璃艺术创作中。自古以来， 玻璃以其特殊的材料性质不断吸引着艺术家对其展开思考和实 践，其特殊的密度、透明度、体积造型的变化允许光线的穿透， 从而引起了颜色的独特变化，带给观者以不同的感官感受，这是 其他材料无法比拟的。玻璃具有的永恒的品质，保持了其作为当 代艺术作品表达媒介的潜力。通过二维表现和三维表现方式，数字化技术正在玻璃艺术领域大放异彩，并逐渐成为一种创作趋势 的主流。

或许从一开始，很难去想象如何将复杂的数字化技术应用 于玻璃艺术创作中。玻璃作为艺术表达的媒介，很大程度上是 依赖于艺术家（创造者）上手劳作的方式，在液态或固态的状 态下控制玻璃。但事实上，数字化技术确实为玻璃艺术创作带 来了新的改变、可能性和机会，帮助玻璃艺术家实现并实践新 的创作方法。

数控切割与雕刻技术（如激光雕刻、水刀切割）是二维数 字技术的重要组成，此外，还有数码丝网印刷、层压和贴膜等技 术。艺术家可以利用CNC（Computer Numerical Control）数控 精雕技术在玻璃表面雕刻出复杂的图案或形状，完成传统手工切 割方法难以实现的精准度。例如，美国艺术家杰德·马利茨（Jed Malitz）使用平板浮法玻璃通过2D切割和3D模拟的方式制作出 具有神性的人物立体造型（图1）。杰弗里·萨米恩托（Jeffrey Sarmiento）博士在他的《建筑》系列作品中，将英格兰东北 部社会历史的灵感与城市的概念相结合，使用CAD设计并借助 CNC水刀切割的方式使黑色的玻璃框架的形状更加精准，以暗 示艺术家所要表达的寒冷和封闭的情绪。这种数字化技术为玻璃 切割、钻孔等处理提供了大量可能性，为工作室玻璃制造带来了 新的创作方法和视觉美感。

三维数字技术也有其特点与优势，通过三维虚拟建模软件 或三维扫描，创作者可以建立设想的虚拟模型，之后利用3D打 印技术或数控机床加工将虚拟信息转化为实体，帮助制作玻璃 创作所需的模具。美国玻璃艺术家诺伍德·维维亚诺（Norwood Viviano）将数字3D计算机建模和打印技术与玻璃吹制和铸造工 艺结合使用，创作了描绘与工业和社区之间的动态相关的人口变 化的作品。在他的作品中，需要借助3D扫描和3D打印制作出所 需城市造型的蜡模，再通过失蜡铸造的方式将玻璃成型。

除了利用三维数字技术帮助模具的生产，现如今，玻璃材 料本身也可以通过3D打印的方式实现直接转化成型。Mediated Matter Group团队与麻省理工学院机械工程系和麻省理工学院玻 璃实验室以及其他研究人员合作，进行了一项名为G3DP的光学 透明玻璃打印的项目，他们所研究的工艺使玻璃能够从熔融状态 加工直到退火完成，形成一整套3D打印的流程。这项研究不仅 使玻璃保持了其光学性质，并且能够实现一定复杂程度的玻璃视 觉结构和机械性能，展现出与传统创造方式截然不同的面貌。尽 管目前还未解决处理高熔点材料的问题，但项目预示着玻璃材料 的多种可能性。

通过数字化技术，玻璃艺术家在创作中一定程度上实现了 艺术与科学的结合，新的思维方式和材料的诞生将会对玻璃艺术 的未来产生重大影响。

二、玻璃艺术创作中数字化技术应用的必然性

一直以来，艺术与技术二者之间的关系在艺术创作中处于被 讨论的位置，对于依靠手工艺、以艺术创作者的人为主体的手工艺 术领域，面对艺术与技术的相对关系，受到的冲击力也许会更大。 提起手工艺，似乎总是会想到“手作的温度”“纯手工”这样极致 充分发挥艺术家主体性的活动。数字化技术的介入，导致了手工艺 术创作过程中作为创作者本身的人的主体性的缺失。纯粹的机械 生产是否会使手工艺生产劳作的产物失去灵韵，失去手工艺匠人 的情感与哲思？同样，数字化技术在玻璃艺术领域中的普遍使用， 是否意味玻璃又重新回到了机器大生产的生产劳动中？

筆者认为，答案应该是否定的。首先，玻璃其特殊的材料 性质导致其制作过程必须依赖相对现代性的生产工具，在创作的 过程中，玻璃仍然是作为一种艺术创作的媒介，数字化技术仅仅 是某种工具作为玻璃艺术创作多元化的表达之一。这是在跨学科 融通的大背景下发展的必然趋势和现象，它并非也不会成为一种 曲高和寡的存在。或者，从某种意义上来说，不是所有数字化技 术产生的结果都可以被称之为数字化生成艺术的，而应该是那些 真正具有艺术价值的对象，才可以被称为数字化的玻璃艺术。借 助科学技术、数学的精确度，可以帮助艺术家更好地理解玻璃材 料本身以及玻璃艺术创作背后的原理，为玻璃艺术的发展提供更 好的基础。

1.解决问题的新方式

数字化技术带来的便利性可以让更多的艺术家和制作者将 数字和工业化的制造流程纳入他们的实践中，帮助他们解决一些 无法通过纯手工过程实现的形式。如杰弗里·萨米恩托博士早期 的作品依托在玻璃表面丝网印刷和窑制成型的技术进行创作，如 《百科全书》系列（图2）。作品以矩形玻璃块中呈现出多层精 致细腻的图像为形式，但由于一次烧制失误的结果产生了图像的 偏移，他开始由此探索：在三维立体造型中实现二维平面图形的 “图像游动”（Graphic swim）。其中借助了数字化技术如使用 CNC或水刀切割来提高轮廓切割的精度，通过3D建模、打印， 借助聚乳酸（PLA）材料实现模具的方式，最终，在三维空间中 控制多层二维平面图形在其中的变形和游动，实现数字化式的图 像失真、拉伸、滤色的效果（图3）。

2.创作方法的新方向

通过数字化技术和手工制作过程的新颖结合可以解决之前 无法解决的问题，实现创造新的、以前无法制作的作品。此外 数字化技术的应用还可以为技术和概念研究揭示新的途径，从 而产生仅通过纯手工难以（或不可能）构思或实现的艺术品， 形成一套新的创作方法体系。艺术家安吉拉·思韦茨（Angela Thwaites）的作品不断探索形式、质量和空间、光线和色彩，虽 然她的作品造型看起来很抽象，但想法和形式却是植根于现实世 界的日常生活中。不过，一直以来，她都在通过使用模具制造和铸造技术创建3D造型，将物理和数字化技术相结合，以玻璃的 形式表现出她想要得到的抽象造型，她的作品大至玻璃雕塑小至 玻璃首饰，探索了3D打印对于工作室玻璃实践的影响潜力。在 安吉拉的博士论文中，她也探讨了将CAD技术和3D打印与玻璃 铸造工艺相结合，将3D打印作为实现艺术品的过程一部分的方 法论，完成那些“不可能”完成的造型。

3.跨学科融合的新趋势

数字化技术与手工艺专业相结合是在跨学科、跨领域融合 大背景下的必然结果。艺术家杰弗里·曼（Geoffrey Mann）在担 任爱丁堡大学玻璃专业负责人时，他的教学理念是“审视学科之 间的空间，并通过主题跨学科探索寻求重新定义这种界限”。在 作品中，他使用CAD建模和3D打印的数字化技术，与玻璃、金 属和陶瓷等传统工艺材料相结合，捕捉运动、探索物质性，突破 了工艺的界限，数字化技术的介入使他的实践中原本看不见的某 种形式生成了。他的作品《第一幕》是系列《行为》窑铸作品中 的第一件，该系列通过“具象数字工艺”的概念探索了过程的 剧场性。“具象数字工艺”涵盖了引领和塑造数字化技术世界 的工艺实践，从而为工艺提供了直接的支持，而不是依赖于模 拟或仿真。这个“phygital”物同时也代表了世界上第一个增强 现实（AR）和虚拟现实（VR）创建的、使用“3D打印脱聚乳酸 （PLA）铸造”方式的窑铸对象，突破了传统方法的界限，扩大 了玻璃艺术创作的视野。（图4）

在建筑、公共艺术中，数字化技术参与玻璃艺术的应用 面较广。苏黎世联邦理工学院理学博士雷纳·吉塞克（Rena Giesecke）在她的博士论文中探讨了使用数字化技术（包括3D 扫描和3D打印）制作砂型，再通过温度将平板玻璃热弯制作建 筑玻璃的可能性，并且通过使用浮法玻璃的方式最终解决在建筑 中需要大规模生产玻璃的问题。同时，她也通过实验指出使用 3D打印制作砂型会比使用CNC技术制作模具减少更多经济、时 间上的消耗。这类探讨往往对于艺术创作者实现某种玻璃艺术创 作的表达方式具有极大的帮助。

4.材料特性的新启示

此外，玻璃作为材料本身也被赋予了高新科技材料的属 性，比如二向色玻璃、光斑玻璃等。这些具有潜力的发展方向使 得数字化技术发展在当代玻璃艺术创作领域的地位更上一层。高 新技术被广泛地应用于建筑、公共艺术项目之中，在相对小型的 玻璃艺术创作中，“新型”玻璃材料也具有其价值。如日本玻璃 艺术家佐佐木睿使用磷光玻璃（Phosphorescent Glass）尝试在 她的作品中可视化阳光、记录和容纳阳光。在吸收紫外线后，这 种材料可以在没有任何光源的情况下照亮黑暗，又随着时间的流 逝慢慢变暗（图5）。材料的发展离不开高新科技的稳步发展， 材料的多维度应用也离不开高新科技的多元化、多方向的拓展。 也许，用艺术实践解析现代技术与意识形态是回应当代玻璃艺术 创作中数字化技术应用最好的答案。

三、结论

不论是在二维创作表达还是在三维立体表现中，数字化技 术都在玻璃艺术创作中展现了不可替代的一面，其展现的巨大潜 力为艺术家提供了更多探索的可能性。通过数控切割、雕刻技术 和3D建模，艺术家可以实现复杂图案和造型的精准表现。其具 备的3D打印的可能性，更是推动了玻璃艺术创作的创新。而这 些创新，并不意味着手工艺的消失，而是为艺术家提供更多的思 考，数字化技术的介入帮助艺术家解决了之前难以解决的问题， 其便利性也让艺术家能够通过融入数字和工业化的流程中，实现 更具体系化的创作方法。总的来说，在玻璃艺术创作中，数字化 技术的广泛应用丰富了创作者的表达方式，为玻璃艺术创作带来 更广阔的视界。

参考文献：

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[3] Thwaites A. Towards Making the Unmakeable： How 3D Printing Can Inform Kiln Formed Glass Practice in the 21st Century[D]. University of Sunderland， 2018.

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[5] Sarmiento J. Graphic Swim： 2D and 3D printing in glass Casting[C]// Arts. MDPI， 2019， 8（1）： 29.