3D 打印技術(shù)在雕塑藝術(shù)創(chuàng)作中的應(yīng)用

摘 要： 技術(shù)的創(chuàng)新總是能給實(shí)踐活動(dòng)帶來(lái)便捷，提高實(shí)踐的效率和成功率。3D打印技術(shù)的介入使雕塑藝術(shù)創(chuàng)作的效果有了更多的預(yù)知性、豐富了雕塑藝術(shù)創(chuàng)作的手段和材料，使雕塑藝術(shù)創(chuàng)作過(guò)程更為簡(jiǎn)單，特別是保證了雕塑家創(chuàng)作意圖的準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)。

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1672－3910（2015）04－0052－03

DOI：10.15926／j.chki.hkdsk.2015.04.010

收稿日期： 2014－11－04

基金項(xiàng)目： 河南省科技攻關(guān)項(xiàng)目（132102210573）；河南科技大學(xué)青年基金項(xiàng)目（2011QN27）

作者簡(jiǎn)介： 袁紅立（1979—），男，河南洛陽(yáng)人，講師，碩士，主要從事雕塑藝術(shù)、公共藝術(shù)的教學(xué)及研究。

3D打印技術(shù)是快速成型技術(shù)的一種，是以三維數(shù)字模型軟件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可固化成型材料，通過(guò)逐層打印的方式將三維數(shù)字模型實(shí)現(xiàn)為空間物體的技術(shù)。該技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期，它與普通打印工作原理基本相同。3D打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等可固化成型的“打印材料” ［1］，與電腦連接后，通過(guò)電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來(lái)，最終把計(jì)算機(jī)上的三維數(shù)字模型變成實(shí)物。

隨著快速成型技術(shù)日新月異的發(fā)展，從打印簡(jiǎn)單的模型零部件到能夠發(fā)射子彈的手槍再到供人居住的房子等，從工業(yè)加工到建筑設(shè)計(jì)再到醫(yī)療衛(wèi)生等行業(yè)，3D打印技術(shù)能涉足的領(lǐng)域越來(lái)越多。我們發(fā)現(xiàn)，3D打印技術(shù)與雕塑藝術(shù)有著天然的共通性，它們涉及的都是空間造型，都是在用某種材料介質(zhì)來(lái)表達(dá)對(duì)空間形體的訴求，3D打印技術(shù)對(duì)雕塑藝術(shù)的發(fā)展將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

一、雕塑藝術(shù)語(yǔ)言的特殊性

雕塑藝術(shù)語(yǔ)言是雕塑藝術(shù)作品所體現(xiàn)的狀態(tài)、材料和媒介的總稱。它既是構(gòu)成雕塑藝術(shù)作品的依托材料，也是雕塑藝術(shù)家表現(xiàn)藝術(shù)思想、實(shí)現(xiàn)作品與讀者溝通的基本媒介和載體。雕塑藝術(shù)語(yǔ)言不同于其他藝術(shù)語(yǔ)言最明顯的特征就在于雕塑的材料和存在狀態(tài)。

雕塑作品選用的是可塑性材料，也就是能夠塑造空間體積形體的材料，這樣的材料才能表達(dá)雕塑存在的狀態(tài)——三維立體形態(tài)。而雕塑藝術(shù)語(yǔ)言最終的形態(tài)就是空間中的團(tuán)塊和體積——三維立體形態(tài)，這是雕塑藝術(shù)作品區(qū)別于其他架上藝術(shù)作品的特別之處。雕塑藝術(shù)創(chuàng)作關(guān)注的不僅僅是一個(gè)角度的藝術(shù)形式，還是作品全方位的存在狀態(tài)的藝術(shù)表達(dá)。這就要求雕塑藝術(shù)家有全面的空間想像力和空間駕馭能力，要能對(duì)各種成型材料進(jìn)行對(duì)比和篩選，找到最能表達(dá)藝術(shù)作品質(zhì)感審美需求的材料。所以，雕塑藝術(shù)語(yǔ)言表達(dá)的特殊性就在于對(duì)空間的把握和對(duì)材料的選擇。

二、3D打印技術(shù)對(duì)雕塑語(yǔ)言的適應(yīng)性

3D打印技術(shù)基本上形成了一套體系，可應(yīng)用的行業(yè)也逐漸擴(kuò)大，涉及產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)與制造、材料工程、醫(yī)學(xué)研究、文化藝術(shù)、建筑工程等諸多領(lǐng)域，可謂前景廣闊。

雕塑藝術(shù)像其他藝術(shù)門類一樣有著自己表達(dá)創(chuàng)作思想的語(yǔ)言，對(duì)空間立體的占有、團(tuán)塊狀的體量感或者說(shuō)空間性、體積感，是雕塑藝術(shù)最基本的語(yǔ)言特征。3D打印技術(shù)最基本的要義是快速成型，在這一點(diǎn)上，它適應(yīng)了雕塑藝術(shù)語(yǔ)言表達(dá)的需要，能夠快速地實(shí)現(xiàn)數(shù)字化物態(tài)的空間實(shí)體化，滿足了雕塑藝術(shù)創(chuàng)作對(duì)語(yǔ)言材料的基本要求。3D打印技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：一是節(jié)省材料，提高材料利用率，通過(guò)摒棄生產(chǎn)流程而降低成本；二是能做到很高的精度和復(fù)雜程度；三是不再需要傳統(tǒng)的任何模具，就能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的物態(tài)；四是可以自動(dòng)、快速、直接和精確地將計(jì)算機(jī)中的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為模型，從而有效地縮短產(chǎn)品研發(fā)周期；五是能在數(shù)小時(shí)內(nèi)成形，它讓藝術(shù)家實(shí)現(xiàn)了從平面圖到實(shí)體的飛躍。

可見(jiàn)，3D打印技術(shù)能迅速把藝術(shù)家的藝術(shù)目的在空間中以雕塑語(yǔ)言意義上的團(tuán)塊和體積的形式表達(dá)出來(lái)，實(shí)現(xiàn)藝術(shù)家創(chuàng)作的目的，適應(yīng)雕塑語(yǔ)言的表達(dá)需求。

三、3D打印技術(shù)介入對(duì)雕塑藝術(shù)創(chuàng)作的影響

技術(shù)的創(chuàng)新，總是能給實(shí)踐活動(dòng)帶來(lái)便捷，提高實(shí)踐的效率和成功率。3D打印技術(shù)的介入對(duì)雕塑藝術(shù)創(chuàng)作的影響主要有以下幾點(diǎn)。

1.增強(qiáng)了藝術(shù)創(chuàng)作效果的預(yù)知性

雕塑藝術(shù)創(chuàng)作和繪畫(huà)藝術(shù)創(chuàng)作在步驟上有一定的相似性。其創(chuàng)作前期表現(xiàn)形式多為一些紙上的素描稿，在此基礎(chǔ)上繪畫(huà)創(chuàng)作要做的仍是平面上的效果處理，而雕塑則是實(shí)物空間上的進(jìn)一步推敲。3D打印技術(shù)可以通過(guò)數(shù)字化創(chuàng)作意圖和快速成型的打印，使雕塑創(chuàng)作由紙上狀態(tài)實(shí)現(xiàn)空間狀態(tài)，縮短雕塑藝術(shù)創(chuàng)作的過(guò)程，且還可以通過(guò)調(diào)控?cái)?shù)字化的雕塑數(shù)據(jù)放大或縮小雕塑，或者調(diào)整雕塑在空間中的形態(tài)和比例，對(duì)雕塑的空間狀態(tài)進(jìn)行預(yù)先研判，另外還可以通過(guò)對(duì)打印材質(zhì)的選擇對(duì)雕塑的成型材質(zhì)效果進(jìn)行可能性的推測(cè)。3D打印技術(shù)在雕塑藝術(shù)創(chuàng)作中的應(yīng)用，縮短了從平面到空間實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，增加了雕塑藝術(shù)創(chuàng)作過(guò)程中對(duì)空間藝術(shù)效果的預(yù)知，節(jié)約了藝術(shù)創(chuàng)作的時(shí)間和成本。

2.改變了單一的雕塑藝術(shù)創(chuàng)作手段

手工勞作一直是雕塑藝術(shù)創(chuàng)作的主要手段，通過(guò)手工對(duì)泥巴的揉捏、減加塑型做出來(lái)的叫泥塑，通過(guò)對(duì)塑型完成的泥塑進(jìn)行翻模再注入其他成型媒介，如用石膏做成型媒介做出來(lái)的叫石膏像，用樹(shù)脂翻制的俗稱玻璃鋼，用金屬澆注因材質(zhì)的不同又稱為鑄銅、鑄鐵、鑄青銅等，對(duì)木材或石材進(jìn)行砍削雕鑿稱之為木雕或石雕等等。這些雕塑門類都離不開(kāi)單一的手工勞作，也增加了藝術(shù)家的勞動(dòng)量，使雕塑藝術(shù)品的出爐增加了不可預(yù)知的變數(shù)，降低了雕塑藝術(shù)家藝術(shù)思想轉(zhuǎn)化為雕塑藝術(shù)作品的效率。3D打印改變了雕塑家對(duì)繁重體力勞動(dòng)的無(wú)奈，使雕塑家的創(chuàng)作完成于雕塑的設(shè)計(jì)階段，而把繁重的實(shí)現(xiàn)過(guò)程交給了能完全實(shí)現(xiàn)雕塑家意圖的機(jī)器。雕塑家只用坐在電腦前通過(guò)3D軟件把自己的設(shè)計(jì)意圖或創(chuàng)作意圖表達(dá)成數(shù)字化的3D圖像，在電腦上推敲修改直到數(shù)字化的3D圖像能完全體現(xiàn)其藝術(shù)思想觀念，再選定合適的表達(dá)材質(zhì)和支撐結(jié)構(gòu)，接下來(lái)就是讓3D打印機(jī)輕松快捷地實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)思想的物態(tài)形式。這樣的例子已經(jīng)不勝枚舉。典型的如10幢3D打印建筑在上海張江高新青浦園區(qū)的交付使用。這些“打印”出來(lái)的建筑，墻體是用建筑垃圾制成的特殊“油墨”，按照電腦設(shè)計(jì)的圖紙和方案，經(jīng)一臺(tái)大型的3D打印機(jī)層層疊加噴繪而成，10幢小屋200米 2的建筑過(guò)程僅僅花費(fèi)了24小時(shí)，這一行為本身就是讓人難以相信又不得不信的藝術(shù)創(chuàng)作，已經(jīng)完全改變了單一的純手工式的雕塑藝術(shù)創(chuàng)作手段。

3.豐富了雕塑藝術(shù)作品的形式

材料掌握的多少始終影響著一個(gè)雕塑家的創(chuàng)造力。掌握了鑄銅技術(shù)，雕塑家于是創(chuàng)作了鑄銅雕塑；掌握了樹(shù)脂材料的特性，雕塑家又開(kāi)始用樹(shù)脂實(shí)現(xiàn)自己的雕塑作品；了解了不銹鋼耐腐蝕的特點(diǎn)，所以你看到了各個(gè)城市街頭廣場(chǎng)矗立的“不銹鋼怪物”。3D打印材料的不斷豐富，也在拓寬雕塑藝術(shù)家的創(chuàng)作思路，豐富雕塑藝術(shù)品的種類，使藝術(shù)家打破了工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品只有使用價(jià)值而缺乏藝術(shù)思想的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)。

全球首支3D打印金屬槍，由總部位于德克薩斯州奧斯汀的3D打印公司“固體概念”（SolidConcepts）設(shè)計(jì)制造，其依照的模板就是美軍曾經(jīng)的經(jīng)典裝備布郎寧1911式手槍。3D打印金屬手槍在外觀上已經(jīng)和兵工廠生產(chǎn)的原裝布郎寧1911式手槍沒(méi)有差別。為了打印這只手槍，該公司首先創(chuàng)建了一個(gè)3D模型，然后使用金屬激光燒結(jié)工藝（DMLS）加熱金屬粉末使其凝固成型，又經(jīng)過(guò)了移出支撐材料、修飾槍膛使其可以正常射擊、用激光燒結(jié)把手等等環(huán)節(jié)。槍，一般的理解就是一種殺傷性武器。3D打印金屬手槍在普通人看來(lái)僅僅是用先進(jìn)技術(shù)加工的、由超過(guò)30 個(gè)3D打印原件組裝而成的一種殺傷性武器，這種行為對(duì)于藝術(shù)家而言，則傳遞了一種觀念：快速工業(yè)化在某種程度上是對(duì)人類生存的一種戕害。于是藝術(shù)家開(kāi)始用3D打印的各種工業(yè)零件創(chuàng)造藝術(shù)品來(lái)表達(dá)這一藝術(shù)觀念：有的用3D打印的工業(yè)零件創(chuàng)作放大幾十、上百倍的螞蟻、蝗蟲(chóng)、蝎子等動(dòng)物，借以表達(dá)工業(yè)發(fā)展對(duì)自然生命的傷害——一味地掠奪自然，地球上剩下的將只有冰冷的機(jī)器動(dòng)物。還有藝術(shù)家用3D打印技術(shù)打印了一把槍管打了結(jié)的手槍，借以表達(dá)藝術(shù)家尊重生命、停止殺戮的觀念。這些藝術(shù)作品用真實(shí)的質(zhì)感、細(xì)膩的表達(dá)使受眾在感嘆技術(shù)魅力的同時(shí)認(rèn)同藝術(shù)家的人文關(guān)懷。

3D打印技術(shù)使藝術(shù)家的觀念藝術(shù)形態(tài)得以實(shí)現(xiàn)，使藝術(shù)家關(guān)切的領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬，使藝術(shù)作品的形式更加豐富和多樣化。

4.雕塑藝術(shù)創(chuàng)作后期過(guò)程簡(jiǎn)單化

雕塑藝術(shù)作品或者說(shuō)傳統(tǒng)雕塑藝術(shù) ［2］（直接金屬雕塑、集合雕塑、綜合材料雕塑等的創(chuàng)作過(guò)程可以脫離翻模這個(gè)環(huán)節(jié)）創(chuàng)作的過(guò)程包括紙上小稿（創(chuàng)作構(gòu)思）、泥塑小稿（構(gòu)思的空間感知）、放大稿（空間認(rèn)識(shí)后作品的量的確定）、翻硬質(zhì)模具、硬質(zhì)模具注入成型材料、表面效果的處理等步驟才能最終實(shí)現(xiàn)雕塑作品。翻模中的變形現(xiàn)象是最令雕塑家頭疼的問(wèn)題，翻模的成敗決定著雕塑家雕塑作品的實(shí)現(xiàn)與否。3D打印技術(shù)只要求雕塑家提供數(shù)字化的模型便能準(zhǔn)確無(wú)誤地實(shí)現(xiàn)作品的物化，提高創(chuàng)作的效率，同時(shí)還降低了失敗的風(fēng)險(xiǎn)和雕塑藝術(shù)家的勞動(dòng)強(qiáng)度，使雕塑藝術(shù)創(chuàng)作后期過(guò)程更加簡(jiǎn)單、藝術(shù)家藝術(shù)思想的表達(dá)更加準(zhǔn)確。

四、雕塑對(duì)3D打印材料創(chuàng)新的需求

3D打印技術(shù)是一種跨學(xué)科交叉技術(shù)，材料是該項(xiàng)技術(shù)的核心。新材料的出現(xiàn)直接決定著制造技術(shù)、成型工藝、成型件的性能等。這一點(diǎn)和雕塑藝術(shù)創(chuàng)作的要求不謀而合，雕塑藝術(shù)的發(fā)展革新越來(lái)越和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)，科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新不斷地為雕塑藝術(shù)的變革提供著手段，材料的不斷豐富激勵(lì)著雕塑藝術(shù)家創(chuàng)作欲望的不斷膨脹。

3D打印雕塑對(duì)材料的需求具有很強(qiáng)的包容性 ［3］，如SL材料液態(tài)光敏樹(shù)脂、LOM薄片材料、SLS可燒結(jié)粉末材料、FDM熱熔絲線、3DP液體噴印成型等都可以作為3D打印雕塑的材料（除了強(qiáng)度、精度因分層制造存在“臺(tái)階效應(yīng)”，每個(gè)層次雖然很薄，但在一定微觀尺度下，仍會(huì)形成具有一定厚度的一級(jí)級(jí)“臺(tái)階”）。材料在物理形態(tài)、化學(xué)性能等方面的千差萬(wàn)別，形成了今天3D打印材料的多元化和3D打印成型方法的不同。這無(wú)疑豐富了雕塑藝術(shù)作品的種類和效果。然而在幾十年的發(fā)展中，新材料無(wú)疑是3D打印技術(shù)的重要支撐和推動(dòng)力，全世界尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家從事3D打印技術(shù)的公司和大學(xué)都在積極地研發(fā)用途更為廣泛、成型更為簡(jiǎn)便的新材料。這一點(diǎn)也會(huì)在未來(lái)的雕塑藝術(shù)作品上有所呈現(xiàn)。

五、結(jié)語(yǔ)

科技的發(fā)展進(jìn)步是雕塑藝術(shù)創(chuàng)作的沃土，科技的創(chuàng)新日益成為雕塑藝術(shù)創(chuàng)作的創(chuàng)新手段。雕塑藝術(shù)正以自己獨(dú)特的手段和視角反映著生活的方方面面，材料的不斷創(chuàng)新為雕塑藝術(shù)反映生活提供著語(yǔ)言和媒介，這可能是雕塑藝術(shù)家需要探尋的未來(lái)之路。