神之手，打開(kāi)設(shè)計(jì)大門(mén)

李充

八點(diǎn)檔勵(lì)志片常說(shuō)命運(yùn)決定在自己的手上，未來(lái)要靠自己掌握，那么設(shè)計(jì)呢？感謝3D科技猶如上帝的小幫手，只需要將自己的想法，無(wú)論是否不切實(shí)際，只需輸入電腦，靠著1與0的運(yùn)算邏輯，由3D Printer把腦海中的藍(lán)圖化作實(shí)體，然后加以量產(chǎn)，從建筑空間、飲食、生活用品上，來(lái)滿足我們的需求。換言之，未來(lái)的設(shè)計(jì)大門(mén)由3D技術(shù)扮演關(guān)鍵鑰匙的角色，而握有那把鑰匙的，就是人類。

在3D，已成為全民皆知的名詞，或許是電影的帶動(dòng)，讓大家對(duì)其趨之若鶩。不過(guò)早在1984年，由Charles Hull發(fā)明堪稱是第一臺(tái)實(shí)驗(yàn)機(jī)種的3D設(shè)備，透過(guò)鐳射，層層投射出原料塑形。但制作相當(dāng)耗時(shí)，隨后FDM技術(shù)（Fused Deposition Modelling）問(wèn)世，比起前者只能運(yùn)用液態(tài)原料，F(xiàn)DM可將半液態(tài)素材透過(guò)高溫壓制，塑造各種形體，而這類3D立體技術(shù)逐漸被運(yùn)用在工業(yè)設(shè)計(jì)，諸如玻璃用品、燈光家居等各式生產(chǎn)，相關(guān)3D機(jī)種也越來(lái)越多樣，且更為便利操作，像是RepRap機(jī)型，可用塑料大量形塑模型之外，同時(shí)可透過(guò)網(wǎng)絡(luò)連結(jié)，更新設(shè)計(jì)程式，客制化商品。這對(duì)從事設(shè)計(jì)的工作者來(lái)說(shuō)，猶如“神力”。

而在闡釋3D打?。ㄒ卜Q列?。┑纳衿嬷幥埃覀兿葟淖罨A(chǔ)的制作原理說(shuō)起——簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，3D就是把塑料或者是其他可以“粘合”的材料，利用逐層列印的方式，來(lái)打造立體物件。但前提必須是使用電腦構(gòu)建3D模型，再透過(guò)3D列表機(jī)做出所想要的模型，如此一來(lái)，就顛覆了過(guò)往的生產(chǎn)流程，以最快速且便宜的方法制造產(chǎn)品原型。

如今，隨著新創(chuàng)公司與學(xué)院的多年研發(fā)，盡管3D技術(shù)仍舊有許多困難需要解決，但3D打印已被視為將要掀起第三次工業(yè)革命的重要科技。由美國(guó)國(guó)家情報(bào)委員會(huì)提出的一份名為“2030全球趨勢(shì)：不同的世界”報(bào)告書(shū)中，就提到2030年以前，3D打印可能取代特定的傳統(tǒng)量產(chǎn)制作過(guò)程，例如鑄造、造模、切削，特別是那些生產(chǎn)時(shí)程較短，專注于客制化產(chǎn)品的制造商。面對(duì)這樣的科技發(fā)展趨勢(shì)，迫使不少設(shè)計(jì)師加入討論，開(kāi)始思考如何與3D打印技術(shù)接軌。而世界眾多設(shè)計(jì)博物館，也就此展開(kāi)了眾多有關(guān)于3D打印的展覽，本文選取了來(lái)自根特博物館等眾多展覽中的部分，來(lái)探討這種打開(kāi)設(shè)計(jì)新世界的新方法。

數(shù)字制造替代傳統(tǒng)陶藝

玩過(guò)陶輪的人都知道，在陶輪上做一個(gè)陶碗或是陶罐，理論上好像很簡(jiǎn)單，真正上手才知道需要非常精準(zhǔn)的控制力，就算是最基本的圓柱體形態(tài)，不練個(gè)十天半個(gè)月根本沒(méi)辦法做好。在圓柱體的基礎(chǔ)上，再要做出其他形態(tài)，也需要各種小心翼翼的嘗試，對(duì)陶輪的旋轉(zhuǎn)速度、陶土的濕潤(rùn)程度等都要時(shí)刻注意。手指的移動(dòng)稍微偏一點(diǎn)，就可能前功盡棄要推倒重來(lái)。但這手和手指的移動(dòng)，又恰恰是創(chuàng)意的直接來(lái)源，是形成最終形態(tài)的原因。那么這種精細(xì)的動(dòng)作，讓更有控制力的3D打印來(lái)做會(huì)怎樣呢？

來(lái)自比利時(shí)安特衛(wèi)普的設(shè)計(jì)工作室Unfold早在2002年就開(kāi)始探索衍生式設(shè)計(jì)（generative design）等數(shù)字工具對(duì)設(shè)計(jì)帶來(lái)的影響。2009年，他們推出了第一臺(tái)可以3D打印陶土的打印機(jī)，從此開(kāi)始了探索傳統(tǒng)陶藝和數(shù)字制造技術(shù)交集的旅程。

對(duì)于Unfold的創(chuàng)始人Claire Warnier和Dries Verbruggen來(lái)說(shuō)，他們感興趣的是設(shè)計(jì)師的角色在這個(gè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)都逐漸數(shù)字化的時(shí)代會(huì)如何變化 （What is the role of the designer and how is it changing in a time when design and manufacturing become increasingly more digitized？），以及新工具新技術(shù)對(duì)于設(shè)計(jì)生產(chǎn)銷售等諸多環(huán)節(jié)的影響。

在他們看來(lái)，傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)的封閉系統(tǒng)已經(jīng)被3D打印等新型數(shù)字制造技術(shù)所打破，一種結(jié)合前工業(yè)革命時(shí)代的手工作坊和現(xiàn)代數(shù)字制造技術(shù)的新型民間生產(chǎn)模式正在生成。比如，有了3D打印機(jī)等數(shù)字制造技術(shù)，一個(gè)設(shè)計(jì)工作室可以完全在內(nèi)部進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，再加上網(wǎng)絡(luò)直銷等電子商務(wù)方式，一個(gè)小型工作室就可以形成以往只有大企業(yè)才有能力進(jìn)行的豎向整合（vertical integration）。

另外，將3D打印應(yīng)用到傳統(tǒng)陶藝的一個(gè)最直接的益處，就是形態(tài)上的自由度。傳統(tǒng)陶藝由于工藝和材料的雙重限制，在形態(tài)上雖然有很大的創(chuàng)造空間，但也有很多特定的限制。3D打印通過(guò)層層疊加的“增材制造”方法，突破了傳統(tǒng)陶藝在形態(tài)上的很多限制。Unfold最初的3D打印陶土項(xiàng)目就探索了很多非傳統(tǒng)的陶土器具與雕塑形態(tài)。

在進(jìn)行了最初的實(shí)驗(yàn)后，Unfold并不滿足，因?yàn)?D打印的過(guò)程似乎完全取代了“人手”在制造過(guò)程中的參與，而設(shè)計(jì)也是事先完成的，并不是人與材料進(jìn)行互動(dòng)而產(chǎn)生的結(jié)果。那么，有沒(méi)有方法在利用3D打印的同時(shí)也保留“人手”的積極參與呢？于是Unfold創(chuàng)造了一個(gè)虛擬的陶輪，在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)上，用戶看到的不是真實(shí)的陶土，而是顯示了一個(gè)圓柱體的屏幕。用戶用手的動(dòng)作來(lái)改變這個(gè)容器的形態(tài)，通過(guò)修改基本圓柱體的高矮和不同位置的胖瘦，形成獨(dú)一無(wú)二的創(chuàng)造，最后再由3D打印機(jī)打印出來(lái)。

3D打印本身所要求的精準(zhǔn)度、可重復(fù)性，也帶來(lái)了必然的單一化，與手工制品的獨(dú)特感疏離。因此Unfold探索了在3D打印過(guò)程中加入不確定因素（比如晃動(dòng)，模擬人手的隨機(jī)動(dòng)作；又如在不規(guī)則的底座上打印，使得打印出來(lái)的泥土跟著底座形態(tài)而變形），并創(chuàng)造出了一些十分獨(dú)特的具有“手工質(zhì)感”的陶罐。

最后，Unfold還進(jìn)行了一項(xiàng)另辟蹊徑的將3D打印和傳統(tǒng)工藝進(jìn)一步結(jié)合的嘗試。不過(guò)，這次這兩種制造方法分別應(yīng)用在兩種不同的材料上。3D打印的是陶土，而傳統(tǒng)工藝制造的是吹制玻璃，先將3D打印出來(lái)的陶土環(huán)風(fēng)干，再在陶土環(huán)內(nèi)部吹制玻璃，形成與陶土環(huán)緊密合成一體的容器。

Unfold的種種探索，不僅展示了諸如3D打印等的數(shù)字制造技術(shù)在傳統(tǒng)陶瓷手工藝中的應(yīng)用，更揭示了正在轉(zhuǎn)變的“匠人“角色。新技術(shù)和新工具的產(chǎn)生，使得原本的設(shè)計(jì)、制造流程發(fā)生了改變，而匠人的角色定義也在逐漸變得模糊。設(shè)計(jì)師不僅僅是坐在電腦前面產(chǎn)生了關(guān)于最終產(chǎn)品的創(chuàng)意的人，制造、生產(chǎn)的流程以及人機(jī)的協(xié)同方式同樣需要?jiǎng)?chuàng)新。數(shù)字制造技術(shù)的普及（如小型3D打印機(jī)）使得設(shè)計(jì)師進(jìn)行設(shè)計(jì)迭代更加方便，可以不斷通過(guò)原型來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)，而這個(gè)過(guò)程與匠人不斷通過(guò)練習(xí)來(lái)達(dá)到技藝的純熟是類似的。對(duì)于諸如陶瓷等的手工藝領(lǐng)域，設(shè)計(jì)師和匠人的角色常常無(wú)法區(qū)分，如今在新技術(shù)的影響下，設(shè)計(jì)師和匠人的角色將繼續(xù)合二為一。

“非手工”的手工質(zhì)感

另一位利用3D技術(shù)完成陶瓷工藝的Olivier van Herpt與Unfold不同，很早就意識(shí)到桌面大小的3D打印機(jī)的局限性。首先，對(duì)于體量比較大的陶碗陶罐，用桌面大小的3D打印機(jī)是無(wú)法打印的。其次，僅僅對(duì)現(xiàn)有桌面打印機(jī)進(jìn)行改造來(lái)打印陶土，而不從根本上調(diào)整打印技術(shù)來(lái)適應(yīng)陶土材料的特殊性，打印出來(lái)的陶器會(huì)因?yàn)樘胀吝^(guò)于濕潤(rùn)而倒塌，而燒制以后也會(huì)有熱抗性低等諸多問(wèn)題，在實(shí)際使用的過(guò)程中并不能與傳統(tǒng)工藝制造的陶瓷器具比較。因此，Olivier van Herpt花了兩年時(shí)間潛心研究，得出了一套適合陶土的3D打印流程，并造了一臺(tái)高約1.7米的delta樣式（三角支撐）3D陶土打印機(jī)，可以打印高達(dá)80公分、寬達(dá)40公分的陶器。通過(guò)無(wú)數(shù)次對(duì)打印頭和陶土材料屬性的調(diào)整，他終于解決了陶土倒塌的問(wèn)題，同時(shí)也大大提高了打印的精度。

Olivier van Herpt對(duì)3D打印技術(shù)對(duì)于生產(chǎn)流程的影響進(jìn)行了深入反思：3D打印在一方面拓寬了設(shè)計(jì)的可能性，并提高了生產(chǎn)效率，但也在同時(shí)將機(jī)器推到了流程的中心，而人反而成了背景因素，與材料、流程脫離。不斷提高打印的精度、速度和可重復(fù)性，對(duì)于制造生產(chǎn)是有益的，但也不免讓制造出來(lái)的產(chǎn)品沾染了大眾消費(fèi)品的感覺(jué)，他用荷蘭語(yǔ)中的“kil”來(lái)形容，意即冷淡的、生硬的、沒(méi)有人情味的。因此Olivier也開(kāi)始在3D打印的流程中引入隨機(jī)性和人為錯(cuò)誤，探索如何利用3D打印技術(shù)創(chuàng)造出類似手工的獨(dú)特感。他說(shuō)，“我喜歡在無(wú)序中創(chuàng)造有序，在有序中引入無(wú)序。我追求的是一種控制下的隨機(jī)性。”

但Olivier van Herpt的探索并沒(méi)有止步于對(duì)3D打印流程本身的干預(yù)。他將視角拉遠(yuǎn)，開(kāi)始審視3D打印的本土環(huán)境因素。在高度控制的環(huán)境中，機(jī)器行為完全能夠預(yù)期，這是工業(yè)生產(chǎn)的模式；如果我們能夠使機(jī)器生產(chǎn)不排除環(huán)境干擾，反而將環(huán)境因素（如溫度、濕度、噪音、地理位置等）融入生產(chǎn)過(guò)程中，又會(huì)對(duì)最終產(chǎn)物有什么樣的影響呢？為此Olivier van Herpt設(shè)計(jì)了一套軟硬件系統(tǒng)，3D打印機(jī)附加了感應(yīng)器（sensor），測(cè)量環(huán)境中的溫度、濕度、周圍人群密度等參數(shù)，并將這些參數(shù)轉(zhuǎn)化為3D打印產(chǎn)物的形狀和表面質(zhì)感。每次打印，由于環(huán)境因素的不同，打印產(chǎn)物也都不同，這正好像手工制造過(guò)程中，每件作品都是獨(dú)一無(wú)二，反映了當(dāng)時(shí)匠人和材料在特定環(huán)境下的對(duì)話。

Olivier van Herpt還從自然界中汲取靈感，通過(guò)觀察石筍和鐘乳石的形成，思考如何將這種看似無(wú)序的過(guò)程融入到相對(duì)可控的機(jī)器環(huán)境中。為此他造了一臺(tái)類似3D打印機(jī)的機(jī)器，只不過(guò)打印頭不是均勻地?cái)D出材料，而是隨機(jī)地融化石蠟，融化的石蠟滴到下方旋轉(zhuǎn)的托物平臺(tái)（build platform）上，形成形似鐘乳石的構(gòu)造。雖然這個(gè)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有直接應(yīng)用陶土，但它與前例在3D打印過(guò)程中融入隨機(jī)性的思想是一致的。

數(shù)字邏輯+物理邏輯=不可能轉(zhuǎn)化為可能

另一位利用3D打印來(lái)探索陶瓷美學(xué)的是英國(guó)陶藝家Jonathan Keep。作為一個(gè)有二十多年經(jīng)驗(yàn)的陶藝家，Jonathan Keep用傳統(tǒng)工藝制造的陶藝作品非常豐富，他掌握的技法也十分廣泛，而他作品中探索的問(wèn)題，并不與科技直接相關(guān)，而是揭示自然界中的幾何規(guī)律和樣式，一種規(guī)律和無(wú)序之間的平衡狀態(tài)。這從他用傳統(tǒng)工藝制造的陶藝作品中可見(jiàn)一斑。

Jonathan Keep對(duì)于數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新之處，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)但不在生產(chǎn)環(huán)節(jié)。他利用衍生式設(shè)計(jì)（Generative Design）軟件，用程序算法來(lái)模擬自然界的規(guī)律，制定形態(tài)生成的規(guī)則，從而得到復(fù)雜的無(wú)法通過(guò)傳統(tǒng)3D建模方法得到的形態(tài)。程序生成的形態(tài)以代碼形式存在，而后被3D打印機(jī)接收，打印出來(lái)的陶器再經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)的工藝上釉燒制，得到最終產(chǎn)品。

而在近期，Jonathan Keep與瑞典藝術(shù)研究員Charles Stern開(kāi)始了一個(gè)項(xiàng)目：利用3D列印技術(shù)，將陶瓷與玻璃結(jié)合吹制。單看成品大家可能覺(jué)得很簡(jiǎn)單，其實(shí)這兩種傳統(tǒng)工藝是很難結(jié)合的，因?yàn)樵诩訜岬臓顟B(tài)下，粘土和玻璃具有不用的收縮和膨脹率。Jonathan Keep與Charles Stern針對(duì)這個(gè)問(wèn)題同許多專家展開(kāi)調(diào)查，最終才確定了方案，利用3D列印技術(shù)列印陶瓷，然后與玻璃進(jìn)行吹制?？梢钥闯?，3D打印機(jī)在這個(gè)工作流程中，不再是主角，反倒是作為一種制造成品的一個(gè)環(huán)節(jié)而存在。Jonathan Keep從自然界中的冰川、漂流木、植被生長(zhǎng)等等現(xiàn)象中汲取靈感，利用數(shù)字工具和軟件算法模擬出抽象的自然，再用數(shù)字制造技術(shù)將這些虛擬形態(tài)生產(chǎn)成實(shí)體物體。這在本質(zhì)是數(shù)字邏輯和物理邏輯相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程。

使用≠濫用

任何新工具的出現(xiàn)都會(huì)經(jīng)歷一個(gè)成熟曲線。由于新工具對(duì)于舊有制度流程帶來(lái)的破壞作用，新工具在產(chǎn)生伊始必然會(huì)被很多人質(zhì)疑或者不被看好，但也總有那么一小部分人，能看到這種破壞作用下蘊(yùn)含的契機(jī)。而當(dāng)新工具逐漸完善，被越來(lái)越多的人接受，最終它也會(huì)成為新的“標(biāo)準(zhǔn)”，直到下一個(gè)新工具將它取代。

這關(guān)鍵的一小部分人，不僅最先“使用”工具，也最先“濫用”工具，而這種“濫用”其實(shí)是一種對(duì)于工具的應(yīng)用界限的探索。這種對(duì)工具本來(lái)用途的“蔑視”，正是不斷改良工具的一種推動(dòng)力量。在3D打印陶瓷這個(gè)特殊的領(lǐng)域，如果人人都相信3D打印應(yīng)該向更精細(xì)更準(zhǔn)確的方向發(fā)展，那我們就會(huì)完全忽視另外一種引入人為因素和隨機(jī)性的可能性。幸運(yùn)的是，這世界上還有那么三五個(gè)人，正在執(zhí)著地進(jìn)行著探索。（編輯：九月）。