3D打印技術(shù)對(duì)于雕塑創(chuàng)作的深度參與

文 程大鵬

文 徐衛(wèi)國(guó)

清華大學(xué)建筑學(xué)院教授、建筑系主任

3D打印技術(shù)對(duì)于雕塑創(chuàng)作的深度參與

Three-Dimensional Printing’s Deep Participation in Sculpture Creation

文 程大鵬

本文以“可樂樂園”的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)積累出發(fā)，從一個(gè)新的維度思考新時(shí)期新技術(shù)背景下的雕塑藝術(shù)發(fā)展的可能性。

在深度體會(huì)了3D打印技術(shù)配合藝術(shù)創(chuàng)作的同時(shí)，我認(rèn)為以數(shù)字技術(shù)為核心，以3D打印為輸出手段的3D打印藝術(shù)有如下特征：

1．3D打印藝術(shù)是人機(jī)共和的藝術(shù)

3D打印藝術(shù)是依賴新的技術(shù)系統(tǒng)呈現(xiàn)與傳播的新藝術(shù)形式，是以數(shù)字技術(shù)為核心的基礎(chǔ)。它本質(zhì)上說(shuō)應(yīng)該是一種新媒體藝術(shù)，是在人腦指揮下用機(jī)器制造出來(lái)的藝術(shù)。

如果說(shuō)新媒體藝術(shù)（Computer Graph）是一種建立在數(shù)字技術(shù)的核心基礎(chǔ)之上，以電子媒介為基本語(yǔ)言的新藝術(shù)學(xué)科門類，那么同樣以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的3D打印技術(shù)，則是新媒體藝術(shù)的三維升級(jí)版。它對(duì)造型自由度、時(shí)間、成本的突破為藝術(shù)從業(yè)者開啟了另外的世界。

打印機(jī)依據(jù)數(shù)字語(yǔ)言，按照純粹形式化或語(yǔ)法化特征的程序運(yùn)行，來(lái)代替人類常規(guī)用意識(shí)、感覺、情緒來(lái)完成藝術(shù)作品。因此，3D打印藝術(shù)的基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)自己的邏輯——算法，藝術(shù)創(chuàng)作必須以承認(rèn)并且利用這個(gè)限定手段為前提，作品才如機(jī)加工般毫無(wú)意外地完美呈現(xiàn)。

2．3D打印藝術(shù)強(qiáng)大的能力會(huì)創(chuàng)造更多的可能性

基于其強(qiáng)大的能力和潛力，藝術(shù)創(chuàng)作領(lǐng)域中的3D打印技術(shù)不應(yīng)該用“快速成型技術(shù)”來(lái)簡(jiǎn)單片面地符號(hào)化概括。

《可樂城市》作品展示 程大鵬

不同于以往發(fā)生的所有藝術(shù)創(chuàng)作，3D打印技術(shù)不只是技術(shù)的升級(jí)釋放，也是人類智能觸角的延伸，協(xié)助藝術(shù)家突破思維與手段所受的限制是人類創(chuàng)作能力的延伸。由于3D打印建構(gòu)在算法上的能力如此強(qiáng)大，除了普通的復(fù)雜構(gòu)型（我們最復(fù)雜的雕塑單體是6個(gè)單體的組合），還有其他人類不可及的超常突破。

除了對(duì)傳統(tǒng)雕塑材料的突破（如特殊材料的鍛件，甚至玻璃），國(guó)外的藝術(shù)家已經(jīng)用3D打印技術(shù)完成了納米級(jí)別的人形雕塑，最大的也就一根頭發(fā)的寬度，最小的則不及頭發(fā)寬度的一半，只能用觀察癌癥細(xì)胞的超強(qiáng)顯微鏡看到，現(xiàn)代雕塑第一次進(jìn)入到顯微領(lǐng)域。

3．3D打印的創(chuàng)造性使用本身就是藝術(shù)創(chuàng)造的一部分

常規(guī)的藝術(shù)創(chuàng)作，創(chuàng)意的出現(xiàn)到創(chuàng)意的實(shí)施，再到創(chuàng)意的造型和材料的運(yùn)用，其間或多或少會(huì)有些偶然性的情況發(fā)生，這也能夠激發(fā)出不同以往的創(chuàng)作靈感。歷史上優(yōu)秀作品的出現(xiàn)是藝術(shù)家全時(shí)全身心投入不同方向嘗試探索的結(jié)果。

《可樂城市》作品局部 程大鵬

在創(chuàng)意階段，無(wú)論藝術(shù)家在用原始的手做還是利用強(qiáng)大的三維工具建模，都會(huì)是一波三折，驚喜不斷，而一旦在材料肌理精度選項(xiàng)確定的后期，一切交給3D打印機(jī)之后，期待的就是精準(zhǔn)的呈現(xiàn)和驗(yàn)證，人腦的持續(xù)創(chuàng)作是缺失的。

隨著3D技術(shù)的逐漸強(qiáng)大，藝術(shù)家發(fā)散型的變化多端的人腦，會(huì)逐漸遵從于嚴(yán)謹(jǐn)強(qiáng)大的機(jī)腦，所以探索3D打印機(jī)的創(chuàng)造性使用同樣是藝術(shù)探索。

荷蘭藝術(shù)家在3D打印平臺(tái)的下方安裝了一個(gè)揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器會(huì)在打印過(guò)程中播放各種不同振動(dòng)頻率的低音，造成構(gòu)建平臺(tái)在打印頭逐層沉積泥土的時(shí)候隨著音頻振動(dòng)，最終生成了一系列擁有漂亮表面紋理的3D對(duì)象，從而以一種特殊的形式將聲音可視化。還有藝術(shù)家嘗試用復(fù)雜的軟件堆疊和程序設(shè)置，用3D技術(shù)打印出的2D繪畫，行為本身就有觀念性。

“可樂樂園”根據(jù)我2006年一批繪畫作品而來(lái)，畫面是各種畸形突變扭曲的殘缺人體，連同各種生物，虛構(gòu)出“山海經(jīng)”般的景觀，內(nèi)容包括夸父逐日、女媧補(bǔ)天、精衛(wèi)填海、大禹治水諸多怪誕情節(jié)，描述出“百谷自生，冬夏播琴。鸞鳥自歌，鳳鳥自舞，靈壽實(shí)華，草木所聚。爰有百獸，相群爰處”等諸多異物奇景。凸顯了一種重返伊甸園的虛幻假象。

新作品的目標(biāo)就是將以前的繪畫場(chǎng)景進(jìn)行雕塑實(shí)景的轉(zhuǎn)換。

畫面的基本元素眾多，人形獸型穿插，變化復(fù)雜。

為配合今日美術(shù)館的主展廳400平方米、12米高度的大空間，擬計(jì)劃一個(gè)10米長(zhǎng)、2米多寬的城市虛擬場(chǎng)景，放置各種異形雕塑單元300個(gè)到400個(gè)，尺寸為10厘米到65厘米見方，每個(gè)不一樣（有的還是同一個(gè)模型的比例變化和對(duì)稱翻轉(zhuǎn)）。如此造型復(fù)雜、數(shù)量眾多而產(chǎn)生巨大的工作量，傳統(tǒng)雕塑方式是無(wú)法完成的，因?yàn)樽鳛榻ㄖ熈?xí)慣用三維軟件工作的我們，要不得不面對(duì)雕塑專業(yè)繁雜的眾多控制節(jié)點(diǎn)，如前期的小樣、放樣、翻模到后期的鍛、焊、鑄、每一步都需要業(yè)界專業(yè)人士的配合（制約）。整個(gè)過(guò)程不得不面臨海量的工作量。

傳統(tǒng)泥模翻揚(yáng)幾乎是不可能完成此種任務(wù)。當(dāng)時(shí)不太成熟的3D成型技術(shù)是唯一的選擇。

相對(duì)于傳統(tǒng)的雕塑制作，3D打印是一個(gè)顛覆性的創(chuàng)新技術(shù)。

不同于鑄、鍛、焊在制造過(guò)程中重量基本不變的等材制造，和車銑刨磨的減材制造，3D打印是增材技術(shù)，用熔融堆積法將熱塑性絲狀材料加熱從小孔擠出，將絲材熔化堆積成型。它適應(yīng)任意復(fù)雜形狀，且對(duì)于不同形狀的任意比例也沒有任何難度，而這一點(diǎn)至關(guān)重要。創(chuàng)作過(guò)程是一個(gè)不斷試探調(diào)整的過(guò)程，尤其是以龐大數(shù)量（300件以上）的單元整體呈現(xiàn)，彼此之間有很強(qiáng)的同質(zhì)元素關(guān)聯(lián)，通常一個(gè)模型要按照不同比例、左右的Mirrow關(guān)系，連續(xù)打幾個(gè)?；臼请S做模型隨打印，修改的呈現(xiàn)非常及時(shí)準(zhǔn)確。

團(tuán)隊(duì)主要的精力控制在創(chuàng)意建模階段，以繪畫為語(yǔ)言基礎(chǔ)，用Z-BRUSH軟件進(jìn)行3D建模，同時(shí)對(duì)各種形體元素的組合、拼接與穿插，生成了最終的300個(gè)3D打印文件。因?yàn)闆]有了空間構(gòu)型的復(fù)雜性而導(dǎo)致對(duì)呈現(xiàn)效果的干擾，設(shè)計(jì)師面臨的幾乎是一個(gè)沒有人腦難度屏蔽的三維平臺(tái)，徹底擺脫了許多可制造性的約束，大量驚喜在這一階段出現(xiàn)?？焖佟⒕珳?zhǔn)、簡(jiǎn)單，極大地釋放了設(shè)計(jì)創(chuàng)新空間，創(chuàng)作自由度因此大規(guī)模提高。

考慮到尺寸的限制（當(dāng)時(shí)工業(yè)級(jí)別的打印機(jī)的極限尺寸為45厘米），除了用FDM打印出所有小于30厘米見方的單元外，還采用SLA（光固化，利用激光掃描，使液態(tài)光敏樹脂固化），打印出一個(gè)65厘米見方的最大單元。

《可樂城市》作品線稿 程大鵬

《可樂城市》作品局部 程大鵬

所有的過(guò)程簡(jiǎn)化為：數(shù)字模型制作——發(fā)送文件——確定尺寸與精度參數(shù)——直接打印。整個(gè)過(guò)程簡(jiǎn)單順暢，一氣呵成。9個(gè)月時(shí)間，完成了不同比例、不同組合關(guān)系的單體約600件。

600件完成的單元，尺寸從20厘米到60厘米，從單一的形體到最多9個(gè)人獸形體的復(fù)雜組合，會(huì)發(fā)現(xiàn)機(jī)器處理過(guò)的體型的穿插如此冷靜犀利，微妙的關(guān)系讓人驚訝，材料特殊的質(zhì)感和表面精細(xì)度的統(tǒng)一，這一切產(chǎn)生出另外一種強(qiáng)烈形式感的力量，這是從電腦模型上看不到的。我們很驚訝地看到人的創(chuàng)作過(guò)程用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋C(jī)器語(yǔ)言來(lái)呈現(xiàn)出來(lái)的結(jié)果。

為“可樂樂園”創(chuàng)作由600件完成的單元，是4個(gè)建筑師、一個(gè)3D打印機(jī)操作技師共同工作的結(jié)果。通常是流水線協(xié)同工作，不同模型的制作可以經(jīng)過(guò)不同人多次修改形成數(shù)十個(gè)不同的文件，由于時(shí)間緊急，后期還需要傳給分散在各地的不同打印機(jī)來(lái)完成，只是打印參數(shù)的調(diào)整，效率非常高。

在網(wǎng)絡(luò)普及的今天，在3D打印領(lǐng)域分享已經(jīng)引領(lǐng)潮流。Thingiverse和Shapeways等平臺(tái)都在扮演“開放資源社區(qū)”角色，它們提供大量公開分享的產(chǎn)品代碼，為常人的創(chuàng)作提供了一個(gè)基本的數(shù)據(jù)平臺(tái)。三維體型的創(chuàng)作不再是常人的瓶頸。具有三維數(shù)字造型能力的普通人可以輕松創(chuàng)作出自己的雕塑作品，“3D打印讓藝術(shù)的獨(dú)創(chuàng)與稀缺的永恒矛盾得到了消弭，藝術(shù)創(chuàng)作或?qū)⒆優(yōu)楣こ袒瘎?chuàng)意”。3D打印使藝術(shù)走向了大眾，調(diào)動(dòng)了大眾天生的創(chuàng)造能力。

組稿/劉竟艷 責(zé)編/劉竟艷

《可樂城市》作品局部 程大鵬

文 徐衛(wèi)國(guó)

清華大學(xué)建筑學(xué)院教授、建筑系主任

3D打印的歷史并不長(zhǎng)，1993年，麻省理工學(xué)院獲3D打印技術(shù)專利，1995年美國(guó)ZCorp公司從麻省理工學(xué)院獲得唯一授權(quán)并開始開發(fā)3D打印機(jī)。2003年開始我與英國(guó)建筑理論家Neil Leach合作策展北京國(guó)際建筑雙年展，開始接觸到3D打印技術(shù)在數(shù)字建筑設(shè)計(jì)及數(shù)控建筑加工上的應(yīng)用。3D打印機(jī)最初用于產(chǎn)品模型制作，之后逐漸用于產(chǎn)品模具制造，以及一些產(chǎn)品的直接制造，如珠寶、鞋類、汽車，人體器官、槍支等等；在藝術(shù)領(lǐng)域的運(yùn)用將可發(fā)展到制作藝術(shù)品如雕塑、工藝品、裝置、建筑構(gòu)件甚至建筑整體。

3D打印將會(huì)徹底改變與之相關(guān)的藝術(shù)的創(chuàng)作方法。這是因?yàn)橛?D打印制作藝術(shù)品需要藝術(shù)品的電子文本，而藝術(shù)品電子文本的形成可以通過(guò)生成技術(shù)，它是一種嶄新的基于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的構(gòu)形途徑，以算法及幾何關(guān)系為基礎(chǔ)，如果不掌握這一基本知識(shí)，根本無(wú)法有目的的構(gòu)思構(gòu)形；當(dāng)然，藝術(shù)家可以運(yùn)用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行創(chuàng)作，一但有了形象，如要進(jìn)行3D打印，則必須將藝術(shù)形象輸入計(jì)算機(jī)形成電子文本，問(wèn)題是在輸入的時(shí)候，將會(huì)受到幾何關(guān)系及算法的控制而生成形象，這將產(chǎn)生變異，結(jié)果將與藝術(shù)家的創(chuàng)作原型相去甚遠(yuǎn)。故而，藝術(shù)家將會(huì)重新認(rèn)識(shí)作品制作的過(guò)程，并找到新的靈感創(chuàng)作出屬于3D打印方法的杰出藝術(shù)品，因此，3D打印絕非一種技術(shù)性的輔助工具，它將締造一種全新的藝術(shù)。

數(shù)字技術(shù)及3D打印給藝術(shù)創(chuàng)作提供了從未有過(guò)的新工具，它就像畫筆、顏料、油畫布為藝術(shù)家提供了創(chuàng)造藝術(shù)史的基礎(chǔ)，它將會(huì)為人類新的藝術(shù)創(chuàng)造史奠定基石，其強(qiáng)大的造型潛能、虛擬場(chǎng)景的構(gòu)筑渲染技巧、物化造型的可控特點(diǎn)將可把藝術(shù)思想及藝術(shù)精神以優(yōu)美精湛的格式完美呈現(xiàn)出來(lái)；數(shù)字藝術(shù)史正在開篇階段，覺醒得早的創(chuàng)造者將會(huì)被作為數(shù)字藝術(shù)拓荒者載入新的藝術(shù)史冊(cè)。當(dāng)然，數(shù)字技術(shù)及3D打印同樣會(huì)對(duì)藝術(shù)傳統(tǒng)的繼承起到推波助瀾的作用，一方面它可提高藝術(shù)品加工的效率，同時(shí)可加強(qiáng)制作的精度，并且可節(jié)約成本、使得更多藝術(shù)品問(wèn)世。

確實(shí)，數(shù)字技術(shù)及3D打印使得藝術(shù)品的復(fù)制變得輕而易舉，直接威脅到藝術(shù)品的版權(quán)保護(hù)，這應(yīng)通過(guò)立法限制侵權(quán)，大力打擊盜版及侵權(quán)，維護(hù)藝術(shù)品的藝術(shù)價(jià)值。