數(shù)字技術(shù)在雕塑創(chuàng)作中的應(yīng)用

曹景宇

隨著時(shí)代的進(jìn)步，新的技術(shù)手段層出不窮。新技術(shù)的應(yīng)用給藝術(shù)作品的創(chuàng)作方式帶來巨大的轉(zhuǎn)變。在雕塑創(chuàng)作的過程中，數(shù)字技術(shù)越來越多地參與到作品的設(shè)計(jì)制作中。

雕塑作為一種造型藝術(shù)與空間藝術(shù)相結(jié)合的藝術(shù)形態(tài)，從我國的新石器時(shí)代起就大量涌現(xiàn)，發(fā)展至今，形式越來越多樣。視覺的真實(shí)是傳統(tǒng)藝術(shù)形式中都十分強(qiáng)調(diào)的概念。在虛擬數(shù)字技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，雕塑不再局限于真材實(shí)料，數(shù)字雕塑孕育而生，傳統(tǒng)雕塑創(chuàng)作迎來了巨大的沖擊。

數(shù)字雕塑就是利用計(jì)算機(jī)模仿現(xiàn)實(shí)對(duì)存在或不存在的物體進(jìn)行雕塑。在虛擬的世界中,使用軟件可以對(duì)任何一個(gè)現(xiàn)實(shí)的或虛擬的，包括完全基于自己想象的事物進(jìn)行雕塑。雕塑創(chuàng)作的設(shè)計(jì)過程是：草圖→效果圖→實(shí)物小稿→作品（放大稿）。數(shù)字技術(shù)參與雕塑設(shè)計(jì)過程有巨大的優(yōu)勢(shì)。首先，創(chuàng)作工具變得簡(jiǎn)單。軟件的使用，使得原有的設(shè)計(jì)過程變得更為精確高效。草圖、效果圖階段從傳統(tǒng)的紙上線稿圖、手繪效果圖（馬克筆、水彩等手繪）過渡到通過電腦PS等軟件制作平面效果圖、3D模型圖。其次，從設(shè)計(jì)稿做成實(shí)物更為便捷，能夠反復(fù)進(jìn)行調(diào)整修改。實(shí)物小稿階段也由傳統(tǒng)泥塑小稿或手工制作小稿，到現(xiàn)在的3D掃描、3D打印。修改調(diào)整也僅需要通過3D軟件在3D模型中進(jìn)行調(diào)整，而不需要在泥塑或?qū)嵨锷线M(jìn)行繁瑣困難的調(diào)整，讓作者不斷完善作品，避免了傳統(tǒng)雕塑成型后修改困難的弊端。而且雕塑作品（放大稿）也有越來越多的3D打?。ɑ?D雕刻）作品出現(xiàn)。最后，數(shù)字雕塑在應(yīng)用領(lǐng)域方面更為廣泛。目前數(shù)字雕塑涉及到動(dòng)畫、游戲、影視、建筑效果圖等多個(gè)領(lǐng)域。

一、設(shè)計(jì)稿繪制方式的改變

從草圖階段開始說起，不管是傳統(tǒng)紙上手繪草圖還是運(yùn)用電腦等平面設(shè)計(jì)軟件，都需要有良好的手繪基本功，這對(duì)于我們現(xiàn)在的學(xué)生來說是最為重要的一點(diǎn)。數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用確實(shí)帶來了很多的便捷，但從本質(zhì)上來說，它還是工具。作品的好與壞不是取決于使用何種材料，何種工具，而是掌握工具的人。

紙上手繪草圖需要運(yùn)用大量工具：紙、筆、顏料、尺、刀……需要占用大量桌面空間的同時(shí)，創(chuàng)作工程中會(huì)還會(huì)遇到各種麻煩（不談創(chuàng)作靈感問題，僅談繪制工程中出錯(cuò)、修改），往往一筆畫錯(cuò)，就不得不重畫一張，遠(yuǎn)不如電腦上CTRL+Z（回撤）來的方便快捷，而且后期修改也非常麻煩。從另一方面來說，傳統(tǒng)的紙上手繪雖然存在工序比較繁瑣的缺點(diǎn)，但是其一定是需要經(jīng)過反復(fù)推敲后才能正式開始，這對(duì)培養(yǎng)初學(xué)者耐心、整體結(jié)構(gòu)思維能力，以及鍛煉手繪技巧很有好處。

使用平面設(shè)計(jì)軟件有別于紙上手繪，無需各種占用大量桌面空間的紙、筆、顏料等工具，僅需一臺(tái)電腦和一塊數(shù)位板，或僅需一塊數(shù)位屏（圖1）即可完成手繪。而且，大量的設(shè)計(jì)圖都能保存在電腦中，修改方便，即使在創(chuàng)作時(shí)畫錯(cuò)一筆，都只需CTRL+Z返回即可。同時(shí)在同一張圖中做不同設(shè)計(jì)時(shí)，能保存不同的修改版本，而不必像紙上手繪，必須重新再畫一張圖。使用平面設(shè)計(jì)軟件和手繪板/數(shù)位屏進(jìn)行手繪可以節(jié)約時(shí)間，提高了效率。

（一）手繪軟件

目前用來制作手繪電腦效果圖的平面設(shè)計(jì)軟件主要有Photoshop、SketchBook Pro等。

Photoshop：簡(jiǎn)稱“PS”，是由Adobe公司開發(fā)的圖像處理軟件，有大量功能強(qiáng)大的編輯和繪圖工具，可對(duì)圖像進(jìn)行精確而有效的編輯處理。PS軟件在設(shè)計(jì)行業(yè)被廣泛應(yīng)用，可以說幾乎每個(gè)設(shè)計(jì)相關(guān)的行業(yè)都會(huì)使用到。

SketchBook Pro：是由AutoDesk公司開發(fā)的自然畫圖軟件，仿手繪效果逼真，能模仿鉛筆、毛筆、馬克筆、噴筆等多種畫筆的效果。軟件小巧、簡(jiǎn)單易用，在電腦、手機(jī)各個(gè)平臺(tái)上都有，非常適合隨時(shí)記錄設(shè)計(jì)靈感。

（二）數(shù)位板

數(shù)位板，又名繪圖板、繪畫板、手繪板等，與電腦相連，通常是由一塊感應(yīng)板和一支壓感筆組成?？梢阅M各種各樣的畫筆效果，根據(jù)我們用力的大小，改變筆觸的粗細(xì)、顏色的濃淡。數(shù)位屏是相比數(shù)位板更進(jìn)一步，屏幕即感應(yīng)板，可使用壓感筆直接在屏幕上作畫。

運(yùn)用數(shù)字技術(shù)制作效果圖時(shí)，主要就是發(fā)揮PS等軟件強(qiáng)大的圖像編輯合成功能，以平面合成圖像的方式，把手繪線稿做出仿真實(shí)效果。這在傳統(tǒng)紙上手繪是很難做到的，必須要花費(fèi)大量的時(shí)間、精力。通過使用數(shù)位板，使得手繪變得簡(jiǎn)單很多，不再需要大量的工具，修改也變得簡(jiǎn)單很多。同時(shí)在3D軟件中也大量使用數(shù)位板進(jìn)行數(shù)字雕塑。很多人在實(shí)際使用中數(shù)位板取代了鼠標(biāo)。

二、數(shù)字技術(shù)在實(shí)物小稿及作品制作中的應(yīng)用

數(shù)字雕塑的目標(biāo)并不是取代傳統(tǒng)雕塑，而是運(yùn)用新的技術(shù)手段，拓展藝術(shù)思路，不再受限于過去陳舊的技術(shù)手段，使理想中的效果得以實(shí)現(xiàn)，在傳統(tǒng)造型的基礎(chǔ)上使之得到進(jìn)化。

在以往不論雕塑還是產(chǎn)品，在實(shí)物小稿制作時(shí)，主要是以手工制作為主。在制作過程中，根據(jù)定稿的平面效果圖，用泥、金屬、木或亞克力等材料，通過泥塑、粘貼、焊接的手段來完成小稿制作。之后的成品制作，根據(jù)完成的小稿，按比例進(jìn)行放大。如傳統(tǒng)人物雕塑，就必須先用鋼筋焊接所需高度的人物骨架，輔以木頭、鉛絲等。再在骨架上上泥，之后在泥上進(jìn)行塑造。整體塑造完成后，再翻制模具。模具的材料根據(jù)翻制的需求選擇石膏或硅膠。有了模具后就能翻制出石膏或玻璃鋼材質(zhì)的雕塑。最后才是根據(jù)設(shè)計(jì)需求再去鑄或鍛造出雕塑成品。整個(gè)過程費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，且前期就需要消耗大量材料。

現(xiàn)今3D技術(shù)被廣泛應(yīng)用，3D軟件層出不窮，功能越來越完善，越來越強(qiáng)大。數(shù)字雕塑功能可以讓設(shè)計(jì)者在虛擬空間中模仿現(xiàn)實(shí)手法對(duì)存在或不存在的物體進(jìn)行雕塑。通過3D建模，可做出任何造型，實(shí)現(xiàn)平面效果圖所展現(xiàn)的效果。同時(shí)，也能展現(xiàn)出平面效果圖上無法體現(xiàn)的其他各個(gè)視角下的效果。不同的視角也讓設(shè)計(jì)者看到自己在制作平面效果圖時(shí)沒有考慮到的地方，這樣就能推敲出更完善方案。以免在制作出成品后才發(fā)現(xiàn)無法彌補(bǔ)的遺憾。

（一）3D軟件

用到的3D數(shù)字雕刻軟件包括：3Ds max、Maya、C4D、ZBrush等。

3D Studio Max：常簡(jiǎn)稱為3D Max或3Ds MAX，是Discreet公司開發(fā)的（后被AutoDesk公司合并）基于PC系統(tǒng)的三維動(dòng)畫渲染和制作軟件。

AutoDesk Maya：是美國AutoDesk公司出品的世界頂級(jí)的三維動(dòng)畫軟件，制作效率極高，渲染真實(shí)感極強(qiáng)，是電影級(jí)別的高端制作軟件。

C4D：中文名4D電影，外文名CINEMA 4D，研發(fā)公司為德國Maxon Computer，特點(diǎn)為極高的運(yùn)算速度和強(qiáng)大的渲染插件。

ZBrush：是一個(gè)數(shù)字雕刻和繪畫軟件，告別過去那種依靠鼠標(biāo)和參數(shù)來創(chuàng)作的笨拙模式，完全尊重設(shè)計(jì)師的創(chuàng)作靈感和傳統(tǒng)工作習(xí)慣。

（二）3D軟件制作的優(yōu)勢(shì)

從虛擬到實(shí)體這個(gè)轉(zhuǎn)變的過程是傳統(tǒng)雕塑創(chuàng)作中最大的問題。以往都是畫好草圖直接制作，平面中存在的很多問題，往往都要在制作雕塑實(shí)物時(shí)再不斷進(jìn)行調(diào)整，最后出來的效果可能會(huì)和開始的設(shè)計(jì)不同。

以數(shù)字建模的方式，完成從平面效果圖到3D虛擬實(shí)體的轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變過程中存在的問題都在3D建模時(shí)調(diào)整完成。再以通過3D打印或3D雕刻做出小稿，最后再根據(jù)小稿進(jìn)行放大，制作成品，而無需邊制作實(shí)物邊調(diào)整。成品根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景、尺寸大小、材料等條件，也同樣直接按比例3D打印或3D雕刻。

3D打印機(jī)又稱三維打印機(jī)（3DP），是一種累積制造技術(shù)，即快速成型技術(shù)的一種機(jī)器，它是一種以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，運(yùn)用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等作粘合材料，通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體。

3D雕刻機(jī)是對(duì)現(xiàn)有實(shí)物材料進(jìn)行雕刻，根據(jù)不同材質(zhì)、不同用途有特定的3D雕刻機(jī)，主要有浮雕雕刻機(jī)、三維雕刻機(jī)、精雕雕刻機(jī)、金屬雕刻機(jī)、木工雕刻機(jī)、石材雕刻機(jī)。

3D打印最大的優(yōu)勢(shì)就是制造方式的革新，可根據(jù)3D模型任意打印，而且可以按比例任意放大（縮?。Ｓ捎?D打印不需要傳統(tǒng)模具，并可快速地制造出成品，對(duì)比傳統(tǒng)制造過程，3D打印節(jié)省了制造過程中所需的材料與時(shí)間，且理論上與雕塑制作的復(fù)雜程度無關(guān)。當(dāng)然3D打印還是受限于打印材料、打印尺寸以及打印成本，不是任何材料都可以用來打印成品的，大多數(shù)情況還是以傳統(tǒng)的方式制作成品（鑄銅、不銹鋼鍛造雕塑；木雕、石雕可以3D雕刻的方式制作，但也受3D雕刻機(jī)可雕刻最大尺寸的限制）。目前3D打印的主要材料有塑料、橡膠及金屬。在我們制作小稿中常用的為光敏樹脂。光敏樹脂具有較快的固化速度，成型后產(chǎn)品外觀平滑，可呈現(xiàn)透明至半透明磨砂狀。尤其是光敏樹脂具有低氣味、低刺激性成分，非常適合個(gè)人桌面3D打印系統(tǒng)。此外，陶瓷的3D打印技術(shù)也在大力發(fā)展，相信在不久的將來，在藝術(shù)創(chuàng)作道路上3D打印的可選用材料會(huì)越來越多。

三、制作流程

數(shù)字技術(shù)參與到整個(gè)設(shè)計(jì)過程之中，與傳統(tǒng)雕塑創(chuàng)作的制作流程基本不變，但每一個(gè)步驟產(chǎn)生的結(jié)果都因此更加簡(jiǎn)便，更加精確，更具可操作性。

在雕塑創(chuàng)作的設(shè)計(jì)過程，從草圖（手繪）開始，在PS等平面軟件中，通過使用數(shù)位板，以線描的方式勾畫若干個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)草圖。選擇其中一個(gè)最佳方案制作平面效果圖，在制作的過程中逐步完善草圖構(gòu)思不完善、不合理的部分，在平面的層面做到最理想狀態(tài)。然后以調(diào)整到最理想狀態(tài)的平面效果圖為依據(jù)，通過3D軟件建模的方式制作3D模型。從平面到三維的轉(zhuǎn)變過程中，雖然在平面層面已做到最理想狀態(tài)，但還是會(huì)發(fā)現(xiàn)很多之前沒有考慮到的問題，需要在3D制作的過程中不斷去調(diào)整。然后通過3D打印，打印出實(shí)物小稿，打印材料為光敏樹脂，一般打印尺寸為20～30cm大小即可。最后以實(shí)物小稿為標(biāo)準(zhǔn)，按比例放大制作完成作品（放大稿），在條件允許的情況下（根據(jù)造價(jià)、用途、造型、3D打印機(jī)（或3D雕刻機(jī)）可制作的最大尺度、擺放的環(huán)境、材料等的限定）亦可直接選用3D打?。ɑ?D雕刻），制作出成品。（表1）

表1 數(shù)字技術(shù)參與雕塑創(chuàng)作的設(shè)計(jì)過程

（一）平面效果圖（手繪）階段

平面效果圖（手繪）階段所取代傳統(tǒng)做法就是紙上手工草圖及效果圖繪制階段。

通過使用數(shù)位板（數(shù)位屏）繪制出設(shè)計(jì)稿，并運(yùn)用PS等軟件，修改制作出最終效果圖。PS的優(yōu)勢(shì)是圖片處理，所以我們應(yīng)該充分利用這一點(diǎn)。在制作過程中合理利用圖層的上下關(guān)系，分別設(shè)置線稿、陰影、顏色層，方便后期調(diào)整。為了表現(xiàn)出真實(shí)的材料質(zhì)感，可以多找些照片素材，然后選取你所需要的部分，通過鋼筆工具勾出造型，放在合適的位置，之后就是調(diào)整顏色以及光影效果。光影效果可以用畫筆畫黑色，然后調(diào)整圖層混合模式、透明度等模仿出陰影效果；用白色來實(shí)現(xiàn)高光的亮面效果。用冷暖色調(diào)的不同，塑造出物體的體積感。平面效果圖的制作其實(shí)不難，關(guān)鍵是熟練運(yùn)用軟件的各項(xiàng)功能，尤其是鋼筆工具，對(duì)于刻畫外觀造型尤為重要。靈活使用圖層工具，對(duì)塑造真實(shí)感非常有幫助。根據(jù)個(gè)人習(xí)慣，可以多個(gè)繪圖軟件相互配合使用，最后由PS進(jìn)行整體調(diào)整效果。（圖2）先使用SketchBook Pro勾出整體造型的線稿，然后再導(dǎo)入PS中，上明暗效果，找合適的圖片作為材質(zhì)，取我們想要的部分進(jìn)行拼接處理，并調(diào)整整體顏色效果。最后加入陰影、高光等，加強(qiáng)立體感。創(chuàng)作過程中要注意手繪線稿的保留，使整個(gè)平面效果留有創(chuàng)作時(shí)的痕跡。

圖2 平面效果圖

（二）3D建模階段

3D建模階段所取代傳統(tǒng)做法就是實(shí)物小稿制作過程，在雕塑創(chuàng)作中，通常為20～30cm大小的小稿。

通過3D軟件建模時(shí)，以確認(rèn)的平面效果圖為準(zhǔn)，可對(duì)造型進(jìn)行合理的調(diào)整。從手繪草圖到平面效果圖是平面的，在三維空間中肯定存在不合理的情況，所以在建模時(shí)根據(jù)“面”在三維空間中的形狀轉(zhuǎn)變進(jìn)行合理調(diào)整是必須的，不必過分拘泥于某一個(gè)特定的視角，必須整體多角度看，主觀賞面效果必須得以保留。建模時(shí)還應(yīng)考慮后續(xù)放大會(huì)遇到的問題，比如轉(zhuǎn)折角度，凹陷的深度、開孔的孔徑、面與面直接形成的夾角等，必須在保證合理性的前提下，給成品制作留有操作余地。（圖3）

圖3 3D模型圖

首先，設(shè)計(jì)需從草圖階段開始。一般情況下，平面草圖及效果圖能讓自己或客戶知道最后的成品是什么樣子的，所花的時(shí)間比3D建模要少很多。根據(jù)修改意見去修改，平面效果圖相比3D模型要容易修改得多。而且，在設(shè)計(jì)初始階段有很多不確定性，在未確認(rèn)好造型的前提下就直接做3D模型會(huì)花很多的精力邊做邊調(diào)整，并且做出的效果可能并不理想，導(dǎo)致設(shè)計(jì)稿被否定，浪費(fèi)大量時(shí)間。其次，作為雕塑作品，肯定會(huì)有個(gè)主要觀賞面。從草圖的二維直接轉(zhuǎn)變?yōu)槿S，會(huì)導(dǎo)致主觀賞面不明確，影響到整體效果。最后，由草圖開始先制作平面效果圖，也是給設(shè)計(jì)者一個(gè)充分思考的時(shí)間，把平面效果圖做好的過程，也是仔細(xì)考慮細(xì)節(jié)的過程，在后續(xù)制作3D模型時(shí)也能很好地解決從二維轉(zhuǎn)變成三維時(shí)所遇到的問題。

平面效果圖制作所需時(shí)間省，容易出效果，方便確認(rèn)及修改。在平面效果圖的基礎(chǔ)上制作3D模型，達(dá)到事半功倍的效果。

（三）3D打印

3D打印所取代傳統(tǒng)做法就是實(shí)物小稿模具制作，另外在條件允許的情況下，可完成成品制作。

用制作好的3D模型，進(jìn)行3D小稿打印。3D打印的特點(diǎn)：制作時(shí)間省、材料省、打印造型多樣化。隨著技術(shù)的進(jìn)步，目前3D打印的價(jià)格已經(jīng)下降了很多，并且精度也有所提高。打印好的實(shí)物小稿清晰可辨，在電腦3D軟件里所做的模型細(xì)節(jié)都能體現(xiàn)在實(shí)物上，然后再在小稿表面先做顏色效果，確認(rèn)后，制作色板，方便在成品階段用作顏色標(biāo)準(zhǔn)。(圖4）

（四）制作成品

雕塑成品制作目前還是以傳統(tǒng)的手工鍛造、鑄造等方式為主。

根據(jù)3D打印的模型，按比例放樣，制作出成品。目前主要放大制作成品還是以傳統(tǒng)方式為主，從泥塑到翻模，最后以確定的材料做出成品。（圖5）當(dāng)然，現(xiàn)在也有越來越多的作品，直接以3D打印（或3D雕刻）成品，這些作品通常是放在室內(nèi)、尺寸不大、材料沒限制、作品由多件不同造型組成，非常符合3D打印的特點(diǎn)。雖然可以用于3D打印的材料越來越多，但是以目前的技術(shù)來說，很多打印材料價(jià)格還是非常高的，比如金屬材料，而有些是因?yàn)榧夹g(shù)原因，受限于打印的最大尺寸，不適合大批量生產(chǎn)。所以，現(xiàn)在雕塑的生產(chǎn)方式主要還是以泥塑翻模，做出模具后，根據(jù)材料的不同，以鑄造或鍛造等加工手段，進(jìn)行大批量生產(chǎn)。

圖4 3D打印實(shí)物著色小稿

圖5 雕塑成品

四、結(jié)語

數(shù)字技術(shù)正在改變創(chuàng)作方式。數(shù)字技術(shù)在藝術(shù)創(chuàng)作中的使用頻率越來越高，滲透到每一個(gè)步驟中，對(duì)每一個(gè)人都是巨大的沖擊。3D打印和虛擬技術(shù)的進(jìn)步改變了創(chuàng)作的過程，提供了我們新的思路、新的制作方法，給予創(chuàng)作更多的便捷。在雕塑創(chuàng)作工程中，數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用雖然效率很高，但也不能完全替代傳統(tǒng)方式制作雕塑。無論用虛擬數(shù)字雕塑還是傳統(tǒng)手工塑造方法來制作，缺少了造型基礎(chǔ)能力、想象力和創(chuàng)造力的藝術(shù)就會(huì)失去生命力。歸根結(jié)底，這些新技術(shù)本身對(duì)我們而言只是工具的改變，除了努力夯實(shí)自身基礎(chǔ)，我們更應(yīng)開拓眼界，不斷地學(xué)習(xí)新的軟件、技術(shù)。作品的好壞不在于工具，而在于如何利用好虛擬數(shù)字技術(shù)，充分發(fā)揮藝術(shù)的想象力、創(chuàng)作力，虛擬與真實(shí)相融合，突破傳統(tǒng)雕塑的限制是我們每個(gè)人必須思考、必須面對(duì)的。