基于3D打印技術(shù)下時尚鞋造型設(shè)計應(yīng)用探討

許額芳

摘要：隨著消費速度的加快，傳統(tǒng)的制鞋工藝顯然已很難符合現(xiàn)代人的審美觀念。但是隨著3D打印技術(shù)的誕生，給制鞋業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。在制鞋中應(yīng)用3D打印技術(shù)可以促進(jìn)鞋類產(chǎn)品迅速成型，對鞋類造型起到豐富的作用，使其更加多樣化。在鞋類造型中通過3D打印技術(shù)可以突破傳統(tǒng)制鞋工藝的限制，將抽象的設(shè)計理念變成真實的鞋子，進(jìn)而向消費者展示各種時尚的鞋子。

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù)；時尚鞋；造型設(shè)計

中圖分類號：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編碼：1672-7053（2018）03-0115-02

隨著人們生活質(zhì)量的提高，對鞋子等的追求也越來越高。時尚鞋是指風(fēng)格上具有當(dāng)下流行元素的鞋子，款式多種多樣，具有單鞋、涼鞋、皮靴、雪地靴、商務(wù)鞋、運動鞋等鞋款類型，這就對時尚鞋的設(shè)計提出了更高的要求。自3D打印技術(shù)出現(xiàn)以來，人們對其的認(rèn)可度越來越高，在制鞋領(lǐng)域中也逐漸興起了這一技術(shù)的浪潮。3D打印技術(shù)能夠促使鞋子快速成型，對制鞋產(chǎn)業(yè)有著不可估量的作用。在設(shè)計鞋類造型的過程中，利用該技術(shù)設(shè)計師可以進(jìn)行二度設(shè)計，突破傳統(tǒng)手工制鞋工藝的局限，把設(shè)計理念更好的轉(zhuǎn)變?yōu)檎鎸嵉男?，為消費者提供更多的選擇。

1 3D打印制模制鞋模型的優(yōu)勢

1.1 制作流程的優(yōu)勢

傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝流程：從產(chǎn)品設(shè)計、開版、裁剪、車縫、成型整個過程花費了大量的時間，而且工藝流程更加復(fù)雜。在設(shè)計上，3D打印創(chuàng)意鞋款打破傳統(tǒng)的造型工藝設(shè)計。3D建模技術(shù)和3D打印技術(shù)的使用，能夠更加快速地實現(xiàn)初始模具的生產(chǎn)與效果驗證，應(yīng)用初始樹脂模具，能夠降低制鞋生產(chǎn)時間，進(jìn)而提高鞋類企業(yè)在市場中的競爭力，同時加快鞋類產(chǎn)品生產(chǎn)、研發(fā)的發(fā)展。與傳統(tǒng)業(yè)務(wù)相比，能夠更好地反映出制鞋領(lǐng)域中3D打印技術(shù)體現(xiàn)出的優(yōu)勢。

1.2 鞋款造型的優(yōu)勢

鞋款自由度建模也有巨大的優(yōu)勢，如要做出三維動物爪紋理鞋結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的制鞋企業(yè)在這個領(lǐng)域幾乎不可能生產(chǎn)，并且傳統(tǒng)手工制鞋需要的成本非常高，所需的時間也非常長，但是利用三維軟件與技術(shù)設(shè)計鞋款造型，使其更容易制作與更改。有些產(chǎn)品的模具形狀非常復(fù)雜，可以用3D建模技術(shù)進(jìn)行更好、更好設(shè)計。在當(dāng)前較為流行的鞋類產(chǎn)品中，需要快速整合各種的時尚元素，促進(jìn)鞋類造型的多樣化、個性化。在未來的制鞋市場中，鞋類造型的設(shè)計往往更加專業(yè)，并且能夠更好的引領(lǐng)鞋類的生產(chǎn)與銷售，從而成為時尚界的前沿。

1.3 加工工藝的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的制鞋業(yè)開版相比，加工精度得到了很大的提高，尤其是對于抽象和常規(guī)的藝術(shù)造型加工，三維建模數(shù)據(jù)可以保證產(chǎn)品在各種造型減小誤差，將設(shè)計與實際產(chǎn)品之間的差別降到最低。在制作過程中，傳統(tǒng)手工制鞋方法很難對一些常規(guī)造型進(jìn)行組合，例如多邊形切面結(jié)構(gòu)不能通過模型進(jìn)行制作。此外，采用開版的方式進(jìn)行制鞋，絕大多數(shù)組合的圖形存在層次不齊等問題，因此整合幾何圖形的效果非常不好。

2 3D打印制模技術(shù)下時尚鞋造型的制作流程

把3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)工藝結(jié)合在一起，以新技術(shù)彌補(bǔ)傳統(tǒng)制鞋方法中的不足。3D打印技術(shù)能夠?qū)⒛Ｐ蛯嵨锟焖僦谱鞒鰜?，為鞋類產(chǎn)品設(shè)計的修改提供詳細(xì)信息。在母模的制作過程中，母模由3D打印機(jī)制作，時尚鞋款的模具由傳統(tǒng)的模具翻轉(zhuǎn)工藝制造，最終通過傳統(tǒng)的制鞋產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行生產(chǎn)。

在設(shè)計鞋類造型前，設(shè)計師需要參考很多類型鞋子的造型，尋找靈感，例如在設(shè)計鞋子的造型、風(fēng)格等時需要加入很多的基本元素；比如可以針對特定的鞋款設(shè)計參考電影中的飛船造型與科技機(jī)械造型。此外，在鞋類造型設(shè)計時，還需要考慮到實際情況，比如鞋品結(jié)構(gòu)與板式等等。在設(shè)計過程中，利用簡單的線條描繪出鞋子造型的草圖，利用記號筆、鉛筆等將鞋子最初的形象呈現(xiàn)在紙張上；然后進(jìn)行形態(tài)上的比較，進(jìn)而修改基礎(chǔ)稿，并進(jìn)行定稿，再之后使用Coreldra、Photoshop軟件對最初的手稿做出整理。在完成之后，版型師、設(shè)計師兩者進(jìn)行溝通，然后人機(jī)工程實物技術(shù)上對其進(jìn)行分析以及繪制。在繪制草圖的過程中，不僅需要格外注意造型，還要重視鞋子功能的設(shè)計，才能保護(hù)消費者的腳。在設(shè)計鞋面的過程中，需要綜合考慮鞋底、鞋舌等的造型，此時可以采用模塊化方式進(jìn)行設(shè)計。

在3D建模過程中，通過Rhino等3D軟件建立3D數(shù)字模型，基于設(shè)計草圖構(gòu)建鞋模型庫。在構(gòu)建三維數(shù)字模型中，需要和專業(yè)版型技術(shù)人員溝通交流，以確定基本模型的大小。利用軟件對造型進(jìn)行嵌面、雙軌、剪切等操作，進(jìn)而修改造型。在模型構(gòu)筑中，應(yīng)當(dāng)綜合考慮后面鞋模的翻制以及脫模等過程，在鞋腔中加入翻模進(jìn)行固定，翻模需要是上小下大。完成建模后，通過Keshot軟件渲染模型，并根據(jù)合Photoshop做出的相應(yīng)的效果圖。通過Rhino把效果圖導(dǎo)出來，其格式為STL；然后利用Coreldraw對鞋模進(jìn)行切片，并結(jié)合數(shù)字模型難易情況確定3D樹脂鞋模填充和厚度之間的病例。隨著數(shù)字模型復(fù)雜程度的增加，打印鞋模填充和厚度值值也會隨之增加，結(jié)合模型特性看看是否增加支持。通過3D打印機(jī)打印樹脂模型，之后通過軟件將閥門、支撐清除掉，并結(jié)合建模過程中要進(jìn)行修剪的零件，試著打印出效果好、質(zhì)量好的3D樹脂鞋模。在確認(rèn)樹脂模型正確后，對不同的鞋碼和人群進(jìn)行分級印刷。最后通過主模制作鞋型，將所有的鞋料組合加工，完成3D打印制鞋產(chǎn)品的制作。

3 3D打印制模技術(shù)下時尚鞋造型的特點

3.1 鞋模造型的自由度

隨著3D打印技術(shù)在制鞋領(lǐng)域中的應(yīng)用，不僅鞋類產(chǎn)品設(shè)計提供了先進(jìn)的技術(shù)支持，也拓寬了設(shè)計師的視野。其實，3D打印技術(shù)不能提高鞋模的美感，只是大大提高了鞋模造型制作時的自由度?，F(xiàn)階段，通過3D打印技術(shù)制作鞋模造型，能夠覆蓋鞋幫、大底、中底鞋墊等。其中，鞋幫的設(shè)計主要有三個方向：

首先是有機(jī)造型的。如動物腳掌被應(yīng)用到鞋身上，腳掌形狀和鞋面彎曲，形成獨特的造型效果，這種形狀在傳統(tǒng)制鞋過程中很難達(dá)到。當(dāng)制作一個有機(jī)造型時，通常使用3D掃描儀來掃描實際造型，用Geomagic軟件修改掃描數(shù)據(jù)，最后刻出3D造型。現(xiàn)實的3D打印時尚鞋產(chǎn)品概念源自于元素的再創(chuàng)造，在早期的生產(chǎn)中，應(yīng)該針對某一特定群體的人喜歡定位調(diào)查，例如骷髏、朋克風(fēng)格等等，能夠?qū)⒂袡C(jī)造型、文化元素等直接應(yīng)用到時尚鞋產(chǎn)品上進(jìn)行風(fēng)格設(shè)計。

第二，無機(jī)造型藝術(shù)。與有機(jī)模型相比，無機(jī)模型更有秩序。在鞋類產(chǎn)品模型中，其無機(jī)形狀能夠利用一些幾何視覺效果圖、常見基本元素給人們創(chuàng)造一種視覺上的明快感覺。在設(shè)計鞋類造型的過程中，利用其3D結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，幾何形狀的重組，將藝術(shù)設(shè)計的抽象通過3D打印技術(shù)將其反映在鞋類產(chǎn)品中，比如利用裁剪的幾何線條體現(xiàn)出鉆石效果。鞋類產(chǎn)品的無機(jī)風(fēng)格用過各種的抽象元素、結(jié)合圖形等進(jìn)行設(shè)計。3D打印技術(shù)最大的優(yōu)勢就是外部結(jié)構(gòu)、中空結(jié)構(gòu)的設(shè)計，在3D打印鞋履產(chǎn)品中得到了很好的應(yīng)用。無機(jī)三維建模與傳統(tǒng)制鞋無機(jī)建模不同，3D打印無機(jī)模型需要從三維幾何的角度考慮應(yīng)用空心和單一元素的重復(fù)組合廣泛應(yīng)用于3D打印鞋材產(chǎn)品。如阿迪達(dá)斯推出了3D打印鞋，使用減震器的鞋底是空心的。同時體現(xiàn)了科學(xué)與藝術(shù)的美感，同時也體現(xiàn)了人機(jī)功能與造型特點的整合。

第三，傳統(tǒng)的鞋款造型理念不同于3D打印，能夠創(chuàng)造出更加立體的空間結(jié)構(gòu)設(shè)計，和傳統(tǒng)制作方式呈現(xiàn)出的平面視覺比較，3D打印技術(shù)應(yīng)用在時尚鞋設(shè)計中，能夠創(chuàng)造現(xiàn)代視覺沖擊。目前市場上，大多數(shù)3D打印時尚鞋產(chǎn)品展示了科技結(jié)構(gòu)，3D設(shè)計理念除了體現(xiàn)出高科技外，還能夠表達(dá)出設(shè)計師后現(xiàn)代主義美學(xué)的審美觀。

3.2 時尚鞋模造型的一體化

傳統(tǒng)方式制作的鞋模，是利用污泥、纖維介質(zhì)拼成一個完整的模型；而3d打印技術(shù)下時尚鞋鞋模具不需要傳統(tǒng)介質(zhì)聯(lián)系，建立三維計算機(jī)軟件后可以打印一個完整的初始模型。模具建模也可以結(jié)合實際需要打印局部或者全部結(jié)構(gòu)。該方式不僅能夠減小勞動強(qiáng)度，還能夠?qū)δＰ驼w造型進(jìn)行準(zhǔn)確的控制，增加模型復(fù)雜度。

3.3 3D打印時尚鞋模的便捷性

3D打印鞋造型設(shè)計能夠通過網(wǎng)絡(luò)將模具數(shù)字化建模文件與他人溝通，交流的雙方也可以使用計算機(jī)軟件修改模型。更換時尚鞋鞋模過程中，能夠打破造型限制。使用傳統(tǒng)工藝，修改模型加入造型更容易。然而，大部分的時間減法需要重塑模型。相對于傳統(tǒng)手工制鞋方法，通過電腦軟件建立、修改模型，不僅能夠大大節(jié)約成本，還能夠節(jié)省制鞋時間。通過計算機(jī)軟件對時尚鞋鞋模造型進(jìn)行修改，能夠大大提高工作效率，同時還能夠緊跟大數(shù)據(jù)時代的步伐。由設(shè)計師能夠?qū)⑿釉O(shè)計方案傳到web平臺，和其他人進(jìn)行分享，進(jìn)而促進(jìn)時尚鞋產(chǎn)品設(shè)計的發(fā)展。

4 3D打印制模技術(shù)下時尚鞋造型的構(gòu)成形式

4.1 對比與調(diào)和

在設(shè)計時尚鞋鞋款形狀的單一三維元素時，需要測量每個形狀元素的大小和尺寸，形狀相同、尺寸不同能夠豐富整體效果。小造型能夠反映造型的個性，大造型能夠刺激人感官上的刺激，進(jìn)而對整體造型產(chǎn)生更強(qiáng)烈的視覺沖擊，比如刀鋒系列的鞋類產(chǎn)品造型設(shè)計。然而，若盲目的增強(qiáng)反差并不是最好的設(shè)計方法，會導(dǎo)致矛盾、分散的效果。所以，為形成對比效果，需要調(diào)和整體的效果，以統(tǒng)一整體的造型。

4.2 多樣與統(tǒng)一

找出單一元素相似之處，豐富造型多樣化。若一味追求形狀的統(tǒng)一，會使整體的形狀單調(diào)呆板，但是，僅僅只是追求造型的多樣化，會造成造型的混亂。因此，要結(jié)合形體的多樣性、統(tǒng)一性，提高鞋整體形態(tài)的秩序。

4.3 對稱與均衡

在鞋面設(shè)計過程中，對稱是設(shè)計上最常用的方法。鞋身內(nèi)外通常都是一樣的，因此鞋身內(nèi)外都是一樣的形狀。每個三維形狀元素從中間一分為二，是對稱圖形，進(jìn)而形成對稱、平衡的造型。將一個單獨的形狀元素稀疏地分布在單板上，使整體形狀變得更加有節(jié)奏。一種方法是靠近鞋跟的部分的造型更加美觀、有創(chuàng)意性，比如刀鋒、隕石以及鬼火等各種造型的設(shè)計；另一種方法是距離鞋跟部分越遠(yuǎn)的地方的造型更加緊密，比如緯度等造型的而設(shè)計。

5 結(jié)語

3D打印技術(shù)能夠促進(jìn)制鞋企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，利用虛擬平臺，消費者可以和設(shè)計師直接交流，節(jié)省了人力成本。在生產(chǎn)時尚鞋過程中，3D打印技術(shù)可以大大縮短生產(chǎn)工藝，減少材料的浪費，減小生產(chǎn)成本；設(shè)計師能夠?qū)鹘y(tǒng)材料、抽象元素以及打印元素進(jìn)行整合，進(jìn)而為消費者觸覺、視覺帶來更好的體驗。