Arduino+3D打印技術(shù)與個(gè)性化室內(nèi)藝術(shù)品創(chuàng)作初探

王紅兵 曾憲高

摘 要：隨著數(shù)字化時(shí)代的快速發(fā)展，3D打印技術(shù)也隨之來到我們身邊，也是目前分享產(chǎn)品、信息的新發(fā)展趨勢(shì)。本文分析了3D打印技術(shù)在家居用品、家具和室內(nèi)裝飾藝術(shù)制造、設(shè)計(jì)中的應(yīng)用；探索了室內(nèi)設(shè)計(jì)中的實(shí)踐方式、設(shè)計(jì)中的分享方式；從而讓大家都能參與、共享于設(shè)計(jì)之中，以致于在設(shè)計(jì)中的技術(shù)限制、思想禁錮得以打破，從而可以高效率實(shí)現(xiàn)具有個(gè)性化、私人定制的家居室內(nèi)空間。

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù)；數(shù)字化；交互藝術(shù)

3D打印技術(shù)廣泛應(yīng)用于設(shè)計(jì)學(xué)科各專業(yè)，不僅使設(shè)計(jì)產(chǎn)品變得容易很多，還使在產(chǎn)品計(jì)中所消耗的時(shí)間及成本也大大減少了，同時(shí)在現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中有一種未來氣息、幾何特點(diǎn)、藝術(shù)氣息呈現(xiàn)出來。促進(jìn)了設(shè)計(jì)學(xué)類理念的發(fā)展、創(chuàng)新。

一、關(guān)于3D打印技術(shù)

運(yùn)用3D打印技術(shù)的方法完全相反于傳統(tǒng)的材料去除加工方法；它是在三維數(shù)字模型的基礎(chǔ)之上，其對(duì)材料結(jié)合的工藝一般使用一層一層添加制造方式，通常也稱之為無模成型、分層制造，它整合了材料、信息、生物和控制等技術(shù)；人們又稱它為“添加制造”技術(shù)。現(xiàn)在，在工業(yè)設(shè)計(jì)、軍事、建筑、醫(yī)療和航天等領(lǐng)域都已廣泛運(yùn)用3D打印技術(shù)。且在藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域也進(jìn)行了各種越界性的嘗試運(yùn)用3D打印。

二、關(guān)于Arduino平臺(tái)

Arduino是一款便捷靈活、方便上手的開源電子原型平臺(tái)。包含硬件（各種型號(hào)的Arduino板）和軟件（Arduino IDE）。Arduino能通過各種各樣的傳感器來感知環(huán)境，通過控制燈光、馬達(dá)和其他的裝置來反饋、影響環(huán)境。板子上的微控制器可以通過Arduino的編程語言來編寫程序，編譯成二進(jìn)制文件，燒錄進(jìn)微控制器。使用Arduino與Adobe Flash，Processing，Max/MSP，Pure Data，SuperCollider等軟件結(jié)合，作出互動(dòng)作品。Arduino可以使用現(xiàn)有的電子元件例如開關(guān)或者傳感器或者其他控制器件、LED、步進(jìn)馬達(dá)或其他輸出裝置。Arduino也可以獨(dú)立運(yùn)行，并與軟件進(jìn)行交互，例如：Macromedia Flash，Processing，Max/MSP，Pure Data，VVVV或其他互動(dòng)軟件。Arduino的IDE界面基于開放源代碼，可以免費(fèi)下載使用，開發(fā)出更多令人驚艷的互動(dòng)作品。

三、Arduino+3D打印技術(shù)在個(gè)性化室內(nèi)藝術(shù)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在室藝術(shù)品設(shè)計(jì)中運(yùn)用3D打印技術(shù)像室內(nèi)擺件、燈和一些家具等這些都屬于室內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)，按傳統(tǒng)概念來理解，一些室內(nèi)擺件，設(shè)計(jì)者們初期會(huì)繪制產(chǎn)品的平面或者三維的效果圖，然后再確定制作產(chǎn)品所需要的材料，然后進(jìn)行開模，開模的價(jià)格昂貴，對(duì)于設(shè)計(jì)、工藝有點(diǎn)復(fù)雜的，需要很長(zhǎng)的施工周期；還要花費(fèi)高成本。設(shè)計(jì)者們?cè)诔跗诙ㄐ彤a(chǎn)品的時(shí)候會(huì)反復(fù)修改模型，反復(fù)開模，因此導(dǎo)致了一個(gè)產(chǎn)品的成型有著高昂的代價(jià)，讓一些設(shè)計(jì)者們?cè)谠趯⒃O(shè)計(jì)構(gòu)思在變成產(chǎn)品的時(shí)候望而止步，但現(xiàn)在應(yīng)用3D打印技術(shù)，就可以解決以上問題。在室內(nèi)藝術(shù)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用3D打印技術(shù)時(shí)，對(duì)于那些復(fù)雜形態(tài)的設(shè)計(jì)；很多鏤空設(shè)計(jì)；復(fù)雜幾何造型的設(shè)計(jì)等，一下就會(huì)覺得很簡(jiǎn)單了；在線條之間的連接上基本是沒有斷點(diǎn)且更連貫；在效果圖和實(shí)際產(chǎn)品間可以做的基本是一樣的，設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)水平也無形中提升了。在室內(nèi)藝術(shù)品設(shè)計(jì)中3D打印技術(shù)運(yùn)用發(fā)展現(xiàn)在，人們有越來越強(qiáng)的環(huán)保意識(shí)，這點(diǎn)觀念恰巧又是3D打印技術(shù)的特點(diǎn)，不管是從領(lǐng)域技術(shù)、使用行業(yè)的發(fā)展和社會(huì)思想觀念上來考慮，3D打印技術(shù)都是有不可估量的發(fā)展前景。在室內(nèi)藝術(shù)品設(shè)計(jì)時(shí)，客戶可以根據(jù)自己的愛好，通過Arduino電子平臺(tái)+3D打印技術(shù)定制一個(gè)具有個(gè)性化的產(chǎn)品，室內(nèi)藝術(shù)品可以與用戶進(jìn)行交互，不僅可以縮短產(chǎn)品提交的工期，還可以減少原材料，降低成本，它在一定程度了節(jié)省了資源，避免了浪費(fèi)。

四、3D打印技術(shù)在室內(nèi)藝術(shù)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用的問題及展望

當(dāng)前，從3D打印技術(shù)應(yīng)用的情況來看，要想廣泛推廣在本行業(yè)內(nèi)，還是有很多條件的限制，如：3D打印機(jī)自身性能、成本、打印材料和精度等。現(xiàn)在主要是在工業(yè)零件、模型等形態(tài)比較小的設(shè)計(jì)中應(yīng)用。在室內(nèi)藝術(shù)品設(shè)計(jì)中打印產(chǎn)品時(shí)，由于打印空間界的局限，很多時(shí)候設(shè)計(jì)的產(chǎn)品會(huì)受到大小的限制，所以還需要提高3D打印機(jī)技術(shù)。未來，云技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和3D打印技術(shù)相互滲透，設(shè)計(jì)成果的資源實(shí)現(xiàn)共享。這時(shí)，必須考慮保障消費(fèi)者權(quán)益責(zé)任、保護(hù)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)產(chǎn)權(quán)、保護(hù)環(huán)境、利用資源等問題。不久的將來，我們的制造方式和設(shè)計(jì)思路必定會(huì)被3D打印所改變。

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基金項(xiàng)目：湖南省大學(xué)生研創(chuàng)項(xiàng)目《運(yùn)用Arduino+3D打印技術(shù)創(chuàng)作個(gè)性化室內(nèi)藝術(shù)品》研究成果，項(xiàng)目編號(hào)：湘教通〔2016〕283號(hào)-929；湖南應(yīng)用技術(shù)學(xué)院重點(diǎn)學(xué)科（設(shè)計(jì)學(xué)）研究成果，編號(hào)：XKJS（HY2017）-4；湖南省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“地方高校數(shù)字媒體藝術(shù)專業(yè)創(chuàng)客教育實(shí)踐研究”，編號(hào)：湘教通[2016]51號(hào)XJK016CGD027