3D打印技術(shù)在藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展研究

徐嘉良 王東旭 于宛鷺 張健

摘要：隨著時(shí)代的快速發(fā)展，我們迎來(lái)了數(shù)字化的時(shí)代，而3D打印技術(shù)則是數(shù)字化時(shí)代的標(biāo)桿，也是目前最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)之一，當(dāng)前3D打印技術(shù)不斷成熟，這對(duì)大多數(shù)行業(yè)來(lái)說(shuō)都產(chǎn)生了較為深遠(yuǎn)的影響，其中也包括藝術(shù)領(lǐng)域。本文介紹了3D打印技術(shù)在藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用，并深入研究其發(fā)展與未來(lái)。

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù) 藝術(shù)設(shè)計(jì) 傳統(tǒng)藝術(shù) 數(shù)字化

3D打印技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期，到目前為止3D打印這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)涉獵多種領(lǐng)域，其中也包括了藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，而對(duì)于藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，3D打印技術(shù)對(duì)其有著巨大的變革作用，也是一次藝術(shù)創(chuàng)作及設(shè)計(jì)的技術(shù)升級(jí)。

一、概述

3D打印技術(shù)實(shí)際上是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的最新快速成型裝置。實(shí)際上3D打印技術(shù)與普通打印技術(shù)在原理上是基本相同的。3D打印技術(shù)在維基百科上的解釋即：“這是快速成形技術(shù)的一種，它運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印方式，來(lái)構(gòu)造零物件?，F(xiàn)在設(shè)計(jì)中的模具制造常將此技術(shù)用于建造模型，已形成“直接數(shù)字化制造”。在一些高價(jià)值應(yīng)用中（比如髖關(guān)節(jié)或牙齒，或一些飛機(jī)零部件）也已經(jīng)有打印而成的零部件出現(xiàn)。換一種形式來(lái)說(shuō)，3D打印是基于傳統(tǒng)二維打印的基礎(chǔ)上，另增加一維。首先，采用平面技術(shù)將金屬、非金屬材料打印一層出來(lái)：然后，將獲得的可粘合打印層按照固定順序一次粘結(jié)。利用層次感，累積“圖形”，最終獲得三維立體效果。

二、3D打印技術(shù)在藝術(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（一）服裝設(shè)計(jì)對(duì)于3D打印技術(shù)。2018年5月8日，匹克3D打印跑鞋一“FUTURE3.0”憑借著對(duì)3D打印一體成型的創(chuàng)新研究，在第三屆DIA中國(guó)設(shè)計(jì)制造大獎(jiǎng)“設(shè)計(jì)先臨”專項(xiàng)獎(jiǎng)總決賽中榮獲了“設(shè)計(jì)先臨”專項(xiàng)獎(jiǎng)。匹克FUTURE3.0通過(guò)鞋底3D打印的形式呈現(xiàn)了其整體性，并采用三維足型掃描技術(shù)進(jìn)行實(shí)物仿生，保障跑鞋各要素得以無(wú)縫銜接，促進(jìn)整體組合運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)用性大幅度提升。同時(shí)為了更好地體現(xiàn)極致舒適的設(shè)計(jì)理念，F(xiàn)UTURE 3.0還配備了快速系鞋帶系統(tǒng)。自此中國(guó)推出來(lái)了運(yùn)動(dòng)品牌的第一雙3D打印跑鞋、全球第一雙3D打印籃球鞋和排球鞋。這推出的不僅僅只是一個(gè)球鞋，更是一種向全世界推廣3D打印技術(shù)的一次標(biāo)桿。

不僅如此，在全球各種時(shí)裝展上，也已經(jīng)不止一次出現(xiàn)3D打印的鞋子、衣服，3D打印服裝已經(jīng)越來(lái)越多，技術(shù)越來(lái)越成熟。比如2013年巴黎時(shí)裝周上，采用3D打印技術(shù)的Voltage女裝（設(shè)計(jì)師愛(ài)麗絲范赫本）便讓人眼前一亮，風(fēng)靡一時(shí)。這些由3D打印技術(shù)制作的時(shí)裝隨后還在麻省理工學(xué)院舉辦了展出。3D打印技術(shù)的運(yùn)用，推動(dòng)了使傳統(tǒng)服裝形態(tài)不斷向多樣化、多元化發(fā)展，而這些具有奇異造型和構(gòu)造復(fù)雜的服裝，更是大大提升了這些服裝的創(chuàng)造性與現(xiàn)代感，深受年輕人喜愛(ài)。

（二）室內(nèi)設(shè)計(jì)對(duì)于3D打印技術(shù)。在2000年，法國(guó)設(shè)計(jì)師Parik運(yùn)用了3D打印技術(shù)中的立體光刻技術(shù)和激光燒結(jié)技術(shù)制造出了一系列的室內(nèi)家居用品設(shè)計(jì)，使人類在室內(nèi)裝飾方面又得到了新的認(rèn)識(shí)，從此3D打印技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中實(shí)實(shí)在在的展現(xiàn)出了它的優(yōu)點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)如今，運(yùn)用3D打印技術(shù)，就可以解決很多復(fù)雜的問(wèn)題。3D打印技術(shù)在室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，使復(fù)雜形態(tài)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單化，比如說(shuō)鏤空設(shè)計(jì)、復(fù)雜幾何造型等等。該技術(shù)不僅可以提高線條間的連貫性，有效避免斷點(diǎn)問(wèn)題;同時(shí)，還能促進(jìn)室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化發(fā)展。3D打印技術(shù)可以降低樣板間與實(shí)際設(shè)計(jì)間的差異，從而間接提升企業(yè)整體裝修設(shè)計(jì)水平。

（三）傳統(tǒng)藝術(shù)對(duì)于3D打印技術(shù)。云岡石窟作為石窟藝術(shù)寶庫(kù)之一，于2001年末被列于世界遺產(chǎn)名錄之中。它的第3窟被青島按照原比例進(jìn)行了高精度復(fù)制。云岡石窟研究院、浙江大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院歷經(jīng)2年，運(yùn)用3D打印技術(shù)，復(fù)制云岡石窟第三窟的長(zhǎng)、寬、高分別為17.9米、13.6米、10米，真正意義上實(shí)現(xiàn)了1：1還原。石窟中的造像雕刻精美傳神、氣勢(shì)恢宏、場(chǎng)面壯觀，同時(shí)，還將千年風(fēng)化的痕跡展現(xiàn)的逼真到極致。

傳統(tǒng)藝術(shù)設(shè)計(jì)形態(tài)，凝聚著數(shù)代人的智慧結(jié)晶，短則幾十年，長(zhǎng)則上千年。而3D打印技術(shù)的誕生，給傳統(tǒng)工種造成威脅的同時(shí)，也使其迎來(lái)了新的發(fā)展契，這是科技進(jìn)步、社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著數(shù)字化時(shí)代的來(lái)臨，人們的生活發(fā)生翻天覆地的變化，這絕不僅僅是3D技術(shù)本身帶來(lái)的影響，而是大眾對(duì)于生活品質(zhì)的需求越來(lái)越高。

三、3D打印技術(shù)在藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的發(fā)展

3D打印行業(yè)發(fā)展速度逐年增長(zhǎng)，市場(chǎng)規(guī)模也逐步擴(kuò)大。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院分析認(rèn)為，未來(lái)3D打印的快速增長(zhǎng)主要依賴于建筑、工業(yè)機(jī)械、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)，3D打印的快速增長(zhǎng)反過(guò)來(lái)又加大了對(duì)3D打印材料的需求。當(dāng)前，我國(guó)在藝術(shù)設(shè)計(jì)中3D打印技術(shù)應(yīng)用的情況來(lái)看，3D打印技術(shù)運(yùn)用率并不是很高，因?yàn)槠渲羞€是有很多條件的限制。例如在室內(nèi)設(shè)計(jì)中工程施工時(shí)，由于打印空間界面時(shí)，對(duì)于3D打印機(jī)及材料來(lái)說(shuō)都是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)，所以要達(dá)到工程施工方面的要求，還需要提高3D打印機(jī)技術(shù)。但就目前經(jīng)來(lái)看，3D打印技術(shù)正在逐步進(jìn)入藝術(shù)設(shè)計(jì)這一領(lǐng)域，并且3D打印時(shí)代也是藝術(shù)創(chuàng)作的時(shí)代。藝術(shù)設(shè)計(jì)與3D打印技術(shù)可以說(shuō)是互利的關(guān)系，3D打印技術(shù)通過(guò)藝術(shù)設(shè)計(jì)得到了進(jìn)一步的發(fā)展，而藝術(shù)設(shè)計(jì)也因?yàn)?D打印技術(shù)的到來(lái)迎來(lái)藝術(shù)界新的改革。有人說(shuō)3D打印是壓倒工業(yè)生產(chǎn)社會(huì)的最后一根稻草，這些時(shí)代之所以偉大，歸根結(jié)底是因?yàn)閯?chuàng)新。