數(shù)字雕塑技術(shù)在高校中的應(yīng)用發(fā)展研究

于光勇

摘 要：隨著5G和3D打印技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化科技的時代也隨之到來，現(xiàn)代雕塑藝術(shù)家已經(jīng)不用再受制于傳統(tǒng)的雕塑手段，可以使用數(shù)字雕塑專用軟件，圍繞現(xiàn)實存在的事物或者頭腦中虛擬出來的物品進行數(shù)字雕塑。數(shù)字雕塑技術(shù)是一項發(fā)展迅速的高新技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)被應(yīng)用到諸多領(lǐng)域，高校也隨之開始重視培養(yǎng)這一方面的技術(shù)人才。文章將圍繞數(shù)字雕塑技術(shù)在高校中的實際應(yīng)用以及發(fā)展進行詳細的分析討論。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng);3D打印;數(shù)字雕塑技術(shù);高校

一、概念分析

（一）數(shù)字雕塑技術(shù)

數(shù)字雕塑是利用計算機進行虛擬的雕塑，由二進制數(shù)字信號組成，是由虛擬到虛擬的一類創(chuàng)作方式。傳統(tǒng)的雕塑手段是將石頭、木頭等材料，通過“雕”與“塑”的手段轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌煨偷膶嵨?，存在的維度是現(xiàn)實的，而數(shù)字雕塑與之相反，存在的維度是虛擬的。維度的不同是造成兩者之間不同的最根本原因，因為數(shù)字雕塑突破了空間的局限性，處于相對無限的狀態(tài)，而傳統(tǒng)的雕塑仍然是局限于有限的三維立體空間。近年來，數(shù)字雕塑技術(shù)突飛猛進，主要依靠ZBrush、Maya、3D MAX、C4D、Blender等專業(yè)軟件的大力支持。

（二）數(shù)字雕塑的類型

數(shù)字雕塑從成本類型上可以分成兩個類型：一種是利用計算機軟件根據(jù)輸入要求，操作3D打印機、數(shù)控機床、激光雕刻機、快速成型機等機器設(shè)備將相關(guān)材料塑造成為實體雕塑作品。另一種則是利用計算機數(shù)字技術(shù)模擬制作的影視游戲的自然景物、背景道具、虛幻角色和純?nèi)S作品等虛擬雕塑產(chǎn)物，例如，游戲《王者榮耀》中的人物角色、影視劇中的動漫角色。

（三）應(yīng)用發(fā)展數(shù)字雕塑技術(shù)的實際意義

隨著網(wǎng)絡(luò)和3D打印技術(shù)的飛速發(fā)展，有很多人認為數(shù)字雕塑技術(shù)的目的就是為了用機器取代人工，實現(xiàn)智能化發(fā)展。其實發(fā)展數(shù)字雕塑技術(shù)的目的并不是將傳統(tǒng)雕塑取代，而是使現(xiàn)代雕塑家可以不在超越傳統(tǒng)雕塑上走彎路。數(shù)字雕塑技術(shù)有其特有的使命，作為一種新的技術(shù)種類，它有著強大的功能和無限的魅力，例如，雕塑家可以使用雕塑數(shù)字軟件，在數(shù)字空間中建造物品模型，通過電腦數(shù)字程序調(diào)用相關(guān)命令從而設(shè)置多彩多姿的物品樣態(tài)，同時可以以此為樣本隨時進行適度修改和調(diào)整。在數(shù)字虛擬的空間中，雕塑家不再受制于材質(zhì)、空間等因素，可以自由發(fā)散思維，對事物開展無限制的想象，進行無限制的創(chuàng)作，這就可以達到想要的效果，并且這對我國文物修護和保護領(lǐng)域來說可謂是大有幫助。對于各大高校來說，培養(yǎng)此類高新技術(shù)的人才，不但可以推動此領(lǐng)域的科技創(chuàng)新，還可以為我國諸多領(lǐng)域做出貢獻。

二、應(yīng)用與發(fā)展

（一）在虛擬環(huán)境中的應(yīng)用

隨著5G網(wǎng)絡(luò)的上市，我國在動漫和游戲領(lǐng)域都取得了突飛猛進的進步，我們在銀屏上看到的奇特動漫人物和游戲里面的游戲角色，這些現(xiàn)實生活中不存在的虛擬人物角色的打造都離不開一項高新技術(shù)——數(shù)字雕塑技術(shù)。利用數(shù)字雕塑技術(shù)可以制作動漫里邊的人物形象、環(huán)境背景，可以制作動漫中經(jīng)典人物的服裝、道具，還可以為定格動畫制作動畫模型，甚至打印動漫食品造型。在高校計算機領(lǐng)域，有很多專業(yè)是關(guān)于軟件開發(fā)和游戲開發(fā)的，所以高校學(xué)生在做游戲開發(fā)教學(xué)的過程，就可以應(yīng)用此技術(shù)進行教學(xué)實踐應(yīng)用。學(xué)生和教師可以使用數(shù)字雕塑軟件在計算機數(shù)字虛擬空間中對角色目標進行精準雕刻，然后通過3D打印機進行現(xiàn)場打印，打印完成后再根據(jù)需要進行上色處理即可。整個打印過程中不需要人工干預(yù)，不僅快速便捷，而且效率還很高，并且這種技術(shù)不僅僅可以應(yīng)用在這些領(lǐng)域，也可以應(yīng)用在其他有相似需求的科技領(lǐng)域。

（二）在藝用解剖教學(xué)中的應(yīng)用

高校美術(shù)學(xué)院都會開設(shè)一門藝用解剖的，數(shù)字雕塑技術(shù)對傳統(tǒng)的藝用解剖課程有很大的輔助作用。數(shù)字雕塑技術(shù)是在三維建模的基礎(chǔ)上制作一系列人體模型的，這使學(xué)習(xí)藝用解剖課程的學(xué)生可以很直觀地看到三維模式下人的肢體結(jié)構(gòu)，可以讓學(xué)生很輕松理解藝用解剖學(xué)里面晦澀難懂的知識，從而提高學(xué)習(xí)效率，降低實操的難度。學(xué)生可以通過動態(tài)的流程演示，觀看到人體結(jié)構(gòu)的變化，觀察并理解造型繪畫中的陰影關(guān)系、透視變化等。教師還可以利用軟件三維模式的演示來還原真實畫面，給學(xué)生們更詳細生動地講解知識，加快學(xué)生接受理解知識的速度。

（三）虛擬修復(fù)和數(shù)字化保護方面的應(yīng)用

北京師范大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長周明全教授憑借“文物虛擬修復(fù)和數(shù)字化保護技術(shù)的研究與應(yīng)用”項目，榮獲了2009年國家科學(xué)技術(shù)進步二等獎。周教授在該項目中提出了對文物進行“虛擬修復(fù)”的理念，圍繞我國文化遺產(chǎn)大量的保護需要，運用現(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)，將計算機引入到文化遺產(chǎn)保護領(lǐng)域，創(chuàng)建了新型的文化遺產(chǎn)保護模式，制定了一系列對文化資源進行數(shù)字保護的技術(shù)標準規(guī)范，突破了文物數(shù)字信息化保護與傳承的核心技術(shù)，實現(xiàn)了對文物的精確建模和數(shù)字虛擬修復(fù)，為我國文化遺產(chǎn)的保護和傳承提供了堅實保障。此項目技術(shù)就有應(yīng)用到數(shù)字雕塑技術(shù)，運用此技術(shù)可以對受損的文物進行修復(fù)，達到保護文物的目的。例如，在我國的秦兵馬俑修復(fù)、唐代公主面貌復(fù)原、青銅器碎片匹配及拼接等一系列珍貴文物修復(fù)中都用到了數(shù)字雕塑技術(shù)。我國諸多高校都有自己的博物館，博物館內(nèi)保存的文物的修復(fù)工作應(yīng)用到此技術(shù)可以大大提高修復(fù)的效率以及修復(fù)的完整度，既實現(xiàn)修復(fù)文物的目的，還有效保護了珍貴的文化遺產(chǎn)。我國文物的數(shù)量巨大，形式多樣，其材質(zhì)、屬性也各不相同。隨著保存時間的不斷延長，這些歷經(jīng)歲月的珍貴文化遺產(chǎn)，或多或少地受到了破壞，比如一些陶瓷用具已經(jīng)出現(xiàn)裂紋甚至破碎，一些竹器、木器出現(xiàn)了殘缺、裂縫、飽水、變色，部分出土的精美紡織品、紙張等迅速氧化朽爛，還有部分金屬文物生銹嚴重、著色退化等，所以對數(shù)字雕塑技術(shù)的應(yīng)用也是必不可少的環(huán)節(jié)。

（四）數(shù)字雕塑技術(shù)的發(fā)展前景

隨著云計算、云存儲和5G的逐步發(fā)展，我們每一個人都基本上擁有了一個自己的“云電腦”，有自己的賬戶、存儲空間等，雕塑家可以隨時隨地使用“云電腦”進行雕塑創(chuàng)作，創(chuàng)作空間可以說處于一個相對無限的情況，也就是說再也不用必須到工作室才能進行創(chuàng)作，也不再受到工作地點和所在環(huán)境的限制。雕塑家有了“云電腦”這個便利助手，就不用再擔心受原來電腦運算能力的限制，更便利的是攻克了使用電腦進行大型雕塑創(chuàng)作時常出現(xiàn)的系統(tǒng)崩潰、電腦死機等問題。在不久的將來，一旦“云電腦”和量子計算實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，電腦的運算數(shù)量將不會再有限制，大型的數(shù)字雕塑的空間運算、模擬雕塑等都將順利實現(xiàn)。同時，隨著5G技術(shù)的廣泛運用，即使雕塑家同時使用VR技術(shù)、AR技術(shù)進行創(chuàng)作，其所需要的計算機的強大運算也可以在流暢性和工作效率上得到根本保證。托尼·克拉格曾經(jīng)指出，攝影在19世紀中葉對繪畫藝術(shù)造成的巨大變革沖擊，和當前電腦技術(shù)對雕塑藝術(shù)的巨大變革沖擊的影響是一致的。經(jīng)過150年的時間，人類終于發(fā)明了一項自動化生成立體造型的現(xiàn)代技術(shù)，其功效就如同造像術(shù)一樣，使得三維塑造展示的雕塑藝術(shù)更加便捷高效。當前，正在高歌猛進的5G技術(shù)將把數(shù)字雕塑技術(shù)帶入到一個全新的時代，更加強大的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)字運算和數(shù)字模擬建模等技術(shù)，將推動數(shù)字雕塑成為現(xiàn)代智慧生活的重要推動力。

三、結(jié)語

總的來說，數(shù)字雕塑技術(shù)在我國諸多領(lǐng)域都有很大的利用價值，在高校利用此技術(shù)幫助學(xué)生學(xué)習(xí)、做實際性應(yīng)用工作都不在話下，所以高校應(yīng)該重視這方面技術(shù)人才的培養(yǎng)，像這一類高新技術(shù)是走在科技領(lǐng)域的最前端的，其發(fā)展?jié)撃芏际俏粗?，但是技術(shù)的發(fā)展不僅能給從事雕塑行業(yè)的人帶來福音，還能輔助其他的一些傳統(tǒng)領(lǐng)域向前發(fā)展，這就說明數(shù)字雕塑技術(shù)的應(yīng)用價值非常高?，F(xiàn)在正處于5G、云計算、云存儲發(fā)展的智能時代，數(shù)字雕塑技術(shù)的發(fā)展還依賴于此，所以數(shù)字雕塑技術(shù)的發(fā)展前景也是巨大的，任何技術(shù)的發(fā)展都是通過升級和不斷革新才走向世界的，數(shù)字雕塑技術(shù)未來的發(fā)展之路還一望無際，在不同領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展都是非?？捎^的。

參考文獻：

[1]張瀚文，曾渝理.信息時代“展示設(shè)計”課程中的交互設(shè)計創(chuàng)意培養(yǎng)[J].課程教育研究，2017（17）：165.

[2]左祺琦.自動化數(shù)字技術(shù)對中國傳統(tǒng)繪畫的影響[J].自動化應(yīng)用，2019（3）：157-159.

[3]劉海濱.淺談數(shù)字技術(shù)在雕塑教學(xué)中的應(yīng)用[J].文化創(chuàng)新比較研究，2018（15）：51.

作者單位：

遼寧傳媒學(xué)院