基于3D打印技術(shù)的地域特色影視場景構(gòu)建研究

趙一璟 李玉蘇

（吉林動(dòng)畫學(xué)院）

3D打印技術(shù)又被稱為增材制造技術(shù)，是新興的快速成型的先進(jìn)制造技術(shù)。是通過設(shè)計(jì)人員制作出三維模型，并且根據(jù)模型自動(dòng)分析出打印的工序，再將完成的三維模型分成逐層的截面，按結(jié)構(gòu)分解逐步進(jìn)行3D打印。這種打印成型的方法改變了以往場景設(shè)計(jì)制作、道具制作的手段，3D打印快速成型、個(gè)性化定制的特點(diǎn)，3D打印顛覆了以往的加工模式，能夠不受場景中復(fù)雜造型的限制，還具有節(jié)材節(jié)能等特性，高精度還原不同地域文化特色的場景造型及道具，進(jìn)一步促進(jìn)影視工業(yè)化的發(fā)展，使影視行業(yè)呈現(xiàn)出了新的發(fā)展態(tài)勢。

一、3D打印技術(shù)在地域特色影視場景構(gòu)建中的應(yīng)用概述

目前，影視場景中房屋結(jié)構(gòu)、道具的制作基本上還是以傳統(tǒng)的制作模式為主，對(duì)于科幻或者玄幻類電影中造型特殊的場景、道具，傳統(tǒng)的制作模式還是有一定的局限性。傳統(tǒng)的手工制作用到木材、泥巴、泡沫、樹脂等材料來進(jìn)行制作，往往表面粗糙、造型簡單、細(xì)節(jié)稀少，時(shí)間周期也長，特別對(duì)于需要呈現(xiàn)不同地域文化元素的電影，傳統(tǒng)的制作手段在短時(shí)間內(nèi)很難滿足高清特寫鏡頭的考驗(yàn)，而3D打印技術(shù)的出現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)的制作模式，是科技和藝術(shù)的碰撞，通過三維軟件建模直接輸出打印的形式，解決了精度的問題，恰巧能彌補(bǔ)這一缺憾。

3D打印在影視方面的應(yīng)用發(fā)展非常迅速，國內(nèi)外的案例屢見不鮮。不少電影里也包含了3D打印的元素，影片《云圖》中為我們呈現(xiàn)了食品3D打印機(jī)的獨(dú)特魅力，成龍的《十二生肖》珍貴的獸首就是經(jīng)過掃描之后，數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)在電腦內(nèi)，然后經(jīng)過3D建模、3D打印出來的。在拍攝一些特寫鏡頭或者鳥瞰鏡頭時(shí)，很多都會(huì)用到微縮模型。《哆啦A夢(mèng)：伴我同行》中大雄的房間就是一個(gè)微縮模型，3D打印的柜子、椅子等實(shí)物，很大程度上提升了觀影質(zhì)量。國產(chǎn)巨制科幻片《流浪地球》在拍攝的時(shí)候一度遭遇資金緊張的問題，3D打印的快速成型的特性為劇組解決了諸多難題，降低了影片中武器道具制作的成本。

二、3D打印技術(shù)對(duì)地域特色影視場景構(gòu)建的優(yōu)勢

（一）場景造型多樣化體現(xiàn)

3D打印技術(shù)能夠更好地呈現(xiàn)不同場景的美術(shù)風(fēng)格，創(chuàng)新豐富題材內(nèi)容，能夠縮短制作周期、節(jié)約成本，造型能力強(qiáng)，可制造出任何復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。3D打印技術(shù)具有一體成型的特征，是一種革命性的技術(shù)手段，可以進(jìn)行個(gè)性化定制，制造過程更柔性化，在批量生產(chǎn)制造上沒有復(fù)雜和簡單的區(qū)別，能夠很好地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)造型及場景道具的設(shè)計(jì)制作。設(shè)計(jì)師通過三維軟件制作完整的場景道具模型，導(dǎo)出STL文件格式，可以連接打印機(jī)進(jìn)行打印，打印完成再進(jìn)行細(xì)節(jié)接縫、打磨和上色處理?！都t矮星》劇組用3D打印了“星蟲”，以保護(hù)原始飛船模型在拍攝中不受損壞。原船經(jīng)過掃描，3D打印，用環(huán)氧樹脂處理，一周內(nèi)上漆，生產(chǎn)成本也大大降低。在新的技術(shù)手段加持下，可以更好地進(jìn)行創(chuàng)作，使電影中的復(fù)雜的場景、道具設(shè)計(jì)等能更完美地切合場景主題，使地域特征場景中人文風(fēng)情的表現(xiàn)脫離傳統(tǒng)制作工藝的限制，更好地挖掘和宣揚(yáng)本土傳統(tǒng)文化。

（二）地域文化元素的輸出

豐富的地域文化從時(shí)間和空間上為影視創(chuàng)作提供源源不斷的豐富的創(chuàng)作靈感與素材，不同主題的影視作品在創(chuàng)作上也有自己獨(dú)特的地域性，不同地域文化中的建筑風(fēng)格、交通文化、人物塑造、畫面色彩、宗教信仰、節(jié)日慶典等都有著不同的文化影響。3D打印技術(shù)能夠結(jié)合影片主題的時(shí)代文化和地域文化打造出符合該地域文化的場景道具作品，更好的表達(dá)不同地域的風(fēng)土民情、風(fēng)俗習(xí)慣、歷史內(nèi)涵、文化形態(tài)，促進(jìn)地域文化和影視文化的連接。

3D打印技術(shù)對(duì)于電影創(chuàng)作而言是布景或主要情節(jié)點(diǎn)的載體。每個(gè)地域都有自身的特色，如莫言筆下的紅高粱、陳忠實(shí)筆下的白鹿原等都凝聚著自身豐富的情感和文化內(nèi)涵。例如東北的房屋結(jié)構(gòu)、日常生活用品和飲食文化都有著東北獨(dú)特的味道，由于地域的關(guān)系東北的房屋結(jié)構(gòu)多為磚瓦房，飲食方式經(jīng)常吃燉菜，酸菜等腌制食品，電視劇中的房屋結(jié)構(gòu)、道具、吃飯場景都能夠展現(xiàn)東北地域文化。3D打印使不同地域文化場景的細(xì)節(jié)得以最大限度地還原，觀眾更好地帶入到影片中，對(duì)地域文化加深了解。技術(shù)的革新帶動(dòng)了人們深入探討影視作品的文化內(nèi)涵和人文情懷，對(duì)影視創(chuàng)作和傳播有很重要意義。

（三）更加實(shí)用和高效

3D打印技術(shù)的成型周期短。相比傳統(tǒng)的制作方式能夠節(jié)省劇組前期籌備時(shí)間。3D打印可以同時(shí)制作多個(gè)部件，制造的速度更快，從而可以更高效地完成每個(gè)設(shè)計(jì)修改。3D打印技術(shù)在精細(xì)程度、工作效率方面都有了極大地改善和提高。

加工制作更加便捷，節(jié)約制作成本。利用3DMAX軟件建模導(dǎo)出STL格式進(jìn)行打印制作，可以在模型制作階段進(jìn)行檢查核實(shí)具體樣式，在最終成型之前可以及時(shí)調(diào)整修改。3D打印只需要保證厚度，所有的結(jié)構(gòu)都能打印出來，可以設(shè)計(jì)更復(fù)雜的造型。傳統(tǒng)方式打造的道具形狀越復(fù)雜成本越高，而3D打印的復(fù)雜度將不再與成本形成正比，只是按照材料成本和時(shí)間成本以及機(jī)器損耗成本進(jìn)行計(jì)算，改變了傳統(tǒng)意義上的定價(jià)方式以及制造成本的計(jì)算方式。

3D打印高度的靈活性，通過模型復(fù)制可以快速實(shí)現(xiàn)同一模型的不同版本和尺寸的制作，如特寫鏡頭、特技鏡頭或特效鏡頭等，都被大大簡化，毫不費(fèi)力。

可以按需打印，如果場景中有損壞的部分，幾乎可以瞬間完成設(shè)計(jì)變更，并在幾小時(shí)內(nèi)制作出原型。通過前期模型文件針對(duì)部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行打印，避免耗費(fèi)較多的材料以及時(shí)間成本。導(dǎo)演也可以隨時(shí)查看原型，進(jìn)行修改，擴(kuò)大或縮小比例，在設(shè)計(jì)模型時(shí)就可以大大節(jié)省時(shí)間。

影視劇中經(jīng)常涉及一些特殊造型的結(jié)構(gòu)和道具，比如造型復(fù)雜的建筑樣式、頭冠頭飾，武器器械等，造型復(fù)雜且定制性強(qiáng)，需求的數(shù)量少給以往的影視劇創(chuàng)作帶來了不少困擾，而這些需求完美契合3D打印特點(diǎn)。3D打印可以個(gè)性化定制，區(qū)別于傳統(tǒng)制作材料，既輕便又堅(jiān)固，打印出的場景道具造型更加美觀輕便，方便演員表演。還可利用3D打印技術(shù)制作原型，再進(jìn)行翻模工藝制作場景道具。充分利用3D打印技術(shù)造型能力強(qiáng)用時(shí)短的特點(diǎn)，也能發(fā)揮批量翻模工藝在數(shù)量成本和性能上的優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)受住特寫鏡頭的考驗(yàn)，完美地還原導(dǎo)演和美術(shù)的要求，提升觀影效果和影片質(zhì)感。

三、3D打印技術(shù)對(duì)地域特色影視場景構(gòu)建的不足

（一）材料上存在限制性

目前3D打印的材料領(lǐng)域仍是產(chǎn)業(yè)鏈中比較薄弱的環(huán)節(jié)，3d打印材料有很多，常見的有樹脂類材料、石蠟材料、金屬材料、陶瓷材料及其復(fù)合材料等，常用的材料主要有光敏樹脂、尼龍材料、橡膠等，打印效果受材料限制，還有很多無法實(shí)現(xiàn)打印的材料。從整個(gè)產(chǎn)業(yè)來看，材料的價(jià)格、質(zhì)量的穩(wěn)定性、易用性等還有待提高，新型材料研發(fā)面臨的瓶頸也難以在短時(shí)間內(nèi)取得突破。樹脂材料過脆，不適合用于制造像劍、刀這樣的小道具。場景道具造型大多要二次打磨、上色等工序。影視產(chǎn)業(yè)想要多元化發(fā)展，需要多樣化的個(gè)性材料種類，材料已經(jīng)是制約3D打印技術(shù)廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵問題之一。

（二）大尺寸場景道具制作成本較高

3D打印技術(shù)在影視場景道具制作中，更適合打造一些精度較高的小尺寸道具以及場景構(gòu)件。較大尺寸的道具目前來說并不適合3D打印，因?yàn)轶w型較大建筑結(jié)構(gòu)會(huì)涉及3D打印機(jī)打印物體尺寸、材料成本、時(shí)間成本，以及打印之后如何拼接打磨、上色等限制，最終導(dǎo)致完成的周期過長、較比傳統(tǒng)制作方式成本過高等問題。目前大尺寸的道具大多還是以造價(jià)相對(duì)便宜的泡沫切割制作著色、木制材料制作等形式為主。

（三）3D打印人才不足

3D打印技術(shù)需要先有設(shè)計(jì)方案，之后進(jìn)行模型制作，這就需要精通建模以及3D打印的人才來輔助完成。三維建模如同手工制作模型一樣，需要還原地域特色場景、道具細(xì)節(jié)，很大程度上取決于建模師，十分考驗(yàn)設(shè)計(jì)人員的整體技術(shù)水平、造型能力，需要將專業(yè)基礎(chǔ)與3D打印技術(shù)充分融合，制作精度較高復(fù)雜模型的費(fèi)用甚至高于打印模型的費(fèi)用。

針對(duì)目前影視行業(yè)的發(fā)展情況來說，缺乏專業(yè)知識(shí)普及平臺(tái)，從業(yè)人員少，專業(yè)能力差，交叉學(xué)科能力弱。很多學(xué)校認(rèn)識(shí)不足，無力引進(jìn)有關(guān)3D打印設(shè)備，只是通過一些零散的知識(shí)片面的學(xué)習(xí)3D打印技術(shù)，無法整合現(xiàn)有影視行業(yè)資訊以及3D打印技術(shù)有關(guān)學(xué)習(xí)資源。其次，師資力量薄弱。師資隊(duì)伍多為專職教師，缺少影視劇組的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，未與行業(yè)發(fā)展的實(shí)際需求對(duì)接。

（四）影視產(chǎn)業(yè)化程度低，商業(yè)模式單一

目前的3D打印行業(yè)還處于初步發(fā)展階段，影視產(chǎn)業(yè)化程度較低，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及開發(fā)平臺(tái)尚未確立，還處于無序狀態(tài)。整體行業(yè)創(chuàng)新意識(shí)薄弱且缺乏有效的成果轉(zhuǎn)化機(jī)制。電影工業(yè)大發(fā)展，起步雖然晚，但市場容量以及潛力巨大。有大量企業(yè)加入3D打印產(chǎn)業(yè)，但由于采購的設(shè)備利用率不高，人才不足，材料費(fèi)用較高等問題，并沒有形成完整的3D打印影視產(chǎn)業(yè)鏈。其次，3D打印技術(shù)的模型數(shù)據(jù)庫與運(yùn)營平臺(tái)沒有完善，缺乏有效的供應(yīng)合作關(guān)系。行業(yè)的發(fā)展需要完善的供應(yīng)、服務(wù)體系和市場平臺(tái)，包括設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)、3D打印設(shè)備、打印材料提供商、3D打印服務(wù)商等。

四、3D打印技術(shù)對(duì)地域特色影視場景構(gòu)建的具體表現(xiàn)

（一）創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維及表現(xiàn)形式

中國有著悠久的歷史，五十六個(gè)民族經(jīng)過長期的沉淀，逐漸形成了具有不同特色的文化傳統(tǒng)，這就是所謂的地域文化。地域特征是自然人文的雙重表現(xiàn)，影視場景中的時(shí)間和空間的構(gòu)建，離不開地域特征的塑造，美術(shù)創(chuàng)作作為一種重要的藝術(shù)形式，需要與地域文化的特征相結(jié)合，要想實(shí)現(xiàn)多元化的美術(shù)創(chuàng)作就需要結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)手段。3D打印技術(shù)是工業(yè)化背景下應(yīng)運(yùn)而生，借助3D打印技術(shù)這一創(chuàng)新表現(xiàn)形式，在概念設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)和技術(shù)上創(chuàng)新，影視場景、道具的涉及多學(xué)科的綜合應(yīng)用，創(chuàng)新了影片劇情和場景道具設(shè)計(jì)的表現(xiàn)形式，不受造型、顏色及構(gòu)造的限制，給美術(shù)創(chuàng)作提供了更廣闊，更靈活的空間。有助于形成不同民族特色文化特色的場景，將民族地域文化融人到美術(shù)創(chuàng)作中，展現(xiàn)并弘揚(yáng)中華民族精神，創(chuàng)新拓展創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維，讓創(chuàng)新成為發(fā)展的第一動(dòng)力，為影視產(chǎn)業(yè)不斷地發(fā)展服務(wù)。

在影視作品中不同特色的場景構(gòu)件以及道具、視覺相關(guān)特效打造上，簡化了設(shè)計(jì)制造過程，顛覆了傳統(tǒng)模式和設(shè)計(jì)思路，通過3D建模、3D掃描、3D打印技術(shù)手段為影片的場景造型服務(wù)。沒有比3D打印更容易的方法來重現(xiàn)影視場景中珍稀文物，雕像或武器，3D打印幾乎可以制作大部分布景細(xì)節(jié)的模型，還可以用各種材料鑄造，比如3D打印制作硅膠模具，從而可以實(shí)現(xiàn)小批量制造。3D打印原型制作，打印產(chǎn)品，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行打磨3D打印產(chǎn)品表面處理，在制作硅膠模具。突破了設(shè)計(jì)師在數(shù)字化模型文件上的想象力，可以更好地結(jié)合影片主題進(jìn)行更具創(chuàng)新性和美觀性的造型設(shè)計(jì)。

（二）3D打印技術(shù)在影視作品中的生產(chǎn)及成型方式

3D打印技術(shù)引發(fā)了一場電影行業(yè)的革命，幫助創(chuàng)造了比傳統(tǒng)制造方法更逼真的道具。3D打印的出現(xiàn)改變了影視場景道具的制作方式，在時(shí)間、靈活性和成本方面制定了新的標(biāo)準(zhǔn)。3D打印技術(shù)可以應(yīng)用ABS樹脂，聚乳酸，石膏，耐用尼龍，鈦合金，鍍金鍍銀，鋁材料，不銹鋼，橡膠等材料來進(jìn)行道具制作，先通過三維軟件進(jìn)行建模，再將完成的三維模型分成逐層的截面，按結(jié)構(gòu)分解逐步進(jìn)行3D打印，然后再將各個(gè)結(jié)構(gòu)件黏合在一起，最終得到完整的3D打印場景道具作品。雖然目前來看3D打印還不能作為一個(gè)完全獨(dú)立的工具，需要后續(xù)人工配合打造場景道具，但隨著技術(shù)的成熟，機(jī)器以及耗材價(jià)格調(diào)整，我們可以在電腦上創(chuàng)建耗時(shí)的細(xì)節(jié)，比傳統(tǒng)方法更精確。有了3D打印，生產(chǎn)同樣的物體只需要幾個(gè)小時(shí)就能夠生產(chǎn)出更多數(shù)量相同質(zhì)量的物體，3D打印在影視行業(yè)的應(yīng)用也必然越來越廣。

五、結(jié)語

影視美術(shù)產(chǎn)業(yè)是一個(gè)具備創(chuàng)新性、融合性、需要廣闊知識(shí)面的產(chǎn)業(yè)，電影制片人和導(dǎo)演總是通過鏡頭技巧、特效和道具的結(jié)合，讓觀眾相信他們?cè)阢y幕上看到的是真實(shí)的。3D打印技術(shù)已經(jīng)漸漸滲透到了影視行業(yè)的方方面面，它作為一個(gè)便利工具，可以完善從草圖到成品加工之間的產(chǎn)品確定成型的流程，還可以進(jìn)行個(gè)性化創(chuàng)新定制，拓展新的設(shè)計(jì)思路、開發(fā)創(chuàng)意空間，激發(fā)設(shè)計(jì)師的創(chuàng)新思維。能夠快速地將設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)物，導(dǎo)演以及美術(shù)可以很直觀的針對(duì)設(shè)計(jì)調(diào)整和修改，提高工作效率的同時(shí)還降低了整個(gè)團(tuán)隊(duì)的溝通的成本。由3D打印制作原模，在進(jìn)行打印、打磨、上色、拼接組裝，高性價(jià)比、逼真的電影道具加上先進(jìn)的攝像技術(shù)可以再現(xiàn)場景的每一個(gè)細(xì)節(jié)，創(chuàng)造出迷人的畫面，提升影片視覺效果和質(zhì)感。

藝術(shù)與科技的發(fā)展是離不開的，3D打印技術(shù)顛覆了傳統(tǒng)的打造方式，更快更精地制作出符合不同地域影片主題的場景以及道具造型，改變了我們的工作效率和加工模式，3D打印技術(shù)推動(dòng)了整個(gè)影視產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，讓我們更好地將現(xiàn)代審美與地域元素相結(jié)合，將民族文化、地域文化、精神內(nèi)涵傳承下去，也為不同地域特色影視作品場景的打造拓寬思路。