現(xiàn)代技術(shù)在紫砂壺創(chuàng)新設(shè)計(jì)及制作中的應(yīng)用研究

摘要通過現(xiàn)代技術(shù)在紫砂壺的創(chuàng)新設(shè)計(jì)及制作中的運(yùn)用，使之規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，增加產(chǎn)品的實(shí)用性，設(shè)計(jì)出符合當(dāng)代審美標(biāo)準(zhǔn)的小批量、多樣化的紫砂壺造型，促使紫砂壺符合時(shí)代發(fā)展的需求。在紫砂壺創(chuàng)新設(shè)計(jì)中運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、逆向工程、人工智能等現(xiàn)代技術(shù)，擴(kuò)大從事紫砂壺設(shè)計(jì)的人群范圍，提高設(shè)計(jì)效率，降低設(shè)計(jì)難度，促使不同藝術(shù)門類的融合，進(jìn)而形成內(nèi)容豐富的資料庫。在紫砂壺制作中運(yùn)用數(shù)控加工、3D打印等現(xiàn)代技術(shù)使紫砂壺制作不再受到訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)的限制，提高制作的自動(dòng)化程度，從而滿足受眾對(duì)小批量、多樣式的產(chǎn)品需求。雖然目前現(xiàn)代技術(shù)介入紫砂壺設(shè)計(jì)與制作尚處于探索階段，但隨著智能技術(shù)的不斷優(yōu)化，藝術(shù)與技術(shù)之間的融合會(huì)不斷加強(qiáng)，未來現(xiàn)代技術(shù)將會(huì)對(duì)紫砂壺的發(fā)展起到積極的引導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞現(xiàn)代技術(shù)；紫砂壺；創(chuàng)新設(shè)計(jì)；制作工藝

基金項(xiàng)目：（1）江蘇省社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目，編號(hào)20YSB010；（2）2022年度江蘇高校哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究一般項(xiàng)目，編號(hào)2022SJYB0556；（3）南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目，編號(hào)2021SKYJ21。

目前有關(guān)當(dāng)代宜興紫砂壺藝的研究主要集中在大師和名家的作品鑒賞方面，觀念和制作技術(shù)方面的研究較為零散。顧景舟在《壺藝說》中表示，一件上好的作品要具備優(yōu)美的形態(tài)構(gòu)造、高超的加工技藝、優(yōu)秀的功能實(shí)現(xiàn)，并認(rèn)為高超的技藝是判斷紫砂壺優(yōu)劣的重要標(biāo)準(zhǔn)。許多的傳統(tǒng)手工藝品受到現(xiàn)代的設(shè)計(jì)理念影響，開始注重與現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)理念的融合，紫砂壺的前瞻性探索也不例外。當(dāng)然，也有一部分的紫砂從業(yè)者認(rèn)為現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念的涌入會(huì)對(duì)傳統(tǒng)紫砂帶來巨大的沖擊，會(huì)將先輩積攢、遺留下來的寶貴絕學(xué)丟棄掉。然而，只要仔細(xì)研讀紫砂的發(fā)展歷程，就不難發(fā)現(xiàn)紫砂的發(fā)展史就是不斷有新的思想和技藝產(chǎn)生的歷史，是和彼時(shí)的社會(huì)文化生活以及技術(shù)發(fā)展緊密相連的發(fā)展進(jìn)程，只要把握住核心思想和本質(zhì)特色，紫砂藝術(shù)就會(huì)保持自身獨(dú)有的語言發(fā)展下去，對(duì)當(dāng)代紫砂壺的前瞻性探索需將現(xiàn)今大眾對(duì)設(shè)計(jì)的理解融入紫砂壺的形態(tài)和修飾之中，此外還要將現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念糅合進(jìn)紫砂壺的點(diǎn)、線、面、體等元素里，以更加形象的形式表達(dá)制作者的想法，但是不能摒棄傳統(tǒng)的文化內(nèi)涵和基本的實(shí)用性，從而制作出具有現(xiàn)代設(shè)計(jì)思維的紫砂壺。

1現(xiàn)代技術(shù)在紫砂壺設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的紫砂壺設(shè)計(jì)要求從業(yè)人員必須熟知紫砂制作工藝，還要兼具書畫、雕刻、金石等方面的造詣修養(yǎng)才能制作出優(yōu)良的作品。隨著眾多現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的介入，此項(xiàng)技藝的分工更加細(xì)致，設(shè)計(jì)師、書畫家、工藝師各司其職、獨(dú)立創(chuàng)作，最后將各項(xiàng)成果匯聚于一把紫砂壺中。當(dāng)前能直接或間接介入紫砂壺設(shè)計(jì)的新技術(shù)主要有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、逆向工程技術(shù)和人工智能等，前三次工業(yè)革命基本是以工業(yè)化大生產(chǎn)來取代傳統(tǒng)手工藝為目的，而以信息化技術(shù)尤其是近年來快速發(fā)展的人工智能為代表的“第四次工業(yè)革命”卻為工藝美術(shù)的轉(zhuǎn)型發(fā)展指出了另外一條現(xiàn)代化的道路。

1.1計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用

隨著各種設(shè)計(jì)軟件越來越多的出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用領(lǐng)域也在快速地?cái)U(kuò)展，目前很多從事傳統(tǒng)工藝美術(shù)設(shè)計(jì)的人員也借助設(shè)計(jì)軟件，采用數(shù)字虛擬的方式設(shè)計(jì)、驗(yàn)證設(shè)計(jì)作品的前期效果以及功能、結(jié)構(gòu)的合理性。隨著計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力的不斷提升，設(shè)計(jì)軟件開發(fā)的不斷精進(jìn)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)紫砂壺設(shè)計(jì)提供越來越多的幫助。

1.1.1擴(kuò)展了紫砂壺設(shè)計(jì)的人群

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)被廣泛應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、園林規(guī)劃、動(dòng)畫插圖、影視特效、家裝設(shè)計(jì)等各個(gè)行業(yè)。專業(yè)電腦軟件的介入使紫砂壺設(shè)計(jì)不再難以入門，很多不同設(shè)計(jì)行業(yè)的從業(yè)人員借助此項(xiàng)技術(shù)開始介入到紫砂設(shè)計(jì)行業(yè)，使得紫砂壺的設(shè)計(jì)風(fēng)格和題材更加豐富。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)降低了設(shè)計(jì)的技術(shù)門檻，許多有想法的非專業(yè)人士可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)進(jìn)行紫砂壺的創(chuàng)作，實(shí)現(xiàn)自己的獨(dú)特創(chuàng)意，豐富了傳統(tǒng)的以幾何形體造型為主的壺型種類，緊追時(shí)代潮流，契合當(dāng)下年輕消費(fèi)群體的特殊審美訴求。

1.1.2提供了眾多的設(shè)計(jì)軟件

隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，各種設(shè)計(jì)軟件比比皆是，并且相互之間的兼容性越來越好，方便相互轉(zhuǎn)換，將三維數(shù)據(jù)直接輸入數(shù)控機(jī)床或3D打印機(jī)中即可把模型加工出來，比如Rhino軟件是以NURBS為成面原理的三維建模軟件，能對(duì)曲面進(jìn)行快捷構(gòu)建、編輯、修改、轉(zhuǎn)換格式等，以平面、弧面、自由曲面、幾何體等方式建造紫砂壺模型，Rhino可以保存、導(dǎo)出的曲面格式非常多樣，可將原有的NURBS格式數(shù)據(jù)導(dǎo)入到渲染軟件如Keyshot、三維動(dòng)畫制作軟件如Softimage3D等其他設(shè)計(jì)軟件中，也能將NURBS格式模型轉(zhuǎn)導(dǎo)為網(wǎng)格面模型供3DMax、MAYA等軟件調(diào)用。Pro Engineer是一種精細(xì)的參數(shù)化建模軟件，制作的模型約束性較強(qiáng)，數(shù)據(jù)可直接用于數(shù)控加工。3DMAX、MAYA、AUTOCAD、精雕、維宏等都是可以建立紫砂壺三維模型的軟件，這些數(shù)字模型均可以導(dǎo)入到三維數(shù)字雕刻系統(tǒng)，如zbrush、3d-coat等，只需導(dǎo)入一個(gè)低精度模型便可為其自動(dòng)創(chuàng)建UV，一次性繪制法線貼圖、置換貼圖、顏色貼圖、透明貼圖、高光貼圖等。

1.1.3提高了設(shè)計(jì)工作的效率

使用專業(yè)的軟件完成設(shè)計(jì)任務(wù)可以減少很多的重復(fù)性工作，有利于返工修改、返還歷史記錄等，可逆性是傳統(tǒng)方法不具備的優(yōu)勢(shì)，尤其對(duì)一些改良性的設(shè)計(jì)任務(wù)不必從零做起，只要在原有數(shù)字模型的基礎(chǔ)上稍加修改就可以創(chuàng)作出成百上千種不同造型、裝飾的系列壺形，且用色、圖案、分布可以隨意搭配組合，這種設(shè)計(jì)方法相較于以往的紫砂壺設(shè)計(jì)方法更加高效、快捷、方便，設(shè)計(jì)的工序大大減少。在紫砂壺圖案設(shè)計(jì)中可以很方便地模擬適合各種受眾心理和生產(chǎn)工藝的圖案，并且可以將紫砂壺的各部件任意增減變形，對(duì)于紫砂壺的表面效果處理可以使用材質(zhì)貼圖的方法模擬出任何想要的效果，還可以隨意調(diào)整位置、角度，如果需要生成連續(xù)性的圖案效果，通過圖案的重復(fù)排列產(chǎn)生韻律感，只要先將主體圖案做好，再運(yùn)用復(fù)制、旋轉(zhuǎn)等工具即可。再比如，在設(shè)計(jì)紫砂壺造型中一些具有難度的部件時(shí)，按照傳統(tǒng)做法需要花費(fèi)大量的時(shí)間且具備精湛的技術(shù)才能得出最終效果，如果效果不理想還需重新再做，非常耗時(shí)、耗力，但是使用電腦軟件制作只需先將這些部件單獨(dú)完成，之后根據(jù)需要任意拼接組合，還可在此基礎(chǔ)上再次修正、變形、增減等，能產(chǎn)生很多種造型，還能得到意想不到的效果，不僅提高了工作效率，而且在一個(gè)主方案的基礎(chǔ)上得出許多備用方案，為之后的設(shè)計(jì)存儲(chǔ)大量的資料。

1.1.4增加了壺型與裝飾的虛擬效果

電腦設(shè)計(jì)軟件在紫砂壺創(chuàng)作中的運(yùn)用主要是由三維軟件做成一個(gè)模具的數(shù)字模型，然后經(jīng)數(shù)控設(shè)備加工出實(shí)體模具，再由壺藝師運(yùn)用手工結(jié)合模具的方法做出實(shí)體紫砂壺。在這個(gè)過程中由于三維模型可以直接生成模具，因此省去了制作樣壺的步驟，同時(shí)由于模具的存在，可以在手工成型的基礎(chǔ)上進(jìn)行壺型修正，提高了紫砂壺的成品率，縮短了制作時(shí)間。由于三維軟件模擬出的效果圖在不需做出實(shí)物的情況下就可以看出紫砂壺在任何階段所呈現(xiàn)出的效果，這樣方便了壺藝師、設(shè)計(jì)師、書畫家、鐫刻家等不同分工人員之間的溝通。運(yùn)用電腦軟件設(shè)計(jì)紫砂壺，所有的數(shù)據(jù)、素材均采用數(shù)字化處理，設(shè)計(jì)師先設(shè)計(jì)出壺型草圖，之后拍照或掃描后錄入電腦軟件中，按照草圖形狀構(gòu)建出三維數(shù)字模型，書畫家繪制好作品后同樣通過拍照或掃描的方式轉(zhuǎn)化成數(shù)字圖片，然后在三維軟件中將兩者合而為一，調(diào)整書畫作品在紫砂壺上的位置、形狀、面積、方向等，以照片級(jí)的效果圖模擬出正刻、反刻、淺浮雕、深浮雕等各種雕刻效果，一種效果不滿意再更改成其他效果，直至滿意為止。而傳統(tǒng)的紫砂壺制作過程則是先由設(shè)計(jì)師通過繪制圖紙加口述的方式將設(shè)計(jì)方案?jìng)鬟_(dá)給制壺人員，制壺人員再依圖和自己的理解做出樣壺，在此過程中由于雙方的理解差異，做出的壺型和設(shè)計(jì)師的設(shè)想方案會(huì)存在一定的偏差，還要反復(fù)修改，待壺型滿意后再交由書畫家在壺身上創(chuàng)作。鑒于紫砂材質(zhì)的吸水性，如若不能一次成功，很有可能使得紫砂壺素坯成為廢品，等到雕刻人員鐫刻完畢之后一把紫砂壺的最終效果才能呈現(xiàn)在眼前。由此不難看出，通過電腦設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)紫砂壺其精確度和還原度都是非常高的，無論從經(jīng)濟(jì)方面還是創(chuàng)作效率、靈活性方面都要遠(yuǎn)勝于傳統(tǒng)的制作方法。

1.2逆向工程技術(shù)的應(yīng)用

一般紫砂壺設(shè)計(jì)過程要經(jīng)歷設(shè)計(jì)方案討論、草模制作、精細(xì)樣壺制作等眾多環(huán)節(jié)，而采用逆向工程技術(shù)從樣壺點(diǎn)云數(shù)據(jù)掃描、精修模型BUG、創(chuàng)新元素整合、磨具數(shù)控加工等，極大地簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)程序，縮短了開發(fā)周期。

1.2.1技術(shù)路徑

通過對(duì)紫砂壺上的三維掃描采集點(diǎn)來收集三維數(shù)據(jù)，經(jīng)逆向工程軟件對(duì)收集到的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分析，并對(duì)存在的BUG進(jìn)行擬合，如果要采用3D打印技術(shù)進(jìn)行制作就將模型保存為STL格式，采用CNC方式加工就將模型保存為STP格式，此項(xiàng)技術(shù)是在已有紫砂壺的造型基礎(chǔ)上對(duì)其局部進(jìn)行改進(jìn)、重構(gòu)的設(shè)計(jì)手法，其技術(shù)路徑見圖1。

1.2.2具體實(shí)施方法

首先，掃描實(shí)物獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)。三維掃描儀運(yùn)用光柵原理進(jìn)行物體掃描成像，為了得到高質(zhì)量的三維模型，要求事先在壺表面進(jìn)行噴粉處理，以便掃描時(shí)紫砂壺表面的受光度足夠強(qiáng)，然后在壺表面貼上足以成像的標(biāo)記點(diǎn)，便于掃描軟件的自動(dòng)合成，點(diǎn)越多、分布越合理得到的模型質(zhì)量越高（見圖2），之后在軟件中生成初步三維數(shù)據(jù)模型（見圖3）。

其次，將生成的初步三維模型進(jìn)行擬合修補(bǔ)。將初步生成的三維數(shù)據(jù)導(dǎo)入Geomagic Design X軟件，將模型中存在的噪音和冗余點(diǎn)修補(bǔ)、擬合，保存為STL格式，可以直接在3D打印機(jī)中快速成型。而對(duì)于一些造型復(fù)雜、曲面多變的實(shí)體紫砂壺，前期掃描模型問題會(huì)比較多，因此在修補(bǔ)擬合后為了避免有些面片存有疊加和間隙等問題，還要進(jìn)行查重、刪除、銳化、修復(fù)等工作。另一種處理方式是將面片轉(zhuǎn)成自由曲面，獲取高精度曲面模型，保存為STP格式進(jìn)行CNC數(shù)控加工。

最后，逆向建模創(chuàng)新設(shè)計(jì)。切割三維面片紫砂壺模型，將不同特征的紫砂壺部件劃分好，以便后面的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，確定逆向得到的三維數(shù)字模型特征、最突出的特征點(diǎn)，構(gòu)建曲面生成思路以及特征點(diǎn)的融入方式，選擇“拉伸二維截面”命令決定形狀規(guī)則，進(jìn)而生成原實(shí)體模型。在草繪階段一般會(huì)將壺底定為基準(zhǔn)面，利用基準(zhǔn)面截取壺身輪廓線，然后退出草繪，之后完成壺身拉伸，由壺底至壺頂或自定義拉伸高度生成壺身實(shí)體，通過“3D草圖”命令建草圖，確定紫砂壺的對(duì)稱基準(zhǔn)面，繪出壺嘴與壺柄的曲線，使用“掃描”命令生成壺嘴和壺柄，在連接處做倒角處理。紫砂壺的其他部位生成方式與上述過程類似，最終完成后自動(dòng)轉(zhuǎn)成自由曲面，也可選取面片中的“變換體”命令將實(shí)體轉(zhuǎn)換為面片，以STEP、IGES等格式導(dǎo)入U(xiǎn)G軟件生成加工代碼。

1.3人工智能的應(yīng)用

人工智能的核心是數(shù)據(jù)和運(yùn)算，具體分為算力、算法和數(shù)據(jù)幾部分，數(shù)據(jù)的可計(jì)算性是促進(jìn)前沿科技不斷演進(jìn)的關(guān)鍵力量。人工智能在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是根據(jù)各種已有條件按照一定的公式產(chǎn)生運(yùn)算結(jié)果的，人們往往認(rèn)為人工智能在創(chuàng)造力和想象力上存在缺陷，還不能夠?qū)ι鐣?huì)背景、文化內(nèi)涵和人類情感等方面有更深層次地理解，因而在文化、審美和情感方面的表達(dá)還不是十分到位，但是隨著AlphaGo、ChatGPT、Midjourney等具備自我學(xué)習(xí)和進(jìn)化能力的人工智能軟件的出現(xiàn)，打破了人們對(duì)人工智能的固有認(rèn)知，人工智能也具有了“智慧”。人工智能介入紫砂壺的設(shè)計(jì)是由其本質(zhì)特性決定的，紫砂壺作為既具備實(shí)用功能又可以觀賞把玩的器具，有復(fù)雜的構(gòu)成元素和層級(jí)結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)特的設(shè)計(jì)流程和文化語義，只有深入認(rèn)識(shí)、洞察紫砂壺的本體文化構(gòu)成層級(jí)，才能給人工智能創(chuàng)造合理的學(xué)習(xí)環(huán)境，才能明確設(shè)計(jì)紫砂壺造型的維度、層級(jí)。

1.3.1人工智能介入紫砂壺設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)

紫砂壺具備功能性，在創(chuàng)作時(shí)必須遵循一定的規(guī)矩和準(zhǔn)則，例如壺嘴必須等同或高于壺蓋的高度，壺把的造型尺度在執(zhí)握時(shí)要適合發(fā)力且舒適，壺蓋與壺身相扣一定要緊致，防止倒水時(shí)滑蓋脫落或者漏水等，這些造型的要求可以做成數(shù)據(jù)讓人工智能學(xué)習(xí)并不斷完善。紫砂壺的裝飾元素雖然存在于器具的表面，不會(huì)對(duì)使用功能產(chǎn)生根本的作用，但是對(duì)造型風(fēng)格卻有著直觀影響，不同使用群體對(duì)裝飾有著不同的喜好，且指向性比較明確，選擇性比較多樣，裝飾性題材積累時(shí)間長(zhǎng)、領(lǐng)域廣、內(nèi)容多，因此特別適合人工智能發(fā)現(xiàn)規(guī)律、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷自我學(xué)習(xí)和優(yōu)化。

紫砂壺之所以能在眾多的傳統(tǒng)工藝品中發(fā)展較好，就是因?yàn)槠渌哂械膶?shí)用性，造型、裝飾都要以實(shí)用性為基礎(chǔ)，以提升實(shí)用性為發(fā)展目標(biāo)。人工智能介入創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)要融合人體工學(xué)、消費(fèi)心理學(xué)、造型美學(xué)等相關(guān)知識(shí)，而裝飾元素以中國文化為背景，當(dāng)下審美為依據(jù)，不能脫離人們的消費(fèi)訴求隨意使用。紫砂壺作為商品流入市場(chǎng)必然要遵循市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律，不然很難完成從工藝品到商品的轉(zhuǎn)化，為了使紫砂壺的商品性更為突出，對(duì)人工智能要有兩方面的要求：首先體現(xiàn)在生產(chǎn)制作環(huán)節(jié)，市場(chǎng)對(duì)紫砂壺的需求量非常龐大，因此紫砂壺的產(chǎn)量也十分可觀，暢銷壺型會(huì)重復(fù)制作多個(gè)，這種不斷復(fù)制器型的產(chǎn)品十分適合人工智能的介入，通過量化產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)制定對(duì)紫砂壺在生產(chǎn)過程中的有效規(guī)劃，造型與生產(chǎn)的相互配合達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；拇笈可a(chǎn)；其次體現(xiàn)在管理分工環(huán)節(jié)，早期的傳統(tǒng)工藝品制作沒有明確詳細(xì)的分工，但是隨著社會(huì)的發(fā)展，分工越來越細(xì)致，造物活動(dòng)成為一個(gè)系統(tǒng)的工程，人工智能介入到紫砂壺制作的分工管理中能有效調(diào)節(jié)生產(chǎn)資源的分配，提高制作效率，提升產(chǎn)品的商業(yè)價(jià)值，還可以大大提高設(shè)計(jì)階段的產(chǎn)出率，由于人工智能所掌握的資源數(shù)量遠(yuǎn)超人類大腦的存儲(chǔ)量，因此在不同風(fēng)格的遷移表現(xiàn)上也要優(yōu)于人類。人工智能對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可以得出當(dāng)下以及未來的流行趨勢(shì)，作為紫砂壺設(shè)計(jì)的依據(jù)制作出符合時(shí)代審美標(biāo)準(zhǔn)的器型。

1.3.2人工智能介入紫砂壺設(shè)計(jì)的作用

人工智能通過投喂資料，再經(jīng)過一定訓(xùn)練可以具備自我生成作品的能力，可作為設(shè)計(jì)師前期的參考方案。首先根據(jù)紫砂壺本體文化結(jié)構(gòu)信息層收集相關(guān)資料并投喂到數(shù)據(jù)庫中，隨后軟件系統(tǒng)反復(fù)對(duì)這些資料進(jìn)行分解、學(xué)習(xí)、整合，以便構(gòu)造差異量表，對(duì)紫砂壺的形態(tài)元素進(jìn)行評(píng)估，通過因子分析評(píng)估數(shù)據(jù)得到不同造型風(fēng)格的構(gòu)成元素，據(jù)此可以構(gòu)建數(shù)據(jù)庫；其次通過人工智能引入大數(shù)據(jù)分析的計(jì)算方式建立生成系統(tǒng)框架，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯等幾何算法構(gòu)建與紫砂壺形態(tài)特征相關(guān)的數(shù)據(jù)庫和計(jì)算機(jī)推理系統(tǒng)，重點(diǎn)是利用特殊的法則將紫砂壺形態(tài)特征與對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵詞、描述、圖片等素材關(guān)聯(lián)起來，這些法則主要來自數(shù)量理論的計(jì)算和諸如顏色條款原理等。紫砂壺形態(tài)、色彩、材質(zhì)、裝飾等設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)將會(huì)被分門別類地放置在不同的數(shù)據(jù)庫中，所有設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)包含了紫砂壺的各個(gè)方面，這些細(xì)節(jié)都是為整體創(chuàng)新服務(wù)的，相應(yīng)地也和各數(shù)據(jù)庫中的素材相對(duì)應(yīng)，結(jié)合設(shè)計(jì)上的各個(gè)細(xì)節(jié)及其相關(guān)素材由特定的推理系統(tǒng)推導(dǎo)出來，并以圖形方式呈現(xiàn)出來。

人工智能憑借強(qiáng)大的計(jì)算能力和資料庫中足夠豐富的存儲(chǔ)量，通過語義分割、目標(biāo)檢測(cè)、行為重識(shí)別等可以打破以往藝術(shù)門類之間筑造的壁壘，將不同的藝術(shù)元素遷移到紫砂壺的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，例如可以提取很多優(yōu)美舞蹈動(dòng)作的形態(tài)線條，優(yōu)化處理后運(yùn)用到紫砂壺的器型上，從而生成一款視覺感受與舞蹈相似的紫砂壺造型。依照以上思路可以將紫砂壺的制作工藝和設(shè)計(jì)意圖分隔開，先不要考慮工藝問題，讓設(shè)計(jì)師根據(jù)其他藝術(shù)門類的經(jīng)典作品為依據(jù)，將與之相關(guān)的描述輸入到人工智能系統(tǒng)，然后產(chǎn)生一把具有相似藝術(shù)風(fēng)格的作品，再根據(jù)作品形態(tài)、色彩、裝飾等找到相關(guān)工藝去實(shí)現(xiàn)，這樣可以幫助設(shè)計(jì)師進(jìn)行快捷設(shè)計(jì)和創(chuàng)意參考，實(shí)現(xiàn)多種創(chuàng)新元素相組合。近年來，隨著個(gè)性化、定制化需求日益增長(zhǎng)，小批量、多樣式的生產(chǎn)方式逐漸成為主流，人工智能通過對(duì)不同藝術(shù)門類經(jīng)典作品的分解學(xué)習(xí)，在現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上可以不斷增加自己的作品數(shù)量和種類，并不斷更迭演化以匹配適合的方案，進(jìn)化為“自主創(chuàng)新＋自動(dòng)建模＋自成效果”的前期海選方案設(shè)計(jì)模式。

2現(xiàn)代技術(shù)在紫砂壺制作中的應(yīng)用

2.1數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)控加工技術(shù)通過數(shù)控機(jī)床把三維軟件制作的數(shù)字模型銑出模具，然后借助模具成型制作出紫砂壺實(shí)體。紫砂壺成型技術(shù)發(fā)展至今，使用模具已經(jīng)非常普遍了，而且使用到的制作工具相較之前也增加許多，不同的壺型會(huì)有專門的制作工具和成型技術(shù)，如果純粹靠手工制作這些工具和模具費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，如今隨著數(shù)控技術(shù)的加入，以往繁瑣的工序變得簡(jiǎn)單許多。

2.1.1增強(qiáng)對(duì)紫砂壺細(xì)節(jié)的表現(xiàn)

紫砂壺在開始出現(xiàn)時(shí)只是普普通通的家用陶器，對(duì)造型、裝飾沒有什么要求，只要能用即可，后來由于文人雅士對(duì)于紫砂藝術(shù)的關(guān)注，紫砂壺的發(fā)展變得更加豐富，出現(xiàn)了一定的裝飾性，再到花器的出現(xiàn)，尤其是一些名家作品的精雕細(xì)琢，紫砂藝人的制作工藝愈發(fā)高超，日漸細(xì)膩。但是至清代中后期以后，紫砂壺的制作細(xì)膩度和精美度反而出現(xiàn)了退步，這與壺型發(fā)展風(fēng)格轉(zhuǎn)變有關(guān)，但是更多的是由于材料和工具的約束而產(chǎn)生的技術(shù)瓶頸，純手工制作紫砂壺對(duì)紫砂藝人的制作技藝有很高的要求，對(duì)紫砂泥的控制難度大，后期對(duì)紫砂壺上裝飾圖形的修整也很困難，然而以前這些看似無法企及的高難度工藝隨著數(shù)控技術(shù)的介入可以輕松解決，如《多面壺》（見圖4）如果不借助模具單純靠手工制作，對(duì)制作者的多面拼接能力是一個(gè)極大的考驗(yàn)，一不小心就會(huì)導(dǎo)致壺體的坍塌，或出現(xiàn)成品中各個(gè)面之間分布不均勻的情況，由于每把壺分布的面很多，同時(shí)不同高度的面大小也不相同，因此不僅制作難度大，而且還要耗費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間，制作成本大大增加，但是如今借助模具可以快速、完整地將之制作出來，不僅制作效率大大提高，壺的品相也得到極大提升。

2.1.2提高紫砂壺制作的多樣性

數(shù)控成型制作模具的方式有很多，既可以整把壺做成一組模具，也可以把壺的各個(gè)部件以及不同的裝飾方式分開單獨(dú)制作。紫砂壺主要通過器型、壺把、壺嘴、壺蓋、的子和裝飾方式等體現(xiàn)不同，如果將各個(gè)構(gòu)件單獨(dú)制作出模具，然后根據(jù)客戶的要求自由搭配，再將這些單獨(dú)制作出的部件拼接一體，那么壺型種類將大大增加（見圖5），以最常見的壺把造型為例，通常一種壺把可以搭配很多不同的壺型，同樣的一個(gè)壺型也會(huì)有各式壺把與之配合，這樣做出的紫砂壺感覺也是各具特色的。在一把紫砂壺上裝飾不同書畫家的作品，抑或是同一幅字畫裝飾在不同的壺型上，使用數(shù)控加工的方式非常容易實(shí)現(xiàn)，使用數(shù)字雕刻機(jī)直接在壺坯上鐫刻即可實(shí)現(xiàn)。由此可見，運(yùn)用數(shù)控成型技術(shù)能夠非常靈活地制作出不同形態(tài)的紫砂壺。

2.2 3D泥坯打印技術(shù)的應(yīng)用

3D泥坯打印技術(shù)的出現(xiàn)使紫砂壺成型工藝發(fā)生了翻天覆地的變化，是陶瓷工藝品未來發(fā)展的全新方向。3D泥坯打印技術(shù)按照既定的程序進(jìn)行有秩序地層層疊加，泥料在氣壓的推動(dòng)下從輸料管輸送至噴頭按需噴出，直到最后成型停止送料，目前被成功應(yīng)用于陶瓷材料的3D打印工藝包括噴嘴擠壓成型、立體光刻成型、黏合劑噴射成型、選擇性激光燒結(jié)或熔融成型、漿料層鑄成型等。在3D打印成型的過程中需要濕度較大的紫砂泥料，直接使用生泥打印往往會(huì)出現(xiàn)坯體開裂的情況，目前的打印技術(shù)無法直接使用紫砂原礦作為打印材料，因此在打印的泥料中會(huì)摻入10%～20%的熟料和10%～15%的可塑性黏土，采用預(yù)燒的方式改變泥料的晶體構(gòu)成和物理參數(shù)，降低生坯在失水過程中因收縮產(chǎn)生變形的比率，避免出現(xiàn)開裂的情況，提高成品率。

2.2.1制作方式的發(fā)展

傳統(tǒng)的紫砂壺成型方式是人與泥交流的關(guān)系，而隨著數(shù)字化技術(shù)的導(dǎo)入轉(zhuǎn)變?yōu)槿伺c機(jī)交流的關(guān)系。紫砂壺制作工具對(duì)壺型變化的影響非常大，最初沒有專業(yè)工具，更多的是單純用雙手成型，后來出現(xiàn)了諸如竹刀、拍子之類的外部小型工具，再到后來的矩車、木轉(zhuǎn)盤等較為大型的成型工具，隨著制作工藝的日漸成熟，工具在紫砂壺成型工藝中所起到的作用越來越關(guān)鍵，但是在傳統(tǒng)成型工藝中唯一沒改變的就是人與泥之間的關(guān)系。3D泥坯打印技術(shù)是利用電腦軟件先將方案完成，之后將分割好的三維模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入3D打印機(jī)中成型，從而將原本人與泥的直接對(duì)話轉(zhuǎn)變?yōu)槿伺c三維數(shù)據(jù)的對(duì)話，這一關(guān)系充分體現(xiàn)出紫砂壺制作過程的自動(dòng)化特點(diǎn)，只要將三維數(shù)據(jù)輸入3D打印機(jī)后，成型的工作全部由機(jī)器完成，不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)閭€(gè)人工藝水平的限制而導(dǎo)致設(shè)計(jì)理念無法實(shí)現(xiàn)或打折扣實(shí)現(xiàn)的情況。

2.2.2制作工具的發(fā)展

傳統(tǒng)紫砂壺成型工藝需借助頂柱、尖刀、獨(dú)果、明針、蓖只、線梗、復(fù)只、滴棒等諸多專業(yè)工具才能完成，而且最關(guān)鍵的是需要能工巧匠熟練地操作這些工具，耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力才能制作出一把紫砂壺。

如今的3D泥坯打印技術(shù)僅需借助兩種工具就可將之前繁多的工具替代：一是3D打印機(jī)，把三維模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入3D打印機(jī)，機(jī)器依照程序?qū)⒆仙皦貙?shí)體模型完整輸出；二是電腦，電腦可以發(fā)揮兩方面的作用，一個(gè)作用是前期運(yùn)行三維軟件設(shè)計(jì)、制作三維數(shù)字模型，另一個(gè)作用是3D打印機(jī)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)設(shè)置。3D泥坯打印技術(shù)的整個(gè)流程（見圖6）包括方案設(shè)計(jì)、切片處理、調(diào)試打印機(jī)、打印過程以及打印結(jié)束，整個(gè)過程中紅色方框內(nèi)所寫內(nèi)容為計(jì)算機(jī)介入的步驟，即方案設(shè)計(jì)階段、切片處理以及模型調(diào)整階段。

2.2.3 3D泥坯打印技術(shù)具有的優(yōu)勢(shì)

首先，成型過程自動(dòng)化程度高，在實(shí)施3D泥坯打印技術(shù)過程中需要使用電腦先將三維數(shù)字模型構(gòu)建完成并進(jìn)行合體，然后使用專業(yè)軟件切片處理，導(dǎo)入3D打印機(jī)中執(zhí)行自動(dòng)打印命令，打印機(jī)自動(dòng)將紫砂壺堆積打印成型；其次，材料使用異常節(jié)省，數(shù)控機(jī)床和三維雕刻機(jī)加工是一種“減材”加工方法，這種成型技術(shù)要用一整塊料銑掉或剔除多余的材料，最后得到預(yù)先設(shè)計(jì)好的造型，而3D泥坯打印技術(shù)利用的增材成型技術(shù)，即材料是從無到有的過程，幾乎所有的材料都被用來塑形，沒有產(chǎn)生廢材，而且只要紫砂泥沒有入爐燒制是可以反復(fù)使用的；再次，技術(shù)掌握簡(jiǎn)便容易，一名成功的紫砂壺藝師需經(jīng)過多年的刻苦學(xué)習(xí)和實(shí)踐磨煉才能出師，同時(shí)還受到天賦等先天因素的制約，即便其技藝成熟，但受制于身體、精力、人自身的生理問題等因素的影響，同一個(gè)人的紫砂壺創(chuàng)作水平也會(huì)出現(xiàn)起落，而3D泥坯打印技術(shù)只要求從業(yè)者掌握電腦專業(yè)設(shè)計(jì)軟件與3D打印機(jī)的操作方法就可以快速、穩(wěn)定地制作出各式各樣工藝復(fù)雜的紫砂壺實(shí)體，這也符合如今年輕人熟悉電子產(chǎn)品，喜歡快餐文化的心理要求，3D泥坯打印技術(shù)適合熱愛紫砂創(chuàng)作卻缺乏專業(yè)紫砂制作技藝的群體，只要掌握了三維建模技術(shù)和3D打印機(jī)的使用方法即可獨(dú)立承擔(dān)紫砂作品的制作任務(wù)。

運(yùn)用數(shù)字化模型從事紫砂壺的方案創(chuàng)作最大的優(yōu)勢(shì)就是修改起來非常方便，能夠及時(shí)跟進(jìn)設(shè)計(jì)者的創(chuàng)新思維變化，因?yàn)椴恍枰龀鰧?shí)體樣壺，因而能節(jié)省大量的時(shí)間成本，減輕從業(yè)者的經(jīng)濟(jì)壓力，使方案可以更加多樣，增加修改次數(shù)，進(jìn)而打磨得更加完美，有利于提升作品的設(shè)計(jì)水平。

2.3多材料互動(dòng)結(jié)合的應(yīng)用

在人們?cè)絹碓街匾曮w驗(yàn)的時(shí)代，感受世界的方式和思維觀點(diǎn)逐漸向互動(dòng)轉(zhuǎn)變，因此互動(dòng)設(shè)計(jì)構(gòu)成了一種完全不同于以往的認(rèn)知和感受環(huán)境。在紫砂壺的成型技術(shù)中，材料的互動(dòng)是指利用紫砂材料與金屬、竹藤、木頭、瓷片、玻璃等其他材料相互綜合運(yùn)用的造型方式。經(jīng)由材料的相互對(duì)比與受眾的感官信息反饋等產(chǎn)生的感性聯(lián)想，促成使用者與物品之間的感性一致性，進(jìn)而設(shè)計(jì)出有感性意味的產(chǎn)品形態(tài)。通過紫砂材料與其他材料的相互對(duì)照，感受到與眾不同的使用體驗(yàn)感與審美形態(tài)觀，在增加產(chǎn)品使用舒適度的同時(shí)給使用者帶來愜意的體驗(yàn)，使人與物的關(guān)系更加和諧融洽。

2.3.1從感覺體驗(yàn)入手的材料互動(dòng)結(jié)合

如今設(shè)計(jì)關(guān)懷理念日益受人重視，用戶在使用產(chǎn)品時(shí)對(duì)材料的感受成為關(guān)乎產(chǎn)品成敗的關(guān)鍵因素。紫砂材質(zhì)給人一種含蓄內(nèi)斂、質(zhì)樸穩(wěn)重的美感，在設(shè)計(jì)過程中結(jié)合一些與之相呼應(yīng)的其他材質(zhì)，對(duì)紫砂壺材質(zhì)的運(yùn)用得到擴(kuò)展，從而達(dá)到豐富造型語言的效果。用戶在把玩、使用紫砂壺的過程中通過視覺觀賞、觸覺撫摸形成物與人的情感溝通，進(jìn)一步提升紫砂壺適意的體驗(yàn)感。

2.3.2基于功能拓展的材料互動(dòng)結(jié)合

材料作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的物質(zhì)基礎(chǔ)，不同的屬性及特征承載著產(chǎn)品的不同功能，采用榫卯、拼接、黏合、螺絲銜接等方法將各種材料與紫砂材料進(jìn)行組合，通過材料的特性或不同材料之間的配合開發(fā)出新的功能，使產(chǎn)品更加富有情趣、節(jié)能環(huán)保等。材料互動(dòng)在紫砂壺中的應(yīng)用不僅使其功能性得到提升，同時(shí)也使其造型更加富有變化，美觀性得到提升，例如一把紫砂壺為了保證紫砂材質(zhì)泡茶的物理性優(yōu)勢(shì)，壺身必須使用紫砂泥，而把手可采用木質(zhì)材料，木頭摸上去更加柔軟，觸感更舒服，同時(shí)木頭不導(dǎo)熱，避免紫砂材料的壺把燙手的問題，在紫砂壺的底部放置一個(gè)不銹鋼壺架，不銹鋼光潔的材質(zhì)與紫砂泥、木頭啞光的材質(zhì)形成強(qiáng)烈的對(duì)比，豐富了整體的視覺效果，如此的材質(zhì)搭配無論是觀賞還是使用都會(huì)帶給人們一種多元化的體驗(yàn)感受。

體驗(yàn)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來，人們對(duì)紫砂壺新的訴求使得其在傳統(tǒng)壺形和工藝的基礎(chǔ)上銳意進(jìn)取、勇于創(chuàng)新。材料互動(dòng)結(jié)合在紫砂壺創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的運(yùn)用是對(duì)紫砂行業(yè)的一次挑戰(zhàn)，通過材料互動(dòng)促使紫砂壺?zé)òl(fā)出新的生命力，吸引新的體驗(yàn)人群。如何通過材料的互動(dòng)結(jié)合開發(fā)出紫砂壺的新功能，如何將紫砂材料與更多的材料相結(jié)合，進(jìn)一步發(fā)揮出材料互動(dòng)的視覺美感，如何通過更加科學(xué)的泥料搭配提升紫砂材質(zhì)的物理性能將是今后設(shè)計(jì)師不斷尋求突破的創(chuàng)新課題。

3結(jié)語

現(xiàn)代技術(shù)介入紫砂壺的設(shè)計(jì)及制作中具有重要意義。首先，縮短了紫砂壺的設(shè)計(jì)周期，一方面缺乏專業(yè)技術(shù)的設(shè)計(jì)師憑借現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)技術(shù)可以完成紫砂壺的設(shè)計(jì)，提升新產(chǎn)品的開發(fā)周期，另外一方面依靠對(duì)不同藝術(shù)門類的遷移，其他經(jīng)典藝術(shù)作品可以轉(zhuǎn)換成紫砂壺作品，為新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)積累大量的素材；其次，依靠現(xiàn)代技術(shù)極大地?cái)U(kuò)大了設(shè)計(jì)人員的范圍，一方面依靠現(xiàn)代技術(shù)的輔助，來自不同領(lǐng)域的藝術(shù)工作者可以對(duì)紫砂壺跨門類創(chuàng)作，另一方面現(xiàn)代技術(shù)的高效性也會(huì)極大地提升創(chuàng)作者的積極性，從而產(chǎn)生許多意想不到的成果；再次，現(xiàn)代技術(shù)可將紫砂壺的設(shè)計(jì)與制作有機(jī)地聯(lián)系起來，通過對(duì)其參數(shù)化、模塊化地規(guī)劃，在制作中運(yùn)用數(shù)控加工、3D打印、多材料結(jié)合等現(xiàn)代技術(shù)使之標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化，實(shí)現(xiàn)小批量、多樣式的定制化服務(wù)，為受眾提供豐富多樣的選擇。

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