3D打印技術對景觀雕塑的沖擊與變革

倪 志 強

(福建農(nóng)林大學藝術學院，福建 福州 350002)

3D打印技術對景觀雕塑的沖擊與變革

倪 志 強

(福建農(nóng)林大學藝術學院，福建 福州 350002)

分析了3D打印技術對景觀雕塑傳統(tǒng)制作工藝程序、雕塑材料、雕塑工具的沖擊，進一步探討了3D打印的建模技術、圖片處理、逆向工程技術等數(shù)字化技術在修復損壞的景觀雕塑中的作用及其帶來的全新綠色制造模式。3D打印技術豐富了藝術家的審美認識及創(chuàng)作手法，促進了景觀雕塑公共技術的交流，要合理利用3D打印技術，突破傳統(tǒng)雕塑唯一成型方式，做出充滿現(xiàn)代感、有特色的景觀雕塑。

3D打印技術；景觀雕塑；數(shù)字化雕塑

人類已進入數(shù)字化時代，與此同時，雕塑領域也發(fā)生了翻天覆地的變化，越來越多的作品創(chuàng)作借助了3D打印技術。3D打印技術影響了景觀雕塑傳統(tǒng)制作工藝程序、雕塑材料、雕塑工具和創(chuàng)作手法，其不僅帶動了景觀雕塑工藝的產(chǎn)業(yè)化，還促進了公共技術的交流。

一、景觀雕塑的發(fā)展現(xiàn)狀

景觀雕塑是一種具有空間性、物質(zhì)性、二維性的造型技術，將自然環(huán)境與人為的造型技術相融合，美化環(huán)境的同時也融入環(huán)境，使自身與環(huán)境相協(xié)調(diào)。19世紀60年代以來，新媒體數(shù)字技術逐漸發(fā)展，數(shù)字化雕塑在大部分西方發(fā)達國家開始由展廳走向城市空間，以數(shù)字技術為核心的新媒體技術影響了雕塑家對傳統(tǒng)雕塑空間、環(huán)境等條件的設想，表現(xiàn)最明顯的是景觀雕塑技術從原來的簡單造型技術發(fā)展到當今的多維空間設計。2000年以后，隨著三維軟件的開發(fā)及應用，景觀雕塑的發(fā)展有了更廣闊的空間。數(shù)字雕塑結合3D打印技術可以將計算機中制作的虛擬雕塑作品打印成實體模型，并且可以通過圖紙或數(shù)據(jù)材料進行數(shù)字化處理，結合三維掃描技術完成二次創(chuàng)作，給人以全新的視覺體驗[1]。在信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的今天，數(shù)字技術已經(jīng)能夠為雕塑設計類行為提供豐富的手段，Maya，Softimage，After effect等數(shù)字化軟件不斷更新,成功完成了數(shù)字手段向藝術內(nèi)涵的轉化[2]，景觀雕塑呈現(xiàn)多樣化發(fā)展趨勢。

二、3D打印技術對景觀雕塑的沖擊

(一)3D打印技術對景觀雕塑傳統(tǒng)制作工藝程序的沖擊

從本質(zhì)上來說，景觀雕塑具有戶外性，講究雕塑成品的形體感和空間特質(zhì)，同樣也講究意境，即自然意境、人文意境、技術意境。傳統(tǒng)雕塑制作方式是先做泥塑小稿，然后根據(jù)要求翻制、鍛、鑄成不同材質(zhì)的成品。在制作過程中需要反復調(diào)整與修改，且每道工序必不可少，特別是制作大型雕塑時還需制作相應的小稿，再重塑放大，既耗費時間，又耗費精力。3D打印技術的應用給景觀雕塑的制作工藝程序帶來巨大影響，可以節(jié)約大量時間，還可以提高工作效率。如在城市景觀中設計一個與環(huán)境相符的雕塑，只需在多媒體軟件中輸入大量實景中可依據(jù)的素材，模擬真實環(huán)境下景觀雕塑的狀態(tài)，將景觀雕塑的造型在軟件中任意拉伸、縮放、旋轉，最終選擇一個主題鮮明、跟環(huán)境搭配完美的景觀雕塑。再如，在城市景觀中制作一個十幾米高的歷史性人物雕塑，只需做一個等比例的小雕塑，掃描進電腦里面，然后將雕塑在電腦中放大，利用數(shù)控機床最后直接銑削成型[3]。

(二)3D打印技術對景觀雕塑材料、雕塑工具的影響

1.對景觀雕塑材料的影響。傳統(tǒng)景觀雕塑往往以泥塑作為初步材料，然后加工成玻璃鋼、銅、鐵、不銹鋼等材質(zhì)。而數(shù)字化雕塑用泥塑或直接以虛擬的形式進行建模材料的探索，然后通過3D打印軟件打印成不同材料的成品，最終選擇最適合景觀雕塑的材質(zhì)?？梢?，數(shù)字化雕塑能夠靈活選擇材料并反復修改。數(shù)字化雕塑創(chuàng)作者可以通過電腦軟件不斷修改以完善作品，這對傳統(tǒng)雕塑(一旦塑形后改動困難)形成有力沖擊[4]。隨著時代變遷，大量環(huán)保新型材料應用于景觀雕塑，這對美化空間、保護環(huán)境有積極意義。3D打印技術的應用使景觀雕塑作品創(chuàng)作材料的選擇更接近環(huán)保，并且能夠循環(huán)利用，更符合現(xiàn)代人低碳生活的要求。

2.對景觀雕塑工具的影響。傳統(tǒng)景觀雕塑制作要實現(xiàn)效果需要準備不同工具，如泥塑刀、電鋸電焊機、角磨機、切割機等。另外，還有非金屬類(如竹、木、骨、牛角、塑料等)材質(zhì)的工具，而數(shù)字化雕塑只需利用電腦圖版、3D打印軟件就能按照環(huán)境的布局來進行景觀雕塑的創(chuàng)作。

(三)3D打印技術豐富了藝術家的審美認識及創(chuàng)作手法

傳統(tǒng)雕塑審美很多時候注重的是一種感性認知，如古希臘的人體雕塑，其傳遞的是自然美、情感美。而當代數(shù)字化雕塑因為設計空間的廣闊性及表現(xiàn)手法的多樣性，展現(xiàn)給人們的更多是理性之美。當然，3D打印成品易復制性的特點也容易引起大眾的審美疲勞，雕塑家應當追求的是3D打印技術所呈現(xiàn)的嚴謹而理性的標準，提高自己的造型能力，而不應過度追求科技帶來的表面浮華效果。

傳統(tǒng)景觀雕塑創(chuàng)作方式主要有2種：(1)根據(jù)場景特征先設計方案，然后按部就班完成每一步設計步驟；(2)即興創(chuàng)作，根據(jù)創(chuàng)作材料的特性去捕捉對象的特征，挖掘?qū)ο鬂撛诘摹氨菊妗?，是一種以感性思維為主的創(chuàng)作。3D打印技術豐富了雕塑的個性化語言和藝術風格，同時其作為一種輔助設備，賦予了藝術無限可能性，使藝術家的創(chuàng)作方式更加多樣化。在3D軟件中，許多建模和處理軟件程序都具有理性思維，藝術家只需參照說明去使用這些功能。當然，3D打印技術只是藝術創(chuàng)作的一種輔助手段，不能完全取代傳統(tǒng)景觀藝術的創(chuàng)作。

歷史上每一次科技革命或多或少都在相應的藝術領域掀起革命性浪潮，如攝影技術的發(fā)明對繪畫產(chǎn)生了強烈的沖擊。3D打印技術同樣也在影響傳統(tǒng)雕塑，給景觀雕塑帶來革新。

三、3D打印技術在景觀雕塑中的革新

(一)3D打印技術在修復歷史經(jīng)典景觀雕塑中的創(chuàng)新

景觀雕塑與人類生產(chǎn)實踐活動息息相關，在人類歷史長河中留下一個個時代的印記。這些歷史經(jīng)典景觀雕塑反映了人類社會活動中各個歷史時期不同側面的社會關系及意識形態(tài)，是人類寶貴的歷史文化遺產(chǎn)。但這些藝術品多數(shù)因為自然災害或戰(zhàn)爭被破壞，需要修復。修復這些歷史文物需要保持其原真性，而在實現(xiàn)其原真性的過程中，3D打印技術帶來意想不到的成效。目前，修復工作中使用的多是逆向工程技術，其包括一系列的工程設計活動，其實質(zhì)是數(shù)據(jù)提取產(chǎn)品本身信息的過程。逆向設計是從已知事物中提取信息并消化信息，關鍵環(huán)節(jié)是三維重建并獲取3D模型。如對圓明園遺址十二生肖雕塑進行修復，首先利用3D掃描得到損壞雕塑的大概數(shù)據(jù)，因為光學掃描只能掃描物體表面，所以掃描數(shù)據(jù)是破碎的局部，需要專用軟件拼合，可以利用Geomagic Studio針對掃描中被破壞的部分進行表面損傷修復，修復后的三維模型以STL格式導出，然后導入3D打印機相應的軟件進行放大檢查和維修，最后開始3D打印模型，修復工作即完成。使用3D掃描儀獲取模型數(shù)據(jù)并結合逆向工程軟件及3D打印技術來修復破壞的歷史經(jīng)典雕塑是一種創(chuàng)新手法。

(二)3D打印技術催生景觀雕塑的綠色制造模式

3D打印技術最重要的價值，是促進生產(chǎn)力的提高，有力支撐制造模式的革新。就制造模式而言，人類從18世紀60年代至今共經(jīng)歷了4次工業(yè)革命，每一次革命都給社會帶來了全新變化。第四次工業(yè)革命，即21世紀以來全球倡導的綠色工業(yè)革命。景觀雕塑要抓住歷史發(fā)展的契機，充分利用科技發(fā)展的優(yōu)勢并將其應用到藝術創(chuàng)作中。景觀雕塑制作講究個性化，需要與地域文化背景和場景設置相符合，在此方面，3D打印技術凸顯優(yōu)勢，它能實現(xiàn)個性化定制等高級創(chuàng)新模式，做到按需而制，按公眾文化需要而制。另外，在制造成本方面，3D打印技術不需要模具，更不需要存放模具的場所，在單個生產(chǎn)和批量生產(chǎn)方面成本差別不大，因此在非批量生產(chǎn)方面有價格優(yōu)勢。3D打印技術節(jié)省材料及時間，且與雕塑制作的復雜度無關，這些特性使得3D打印技術比傳統(tǒng)工藝適合更多的場景[5]?？梢?， 3D打印技術符合綠色工業(yè)革命要求，它可以降低生產(chǎn)制造成本，不會因為材料使用不當而帶來環(huán)境污染，符合環(huán)境保護的要求，使資源利用率最高，能源消耗率最低。

另外，現(xiàn)代提倡把低碳理念融入生態(tài)環(huán)境，這就要注意環(huán)境的整體效果，國家政策強調(diào)生態(tài)環(huán)境的理想型是綠色化生產(chǎn)，而實現(xiàn)綠色化除了規(guī)范森林、綠色植被的建設外，更重要的是生產(chǎn)鏈的綠色化。在低碳背景下，發(fā)展城市景觀雕塑創(chuàng)新模式，需要提高景觀雕塑的技術水平，把數(shù)字技術融入景觀雕塑的設計中，如城市公園及街道的稻草雕塑、仿真綠雕等是這種綠色模式的代表作。將這種因地制宜、具有環(huán)境保護觀念的設計理念應用于景觀雕塑中，體現(xiàn)了“人與自然和諧共處”的理念。

(三)3D打印技術促進景觀雕塑的公共技術交流

景觀雕塑跨越多學科領域，其創(chuàng)作需要與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，與周遭環(huán)境、歷史文化背景相匹配。雕塑設計的成功不僅取決于設計師的構思，還體現(xiàn)于其是否服務于公眾，是否反映當?shù)氐娜宋奈幕?，當人們欣賞時能否產(chǎn)生情感共鳴。如福州五一廣場的“三山一水”雕塑，其形象地勾勒出福州地貌，給公眾展現(xiàn)出一個“山在城中，城在山中”的獨特城市格局。又如，青島五四廣場“五月的風”雕塑，這一主題充分展現(xiàn)了島城的歷史足跡，包涵摧人向上的濃厚意蘊。

數(shù)字雕塑逐漸地改變公眾的需求與審美標準，3D打印技術多元化的推廣使得藝術與技術的界限變得模糊，同時也加強了公共技術的溝通交流。每一個景觀雕塑從創(chuàng)作選題到制作成品，除了需要專業(yè)的雕塑師外，還需要一些繪圖設計師、人文學家、造型師等人員。通常所有參與前期設計的工作人員或多或少均需要討論整個景觀雕塑的制作，為此，3D軟件提供了強大的技術支持。3D打印軟件在景觀雕塑的前期創(chuàng)作過程中，設計師從圖紙構思到三維重建，均需要與創(chuàng)作團隊不停地進行溝通交流，創(chuàng)建不同顏色的三維立體效果圖，并根據(jù)需求修改設計圖，調(diào)整模型，最終定稿，再以數(shù)據(jù)的形式進行實體打印[6]。

四、結語

隨著城市化進程的加快，3D打印技術被廣泛應用于各個行業(yè)。從某種意義上來說，3D打印技術也可以理解成一種新的造型方式，其依存于虛擬世界，具有可修改性、可還原性、可復制性，可以大大提高在景觀雕塑前期設計中的工作效率。另外，3D打印技術可以讓創(chuàng)作人自由發(fā)揮，并提供了新的制造模式，給制造業(yè)帶來了變革。當然，3D打印技術在發(fā)展過程中也存在一些問題，如其成品的易復制性會給景觀雕塑原創(chuàng)作品帶來沖擊，并造成大眾的審美疲勞。3D打印技術雖然效率很高，但也不能完全替代具有手工價值的傳統(tǒng)雕塑。數(shù)字雕塑與傳統(tǒng)雕塑只是實現(xiàn)方法不同，其實無論用什么方法來塑造形體，缺少了想象力和創(chuàng)造力藝術就會失去生命力，因為沒有最好的方法，只有最適合的方式，在實際創(chuàng)作過程中，要根據(jù)景觀雕塑的場景和所要表現(xiàn)的主題來選擇最適合的手法。

[1]鄧威.數(shù)字雕塑發(fā)展現(xiàn)狀分析[J].美術大觀，2013(3):71.

[2]李冰，周旋.數(shù)字技術在景觀雕塑中的應用[J].大眾文藝，2013(9):68.

[3]黃平.3D掃描技術在雕塑領域的運用[J].雕塑，2010(4):22-23.

[4]沈濤.論數(shù)字雕塑技術對傳統(tǒng)雕塑藝術的沖擊與滲透[J].美術觀察，2013(5):109.

[5]申胤，左剛.3D打印:社會化制造的新時代[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力，2014(2):1-3.

[6]楊銘.3D打印技術在城市景觀雕塑前期設計中的應用研究[J].城市建筑，2016(26):326-328.

(責任編輯： 何曉麗)

Theshockandinnovationtolandscapesculpturewiththeaidof3Dprintingtechnology

NI Zhi-qiang

(Collegeofart,FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou,Fujian350002,China)

This article analyzes the impact of 3D printing technology on the traditional production process, sculpture materials and tools, and further explores the important role of digital technology including 3D modeling, image processing as well as reverse engineering in repairing the ancient damaged sculpture with the new mode of green manufacturing. 3D printing technology enriches the cognition of public aesthetic and sculptor′s creative means. Meanwhile, it promotes the exchange of public technology on landscape sculpture. We should utilize 3D printing technology rationally to break the form of traditional sculpture and make full of modernity and distinctive landscape sculpture.

3D printing technology； landscape sculpture； digital sculpture

J304

A

1671-6922(2017)05-0106-03

10.13322/j.cnki.fjsk.2017.05.017

2017-03-03

福建省教育廳青年社會科學一般資助項目(JAS150215)。

倪志強(1975-)，男，講師。研究方向：美術學、雕塑。