“趣玩意兒”

王天天 周茜

摘要：3D打印技術近年來不斷地蓬勃發(fā)展，通過高速、高性能、高質量的增材制造新技術，并嘗試更多的新材料推動新產品研發(fā)。將計算機輔助設計與3D打印技術相結合，在增加新工藝的同時創(chuàng)造出更精密、細致的產品。隨著城市發(fā)展的進程加快，在滿足基本生活需求的同時具備美觀性，滿足精神需求?！叭ね嬉鈨骸睂⒅袊鴩也┪镳^館藏文物形象與3D打印技術相結合，設計出一款擁有精細圖案和結構的少兒益智類玩具。將3D打印技術作為“中國制造”到“中國創(chuàng)造”跨越的一份力量，提高工業(yè)的魅力與產品價值。

關鍵詞：3D打印技術;產品研發(fā);少兒益智類玩具;中國創(chuàng)造

中圖分類號：TB472??? 文獻標識碼：A??? 文章編號：1005-5312（2020）27-0149-02

DOI：10.12228/j.issn.1005-5312.2020.27.102

一、實培計劃“趣玩意兒”——中國國家博物館少兒益智類玩具設計”項目介紹

本設計課題依托北京高等學校高水平人才交叉培養(yǎng)“實培計劃”項目，采取“雙導師”制，學校和合作單位雙方共同負責項目完成。雙方共同制定題目《“趣玩意兒”——中國國家博物館少兒益智類玩具設計》并通過“實培計劃”選拔，進行項目開展。北京聯(lián)合大學與上海極臻三維設計有限公司（北京分公司）共同協(xié)作，應用前沿的3D打印技術作為此題目產品設計亮點，與少兒益智類玩具相結合，具有一定的創(chuàng)新性。

二、3D打印技術在博物館文創(chuàng)領域的應用——以中國國家博物館為例

（一）3D打印技術的含義和構成

相對于傳統(tǒng)的加工方式，3D打印成型技術能夠實現(xiàn)非常復雜的形態(tài)穿插結構，可以實現(xiàn)整體鏤空或者多層鏤空的一體成型，形態(tài)可以夸張和精致。目前運用樹脂材料進行3D打印產品，成型精度和速度以及后期上色效果都已經相對成熟。

近年來，3D打印作為一項熱門的個性化制造技術，具有獨特的優(yōu)勢。其優(yōu)勢在于生產周期時間短，適合大批量生產，節(jié)約打印成本，適用于各個行業(yè)領域。3D打印技術改變設計創(chuàng)新的形式，在新產品研發(fā)之中設計師也可以進行應用和不斷地創(chuàng)新嘗試。

在產品設計開展中，設計師運用最先進新穎的科學技術，最大效用化實現(xiàn)產品的功能性和美觀性。在設計過程中，實現(xiàn)基礎設計原則后附加文化價值和引導、教育等附加值，為大眾滿足精神需求。此產品運用3D打印技術進行生產加工，使用綠色環(huán)保材料，在延長產品使用壽命的同時保護使用者的安全。

（二）3D打印技術在博物館文創(chuàng)領域的應用——以中國國家博物館為例

3D打印技術通過計算機輔助設計，復雜、實現(xiàn)難度高的文創(chuàng)產品，也可以完美的呈現(xiàn)和大批量生產落地。在造型語義表達上也有了更加廣闊的發(fā)展空間，從而消費者也可以對于文創(chuàng)產品的印象發(fā)生巨大的變化和改善。其簡化了文創(chuàng)產品開發(fā)的流程，打破了傳統(tǒng)模式具有的局限性，將以數(shù)字模式的模型以實物的形式展現(xiàn)在大眾的視野當中，也為新產品研發(fā)與創(chuàng)造開辟了更為廣闊的空間，3D打印技術在文創(chuàng)產品設計領域的研究將推動著我國文創(chuàng)產業(yè)的迅速發(fā)展。

隨著科技日新月異的變化和人們物質生活水平質量不斷提高，博物館成為人們培養(yǎng)情操和提升精神文化境界的主要地點。中國國家博物館在此大背景下努力開發(fā)具有國博特色的文化創(chuàng)意產品，面向更廣闊的人群和市場傳播中華文化、講好中國故事。

2017年，中國國家博物館運用前沿的3D打印技術，將古典花紋做成建模寫入SD卡打印成品，文創(chuàng)產品“大觀園3D打印臺燈”應運而生，在杭州文化創(chuàng)意產業(yè)博覽會上進行展覽。

2019年由清華大學與中國國家博物館共同主辦的“第五屆藝術與科學國際作品展”中展覽圍繞“AS-Helix：人工智能時代的藝術與科學融合”主題，展覽3D打印服裝。

對于目前科學技術的現(xiàn)狀進行深入了解，3D打印技術可以實現(xiàn)超高難度的設計外觀形態(tài)產品，同時可以個性化、小批量生產，此外具有不受地域、時間限制的特點。目前3D打印技術可以將損壞的文物進行修整復原，讓大眾看到文物在當時的時代背景下的精湛技藝和文化內涵，也可以通過計算機輔助設計和3D打印技術相結合，制作出精美的博物館文創(chuàng)，讓消費者將博物館館藏文物帶回家，拉近大眾與博物館之間的距離。

因此，博物館文創(chuàng)產品設計呈現(xiàn)出多元化發(fā)展的趨勢，為新產品研發(fā)與創(chuàng)造開辟了更為廣闊的空間，打破了傳統(tǒng)模式具有的局限性，實現(xiàn)基礎設計原則后附加文化價值和引導、教育等附加值，為大眾滿足精神需求。

三、“趣玩意兒”——中國國家博物館少兒益智類玩具設計

“趣玩意兒”選取六個中國國家博物館館藏文物IP形象——彩陶鼓、“頌”青銅壺、沃紋雙耳彩陶罐、“后母戊”青銅方鼎、鄭和鑄銅鐘和船型彩陶壺，與少兒益智類玩具進行有機結合，附加文化內涵和教育指導于玩具之中，進一步宣傳和傳播中國傳統(tǒng)文化。

根據(jù)中國國家博物館館藏文物進行拼插，前后可以滑動使紋樣有凹凸起伏感，側面可看到內部紋樣。計算機輔助設計中，根據(jù)人機工程學所適應兒童手掌大小確定尺寸。材料上選用ABS樹脂材料進行3D打印，保證玩具的安全性、精密度以及準確性。選取3D打印技術作為“趣玩意兒”少兒益智類玩具設計的亮點，探尋文創(chuàng)產品設計與3D打印技術結合可研發(fā)的產品種類和呈現(xiàn)效果。

在模塊設計上，分為實體模塊和框架模塊兩種，虛實結合，遵循綠色設計的原則，同時滿足產品的功能屬性和環(huán)境屬性。在紋樣上，選取大眾熟知的回字紋進行裝飾，并加入窗欞的感覺，讓模塊更加透氣，但是也相應增加了3D打印技術的難度（如圖1所示）。

3D打印成型技術能夠實現(xiàn)非常復雜的形態(tài)穿插結構，可以實現(xiàn)整體鏤空或者多層鏤空的一體成型，但在模塊尺寸上仍需要精細的把控，3D打印普通樹脂材料之間的裝配間隙在0.2mm及以上，能保證兩個塑料件能輕松的貼合，0.2mm以下則會普遍較緊，會出現(xiàn)無法拼插或滑動的情況。將兒童益智類玩具與中國國家博物館館藏IP進行結合和創(chuàng)新，將文化較為巧妙的賦予到玩具的本質內涵中。

四、總結

隨著科技的快速發(fā)展，3D打印技術已經被應用到很多領域，在文創(chuàng)領域的應用也逐漸增多。與傳統(tǒng)加工模式相比，3D打印技術因為其個性化制造的優(yōu)勢，解決了目前一些產品難實現(xiàn)、精度低等現(xiàn)實問題。中國國家博物館文創(chuàng)產品的市場廣闊，通過新材料、新工藝的出現(xiàn)，在新產品研發(fā)之中設計師也可以進行應用和不斷地創(chuàng)新嘗試，提高工業(yè)魅力與產品價值，探尋文創(chuàng)產品設計與3D打印技術結合可研發(fā)的新產品種類和最佳呈現(xiàn)效果，為我國文創(chuàng)產品設計的全面發(fā)展奠定穩(wěn)定的基礎和提供強大的推動力，3D打印技術也將成為“中國制造”到“中國創(chuàng)造”跨越的一份力量。

★基金項目：本文依托——北京高等學校高水平人才交叉培養(yǎng)“實培計劃”項目。

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通訊作者：周茜