動畫設(shè)計(jì)與3D 打印技術(shù)應(yīng)用探討

趙 航

漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院藝術(shù)設(shè)計(jì)系，河南 漯河 462000

3D 打印技術(shù)是一項(xiàng)近些年發(fā)展迅速，同時具備顛覆性的制造技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)往往會以數(shù)字化模型為基礎(chǔ)，利用熔融沉積、激光燒結(jié)等手段快速成型，這樣也就能夠最大幅度提升小批量產(chǎn)品的制造速度，進(jìn)而大大降低產(chǎn)品制造成本。正是因?yàn)?D 打印技術(shù)擁有這樣的優(yōu)勢特點(diǎn)，所以3D 打印技術(shù)也就能夠在動畫設(shè)計(jì)行業(yè)中得到更加廣泛的應(yīng)用，從而最大化的增加動畫設(shè)計(jì)的效率與質(zhì)量。

1 3D打印技術(shù)所具有的優(yōu)勢特點(diǎn)分析

在進(jìn)一步展開3D 打印技術(shù)在動畫設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析之前，我們應(yīng)當(dāng)對此項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢特點(diǎn)作出科學(xué)的分析，因?yàn)檫@是前提基礎(chǔ)所在。具體的3D 打印技術(shù)所具有的優(yōu)勢特點(diǎn)主要有以下內(nèi)容：

首先，3D 打印技術(shù)能夠大幅度的減少圓形產(chǎn)品制造的成本以及開發(fā)周期。運(yùn)用3D 打印技術(shù)來制造圓形產(chǎn)品的時候，工作人員并不需要太多復(fù)雜、昂貴的生產(chǎn)流程，也就能夠直接有效的使得數(shù)字模型轉(zhuǎn)化為根本實(shí)體。3D 打印技術(shù)能夠最大程度的縮短試驗(yàn)產(chǎn)品的用戶應(yīng)用時間，使得整項(xiàng)試驗(yàn)技術(shù)的反饋時間得到縮短，同時還能夠更為良好的改善以及完善用戶的實(shí)際體驗(yàn)[1]。

其次，3D 打印技術(shù)能夠大大提升造型設(shè)計(jì)的自由度，更好的實(shí)現(xiàn)多種材料以及復(fù)雜造型的一次成型目的，切實(shí)減少零配件裝配流程。某些機(jī)器或人工難以制作的復(fù)雜造型，都會借助3D 打印技術(shù)的應(yīng)用，這是因?yàn)榇隧?xiàng)技術(shù)的應(yīng)用成本也不會因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)較為復(fù)雜而大幅度的增長。所以，產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員很少會受到成型技術(shù)的直接限制，進(jìn)而獲得更大程度上的設(shè)計(jì)自由度。

再次，3D 打印技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)動畫設(shè)計(jì)有關(guān)產(chǎn)品的高度定制化。因?yàn)?D 打印技術(shù)無需模具、流水線等前期的投入，生產(chǎn)規(guī)模也就對單件產(chǎn)品的成本影響較低，所以非常適合生產(chǎn)小批量、定制化的產(chǎn)品。這樣能夠使得動畫設(shè)計(jì)的相關(guān)產(chǎn)品，在更為科學(xué)規(guī)范化的狀態(tài)下得到全面的應(yīng)用。

最后，3D 打印技術(shù)能夠使得實(shí)物產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)虛擬化傳輸、分享以及再開發(fā)。3D 打印技術(shù)能夠使得數(shù)字化模型形成較為統(tǒng)一、完善化的數(shù)字模型規(guī)范，有利于通過網(wǎng)絡(luò)信息媒介展開動畫設(shè)計(jì)虛擬產(chǎn)品的分享與傳輸，從而實(shí)現(xiàn)按需制造以及就近生產(chǎn)目的。由此可見，3D 打印技術(shù)擁有極其重要的作用，將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到動畫設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，往往能夠使得動畫設(shè)計(jì)的各個環(huán)節(jié)質(zhì)量都得到更大程度的提升。

2 關(guān)于3D打印技術(shù)的分類與原理綜述

本段將會對3D 打印技術(shù)的分類以及原理作出一定程度上的論述，希望能夠?yàn)橛嘘P(guān)人士提供相應(yīng)的參考。具體技術(shù)分類與原理為以下內(nèi)容：

目前所描述的3D 打印技術(shù)是一個相對廣義化的概念，也可以將其稱為增材制造，3D 打印技術(shù)的分類是需要予以高度重視的，此項(xiàng)技術(shù)擁有自己的優(yōu)勢與不足，應(yīng)用的領(lǐng)域也具有較大的差異性，所以需要根據(jù)實(shí)際的情況展開科學(xué)化的選擇。3D 打印技術(shù)往往更是一種制造實(shí)體零件模型的新技術(shù)，在應(yīng)用的過程中也就需要通過CAD 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)自上而下的逐層累加材料，使得所打印出來的物體能夠呈現(xiàn)出一種立體固體的物態(tài)。3D 打印技術(shù)在打印的過程當(dāng)中，并不需要使用傳統(tǒng)的夾具、刀具以及加工程序，利用三維設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，也就能夠在專門設(shè)備上實(shí)現(xiàn)精確的、快速的復(fù)雜零件打印，通過3D 打印技術(shù)也就能夠?qū)崿F(xiàn)“自由制造”，縮短加工的時間，更好的提升加工的效率，同時還能夠使得傳統(tǒng)技術(shù)制造所形成的約束性得到擺脫，進(jìn)而為物體的創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供更加寬廣的空間。

從另一個方面來講，3D 打印技術(shù)打印一件物品需要經(jīng)過建模、分層次、打印以及后期修整等4 個主要階段。三維建模主要應(yīng)用在動畫設(shè)計(jì)等專業(yè)領(lǐng)域，有關(guān)產(chǎn)品的制定都能夠得到更好的完善，分層切割主要指的是3D 模型輸入到電腦中以后，通過打印機(jī)配備的專業(yè)軟件，使動畫設(shè)計(jì)的模型轉(zhuǎn)化成3D 數(shù)據(jù)，在此之后將其切分成一層層薄片，再次運(yùn)用合適的模型來使得這些數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)分層打印，每一個薄片的厚度與屬性，都會得到科學(xué)化的規(guī)定。打印噴涂的做法主要是通過高能激光來熔化合金材料，整個過程所需要耗費(fèi)的時間需要根據(jù)動畫設(shè)計(jì)產(chǎn)品的大小與規(guī)模來決定。還需要注意的是后期處理工作，模型在打印完成之后，一般情況下也不會太完美，往往會存在毛刺或者是截面相對粗糙的問題，此時為了能夠有效地解決這樣的問題，就應(yīng)當(dāng)展開修整、上色、剝離以及固化處理等后期加工，如此才能真正的形成完美的立體固體形態(tài)[2]。當(dāng)這些方面的內(nèi)容都得到更好的完善與優(yōu)化，最終強(qiáng)化動畫設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量水平，切實(shí)的實(shí)現(xiàn)動畫設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益，優(yōu)化當(dāng)前動畫設(shè)計(jì)的流程。因此，對3D 打印技術(shù)的分類以及原理展開全面分析，將會產(chǎn)生極其重要的意義，需要引起有關(guān)人士的高度重視。

3 關(guān)于在動畫設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)中應(yīng)用3D打印技術(shù)研究

根據(jù)前兩個部分的內(nèi)容分析，我們能夠從中清楚地了解到，3D 打印技術(shù)所具有的優(yōu)勢特點(diǎn)，以及3D 打印技術(shù)的原理與分類。因此在掌握這兩個方面的內(nèi)容之后，需要對3D 打印技術(shù)在動畫設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用展開科學(xué)化的分析，如此才能真正為有關(guān)人員提供參考，使得動畫設(shè)計(jì)工作水平得到提升。具體的應(yīng)用為以下內(nèi)容：

3.1 注重3D 打印流程的技術(shù)

3D 打印過程當(dāng)中往往會選擇SLA 成型技術(shù)，將其以硅樹脂作為打印材料，打印機(jī)選擇文博迷你打印機(jī)。主要的步驟需要從這些方面展開操作，要確定動畫設(shè)計(jì)的模型參數(shù)，從而選擇CAD 軟件繪制動畫三維模型，生成標(biāo)準(zhǔn)模板庫文件。打開文博3D 打印機(jī)專用的切片軟件，將模型導(dǎo)入到其中，這樣動畫模型的基本參數(shù)將會得到科學(xué)的優(yōu)化。從另一個方面來看，注重3D 打印流程的技術(shù)，也就需要切實(shí)注重相關(guān)的技術(shù)要點(diǎn)，要將這些技術(shù)要點(diǎn)落實(shí)到全方位監(jiān)控中，如果在監(jiān)控過程中發(fā)現(xiàn)3D 打印技術(shù)存在漏洞，就需要采取科學(xué)措施，對問題予以全面的優(yōu)化。只有切實(shí)注重3D 打印技術(shù)的流程優(yōu)化，才能確保整項(xiàng)動畫設(shè)計(jì)的科學(xué)性上升到更加全面化、科學(xué)化的狀態(tài)。所以，有關(guān)工作人員需要對此予以高度重視。

3.2 注重動畫衍生品開發(fā)方面的應(yīng)用

伴隨著消費(fèi)者需求的多元化以及個性化程度不斷提升，傳統(tǒng)大規(guī)模制造的模式正在朝著定制化方向轉(zhuǎn)變。近些年發(fā)展迅速的動畫手辦模型，也就可以將其看作這種趨勢在動畫設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的發(fā)展表現(xiàn)。國內(nèi)許多動漫愛好者熱衷于對商業(yè)動漫、電影以及游戲作品再創(chuàng)作，并且創(chuàng)作出各類個性化程度相對較高的動畫形象延伸作品。面對細(xì)分程度和個性化不斷提升的市場需求，傳統(tǒng)的大規(guī)模制造模式顯然不能得到更加完全的滿足，造型自由度高、投入相對較少、使用靈活的3D 打印技術(shù)為小規(guī)模定制工作提供了更多更為理想的平臺[3]。還需要注意的是，3D 打印技術(shù)還能夠同時使用以及輸出多種材料與顏色，這一優(yōu)勢對于生產(chǎn)數(shù)量不多的個性化動畫衍生作品，將會得到科學(xué)的優(yōu)化。所以，3D 打印技術(shù)不但能夠在專業(yè)動畫衍生品開發(fā)領(lǐng)域中得到更多的重視，往往還會在某些環(huán)節(jié)表現(xiàn)出全新的特點(diǎn)，這是從事此項(xiàng)工作的人員應(yīng)當(dāng)投入研究精力的環(huán)節(jié)，確保該環(huán)節(jié)的應(yīng)用水平能夠始終處于相對較高的狀態(tài)。

3.3 把握好動畫消費(fèi)領(lǐng)域的應(yīng)用

3D 打印技術(shù)往往還能夠在動畫消費(fèi)領(lǐng)域當(dāng)中得到科學(xué)化的應(yīng)用，也正是因?yàn)?D 打印技術(shù)的應(yīng)用，從而確保動畫消費(fèi)領(lǐng)域的運(yùn)行質(zhì)量水平始終都處于相對科學(xué)穩(wěn)定的狀態(tài)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)動畫設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。比如在動畫設(shè)計(jì)衍生品開發(fā)環(huán)節(jié)中，伴隨著低成本3D 打印技術(shù)的日漸普及，利用3D 打印技術(shù)能夠使得衍生品的虛擬化銷售、傳輸以及分享等流程在科學(xué)技術(shù)的指導(dǎo)下，得到有條不紊的運(yùn)作，最大程度上提升流通的實(shí)際效率，擴(kuò)展動畫設(shè)計(jì)產(chǎn)品的銷售渠道，更有甚者還可能會徹底改變動畫設(shè)計(jì)衍生品行業(yè)的商業(yè)運(yùn)作模式。衍生品的開發(fā)人員應(yīng)當(dāng)將技術(shù)復(fù)雜、過程緩慢、投入高但需大批量生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)字化的3D 模型銷售給終端消費(fèi)者，實(shí)現(xiàn)衍生品的全面優(yōu)化。在該種全新模式下，動畫設(shè)計(jì)工作人員能夠直接參與到衍生品銷售過程當(dāng)中，從而大大擴(kuò)展動漫產(chǎn)業(yè)的盈利渠道，鼓勵更多的人員參與到動漫創(chuàng)作的流程中，動畫設(shè)計(jì)人員與消費(fèi)者之間的界限也將會不再明顯，最終使得廣大動畫設(shè)計(jì)工作人員都能夠在設(shè)計(jì)漫畫的時候，使得自身的固有價值得以實(shí)現(xiàn)。所以，應(yīng)當(dāng)注重該環(huán)節(jié)的開展。

3.4 在定格動畫制作方面的應(yīng)用

在定格動畫設(shè)計(jì)制作的流程當(dāng)中，科學(xué)應(yīng)用3D 打印技術(shù)，將會從根本上提升定格動畫在角色表演、面部表情等多個環(huán)節(jié)的制作效率與制作水平。由此可見，在定格動畫中應(yīng)用3D 打印技術(shù)，必定能夠得到業(yè)界的關(guān)注與肯定，因?yàn)槠洳坏軌蚴沟脩?yīng)用的周期得到縮減，并且還會大大提升定格動畫的制作水平。例如在傳統(tǒng)定格動畫制作中，所采用的技術(shù)方式往往至少需要幾個月的時間來完成，但是如果在該過程中應(yīng)用3D打印技術(shù)，也就能夠節(jié)省大量的時間，提升動畫設(shè)計(jì)的模型質(zhì)量。所以在定格動畫制作的過程中，科學(xué)應(yīng)用3D 打印技術(shù)，能夠優(yōu)化與提升動畫設(shè)計(jì)的質(zhì)量水平，有關(guān)動畫設(shè)計(jì)工作人員應(yīng)當(dāng)對此予以高度的重視。

4 結(jié)語

上文從三個方面展開了主題分析，首先分析了3D打印技術(shù)所具有的優(yōu)勢特點(diǎn)，其次分析了3D 打印技術(shù)的分類與原理，最后分析了動畫設(shè)計(jì)應(yīng)用3D 打印技術(shù)的實(shí)際情況。根據(jù)相關(guān)內(nèi)容的具體分析，我們能夠明確，動畫設(shè)計(jì)中應(yīng)用3D 打印技術(shù)是具有極其重要意義的，它能夠使動畫設(shè)計(jì)的質(zhì)量水平得到提升，因此需要得到廣大人員的高度關(guān)注。相信隨著有關(guān)人士的不斷理解與重視，國內(nèi)動畫設(shè)計(jì)的質(zhì)量水平必定得到提升，同時動畫設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益也將會得以實(shí)現(xiàn)。