撰文：曲志華

與技術(shù)契合的創(chuàng)意之美
——以3D打印作品《蝶變系列》為例

撰文：曲志華

3D打印藝術(shù)作為新興的藝術(shù)形式，因高昂的成本還沒有得到普及。3D打印與設(shè)計結(jié)合，不僅可以降低制作成本，而且可以做出傳統(tǒng)工藝難以制作的或者成本更高的設(shè)計，進(jìn)而可以擴(kuò)展到各種類型的設(shè)計。本文以江蘇省首屆大學(xué)生3D打印創(chuàng)意一等獎作品《蝶變系列》為例，詳細(xì)闡述了如何利用3D打印技術(shù)，設(shè)計出與技術(shù)相契合的創(chuàng)意設(shè)計作品。

3D打印藝術(shù)；3D打印技術(shù)；《蝶變系列》

在2016年3月落幕的江蘇省首屆大學(xué)生3D打印創(chuàng)意大賽中，筆者指導(dǎo)的南京藝術(shù)學(xué)院代表隊榮獲桂冠。在欣喜之余，筆者結(jié)合這幾年在3D打印藝術(shù)方面的大量創(chuàng)作實踐，對本次大賽的作品創(chuàng)作思路、制作過程加以總結(jié)，拋磚引玉，希望對3D打印藝術(shù)這一新興藝術(shù)門類的發(fā)展有所啟發(fā)。

3D打印學(xué)名為增材制造。這幾年在技術(shù)領(lǐng)域，新設(shè)備和新材料層出不窮，給大眾的印象是神奇、昂貴、遙不可及。筆者的大量作品都是利用熔融沉積造型（簡稱FDM）技術(shù)打印的，這種打印機(jī)也就是一臺電腦的價格。它用的材料是熱熔性絲材PLA，耗材每千克不超過100元。打印出來的模型塑料表面仔細(xì)看會有一層層的絲堆積的纖維感。理論上說這樣打印方式的局限性比較大，很多情況下需要設(shè)支撐打印，支撐去除困難，并且會留下粗糙表面，就是這種不光滑的塑料質(zhì)感和支撐問題使得其雖然便宜且操作簡單，在藝術(shù)領(lǐng)域卻沒有得到推廣?，F(xiàn)在我們看到的一些藝術(shù)領(lǐng)域的3D打印作品一般為光固化成型和選擇性激光燒結(jié)技術(shù)打印的，它們所用的材料為光敏樹脂、尼龍和金屬，成本為FDM打印方式的幾十倍甚至幾百倍。這就使得這項藝術(shù)創(chuàng)作成為少數(shù)“有錢”階級的特權(quán)。經(jīng)過近幾年的大量實踐，筆者總結(jié)出FDM不需要設(shè)支撐的設(shè)計方法，再結(jié)合表面處理設(shè)備，可以使FDM打印方式除了作品表面光滑細(xì)膩以外，不遜于尼龍燒結(jié)這種高端打印方式，成本又能為大眾所接受。這樣廣大藝術(shù)院校的師生在經(jīng)費不充足的情況下，也可以利用這一先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行大量創(chuàng)作。因為這是一項新的藝術(shù)創(chuàng)作方式，所以沒有多少前人經(jīng)驗，也沒有條條框框的限制。我們所需要做的就是充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維設(shè)計、打印，如果失敗，調(diào)整設(shè)計重新打印，如此反復(fù)，大量創(chuàng)作之后，我們才能找到設(shè)計和打印方式之間的契合點。

3D打印藝術(shù)創(chuàng)作的契合原則，還要充分發(fā)揮3D打印的優(yōu)勢。3D打印擅長制造復(fù)雜鏤空模型，這是用其他方式難以一次成型的，所以可以制作出傳統(tǒng)方式制作不出來或制作成本更高的模型。這種復(fù)雜性正好也是其創(chuàng)新的著眼點（圖1、2、3）。

這些也是這次參加江蘇省首屆大學(xué)生3D打印創(chuàng)意大賽我們的作品的出發(fā)點，除此以外，我們還潛心思考了作品的創(chuàng)造理念與作品的實用功能，理念是任何一件藝術(shù)品都需要有的靈魂，而實用的功能使得作品不僅僅停留在展臺上，還能夠走進(jìn)生活。下面從設(shè)計理念、實用功能與技術(shù)的契合方面分別闡述。

圖2 3D打印首飾《似水流年》（曲志華設(shè)計）

一、《蝶變系列》設(shè)計理念

本次獲獎作品的理念是源于我們對生活的思考：禁錮與自由。最終是三件作品形成的系列作品——《蝶變系列》（圖4），包括：禁錮篇、迷惘篇、自由篇，這三部曲描述了從禁錮到自由的過程。選擇蝴蝶作為母體，因為蝴蝶是自然界里既渺小又美麗靈動的動物，就像凡塵中我們每一個人都很渺小。它在破繭而出之前被繭束縛，就像禁錮篇，十二面體每一片上都有一扇蝴蝶翅膀，蝴蝶空中飛舞，向各個方向撲閃著翅膀，卻怎么也飛不出這囚籠，寓意現(xiàn)實中的我們，往往被困住，想往各個方向努力，卻飛不出禁錮的枷鎖。凡塵中的我們被世俗所牽絆，很多人身上都有枷鎖，渴望自由。追逐自由的過程是漫長的，會經(jīng)歷迷惘、不知所措、探索、糾纏，正如迷惘篇表現(xiàn)的形態(tài)。迷惘篇由24扇蝴蝶翅膀環(huán)繞而成，中間放置電子蠟燭，意為心中火焰的點燃，12只蝴蝶開始追逐自由，代表只有少數(shù)人能夠從禁錮中走出來，進(jìn)入迷惘之境，試圖沖向靈魂的自由。最后能真正獲得自由新生的也許是極少數(shù)人，所以最后的自由篇只有一只蝴蝶浴火重生，舒展著烈焰般的翅膀飛翔，因為他去嘗試、去拼搏、去爭取了想要的自由?！兜兿盗小啡壳韵盗凶髌返男问奖磉_(dá)了人的思想從禁錮到自由的過程，把抽象概念以3D打印的復(fù)雜具象形式表達(dá)出來。

圖5 3D打印包（曲志華設(shè)計）

二、《蝶變系列》實用功能

《蝶變系列》作品除了可以作為裝飾擺件外，我們還希望賦予其以實用功能。理論上說，3D打印的作品可以做各種具有實用功能的器具（圖5）。實際上，熔融沉積造型（FDM）這種打印方式的表面有點粗糙，所以一些復(fù)雜鏤空模型特別適合做燈具，因為在開燈情況，那粗糙的部分會被肉眼忽略。近年來，筆者在參數(shù)化3D打印燈具方面做了大量實踐，作品超過500件，例如作品《碧落星懸》《漏透》《洑》《兩儀四象》《十分月》等。那些復(fù)雜的鏤空小孔中透出內(nèi)部的燈光，會產(chǎn)生鉆石般璀璨的光芒，這是傳統(tǒng)燈具無法做到的。

所以筆者將禁錮篇和迷惘篇設(shè)計成了燈具。它們內(nèi)部可以安裝LED小燈泡，作為臺燈或吊燈；迷惘篇設(shè)計成為蠟燭臺形式，如果打印的是塑料件，中間可以放置LED電子蠟燭，如果翻模制作金屬件，可以放置真正的蠟燭，同樣，也可以作為燈罩。

自由篇的蝴蝶翅膀紋理都是經(jīng)過專門設(shè)計的（圖6），不僅美觀流暢，那些線條的傾斜角度都可以由不設(shè)支撐的FDM打印，打印出的表面光潔，直接可以作裝飾擺件，有些設(shè)計師用熔融沉積造型FDM方式打印的作品粗糙，就放棄這種工藝轉(zhuǎn)向昂貴的工藝，其實揚長避短的設(shè)計可以充分發(fā)揮FDM打印的優(yōu)勢。這也是筆者近年來打印了成百上千的作品后琢磨出的與這種打印技術(shù)相匹配的設(shè)計方法，并且在課程中教授、指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計。自由篇的功能是手機(jī)和平板電腦的支架，手機(jī)或平板電腦的傾斜角度可以多檔調(diào)節(jié)，可以橫屏和豎屏擺放；并且架高托的部位，使得手機(jī)和平板可以在插耳機(jī)和充電的情況下使用，因為下部有了充分的空間留給插頭，并且，萬一桌面有水灑落，也不會碰到手機(jī)。巧妙和精心設(shè)計的實用功能使得這件作品更有價值。

圖6 自由篇的使用功能

三、與工藝的契合

3D打印作品的制作流程如下：設(shè)計——建模——打印。在設(shè)計時就要與所選擇的3D打印技術(shù)相契合，契合的關(guān)鍵包括兩點：一是符合這種工藝的特點；二是發(fā)揮這種工藝的優(yōu)勢，簡而言之就是揚長避短。3D打印技術(shù)在外行人眼里可以打印任何模型，實際上不管是便宜的打印方式和材料，還是昂貴的打印方式和材料都有其局限性，甚至不能說昂貴的一定比便宜的局限性小，例如金屬燒結(jié)打印比FDM打印方式昂貴幾百倍，但FDM打印可以不設(shè)支撐一次成型，金屬卻必須設(shè)支撐才能打印，因為金屬材料密度大，無法一層一層的懸挑出去，密集的支撐和首飾本身混在一起很難去除，這一點使得金屬打印無法在首飾行業(yè)推廣。目前3D打印首飾基本是先3D打印蠟?zāi)?，然后用傳統(tǒng)方式翻模制作首飾。筆者設(shè)計的首飾《晴風(fēng)蕩漾》《星芒》和《似水流年》等就是這樣制作的。

當(dāng)設(shè)計師剛開始接觸3D打印的時候，設(shè)計的思路總是局限在傳統(tǒng)的形式，而沒有針對3D打印的優(yōu)勢來設(shè)計，例如設(shè)計像建筑樓板那樣很多水平線條大跨度的作品，或者像建筑桁架那樣全是直線條的東西，往往打印失敗或者粗糙，若是設(shè)了支撐打印，去除支撐耗費大量人工，并且去除后粗糙。局限性還在于，一些傳統(tǒng)方式能做出的工藝品，3D打印反而做不出來，或者成本更高。例如3D打印無法打印單獨的像紙一樣薄的或者線一樣細(xì)的模型，就算能打印出來也很容易折斷，3D打印雖然已經(jīng)可以打印陶瓷，但成本比傳統(tǒng)的陶瓷工藝要昂貴很多倍。

人們的審美是有慣性的，當(dāng)設(shè)計師剛開始利用這一新技術(shù)時，往往局限于現(xiàn)有各種形態(tài)，最終發(fā)現(xiàn)做出的效果不好還昂貴，就舍棄了這種創(chuàng)作手段。實際上3D打印的優(yōu)勢在于能做出無窮無盡的創(chuàng)新的傳統(tǒng)工藝難以制作或成本更高的形態(tài)，設(shè)計3D打印作品就要有3D打印思維，這也是筆者在南藝首開《3D打印藝術(shù)創(chuàng)作》選修課的原因，就是意圖教授學(xué)生與3D打印工藝想契合的設(shè)計，這樣無論是哪一類的設(shè)計都能做到事半功倍的效果。

《蝶變系列》作品的創(chuàng)意之初定下的就是FDM的打印方式，這三件作品的設(shè)計都非常符合這一工藝：禁錮篇的十二面體雖然看似復(fù)雜，但它每個面都和地面是有夾角的，并且互相聯(lián)系、整體構(gòu)架穩(wěn)定，適合FDM無支撐打??；迷惘篇的12扇蝴蝶翅膀都是垂直于地面的，非常利于打印，但是每扇翅膀之間也要有聯(lián)系、否則打印出來的模型整體穩(wěn)定性差，遇到碰撞容易散掉，所以內(nèi)部和外部都設(shè)計了圈用來聯(lián)系這24扇翅膀。自由篇是手機(jī)和平板電腦架，所以要結(jié)實厚重些，并且上面曲線紋理的角度都是針對FDM這種打印方式精心設(shè)計的，所以打印出來的產(chǎn)品精細(xì)、光滑、美觀實用。

所以，與3D打印技術(shù)契合的設(shè)計需要設(shè)計師特別了解他所選擇的打印方式的工藝。筆者親自設(shè)計與打印了大量的作品，深深體會到只有在長期密集的實踐與思考之后才能深入了解各種3D打印工藝。

結(jié)語

3D打印是看上去很美的新技術(shù)，實際應(yīng)用時又會發(fā)現(xiàn)很多弊端和問題，有些問題例如成本問題會隨著技術(shù)的發(fā)展慢慢解決，有些問題是由于設(shè)計師不了解這種新技術(shù)造成的。無論如何，我們應(yīng)該盡早涉入，因地制宜地利用這一新技術(shù)，不僅能夠直接或間接創(chuàng)造出前所未有的獨特產(chǎn)品，而且能更好地激發(fā)設(shè)計師與藝術(shù)學(xué)校師生的創(chuàng)造力。

曲志華

南京藝術(shù)學(xué)院

The Creativity in the Integration of Technology and Art: Illustrating of a Series of Broken Cocoon into the Butterfly of 3D Printing

3D printing art, as a kind of emerging art form, has not been popularized due to the high cost. Which combining 3D printing and design not only reduce the cost, but also create more cheaper and complex shaping design than traditional craft. This paper expounds how to use 3D printing, and how to create the beauty in the integration of technology and art by taking an example of a Series of Broken Cocoon into a Butterfly of 3D printing which won the first prize in the first college students 3D printing creative contest in Jiangsu Province.

3D printing art;3D printing technology;A Series of Broken Cocoon into a Butterfly