林國枝

摘 要 三維數(shù)字化建模也稱3D建模，文章主要闡述三維數(shù)字化建模在陶瓷生產(chǎn)中的應(yīng)用，通過三維數(shù)字化建模與傳統(tǒng)陶瓷生產(chǎn)中雕塑環(huán)節(jié)的比較，得出三維數(shù)化建模在陶瓷生產(chǎn)中的優(yōu)勢，提高設(shè)計(jì)效率、減少設(shè)計(jì)周期、節(jié)省資源、降低生產(chǎn)成本。針對生產(chǎn)流程遇到的關(guān)鍵問題提出解決方案。最后在分析陶瓷產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)際案例的基礎(chǔ)上，得出三維數(shù)字化建模在陶瓷生產(chǎn)中的應(yīng)用價值和未來發(fā)展的趨勢。

關(guān)鍵詞 三維數(shù)字化；建模；3D打??；產(chǎn)品設(shè)計(jì)；陶瓷生產(chǎn)

中圖分類號 G2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）220-0128-02

1 三維數(shù)字化建模在陶瓷生中的應(yīng)用范疇

主要研究三維數(shù)字化建模在陶瓷生產(chǎn)中代替整個陶瓷生產(chǎn)的雕塑環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)的來源主要有兩個方面：一是運(yùn)用三維數(shù)字化建模軟件進(jìn)行正向建模。主要是利用三維數(shù)字化建模軟件進(jìn)行正向建模，得到相關(guān)三維數(shù)據(jù)再結(jié)合3D打印技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的打??；二是利用三維掃描儀進(jìn)行模型數(shù)據(jù)掃描再通過逆向建模成型軟件進(jìn)行分析、修改、優(yōu)化、完善等一系列數(shù)字化操作，從而得到數(shù)據(jù)。

在傳統(tǒng)陶瓷應(yīng)用方面三維數(shù)字化掃描對研究歷代大師作品起到非常重要的作用，可以通過三維掃描機(jī)器把大師陶瓷作品或者古董進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，再用逆向成型軟件進(jìn)行處理，在處理三維數(shù)據(jù)過程中可以對三維數(shù)據(jù)進(jìn)行等比例放大縮小再用3D打印技術(shù)完整地打印出來。也可以在陶瓷作品三維數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行再創(chuàng)新。通過以上兩種方式得到的三維數(shù)據(jù)就相當(dāng)于傳統(tǒng)陶瓷生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的雕塑環(huán)節(jié)。

2 傳統(tǒng)制作陶瓷的方法與現(xiàn)代數(shù)字化建模技術(shù)的對比

傳統(tǒng)制作陶瓷先繪制產(chǎn)品平面的尺寸圖、三視圖。石膏開模師傅根據(jù)設(shè)計(jì)好的尺寸圖進(jìn)行石膏模具開模，再根據(jù)石膏模型進(jìn)行倒坯、修坯、烘干、上釉、燒制等環(huán)節(jié)生產(chǎn)出陶瓷產(chǎn)品。傳統(tǒng)的陶瓷產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖基本以手工繪制或者仿制雕塑，比如根據(jù)平面圖紙進(jìn)行車模的方式開樣品模型時，由于是采用減法的方式進(jìn)行樣品模開模，稍有不慎就很容易把模型削掉。特別是初學(xué)者常常得重新來過。加大了工作量，增加了生產(chǎn)成本和制作周期，更重要的是嚴(yán)重影響整個項(xiàng)目的進(jìn)展。

手工仿制雕塑在開模過程中設(shè)計(jì)師需要根據(jù)產(chǎn)品本身尺寸和造型特點(diǎn)與石膏開模師傅反復(fù)進(jìn)行溝通、交流，才能最終定方案。影響生產(chǎn)效率。手工雕塑的作品進(jìn)行一次開模后，需要進(jìn)一步修改時，設(shè)計(jì)者就得重新雕塑，增加了樣品開發(fā)時間，造成很多資源浪費(fèi)。

利用現(xiàn)代3D建模技術(shù)進(jìn)行陶瓷產(chǎn)品建模，設(shè)計(jì)師與客戶進(jìn)行充分的溝通，通過三維數(shù)化建模軟件進(jìn)行陶瓷產(chǎn)品建模，再利用模型渲染軟件進(jìn)行陶瓷產(chǎn)品渲染，這樣可以讓陶瓷產(chǎn)品在材質(zhì)、質(zhì)感等方面更加直觀、清晰、明了。

設(shè)計(jì)師可以用三維數(shù)字化建模軟件進(jìn)行建模，再用渲染軟件把效果圖渲染出來或者利用3D打印的方式打印出數(shù)據(jù)模型與客戶進(jìn)行溝通，待客戶確認(rèn)好造型和效果之后，再進(jìn)一步生產(chǎn)。這樣減少樣品開發(fā)的時間，降低樣品的生產(chǎn)成本，最終提高陶瓷生產(chǎn)效率。

在當(dāng)今社會尤其是對缺少創(chuàng)業(yè)資金的設(shè)計(jì)者更是一個福音，設(shè)計(jì)者可以先通過三維數(shù)字化建模軟件進(jìn)行陶瓷產(chǎn)品建模和效果圖的渲染，用互聯(lián)網(wǎng)的方式快速地向目標(biāo)消費(fèi)者展示產(chǎn)品，也可以通過電商眾籌的方式進(jìn)行產(chǎn)品認(rèn)購，籌集到資金再進(jìn)行生產(chǎn)，待產(chǎn)品生產(chǎn)出來再寄送給消費(fèi)者，這樣的方式可以緩解創(chuàng)業(yè)壓力。利用三維建模技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，從業(yè)者隨時可以根據(jù)客戶提出的新問題進(jìn)行修改、優(yōu)化、完善。采用三維數(shù)字化建模技術(shù)大量減少了人力、物力、財(cái)力和原材料的消耗，縮短開發(fā)時間、提高勞動效率、降低生產(chǎn)成本。

3 三維數(shù)字化建模技術(shù)在陶瓷生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 三維數(shù)字化建模的工作流程

三維數(shù)字化建模一般分為幾個階段：項(xiàng)目確定、項(xiàng)目建模、項(xiàng)目完善、項(xiàng)目優(yōu)化。

1）項(xiàng)目確定：設(shè)計(jì)師根據(jù)客戶需求進(jìn)行項(xiàng)目的溝通并進(jìn)行草圖繪制。

2）項(xiàng)目建模：設(shè)計(jì)師根據(jù)前期的草圖選擇適合的三維建模軟件進(jìn)行產(chǎn)品建模，比如Rhino軟件常常用來制作有規(guī)則造型的陶瓷產(chǎn)品。ZB軟件常用用來制作一些人物造型，精雕軟件常常用來做一些產(chǎn)品表面的雕刻。設(shè)計(jì)師可以根據(jù)客戶需求的陶瓷產(chǎn)品的造型特點(diǎn)和自身建模習(xí)慣選用相關(guān)的建模軟件。

3）項(xiàng)目完善：根據(jù)客戶修改意見完善三維數(shù)據(jù)模型，再利用KeyShot、V-Ray等渲染工具根據(jù)不同產(chǎn)品的產(chǎn)品造型特點(diǎn)和客戶的需求，快速渲染出效果，非常方便后續(xù)產(chǎn)品的開發(fā)。

4）項(xiàng)目優(yōu)化：這一階段的工作主要是為了生產(chǎn)美觀的陶瓷產(chǎn)品做服務(wù)，設(shè)計(jì)師選出的最佳方案進(jìn)一步完善，比如陶瓷產(chǎn)品裝飾花紙的設(shè)計(jì)，提高陶瓷產(chǎn)品的附加值。在設(shè)計(jì)過程中充分考慮陶瓷成品與模型有17%縮收比值。建模過程中要把數(shù)字化陶瓷模型進(jìn)行放大。緊接著就可以把數(shù)字化模型進(jìn)行3D打印投入到生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

3.2 三維數(shù)字化建模的優(yōu)勢

三維數(shù)字化建模技術(shù)在陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)中起到舉足輕重的作用。特別是在陶瓷產(chǎn)品仿制和創(chuàng)新設(shè)計(jì)階段，通過一些三維數(shù)字化建模和渲染等相關(guān)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件能為客戶完美呈現(xiàn)虛擬的產(chǎn)品造型和效果圖，方便讓客戶進(jìn)行確認(rèn)，同時也為陶瓷后續(xù)陶瓷開模提供了重要的參考依據(jù)。

3D數(shù)字化建模、三維掃描、數(shù)據(jù)逆向建模處理、渲染等軟件和相關(guān)建模、處理技術(shù)的應(yīng)用可以為客戶提供各種各樣的造型和陶瓷產(chǎn)品的效果圖供顧客選擇，讓前期的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)更加便捷、快速。在前期虛擬三維數(shù)據(jù)模型參數(shù)修改的過程中能激發(fā)更多的創(chuàng)作靈感進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，三維數(shù)字化建模技術(shù)的應(yīng)用為設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)、修改方案提供了便利。

設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過程中可以天馬行空地進(jìn)行一些創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)，也可以把考慮再三的設(shè)計(jì)方案，用三維設(shè)計(jì)軟件非?？焖佟⒅庇^的展現(xiàn)出來。借助三維數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)更多的設(shè)計(jì)方案，降低設(shè)計(jì)時間、提高成交效率。

3.3 現(xiàn)代三維建模技術(shù)在陶瓷生產(chǎn)中的應(yīng)用

現(xiàn)代三維建模技術(shù)在陶瓷生產(chǎn)中的應(yīng)用主要借助3D打印技術(shù)。3D打印在陶瓷生產(chǎn)中的應(yīng)用方式主要有兩種。

一種是用3D打印材料先打印出產(chǎn)品模型，把模型開成石膏模具，再對模具進(jìn)行注漿等傳統(tǒng)的陶瓷生產(chǎn)方式進(jìn)行生產(chǎn)。

另一種是直接成型，直接成型的方法是指用陶泥打印機(jī)根據(jù)三維數(shù)字化模型的數(shù)據(jù)直接打印成陶泥，這種方法能打印出結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造型獨(dú)特的陶泥產(chǎn)品，曬干后直接上釉，再通過傳統(tǒng)陶瓷生產(chǎn)方式進(jìn)行燒制，提高陶瓷生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，通過研究陶泥打印機(jī)主要用于日用陶瓷和陶瓷家居擺件等。

4 結(jié)論

三維數(shù)字化建模技術(shù)的應(yīng)用讓陶瓷生產(chǎn)方式變得多元化，能輕易生產(chǎn)出異形的陶瓷作品，渲染技術(shù)的應(yīng)用，可以先把要生產(chǎn)的陶瓷產(chǎn)品用計(jì)算機(jī)三維數(shù)字化技術(shù)先呈現(xiàn)出來，讓客戶確定之后再進(jìn)行陶瓷生產(chǎn)，改變了傳統(tǒng)要生產(chǎn)出陶瓷樣品才能讓客戶確認(rèn)的弊端，節(jié)約了很多資源。

通過建模技術(shù)在陶瓷生產(chǎn)中的研究使得陶瓷產(chǎn)品設(shè)計(jì)插上了展翅高飛的翅膀，三維數(shù)字化建模技術(shù)的發(fā)展加速了陶瓷制造業(yè)向著“智能化”發(fā)展。為陶瓷產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了更為廣闊的發(fā)展空間，加速了陶瓷產(chǎn)品設(shè)計(jì)向著多元化發(fā)展。

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