（華東交通大學，江西 南昌 330013）

景德鎮(zhèn)手工制瓷技藝行業(yè)分工極其細致，采礦、淘洗、制不（dǔn）、練泥、陳腐、拉坯、利坯、畫坯、施釉、燒窯、畫紅、燒爐、選瓷、包裝等工序環(huán)環(huán)緊扣，雖然可以通過工坊或實驗室進行部分實踐，但受師資、生產環(huán)境和條件的限制，根本無法模似實際的制瓷工序流程（原料采集、成型制作、裝飾繪制、古窯燒制等）。具有高投入性、時空制約性、實驗環(huán)境復雜性和不能全流程實訓性等特點，這些都讓學生不可能到現(xiàn)場進行實驗教學。

而3D 虛擬仿真技術可以模擬傳統(tǒng)制瓷作坊環(huán)境、鎮(zhèn)窯環(huán)境、制瓷工具、各工序制作過程、原料配 置計算、裝飾設計、滿窯設計、古法燒窯等，根據“能實不虛、虛實結合”和“以虛輔實”的原則，基于“以學生為主體，寓教于樂”的教學理念，設計傳統(tǒng)制瓷技藝虛擬仿真實驗系統(tǒng)應能滿足教學要求：不受時空限制，向學生提供能隨時隨地進行虛擬仿真的實驗條件學生在仿古的實驗環(huán)境中獲得與真實生產相近的體驗，使學生能“身臨其境”，是傳統(tǒng)實驗教學很好的補充。

一、景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)制瓷VR 虛擬仿真教學系統(tǒng)建設

（一）傳統(tǒng)制瓷作坊建筑環(huán)境虛擬認識

制瓷工坊：工坊為庭院結構，可以完成整個制瓷工藝流程。根據制瓷工藝流程，分為泥房：主要用于泥料的腐化和踩練；原料間：瓷石和高嶺土不（dǔn）放置間；淘洗區(qū)：放置木桶用于泥料的化漿和淘洗；拉壞區(qū)：師傅拉坯的工位，放有坯車；印坯區(qū)：師傅印坯的工位，放有模具等工具；利坯區(qū)：師傅利坯的工位，放有坯車和利坯工具；畫坯區(qū)：師傅畫坯的工位，放有畫坯工具；施釉區(qū)：師傅施釉的工位，放置釉料和施釉工具；晾坯區(qū)：是作坊獨特的結構，散布在各個工區(qū)之間的房屋結構上。包括各類制瓷工具，根據制瓷的不同階段可以分為原料加工工具、成型工具、裝飾工具、裝燒窯具以及其他工具，如圖1 所示。

窯房：鎮(zhèn)窯是窯藏于房之內的獨特結構，被稱為窯房一體結構。一樓用來裝坯、滿窯、開窯、選瓷，二樓用作堆放松柴、工人休息。窯體構造為蛋形，由護墻、側墻、煙囪等構成，窯體溫區(qū)從前到后都不一樣，按溫度分為余堂、大肚、小肚、想理等區(qū)域，如圖2 所示。

（二）核心工序流程仿真

成型、裝飾、上釉、滿窯和燒制是五個最核心工藝，本系統(tǒng)針對核心工藝，通過動畫和交互相結合進行仿真。

1.泥料精制工序：如淘泥工藝是將制瓷原料進行加工精制過程，用水調和除去沉渣雜質，使原料達到一定細度和純度，仿真步驟包括配不、化漿、淘洗、過濾、稠化、陳腐和踩練。

2.圓器成型工序：制作流程主要有揉泥、拉坯、印坯、利坯工藝。

3.青花裝飾工序：釉下裝飾是指直接在泥坯上進行藝術裝飾加工，仿真步驟分為起圖、過稿、勾線、分水四個步驟。

4.施釉工序：仿真步驟分為蕩釉、醮釉和底釉。（圖3）

5.裝坯滿窯工序：仿真步驟分為裝匣、滿窯設計以及按一定規(guī)則堆疊碼放，完成滿窯。

6.鎮(zhèn)窯燒成工序：根據傳統(tǒng)窯工習慣，鎮(zhèn)窯燒成仿真步驟分為燒上半夜、燒下半夜和燒日窯三個階段。（圖4）

（三）工序原理仿真

原理仿真主要將制瓷過程相關經驗，配不比例計算、配釉比例計算、碼窯設計和燒制溫度控制，數(shù)據整理建設數(shù)據庫進行實時仿真。

1.配不比例計算

景德鎮(zhèn)制瓷泥料由高嶺土和瓷石配制而成，也稱二元配比。不同產地不同批次的原料會有差異，不同制品對坯料的工藝要求也不一樣，為了配比準確需取少量原料制成火照試燒，俗稱“試照子”，觀察其瓷化程度，確定二者配比。在實驗中以細瓷坯泥為例進行實驗，分為四種：厚坯、中坯、薄坯、雕削用坯。不同類型的坯需要不同的配比。

2.配釉比例計算

景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)釉料以釉果與釉灰配制而成。釉灰是釉料中不可缺少的助熔劑，也是景德鎮(zhèn)瓷器釉面白里泛青傳統(tǒng)特色的重要工藝因素。泥十灰一為上品瓷用釉，泥七八灰二三為中品瓷用釉，泥灰平兌或灰多于泥，則是粗瓷釉料。

3.碼窯設計

鎮(zhèn)窯對滿窯的技術要求很高，所謂一滿二燒三熄火，認為滿窯最為重要，俗有滿窯如繡花之說。滿窯 的核心，是在充分考慮窯室各部位火度及氣氛變化的基礎上，對火路分布的通盤設計。（如圖5）

鎮(zhèn)窯窯室前高后低、前寬后窄逐步收縮，前后溫差較大。窯室由后往前依次分為觀音堂、余堂、掛窯口、想理、小肚、窠里、大肚和窯頭等區(qū)域。各區(qū)域溫度不同，形成不同的窯位，分別裝燒溫度要求不同的產品。

4.燒窯

按照窯工習慣，鎮(zhèn)窯燒成分為燒上半夜、燒下半夜和燒日窯三個階段。

燒上半夜大致有發(fā)火、溜火兩個階段。溜火為坯體干燥和氧化階段，需要完成坯體自由水和結構水排除、碳酸鹽分解、有機物氧化 等物理化學變化。溫度升到900-1000 度結束；下半夜燒成主要為燒緊火階段和升溫階段，下半夜燒還原焰階段燒，溫度到1250 左右結束；日窯主要是燒速火成瓷和熄火階段，是整個燒窯過程中最緊要的階段。燒日窯主要是燒速火成瓷和熄火階段窯前端溫度達到約1300 -1350°C，即可進入熄火前的保溫燒煉。（如圖6）

二、總結

綜上所述，本文利用計算機圖形學、計算機動畫學、藝術設計學、人機交互等虛擬技術對景德鎮(zhèn)制瓷的傳統(tǒng)工序進行仿真研究，實現(xiàn)了傳統(tǒng)制瓷場景生產虛擬化、傳統(tǒng)手工制瓷工序虛擬化以及實現(xiàn)數(shù)據實驗解釋一體化。該虛擬仿真教學既可以用于藝術類專業(yè)本科、研究生教學，也可以針對有興趣的公眾進行科普學習，具有廣泛的用途。創(chuàng)新實驗教學模式，切實服務于非遺文化的創(chuàng)新和傳承，樹立文化自信心。