數字化技術不僅為工藝美術的設計、成型和生產提供了更高的效率與精度，還為傳統(tǒng)技藝的創(chuàng)新與傳承開辟了新的途徑。然而，盡管數字技術在手工藝的保護和展示方面已有大量研究，具體工藝的數字化介入仍然相對較少。“半刀泥”工藝作為越窯傳統(tǒng)刻花技法，以其簡練的刀法和生動的線條著稱，但其復雜的手工操作限制了其在現代生產中的廣泛應用。為應對這一挑戰(zhàn)，本研究通過結合三維掃描、三維建模、激光雕刻和CNC雕刻等數字化工具，對“半刀泥”工藝的數字化設計與成型進行系統(tǒng)探索。通過越窯紋樣的實驗案例，本文分析了數字技術如何在保留傳統(tǒng)藝術精髓的同時，提升生產效率、降低學習門檻，并為傳統(tǒng)工藝的創(chuàng)新發(fā)展提供新的路徑。這一研究不僅為傳統(tǒng)手工藝的數字化轉型提供了技術支持，還為現代設計師參與傳統(tǒng)工藝的創(chuàng)造性發(fā)展提供了更多可能性。

一、數字化紋樣設計

（一）紋樣采集

“半刀泥”作為陶瓷常見的裝飾工藝，是通過平口刀，在泥坯上刻劃而成，形成一邊寬一邊窄的刻劃造型。為了在數字雕刻與建模中實現“半刀泥”工藝的精確復刻，首先需要對其雕刻紋樣的深淺和造型特征進行精細建模。要構建理想的數字模型，必須從傳統(tǒng)的“半刀泥”裝飾中提取造型數據，以確保數字雕刻能夠呈現出與手工刻劃接近的紋樣效果。在越窯青瓷的裝飾工藝中，通常在雕刻有“半刀泥”紋樣的陶瓷坯體上施加一層青釉，青釉在高溫燒成過程中會流動，填平刻劃紋樣的線條，使得傳統(tǒng)工藝在最終成品中呈現出獨特的釉色變化。然而，若直接掃描施釉燒制完成的陶瓷試片，釉層的厚度會影響三維掃描儀對刻劃路徑的精確捕捉，從而導致數據偏差。因此，本研究選用了未施釉的泥坯作為基礎試片，以確保紋樣的精細度能夠得到更準確地呈現。此外，為了獲得更具代表性的樣本，我們特別選擇了由越窯陶瓷廠資深匠人手工刻花的作品進行數據采集，以保證刻劃紋樣的真實性與工藝水準。

在采集過程中，我們使用了高精度的固定式點云三維掃描儀，掃描精度設置為0.005毫米。通過將完成刻劃的泥坯放置于平穩(wěn)的掃描平臺上，進行多次掃描，最終生成了精確的三維立體數據模型。這一掃描過程能夠完整捕捉“半刀泥”紋樣的刻劃路徑，包括其長、寬和深度的空間信息，并將這些數據轉換為可視化的三維模型。通過這一方式獲取的三維數據不僅直觀，而且能夠直接導入三維建模軟件，用于后續(xù)數字紋樣的設計與開發(fā)。這些精細的三維模型為后續(xù)筆刷工具的建構提供了重要的基礎數據，使得數字雕刻可以在精準性與藝術性方面實現與傳統(tǒng)工藝的一致。

（二）紋樣設計

在“半刀泥”工藝的數字化設計過程中，紋樣設計的核心在于如何將傳統(tǒng)手工刻劃中的隨機性和藝術性巧妙融入數字化工具中，以確保最終成品既能夠傳承傳統(tǒng)技藝的獨特韻味，又能夠借助現代技術實現更高的精確度與生產效率。為了達到這一目標，首先需要對傳統(tǒng)“半刀泥”工藝的刀具運動特性、雕刻手法以及紋樣結構進行深入分析，進而構建出不同造型的“半刀泥”數字筆刷，模擬傳統(tǒng)刻劃的特征，從而在數字環(huán)境中再現這一獨特的工藝風格。

數字化設計的第一步是構建單一筆刷模型，并建立基于三維模型的刻劃形態(tài)。通過高精度的三維掃描技術，精確捕捉傳統(tǒng)“半刀泥”紋樣的深淺、寬窄、緩急等層次、線條曲度以及刀痕的細微變化。接下來，通過建模軟件對這些紋樣進行數字化再現，生成具有不同寬度、曲率和角度變化的多種筆刷工具，在實際設計過程中根據需要自由切換不同的筆刷。通過這種方式，數字化紋樣設計能夠展現出豐富的變化性，使設計更加貼近越窯青瓷刻花的藝術風格。此過程不僅是簡單復制傳統(tǒng)刀具的物理形態(tài)，更是通過參數化設計，使數字工具能夠靈活模擬不同刀具角度、壓力變化等細節(jié)，最終生成與傳統(tǒng)工藝效果接近的雕刻紋樣。

在建立了多種數字筆刷的基礎上，可通過筆刷繪制具有現代越窯刻花風格的完整主體紋樣。使用三維軟件如ZBrush，通過手寫板進行數字雕刻，設計師可以實時以手繪方式生成刻劃路徑。這種直接繪制的方式雖然靈活生動，但對設計師的技藝和熟練度要求較高，且雕刻完成后難以進行細節(jié)微調，若有需要修改的地方往往只能重新繪制。因此，另一種更為高效和精確的方法是先設計路徑，后生成紋樣。這種方法允許設計師在繪制過程中調整曲線的節(jié)點，并在確認調整后再生成最終的三維模型，極大地提高了設計的靈活性和精確度。通過以上設計步驟，數字化“半刀泥”工藝不僅能夠保留傳統(tǒng)工藝的藝術美感，還能夠利用現代技術提高生產效率、提高可操作性，為傳統(tǒng)工藝的創(chuàng)新性發(fā)展提供了新的可能性。

二、“半刀泥”數字化成型

（一）雕刻成型

在陶瓷工藝的現代化生產中，許多產區(qū)的數字化工廠已經廣泛采用激光雕刻和CNC雕刻作為主要的成型技術。這些技術的優(yōu)勢在于能夠將復雜的三維設計快速、精準地轉化為實體產品，特別是在“半刀泥”工藝等傳統(tǒng)技法的數字化改造中尤為突出。

在“半刀泥”工藝的數字化成型過程中，激光雕刻與CNC雕刻是兩種主要的雕刻技術，各具優(yōu)勢，能夠將數字設計的三維模型精準轉化為實體作品。激光雕刻通過高能量光束將電能轉化為熱能，迅速熔融材料表面，從而雕刻出精細的紋樣。這種技術特別適合處理復雜的細節(jié)紋樣，能夠實現高精度雕刻。由于陶瓷材料的高熔點，激光雕刻通常采用分層方式，以避免一次性高溫導致坯體表面損壞或影響上釉效果。通過將數字化的三維“半刀泥”模型轉換為灰度圖并導入雕刻軟件，激光雕刻可根據灰度值精準控制深淺，呈現出細膩的紋路。相比之下，CNC雕刻是一種機械加工技術，通過高速步進電機驅動刀具進行切削。該技術通過刀具與坯體的直接接觸，實現刀痕自然流暢地過渡，可對燒制過后的坯體進行再加工。CNC雕刻具有極強的穩(wěn)定性，盡管操作時間較長，但雕刻出的紋樣效果更加接近傳統(tǒng)手工工藝。CNC雕刻還可通過更換不同類型的刀具，適應多種材料，從而拓展“半刀泥”工藝在現代制造中的應用場景。

激光雕刻和CNC雕刻還具備傳統(tǒng)手工雕刻無法比擬的優(yōu)勢，無論是特大尺寸還是微小紋樣，均能在不更換工具的情況下高效完成。對于手工雕刻而言，處理不同尺寸的紋樣通常需要頻繁更換工具，增加了制作難度和時間成本。而數字化雕刻技術通過調整參數即可精準控制不同尺寸的紋樣雕刻，無論復雜程度如何，都能夠在保證精度的同時顯著提升效率。通過結合激光雕刻與CNC雕刻技術，數字化“半刀泥”工藝不僅提高了生產效率，還擴大了工藝適用的尺寸范圍，豐富了藝術表達形式。這種現代雕刻成型技術為傳統(tǒng)工藝賦予了新的生命力，并進一步拓展了“半刀泥”在多種材料與工藝領域中的應用潛力。

（二）模具成型

傳統(tǒng)的模具成型工藝在陶瓷生產中占據重要地位，但制作過程繁瑣且效率低下。通常，匠人首先手工雕刻出模種，再通過翻模制作石膏模具，石膏模具用于注漿成型。這種手工制作模種復雜且耗時，每個模種都需要高超的技藝和大量時間來確保紋樣的精確性。然而，手工工藝存在瓶頸，難以保證模具的一致性和標準化。近年來，數字化技術推動了模具制作的變革。3D打印技術逐漸被引入工廠，設計師可以在數字環(huán)境中創(chuàng)建復雜的模種模型，并快速打印出高精度的實體模型，減少手工雕刻中的誤差。然而，3D打印模種仍需翻模，流程依然繁瑣且需要多次手工干預，效率提升有限。

基于“半刀泥”裝飾的特點，在脫模上不存在問題，通過CNC直接雕刻石膏來制造半刀泥模具的方式，相較于前者有著更高的制造效率。在3D軟件中直接設計石膏模具的數字模型，并通過CNC雕刻技術直接對石膏材料進行精雕成型。通過這種方式，設計師可以完全在數字化平臺上對模具的每個細節(jié)進行精確控制，無需模具翻模這一繁瑣步驟。CNC雕刻機能夠根據三維軟件中的設計，精確地雕刻出高精度的石膏模具，確保模具的細節(jié)與標準化，同時大大減少了制作時間和人力成本。相較于傳統(tǒng)工藝，這種數字化模具成型方法效率更高，生產更為靈活，適合大規(guī)模制造和復雜紋樣的精細雕刻，為現代陶瓷生產帶來了革命性的改進。

三、數字技術應用特點

在“半刀泥”工藝的數字化轉型過程中，數字技術展現出諸多顯著優(yōu)勢。首先，數字技術大幅提高了生產效率。通過三維掃描、建模和數字雕刻工具，傳統(tǒng)工藝中的復雜紋樣可以在數字環(huán)境中精準設計，并通過激光雕刻或CNC雕刻快速轉化為實體。這種方式減少了手工操作中的重復性步驟，尤其在處理復雜細節(jié)時，數字化雕刻技術能夠顯著提升精度和速度。

其次，數字技術降低了學習門檻。傳統(tǒng)的“半刀泥”工藝需要匠人長期的手工經驗積累，而通過數字化手段，設計師或工藝愛好者可以利用預設的數字筆刷和雕刻路徑在三維軟件中輕松實現傳統(tǒng)工藝的效果。這種方式使得即便是沒有豐富手工經驗的人也能夠參與到“半刀泥”工藝的創(chuàng)作中，大大拓展了這一技藝的受眾范圍。

再次，數字技術賦予了設計更大的靈活性和創(chuàng)新空間。傳統(tǒng)工藝在材質和設計上的局限性通過數字化手段得以突破，激光雕刻和CNC雕刻技術可以在陶瓷、木材、金屬等多種材質上實現高精度的雕刻，適應不同的設計需求。此外，數字化技術支持設計的反復修改和調整，設計師可以在虛擬環(huán)境中進行多次實驗，優(yōu)化設計方案，從而進一步推動工藝美術的創(chuàng)新發(fā)展。

四、結語

“半刀泥”工藝作為越窯傳統(tǒng)技藝的代表，通過數字化技術的應用煥發(fā)了新的生命力。借助三維掃描、數字建模、激光雕刻和CNC雕刻等技術，傳統(tǒng)工藝得以高效、精確的復刻，并擴展了其應用場景。數字技術不僅提升了生產效率，降低了學習門檻，還為設計的創(chuàng)新提供了更大的自由度。在保持藝術精髓的同時，數字化手段實現了傳統(tǒng)與現代的融合。未來，隨著技術的進一步發(fā)展，“半刀泥”工藝將在更廣泛的領域得到推廣，推動中華傳統(tǒng)文化的創(chuàng)新性發(fā)展。

基金項目：2023年度文化和旅游部重點實驗室資助項目。

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