数字雕塑在艺用解剖教学中的应用

李　杨

（山东工艺美术学院 数字艺术与传媒学院，山东 济南 250014）

数字雕塑在艺用解剖教学中的应用

李杨

（山东工艺美术学院 数字艺术与传媒学院，山东 济南 250014）

艺用解剖是美术院校基础造型教学的必修科目，是人物造型的基础。数字雕塑是随着计算机图形图像学的发展，在电影特效与动画游戏等数字娱乐行业领域广泛应用的一种数字形象制作方式，这一新的造型方式由于其自身的特点，对于传统艺用解剖教学有着重要的辅助作用。如今数字雕塑不仅可以制作数字雕塑作品，并可以借助三维打印技术将数字化作品转换成实体雕塑模型，为其辅助艺用解剖教学带来了新的作用。

艺用解剖；数字雕塑；数字娱乐；三维打印

一、传统艺用解剖教学方式

艺用解剖是美术造型基础教学的一门应用学科，传统教学方式以教师绘画为主，配合解剖模型﹑图片﹑书籍﹑标本等教学工具，讲解解剖知识与运动原理并进而讲解其对人体造型产生的影响。然而传统的教学工具对于学生理解解剖结构有着诸多局限性，图片与书籍角度单一，展示内容有限，靠文字描述来理解解剖结构又过于抽象，如戈特弗里德·巴莫斯的《人体》，乔治·勃兰特·伯里曼的《伯里曼人体结构绘画教学》，路易斯·戈登的《艺用人体运动解剖学》，萨拉·西蒙伯尔特的《艺用人体解剖》。标本模型与图片书籍等平面资料参考相比，提供了丰富的观察角度，但是高质量的模型价格昂贵，占用空间，而且难以展示解剖结构的层级关系以及在动态下的结构变化及其对体表的影响。AnatomyTools出品的人体结构解剖模型是业内水准较高的模型产品，在解剖教学领域得到广泛认可。AnatomyTools除了生产人体解剖结构模型，还从事艺用解剖教学，其教学形式不但包括传统的泥塑与绘画，还包括了以数字雕塑的形式讲解解剖知识。

二、数字雕塑的自身优势

数字雕塑是在三维建模的基础上，使得模型制作这一过程具备雕塑制作的操作体验，使艺术家摆脱传统建模软件复杂命令的束缚，在虚拟环境中自由创作数字雕塑作品。采用数字雕塑的方式辅助讲解解剖知识，不但可以使学生直观地观察解剖结构，理解解剖学知识，还可以摆脱传统雕塑工艺与材料的限制，降低学生操作的难度﹑节约成本。由于数字雕塑本身的非线性制作流程以及近乎无限记录操作历史等特点，学生可以在制作完成后观察制作过程并修改，还能以层级与动态的形式去观察解剖结构及其变化，有助于加深对解剖知识的记忆与理解。借助数字雕刻软件本身的透视变化﹑光源变化﹑动画等工具，学生能以直观﹑交互的方式观察并理解原本造型绘画中的透视变化﹑阴影关系﹑运动解剖﹑动态造型等教学难点，进而提高教学效率。

三、研究现状

国内外对于数字雕塑动画与艺用解剖教学结合的研究并不多，相关研究主要集中在医用解剖以及体育训练领域。与艺用解剖领域的研究不同的是，这类研究主要着眼于身体的生理机能而不是对于外表形体的影响，因此这类研究结果对于艺用解剖教学虽然有一定的参考意义，但有其局限性。谷歌旗下的ZygoteMediaGroup公司销售面向医用解剖与艺用解剖领域的三维数字模型，用户可以用相关三维动画软件如3DSMAX与MAYA打开所购买的三维模型文件，观察解剖结构的形态﹑纹理与结构变化。Visiblebody与3Dbody是两款针对医用解剖的交互软件，用户可以以交互的方式观察学习解剖结构，并且能够分层级显示解剖结构，观察在运动情况下解剖结构的变化，在逻辑上理解不同的动作是由哪几块肌肉组织的作用下完成的，从而增加对解剖结构的理解，提高学习效率。笔者本人在研究生期间致力于数字雕塑与三维动画等数字技术在解剖教学中的应用相关课题，并参与相关产品的研发。研究内容主要集中在不同运动状况下解剖结构的变化以及肌肉骨骼对体表皮肤产生的影响。国内的业内人士对于这一课题也有着深入的研究，其中包括借助现代交互技术与增强现实技术对相关产品的拓展，例如借助手机或谷歌眼镜等穿戴设备，实现更加直观﹑沉浸式的学习操作体验。

四、研究拓展

随着三维打印技术的发展与日益完善，以及材料成本的不断降低，数字雕塑向实体雕塑的转化变得越来越便捷，这也使得将数字雕塑解剖结构模型打印成为真实模型变得越来越简单。而且借助数字雕塑软件，可以方便地将骨骼与肌肉等解剖结构设计制作成相对独立的部件，并且借助三维打印技术，以各种不同的材料打印成为可拼插组合的人体解剖模型，帮助学习者在自己动手组装的过程中理解肌肉的起止点与解剖结构的穿插关系，加深对解剖结构的理解。

五、总结

本文旨在对数字雕塑的概念﹑传统艺用解剖教学的形式﹑数字雕塑与三维动画等技术对于艺用解剖教学的辅助作用，以及这种辅助作用未来可能的发展方向以及作者本人在这一领域所做的工作与努力做简要陈述。数字与信息技术的不断发展决定了这项研究的长期性与变化性，本项研究也会随着作者个人在教学与实践中的积累与研究不断发展完善。

[1]Todd Palamar.Maya Feature Creature Creations[M]. Boston：Charles River Media，2008.

[2]Margareta Nordin.Basic Biomechanics of the Musculoskeletal System[M].北京：人民卫生出版社，2008.

[3]李世昌.运动解剖学（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2010.

J206.4

A

1007-0125(2015)08-0250-01