3D打印技术对景观雕塑的冲击与变革

倪 志 强

(福建农林大学艺术学院，福建 福州 350002)

3D打印技术对景观雕塑的冲击与变革

倪 志 强

(福建农林大学艺术学院，福建 福州 350002)

分析了3D打印技术对景观雕塑传统制作工艺程序、雕塑材料、雕塑工具的冲击，进一步探讨了3D打印的建模技术、图片处理、逆向工程技术等数字化技术在修复损坏的景观雕塑中的作用及其带来的全新绿色制造模式。3D打印技术丰富了艺术家的审美认识及创作手法，促进了景观雕塑公共技术的交流，要合理利用3D打印技术，突破传统雕塑唯一成型方式，做出充满现代感、有特色的景观雕塑。

3D打印技术；景观雕塑；数字化雕塑

人类已进入数字化时代，与此同时，雕塑领域也发生了翻天覆地的变化，越来越多的作品创作借助了3D打印技术。3D打印技术影响了景观雕塑传统制作工艺程序、雕塑材料、雕塑工具和创作手法，其不仅带动了景观雕塑工艺的产业化，还促进了公共技术的交流。

一、景观雕塑的发展现状

景观雕塑是一种具有空间性、物质性、二维性的造型技术，将自然环境与人为的造型技术相融合，美化环境的同时也融入环境，使自身与环境相协调。19世纪60年代以来，新媒体数字技术逐渐发展，数字化雕塑在大部分西方发达国家开始由展厅走向城市空间，以数字技术为核心的新媒体技术影响了雕塑家对传统雕塑空间、环境等条件的设想，表现最明显的是景观雕塑技术从原来的简单造型技术发展到当今的多维空间设计。2000年以后，随着三维软件的开发及应用，景观雕塑的发展有了更广阔的空间。数字雕塑结合3D打印技术可以将计算机中制作的虚拟雕塑作品打印成实体模型，并且可以通过图纸或数据材料进行数字化处理，结合三维扫描技术完成二次创作，给人以全新的视觉体验[1]。在信息产业飞速发展的今天，数字技术已经能够为雕塑设计类行为提供丰富的手段，Maya，Softimage，After effect等数字化软件不断更新,成功完成了数字手段向艺术内涵的转化[2]，景观雕塑呈现多样化发展趋势。

二、3D打印技术对景观雕塑的冲击

(一)3D打印技术对景观雕塑传统制作工艺程序的冲击

从本质上来说，景观雕塑具有户外性，讲究雕塑成品的形体感和空间特质，同样也讲究意境，即自然意境、人文意境、技术意境。传统雕塑制作方式是先做泥塑小稿，然后根据要求翻制、锻、铸成不同材质的成品。在制作过程中需要反复调整与修改，且每道工序必不可少，特别是制作大型雕塑时还需制作相应的小稿，再重塑放大，既耗费时间，又耗费精力。3D打印技术的应用给景观雕塑的制作工艺程序带来巨大影响，可以节约大量时间，还可以提高工作效率。如在城市景观中设计一个与环境相符的雕塑，只需在多媒体软件中输入大量实景中可依据的素材，模拟真实环境下景观雕塑的状态，将景观雕塑的造型在软件中任意拉伸、缩放、旋转，最终选择一个主题鲜明、跟环境搭配完美的景观雕塑。再如，在城市景观中制作一个十几米高的历史性人物雕塑，只需做一个等比例的小雕塑，扫描进电脑里面，然后将雕塑在电脑中放大，利用数控机床最后直接铣削成型[3]。

(二)3D打印技术对景观雕塑材料、雕塑工具的影响

1.对景观雕塑材料的影响。传统景观雕塑往往以泥塑作为初步材料，然后加工成玻璃钢、铜、铁、不锈钢等材质。而数字化雕塑用泥塑或直接以虚拟的形式进行建模材料的探索，然后通过3D打印软件打印成不同材料的成品，最终选择最适合景观雕塑的材质。可见，数字化雕塑能够灵活选择材料并反复修改。数字化雕塑创作者可以通过电脑软件不断修改以完善作品，这对传统雕塑(一旦塑形后改动困难)形成有力冲击[4]。随着时代变迁，大量环保新型材料应用于景观雕塑，这对美化空间、保护环境有积极意义。3D打印技术的应用使景观雕塑作品创作材料的选择更接近环保，并且能够循环利用，更符合现代人低碳生活的要求。

2.对景观雕塑工具的影响。传统景观雕塑制作要实现效果需要准备不同工具，如泥塑刀、电锯电焊机、角磨机、切割机等。另外，还有非金属类(如竹、木、骨、牛角、塑料等)材质的工具，而数字化雕塑只需利用电脑图版、3D打印软件就能按照环境的布局来进行景观雕塑的创作。

(三)3D打印技术丰富了艺术家的审美认识及创作手法

传统雕塑审美很多时候注重的是一种感性认知，如古希腊的人体雕塑，其传递的是自然美、情感美。而当代数字化雕塑因为设计空间的广阔性及表现手法的多样性，展现给人们的更多是理性之美。当然，3D打印成品易复制性的特点也容易引起大众的审美疲劳，雕塑家应当追求的是3D打印技术所呈现的严谨而理性的标准，提高自己的造型能力，而不应过度追求科技带来的表面浮华效果。

传统景观雕塑创作方式主要有2种：(1)根据场景特征先设计方案，然后按部就班完成每一步设计步骤；(2)即兴创作，根据创作材料的特性去捕捉对象的特征，挖掘对象潜在的“本真”，是一种以感性思维为主的创作。3D打印技术丰富了雕塑的个性化语言和艺术风格，同时其作为一种辅助设备，赋予了艺术无限可能性，使艺术家的创作方式更加多样化。在3D软件中，许多建模和处理软件程序都具有理性思维，艺术家只需参照说明去使用这些功能。当然，3D打印技术只是艺术创作的一种辅助手段，不能完全取代传统景观艺术的创作。

历史上每一次科技革命或多或少都在相应的艺术领域掀起革命性浪潮，如摄影技术的发明对绘画产生了强烈的冲击。3D打印技术同样也在影响传统雕塑，给景观雕塑带来革新。

三、3D打印技术在景观雕塑中的革新

(一)3D打印技术在修复历史经典景观雕塑中的创新

景观雕塑与人类生产实践活动息息相关，在人类历史长河中留下一个个时代的印记。这些历史经典景观雕塑反映了人类社会活动中各个历史时期不同侧面的社会关系及意识形态，是人类宝贵的历史文化遗产。但这些艺术品多数因为自然灾害或战争被破坏，需要修复。修复这些历史文物需要保持其原真性，而在实现其原真性的过程中，3D打印技术带来意想不到的成效。目前，修复工作中使用的多是逆向工程技术，其包括一系列的工程设计活动，其实质是数据提取产品本身信息的过程。逆向设计是从已知事物中提取信息并消化信息，关键环节是三维重建并获取3D模型。如对圆明园遗址十二生肖雕塑进行修复，首先利用3D扫描得到损坏雕塑的大概数据，因为光学扫描只能扫描物体表面，所以扫描数据是破碎的局部，需要专用软件拼合，可以利用Geomagic Studio针对扫描中被破坏的部分进行表面损伤修复，修复后的三维模型以STL格式导出，然后导入3D打印机相应的软件进行放大检查和维修，最后开始3D打印模型，修复工作即完成。使用3D扫描仪获取模型数据并结合逆向工程软件及3D打印技术来修复破坏的历史经典雕塑是一种创新手法。

(二)3D打印技术催生景观雕塑的绿色制造模式

3D打印技术最重要的价值，是促进生产力的提高，有力支撑制造模式的革新。就制造模式而言，人类从18世纪60年代至今共经历了4次工业革命，每一次革命都给社会带来了全新变化。第四次工业革命，即21世纪以来全球倡导的绿色工业革命。景观雕塑要抓住历史发展的契机，充分利用科技发展的优势并将其应用到艺术创作中。景观雕塑制作讲究个性化，需要与地域文化背景和场景设置相符合，在此方面，3D打印技术凸显优势，它能实现个性化定制等高级创新模式，做到按需而制，按公众文化需要而制。另外，在制造成本方面，3D打印技术不需要模具，更不需要存放模具的场所，在单个生产和批量生产方面成本差别不大，因此在非批量生产方面有价格优势。3D打印技术节省材料及时间，且与雕塑制作的复杂度无关，这些特性使得3D打印技术比传统工艺适合更多的场景[5]。可见， 3D打印技术符合绿色工业革命要求，它可以降低生产制造成本，不会因为材料使用不当而带来环境污染，符合环境保护的要求，使资源利用率最高，能源消耗率最低。

另外，现代提倡把低碳理念融入生态环境，这就要注意环境的整体效果，国家政策强调生态环境的理想型是绿色化生产，而实现绿色化除了规范森林、绿色植被的建设外，更重要的是生产链的绿色化。在低碳背景下，发展城市景观雕塑创新模式，需要提高景观雕塑的技术水平，把数字技术融入景观雕塑的设计中，如城市公园及街道的稻草雕塑、仿真绿雕等是这种绿色模式的代表作。将这种因地制宜、具有环境保护观念的设计理念应用于景观雕塑中，体现了“人与自然和谐共处”的理念。

(三)3D打印技术促进景观雕塑的公共技术交流

景观雕塑跨越多学科领域，其创作需要与周围环境相协调，与周遭环境、历史文化背景相匹配。雕塑设计的成功不仅取决于设计师的构思，还体现于其是否服务于公众，是否反映当地的人文文化，当人们欣赏时能否产生情感共鸣。如福州五一广场的“三山一水”雕塑，其形象地勾勒出福州地貌，给公众展现出一个“山在城中，城在山中”的独特城市格局。又如，青岛五四广场“五月的风”雕塑，这一主题充分展现了岛城的历史足迹，包涵摧人向上的浓厚意蕴。

数字雕塑逐渐地改变公众的需求与审美标准，3D打印技术多元化的推广使得艺术与技术的界限变得模糊，同时也加强了公共技术的沟通交流。每一个景观雕塑从创作选题到制作成品，除了需要专业的雕塑师外，还需要一些绘图设计师、人文学家、造型师等人员。通常所有参与前期设计的工作人员或多或少均需要讨论整个景观雕塑的制作，为此，3D软件提供了强大的技术支持。3D打印软件在景观雕塑的前期创作过程中，设计师从图纸构思到三维重建，均需要与创作团队不停地进行沟通交流，创建不同颜色的三维立体效果图，并根据需求修改设计图，调整模型，最终定稿，再以数据的形式进行实体打印[6]。

四、结语

随着城市化进程的加快，3D打印技术被广泛应用于各个行业。从某种意义上来说，3D打印技术也可以理解成一种新的造型方式，其依存于虚拟世界，具有可修改性、可还原性、可复制性，可以大大提高在景观雕塑前期设计中的工作效率。另外，3D打印技术可以让创作人自由发挥，并提供了新的制造模式，给制造业带来了变革。当然，3D打印技术在发展过程中也存在一些问题，如其成品的易复制性会给景观雕塑原创作品带来冲击，并造成大众的审美疲劳。3D打印技术虽然效率很高，但也不能完全替代具有手工价值的传统雕塑。数字雕塑与传统雕塑只是实现方法不同，其实无论用什么方法来塑造形体，缺少了想象力和创造力艺术就会失去生命力，因为没有最好的方法，只有最适合的方式，在实际创作过程中，要根据景观雕塑的场景和所要表现的主题来选择最适合的手法。

[1]邓威.数字雕塑发展现状分析[J].美术大观，2013(3):71.

[2]李冰，周旋.数字技术在景观雕塑中的应用[J].大众文艺，2013(9):68.

[3]黄平.3D扫描技术在雕塑领域的运用[J].雕塑，2010(4):22-23.

[4]沈涛.论数字雕塑技术对传统雕塑艺术的冲击与渗透[J].美术观察，2013(5):109.

[5]申胤，左刚.3D打印:社会化制造的新时代[J].科技创新与生产力，2014(2):1-3.

[6]杨铭.3D打印技术在城市景观雕塑前期设计中的应用研究[J].城市建筑，2016(26):326-328.

(责任编辑： 何晓丽)

Theshockandinnovationtolandscapesculpturewiththeaidof3Dprintingtechnology

NI Zhi-qiang

(Collegeofart,FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou,Fujian350002,China)

This article analyzes the impact of 3D printing technology on the traditional production process, sculpture materials and tools, and further explores the important role of digital technology including 3D modeling, image processing as well as reverse engineering in repairing the ancient damaged sculpture with the new mode of green manufacturing. 3D printing technology enriches the cognition of public aesthetic and sculptor′s creative means. Meanwhile, it promotes the exchange of public technology on landscape sculpture. We should utilize 3D printing technology rationally to break the form of traditional sculpture and make full of modernity and distinctive landscape sculpture.

3D printing technology； landscape sculpture； digital sculpture

J304

A

1671-6922(2017)05-0106-03

10.13322/j.cnki.fjsk.2017.05.017

2017-03-03

福建省教育厅青年社会科学一般资助项目(JAS150215)。

倪志强(1975-)，男，讲师。研究方向：美术学、雕塑。