基于3D打印技术的十二星座系列饰品设计与实践

彭著武 葛芳周

摘要：通过对当下装饰饰品的设计与制作，将传统艺术饰品形式与现代技术结合，对十二星座进行造型设计、参数化建模将造型艺术与计算机参数化设计相结合，实现十二星座饰品3D打印，将传统的造型艺术同现代科技加以结合，拓展了设计师的想象力，得到一种不一样的设计方式。

关键词：十二星座；计算机建模；3D打印；造型设计

一、 绪论

十二星座在西方占星学上是宇宙方位的代名词，也叫黄道十二星座。当人出生时各星体落入不同的方位，星座也常常拿来说明一个人的先天天赋及性格。

十二星座饰品设计在造型上可参考我国少数民族的饰品（如苗族银器），我国少数民族的饰品为我国的一种传统手工艺。将十二星座饰品设计与我国传统饰品结合就是将传统与现代、艺术与技术结合，体现了设计学上的开放性和包容性。时代在进步，在当下物质生活的飞速提升中，我们也不能忽视人们对文化的需要。由于传统饰品制作需要高超的工艺，现代社会中有些工艺已然失传，3D打印机的出现使得过去饰品的纹样能够在现代展现出来。

二、 十二星座饰品造型设计

十二星座作为西方文化的特色，我们在设计之初与我国传统饰品比较，从而提炼出东西交融的一种饰品。设计之初还应从不同人群、不同的审美去思考十二星座饰品的造型，使得产品受众范围更大。十二星座作为西方的重要文化，在许多文献、影视作品、艺术作品也有其身影。我们在对十二星座饰品的造型赋予，需要观看大量的文献资料，借鉴其中优秀的成果。星座对应性格；星座对应颜色；星座对应数字；星座对应饰品，十二星座饰品可以说是对人的专属定制，对星座象征意义、文化内涵进行创意概括完成造型设计。

三、 3D打印

1. 3D打印技术的概念

3D打印是一种快速成型技术（又称增材制造技术）。它是以3D数字模型为基础，将材料黏合逐层累加最终将计算机上的三维模型变为立体实物，是大批量制造模式向个性化制造模式发展的引领技术。

2. 3D打印技术的优势

（1）拓展了设计师的设计创新能力：设计师能够在设计中更加注重产品的功能创新和外形创意，并且将艺术与功能更加充分的结合，将产品的功能、外观设计得更好，拓展了设计师的设计创新能力。（2）减少了设计到成型的周期：设计师可以依靠计算机这个平台进行产品设计，只要具有三维模型参数就可打印成型，有效地减少了从个性化创意设计到产品成型的周期。（3）降低了设计开发的成本：3D打印的产品省去了制作模具和初期样本的费用，无须定做价格昂贵的模具来完成商业生产，直接在设计初期过程中节约了研发、设计的成本，而且降低了企业因为开模误差、人工失误所带来的损失。（4）提高了产品设计的精确度：3D打印机通过电脑导入三维模型的参数，三维软件直接输入三维模型的设计参数并通过3D打印设备输出实体，极大地提高了产品数据的精确度。（5）满足个性化设计与生产的需求：消费者可根据喜好、自身条件甚至不同的使用情景自己进行产品造型设计。再利用3D打印技术，可以根据消费者的需要设计风格各异、形象生动的产品。通过三维软件，直观方便地绘制出复杂、生动、流畅的产品造型，真正实现个性化的定制。（6）拓展了艺术设计的改动空间：任何形式的艺术设计大多不可能一次成型，需要进行不断的改动、调整，具体负责设计的人员往往需要根据客户实际需要对于整个设计进行不断调整以迎合客户需求。通过3D打印技术，设计师或者消费者可以很直观的预见产品的最终效果，并对产品设计的最终效果做出评价再进行修改。

四、 如何让3D打印与饰品设计充分结合

1. 前期策划、构思

为保证整体创作的顺利进行，就必须具备详细、完整的前期策划与创意构思。这一过程包括上网搜集文献资料、去图书馆查阅相关书籍等，来了解3D打印技术以及首饰造型设计的关系，研究首饰造型如何设计，了解我国传统饰品的造型艺术，收集十二星座资料和相关文献，深刻理解3D打印在产品设计中的具体运用融合过程，为3D打印与产品设计的融合做准备，才能保证顺利完成创作设计。

2. 手绘表达

在做好充分前期准备的情况下，开始进行十二星座饰品设计。在设计前，要多次进行头脑风暴，多次对十二星座星图进行构想，将复杂的星图简单化，曲线化。运用线条的美感、几何手法与理性的设计充分显现出现代风格，形成强大的视觉冲击。

如图2为十二星座饰品的手绘展示。首先，进行手绘需具有一种主观性、自主性、灵感性的创作模式。其次运用多种表现手法，通过不同的线条的运用，引起人们的视觉注意，达到简单的视觉享受。最后，在手绘创作的过程中始终不能忽视创意的整体性。

3. 3D建模

反复调整数据，运用Rhinoceros 5、Pro/E5.0、AutoCAD2014、Keyshot5完成模型建造以及后期渲染。将手绘图片通过PS处理导出JPG图片到Rhinoceros 5进行平面曲线绘制，再将其导入Pro/E进行三维立体建造，对其拉伸、倒圆角、切割处理完成模型建造。

4. 3D打印

图53D打印机工作状态

模型建造完成后检测是否为实体（曲面有可能导致3D打印的失败），若为实体将其导出STL格式，借助渭南师范学院产品设计实验室完成对十二星座饰品的3D打印制作。如果不是实体，再运用Pro/E的实体化功能将饰品实体化，然后导出，完成打印。

五、 结语

十二星座饰品的设计研究体现了：文化的包容性、材料的应用、开放式的协同设计。十二星座本为西方的文化，我们对其赋予东方传统饰品的设计理念进行造型创意，体现了文化的包容性；在材料的运用上我们借助金属表现西方特有的对称与简约之美；产品設计开发的初期进行调研走访，设计造型满足大众的审美文化的需要体现了开放式的协同设计。3D打印技术在近年的快速发展，使得越来越多复杂、精巧的造型能够制造出来。有利于设计师在产品设计开发的过程中不用受到形态、工艺的约束，能最大限度地发挥设计师的设计创造能力。我国要从制造大国变为创造大国，3D打印技术的运用尤为重要。

参考文献：

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[4]任奕名.3D打印市场容量与发展趋势分析[J].低碳世界，2017（31）：267-268.

作者简介：彭著武，葛芳周，陕西省渭南市，渭南师范学院。