三维数字化建模在陶瓷生产中的应用

林国枝

摘 要 三维数字化建模也称3D建模，文章主要阐述三维数字化建模在陶瓷生产中的应用，通过三维数字化建模与传统陶瓷生产中雕塑环节的比较，得出三维数化建模在陶瓷生产中的优势，提高设计效率、减少设计周期、节省资源、降低生产成本。针对生产流程遇到的关键问题提出解决方案。最后在分析陶瓷产品设计实际案例的基础上，得出三维数字化建模在陶瓷生产中的应用价值和未来发展的趋势。

关键词 三维数字化；建模；3D打印；产品设计；陶瓷生产

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）220-0128-02

1 三维数字化建模在陶瓷生中的应用范畴

主要研究三维数字化建模在陶瓷生产中代替整个陶瓷生产的雕塑环节，数据的來源主要有两个方面：一是运用三维数字化建模软件进行正向建模。主要是利用三维数字化建模软件进行正向建模，得到相关三维数据再结合3D打印技术进行数据的打印；二是利用三维扫描仪进行模型数据扫描再通过逆向建模成型软件进行分析、修改、优化、完善等一系列数字化操作，从而得到数据。

在传统陶瓷应用方面三维数字化扫描对研究历代大师作品起到非常重要的作用，可以通过三维扫描机器把大师陶瓷作品或者古董进行数据采集，再用逆向成型软件进行处理，在处理三维数据过程中可以对三维数据进行等比例放大缩小再用3D打印技术完整地打印出来。也可以在陶瓷作品三维数据的基础上进行再创新。通过以上两种方式得到的三维数据就相当于传统陶瓷生产环节中的雕塑环节。

2 传统制作陶瓷的方法与现代数字化建模技术的对比

传统制作陶瓷先绘制产品平面的尺寸图、三视图。石膏开模师傅根据设计好的尺寸图进行石膏模具开模，再根据石膏模型进行倒坯、修坯、烘干、上釉、烧制等环节生产出陶瓷产品。传统的陶瓷产品设计图基本以手工绘制或者仿制雕塑，比如根据平面图纸进行车模的方式开样品模型时，由于是采用减法的方式进行样品模开模，稍有不慎就很容易把模型削掉。特别是初学者常常得重新来过。加大了工作量，增加了生产成本和制作周期，更重要的是严重影响整个项目的进展。

手工仿制雕塑在开模过程中设计师需要根据产品本身尺寸和造型特点与石膏开模师傅反复进行沟通、交流，才能最终定方案。影响生产效率。手工雕塑的作品进行一次开模后，需要进一步修改时，设计者就得重新雕塑，增加了样品开发时间，造成很多资源浪费。

利用现代3D建模技术进行陶瓷产品建模，设计师与客户进行充分的沟通，通过三维数化建模软件进行陶瓷产品建模，再利用模型渲染软件进行陶瓷产品渲染，这样可以让陶瓷产品在材质、质感等方面更加直观、清晰、明了。

设计师可以用三维数字化建模软件进行建模，再用渲染软件把效果图渲染出来或者利用3D打印的方式打印出数据模型与客户进行沟通，待客户确认好造型和效果之后，再进一步生产。这样减少样品开发的时间，降低样品的生产成本，最终提高陶瓷生产效率。

在当今社会尤其是对缺少创业资金的设计者更是一个福音，设计者可以先通过三维数字化建模软件进行陶瓷产品建模和效果图的渲染，用互联网的方式快速地向目标消费者展示产品，也可以通过电商众筹的方式进行产品认购，筹集到资金再进行生产，待产品生产出来再寄送给消费者，这样的方式可以缓解创业压力。利用三维建模技术的优点，从业者随时可以根据客户提出的新问题进行修改、优化、完善。采用三维数字化建模技术大量减少了人力、物力、财力和原材料的消耗，缩短开发时间、提高劳动效率、降低生产成本。

3 三维数字化建模技术在陶瓷生产中的应用

3.1 三维数字化建模的工作流程

三维数字化建模一般分为几个阶段：项目确定、项目建模、项目完善、项目优化。

1）项目确定：设计师根据客户需求进行项目的沟通并进行草图绘制。

2）项目建模：设计师根据前期的草图选择适合的三维建模软件进行产品建模，比如Rhino软件常常用来制作有规则造型的陶瓷产品。ZB软件常用用来制作一些人物造型，精雕软件常常用来做一些产品表面的雕刻。设计师可以根据客户需求的陶瓷产品的造型特点和自身建模习惯选用相关的建模软件。

3）项目完善：根据客户修改意见完善三维数据模型，再利用KeyShot、V-Ray等渲染工具根据不同产品的产品造型特点和客户的需求，快速渲染出效果，非常方便后续产品的开发。

4）项目优化：这一阶段的工作主要是为了生产美观的陶瓷产品做服务，设计师选出的最佳方案进一步完善，比如陶瓷产品装饰花纸的设计，提高陶瓷产品的附加值。在设计过程中充分考虑陶瓷成品与模型有17%缩收比值。建模过程中要把数字化陶瓷模型进行放大。紧接着就可以把数字化模型进行3D打印投入到生产环节。

3.2 三维数字化建模的优势

三维数字化建模技术在陶瓷产品生产中起到举足轻重的作用。特别是在陶瓷产品仿制和创新设计阶段，通过一些三维数字化建模和渲染等相关计算机辅助设计软件能为客户完美呈现虚拟的产品造型和效果图，方便让客户进行确认，同时也为陶瓷后续陶瓷开模提供了重要的参考依据。

3D数字化建模、三维扫描、数据逆向建模处理、渲染等软件和相关建模、处理技术的应用可以为客户提供各种各样的造型和陶瓷产品的效果图供顾客选择，让前期的设计环节更加便捷、快速。在前期虚拟三维数据模型参数修改的过程中能激发更多的创作灵感进行创新设计，三维数字化建模技术的应用为设计师设计、修改方案提供了便利。

设计师在设计过程中可以天马行空地进行一些创新性的设计，也可以把考虑再三的设计方案，用三维设计软件非常快速、直观的展现出来。借助三维数字化技术实现更多的设计方案，降低设计时间、提高成交效率。

3.3 现代三维建模技术在陶瓷生产中的应用

现代三维建模技术在陶瓷生产中的应用主要借助3D打印技术。3D打印在陶瓷生产中的应用方式主要有两种。

一种是用3D打印材料先打印出产品模型，把模型开成石膏模具，再对模具进行注浆等传统的陶瓷生产方式进行生产。

另一种是直接成型，直接成型的方法是指用陶泥打印机根据三维数字化模型的数据直接打印成陶泥，这种方法能打印出结构复杂、造型独特的陶泥产品，晒干后直接上釉，再通过传统陶瓷生产方式进行烧制，提高陶瓷生产效率、降低生产成本，通过研究陶泥打印机主要用于日用陶瓷和陶瓷家居摆件等。

4 结论

三维数字化建模技术的应用让陶瓷生产方式变得多元化，能轻易生产出异形的陶瓷作品，渲染技术的应用，可以先把要生产的陶瓷产品用计算机三维数字化技术先呈现出来，让客户确定之后再进行陶瓷生产，改变了传统要生产出陶瓷样品才能让客户确认的弊端，节约了很多资源。

通过建模技术在陶瓷生产中的研究使得陶瓷产品设计插上了展翅高飞的翅膀，三维数字化建模技术的发展加速了陶瓷制造业向着“智能化”发展。为陶瓷产品设计提供了更为广阔的发展空间，加速了陶瓷产品设计向着多元化发展。

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