三维建模与打印技术驱动下的首饰定制服务研究

胡好

摘要：文章阐述三维建模与打印技术促使传统制造业转型的时代现状，分析时代变革对首饰行业的影响，着重探讨新技术支持下，首饰设计制造模式的转变，即设计定制服务模式的产生，通过案例研究，尝试提出首饰设计定制服务模式运作的必要条件与实施策略。

关键词：三维建模 三维打印 首饰设计 定制服务

中图分类号：TB472 文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2018）02-0130-03

一、三维建摸与打印技术概述

二十世纪五十年代计算机辅助设计技术（CAD）开始出现，伴随着计算机的迅速迭代与设计软件的探索开发，三维建模技术被广泛应用于建筑、产品、动画等各设计领域。该技术核心在于通过设计规划，利用计算机设计软件建构虚拟模型，并以数字化的方式被精确记录。相对于在纸面制图方式而言，三维建模技术为设计提供了重复修改、数据研究、异地共享的极大便利。近年来，设计软件的易用性大大提高，加之网络共享的学习资源，三维建模技术迅速普及，更有向非专业人士扩散的趋势。

三维建模技术发展成熟的同时，三维打印技术的出现，无疑改变了人们设计与制造物体的方式，在计算机建构模型的数据控制下，三维打印通过增材技术制造物体，将原材料沉积或粘合为材料层逐层叠加以构成三维实体，实现从设计到生產设备的直接输出过程。如今三维打印技术已不再是设计师和科学家的专属，而与普通大众的工作生活息息相关，从学校到家庭，从医学界到食品业。这种新式制造方法对各行各业产生巨大影响，比如传统手工制造行业受到冲击呈现萎缩趋势，网络定制服务模式顺势而生。

三维打印技术运用在建筑、产品、服装等领域已屡见不鲜，在首饰行业，近年来更是真正进入到行业的设计与生产环节，目前鲜少研究者从设计生产模式的角度切入，根据首饰这一产品的特殊性，探讨在新技术驱动下的首饰设计定制服务的可能性。

二、三维建模与打印技术驱动下的首饰设计制造模式分析

（一）首饰设计制造模式现状分析

首饰是以手工制造为主的古老行业，传统模式下的手工匠人身兼设计与制作的双重职能，在向现代化工业批量生产模式转型过程中，职业分工细化，现代首饰设计制造流程由设计师、制版师、流水线工人三种职业角色完成，从设计图纸到产品实现的关键环节在于制版，手工制造为主这一本质并未改变，这导致制版师造型能力与手工技艺的高低直接决定了首饰最终成品的优劣，缺乏实际制作能力的设计师处于被动地位往往受制于制版师，无法发挥应有的职能效应。

如今三维打印技术驱动生产模式变革的大潮下，各行业面临制造模式的转型与变革，现代首饰行业从手工制造到机器生产的转型，有望得到真正实现。

（二）三维建摸与打印技术在首饰设计与制造中的应用

当计算机数字化手段介入设计，设计师通过设计软件用三维建模技术精确控制虚拟模型数据，确保设计构想与实物呈现的一致性。三维打印技术的成熟，则提供了虚拟模型转化为真实产品的可能性，从设计到制造的流程，几乎不需要制版师的参与，批量生产的需求也不必通过工厂来完成，设计师可直接为客户提供首饰定制服务，这种全新的设计制造模式为首饰行业发展提供新的方向，对设计人才培养提出新的目标要求，具有划时代的重大意义。

（三）三维建摸与打印技术驱动下的设计制造新模式

1.时代背景与特征

时代变革往往以新技术的出现为标志之一，《福布斯》杂志的出版人里奇.卡尔加德认为3D打印技术，可以把制造业经济由大规模工业重塑为以前小型设计商店的手工匠人模式。换言之，制造真实的物品可以由资本密集型产业转变成更接近艺术与软件的模式。

巴斯在为《华盛顿邮报》撰写的一篇文章中解释了此种制造方式的不同之处：小批量生产高质量产品，以合理价格售出的能力正在引发巨大的经济混乱……在3D打印等计算机控制的制造进程里，复杂性与品质不会产生任何成本。……我们有史以来第一次能够将产品设计与制造分开，因为产品所有的打印信息都已经包含在设计中了。

《新工业革命》将人类的制造业归纳为五个阶段：第一个阶段是少量定制；第二个阶段是少量标准化；第三个阶段是大批量标准化生产；第四阶段是大批量定制化；第五个阶段是个性化量产。我们正处于第五阶段，在量产的规模下同时兼顾个性化需求，这种在以往看来无法兼顾的两个对立面，由于三维打印生产技术的产生与普及而成为可能。

2.首饰行业的设计制造新模式

现存的首饰设计制造模式大致分为两种，一是传统匠人手工制造，从设计到制造由同一人完成，能够满足首饰多样化和定制化的需求，但是出产量较小；另一种是工业化大批量生产，提供大规模生产相同产品的理想方式，却牺牲了产品的多样性，几乎不可能提供定制服务。

上述两种模式各有利弊，运用三维打印技术的制造模式，同时具备手工制造和工业化批量生产之利，更有超越二者之势：制造高度复杂造型不受加工工具和生产模具的限制；制造多样化、复杂化产品不增加成本，打印不同产品和相同产品的技术和耗时不变，打印高度复杂造型和简单造型的技术和耗材不变；零技能制造，制版师与传统手工匠人通过经年累月习得的手工技艺，由制造机器精确完成，造型设计环节已由设计师通过计算机三维建模完成，不受制作技艺影响；精确实体复制，通过高质量精确记录计算机虚拟模型数据，可以无损耗的复制实体，并通过网络共享数据，不受地域限制。

依托三维打印技术的首饰生产模式，能够同时满足复杂化、批量生产与个性化的需求，而实现新时代的首饰设计定制服务，还需具备以下条件：

（1）首饰设计师的设计创新能力，缺乏设计原创力，技术手段无法发挥效用；

（2）设计师熟练运用三维建模技术表达设计构思，掌握三维打印材料与成型工艺特点；

（3）家用三维打印机的普及与互联网打印平台的完善；

（4）为设计师与定制客户牵线的资源平台。

三、创新定制服务研究与案例分析

（一）红领集团商务男装“个性化批量定制”模式

红领集团主营商务男装，以“个性化批量定制”，成为业界转型的标杆。该企业自主研发的在线定制直销平台——C2M（Customer to Manufactory消费者需求驱动工厂有效供给），支持多品类产品在线定制。消费者通过网络平台在线选择款式、工艺、原材料，支付后生成订单，工厂才进行生产'实现了“按需生产、零库存”，定制生产的成并未大幅增长，而收益却能达到两倍以上。

个性化定制，通过多种数据采集解决方案的具体操作如下：“身高在1.3米到2.5米之间的男性，无论胖瘦，系统会按前襟、后片、袖子、领子等部位拆解量体数据，找到相似体型特征的版型与之匹配，最终组合成一个全新的、完全符合客户整体身材特征的版型。”（如图1）

红领集团的商业模式可为我们提供两个启示，首先，积累与建立丰富的版型数据库平台，对其进行合理分类与管理；在数据库完善的基础上，进行拆解与重组，是实现个性化批量定制的技术关键。

（二）潘多拉（PANDORA）的模块化营销模式

潘多拉是近年来迅速崛起的丹麦首饰品牌，在商业上取得成功的原因可归纳为个性化与故事性这两个策略。该品牌拓展了庞大的产品品类——可替换、组合的主题串珠，消费者通过自行组合实现个性化，而个性化中包含个人经历、纪念性等特征，这促使消费者不仅仅是为了装饰而购买，首饰具备了一定的叙事性。这实际上源于丹麦某些地区的“收集”传统，将值得纪念的事情，用一颗象征珠子戴在项链或手链上。为了纪念而产生的消费行为，满足了心理深层的需求，反过来促进重復消费（如图2）。

与红领集团“拆解与重组”的定制服务不同，潘多拉以模块化的方式提供的个性化定制“串珠”，从设计的角度来说，灵活性更高，成本更可控，但不可忽视的是仿制的门槛降低了，简单结构的组合搭配也容易使消费者逐渐产生审美疲劳，这也导致该品牌近期开始强调串珠手链以外的其他设计品类。

四、首饰个性化批量定制服务实施策略

依托于三维建模与打印技术的首饰个性化批量定制模式，具体实施策略可从技术支撑平台与定制平台两部分展开说明。

（一）技术支撑平台

设计师对于新技术的掌握，促使其角色被重新定位，职责范围向制造领域拓展，设计构思的同时控制生产，核心关键在于设计师掌握相关技术运用特定机器，完成从设计到制造的过程。

具体来说，设计师在掌握了通用设计创新思维方式与造型方法的基础上，需考虑到常用设计软件在三维建模过程中具有不同的逻辑语言，适合不同的造型风格。比如以曲面构建立体造型的设计软件Rhino，数据精确，造型严谨，在需要配合尺寸与结构的造型中有一定的优势。该软件还具备十分强大的拓展性，在其基础上开发的不同插件能够满足多样化的需求，如插件T-5plines适合自由曲面的拉伸塑型；插件Grasshopper运用编写程序算法可自动生成海量造型。以雕刻方式构建立体造型的设计软件Z-brush则自由随意，操控性强，对于复杂造型与微小细节特别具有表现力，能够充分发挥设计师的创造力。在选择恰当的设计软件进行造型建构时，还需考虑到软件输出数据文件的通用性。

设计师在熟悉不同设计软件的特性后，在前期设计时，就应当考虑到相关技术、材料与工艺的支持，在此探索过程中必须紧跟三维建模与打印技术的飞速发展，设计软件建构模型的方法日新月异，三维打印机器在材料种类与成型工艺方面亦不断突破过往局限，这要求设计师必须快速适应与灵活运用新技术，在设计构思与技术运用方面保持永不枯竭的综合创新能力。

（二）定制平台

定制平台包含两个部分的内容，一是与产品相关的电子数据共享平台，二是与人相关的个性化消费人群细分平台。

1.电子数据共享平台

通过三维建模技术获得的电子数据模型，可便利的复制与变化，满足更多的造型组合需求，及特定人群的特定人体尺寸和个性化需求。具体来说，项链可拆解为链坠、链条、链扣等部分；戒指，可分为戒指饰面、戒圈等部分，所有的部件可通过尺度变化、单元型组合、模块化组合、打散重新组合等造型方式，建立庞大的可供组合的电子数据平台。

（1）尺寸变化

造型不变，仅放大或缩小产品尺寸，是首饰设计中最常见的变化。由于首饰常用材料的珍稀性，微小的耗材差异对成本的影响巨大，针对消费者不同的购买预算，通过尺度变化，可直接控制成本。

尺寸变化还包括适应不同的人体尺寸，以戒指为例，每个人的手指粗细各不相同，为了获得最大的人群适应性，减少相同造型的库存数量，传统戒指的设计方式常常是可调节的开口式，这样一来，牺牲了造型的完整性，在审美上大打折扣。而根据人体尺寸直接调整电子数据，上述问题迎刃而解。

（2）单元型组合

将特定造型看作一个单元型，通过复制单元型，改变数量的多少，可得到不同的单元型组合，不同单元型按比例调整尺寸，可呈现更为丰富的组合效果。上文中潘多拉品牌的串珠饰品正是运用这种简单组合的方式达到多样化的结果。不同单元型组合的过程中，还应当考虑到造型的风格特点、相关性、趣味性、故事性等组合逻辑，避免简单拼凑。

（3）模块化组合

模块化组合是在单元型组合的基础上，加入结构功能，不同模块可通过通用结构组装在一起，构成相对完整的整体，并具有可逆性。这种组合方式需考虑到结构组装的灵活便利，相对于单元型组合的方式，巧妙的模块化结构能够提高产品的辨识度，自成系统，具有不可替代的特点。

（4）打散重新组合

打散重新组合是组合方式中最复杂的一种，产品作为一个整体来考虑，每个打散的造型元素需要有机结合，除非重新设计否则不可拆解。以这种方式构成的造型，属于一对一定制，其优势在于，造型的灵活度最大，不受单元型、模块结构的限制，但通用性相对有限，是设计成本最高的一种组合方式。

通过上述四种方式的交叉灵活运用，我们能够获取大量可供组合的电子数据文件，而值得注意的是，共享电脑数据带来巨大便利的同时，对于数据的监督与管理是不可忽视的，有效保护知识产权的途径不仅在于对技术与设备的限制，还在于相关法律法规的完善。

2.个性化人群细分平台

定制平台的另一部分则是个性化消费人群细分平台。以特殊纪念主题而产生的定制服务最为常见，一般来说，主题有婚礼、生日、节日、纪念日、新生等，定制首饰应当体现送礼者与收礼者之间的关系，适合收礼者的身份、需求与性格喜好，具体还可通过服装造型风格定位、服装与场合搭配、材质与工艺选择几个切入点，把握消费对象的个性化需求。

（1）对象信息的采集，可从送礼者与收礼者之间的特定事件、特殊纪念元素等方面体现定制服务的唯一性。收礼者首饰佩戴部位尺寸比例、年龄层、所处地域也应当纳入考虑范围之内；

（2）对象服饰造型风格，如中性简约、自然柔美、奢华复古、民族风等；

（3）定制首饰与场合的搭配，注重日常佩戴、职业通勤与出席隆重场合的区别；

（4）材质与工艺选择，考虑对象的特殊偏好，如西式的宝石类或中式的玉石类。

结论

综上所述，实现首饰个性化批量定制模式，关键在于设计师运用三维建模与打印技术手段完成整个设计开发流程，这个过程是多环节综合因素共同制约的结果，需要多平台资源的共同整合。这一模式的日渐成熟，正在改变整个传统首饰行业的发展道路。