3D建模技术在传统工艺美术设计领域的应用

杨龙

摘   要：近年来，3D建模技术取得突破进展，在各行各业中展现了独特的优势，尤其是在传统工艺美术设计领域中，能够借助3D建模技术进行艺术造型和设计，增加了传统工艺产品的艺术魅力。文章基于3D建模技术，对传统工艺美术设计的优势及其在陶瓷、琉璃、湘绣、皮影等传统美术工艺中的应用进行了详细的探讨、分析。

关键词：3D建模;传统工艺;美术设计;优势;应用

1    3D建模技术的相关介绍

3D建模技术是点、线、面和其他物理、化学等相关信息互相集合的一种数字化技术，它以三维空间为基础，在该空间上进行建模和模拟。该技术根据人体眼睛感受外界物体近大远小的透视原理，通过电脑软件模拟真实世界，在建模过程中形成一种真实的立体感，使人们对物体有更准确的感知，达到身临其境的效果。建模过程中所需的三维数据可以形成任意视图，每个视图间又能保持合理的投影关系，其中，透视图和平面视图是两种最典型的建模视图，这两种视图既能使人们全方位地浏览整个模型的框架，还能让人们更真切地感知模型的质感、形状和色彩[1]。

目前，3Ds Max是3D建模技术应用的主要软件，它的功能主要是虚拟现实建模，可以进行灯光设定、摄影机使用、三维建模、材质制作、动画制作、场景制作、场景渲染等操作，为设计全面、完整的三维动画和静态效果图遇到的问题，提供了最佳的解决方案。除此之外，用3D軟件制作出的三维模型效果图具有色彩饱和度好、清晰度高、提高画面整体视觉效果的优势。

2    3D建模技术在传统工艺美术设计领域的优势

2.1  有利于继承和发扬传统工艺美术技艺

在传统的工艺传承中，需要通过老师和学生相授的方式才能传承工艺技术，要经历长时间的学习，但是在数字化时代背景下，可以利用3D建模技术记录工艺流程，辅助和优化传承过程。老师不在的情况下，学生能够自主学习，打破了时间和空间的限制，使技艺传承更加高效、快捷。同时，数字化记录的方式非常灵活、方便，使技艺传承更加符合现代化生活需求，满足学习者的学习兴趣，让学习者更好地参与到技艺学习中。用传统工艺美术设计、制作作品大多是一个非常繁杂的过程，语言描述比较抽象、模糊，制作工艺复杂、要求高、难度大、创作耗时、效益缓慢，对年轻人的吸引力很小，而通过3D建模技术的形式，能更加生动、形象的描述工艺，提高创作效率、简化工艺流程、制作精准，调动年轻学者的学习兴趣。此外，运用3D建模技术，能够更好地加强老师和学生的交流互动，实现模拟教学，极大地提高了信息的传播效率，使那些满怀热情和兴趣的学习者能更快地接收到传统工艺技术，相关从业者也可以更好地获取信息、交流信息。

2.2  有利于提高传统工艺美术设计的艺术效果

在传统的工艺美术产品设计过程中，最大的不足就是具有一定的不可预见性，只有完成所有的步骤才能够看到最终的艺术效果。但是利用3D建模技术，可以提前在计算机上看到最终结果，如果不满意，还能按照效果图处理、更改作品，极大地提高了产品设计效率。如对传统美术工艺湘绣来说，在绣制之前必须设计绣稿，虽然绣制过程中也严格参考了这幅绣稿，但结果往往是最终绣出来的成果与绣稿不同，存在很大差异，而现今如果借助3D建模技术，便可以避免这种问题的发生，设计人员可以在计算机上将效果图提前绘制出来，对不满意的地方及时采取针法和色彩进行调整，大大地提升了效率及作品的艺术效果[2]。

2.3  有助于促进传统工艺美术设计的发展

利用3D建模技术能够记录传统工艺作品的制作过程，通过计算机储存这些影像资料，能够长久保存传统工艺美术产品的设计流程，有利于后人欣赏和学习，并使传统工业美术设计工艺传播的渠道更加多元化，充分展现现代化美术工艺特征，促进传统美术工艺传承、发扬。

3D建模技术可以将许多快被人遗忘的非遗文化和传统工艺美术设计带到人们的生活里，该技术既可以高效地记录大量信息，又能细致入微地进行各种设计，以“特写化”的形式彰显传统工艺的美术特征，使其得到更好的传承和延续。

3    3D建模技术在传统工艺美术设计领域的应用

3.1  利用3D建模技术设计陶瓷产品

在设计陶瓷产品的造型时，曲面弧度是一个关键问题，专业人员在制作过程中要时刻严格地控制曲线率，保证最终呈现完美的效果。陶瓷产品设计中最典型的就是对茶壶、茶杯等艺术工艺品进行设计，而传统制作过程中，大多通过手工艺人的肉眼观察来衡量陶瓷工艺品的曲线值，多依赖自身的技术和经验，造成很大误差。目前可以利用3D建模技术的模拟特点创造出曲面最优化、舒适度最高的茶壶、茶杯工艺品，通过计算机数字化模拟得到准确的曲线率数值，在电脑上提前进行效果预览，有效地减少了误差，极大地提高了工作效率，其具体步骤分为以下几步[3]。

首先，通过具有曲面计算功能的Rhino软件进行整体的框架设计，得到简单的茶壶模型。其次，利用Rhino软件的分析和评价功能对茶壶造型进行进一步优化设计。制作过程中，最难的部分是壶盖和壶身，其中，壶身由壶把、壶肚和壶嘴3部分组成，设计时可以从4个关键点着手，利用Rhino软件对壶盖、壶把、壶肚和壶嘴的具体规格进行分析和评价，精准测量每两个相连部件之间的数据。最后，利用特殊的圆弧工具和曲线工具琢磨连接处，保证茶壶的4个部分能够组成协调的一体模型。

3.2  利用3D建模技术设计琉璃产品

在3D建模技术中，3D打印技术是设计人员最关注的技术之一，目前，该技术已经应用在首饰行业、服饰行业、工艺产品行业中，并且已有相关设计人员制作出成品。最新研究表明，3D打印技术可以有效地结合设计功能和工艺制造功能直接打印出图纸定型后的立体产品。如在进行琉璃工艺品的设计时，最重要的步骤是脱蜡铸造玻璃，但传统的方法需要经过一系列繁琐复杂的环节，不仅浪费时间，还耗费了大量的劳动力，而3D技术的出现，不仅可以快速实现脱蜡铸造玻璃，节省许多步骤，也提高了工作效率。

在打印方面，目前3D技术还只是处于初级探索阶段，对于一些产品，只能以替代性材料来进行试验，所以，在这方面，今后还需研究者进一步修改、完善。

3.3  利用3D建模技术设计湘绣产品

湘绣艺术品是传统美术工艺产品的突出代表之一，传统制作方法是在制作前绘制出效果图，之后绣工按照设计图进行手工制作，但是由于手工绘制图与实际的刺绣图案在绣制过程中会产生较大差异，最终会影响湘绣的设计和制作效果。因此，为了减少误差，呈现出更好的作品，可以充分利用3D建模技术，采用具有多项设计功能的软件，在电脑上设计出湘绣艺术产品模型，提前观察湘绣艺术产品的制作效果，若预览模型时发现湘绣产品的规格尺寸不太正确，可以直接利用修改软件进行纠错和改正，不仅节约了时间，还完善了模型。比如设计湘绣作品牡丹时，共需要绘制4朵牡丹花，首先，利用3D建模软件Rhino设计牡丹花的整体造型框架;其次，利用色彩分类功能绘制牡丹花的用色图表，因为每朵牡丹花的标准色都有细微差别，所以，在设计期间可以在模型上提前标注好每朵花的主色型号，这样就避免在成品制作过程中出现混淆，影响湘绣图的最终呈现效果。

3.4  利用3D建模技术设计皮影模型

皮影制作考究，工艺精湛，是我国最传统的美术工艺产品之一。但皮影的制作工序极其复杂，皮影成品的保存和携带也是还未解决的难题，长时间的曝晒会使图纸的颜料褪色，温度的冷热变化也会导致皮影变形，在很大程度上制约了皮影戏的传承和发展。但随着3D建模技术的产生，逐渐打破了这些局限，不仅能真实地再现皮影戏的演出原理，而且制作方便，促进皮影戏的不断向前发展和广泛传承。

为了构建逼真的皮影模型，需要在建模之前进行皮影各部件的数字化提取。主要利用绘图软件Photoshop CC进行制作，具体步骤主要包括图像裁剪、色彩填充和轮廓导出3部分。轮廓导出主要指将前期采集和保存的影人各部件贴图文件在Photoshop CC系统里打开，用磁环套索工具选中图形的边缘，将路径转化为工作路径，设置合理的容差值，再以Illustrator路径导出，得到最终的ai格式文件并保存。值得注意的是，为了方便构建模型，ai格式文件在3Ds Max中可以直接建立图形的线性轮廓。

（1）将线性轮廓以ai格式存储并导入至3Ds Max，再根据3Ds Max修改面板对皮影各部件模型进行挤出操作，操作过程中模型参数大小应统一，为下一步皮影各部件的拼接、整合做铺垫。

（2）进行贴图工作。利用UVW贴图工具来调整图片的大小和位置，达到贴图与模型完全吻合的效果。

（3）以.max格式将制作好的皮影各部件模型进行保存。在3Ds Max平台的基础上也可以进行皮影各部件模型拼接的操作，具体步骤是：首先，以.max格式创建一个新的文件，将皮影各部件模型导入其中;其次，利用镜像、旋转、缩放、平移等操作将皮影各部分拼接在一起，组成一个完整的影人模型。特别说明的是，由于拼接过程中皮影身体各部位之间的比例很难掌控，所以，要求操作者要非常清楚皮影原型的构造，才能进行准确无误的拼接。

4    结语

本文通过对3D建模技术的特征进行相关分析，探讨了3D建模技术在我国传统工艺美术设计中的优势及应用，由此可知，3D建模技术对我国传统工艺美术设计中的陶瓷产品、琉璃产品、湘绣产品和皮影模型的制作都产生了较大的影响，大数据时代打破了传统工艺美术设计所存在的局限性，提升了创新性，吸引了许多年轻人。作为新的设计手段，3D建模技术引入现代设计理念，促进了工藝美术设计的发展，未来将会被广泛应用。

[参考文献]

[1]李帅鹏.基于三维数字化技术的传统工艺美术设计分析[J].赤峰学院学报（自然科学版），2017（20）：36-37.

[2]梁蕾.3D建模技术在模型效果图制作中的应用[J].电脑迷，2017（6）：72-73.

[3]李鸿.3DSMAX建模技术分析[J].邢台学院学报，2009（4）：106-107.