制瓷技艺非遗传承虚拟仿真系统的研究与开发

李明洋 李爱香

(山东科技职业学院 山东 潍坊 261053)

1 研究内容及定位

1.1 研究内容

该项目立足作为非物质文化遗产典型代表之一的制瓷技艺，以景德镇传统瓷器制作流程为模板，利用数字建模技术制作场景模型，结合虚拟仿真技术、数字动画技术，研究并开发将传统制瓷技艺进行数字化、虚拟现实化、交互化的仿真系统，呈现传统制瓷环节中的关键场景、核心技术。

1.2项目定位

该项目研究的仿真系统主要面向非陶瓷专业学生、社会人士，帮助其了解、熟知制瓷技艺。同时，面向陶瓷专业学生、技艺传承人培养，满足其完成基础性知识构筑以及技能培训辅助功能需求。根据项目定位，系统主要分为五大部分：瓷石开采与加工、坯料与釉料制备、制瓷作坊、镇窑营造以及经典器型展示。

2 项目建设情况分析

2.1 瓷石开采与加工

景德镇制瓷首要即为原材料的开采与加工。传统制瓷的材料有瓷石和高岭土两类。高岭土的采掘相对较为容易也无需粉碎，其淘洗、沉淀、稠化、制丕子的工艺与瓷石加工基本一致。因此项目选用了瓷石的开采加工场景、技艺流程加以呈现。

瓷石加工的第一步即是将开采出的瓷石利用水碓进行舂打，击成粉末状。将瓷石先用铁锤敲成鸡蛋大小，然后将其放入碓臼内，由水流带动水碓完成对瓷石的舂打。因水碓借用自然界的水流之力，通过水轮将机械能转化为动能，带动水碓将瓷石粉碎，因此水碓棚一般建在有溪水、河流的旁边。由此，利用3ds max建立了水碓棚、水碓、碓臼模型，按照传统的制作工艺，将水碓进行放置。水碓分为碓杆、碓杵、碓嘴三个构建组成，利用可编辑多边形命令，通过边、面的挤出、倒角等命令，按照真实的模型比例进行制作完成。碓杆的数量有4-18支不等。本系统中放置8根碓杆，并利用Maya、Unity 3D工具制作碓杆连续舂打的动画，使进入场景观看、浏览的学习者能够感性、直观的了解到水碓棚内的工作流程。

瓷石舂打成粉末状后，将其倒进淘洗池中进行搅拌和淘洗。通过淘洗池、排沙沟、沉淀池的一系列淘洗、排沙、沉淀过程，最终经过水浆分层，将泥浆放入稠化池进行稠化。同时利用Unity 3D设定了浏览交互，体验者可以通过控制键盘方向键配合鼠标进行场景的游历和观看。

2.2 坯料与釉料制备

“制瓷首需泥土，淘练更需精纯”。制瓷的原料运入坯房后还需进一步加工制作。该部分又分为：坯料制备、釉灰制备、釉料制备三个环节。该环节主要通过flash制作二维动画的方式呈现制作工艺技艺。

坯料的制备需要经过：按照比例配丕、融水化浆、淘洗、过滤杂质、泥浆滤水稠化、泥房陈腐、踩练泥料等多个步骤完成。其中，在稠化环节，该系统呈现了两种方式，一种较为常用的方式：将泥浆过筛，注入渗水性好的搁泥桶中进行稠化，后再置于桶盖上晾晒；以及另一种较为严格的方法：将稠泥取出后放入底层铺砖的木制方框中，垫上布单压砖吸水，该方法所得泥料更为清洁。

釉灰制备与釉料制备环节同样采用了flash二维动画方式加以呈现。釉料制备环节则将头灰和二灰的煨烧、制备过程以及利用釉果浆和釉灰浆配置有料的过程呈现出来，并着重提出“泥石灰一为上品瓷用釉、泥七八灰二三为中品瓷用釉、泥灰平兑或灰多于泥为粗瓷釉料”这一经验总结。

2.3 制瓷作坊

制瓷作坊分为六个部分，包括制瓷作坊介绍、圆器成形、琢器成形、大龙缸、薄胎瓷、青料制备。

制瓷作坊是一个封闭式庭院，俗称坯房。朝阳为正间，是瓷器成形的主要操作场所；对面为廒间，是原料储存、加工粉碎的辅助用房；与廒间相连的是泥房，用作储泥和陈腐之用。制瓷作坊介绍部分，主要利用3ds max结合maya制作了制瓷作坊的场景。

圆器成形、琢器成形两部分主要利用flash展现其核心工艺流程，如圆器成形环节，按照揉泥、拉坯、印坯、利坯、施釉的工艺流程进行展示，琢器成形则主要呈现做坯、利坯、施釉三个环节。

大龙缸、薄胎瓷是对手工技艺要求非常高的超大件瓷和超精细瓷。利用flash呈现了以上两种瓷器制作的工艺流程。同时，青花瓷的产生是我国陶瓷史上具有划时代意义的事件。在该项目中同样利用二维动画手法，呈现了青料制备的工艺工序。

2.4 镇窑营造

镇窑是景德镇特有的瓷业窑炉，藏于窑房之中，不进窑房难见镇窑真面目。该系统利用3ds max和Maya工具，建立了窑房的三维模型，通过控制鼠标和键盘，可进入窑房内部。窑房内部分为上下两层，底层主要用于装坯、满窑、烧窑、开窑、选瓷，二层主要储备烧窑所用松柴。因该窑以松柴为主要燃料，因此镇窑又称为柴窑。

进入窑房内部，可以看见似半个鸭蛋放在地面的窑体结构，该结构即为镇窑。镇窑分为护墙、活动支撑和窑体三大部分。

2.5 经典器型展示

该部分主要展示了陶瓷的九大经典器型，分别为：梅瓶、玉壶春瓶、蒜头瓶、胆式瓶、宝月瓶、柳叶瓶、贯耳瓶、赏瓶、天球瓶。该部分采用虚拟交互方式，在界面右上角放置该器型所用的经典装饰纹样，界面中间部位展示瓶体器型。体验者可以通过鼠标拖动方式将装饰纹样赋予瓷瓶。通过此种方式，即让体验者了解了器型本身之美，又能够全方位的了解其装饰性纹样。

3 项目的特点及存在的不足

3.1 特点

制瓷过程数字化，认知、研习生态化。该项目在不依靠任何制瓷原料的基础上，充分利用虚拟仿真技术、数字动画技术，通过交互系统，实现虚拟环境中的“真实”制作过程研习和体验，实现对制瓷爱好者、陶瓷专业学生、社会人士进行知识普及和专业知识培训教育的目的，且全程无浪费，符合生态化发展之路。

展示方式多样化、体验更真实、立体。鉴于二维动画、三维动画利于观看理解，但操作性不强的短板，该项目采用动画+虚拟交互的方式，来表现制瓷技艺。学习者能够全面的了解制瓷工艺流程和制作场景。同时，通过将该系统发布通过电脑端发布，使人们不受时间、空间的限制，体验“真实”的陶瓷制作文化。

3.2 不足

该项目主要面向初学者、社会人士、制瓷爱好者，定位为制瓷基础知识认知以及技艺技能常识普及，因为时间、能力水平所限，该仿真系统只选择部分重要的流程进行了展示，并未包含所有的制瓷工艺流程。同时，部分场景，例如釉灰制备、釉料制备以及圆器成形、琢器成形等采用数字动画技术进行呈现，没有将虚拟仿真技术应用进来，在一定程度上削弱了体验者、学习者对该部分的体验效果。

4 结语

该系统选取制瓷这一具有代表性的传统技艺，结合当代虚拟仿真、数字化技术，有效的拓展了非遗文化传承、传播途径，在一定程度上为其他非遗文化的“活态化”发展提供了借鉴指引。