基于3D打印的敦煌医学文创产品开发＊

魏 丹，谢舒婕，任 真

（甘肃中医药大学信息工程学院，甘肃 兰州 730000）

1 概述

敦煌医学是敦煌学的一个重要分支，是一门整理并研究敦煌遗书、敦煌壁画及其他敦煌医药史料的学科。其研究不仅大大丰富了古丝绸之路的医药学术成就，同时也向人类展示了敦煌艺术之美、文化内蕴之丰富以及中国古代劳动人民的聪明智慧。尤其是绚丽多彩的敦煌壁画医学，更集中展示了中医文化、宗教信仰、文化交流、大众心态、建筑艺术、彩塑艺术等文化内容，可以说敦煌医学是一个弥足珍贵的文化宝藏。然而目前敦煌医学文化却面临着很难走出去的尴尬局面，一方面由于地域限制和重视不足等因素，制约着人们无法深入了解和认识敦煌医学文化；另一方面由于传承手段单一，推广平台技术落后，使得敦煌医学难以充分展现其文化魅力，无法达到应有的影响力。

文化创意产业是文化、科技和经济融合的新兴产业，进入21 世纪以来，它凭借极强的产业渗透力、影响力和辐射力，成为国家经济发展的新动力，其发展规模和影响程度已经成为衡量一个国家、地区或城市综合竞争力的重要标志。甘肃地处经济欠发达地区，文化创意产业项目的开发与转化尚处在一种低层次徘徊的发展状态，这与甘肃深厚的文化底蕴极不相称。因此，发掘并利用敦煌医学文化，开发并转化敦煌医学文化创意产品，不仅对继承敦煌医学文化精髓、弘扬中医药传统文化具有重要意义，也对甘肃文化产业的发展有着巨大的推动作用。

3D 打印技术作为蓬勃发展的新兴技术，目前已被广泛应用于科学教育、文化推广、休闲娱乐、建筑设计等领域。其显著优点是：化抽象为具体，具有极强的表现力和无限的设计空间；形式丰富、手段灵活多变，能够较好解决目前敦煌医学文化传播困难、表现力不足的问题。如果将敦煌医学中的丰富的文化符号和知识元素提取出来与3D 打印技术相结合，将使传统文化与现代科技碰撞出耀眼的火花，利用3D 建模软件的设计将敦煌医学文化元素变得更加生动形象，将两者整合与创新，设计出一系列既符合现代审美需求又兼具有实用功能的文化创意产品，将使人们跨越千年百年的时空，在科技发达的今天，也能够回溯历史，品味敦煌的文化精绝。

2 3D 打印技术的具体介绍

3D 打印技术全称“3D 立体打印技术”，最早出现于20 世纪90 年代中期，它属于快速成型技术之一，别称“增材制造”。自3D 技术问世以来，在其几十年的发展历程中，不断被应用于各个领域，产生了许多可行且实用的作品。2010 年11 月，美国Jim Kor 团队打造出世界上第一辆由3D 打印机打印而成的汽车Urbee，这辆汽车的车身覆盖材料及内饰均由3D 打印而来，Jim 等人开着它从纽约前往旧金山，充分展示了3D 打印在生活中实际运用的可行性，对3D 打印的发展有着重大意义。2011 年8月，南安普敦大学的工程师们还开发出世界上第一架3D 打印的飞机。在后续的发展中，3D 打印在医学界同样取得了举世瞩目的成就。2012 年11 月，苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D 打印机打印出人造肝脏组织，这也为后续3D 打印的一系列成就奠定了基础。2018 年12 月10 日，俄罗斯宇航员利用国际空间站上的3D 生物打印机，设法在零重力下打印出了实验鼠的甲状腺。2019 年4 月15日，以色列特拉维夫大学研究人员以病人自身的组织为原材料，3D 打印出全球首颗拥有细胞、血管、心室和心房的“完整”心脏，这是应用3D 打印技术实施人类器官仿制的又一重大突破性成果。而在我国成功发射的长征五号B 运载火箭上，也搭载着新一代载人飞船试验船，船上也搭载了一台“3D 打印机”，这是我国首次太空3D 打印实验，也是国际上第一次在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D 打印实验。除此之外，3D 打印在国际空间，海军舰艇，房屋建筑等均有着许许多多成功的应用实例。

3D 打印的工作原理和普通打印并无差别，技术方面主要运用3DMAX 等软件制作数字模型为打印基础，然后根据所要打印的物件选取具体材料，利用光固化和纸层叠技术实现快速成型，最终把电脑上的非实物蓝图转化为可用实物。3D 打印作为新兴的技术，相比于其他传统的制造技术具有许多明显的技术优势，如：制造复杂物品成本较低，产品丰富且多样化，设计空间可无限拓展，打印材料组合自由，实体复制精确清晰，副产品少，符合环保要求等。

3 敦煌医学的3D 文创产品开发

3.1 元素提取刻画嫁接

提到敦煌，人们首先会想到“天衣飞扬，满壁风动”的飞天，以及包含着山川景物、亭台楼阁、山水花鸟的精美壁画和塑像，其实敦煌壁画更有反映古代劳动人民进行生产生活的各种场面，集中展示着中医文化、宗教信仰、文化交流、大众心态、建筑艺术、彩塑艺术等文化内容，这些素材都可以与文创产品的设计融合起来，让一千多年的中华传统文化、民俗风貌、历史变迁能够艺术的再现出来。

将传承中医药文化的常见中医用品，如熬药的药罐，装药的药瓶、药箱、药柜，针灸的银针、装针的盒子，抓药的秤，碾磨药材的药碾等，与敦煌文化的元素相结合，如敦煌飞天形象，药师佛形象，以及象征清洁的莲花形象等。

3.2 产品3D 打印

产品设计流程（如图1 所示）。

图1 产品设计流程

3.2.1 初步建成模型

利用建模软件（如3DMax 和Maya）对需要设计的产品先做出大致模型，这是最基础的工作。首先要对所需物品设计出精确的图纸，有些物品要整体设计有些物品要分部位分解进行，像药瓶这样对称的只需设计一面，对瓶底瓶口的口径，整个瓶身各的宽高做出合适的比例；而像药碾，药柜这样稍显复杂的则需要对各个部分都进行详细设计，保证在建模时各部分能够拼接在一起，同样也是要做出合适的比例，保证产品美观大方。其次就是利用建模软件建模，有了图纸的保障，建模时将图片导入就可以按照图纸进行建模，对于药瓶，在三视图完全一样的情况下建模也显得十分简单；在技术熟练的情况下，即时稍微复杂一点的模型也会得心应手。

3.2.2 敦煌元素的融入

在大体模型已经完成后，就需要对模型进行精雕细琢了，这时的模型需要更多的细节，细节的雕刻，就需要足够多的面，才能达到理想的效果。但在没有办法把握最合适的面的情况下，会造成面的浪费，此时就需要对模型进行简化，可以用高精度下雕刻好所有的细节，然后再进行减少面。此时需要另一种适用于雕刻的建模软件ZBrush，它具有的细分功能十分强大，完全能够满足雕刻和绘图的需要。

3.3 模型打印及上色

利用3D 打印机将建模完成的模型进行打印，首先要对不同产品的打印材料进行分类，例如装药类的瓶子就用陶瓷粉末或石蜡材料，药柜主要用树脂类材料及搭配其他复合材料，细节类的零件也要考虑其性能选择合适的打印材料；产品打印成型后，就要到上色的步骤，但前提是还要对模型进行打磨以便于更好的上色。

4 总结

2019 年8 月，习近平总书记在敦煌研究院座谈时讲到：“要把敦煌文化传承好，要通过数字化、信息化等高技术手段，实现敦煌文化艺术资源在全球范围内的数字化共享。要引导支持各国学者讲好敦煌故事，传播中国声音。”

而3D 打印技术作为一种新兴技术，在数字化产业如此发达的时代，本身就具有巨大的提升空间。在未来的不断发展中，若能更好的将其与敦煌医学文化相结合，设计开发出既实用又富有文化底蕴的一系列文创产品，必将极大的推动敦煌医学文化的传承与传播，创造出一系列“文化内涵博大精深，艺术形象美轮美奂”的作品，不仅带动甘肃文化产业的繁荣发展，也让几千年来优秀的中医药传统文化能更好的继承发扬下去。