“加减法”在3D 陶瓷打印产品中的应用*

毕瑞芳 石华林

(1 山西工程技术学院 山西 阳泉 045000)

(2 中国科学院电工研究所 北京 100190)

“加减法”是一种人生哲学,狄更斯的一句话足以概括:“这是一个最好的时代,这是一个最不好的时代”[2],好的产品设计是因为材质、造型、内涵,实用性强,不好的产品设计则是因为材质、设计、设备,工艺复杂,实用性不高。

这种矛盾己经涵盖了人们生活的各个方面,3D 陶瓷打印产品也同样面临着艰难的选择与取舍,所以说探究“加减法”在3D 陶瓷打印产品中的应用有助于更好的表现出3D 陶瓷打印产品设计的人本思想观念与人的本性回归。

随着3D 陶瓷打印技术逐渐兴起,陶瓷产品造型也越来越丰富,而“加减法”应用在3D 陶瓷打印产品中主要目的是为了降低门槛,使得产品本身更容易让人理解,好用且易用。

“加法”不会让作品拥挤而是更完美,“减法”不会让作品空白而是更精简。在3D 陶瓷打印产品时运用“加法”、“减法”和“加减法”融合不断地变化,可以更好的表现3D 陶瓷打印产品的个性特征。

当3D 陶瓷打印产品中“加法”到一定量的时候再转做“减法”设计,让产品造型设计更加简约又有品质,这种不多也不少,“增之一分则太长,减之一分则太短”的空间视觉元素,可以使产品丰富美丽。这个加减的过程正是让产品不断的趋向适应市场需求的完美发展之路。

1 “加法”法则在3D 陶瓷打印产品中的运用

一般情况下,陶瓷打印产品中“加法”法则设计多采用“叠加”、“堆积”、“叠落”、“粘合”等手法。可以根据陶瓷泥料的不同质感、厚度和颜色,采用“加法”中的“叠加”、“堆积”、“叠落”、“粘合”等设计的陶瓷产品造型绮丽多姿。

1.1 “加法”法则在泥料成型中的应用

所谓的“加法”,也就是常说的“叠加”、“粘合”,即在原有陶瓷材料的基础上增加陶泥。而陶瓷盘泥条叠加是传统陶瓷产品的成形方法,也就是根据所需的造型进行盘泥条叠加。因为3D 陶瓷打印产品属于由无到有,由少到多的“加法”制作过程,这是材料特性决定的3D 陶瓷打印产品的成型语言。3D 陶瓷打印产品是一个三维的成形艺术,它受到重力的影响,所以3D陶瓷产品在打印制作的过程中会“叠加”附着物和支撑物。“粘合”是在3D 陶瓷打印过程中泥浆进行粘接,不同的粘接方向、位置、厚度和尺寸都会产生不同的成形效果。

3D 陶瓷打印产品以三维软件建模转换成STL格式文件为基础,经过切片软件切片,以陶泥材料为载体,通过打印喷头出口的不同尺寸确定产品精度。这种技术是将粘土材料通过喷嘴层层切片叠加粘合,形成三维产品造型。泥浆由喷嘴推出后,形成不同直径的粘土丝状,一层一层堆积在印版上。3D 陶瓷打印产品的实现是通过三维软件建模,另存为STL 格式,再经过切片软件把三维模型分层处理,打印设备加载陶瓷泥料,最后打印机操作控制等“加法”混合法则,形成复杂多变的、功能强大的真实陶瓷产品造型[3]。

1.2 “加法”法则在设计理念中的应用

著名设计理论家巴巴内克(V·Papanek)在《为了人类的设计》中提出这样的观点:“大部分产品设计都是为生活在发达国家的富有人群设计的。”这些产品设计师忽视了发展中国家人群和少部分特殊人群(如残疾人、穷人、智障者、幼儿、老人、肥胖者等)的存在[4]。针对这一庞大的弱势群体提出了一个设计思想“关怀设计”。3D 陶瓷打印产品设计作为一个新兴产业,旨在冰冷的机械化、坚硬的陶瓷打印产品中加入温暖的人文关怀。

现如今“关怀设计”理念已经在许多类型产品设计中进行,但以“关怀设计”理念为支撑的3D 陶瓷打印产品设计并不多见。3D 陶瓷打印产品设计的“加法”法则正是需要“关怀设计”这一理念的融入,是从一个独特的角度给3D 陶瓷打印产品设计注入新鲜血液。为满足特殊人群的一些陶瓷产品需求,加入“关怀设计”的3D 陶瓷打印产品不再是冰冷的机械化,而是有血有肉有“温度”的陶瓷产品,能推动3D 陶瓷打印产品的健康发展。“关怀设计”理念这一“加法”法则的融入不仅能让弱势群体感受到温暖,而且便于3D 陶瓷打印产品传递正能量。

1.3 “加法”法则在造型设计中的应用

“相遇”、“复叠”、“透叠”、“联合”等造型设计都属于“加法”,如图1所示。现在产品设计中常见的“叠落设计”也属于“加法”设计法则,其次陶瓷造型施釉的装饰工艺也是一种“加法”设计法则的应用。

图1 “联合”产品设计

“堆积”是在陶瓷坯体表面,由不同厚度、大小和形状的泥胚堆积在陶瓷胚体的表面,再用带有不同纹样的陶拍,在泥坯上拍打出形状各异的浮雕肌理效果[5]。通过加入多个陶瓷形体的堆叠方式,产生共用空间的造型不再是单纯的三维关系。共用空间的产生突破了陶瓷造型的空间布置,正如杜秉华所说:“在原有统一的空间中加入变化,在秩序中插入无序,在简单中置入了复杂。”[6]

来自于Hirunao Tsuhui的双头灯泡设计,如图2所示。就是运用这种“叠加”方式产生共用空间,看似拥有两个灯头,其实真正有“使用功能”的造型却是装饰。设计师用简单的“加法”改变了产品的惯性思维,为人们的生活增加了幽默和趣味。

图2 “加法”产品设计

而“叠落设计”是经过3D 陶瓷打印出来的产品,可以随机组合调整其造型。其主要的特点是用随机、即兴的方式来叠落重组,最后形成不同的组合造型。3D 陶瓷打印出来的基本造型的结合,形成一个新的陶瓷产品形态,每个陶瓷基本造型都可以分别使用,叠落组合起来也可以形成另一个新的陶瓷产品,这种“加法”的制作过程中,将看似完全不同的陶瓷产品形态重组成一个整体[7],如图3所示。

图3 “叠落”产品设计

2 “减法”法则在3D 陶瓷打印产品中的运用

“意不浅露,语不穷尽,句中有余味,篇中有余意,其妙不外寄言而已。”这句话出自沈祥龙的《论词随笔》,意为简练的文字也能很好地表现意境,寥寥数字并不会导致所表达语意的缺失。这种所谓的“极简风”并不是单纯的做“减法”,而是一种品质的提升,减的过程又是坚定的判断力的形成,一种化繁为简、化整为零,高度提炼融合的法则。这里的“减法”是指简单、简练、精炼,与“加法”相对应,是对3D 陶瓷打印产品的另一种处理方式,这种“减法”法则在陶瓷3D 陶瓷打印产品设计中既简单又不失温度,是3D 陶瓷打印产品中极为重要的一个特征。

2.1 “减法”法则在泥料成型中的应用

“减法”在3D 陶瓷打印泥料成型中以材料的加工程序简化为宗旨,通过减少气泵等机械设备的程序来实现或完成3D 陶瓷打印中泥料成形的具体目的,是技术、机械与设计性综合的产物。陶瓷材料和打印机械设备是实现陶瓷产品3D 设计的物质基础和手段,陶瓷材料和3D 打印技术的正确应用在很大程度上依赖于陶瓷产品的3D 设计[8]。

2.2 “减法”法则在设计理念中的应用

“减法”法则在3D 陶瓷打印产品制作过程中能减少能源的消耗及对环境造成的破坏,可以为了突出陶瓷内容本身造型,运用“减法”法则去除一些繁杂的视觉元素、影响陶瓷质感和安全性的形态,回归“人文关怀”本身,提高了产品设计的市场需求成功率,实现“以人为本”的可持续发展。

20世纪50年代雅各布森设计的“蛋形椅”和“天鹅椅”采用的就是典型的“减法”法则。他是在一个完美的蛋形空间中,依据人体工程学原理采用“减法”剪去不同的形状,做成“蛋椅”。同样,根据不同的切割方法,“蛋椅”会形成不同的新造型[9],如图4所示。

图4 雅各布森设计的“减法”产品设计

2.3 “减法”法则在造型设计中的应用

镂空是用陶瓷工具在胚体表面挖出不同形状和大小的洞。通过不同的构成组合方式将这些洞按照大小和形状进行排列,而会产生风格迥异的造型效果。镂空可以让陶瓷胚体从局部改变整个形状,如图5所示。

图5 “镂空”3D 陶瓷打印产品设计

图6 “断离舍”简约产品设计

在产品设计上“断离舍”,就是要懂得取舍,才能够快速的进行产品设计。陶瓷艺术家Kaas& Heger对设计、材料的创作过程都充满激情,他的设计理念是让产品有简洁的设计风格,良好的实用性,超高的品质和令人折服的美学,如图6所示。

3 “加减法”混合法则在3D 陶瓷打印产品中的运用

“曲则全,狂则直;洼则盈,敞则新;少则得,多则感”[10]。“加减法”混合这种属性关系正是是3D 陶瓷打印产品之间的一种特殊的关系,这种特殊的关系就是“矛盾”,“没有矛盾就没有生命”,设计师必须正确理解矛盾普遍性的形式美法则,才能避免片面地对待陶瓷产品设计的表现形式。如果设计者在陶瓷产品上仅仅是追求“加法”变化,陶瓷产品造型的表面就会显得杂乱无章、一味追求“减法”元素,陶瓷产品造型的表面就会显得空洞单调。因此,3D 陶瓷打印产品造型要素的表现与构成形式应进行适当的“加减法”调和,使变化统一起来[11]。在现代陶瓷产品设计中,为了避免造型单调,吸引观者的眼球,设计者会对陶瓷胚体造型的每一个元素进行精心安排,在复杂里求简约。复杂性就是将“加法”表现在建模、纹理、颜色和线条等各个方面。当“加法”在陶瓷产品中表现过于复杂时,就可以用“减法”对胚体的造型元素进行简化使其不造成混乱。丹麦名牌B&O 的产品特点是质量优异、造型高雅、操作方便,力求让产品与居住环境艺术相融合,产品外观是通过对简洁的几何元素进行了加法或减法得到的。

综上所述,笔者从“泥料成形、设计理念、造型设计”三个层面分析研究3D 陶瓷打印产品中的运用,通过“加法”、“减法”、“加减混合”三个成形法则可以打印出符合市场需求的陶瓷产品。“加减法”法则与先进的3D 陶瓷打印技术相融合,促进了陶瓷工艺向科技创新发展,为陶瓷产品设计注入了“新的生命”,使其更加具有“国际范”。“加减法”的设计理念是3D 陶瓷打印产品市场化的“营养补充”,打开了3D 陶瓷打印产品个性定制市场的发展格局,给陶瓷产品市场带来丰富多样的表现风格,并进一步提高了陶瓷产品的品质[12]。