基于3D打印技术的地域特色影视场景构建研究

赵一璟 李玉苏

（吉林动画学院）

3D打印技术又被称为增材制造技术，是新兴的快速成型的先进制造技术。是通过设计人员制作出三维模型，并且根据模型自动分析出打印的工序，再将完成的三维模型分成逐层的截面，按结构分解逐步进行3D打印。这种打印成型的方法改变了以往场景设计制作、道具制作的手段，3D打印快速成型、个性化定制的特点，3D打印颠覆了以往的加工模式，能够不受场景中复杂造型的限制，还具有节材节能等特性，高精度还原不同地域文化特色的场景造型及道具，进一步促进影视工业化的发展，使影视行业呈现出了新的发展态势。

一、3D打印技术在地域特色影视场景构建中的应用概述

目前，影视场景中房屋结构、道具的制作基本上还是以传统的制作模式为主，对于科幻或者玄幻类电影中造型特殊的场景、道具，传统的制作模式还是有一定的局限性。传统的手工制作用到木材、泥巴、泡沫、树脂等材料来进行制作，往往表面粗糙、造型简单、细节稀少，时间周期也长，特别对于需要呈现不同地域文化元素的电影，传统的制作手段在短时间内很难满足高清特写镜头的考验，而3D打印技术的出现颠覆了传统的制作模式，是科技和艺术的碰撞，通过三维软件建模直接输出打印的形式，解决了精度的问题，恰巧能弥补这一缺憾。

3D打印在影视方面的应用发展非常迅速，国内外的案例屡见不鲜。不少电影里也包含了3D打印的元素，影片《云图》中为我们呈现了食品3D打印机的独特魅力，成龙的《十二生肖》珍贵的兽首就是经过扫描之后，数据直接存储在电脑内，然后经过3D建模、3D打印出来的。在拍摄一些特写镜头或者鸟瞰镜头时，很多都会用到微缩模型。《哆啦A梦：伴我同行》中大雄的房间就是一个微缩模型，3D打印的柜子、椅子等实物，很大程度上提升了观影质量。国产巨制科幻片《流浪地球》在拍摄的时候一度遭遇资金紧张的问题，3D打印的快速成型的特性为剧组解决了诸多难题，降低了影片中武器道具制作的成本。

二、3D打印技术对地域特色影视场景构建的优势

（一）场景造型多样化体现

3D打印技术能够更好地呈现不同场景的美术风格，创新丰富题材内容，能够缩短制作周期、节约成本，造型能力强，可制造出任何复杂的结构。3D打印技术具有一体成型的特征，是一种革命性的技术手段，可以进行个性化定制，制造过程更柔性化，在批量生产制造上没有复杂和简单的区别，能够很好地实现复杂结构造型及场景道具的设计制作。设计师通过三维软件制作完整的场景道具模型，导出STL文件格式，可以连接打印机进行打印，打印完成再进行细节接缝、打磨和上色处理。《红矮星》剧组用3D打印了“星虫”，以保护原始飞船模型在拍摄中不受损坏。原船经过扫描，3D打印，用环氧树脂处理，一周内上漆，生产成本也大大降低。在新的技术手段加持下，可以更好地进行创作，使电影中的复杂的场景、道具设计等能更完美地切合场景主题，使地域特征场景中人文风情的表现脱离传统制作工艺的限制，更好地挖掘和宣扬本土传统文化。

（二）地域文化元素的输出

丰富的地域文化从时间和空间上为影视创作提供源源不断的丰富的创作灵感与素材，不同主题的影视作品在创作上也有自己独特的地域性，不同地域文化中的建筑风格、交通文化、人物塑造、画面色彩、宗教信仰、节日庆典等都有着不同的文化影响。3D打印技术能够结合影片主题的时代文化和地域文化打造出符合该地域文化的场景道具作品，更好的表达不同地域的风土民情、风俗习惯、历史内涵、文化形态，促进地域文化和影视文化的连接。

3D打印技术对于电影创作而言是布景或主要情节点的载体。每个地域都有自身的特色，如莫言笔下的红高粱、陈忠实笔下的白鹿原等都凝聚着自身丰富的情感和文化内涵。例如东北的房屋结构、日常生活用品和饮食文化都有着东北独特的味道，由于地域的关系东北的房屋结构多为砖瓦房，饮食方式经常吃炖菜，酸菜等腌制食品，电视剧中的房屋结构、道具、吃饭场景都能够展现东北地域文化。3D打印使不同地域文化场景的细节得以最大限度地还原，观众更好地带入到影片中，对地域文化加深了解。技术的革新带动了人们深入探讨影视作品的文化内涵和人文情怀，对影视创作和传播有很重要意义。

（三）更加实用和高效

3D打印技术的成型周期短。相比传统的制作方式能够节省剧组前期筹备时间。3D打印可以同时制作多个部件，制造的速度更快，从而可以更高效地完成每个设计修改。3D打印技术在精细程度、工作效率方面都有了极大地改善和提高。

加工制作更加便捷，节约制作成本。利用3DMAX软件建模导出STL格式进行打印制作，可以在模型制作阶段进行检查核实具体样式，在最终成型之前可以及时调整修改。3D打印只需要保证厚度，所有的结构都能打印出来，可以设计更复杂的造型。传统方式打造的道具形状越复杂成本越高，而3D打印的复杂度将不再与成本形成正比，只是按照材料成本和时间成本以及机器损耗成本进行计算，改变了传统意义上的定价方式以及制造成本的计算方式。

3D打印高度的灵活性，通过模型复制可以快速实现同一模型的不同版本和尺寸的制作，如特写镜头、特技镜头或特效镜头等，都被大大简化，毫不费力。

可以按需打印，如果场景中有损坏的部分，几乎可以瞬间完成设计变更，并在几小时内制作出原型。通过前期模型文件针对部分结构进行打印，避免耗费较多的材料以及时间成本。导演也可以随时查看原型，进行修改，扩大或缩小比例，在设计模型时就可以大大节省时间。

影视剧中经常涉及一些特殊造型的结构和道具，比如造型复杂的建筑样式、头冠头饰，武器器械等，造型复杂且定制性强，需求的数量少给以往的影视剧创作带来了不少困扰，而这些需求完美契合3D打印特点。3D打印可以个性化定制，区别于传统制作材料，既轻便又坚固，打印出的场景道具造型更加美观轻便，方便演员表演。还可利用3D打印技术制作原型，再进行翻模工艺制作场景道具。充分利用3D打印技术造型能力强用时短的特点，也能发挥批量翻模工艺在数量成本和性能上的优点。经受住特写镜头的考验，完美地还原导演和美术的要求，提升观影效果和影片质感。

三、3D打印技术对地域特色影视场景构建的不足

（一）材料上存在限制性

目前3D打印的材料领域仍是产业链中比较薄弱的环节，3d打印材料有很多，常见的有树脂类材料、石蜡材料、金属材料、陶瓷材料及其复合材料等，常用的材料主要有光敏树脂、尼龙材料、橡胶等，打印效果受材料限制，还有很多无法实现打印的材料。从整个产业来看，材料的价格、质量的稳定性、易用性等还有待提高，新型材料研发面临的瓶颈也难以在短时间内取得突破。树脂材料过脆，不适合用于制造像剑、刀这样的小道具。场景道具造型大多要二次打磨、上色等工序。影视产业想要多元化发展，需要多样化的个性材料种类，材料已经是制约3D打印技术广泛应用的关键问题之一。

（二）大尺寸场景道具制作成本较高

3D打印技术在影视场景道具制作中，更适合打造一些精度较高的小尺寸道具以及场景构件。较大尺寸的道具目前来说并不适合3D打印，因为体型较大建筑结构会涉及3D打印机打印物体尺寸、材料成本、时间成本，以及打印之后如何拼接打磨、上色等限制，最终导致完成的周期过长、较比传统制作方式成本过高等问题。目前大尺寸的道具大多还是以造价相对便宜的泡沫切割制作着色、木制材料制作等形式为主。

（三）3D打印人才不足

3D打印技术需要先有设计方案，之后进行模型制作，这就需要精通建模以及3D打印的人才来辅助完成。三维建模如同手工制作模型一样，需要还原地域特色场景、道具细节，很大程度上取决于建模师，十分考验设计人员的整体技术水平、造型能力，需要将专业基础与3D打印技术充分融合，制作精度较高复杂模型的费用甚至高于打印模型的费用。

针对目前影视行业的发展情况来说，缺乏专业知识普及平台，从业人员少，专业能力差，交叉学科能力弱。很多学校认识不足，无力引进有关3D打印设备，只是通过一些零散的知识片面的学习3D打印技术，无法整合现有影视行业资讯以及3D打印技术有关学习资源。其次，师资力量薄弱。师资队伍多为专职教师，缺少影视剧组的实际经验，未与行业发展的实际需求对接。

（四）影视产业化程度低，商业模式单一

目前的3D打印行业还处于初步发展阶段，影视产业化程度较低，技术标准以及开发平台尚未确立，还处于无序状态。整体行业创新意识薄弱且缺乏有效的成果转化机制。电影工业大发展，起步虽然晚，但市场容量以及潜力巨大。有大量企业加入3D打印产业，但由于采购的设备利用率不高，人才不足，材料费用较高等问题，并没有形成完整的3D打印影视产业链。其次，3D打印技术的模型数据库与运营平台没有完善，缺乏有效的供应合作关系。行业的发展需要完善的供应、服务体系和市场平台，包括设计机构、3D打印设备、打印材料提供商、3D打印服务商等。

四、3D打印技术对地域特色影视场景构建的具体表现

（一）创新设计思维及表现形式

中国有着悠久的历史，五十六个民族经过长期的沉淀，逐渐形成了具有不同特色的文化传统，这就是所谓的地域文化。地域特征是自然人文的双重表现，影视场景中的时间和空间的构建，离不开地域特征的塑造，美术创作作为一种重要的艺术形式，需要与地域文化的特征相结合，要想实现多元化的美术创作就需要结合先进的技术手段。3D打印技术是工业化背景下应运而生，借助3D打印技术这一创新表现形式，在概念设计、造型设计和技术上创新，影视场景、道具的涉及多学科的综合应用，创新了影片剧情和场景道具设计的表现形式，不受造型、颜色及构造的限制，给美术创作提供了更广阔，更灵活的空间。有助于形成不同民族特色文化特色的场景，将民族地域文化融人到美术创作中，展现并弘扬中华民族精神，创新拓展创新设计思维，让创新成为发展的第一动力，为影视产业不断地发展服务。

在影视作品中不同特色的场景构件以及道具、视觉相关特效打造上，简化了设计制造过程，颠覆了传统模式和设计思路，通过3D建模、3D扫描、3D打印技术手段为影片的场景造型服务。没有比3D打印更容易的方法来重现影视场景中珍稀文物，雕像或武器，3D打印几乎可以制作大部分布景细节的模型，还可以用各种材料铸造，比如3D打印制作硅胶模具，从而可以实现小批量制造。3D打印原型制作，打印产品，对产品进行打磨3D打印产品表面处理，在制作硅胶模具。突破了设计师在数字化模型文件上的想象力，可以更好地结合影片主题进行更具创新性和美观性的造型设计。

（二）3D打印技术在影视作品中的生产及成型方式

3D打印技术引发了一场电影行业的革命，帮助创造了比传统制造方法更逼真的道具。3D打印的出现改变了影视场景道具的制作方式，在时间、灵活性和成本方面制定了新的标准。3D打印技术可以应用ABS树脂，聚乳酸，石膏，耐用尼龙，钛合金，镀金镀银，铝材料，不锈钢，橡胶等材料来进行道具制作，先通过三维软件进行建模，再将完成的三维模型分成逐层的截面，按结构分解逐步进行3D打印，然后再将各个结构件黏合在一起，最终得到完整的3D打印场景道具作品。虽然目前来看3D打印还不能作为一个完全独立的工具，需要后续人工配合打造场景道具，但随着技术的成熟，机器以及耗材价格调整，我们可以在电脑上创建耗时的细节，比传统方法更精确。有了3D打印，生产同样的物体只需要几个小时就能够生产出更多数量相同质量的物体，3D打印在影视行业的应用也必然越来越广。

五、结语

影视美术产业是一个具备创新性、融合性、需要广阔知识面的产业，电影制片人和导演总是通过镜头技巧、特效和道具的结合，让观众相信他们在银幕上看到的是真实的。3D打印技术已经渐渐渗透到了影视行业的方方面面，它作为一个便利工具，可以完善从草图到成品加工之间的产品确定成型的流程，还可以进行个性化创新定制，拓展新的设计思路、开发创意空间，激发设计师的创新思维。能够快速地将设计思想转变为实物，导演以及美术可以很直观的针对设计调整和修改，提高工作效率的同时还降低了整个团队的沟通的成本。由3D打印制作原模，在进行打印、打磨、上色、拼接组装，高性价比、逼真的电影道具加上先进的摄像技术可以再现场景的每一个细节，创造出迷人的画面，提升影片视觉效果和质感。

艺术与科技的发展是离不开的，3D打印技术颠覆了传统的打造方式，更快更精地制作出符合不同地域影片主题的场景以及道具造型，改变了我们的工作效率和加工模式，3D打印技术推动了整个影视产业的发展，让我们更好地将现代审美与地域元素相结合，将民族文化、地域文化、精神内涵传承下去，也为不同地域特色影视作品场景的打造拓宽思路。