3D打印在艺术创作中的应用探索
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摘 要：研究探讨作为工业技术出现的3D打印技术应用到艺术创作中的基础。方法：分析比较传统艺术创作与3D打印技术结合的统一性，总结3D打印技术创作品的本质特征。以动漫行业在创作过程中进行的技术和流程革新为例，研究将逐渐成熟3D打印技术应用于传统艺术创作过程。结果：艺术创作在类型、样式、工艺极限上极大丰富且效率提高。结论：该探索可为3D打印技术在艺术创作领域的应用发挥更大作用提供一些有益的参考。
关键词：3D打印;艺术创作;技术革命
早在1901年，美国著名设计艺术师弗兰克·罗伊德就发表了他那篇著名的同时也是影响最为深远的演讲《The Art and Craft of the Machine（机器的艺术和工艺》，阐述了将机器服务于人类的目标，并将机器称为“民主的先驱”。时至今日，基于各种技术工艺的机器早已进入了人类生活的方方面面，在这个数字、技术广泛渗透的时代背景下，艺术创作也开始从最初的单一材料、工具;简单的艺术表现语言。发展到对应用各种新材料、新工艺;以及对综合;多元的艺术表现方式创作的探索中。在这种背景下，基于各种新的技术手段产生的新的艺术表达方式也就应运而生，这些应用新技术的艺术创作也产生了新的艺术表现方式。3D打印技术与艺术创作的结合，正是一种将新的工业技术应用于艺术创作的全新表达方式的体现，这种体现不但呈现出在艺术作品表现形式、及材料、工艺上的创新，同时也是对艺术创作流程革新的一种探索。
一、3D打印与艺术创作在外延和内涵上的统一
3D打印技术最初是作为一种工业革新的应用技术出现，发展初期几乎是用于工业产品、工业模具、设备零件的开发制作，除了充满科技创新的味道，并无太多艺术美感。对于追求独一无二的艺术家们，一开始并不愿意将这种工业技术和艺术结合起来，将其认定为机器生产的产品而不是艺术创作作品。随着一些设计师开始将设计模型使用3D打印技术进行设计模型打印验证，在这一过程中敏锐的意识到了将这种技术应用于艺术创作的可能性，并逐步的从设计领域拓展到了雕塑、装置艺术、动漫开发等艺术表现领域。艺术家们也将在虚拟空间内创作出的数字雕塑使用3D打印技术在真实空间内进行再现，随着这些初期的探索过程不断深入，越来越多设计师、艺术家们也加入到了将3D打印技术与艺术结合的创作探索中。
虽然在早期的探索阶段一开始，就对这种机器加入的艺术创作有较大的争议，或许传统艺术家们天生对机器创作的排斥、而对于手工及手工工具创作作品的图腾性的膜拜，部分艺术家们对3D打印作品艺术性的低认可度可能来源于3D打印作品的数码创作、打印过程中的无人参与、作品的高可复制性等特征。特别是3D打印表现中最为明显的打印过程长时间无人参与这一环节，让其觉得是机器在生产产品。而随着科学技术的不断发展，人类的艺术创作必将会不断加入更多各种机器参与到艺术创作体系中，这种所谓的“机器生产产品”是否是艺术或是设计创作，需要从概念上作到正本清源。
深入3D打印的流程整个环节，我们可以看到，首先从创作观念上看，3D打印并不简单的是一台3D打印机在机器所产生的光、热等理化变化过程中改变材料的堆叠性质一个过程，而是一套完整的工艺制作技术体系，这种体系应用于艺术创作，即是一种艺术和技术创作结合的全新体验。同时，这种技术与艺术融合透过本质来看，仍然是一种人机关系的体现，是机器设备通过技术工艺作为人的思维和器官的外延进行拓展和扩充。其次，创作的过程还是需要艺术家进行艺术构思、设计。然后在数字设备上使用相应的软件对艺术构思进行数字再现、或者是使用数字粘土进行雕塑塑形，在创作过程中数字设备独有的创作语言也会增加创作者对其原始想法的扩充和再创作。最后，艺术家将创作出的数字模型进行输出，在3D打印机上进行打印制作，将虚拟空间的数字创作实体化。
在这个过程中，而人们往往容易关注到的是3D打印机打印作品这一表象的过程，并且由其表象上得出人参与度极低的感官认识，而忽略掉其中艺术构思、由人主导的数字化创作过程在3D打印流程中的核心作用。就如同我们只关注艺术家在雕塑作品时的手和工具而忽略其大脑对整个艺术创作的核心作用。3D打印艺术创作的本质核心任是人使用工具加工出所需物品的过程，这种过程和艺术家使用画笔、雕塑刀等艺术创作工具在画纸、转台上创作出藝术作品其实没有本质区别。其作品的艺术性不是由3D打印机的价格评定，而任是由使用这台机器创作的艺术家的水平决定的。
二、3D打印在艺术创作中呈现的新表现方式
回顾艺术史及科技史，每一次艺术表现及艺术工艺形式的革命性发展改变都和当时科技上对于新技术、新材料的发明及应用都有着直接的关系，而艺术又促使着科技向着更符合人类精神和物质需求的方向快速前进。从对蛋彩画的改进了引发了油画颜料的诞生，将颜料放入管内促使了印象派的出现，工业印刷促进了现代艺术的大发展，影像的诞生使多媒体艺术深入了到了社会的各个领域。而每一次艺术与技术的融合产生的新的艺术表现形式所拓展出来越来越庞大的语境，正是艺术家对于技术与艺术融合形式不断的探索和开拓的创作中得到的。3D打印在于艺术创作结合过程中，也正逐渐显现出一种自己独特的表现方式。
3D打印呈现的第一个特点是高可复制性，这一特点的本身也是作为艺术创作最具争议的一部分，不过艺术创作本身也有其高可复制性的一面，因为艺术美学中的重复本身就是一种独特的创作语言，其不在于某单一部件下的重复，而是在于重复本身所产生的独特的艺术美学形式带来的感受，不用说3D打印的物品本身就是独特的艺术创作，且数码创作特有的微调属性可以创作出很多看似重复，实则每一件都有自己特征的“复制物”作品群，这种差异化的“复制”正是3D打印的独特艺术表现方式之一，而这一技术在定格动画的创作中有着非常重要的意义。
第二个特点是从3D打印工艺及材料上的无限拓展性，3D打印的材料非常广泛，例如 ABS＼PLA材料、树脂材料，石膏、碳钎维、金属、柔性材料、木制材料、甚至是泥土都可以作为3D打印的材料进行使用，这种材料上多样性，使艺术家在创作的过程中几乎没有任何的材料限制。3D打印只要材料能够被打印，几乎没有工艺的限制，首先是由于使用三维软件中进行数字雕塑，数字雕塑软件中的“数字模型”，和现实中的雕塑形式及使用材料有着本质上的区别。其最大的特点就是数字物体之间虚拟结合性毫无限制。可以使用任意形体方式进行随意架构、拼合、相互构建出一种难以在现实中实现的空间形态。且这种构成形态也不用考虑现实中雕塑材料能否互相融合。3D打印中数字创作的内容会自动被3D打印系统进行优化，生成可以制作的文件或者是自动添加支撑结构（而这种支撑结构仅仅是用于打印过程，完成后很容易被清除掉的）。 第三个特点是在3D打印工艺的极限上，3D打印也有不可比拟的优势，现阶段在主要的几类3D打印制作技术当中，除FDM（熔融沉积制造）方式稍微在细节呈现上有一定的极限（在有相对细节的条件下价格极低），SLA（光固化）方式和SLS（选择性激光烧结）方式两种3D打印技术都能提供极高的细节，这种细节体现在不论是极小物体或者是极大物体的细节呈现是没有差别的，只要是在数字创作流程中做到极高精度，3D打印都能毫发不差的进行还原。这种数码创作的自由无限制特性加上3D打印机的极限还原能力，也同时造就出了一种人机艺术创作的新艺术表现形式。
从以上内容不难看出，3D打印的创作方式并不是机器取代了艺术家的工作，而是通过机器改变和拓展了艺术家的创作流程和创作的极限。
三、3D打印对动漫创作流程的影响
如前文所述，3D打印不但可以创造出一种新的艺术表现方式，而且在整个艺术创作的流程中也有着颠覆性的影响，最主要的表现是对艺术创作过程的某些阶段有着极高的效率提升，这种提升甚至能完全改变一个艺术创作体系的运作模式。
比较典型的例子，可以从动漫创作中定格动画创作流程及工艺的技术革新中一窥端倪。在当前三维数字动画大行其道的时代，定格动画在视觉效果和工艺水准上面临极大冲击和挑战，要使传统的定格动画视觉效果提升到当前三维数字动画的水平，需要对定格动画整个的制作流程和工艺进行完全的革新，3D打印的出现使这种革新成为了可能。LAIKA公司制作的《Coralline》是最先采用该项技术的。他们将角色会有的每种脸部表情设法列印出来然后通过立体打印制作成千上万种不同的脸部表情，将“逐格换脸”技术发挥得淋漓尽致。但“逐格换脸”的副作用就是要牺牲设计，因为每张脸最后都是塑胶材质，全要手工绘制，为了确保颜色和形状要一模一样就不得不精简绘制作业，所以脸部就不能有非常复杂的质感。但在3年后制作《Paranorman》时，市场上出现了相对成熟的彩色立体打印技术。彩色立体打印能够制作彩色模型，打印的过程中让材质上色就能有更多變的质感和更多有趣的表情，影片《Paranorman》中的主角诺曼一共拥有8800张不同表情的脸配套的眉毛与嘴巴，这意味着这些脸和眉毛、嘴巴的不同组合能为诺曼变化出150万种独立不同的表情。与《Coralline》中25万种不同的脸部表情相比《Paranorman》中的人物就更加的逼真、生动。[2]最后得到的效果几乎和数码制作的3D动画片难以区别。这一特点正是完美的体现出前文中3D打印技术的“高可复制性下的微调技术”。
而3D打印技术更大商业产业前景是用于动漫手办产品的快速设计和制作。传统动漫手办开发制作，存在着三个最主要的障碍：第一是对手办的原型设计师的制作技术和经验有着较高的要求。需要原型师在手办雕塑的形体塑造上既要有严谨的人体结构、解剖等知识，又要对卡通形象的夸张变形等动漫形象塑造上适度得当。其二是材料特性上对手办模型制作在工艺细节上有较多限制，要么是细节表现不够，要么是材料在创作过程中有时间、环境等诸多限制要求，而且部分材料还有轻微毒性。第三是在手办模型的工艺制作上对于局部部件的对称、重复、或者是整体形态调整及其困难。而3D打印的前期设计环节完全是在数字化的虚拟空间内进行，艺术家可以及其方便的反复调整整体形态、对局部进行各种对称、批量化复制等操作。而对细节大小等问题，只要是3D打印机能在其工艺极限上进行支持的，都能丝毫不差的进行打印。极大的提高了动漫手办的制作生产效率及工艺极限。
四、结语
正如弗兰克·罗伊德在《机器的艺术和工艺》中的演讲意在让大众——特别是正在聆听演讲的艺术家们和设计师们——相信：正是因为有了机器，一个新的时代才来临了。或许，3D打印基于其特殊的技术特征和艺术表现方式，能在未来演变成一种独立的艺术门类和体系。不论是基于3D打印技术的艺术产品创作还是艺术创作的流程形式更新，3D打印技术都有着越来越多探索应用，而这些探索应用也进一步验证：持续关注和探索3D打印技术在艺术创作领域的应用，及其所产生的新的艺术表现形式，将是探索艺术与技术深入融合的一个重要课题。
参考文献
[1] 张盛.数字雕塑的核心是其新的语言方式而非3D打印[J].雕塑，2015（06）：59-61.
[2] 张聪.定格动画中的材料应用及设计——以电影《Coralline》和《Paranorman》为例[J].设计，2015（17）：41-43.
[3] 阙填.3D打印技术对艺术衍生品设计的影响[J].艺术与设计：理论，2016（07）：71-72.
[4] 张盛.3D打印背景下的动漫手办设计制作[J].设计，2017（09）：138-139.
[5] Frank Lloyd Wright. The New Industrialism： Industrial Art， the Future School， the Art and Craft of the Machine[M].Montana： Kessinger Publishing，2010.
基金项目：文章为四川省动漫游协同创新中心基金项目《动漫周边产品开发设计》阶段性成果。
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