3D打印技術在設計透視學課程中單體家具設計的應用初探

王陽漫

摘 要：本文以透視學課程中室內空間家具設計為出發點，運用分析、比較、例證的研究方法，通過對3D打印技術的分析，了解3D打印技機為學生在課堂上體驗和使用最前沿的設計和制造技術提供了載體，使學生可以更加開放地進行高水平的技術設計和技術制作活動，探討3D打印機在通用技術課堂上的應用。

關鍵詞：3D打印 透視 家具設計 應用

一、3D打印技術的概念

我們日常生活中使用的普通打印機可以打印電腦設計的平面物品，而所謂的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實實在在的原材料，打印機與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。[1]

二、透視在家居設計教學中的應用

透視學課程與繪畫聯系緊密，主要研究造型如何使用線條或色彩在平面上體現空間立體感，在建筑速寫領域具有深遠意義。利用透視學能夠在紙上快速畫出建筑的結構、形態、色彩等，在空間建筑的領域內得到了廣泛的研究。本文針對透視學的透視原理、空間結構組織、表現特征等，簡要分析透視學在建筑速寫中的空間體現。

透視知識是家具設計教學中的一個重要的部分，而透視在家具設計中的運用得如何直接影響到家具效果圖繪制的正確性，所以透視的把握以及正確的繪制是整個家具設計基礎教學中的一個關鍵的環節。它主要以訓練學生的實際操作能力為主，同時提高學生的觀察分析能力、創造思維能力和審美能力。[2]

我們通過分析透視在家具繪圖中的重要性和學習透視在家具繪圖設計中的運用方法步驟來進行教學，透視是否正確直接影響到物體的成型。[3]

三、單體家具的設計在室內空間中的作用及功能

“家具”在字意上是指室內生活所應用的器具，是使建筑室內產生具體實用價值的必要設施。家具設計是在用途、經濟、工藝材料、生產制造等條件的制約下做成圖樣方案的過程，是藝術和技術相結合的設計活動。家具的使用對象、使用功能，是家具設計的基本依據。家具設計過程就是圍繞家具與人的關系，科學合理地構成材料、結構、工藝與家具功能的和諧統一。家具設計在一定程度上屬于工業設計的范疇，設計前需要一定的市場分析，而設計后一般會投入批量化生產。

1.家具在室內空間中的作用和功能

人的居住行為決定了住宅室內空間形式。居住行為具有時間上的連續性，所以空間的創造不僅僅是在二維或三維上的，而是時空連續的四維表現藝術。家具以滿足居住行為為基本目的，以視覺表現為更高追求，是室內環境的主要構成因素和體現者，在室內空間中有著重要的作用和功能。

2.空間中家具的尺寸必須相稱

家具配置必須做到由空間尺度決定家具尺度，由三個方面來說明：

（1）家具作為室內空間的主體，是空間中的主體色，在空間中占據了較大的體量，對室內環境的影響是不可避免的。家具數量是控制和造型風格的選擇，會直接決定室內空間舒適度的高低。所以在配置家具式一定要以空間的尺度為基準，嚴格空間家具的體量關系，做到寧缺毋濫，少而精準。

（2）家具配置應有重點有選擇地擺放，真正起到實用又美化的作用。家具過多會給人以雜亂無章的感覺。講求選擇的精準，擺放的合理。家具的布局要突出個性、富有特色。由于每個人的個人偏好、職業、情趣的差異性，家具陳設的布置也不可能是單調的千篇一律，所以，在進行家具的配置設計時，應充分考慮居室空間的大小，個人的偏好和職業的特點，有目的地進行選擇和陳設。比如知識分子家庭可以以書柜和寫字臺為核心規劃居室，使居室充滿文化氛圍。同時可以通過色調視覺來調節家具在空間的尺度感。

四、如何將3D打印技術應用于透視學室內單體設計中

事實上，3D打印技術要成為主流的生產制造技術還尚需時日。例如

1.神奇的超級3D打印機：比如，未來在月球基地中生活的宇航員可以使用這款3D打印機，將月球上巖石或者特殊材料“打印”成所需要的工具。

2.3D打印建筑：荷蘭阿姆斯特丹建筑大學的建筑設計師簡加普·魯基森納斯（Janjaap Ruijssenaars）設計了全球第一座3D打印建筑物“Landscape House”，而且特別模擬了奇特的莫比烏斯環。[4]

通過以上案例說明，我們是可以將3D打印技術應用在在透視學場景家居設計學習中，從發展情況來看，通過對3D打印技術的了解，發現家具的發展受到很多問題的限制，而3D打印技術正好可以彌補家具成刑工藝的不足，具有無可比擬擬的優勢。3D打印技術雖然在個球家具行業已經得到快速發展，通過3D打印技術，能夠生產出成本低、周期短、效率高的小批址家具部件，但其還處于發展階段，尤其是在中國，3D打印技術在家具領域的應用仍不成熟，技術基礎尚不完善. 面臨著各種問題，例如制作成本高、材料種類少、打印精度低等。

計算機輔助設計是3D打印技術的基礎，基于AUTOCAD工程軟件與三維建模軟件結合使用，建立高度精細的3D家具模型，這就需要有精通3D計算機輔助設計的專業人才來實現。

3.打印至2013年為止仍停留在“高級玩具”階段，并沒有實現成熟的產業化。國內3D打印主要有清華大學、華中科技大學、西安交通大學、華南理工大學、北京航空航天大學等高校教授帶領的科研團隊。在他們的引領下，中國3D打印取得了一定的成效，不少3D打印聯盟相繼成立，3D打印企業也層出不窮，3D打印也能打印出無人駕駛小型飛機、文物、小零件、食物、自行車、小建筑等，令人耳目一新。所以我們可以利用該技術進行空間、沙發、椅子，餐桌等物體的設計，實現立體化教學成果。

結語

本文通過研究3D打印技術的功能，結合《設計透視學》課程中的單體家居設計，以及家具配置形式，以及室內設計和家具設計的發展，分析出3D打印技術實現單體家具模型的可用性，得出以下結論：3D打印技術印技術在在使用時也存在著存在一個很大的制約因素，精通3D打印的專業人員，在實際的3D家具模型打印過程中需要運川用大量家具結構、工程方面的知識以及精細的技巧.并且可以根據實際情況進行調，打印完成后還需要大量磨削、燒結、切割、組裝等手下工序，但是利用3D打印技術實現透視學教學是我們在教學模式中的一種創新。

參考文獻

[1]2017年3D打印機將崛起 市值有望50億美元 .中國3D打印產業網.2013-03-24

[2]3D打印技術的發展現狀及前景分析王雪瑩 - 《中國高新技術企業》

[3]3D打印材料介紹 .叁迪網.

[4]人性化家具設計的透析與拓展《合肥工業大學》， 2006