數字技術在雕塑創作中的應用

曹景宇

隨著時代的進步，新的技術手段層出不窮。新技術的應用給藝術作品的創作方式帶來巨大的轉變。在雕塑創作的過程中，數字技術越來越多地參與到作品的設計制作中。

雕塑作為一種造型藝術與空間藝術相結合的藝術形態，從我國的新石器時代起就大量涌現，發展至今，形式越來越多樣。視覺的真實是傳統藝術形式中都十分強調的概念。在虛擬數字技術迅猛發展的今天，雕塑不再局限于真材實料，數字雕塑孕育而生，傳統雕塑創作迎來了巨大的沖擊。

數字雕塑就是利用計算機模仿現實對存在或不存在的物體進行雕塑。在虛擬的世界中,使用軟件可以對任何一個現實的或虛擬的，包括完全基于自己想象的事物進行雕塑。雕塑創作的設計過程是：草圖→效果圖→實物小稿→作品（放大稿）。數字技術參與雕塑設計過程有巨大的優勢。首先，創作工具變得簡單。軟件的使用，使得原有的設計過程變得更為精確高效。草圖、效果圖階段從傳統的紙上線稿圖、手繪效果圖（馬克筆、水彩等手繪）過渡到通過電腦PS等軟件制作平面效果圖、3D模型圖。其次，從設計稿做成實物更為便捷，能夠反復進行調整修改。實物小稿階段也由傳統泥塑小稿或手工制作小稿，到現在的3D掃描、3D打印。修改調整也僅需要通過3D軟件在3D模型中進行調整，而不需要在泥塑或實物上進行繁瑣困難的調整，讓作者不斷完善作品，避免了傳統雕塑成型后修改困難的弊端。而且雕塑作品（放大稿）也有越來越多的3D打?。ɑ?D雕刻）作品出現。最后，數字雕塑在應用領域方面更為廣泛。目前數字雕塑涉及到動畫、游戲、影視、建筑效果圖等多個領域。

一、設計稿繪制方式的改變

從草圖階段開始說起，不管是傳統紙上手繪草圖還是運用電腦等平面設計軟件，都需要有良好的手繪基本功，這對于我們現在的學生來說是最為重要的一點。數字技術的運用確實帶來了很多的便捷，但從本質上來說，它還是工具。作品的好與壞不是取決于使用何種材料，何種工具，而是掌握工具的人。

紙上手繪草圖需要運用大量工具：紙、筆、顏料、尺、刀……需要占用大量桌面空間的同時，創作工程中會還會遇到各種麻煩（不談創作靈感問題，僅談繪制工程中出錯、修改），往往一筆畫錯，就不得不重畫一張，遠不如電腦上CTRL+Z（回撤）來的方便快捷，而且后期修改也非常麻煩。從另一方面來說，傳統的紙上手繪雖然存在工序比較繁瑣的缺點，但是其一定是需要經過反復推敲后才能正式開始，這對培養初學者耐心、整體結構思維能力，以及鍛煉手繪技巧很有好處。

使用平面設計軟件有別于紙上手繪，無需各種占用大量桌面空間的紙、筆、顏料等工具，僅需一臺電腦和一塊數位板，或僅需一塊數位屏（圖1）即可完成手繪。而且，大量的設計圖都能保存在電腦中，修改方便，即使在創作時畫錯一筆，都只需CTRL+Z返回即可。同時在同一張圖中做不同設計時，能保存不同的修改版本，而不必像紙上手繪，必須重新再畫一張圖。使用平面設計軟件和手繪板/數位屏進行手繪可以節約時間，提高了效率。

（一）手繪軟件

目前用來制作手繪電腦效果圖的平面設計軟件主要有Photoshop、SketchBook Pro等。

Photoshop：簡稱“PS”，是由Adobe公司開發的圖像處理軟件，有大量功能強大的編輯和繪圖工具，可對圖像進行精確而有效的編輯處理。PS軟件在設計行業被廣泛應用，可以說幾乎每個設計相關的行業都會使用到。

SketchBook Pro：是由AutoDesk公司開發的自然畫圖軟件，仿手繪效果逼真，能模仿鉛筆、毛筆、馬克筆、噴筆等多種畫筆的效果。軟件小巧、簡單易用，在電腦、手機各個平臺上都有，非常適合隨時記錄設計靈感。

（二）數位板

數位板，又名繪圖板、繪畫板、手繪板等，與電腦相連，通常是由一塊感應板和一支壓感筆組成?？梢阅M各種各樣的畫筆效果，根據我們用力的大小，改變筆觸的粗細、顏色的濃淡。數位屏是相比數位板更進一步，屏幕即感應板，可使用壓感筆直接在屏幕上作畫。

運用數字技術制作效果圖時，主要就是發揮PS等軟件強大的圖像編輯合成功能，以平面合成圖像的方式，把手繪線稿做出仿真實效果。這在傳統紙上手繪是很難做到的，必須要花費大量的時間、精力。通過使用數位板，使得手繪變得簡單很多，不再需要大量的工具，修改也變得簡單很多。同時在3D軟件中也大量使用數位板進行數字雕塑。很多人在實際使用中數位板取代了鼠標。

二、數字技術在實物小稿及作品制作中的應用

數字雕塑的目標并不是取代傳統雕塑，而是運用新的技術手段，拓展藝術思路，不再受限于過去陳舊的技術手段，使理想中的效果得以實現，在傳統造型的基礎上使之得到進化。

在以往不論雕塑還是產品，在實物小稿制作時，主要是以手工制作為主。在制作過程中，根據定稿的平面效果圖，用泥、金屬、木或亞克力等材料，通過泥塑、粘貼、焊接的手段來完成小稿制作。之后的成品制作，根據完成的小稿，按比例進行放大。如傳統人物雕塑，就必須先用鋼筋焊接所需高度的人物骨架，輔以木頭、鉛絲等。再在骨架上上泥，之后在泥上進行塑造。整體塑造完成后，再翻制模具。模具的材料根據翻制的需求選擇石膏或硅膠。有了模具后就能翻制出石膏或玻璃鋼材質的雕塑。最后才是根據設計需求再去鑄或鍛造出雕塑成品。整個過程費時、費力，且前期就需要消耗大量材料。

現今3D技術被廣泛應用，3D軟件層出不窮，功能越來越完善，越來越強大。數字雕塑功能可以讓設計者在虛擬空間中模仿現實手法對存在或不存在的物體進行雕塑。通過3D建模，可做出任何造型，實現平面效果圖所展現的效果。同時，也能展現出平面效果圖上無法體現的其他各個視角下的效果。不同的視角也讓設計者看到自己在制作平面效果圖時沒有考慮到的地方，這樣就能推敲出更完善方案。以免在制作出成品后才發現無法彌補的遺憾。

（一）3D軟件

用到的3D數字雕刻軟件包括：3Ds max、Maya、C4D、ZBrush等。

3D Studio Max：常簡稱為3D Max或3Ds MAX，是Discreet公司開發的（后被AutoDesk公司合并）基于PC系統的三維動畫渲染和制作軟件。

AutoDesk Maya：是美國AutoDesk公司出品的世界頂級的三維動畫軟件，制作效率極高，渲染真實感極強，是電影級別的高端制作軟件。

C4D：中文名4D電影，外文名CINEMA 4D，研發公司為德國Maxon Computer，特點為極高的運算速度和強大的渲染插件。

ZBrush：是一個數字雕刻和繪畫軟件，告別過去那種依靠鼠標和參數來創作的笨拙模式，完全尊重設計師的創作靈感和傳統工作習慣。

（二）3D軟件制作的優勢

從虛擬到實體這個轉變的過程是傳統雕塑創作中最大的問題。以往都是畫好草圖直接制作，平面中存在的很多問題，往往都要在制作雕塑實物時再不斷進行調整，最后出來的效果可能會和開始的設計不同。

以數字建模的方式，完成從平面效果圖到3D虛擬實體的轉變，轉變過程中存在的問題都在3D建模時調整完成。再以通過3D打印或3D雕刻做出小稿，最后再根據小稿進行放大，制作成品，而無需邊制作實物邊調整。成品根據應用場景、尺寸大小、材料等條件，也同樣直接按比例3D打印或3D雕刻。

3D打印機又稱三維打印機（3DP），是一種累積制造技術，即快速成型技術的一種機器，它是一種以數字模型為基礎，運用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等作粘合材料，通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體。

3D雕刻機是對現有實物材料進行雕刻，根據不同材質、不同用途有特定的3D雕刻機，主要有浮雕雕刻機、三維雕刻機、精雕雕刻機、金屬雕刻機、木工雕刻機、石材雕刻機。

3D打印最大的優勢就是制造方式的革新，可根據3D模型任意打印，而且可以按比例任意放大（縮?。?。由于3D打印不需要傳統模具，并可快速地制造出成品，對比傳統制造過程，3D打印節省了制造過程中所需的材料與時間，且理論上與雕塑制作的復雜程度無關。當然3D打印還是受限于打印材料、打印尺寸以及打印成本，不是任何材料都可以用來打印成品的，大多數情況還是以傳統的方式制作成品（鑄銅、不銹鋼鍛造雕塑；木雕、石雕可以3D雕刻的方式制作，但也受3D雕刻機可雕刻最大尺寸的限制）。目前3D打印的主要材料有塑料、橡膠及金屬。在我們制作小稿中常用的為光敏樹脂。光敏樹脂具有較快的固化速度，成型后產品外觀平滑，可呈現透明至半透明磨砂狀。尤其是光敏樹脂具有低氣味、低刺激性成分，非常適合個人桌面3D打印系統。此外，陶瓷的3D打印技術也在大力發展，相信在不久的將來，在藝術創作道路上3D打印的可選用材料會越來越多。

三、制作流程

數字技術參與到整個設計過程之中，與傳統雕塑創作的制作流程基本不變，但每一個步驟產生的結果都因此更加簡便，更加精確，更具可操作性。

在雕塑創作的設計過程，從草圖（手繪）開始，在PS等平面軟件中，通過使用數位板，以線描的方式勾畫若干個簡單的設計草圖。選擇其中一個最佳方案制作平面效果圖，在制作的過程中逐步完善草圖構思不完善、不合理的部分，在平面的層面做到最理想狀態。然后以調整到最理想狀態的平面效果圖為依據，通過3D軟件建模的方式制作3D模型。從平面到三維的轉變過程中，雖然在平面層面已做到最理想狀態，但還是會發現很多之前沒有考慮到的問題，需要在3D制作的過程中不斷去調整。然后通過3D打印，打印出實物小稿，打印材料為光敏樹脂，一般打印尺寸為20～30cm大小即可。最后以實物小稿為標準，按比例放大制作完成作品（放大稿），在條件允許的情況下（根據造價、用途、造型、3D打印機（或3D雕刻機）可制作的最大尺度、擺放的環境、材料等的限定）亦可直接選用3D打印（或3D雕刻），制作出成品。（表1）

表1 數字技術參與雕塑創作的設計過程

（一）平面效果圖（手繪）階段

平面效果圖（手繪）階段所取代傳統做法就是紙上手工草圖及效果圖繪制階段。

通過使用數位板（數位屏）繪制出設計稿，并運用PS等軟件，修改制作出最終效果圖。PS的優勢是圖片處理，所以我們應該充分利用這一點。在制作過程中合理利用圖層的上下關系，分別設置線稿、陰影、顏色層，方便后期調整。為了表現出真實的材料質感，可以多找些照片素材，然后選取你所需要的部分，通過鋼筆工具勾出造型，放在合適的位置，之后就是調整顏色以及光影效果。光影效果可以用畫筆畫黑色，然后調整圖層混合模式、透明度等模仿出陰影效果；用白色來實現高光的亮面效果。用冷暖色調的不同，塑造出物體的體積感。平面效果圖的制作其實不難，關鍵是熟練運用軟件的各項功能，尤其是鋼筆工具，對于刻畫外觀造型尤為重要。靈活使用圖層工具，對塑造真實感非常有幫助。根據個人習慣，可以多個繪圖軟件相互配合使用，最后由PS進行整體調整效果。（圖2）先使用SketchBook Pro勾出整體造型的線稿，然后再導入PS中，上明暗效果，找合適的圖片作為材質，取我們想要的部分進行拼接處理，并調整整體顏色效果。最后加入陰影、高光等，加強立體感。創作過程中要注意手繪線稿的保留，使整個平面效果留有創作時的痕跡。

圖2 平面效果圖

（二）3D建模階段

3D建模階段所取代傳統做法就是實物小稿制作過程，在雕塑創作中，通常為20～30cm大小的小稿。

通過3D軟件建模時，以確認的平面效果圖為準，可對造型進行合理的調整。從手繪草圖到平面效果圖是平面的，在三維空間中肯定存在不合理的情況，所以在建模時根據“面”在三維空間中的形狀轉變進行合理調整是必須的，不必過分拘泥于某一個特定的視角，必須整體多角度看，主觀賞面效果必須得以保留。建模時還應考慮后續放大會遇到的問題，比如轉折角度，凹陷的深度、開孔的孔徑、面與面直接形成的夾角等，必須在保證合理性的前提下，給成品制作留有操作余地。（圖3）

圖3 3D模型圖

首先，設計需從草圖階段開始。一般情況下，平面草圖及效果圖能讓自己或客戶知道最后的成品是什么樣子的，所花的時間比3D建模要少很多。根據修改意見去修改，平面效果圖相比3D模型要容易修改得多。而且，在設計初始階段有很多不確定性，在未確認好造型的前提下就直接做3D模型會花很多的精力邊做邊調整，并且做出的效果可能并不理想，導致設計稿被否定，浪費大量時間。其次，作為雕塑作品，肯定會有個主要觀賞面。從草圖的二維直接轉變為三維，會導致主觀賞面不明確，影響到整體效果。最后，由草圖開始先制作平面效果圖，也是給設計者一個充分思考的時間，把平面效果圖做好的過程，也是仔細考慮細節的過程，在后續制作3D模型時也能很好地解決從二維轉變成三維時所遇到的問題。

平面效果圖制作所需時間省，容易出效果，方便確認及修改。在平面效果圖的基礎上制作3D模型，達到事半功倍的效果。

（三）3D打印

3D打印所取代傳統做法就是實物小稿模具制作，另外在條件允許的情況下，可完成成品制作。

用制作好的3D模型，進行3D小稿打印。3D打印的特點：制作時間省、材料省、打印造型多樣化。隨著技術的進步，目前3D打印的價格已經下降了很多，并且精度也有所提高。打印好的實物小稿清晰可辨，在電腦3D軟件里所做的模型細節都能體現在實物上，然后再在小稿表面先做顏色效果，確認后，制作色板，方便在成品階段用作顏色標準。(圖4）

（四）制作成品

雕塑成品制作目前還是以傳統的手工鍛造、鑄造等方式為主。

根據3D打印的模型，按比例放樣，制作出成品。目前主要放大制作成品還是以傳統方式為主，從泥塑到翻模，最后以確定的材料做出成品。（圖5）當然，現在也有越來越多的作品，直接以3D打印（或3D雕刻）成品，這些作品通常是放在室內、尺寸不大、材料沒限制、作品由多件不同造型組成，非常符合3D打印的特點。雖然可以用于3D打印的材料越來越多，但是以目前的技術來說，很多打印材料價格還是非常高的，比如金屬材料，而有些是因為技術原因，受限于打印的最大尺寸，不適合大批量生產。所以，現在雕塑的生產方式主要還是以泥塑翻模，做出模具后，根據材料的不同，以鑄造或鍛造等加工手段，進行大批量生產。

圖4 3D打印實物著色小稿

圖5 雕塑成品

四、結語

數字技術正在改變創作方式。數字技術在藝術創作中的使用頻率越來越高，滲透到每一個步驟中，對每一個人都是巨大的沖擊。3D打印和虛擬技術的進步改變了創作的過程，提供了我們新的思路、新的制作方法，給予創作更多的便捷。在雕塑創作工程中，數字技術的運用雖然效率很高，但也不能完全替代傳統方式制作雕塑。無論用虛擬數字雕塑還是傳統手工塑造方法來制作，缺少了造型基礎能力、想象力和創造力的藝術就會失去生命力。歸根結底，這些新技術本身對我們而言只是工具的改變，除了努力夯實自身基礎，我們更應開拓眼界，不斷地學習新的軟件、技術。作品的好壞不在于工具，而在于如何利用好虛擬數字技術，充分發揮藝術的想象力、創作力，虛擬與真實相融合，突破傳統雕塑的限制是我們每個人必須思考、必須面對的。