基于3D打印技術下時尚鞋造型設計應用探討

許額芳

摘要：隨著消費速度的加快，傳統的制鞋工藝顯然已很難符合現代人的審美觀念。但是隨著3D打印技術的誕生，給制鞋業帶來了新的發展機遇。在制鞋中應用3D打印技術可以促進鞋類產品迅速成型，對鞋類造型起到豐富的作用，使其更加多樣化。在鞋類造型中通過3D打印技術可以突破傳統制鞋工藝的限制，將抽象的設計理念變成真實的鞋子，進而向消費者展示各種時尚的鞋子。

關鍵詞：3D打印技術；時尚鞋；造型設計

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2018）03-0115-02

隨著人們生活質量的提高，對鞋子等的追求也越來越高。時尚鞋是指風格上具有當下流行元素的鞋子，款式多種多樣，具有單鞋、涼鞋、皮靴、雪地靴、商務鞋、運動鞋等鞋款類型，這就對時尚鞋的設計提出了更高的要求。自3D打印技術出現以來，人們對其的認可度越來越高，在制鞋領域中也逐漸興起了這一技術的浪潮。3D打印技術能夠促使鞋子快速成型，對制鞋產業有著不可估量的作用。在設計鞋類造型的過程中，利用該技術設計師可以進行二度設計，突破傳統手工制鞋工藝的局限，把設計理念更好的轉變為真實的鞋子，為消費者提供更多的選擇。

1 3D打印制模制鞋模型的優勢

1.1 制作流程的優勢

傳統的生產工藝流程：從產品設計、開版、裁剪、車縫、成型整個過程花費了大量的時間，而且工藝流程更加復雜。在設計上，3D打印創意鞋款打破傳統的造型工藝設計。3D建模技術和3D打印技術的使用，能夠更加快速地實現初始模具的生產與效果驗證，應用初始樹脂模具，能夠降低制鞋生產時間，進而提高鞋類企業在市場中的競爭力，同時加快鞋類產品生產、研發的發展。與傳統業務相比，能夠更好地反映出制鞋領域中3D打印技術體現出的優勢。

1.2 鞋款造型的優勢

鞋款自由度建模也有巨大的優勢，如要做出三維動物爪紋理鞋結構，傳統的制鞋企業在這個領域幾乎不可能生產，并且傳統手工制鞋需要的成本非常高，所需的時間也非常長，但是利用三維軟件與技術設計鞋款造型，使其更容易制作與更改。有些產品的模具形狀非常復雜，可以用3D建模技術進行更好、更好設計。在當前較為流行的鞋類產品中，需要快速整合各種的時尚元素，促進鞋類造型的多樣化、個性化。在未來的制鞋市場中，鞋類造型的設計往往更加專業，并且能夠更好的引領鞋類的生產與銷售，從而成為時尚界的前沿。

1.3 加工工藝的優勢

與傳統的制鞋業開版相比，加工精度得到了很大的提高，尤其是對于抽象和常規的藝術造型加工，三維建模數據可以保證產品在各種造型減小誤差，將設計與實際產品之間的差別降到最低。在制作過程中，傳統手工制鞋方法很難對一些常規造型進行組合，例如多邊形切面結構不能通過模型進行制作。此外，采用開版的方式進行制鞋，絕大多數組合的圖形存在層次不齊等問題，因此整合幾何圖形的效果非常不好。

2 3D打印制模技術下時尚鞋造型的制作流程

把3D打印技術與傳統工藝結合在一起，以新技術彌補傳統制鞋方法中的不足。3D打印技術能夠將模型實物快速制作出來，為鞋類產品設計的修改提供詳細信息。在母模的制作過程中，母模由3D打印機制作，時尚鞋款的模具由傳統的模具翻轉工藝制造，最終通過傳統的制鞋產業鏈進行生產。

在設計鞋類造型前，設計師需要參考很多類型鞋子的造型，尋找靈感，例如在設計鞋子的造型、風格等時需要加入很多的基本元素；比如可以針對特定的鞋款設計參考電影中的飛船造型與科技機械造型。此外，在鞋類造型設計時，還需要考慮到實際情況，比如鞋品結構與板式等等。在設計過程中，利用簡單的線條描繪出鞋子造型的草圖，利用記號筆、鉛筆等將鞋子最初的形象呈現在紙張上；然后進行形態上的比較，進而修改基礎稿，并進行定稿，再之后使用Coreldra、Photoshop軟件對最初的手稿做出整理。在完成之后，版型師、設計師兩者進行溝通，然后人機工程實物技術上對其進行分析以及繪制。在繪制草圖的過程中，不僅需要格外注意造型，還要重視鞋子功能的設計，才能保護消費者的腳。在設計鞋面的過程中，需要綜合考慮鞋底、鞋舌等的造型，此時可以采用模塊化方式進行設計。

在3D建模過程中，通過Rhino等3D軟件建立3D數字模型，基于設計草圖構建鞋模型庫。在構建三維數字模型中，需要和專業版型技術人員溝通交流，以確定基本模型的大小。利用軟件對造型進行嵌面、雙軌、剪切等操作，進而修改造型。在模型構筑中，應當綜合考慮后面鞋模的翻制以及脫模等過程，在鞋腔中加入翻模進行固定，翻模需要是上小下大。完成建模后，通過Keshot軟件渲染模型，并根據合Photoshop做出的相應的效果圖。通過Rhino把效果圖導出來，其格式為STL；然后利用Coreldraw對鞋模進行切片，并結合數字模型難易情況確定3D樹脂鞋模填充和厚度之間的病例。隨著數字模型復雜程度的增加，打印鞋模填充和厚度值值也會隨之增加，結合模型特性看看是否增加支持。通過3D打印機打印樹脂模型，之后通過軟件將閥門、支撐清除掉，并結合建模過程中要進行修剪的零件，試著打印出效果好、質量好的3D樹脂鞋模。在確認樹脂模型正確后，對不同的鞋碼和人群進行分級印刷。最后通過主模制作鞋型，將所有的鞋料組合加工，完成3D打印制鞋產品的制作。

3 3D打印制模技術下時尚鞋造型的特點

3.1 鞋模造型的自由度

隨著3D打印技術在制鞋領域中的應用，不僅鞋類產品設計提供了先進的技術支持，也拓寬了設計師的視野。其實，3D打印技術不能提高鞋模的美感，只是大大提高了鞋模造型制作時的自由度。現階段，通過3D打印技術制作鞋模造型，能夠覆蓋鞋幫、大底、中底鞋墊等。其中，鞋幫的設計主要有三個方向：

首先是有機造型的。如動物腳掌被應用到鞋身上，腳掌形狀和鞋面彎曲，形成獨特的造型效果，這種形狀在傳統制鞋過程中很難達到。當制作一個有機造型時，通常使用3D掃描儀來掃描實際造型，用Geomagic軟件修改掃描數據，最后刻出3D造型。現實的3D打印時尚鞋產品概念源自于元素的再創造，在早期的生產中，應該針對某一特定群體的人喜歡定位調查，例如骷髏、朋克風格等等，能夠將有機造型、文化元素等直接應用到時尚鞋產品上進行風格設計。

第二，無機造型藝術。與有機模型相比，無機模型更有秩序。在鞋類產品模型中，其無機形狀能夠利用一些幾何視覺效果圖、常見基本元素給人們創造一種視覺上的明快感覺。在設計鞋類造型的過程中，利用其3D結構進行分析，幾何形狀的重組，將藝術設計的抽象通過3D打印技術將其反映在鞋類產品中，比如利用裁剪的幾何線條體現出鉆石效果。鞋類產品的無機風格用過各種的抽象元素、結合圖形等進行設計。3D打印技術最大的優勢就是外部結構、中空結構的設計，在3D打印鞋履產品中得到了很好的應用。無機三維建模與傳統制鞋無機建模不同，3D打印無機模型需要從三維幾何的角度考慮應用空心和單一元素的重復組合廣泛應用于3D打印鞋材產品。如阿迪達斯推出了3D打印鞋，使用減震器的鞋底是空心的。同時體現了科學與藝術的美感，同時也體現了人機功能與造型特點的整合。

第三，傳統的鞋款造型理念不同于3D打印，能夠創造出更加立體的空間結構設計，和傳統制作方式呈現出的平面視覺比較，3D打印技術應用在時尚鞋設計中，能夠創造現代視覺沖擊。目前市場上，大多數3D打印時尚鞋產品展示了科技結構，3D設計理念除了體現出高科技外，還能夠表達出設計師后現代主義美學的審美觀。

3.2 時尚鞋模造型的一體化

傳統方式制作的鞋模，是利用污泥、纖維介質拼成一個完整的模型；而3d打印技術下時尚鞋鞋模具不需要傳統介質聯系，建立三維計算機軟件后可以打印一個完整的初始模型。模具建模也可以結合實際需要打印局部或者全部結構。該方式不僅能夠減小勞動強度，還能夠對模型整體造型進行準確的控制，增加模型復雜度。

3.3 3D打印時尚鞋模的便捷性

3D打印鞋造型設計能夠通過網絡將模具數字化建模文件與他人溝通，交流的雙方也可以使用計算機軟件修改模型。更換時尚鞋鞋模過程中，能夠打破造型限制。使用傳統工藝，修改模型加入造型更容易。然而，大部分的時間減法需要重塑模型。相對于傳統手工制鞋方法，通過電腦軟件建立、修改模型，不僅能夠大大節約成本，還能夠節省制鞋時間。通過計算機軟件對時尚鞋鞋模造型進行修改，能夠大大提高工作效率，同時還能夠緊跟大數據時代的步伐。由設計師能夠將鞋子設計方案傳到web平臺，和其他人進行分享，進而促進時尚鞋產品設計的發展。

4 3D打印制模技術下時尚鞋造型的構成形式

4.1 對比與調和

在設計時尚鞋鞋款形狀的單一三維元素時，需要測量每個形狀元素的大小和尺寸，形狀相同、尺寸不同能夠豐富整體效果。小造型能夠反映造型的個性，大造型能夠刺激人感官上的刺激，進而對整體造型產生更強烈的視覺沖擊，比如刀鋒系列的鞋類產品造型設計。然而，若盲目的增強反差并不是最好的設計方法，會導致矛盾、分散的效果。所以，為形成對比效果，需要調和整體的效果，以統一整體的造型。

4.2 多樣與統一

找出單一元素相似之處，豐富造型多樣化。若一味追求形狀的統一，會使整體的形狀單調呆板，但是，僅僅只是追求造型的多樣化，會造成造型的混亂。因此，要結合形體的多樣性、統一性，提高鞋整體形態的秩序。

4.3 對稱與均衡

在鞋面設計過程中，對稱是設計上最常用的方法。鞋身內外通常都是一樣的，因此鞋身內外都是一樣的形狀。每個三維形狀元素從中間一分為二，是對稱圖形，進而形成對稱、平衡的造型。將一個單獨的形狀元素稀疏地分布在單板上，使整體形狀變得更加有節奏。一種方法是靠近鞋跟的部分的造型更加美觀、有創意性，比如刀鋒、隕石以及鬼火等各種造型的設計；另一種方法是距離鞋跟部分越遠的地方的造型更加緊密，比如緯度等造型的而設計。

5 結語

3D打印技術能夠促進制鞋企業的經濟效益，利用虛擬平臺，消費者可以和設計師直接交流，節省了人力成本。在生產時尚鞋過程中，3D打印技術可以大大縮短生產工藝，減少材料的浪費，減小生產成本；設計師能夠將傳統材料、抽象元素以及打印元素進行整合，進而為消費者觸覺、視覺帶來更好的體驗。