基于3D打印技術的十二星座系列飾品設計與實踐

彭著武 葛芳周

摘要：通過對當下裝飾飾品的設計與制作，將傳統藝術飾品形式與現代技術結合，對十二星座進行造型設計、參數化建模將造型藝術與計算機參數化設計相結合，實現十二星座飾品3D打印，將傳統的造型藝術同現代科技加以結合，拓展了設計師的想象力，得到一種不一樣的設計方式。

關鍵詞：十二星座；計算機建模；3D打印；造型設計

一、 緒論

十二星座在西方占星學上是宇宙方位的代名詞，也叫黃道十二星座。當人出生時各星體落入不同的方位，星座也常常拿來說明一個人的先天天賦及性格。

十二星座飾品設計在造型上可參考我國少數民族的飾品（如苗族銀器），我國少數民族的飾品為我國的一種傳統手工藝。將十二星座飾品設計與我國傳統飾品結合就是將傳統與現代、藝術與技術結合，體現了設計學上的開放性和包容性。時代在進步，在當下物質生活的飛速提升中，我們也不能忽視人們對文化的需要。由于傳統飾品制作需要高超的工藝，現代社會中有些工藝已然失傳，3D打印機的出現使得過去飾品的紋樣能夠在現代展現出來。

二、 十二星座飾品造型設計

十二星座作為西方文化的特色，我們在設計之初與我國傳統飾品比較，從而提煉出東西交融的一種飾品。設計之初還應從不同人群、不同的審美去思考十二星座飾品的造型，使得產品受眾范圍更大。十二星座作為西方的重要文化，在許多文獻、影視作品、藝術作品也有其身影。我們在對十二星座飾品的造型賦予，需要觀看大量的文獻資料，借鑒其中優秀的成果。星座對應性格；星座對應顏色；星座對應數字；星座對應飾品，十二星座飾品可以說是對人的專屬定制，對星座象征意義、文化內涵進行創意概括完成造型設計。

三、 3D打印

1. 3D打印技術的概念

3D打印是一種快速成型技術（又稱增材制造技術）。它是以3D數字模型為基礎，將材料黏合逐層累加最終將計算機上的三維模型變為立體實物，是大批量制造模式向個性化制造模式發展的引領技術。

2. 3D打印技術的優勢

（1）拓展了設計師的設計創新能力：設計師能夠在設計中更加注重產品的功能創新和外形創意，并且將藝術與功能更加充分的結合，將產品的功能、外觀設計得更好，拓展了設計師的設計創新能力。（2）減少了設計到成型的周期：設計師可以依靠計算機這個平臺進行產品設計，只要具有三維模型參數就可打印成型，有效地減少了從個性化創意設計到產品成型的周期。（3）降低了設計開發的成本：3D打印的產品省去了制作模具和初期樣本的費用，無須定做價格昂貴的模具來完成商業生產，直接在設計初期過程中節約了研發、設計的成本，而且降低了企業因為開模誤差、人工失誤所帶來的損失。（4）提高了產品設計的精確度：3D打印機通過電腦導入三維模型的參數，三維軟件直接輸入三維模型的設計參數并通過3D打印設備輸出實體，極大地提高了產品數據的精確度。（5）滿足個性化設計與生產的需求：消費者可根據喜好、自身條件甚至不同的使用情景自己進行產品造型設計。再利用3D打印技術，可以根據消費者的需要設計風格各異、形象生動的產品。通過三維軟件，直觀方便地繪制出復雜、生動、流暢的產品造型，真正實現個性化的定制。（6）拓展了藝術設計的改動空間：任何形式的藝術設計大多不可能一次成型，需要進行不斷的改動、調整，具體負責設計的人員往往需要根據客戶實際需要對于整個設計進行不斷調整以迎合客戶需求。通過3D打印技術，設計師或者消費者可以很直觀的預見產品的最終效果，并對產品設計的最終效果做出評價再進行修改。

四、 如何讓3D打印與飾品設計充分結合

1. 前期策劃、構思

為保證整體創作的順利進行，就必須具備詳細、完整的前期策劃與創意構思。這一過程包括上網搜集文獻資料、去圖書館查閱相關書籍等，來了解3D打印技術以及首飾造型設計的關系，研究首飾造型如何設計，了解我國傳統飾品的造型藝術，收集十二星座資料和相關文獻，深刻理解3D打印在產品設計中的具體運用融合過程，為3D打印與產品設計的融合做準備，才能保證順利完成創作設計。

2. 手繪表達

在做好充分前期準備的情況下，開始進行十二星座飾品設計。在設計前，要多次進行頭腦風暴，多次對十二星座星圖進行構想，將復雜的星圖簡單化，曲線化。運用線條的美感、幾何手法與理性的設計充分顯現出現代風格，形成強大的視覺沖擊。

如圖2為十二星座飾品的手繪展示。首先，進行手繪需具有一種主觀性、自主性、靈感性的創作模式。其次運用多種表現手法，通過不同的線條的運用，引起人們的視覺注意，達到簡單的視覺享受。最后，在手繪創作的過程中始終不能忽視創意的整體性。

3. 3D建模

反復調整數據，運用Rhinoceros 5、Pro/E5.0、AutoCAD2014、Keyshot5完成模型建造以及后期渲染。將手繪圖片通過PS處理導出JPG圖片到Rhinoceros 5進行平面曲線繪制，再將其導入Pro/E進行三維立體建造，對其拉伸、倒圓角、切割處理完成模型建造。

4. 3D打印

圖53D打印機工作狀態

模型建造完成后檢測是否為實體（曲面有可能導致3D打印的失敗），若為實體將其導出STL格式，借助渭南師范學院產品設計實驗室完成對十二星座飾品的3D打印制作。如果不是實體，再運用Pro/E的實體化功能將飾品實體化，然后導出，完成打印。

五、 結語

十二星座飾品的設計研究體現了：文化的包容性、材料的應用、開放式的協同設計。十二星座本為西方的文化，我們對其賦予東方傳統飾品的設計理念進行造型創意，體現了文化的包容性；在材料的運用上我們借助金屬表現西方特有的對稱與簡約之美；產品設計開發的初期進行調研走訪，設計造型滿足大眾的審美文化的需要體現了開放式的協同設計。3D打印技術在近年的快速發展，使得越來越多復雜、精巧的造型能夠制造出來。有利于設計師在產品設計開發的過程中不用受到形態、工藝的約束，能最大限度地發揮設計師的設計創造能力。我國要從制造大國變為創造大國，3D打印技術的運用尤為重要。

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作者簡介：彭著武，葛芳周，陜西省渭南市，渭南師范學院。