數字三維技術在鐵畫環境空間中的應用研究*

馬 莉

(安徽機電職業技術學院 互聯網與通信學院，安徽 蕪湖 241002)

數字三維技術是信息時代計算機技術發展下的三維制圖技術，通過Photoshop、3D MAX等可視化軟件，搭建出立體化的三維空間模型，并能完成對虛擬仿真空間的渲染，使其具有透視感與立體感，最終呈現出更加真實的藝術效果，如今已廣泛應用于園林景觀、建筑設計、室內裝飾、工業設計以及影視制作等各專業領域[1]。因此，數字三維技術在鐵畫藝術現代環境空間中的應用，完全可以打破傳統鐵畫藝術設計的空間限制，實現鐵畫作品的立體化呈現，從而完成鐵畫藝術與環境空間設計的數字化融合。

一、蕪湖鐵畫的發展現狀

距今三百多年傳承歷史的蕪湖鐵畫是中華藝壇一朵璀璨的藝苑奇葩，其鐵畫鍛制技藝于2006年被列入首批國家非物質文化遺產保護名錄。

鐵畫是以低碳鋼為原料，經火爐煅燒后，再經鍛打、焊接、鉆銼、整形、防銹烘漆，然后襯以白底，裝框成畫。它將徽州的雕刻、版畫、剪紙，江浙的陶瓷、玉雕以及金銀鑲嵌等傳統工藝融為一體，講究藝術修養和鍛制技藝的結合，既具有中國傳統繪畫的章法布局，又展現了立體雕塑的構建之美，是徽州地區地域文化的典型代表。蕪湖鐵畫先后參加過法國巴黎世界博覽會，匈牙利布達佩斯造型藝術展等，并遠赴二十多個國家和地區展出，引起了世界的矚目，獲得了極高的關注。然而隨著科技化、信息化的飛速發展，各種新材料、新技術和新產品的迭代更新，引發了社會審美取向、生活方式以及建筑構造的變化和遷移。筆者了解到，近些年鐵畫的銷售數量不斷下滑，民眾的關注度不高，技藝傳承舉步維艱。

首先，鐵畫作為傳統裝飾工藝，其產品形式相對單一，多以不同尺幅的裝飾畫和擺件居多，缺乏功能性與實用性。其次，鐵畫作為非物質文化遺產，很多傳世經典作品通常被陳列在博物館或美術館中，脫離了大眾的視野，即便是在蕪湖本地，因與民眾接觸機會較少，多數人對鐵畫不夠了解，繼而對鐵畫保護與傳承的積極度降低。所以在這種世情下，鐵畫藝術想要傳承和創新，就必須突破瓶頸，尋找革新之路，開辟出鐵畫同現代環境空間相結合的道路，不拘泥于現有的藝術題材及工藝技法，跳出裝飾畫的束縛，主動貼近人們的生活，增加與民眾的接觸頻率，順應現代人的審美情趣，構建時代潮流的表達方式，使其成為符合現代社會發展的新藝術形式。

二、蕪湖鐵畫在環境空間中的應用價值

蕪湖作為一座歷史悠久的古城，自古就有“長江巨埠，皖中之堅”的稱號。從明代中后期著名的漿染業中心，到近代“江南四大米市”之首，濃厚的歷史情韻與現代文明相互交融，現如今更是“一帶一路”和長江經濟帶的重要樞紐。人與自然的相互滋養，讓蕪湖這座城市盡顯“半城山，半城水”的江南名城風采，清秀的山水孕育了江城豐富的人文藝術底蘊。鐵畫正是融合了蕪湖乃至徽州地區的自然生態環境、社會經濟、民俗文化、宗教信仰、生活生產及其審美情趣等一系列綜合因素，形成了獨具特色的民間工藝美術，具有強烈的地域特色和文化氣息，其潛在價值和發展空間及其廣闊[2]。

我們的生活離不開環境空間，它改善著我們的城市面貌，同時又豐富著我們的日常生活，作為誕生在蕪湖，成長在蕪湖的鐵畫藝術，是傳承歷史和詮釋地域特色的重要載體，更是蕪湖文化產業中的標志符號，完全可以作為主體設計元素應用在不同的環境空間當中。將鐵畫藝術同蕪湖的地域文化相結合，設計創作出在區域上和功能上有較強識別性的認同符號，并與城市環境、人文景觀、室內設計等相輔相成，當人們休憩或漫步于城市的環境空間中時，既可近距離欣賞到鐵畫的藝術魅力，又能從作品中感受到城市的歷史文化、自然風情、世態民風。

位于蕪湖市中心的鳩茲廣場，便是一個充分反映蕪湖文化內涵的公共景觀區域，該廣場上矗立著的青銅雕塑作品“鳩頂澤瑞”，就是以蕪湖故名鳩茲為原型，九只姿態各異的鳩茲鳥展翅欲飛，象征著蕪湖開放進步的城市面貌以及對美好生活的向往。蕪湖吳家花園的街頭景觀雕塑，充分吸收了徽派文化，采用鐵畫技藝制作玻璃幕墻，栩栩如生地描繪出蕪湖著名的觀光景點及當地百姓的真實生活，表達出蕪湖精神、徽州文化的內涵與情感意味[3]。蕪湖星巴克咖啡僑鴻門店的墻面上，有兩幅別出心裁的文化裝飾鐵畫墻，一幅勾勒出咖啡農夫們采摘時虔誠的手勢，一幅描繪出顧客手捧咖啡杯溫暖的場景，傳統手工藝術與星巴克文化的融合令整間咖啡廳內溢滿濃郁的人文風情，打上了獨一無二的蕪湖烙印。

這些作品都恰到好處地把鐵畫藝術與現代環境空間完美結合，挖掘城市本身的特色，開辟出鐵畫藝術同城市環境和室內外裝飾的融通道路，加強鐵畫藝術在現代社會的親和力與適應性，讓鐵畫藝術滲透到城市的各個角落，展現出蕪湖獨特的歷史文化和城市特色，增強蕪湖人的歸屬感和自豪感，同時也是對外宣傳蕪湖的一種重要途徑。

筆者將蕪湖柏莊時代廣場購物中心的室內公共環境空間鐵畫景觀雕塑設計項目作為本次實踐案例，通過調研分析確定設計思路后，進行素材的采集和圖案的設計，再運用三維技術對其進行模擬仿真，最終立體化呈現設計方案的視覺效果，實現鐵畫藝術與環境空間設計的數字化融合。

三、蕪湖鐵畫景觀雕塑設計構思

鐵畫既然置于公共環境空間中，那么就一定要反映出本地的自然環境和人文環境，與此同時鐵畫作品所呈現出來的復雜性和特征性也要以多元化的社會背景息息相關。

坐落在蕪湖市中心的鏡湖公園因“城中鏡湖，湖畔垂柳”而景勝一方，因為是開放式的風景區，又與著名的中山路步行街毗連，繁華熱鬧，游人如織。2001年蕪湖市政府圍繞著鏡湖公園設計集蕪湖傳統和現代為一體的鳩茲廣場，讓人們在鏡湖公園劃船游玩的同時還可以欣賞到廣場上地標性大型雕塑“鳩頂澤瑞”和噴泉景觀，另外，廣場上還提供了休憩區域和大型的演出場地，在滿足人們休憩觀賞的同時，還能引起情感共鳴和參與互動，在滿足人們文化需求的同時，又給予了觀賞和娛樂的需求，自然環境和人工藝術的結合在這里得到了最完美的體現。鏡湖公園和鳩茲廣場作為蕪湖城市名片之一，濃縮了很多老蕪湖人對城市的厚重情感，留下了許多美好的回憶，承載了蕪湖市悠久文化歷史內涵，也是反映過去、現在與未來的最富藝術魅力與文化品位的城市"客廳"，是市中心的一顆璀璨明珠[4]。

因柏莊時代廣場購物中心室內的商業空間已經是人工景觀，所以在作品的題材和形式的選擇上，可以考慮從本土文化中探索鐵畫審美與現代文化取向的生態關系，在題材創意、表現形式以及圖形處理上挖掘蕪湖獨特的文化典故、歷史傳說以及人文風景，可以用人工反映自然，形成自然美和人工美的有機結合，表達出蕪湖的地域特征和人文環境。

(一)題材的選擇

蕪湖素來自然景點勝多，“陶辛水韻”便是“蕪湖十景”中最具代表性的景點之一，也是央視美食紀錄片《舌尖上的中國》外景拍攝地。陶辛是典型的江南魚米之鄉，水鄉生活景觀隨處可見，居民沿河而居，以水為街。“水”、“韻”二字是景區的最大特色，水是指擁有“水上迷宮冠江南”之稱的自然資源；韻是指融水韻、荷韻、鄉韻、花韻、舌韻等為一體的人文氣息。盛夏時分，泛舟水上穿過一座座石拱橋，遠看兩岸精致的徽派民居與觀景亭，近看水面的荷花，宛如世外桃源，吸引著四面八方的游客紛至沓來。特別是景區內的167種精品荷花，是安徽省面積最大、品種最多、觀賞性最強的荷花景觀[5]。所以選擇荷花作為此次鐵畫景觀雕塑的創作題材，體現了蕪湖濃郁的地域特色，激發人們的情感共鳴，同時將自然生態環境與精神意識和審美情趣融為一體，表達了當今社會人們對自然的熱愛和對田園生活的心馳神往。

(二)形式的選擇

公共環境空間景觀雕塑存在于人們生活的各個區域，是日常生活中可以隨意接觸到的。在滿足觀賞性和裝飾性的前提下，還需具備一定的使用性，然后必須是開放的，能夠供人們參觀交流，如果在加上一些趣味性和互動性，那將會更加吸引人們的青睞。因此以鐵畫藝術載體形式的景觀性、裝飾性雕塑來營造我們購物中心的公共環境空間，可以加深鐵畫與人們之間的信息交流性，打破以往鐵畫藝術的封閉性和框架性，將其賦予一定的參與性和互動性，使更多層面的人們參與其中，使鐵畫藝術在現代環境空間中得到延續和發展。

四、蕪湖鐵畫景觀雕塑的數字化三維設計應用

(一)真實場地的尺寸測量和標注

根據柏莊時代廣場購物中心場地的條件以及給定的空間范圍，進行三維空間尺寸的測量和標注，同時對于現場環境給定的安裝空間位置進行真實的現場采集和照片拍攝，這樣的記錄過程方便后期對于作品進行空間范圍的規劃整合。在拍攝前做好三維空間位置的標注，后期在Photoshop軟件中對拍攝的照片素材進行符合透視的空間位置標注，再以標注的長寬高為參考，將代有標注的圖片導入至3D MAX軟件中，嚴格按照比例設置其在3D MAX視圖畫面中的尺寸比例，隨后進行box的建立，規劃出將要擺放模型的空間位置，為后面的模型比例和擺放的位置做好準備。(見圖1、圖2)

圖1 標注尺寸 圖2進行box的創建

(二)利用數字軟件處理畫稿圖形

根據前期的設計構思，選定鐵畫雕塑的題材和形式后，以陶辛水韻的荷花景觀為素材，結合柏莊時代中心商業空間的藝術風格，最終選擇了一組姿態各異，錯落有致的荷花和荷葉的水墨畫稿來表現蕪湖陶辛的獨特荷韻，再利用Photoshop軟件將畫稿處理成平面圖形的線稿，方便后續的模型建立，但必須要大致滿足給定的空間比例(見圖3和圖4)。

圖3 水墨畫稿 圖4 線稿

(三)根據設計稿進行數字化三維建模

設計稿完成后，下一步便是進行三維仿真模型的制作。這一步的工作，應當根據最初對于真實場地的測量，在3D MAX軟件的三維空間內設定出與真實測量數據一致的長寬高，并以此數據為之后模型創作的空間限定范圍，再依據之前的平面圖形設計方案，進行鐵畫模型的制作。這一步一定要嚴格遵循之前的設計稿進行鐵畫雕塑的三維簡易模型制作，所謂簡易模型就是利用較少的模型面片數量進行空間造型制作，包括雕塑作品中荷花、荷葉、莖稈等部分的大小，粗細、方位等。這一步關系到作品效果的真實還原度，也為塑造鐵畫雕塑的三維模型提供了必要的造型條件。

當簡易模型完成之后，繼續在3D MAX軟件中將制作的簡模面數成倍的增加，面數的增加是為了豐富和完善模型的細節。隨后，再利用3D MAX軟件中的雕刻畫筆功能對的荷花、荷葉的細節紋理，凹凸，走勢進行精細雕刻，這樣會使得鐵畫雕塑的三維仿真模型更加具有真實性、細節性，從而使作品更加逼真豐滿。(如下圖5為簡模，圖6為高模)

圖5 簡模 圖6 高模

(四)根據真實場地的燈光來進行光線模擬

這一步的制作一定要充分考慮到真實作品所處的環境光的顏色、強度和方向，從而來設定鐵畫雕塑仿真作品中的光源情況。通過前期的實地考察到拍攝的照片素材，作品所處的環境空間是處于商場內部，其光源均來自上方的筒燈和照明燈，所以我們可以在3D MAX軟件中利用泛光燈的點光源狀態來模擬，另外頂部的燈帶，可以使用線光源來進行模擬。考慮到是室內的光線，它是受到周圍墻壁等的漫反射光線的影響，在調整渲染的同時，可以將光線的反彈值參數進行設置。這樣得到的渲染效果會更加柔和，再調整攝像機角度參數至合適的透視角度，最終模擬出柏莊時代廣場室內環境空間中的鐵畫雕塑數字化三維仿真視覺效果(如圖7和圖8)。

圖7 設置漫反射反彈參數 圖8 鐵畫雕塑三維效果圖

五、結語

首先鐵畫藝術應用于環境空間當中，從單一的觀賞功能延伸到裝飾性的實用功能，符合現代社會發展的新藝術形式。其次，以鐵畫藝術的人文環境、地域特征等作為設計思路是對鐵畫傳統文化本質的真正挖掘，同時也迎合了現代空間設計更注重人文因素和審美情趣的多元化需求。最后，數字三維技術在鐵畫現代環境空間中的應用，可以突破傳統設計的空間限制，在虛擬空間中模擬三維環境，從而呈現更加真實的視覺效果，有效提高設計的質量與效果。