石湾陶艺数字化创新设计与3D打印成型研究

【摘要】石湾陶艺有着数千年的历史，历经多个朝代的传承与创新，在艺术风格上独树一帜，具有人文性、地方性和民族性的特征。在佛山制造业逐渐朝向智能化、数字化和科技化转型的趋势下，石湾陶艺需要依托佛山现代化制造业的平台高点，平衡传统手工艺和现代科技之间的关系，遵循“非遗”保护原则，同时运用新技术、新工艺进行大胆创新，助力石湾陶艺迈向新的高地。

【关键词】石湾陶艺；数字化；创新设计；陶瓷3D打印

佛山石湾陶艺是以手工制作为基础，具有规范性、程式性、经典性文化特性。但是在市场激烈竞争的大环境中，在制造业数字化转型和升级的浪潮下，这种传统手工艺特性中的低效、固化和冗长等不利因素就会被市场放大，削弱它在物质生产和经济市场上的竞争力。当前在保护石湾陶塑技艺这项“国家级非物质文化遗产”手工艺的同时，却忽视了陶艺领域的新技术、新工艺的更新; 艺术和科学的交叉融合发展是传统陶艺现代化发展的必然途径，否则会造成创新观念滞后、产品风格固化，进而造成整体市场形象低端，品牌影响力减弱等问题。数字化技术与传统石湾陶艺相结合，给陶艺设计师们打开了更广阔的创新设计思路，可以拓展不同的艺术表现形式，并让陶艺作品突破传统的束缚，而更加新颖和现代，对佛山石湾陶艺的传承与发展有着重要的推动意义。

一、数字化创新设计与陶瓷3D打印的发展现状

数字化创新设计和3D打印成型可分为两个阶段，即模型设计阶段和陶瓷3D设备打印阶段。在设计阶段运用专业数字建模技术，进行点、线、面的参数化建模，自由的塑造形态，同时可以通过数字渲染技术模拟陶塑上釉后的效果，在打印阶段可以在打印切片软件中进行仿真打印，预先检验后续陶瓷3D打印成型的可靠性。在掌握3D软件建模的方法和熟悉陶瓷3D打印机的使用流程后，可以将设计方案进行快速建模、打印、转化为实物陶瓷作品。因此，这种技术让陶瓷作品的设计开发时间大大缩短，使其创作更为高效而又易于操作，对于陶瓷艺术品的开发打样、私人定制、快速生产都具有很大的技术优势。

数字化设计和3D打印成型在工业设计、数字媒体设计领域的广泛应用，对其产品创新、产业升级和经济发展起到了重要的推动作用。而陶艺数字化创新设计与3D打印成型研究，是石湾陶艺寻求创新的一种全新突破，当前在石湾陶艺领域并未展开系统研究和应用。数字化设计和3D打印成型可以给予陶艺创作更自由和灵活的空间，带来更多创意素材，激发创意灵感，促进创作动力，让作品呈现出新颖现代的面貌；通过仿真效果渲染可以提前观看、评估作品效果，结合数字媒体展示技术，让消费者能在虚拟现实中沉浸式欣赏作品。通过仿真打印提高实物打印的成功率，提高生产效率，改善经济效益，然后借助市场经济调整产业结构，实现产业的智能化数字化转型升级。

二、数字化技术与石湾陶艺的结合和应用

石湾陶艺运用数字化设计方法和陶瓷3D打印技术，是传统陶艺与现代数字化设计、智能制造技术的时代结合，属于艺术与科技结合的先行者和探索者的角色。运用全新的数字3D建模技术，例如细分曲面建模技术，可以塑造成不同的作品形态，提高作品创新效率，数字化渲染之后可以做多渠道的可视化展示，加强用户体验感和参与感。通过陶瓷3D打印，除了快速准确的打印成品整体造型，还可以打印规整、秩序和韵律感十足的纹理样式，后期还可以结合传统手工艺进行修饰加工。多样化的技术途径结合，可以拓展石湾陶艺作品的艺术表现形式，丰富作品创新素材、手法和效果。

石湾陶艺与数字化技术的结合和应用，可分下述三个方向开展：1.分析和研究石湾陶艺的发展路径，探索其发展趋势，秉承传承再生的理念，运用数字化设计方法，在保留经典的石湾陶艺元素特点的同时，对作品进行现代化创新设计，运用数字3D建模和渲染技术，进行数字可视化展示；2.在数字3D模型的基础上，运用陶瓷3D打印技术，通过对打印专业软件和设备的参数化编辑设置，对传统工艺很难或无法制作出的陶艺制品造型、特征和肌理进行成型打印；3.改善打印工艺和提高生产效率，相比传统陶瓷制作工艺，陶瓷3D打印能有效的缩短时间，同时具有易操作、易成型等特点，但偶尔存在成型不稳定的现象，在工艺上进行进一步改善，提高生产稳定性和效率。

开展过程中同时需要注意以下事项：针对不同风格特征的陶艺产品采用不同的数字化建模和打印成型方法；全新的数字化建模方式，可采用3D建模软件的细分曲面建模方法，或者研究其他建模方法；能有效准确的做到对动物、人物和植物等题材的石湾公仔形态等进行塑造，或者其它题材形态；可以快速的编辑模型参数，切换特征和姿态，从而快速衍生出新的系列化形态；通过数字媒体技术静态或动态展示设计作品；在方案构思、建模设计阶段需要平衡好方案的可打印性，确保成品的成型率；在设计之初就需要全面考虑作品的可打印性，评估好造型复杂度、成品尺寸和支撑力度;在数字建模时候要考虑好模型的水密性、壁厚和体积，在打印时候需要控制好材料的流速、精度，并综合考虑周边的温度、湿度和风速等，确保打印的成功率，准确且均匀的控制胚体厚度，以便提高后期胚体烧制的成功率。

为了大力发展和振兴石湾陶艺、保护和弘扬传统文化，石湾陶艺需要根据时代发展、社会生活的变化，结合现代消费者的审美需求，融入新的设计方法和加工工艺来实现作品的创新再生，最大程度地适应当代社会需要和审美趣味的变化。现代数字化技术能给传统工艺带来新的创新发展思路，能突破现有的手工艺限制，实现全新的视觉艺术形态，使石湾陶艺紧贴时代和科技发展，焕发出新的生命活力。

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