3D打印技术与徽州传统雕刻艺术传承

谭陶

（安徽财经大学文学与艺术传媒学院，安徽 蚌埠233030）

3D打印技术与徽州传统雕刻艺术传承

谭陶

（安徽财经大学文学与艺术传媒学院，安徽 蚌埠233030）

由于社会环境的变化，徽州传统雕刻艺术面临灭绝的危机，3D打印技术的出现为徽州传统雕刻艺术提供了新的发展契机。3D打印技术的应用，使得徽州传统雕刻突破了原有材质和技术的限制，更富有造型变化，实现了传统技法无法完成的复杂结构，缩短了成型周期，提高了作品质量，增强了作品的结构性、层次感，让更多的人了解到徽州雕刻艺术的魅力。

雕刻艺术；徽州；3D打印技术

1995年“三维打印”技术诞生，近年来逐步进入高速发展阶段。3D打印技术应用于建筑设计、工业设计以及航空、汽车、医学等多种学科的研究，颠覆了传统的制作模式。由于社会环境的变化，徽州传统雕刻艺术面临灭绝，而3D打印技术的出现为徽州传统雕刻艺术提供了新的发展契机。

一、3D打印技术的原理

3D打印技术通过立体红外或紫外激光固化成型工艺能够进行三维空间立体化模型再现。其主要优势在于可以高效率地实现多种行业的模型产品的建立，制造成本相对低廉，不需要再重新进行组装，减少由于失误而造成的人力和物力的浪费，材料与材料之间可以无限制的重新组合。3D打印技术就如同桑蚕吐丝一般将需要构建的立体形态断层排列并高温粘合或固化在一起，从而打印出完整的三维模型。喷头的高分辨率可使得每层的厚度仅为0.016毫米，保证了模型尽可能避免出现阶梯状边缘，同时展现出肉眼可辨的细小精美的花纹或字体。

普通3D打印机是通过高温熔化塑性材料再喷射出来进行塑型，通常被称之为 “熔融沉积造型（FDM）”；更加高端的技术是利用激光固化如金属、尼龙等粉末材料来塑型，被称之为“光固化立体造型（SLA）”；应用激光烧结树脂材料来塑造更加复杂的设计模型，被称之为“选择性激光烧结（SLS）”。

1.1熔融沉积造型（FDM）

FDM是将如塑料、石蜡或金属等丝状材料首先通过高温将其融化成液态，再通过打印喷头按照事先预定的数码模型排列分层喷射累加出来，然后自然固化后形成实物立体模型。熔融沉积技术将丝状材料的作用分成两个类型：一部分为实物成型作用，另一部分则作为结构支撑，以防在制作过程中实体模型尚未固化出现倒塌现象。经过熔化的丝状材料经过喷头喷射出来，在平面台上做横轴和纵轴的成型运动，并在十分之一秒内迅速固化，每当形成一层成型薄面时，工作平台便会向下一层，反复步骤，直到由下至上堆积成实体模型。作为支撑辅助的实物，在全部模型完成后可轻松去除。

图1 FDM原理示意图

1.2光固化立体造型（SLA）

SLA利用计算机软件程序首先将三维虚拟模型利用离散程序进行截面分离扫描，从而建立精确的工作路线来控制扫描器和工作平台，紫外激光会对液态树脂进行逐层扫描，并产生聚合固化效果，形成模型的实物硬化截面，然后进行下一层的扫描然后再固化，固化后的层次会快速紧密粘合，如此反复，最终层层叠加完成三维立体模型实物。未扫描到的树脂则会保持原有的液体状态，完成后的实体可从中取出，再经过打磨、抛光或着色处理。SLA的特点是可以塑造形状复杂的镂空效果和精细的零件部分，成型速度快，精确度较高，模型表面也比FDM模型较光滑，易处理。

1.3选择性激光烧结（SLS）

SLS是利用红外激光有选择的将可烧结的固体粉末材料进行层层烧结为固体，叠加成为实体模型。其主要材料为石蜡粉或金属、陶瓷等高分子复合粉末。在进行制作之前，先将材料粉末预热到熔点之下的温度，再将铺粉辊在工作台上均匀铺平一层，激光束会根据事先设置好的切片数据进行二位扫描，有选择性的烧结粉末并将其固化[1]，当一层工作结束后，工作活塞会再降下一层，继续对粉末进行烧结，直到完成实体模型的制作。未烧结到的粉末会回收到粉末盒中。SLS的特点在于材料的利用率很高，成型的材料粉末十分易得，适合多种用途。其缺点是在工作中会产生大量粉末分散在空气中，造成一定的污染，因此必须拥有单独作业空间。

二、徽州传统雕刻的类型

徽州传统雕刻按照雕刻对象的材质可分为：木雕、石雕、砖雕和竹雕等。

2.1木雕

徽州木雕主要应用于木质建筑构件和家具等处，起到功能与装饰的作用，主要采用多种浮雕技法将雕刻内容的距离感和错落感营造出来。木雕装饰与建筑构架有机结合，极大地丰富了建筑空间形象，美化了建筑的视觉效果。

2.2石雕

徽州石牌坊是徽州传统石雕工艺最具特征的形式，其主要建筑构件（如额枋、立柱及夹柱石等）重点表现的部位都以半圆雕、镂空雕等多种手法的混合使用，使其独具风格，展现出独特的艺术魅力。

2.3砖雕

徽州砖雕的艺术形式和内容题材与木雕、石雕相呼应。徽州砖雕在烧制的青灰砖上进行雕刻，其主要雕刻技法和木雕砖雕相似。由于青砖较脆，没有木雕的丝丝可见的细腻感，清代砖雕主要采用高浮雕和圆雕，以镂雕等技法突出镂空效果，线条流畅自然，构图立体感强，雕工精致，雍容富丽，主要呈现繁琐、粗犷和力度的效果。

2.4竹雕

徽州竹雕主要应用于室内陈设与装饰，例如笔筒、帽筒、竹椅花板、楹联、碗筷等。其主要为图文雕刻，有阴刻兰草、山水、花鸟、人物、诗词、格言、联对和佛像等，竹面润滑，雕刻手法需纤巧细腻，雕刻技艺较木雕难。

三、徽州传统雕刻艺术的现状分析

徽州传统雕刻工艺是宝贵的历史财富和文化遗产，政府和社会各界采取各种措施进行有效地保护并促进其被继承。徽州传统雕刻艺术和相关产品在现代生活中发挥很大的社会和经济效益。虽然徽州传统雕刻艺术传承总体趋势有所好转，但是由于社会和市场等原因还是存在以下几个问题。

3.1作坊式加工

目前，徽州传统雕刻艺术作品主要在作坊中进行生产与制作。一般采用定制生产方式，根据客户的要求绘出雕刻图纸，得到客户的认可后，方才雕刻。工艺的精细程度和客户所提供的价格相关，价格低的作品工艺简单，做工粗糙；价格高的作品工艺复杂，做工精细，如果客户不能接受价格，传统艺人宁愿不接单，也不愿违背自己的行业道德来迎合市场。持有这种淳朴的态度的一般都是业内有一定声望的艺人。

3.2手工技艺

徽州传统雕刻主要依靠手工制作。木雕的制作程序包括：选取所需长宽及厚度适宜的木材，将设计好的图稿按照实际需要的构件大小放样至木料上，在根据雕刻的内容使用凿子雕刻出画面的大致形状，分出人物和背景等，基本的构图和布局形成后，使用平口、圆口、斜口等工具配合木敲以刀代笔，正入刀、单入刀、复刀等刀法，以浅浮雕、深浮雕、透雕等形式加以深入细致的雕刻，辅助以毛刷、钢丝锯等工具，对整体画面进行细化，最后进行“开脸”，随着雕刻的深入，人物形象不断地突出饱满。徽州石雕则选择大小、质地和纹理、色彩合适的石料，用笔画出雕刻的图样，同时考虑到力学问题，以防在承载过程中出现问题，从粗到细，从全局到细节，精雕细刻，直至修整、修光和上蜡完毕。徽州砖雕和徽州石雕、木雕的工艺流程大致相似，更多时候三雕的工艺是可以相互借鉴的，其不同之处在于选料，有先雕后烧的，也有先烧后雕的，最主要的是砖料里不可掺有沙子、黄泥等杂质，在烧制过程中也不可出现没有烧到位的情况，这些都会影响到砖雕的成败。

3.3师徒式技艺传承

徽州传统雕刻技艺作为民间艺术，没有系统的文字记载，主要依靠言传身教的师徒式方式传授技艺。言传，主要通过口诀的形式；物传，主要通过雕刻可视形象和创作过程的形式；心传则通过雕刻经验的心领神会。随着经济建设和旅游事业的发展，新一批的雕刻传人也在为传统工艺的传承中做出贡献，如上海青浦的“大观园”、南京“朝天宫”、“静觉寺”，法兰克福市“春华园”等都成为现代徽州雕刻工艺的杰出成果[2]。但是不同的时代带来新的问题，一是题材依旧为仿古，没有过多的创新，二是传承人成才时间过长，社会环境造成许多人望而却步。

四、3D打印技术在徽州传统雕刻艺术的继承与发展

徽州雕刻艺术的传承，一方面是对于现存经典雕刻艺术品的保护，另一方面是对无形的传统雕刻工艺的继承。徽州传统雕刻艺术的功能开发、题材创新、新材料的运用、设计人才的培养、科学技术的应用，使得徽州传统雕刻艺术在内涵和外延上都具有较大的扩展性和文化发展空间。徽州传统雕刻艺术的继承与发展应更具时代感和创新性，3D打印技术为徽州传统雕刻艺术提供了更为先进和多样性的创作手段和技术。

4.1新技术

3D打印技术使得徽州传统雕刻艺术突破了原有材质和技术的限制，在造型上更富有变化。3D打印技术可以解决传统手工雕刻中遇到的雕刻材料和技法的困难。艺术家只需专注于设计，通过三维模拟软件进行模型构建，无论是拷贝、拉伸、变形等，还是三维物体的虚拟成像都可以轻松完成，实现传统技法无法完成的复杂结构，节省了大量的时间，更大可能的将艺术家的构思得以完美实现。

4.2新材质

新材料的引入拓展了徽州传统雕刻工艺的表达空间，不再局限于原有的木材、石材和青砖等，形成了新的雕刻感情基础。在徽州传统雕刻艺术的材料选择上，无论是石材、木材和砖材，都有着其独特的肌理美感，支撑着徽州传统雕刻的审美潜质。古徽州地区虽然自然资源丰富，但是在材料选择上还是比较局限，现代艺术思维认为任何一种材质都可能成为雕刻艺术的可能。现代高科技的创新研发出更多的新型材料，同时也改良了过去难以处理的材料。

为了使徽州传统雕刻艺术得以继承和发展，新材料的运用必须和新技术相结合。在3D打印技术中，UV树脂材料，即液态光敏树脂，其单层厚度可控制在0.02毫米左右，可以打印出高精度、固化速度快的模型。其性能优异，打印出来的3D模型外表光滑，无需完成后打磨，视觉上呈现出透明或半透明、磨砂效果，硬度和强度都可兼得。这种晶莹剔透的效果可体现出徽州传统雕刻艺术层层透叠的效果，有助于观察前后及内部结构关系，使得其作品立体感更加强烈，散发出对生命和生活的美好向往。

陶瓷材料作为我国传统材料，有着强大的亲和力和高贵的气息，不同的加工技艺带来不同的视觉效果。研究证明陶瓷材料具有很高的红外辐射率，将陶瓷粉末进行常温红外激光扫描，辐射率一般可达0.85，最高辐射率可达0.93～0.94[3]。3D打印技术利用红外激光扫描精细陶瓷粉末，扫描过的粉末可烧结成具有一定厚度的以片状形式存在的实体层，如此反复，如此叠加，最终获得三维雕塑模型。3D打印技术为传统的陶瓷材料赋予新的生命，更加丰富和开拓了徽州传统雕刻艺术的造型语言和表达方式。

4.3工业化设计和生产

徽州传统雕刻艺术之所以面临难以发展的困境，就在于其效率低、价格高、产品种类少，和现代生活没有达到较好的融合。随着3D打印技术的成熟，徽州传统雕刻艺术可借助三维数码软件，在电脑中进行雕刻前的构思和基本造型的构建，而且可根据需要随意拉伸、扭转和变形，将雕刻效果最大化处理，大大提高了雕刻前的工作效率，极大降低因出现意外而导致的失败率。3D打印技术可以使徽州雕刻传人集创作和制作为一体，实现了科技与艺术的完美结合。同时，还可以丰富材料语言，降低制作成本，缩短成型周期，提高作品质量，增强作品的结构性、层次感，便于结构与结构之间的组装，促进产品的功能多样化，缩短进入市场的时间周期，使更多的人认识和了解徽州雕刻艺术的魅力。

4.4职业技能培训

3D打印技术在徽州传统雕刻中的应用，其关键在于题材图案的设计。在徽州传统雕刻知名艺人的协助下，建立徽州传统雕刻优秀作品的艺术设计图片库。充分发挥3D打印技术的创新功能和优势，配合传统产业的技术型升级，在企业和学校中广泛开展数字制造技术和创新型人才的培养和储备，为徽州传统雕刻艺术的企业化发展提供新产品开发的研发手段和生产方式，用于数字化制造技术促进传统制造业的改造和提升。

五、结束语

3D打印技术丰富了徽州传统雕刻艺术的设计语言和时代美感，使其更加契合现代生活方式和艺术创作模式，拓展了传统艺术的传承路径。3D打印技术的应用，使得徽州传统雕刻突破了原有材质和技术的限制，更富有造型变化，实现了传统技法无法完成的复杂结构，缩短了成型周期，让更多的人了解到徽州雕刻艺术的魅力。

[1]周伟民、闵国全.3D打印技术[M].北京:科学出版社, 2016.

[2]皮志伟、贾巧燕.徽州三雕[M].南京:东南大学出版社, 2011.

[3]包国光、赵默典.3D打印技术的本质特征及产业化对策探析[J].东北大学学报(社会科学版),2016,18(2):111-117.

编辑：董刚

The Application of 3D Printing Technology in Huizhou Traditional Carving Art

TAN Tao

（School of Literature Art and Media Anhui University of Finance&Economics，Bengbu Anhui 233030）

Due to the change of social environment,the traditional carving art in Huizhou is facing the crisis of extinction.3D printing technology provides an opportunity for the further development of Huizhou traditional carving art.With the application of 3D printing technology,Huizhou traditional carving will break through thelimitations ofits original material and technology,create all kinds of shapes,and archive more complex structure which cannot be completed by traditional technique.Furthermore,3Dprinting technology shortens the molding cycle,improves the quality of the work,and strengthens the sense of hierarchy and structure.If do so,more people understand the charm of Huizhou carving art.

carving art;Huizhou;3D printing technology

G123

A

2095-7327（2017）-03-0032-04

谭陶，（1977-），女，安徽省蚌埠人,安徽财经大学讲师，硕士，研究方向：建筑设计及其理论研究。

2012年度教育部人文社会科学研究项目（12YJC760073）阶段性成果。