數字雕塑在藝用解剖教學中的應用

李　楊

（山東工藝美術學院 數字藝術與傳媒學院，山東 濟南 250014）

數字雕塑在藝用解剖教學中的應用

李楊

（山東工藝美術學院 數字藝術與傳媒學院，山東 濟南 250014）

藝用解剖是美術院校基礎造型教學的必修科目，是人物造型的基礎。數字雕塑是隨著計算機圖形圖像學的發展，在電影特效與動畫游戲等數字娛樂行業領域廣泛應用的一種數字形象制作方式，這一新的造型方式由于其自身的特點，對于傳統藝用解剖教學有著重要的輔助作用。如今數字雕塑不僅可以制作數字雕塑作品，并可以借助三維打印技術將數字化作品轉換成實體雕塑模型，為其輔助藝用解剖教學帶來了新的作用。

藝用解剖；數字雕塑；數字娛樂；三維打印

一、傳統藝用解剖教學方式

藝用解剖是美術造型基礎教學的一門應用學科，傳統教學方式以教師繪畫為主，配合解剖模型﹑圖片﹑書籍﹑標本等教學工具，講解解剖知識與運動原理并進而講解其對人體造型產生的影響。然而傳統的教學工具對于學生理解解剖結構有著諸多局限性，圖片與書籍角度單一，展示內容有限，靠文字描述來理解解剖結構又過于抽象，如戈特弗里德·巴莫斯的《人體》，喬治·勃蘭特·伯里曼的《伯里曼人體結構繪畫教學》，路易斯·戈登的《藝用人體運動解剖學》，薩拉·西蒙伯爾特的《藝用人體解剖》。標本模型與圖片書籍等平面資料參考相比，提供了豐富的觀察角度，但是高質量的模型價格昂貴，占用空間，而且難以展示解剖結構的層級關系以及在動態下的結構變化及其對體表的影響。AnatomyTools出品的人體結構解剖模型是業內水準較高的模型產品，在解剖教學領域得到廣泛認可。AnatomyTools除了生產人體解剖結構模型，還從事藝用解剖教學，其教學形式不但包括傳統的泥塑與繪畫，還包括了以數字雕塑的形式講解解剖知識。

二、數字雕塑的自身優勢

數字雕塑是在三維建模的基礎上，使得模型制作這一過程具備雕塑制作的操作體驗，使藝術家擺脫傳統建模軟件復雜命令的束縛，在虛擬環境中自由創作數字雕塑作品。采用數字雕塑的方式輔助講解解剖知識，不但可以使學生直觀地觀察解剖結構，理解解剖學知識，還可以擺脫傳統雕塑工藝與材料的限制，降低學生操作的難度﹑節約成本。由于數字雕塑本身的非線性制作流程以及近乎無限記錄操作歷史等特點，學生可以在制作完成后觀察制作過程并修改，還能以層級與動態的形式去觀察解剖結構及其變化，有助于加深對解剖知識的記憶與理解。借助數字雕刻軟件本身的透視變化﹑光源變化﹑動畫等工具，學生能以直觀﹑交互的方式觀察并理解原本造型繪畫中的透視變化﹑陰影關系﹑運動解剖﹑動態造型等教學難點，進而提高教學效率。

三、研究現狀

國內外對于數字雕塑動畫與藝用解剖教學結合的研究并不多，相關研究主要集中在醫用解剖以及體育訓練領域。與藝用解剖領域的研究不同的是，這類研究主要著眼于身體的生理機能而不是對于外表形體的影響，因此這類研究結果對于藝用解剖教學雖然有一定的參考意義，但有其局限性。谷歌旗下的ZygoteMediaGroup公司銷售面向醫用解剖與藝用解剖領域的三維數字模型，用戶可以用相關三維動畫軟件如3DSMAX與MAYA打開所購買的三維模型文件，觀察解剖結構的形態﹑紋理與結構變化。Visiblebody與3Dbody是兩款針對醫用解剖的交互軟件，用戶可以以交互的方式觀察學習解剖結構，并且能夠分層級顯示解剖結構，觀察在運動情況下解剖結構的變化，在邏輯上理解不同的動作是由哪幾塊肌肉組織的作用下完成的，從而增加對解剖結構的理解，提高學習效率。筆者本人在研究生期間致力于數字雕塑與三維動畫等數字技術在解剖教學中的應用相關課題，并參與相關產品的研發。研究內容主要集中在不同運動狀況下解剖結構的變化以及肌肉骨骼對體表皮膚產生的影響。國內的業內人士對于這一課題也有著深入的研究，其中包括借助現代交互技術與增強現實技術對相關產品的拓展，例如借助手機或谷歌眼鏡等穿戴設備，實現更加直觀﹑沉浸式的學習操作體驗。

四、研究拓展

隨著三維打印技術的發展與日益完善，以及材料成本的不斷降低，數字雕塑向實體雕塑的轉化變得越來越便捷，這也使得將數字雕塑解剖結構模型打印成為真實模型變得越來越簡單。而且借助數字雕塑軟件，可以方便地將骨骼與肌肉等解剖結構設計制作成相對獨立的部件，并且借助三維打印技術，以各種不同的材料打印成為可拼插組合的人體解剖模型，幫助學習者在自己動手組裝的過程中理解肌肉的起止點與解剖結構的穿插關系，加深對解剖結構的理解。

五、總結

本文旨在對數字雕塑的概念﹑傳統藝用解剖教學的形式﹑數字雕塑與三維動畫等技術對于藝用解剖教學的輔助作用，以及這種輔助作用未來可能的發展方向以及作者本人在這一領域所做的工作與努力做簡要陳述。數字與信息技術的不斷發展決定了這項研究的長期性與變化性，本項研究也會隨著作者個人在教學與實踐中的積累與研究不斷發展完善。

[1]Todd Palamar.Maya Feature Creature Creations[M]. Boston：Charles River Media，2008.

[2]Margareta Nordin.Basic Biomechanics of the Musculoskeletal System[M].北京：人民衛生出版社，2008.

[3]李世昌.運動解剖學（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2010.

J206.4

A

1007-0125(2015)08-0250-01