一個全新的三維世界
——數字手工藝vs傳統手工藝

文 于 雷

一個全新的三維世界
——數字手工藝vs傳統手工藝

文 于 雷

A Brand New Three-Dimensional World——Digital Handicrafts vs. Traditional Handicrafts

一支畫筆、一把刻刀積淀人類幾千年的藝術文明；執著的雙手在繁復地將一塊塊畫布、毛石改造成為精美的作品。進入了工業時代，藝術在反映技術文明的同時仍舊在延續傳統的工作方法，人們在篤信手工藝產品的同時已經疲于應對中產階級對于藝術品的巨大需求。正逢此時，“快速成型”技術的出現為藝術領域提供了新的給養，藝術家們在面對創作的同時，對于技術的敏感度明顯提高了。然而，如果我們短視地認為新的技術僅僅是提高了工作效率，那么我們將忽略這種契機給我們帶來的之于藝術本質的驅動力。本文是在數字藝術及數字建造技術雨后春筍般萌發的背景下，對藝術發展的新興勢力用一些粗淺筆墨，以探討技術性、工藝性和美術之間千絲萬縷的關聯。

數字設計與建造 三維打印 算法設計 數字手工藝

一個基本問題：用手，還是用機器

機器參與藝術創作這個話題長期以來一直被喋喋不休地爭論著。在還沒有產生清晰的結論之前，三維打印技術又鋪天蓋地地襲來。經過了一段時期的傳播，人們對三維打印的理念已經普遍接納，但是這種技術在藝術領域里的大量實踐性案例仍令人期待。我們還是可以興奮地看到一些前衛的藝術家，或者說癡迷于技術和藝術之間的創造者，他們實驗性地運用這種方法開發了一系列的創作模式及其作品。無論這些作品被主流藝術接受與否，我們都應該敏銳地察覺其深層次的積極意義。那就是：一種基于新技術平臺之上的兼收并蓄的跨學科、跨領域的創作體系正在逐漸地孕育形成。它并不需要宣揚所謂的“顛覆性”以刷取關注，而是自主地梳理創作中理念與過程之間的構成關系，重新探討和建構一些基本藝術內容。

從方法論的角度去理解三維打印的積極效應，我們還需要從新舊模式的比對切入，即在新方法、新技術為支撐的實驗性創作活動與已經固化并且廣泛應用的創作模式之間手與腦并用的一種理想狀態。工業時代以后在此基礎之上又融入了機器。機器作為雙手的一種功能性延伸是無可非議的。藝術家畢竟要創作一些大型的藝術作品，單純個體的藝術勞動是無法有效地完成的。這種創作方式應該是一種從頭至尾的線性過程，也就是說從構思、草圖、放樣到最終作品的完成，大體上是遵循著這樣一種前后既定順序的。即使在這個過程中出現了一些不可預估或者說經驗之外的情況，在時間成本及材料成本的限制下，藝術創作也不得不采用“變通”的方式處理問題。尤其對于建筑設計這種創作來說，動用大量的社會資源是不允許“撕掉重來的”。

[圖1] 大型三維噴砂打印機 (加法制作工藝) （上圖）[圖2] 機器人銑削成型系統（減法制作工藝）（下圖）

在計算科學里“迭代（iteration）”[1]是一個常用的概念，意指采用優化的方法與態度，不停地在概念與結果之間采用比較的方法循環判斷，得到即設定條件下最優的解決方案。在創作思維中，“迭代”就是一種手腦并用的過程，是指在大量經驗性的積累之上，用藝術的審美標準判斷操作過程中的優劣，從而讓藝術作品在風格的控制之下不斷完善。

為什么說三維打印技術超越了傳統成型技術的范疇呢？簡而言之：三維打印（即快速成型技術）可以跨越一系列傳統的操作步驟而直接輸出結果。在原型創作階段，這種高效的方式給予藝術家大量的精力投入反復推敲過程之中，形成大量的比對與斟酌的機會，完成了一個個層級的優化操作，從而增加了單純創作在整個過程中所占的時間比例。這種操作模式在雕塑、裝飾及建筑設計與建造等領域可以挖掘出大量的潛力。

Grotesque[2]就是這么一個純粹的代表作品。在設計過程中，Grotesque是在Processing[3]環境下，完全由計算機程序生成的三維模型。在這個過程中只有算法在操作，而人的工作是運籌算法。其實這就是一個清晰的“迭代”范例。Michael和Benjamin指出：“在Grotesque中，我們用算法生成了一個有機合成的虛擬形式。這個微妙的設計過程因此在期望與未知、控制與縱容之間平衡。算法是決定性的，但結果并不是由算法隨意地生成，而是具有一定的無法預知成分的顯現。事實上，算法擁有令人驚奇的魔力”。

[圖3] 模塊從Yolexjet打印機中取出 （圖片來源：www.michael-hansmeyer.com）

[圖4] Grotesque 高度達到3米 （圖片來源：www.michael-hansmeyer.com）

這種無法完全預知的成分給予作者多種的選擇，虛擬的三維模型為這些選擇提供了藝術判斷的直觀媒介。這不完全是一個隨機的過程，程序代碼是確定性的，關鍵在于用什么樣的算法，其生成條件是由藝術家主觀決定的。因此，Grotesque的創作代表了一種新的藝術模式，三維打印機則將這種虛擬的藝術形式轉化為物理性的實物作品。

Grotesque耗用一年的時間探索算法和形式的構成關系，然后僅用一個月的時間由大型三維打印機完成這件復雜的龐然大物。這個案例是一個完全意義上的人機交互過程，其中的成員包含藝術家、計算機和三維打印機。隨后兩位藝術家用這個系統又創作了作品Arabesque。這顯然是一種高產的創作模式，但是前期的準備與設定工作周期相對漫長。

一個基本情況：三維藝術創作的新生態

“如此這樣的一個變革，在它的后面潛藏著一個疑慮：科學與藝術是否有相通的成分……。如果讓計算物理的理論在藝術范疇內找到對等的內容，這似乎是不自然的。但是這二者是生存在同一個時代，暴露在同一影響和被相似的驅動力推動的人類制定出來的。思想和感知不能全部分離，除非將人一分為二。”

——齊格弗里德·基迪恩[4]

基迪恩所在的時代背景與我們當下時代具有很強的相似性。工業革命以來，藝術作為人類感知的一種存在方式一直同科學的發展保持著一定的差距。也就是說通過科學技術轉化為藝術創作方法這個過程相當漫長。但是，信息時代社會節奏已經不允許有悠閑的拖延，我們看到諸如程大鵬和徐豐等一批國內外藝術家在三維打印技術還沒有被公眾關注的時候就開始了全新的創作活動。覆蓋的領域包含雕塑、建筑、時裝、工藝品、首飾等等。這種由新技術驅動的創作行為具備很強的生命力和自主性。我們從這種雨后春筍般的現象中可以得出一個積極的結論：科學技術同藝術創作的異步效應正在逐步地消失。

[圖6]《無器官身體》徐 豐 于 雷 徐 炯 （攝影：徐炯）

雖然技術手段的更新對于不同藝術種類的影響各異，但是我們仍舊能夠從各式的呈現中發現一些潛在的規律。那就是：它們都不約而同地具備一些參數化設計[5]的特征。這些相似性與他們使用的設計手段及制作工具是密切相關的。從Michael Hansmeyer的作品中我們就能夠強烈地感受到一種嚴謹而又絢爛的幾何美學。這些設計素材其實都來源于一些經典的數學模型，而這些數學模型也正是對于大自然幻化的一種概括性描述。將復雜的數學知識引入了藝術范疇，從藝術史觀來講是一種延展，是更深層次的介入而已。比如我們耳熟能詳的“黃金分割”就是斐波那契數列的一個節點的簡單描述。參數化藝術現象并不應該是被視為“外來事物”，反而應該解釋為一個歷史的經典元素在一個適當的環境下被迅速地催化。

全球化趨勢、信息新媒體時代、數字可視化、虛擬現實等等，一系列現象的涌現，無論讓藝術家還是大眾開始對一些固有的美學觀念產生焦慮的情緒，短暫的迷茫更容易激發藝術活動競相綻放。向信息社會的轉化過程中伴隨著觀念斷裂與擬合，讓藝術家們在意識層面上受到了沖擊，讓一些已經沉淀下的藝術觀又激起了層層漣漪。然而數字藝術在還沒有進入學院派體系之前，主流藝術家對諸如三維打印、數字生成等創作形式還是抱有很大的疑慮。與此同時，建筑師群體卻一躍成為了先行探索者。這是因為建筑設計教育本身具備綜合性的特征，包含了工程學、美學和建造科學等內容。這讓以數字為平臺的設計活動在這個群體內最先得到接納與實踐。從建筑師的職業角度出發，更易于向相關的藝術領域轉換，但作品往往留有建筑學的明顯印記。Vulcan Pavilion[6]這個2015北京設計周期間的作品就采用一系列的軟件構成的設計系統，并最終由三維打印機生成的大型空間作品。它的創作團隊以建筑師為主，但是也包含了美術、數學、工程學等一些專業的成員，是一個綜合型的團隊協同項目。

[圖6]《無器官身體》 徐 豐 于 雷 徐 炯 （攝影：徐炯）

一個基本責任：三維打印數字藝術品的社會屬性

數字藝術，簡單而言之，是以計算數學為基礎，結合藝術創作的觀念與需求，融入多重學科的復雜的創作行為。所謂的形式美，很多都可以運用數學的方法進行描述，可以說感性的東西部分是擁有理性的基礎的，只不過這種感性的審美標準需要經過一個長期的探索與論證。工業時代以后，機器和規模型生產線變成了新的藝術圖騰。現代主義被消費了一個多世紀以后，人們逐漸對大規模重復生產的模式產生了逆反。三維打印、數控銑削等技術的出現正是對這種個性化產品訴求的一個適時的回應。我們統稱這種定制化生產行為活動為Digital Fabrication（數字制造）。數字制造重新定義了設計到產品的途徑，讓“定制化”逐漸成為現實。從這種角度上講，這也具備手工藝的一些個體化特征。手工藝生產活動幾乎被機器流水線生產淹沒，正在像“遺產”一樣逐漸消失。

無論作為匠人還是作為藝術家，個體的活動往往是滿足一些特定藝術消費群體的需要。這個趨勢是同大規模工業生產的核心原則相悖的。我們如果在這種社會環境下，從一個調和物質需求和精神需求的角度出發，那么以三維打印技術為代表的數字建造技術是可以在科學與藝術之間適應性地解決市場的供需要求。比如說，三維打印機的存在已經將藝術產品的生產過程從一個流水線或者一個群體行為濃縮成一臺機器和很少的團隊人員協同工作。工作室不再是一個單純生產概念與小樣的地方，而是回歸到了一個“匠人工坊”的精神層面。在這里人們可以相對自由地在概念與虛擬結果之間往復，在工作室內用三維打印機完成快速的原型生成（Fast Prototyping）。

從另一方面講，利用參數化等數字技術生成的模型，一般具備復雜的結構和豐富的表面肌理，用一般傳統的加工方法很難高效地完成，只有通過數字加工技術，才能得到精確的作品輸出，因為所有的操作都是在精密的機器和準確的代碼之間發生的。這就要求在這個領域進行藝術創作需要具備跨學科的儲備和一個高度整合的團隊。因此，它的真正的發展需要一個階段性的漸入，這也勢必會擴大現代藝術的種類與外延。藝術作品在新的社會生產形態下會向一個批量定制化的工業產品方向發展，這是滿足主流消費群體對于個性化產品需求的一種變化，勢必會催生相關支持技術的發展。

一個美好的情結：藝術記錄過去，也映射未來

數字設計與建造藝術是具備自主性的（Autonomy）。這表現在，它并不是一個轉瞬間從天而降的外來物，而是經過對人類科技文明的長期儲備后，通過一個數字的技術平臺的承托，逐漸呈現出來并臻于成熟的。其大量的設計素材來源于對于自然與存在的研究，這種轉換與轉化體現對于人類文明的一種傳承。我們也應看到，三維打印技術支持下的藝術作品和傳統的手工藝作品仍舊有大量的本質區別。諸如手制工藝的靈性和機器制造的機械感形成鮮明的對比。究其根源，也許是口口師徒相傳的那種不精確的描述性和機器代碼的一一對應性之間的強烈差別。因此，藝術家和科學家還在孜孜不倦地探索與人相似的機器系統。神經網絡算法的出現也許讓人因其高深而茫然，但是AlphaGo[7]的戰績卻讓我們在驚愕的同時迅速意識到機器的學習能力可在某些方面強于人類。如果在藝術創作方法上集成人工智能（AI，Artificial Intelligent），也就是在機器的主觀參與下完成作品，那么我們討論的就不單純是工藝性的問題，而應該在一個更廣闊的視角上探討未來了。

[圖7] 斐波那契數列 Fibonacci formula

﹃微笑的維納斯﹄黃金分割比例分析

[圖8] Vulcan Pavilion 2015 北京設計周期間建造的大型三維打印空間藝術裝置 （攝影： 王卓能）

[圖9] Vulcan Pavilion 內景 （攝影：本文作者）

以三維打印技術為代表的藝術新生代已經給我們帶來了全新的演繹，當下VR（Virtual Reality）和AI技術爆棚式的發展已經讓我們對于未來的感知充滿了好奇。人類的感知能力遇到一個又一個虛擬與現實相交叉的節點。人類對藝術品等的物質需求也在這個檔口徘徊于量身定制與批量生產之間。我們慎重地考慮藝術史發展脈絡的同時，對一個全新的三維世界也充滿了強烈憧憬。

（于雷/清華大學建筑學博士生，哈佛大學設計學院建筑學碩士。ASW建筑解決工作車間創始人，LCD創意設計實驗室聯合創始人，中國建筑師協會數字建筑設計專業委員會發起人之一。）

組稿/劉竟艷 責編/劉竟艷

注 釋

[1] 迭代：迭代是重復反饋過程的活動，其目的通常是為了逼近所需目標或結果。每一次對過程的重復稱為一次“迭代”，而每一次迭代得到的結果會作為下一次迭代的初始值。

[2] Grotesque 是德國藝術家Michael Hansmeyer和Benjamin Dillenberg在2013年創作的一件大型數字作品。他們將數學算法，計算機編程和三維打印三種技術整合在一起，創造了一種全新的創作方法。www. michael-hansmeyer.com

[3] Processing是一種具有革命前瞻性的新興計算機語言，它的概念是在電子藝術的環境下介紹程序語言，并將電子藝術的概念介紹給程序設計師。

[4] It is just such an evolution which lies behind the doubt as to whether science and art have anything in common……It seems unnatural for a theory in mathematical physics to meet with an equivalent in the arts. But this is to forget that the two are formulated by men living in the same period, exposed to the same general influences, and moved by similar impulses. Thought and feeling could be entirely separated only by cutting men in two.

SIGFRIED GIEDION 〈SPACE, TIME AND ARCHITECTURE〉

CAMBRIDGE，HARVARD UNIVERSITY PRESS THIRD EDITION, ENLARGED，1954）

西格弗里德.吉迪恩（1888-1968）瑞士歷史學家和建筑評論家。他的著作《空間、時間與建筑》、《機器掌控局面》影響深遠。他從師亨得利希.渥弗林，在MIT和哈佛任教。

[5] 參數化設計：“它把影響建筑設計的因素看作參數，然后找到一種關系，那這些影響建筑設計的參數組織到一起，借助于計算機編程和計算機的軟件將其組織在一起，形成一個參數模型。參數中包括了各種各樣的影響因素，有些因素是可變的，稱為參變量，有一些參數是固定不變的。當改變參變量的量的時候，就能得到不同的結果，這個結果就是設計的雛形，也就形成了參數設計的結果。”徐衛國

[6] Vulcan Pavilion 2015年北京設計周期間由LCD（Laboratory for Creative Design 設計創意實驗室）主持設計及建造的大型三維打印空間裝置，并被世界吉尼斯紀錄機構認定為“時間上最大的三維打印構筑物”。主創團隊：于雷、徐豐、劉中遠、肖賽、王延鑫等

[7] AlphaGO阿爾法圍棋（AlphaGo）是一款圍棋人工智能程序，由位于英國倫敦的谷歌（Google）旗下DeepMind公司開發。這個程序利用“價值網絡”去計算局面，用“策略網絡”去選擇下子。2016年3月對戰世界圍棋冠軍、職業九段選手李世石，并以4:1的總比分獲勝