3D打印技術(shù)在設(shè)計(jì)透視學(xué)課程中單體家具設(shè)計(jì)的應(yīng)用初探

王陽漫

摘 要：本文以透視學(xué)課程中室內(nèi)空間家具設(shè)計(jì)為出發(fā)點(diǎn)，運(yùn)用分析、比較、例證的研究方法，通過對(duì)3D打印技術(shù)的分析，了解3D打印技機(jī)為學(xué)生在課堂上體驗(yàn)和使用最前沿的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)提供了載體，使學(xué)生可以更加開放地進(jìn)行高水平的技術(shù)設(shè)計(jì)和技術(shù)制作活動(dòng)，探討3D打印機(jī)在通用技術(shù)課堂上的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：3D打印 透視 家具設(shè)計(jì) 應(yīng)用

一、3D打印技術(shù)的概念

我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫钠胀ù蛴C(jī)可以打印電腦設(shè)計(jì)的平面物品，而所謂的3D打印機(jī)與普通打印機(jī)工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機(jī)的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機(jī)內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實(shí)實(shí)在在的原材料，打印機(jī)與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。[1]

二、透視在家居設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用

透視學(xué)課程與繪畫聯(lián)系緊密，主要研究造型如何使用線條或色彩在平面上體現(xiàn)空間立體感，在建筑速寫領(lǐng)域具有深遠(yuǎn)意義。利用透視學(xué)能夠在紙上快速畫出建筑的結(jié)構(gòu)、形態(tài)、色彩等，在空間建筑的領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的研究。本文針對(duì)透視學(xué)的透視原理、空間結(jié)構(gòu)組織、表現(xiàn)特征等，簡(jiǎn)要分析透視學(xué)在建筑速寫中的空間體現(xiàn)。

透視知識(shí)是家具設(shè)計(jì)教學(xué)中的一個(gè)重要的部分，而透視在家具設(shè)計(jì)中的運(yùn)用得如何直接影響到家具效果圖繪制的正確性，所以透視的把握以及正確的繪制是整個(gè)家具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)中的一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。它主要以訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)際操作能力為主，同時(shí)提高學(xué)生的觀察分析能力、創(chuàng)造思維能力和審美能力。[2]

我們通過分析透視在家具繪圖中的重要性和學(xué)習(xí)透視在家具繪圖設(shè)計(jì)中的運(yùn)用方法步驟來進(jìn)行教學(xué)，透視是否正確直接影響到物體的成型。[3]

三、單體家具的設(shè)計(jì)在室內(nèi)空間中的作用及功能

“家具”在字意上是指室內(nèi)生活所應(yīng)用的器具，是使建筑室內(nèi)產(chǎn)生具體實(shí)用價(jià)值的必要設(shè)施。家具設(shè)計(jì)是在用途、經(jīng)濟(jì)、工藝材料、生產(chǎn)制造等條件的制約下做成圖樣方案的過程，是藝術(shù)和技術(shù)相結(jié)合的設(shè)計(jì)活動(dòng)。家具的使用對(duì)象、使用功能，是家具設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。家具設(shè)計(jì)過程就是圍繞家具與人的關(guān)系，科學(xué)合理地構(gòu)成材料、結(jié)構(gòu)、工藝與家具功能的和諧統(tǒng)一。家具設(shè)計(jì)在一定程度上屬于工業(yè)設(shè)計(jì)的范疇，設(shè)計(jì)前需要一定的市場(chǎng)分析，而設(shè)計(jì)后一般會(huì)投入批量化生產(chǎn)。

1.家具在室內(nèi)空間中的作用和功能

人的居住行為決定了住宅室內(nèi)空間形式。居住行為具有時(shí)間上的連續(xù)性，所以空間的創(chuàng)造不僅僅是在二維或三維上的，而是時(shí)空連續(xù)的四維表現(xiàn)藝術(shù)。家具以滿足居住行為為基本目的，以視覺表現(xiàn)為更高追求，是室內(nèi)環(huán)境的主要構(gòu)成因素和體現(xiàn)者，在室內(nèi)空間中有著重要的作用和功能。

2.空間中家具的尺寸必須相稱

家具配置必須做到由空間尺度決定家具尺度，由三個(gè)方面來說明：

（1）家具作為室內(nèi)空間的主體，是空間中的主體色，在空間中占據(jù)了較大的體量，對(duì)室內(nèi)環(huán)境的影響是不可避免的。家具數(shù)量是控制和造型風(fēng)格的選擇，會(huì)直接決定室內(nèi)空間舒適度的高低。所以在配置家具式一定要以空間的尺度為基準(zhǔn)，嚴(yán)格空間家具的體量關(guān)系，做到寧缺毋濫，少而精準(zhǔn)。

（2）家具配置應(yīng)有重點(diǎn)有選擇地?cái)[放，真正起到實(shí)用又美化的作用。家具過多會(huì)給人以雜亂無章的感覺。講求選擇的精準(zhǔn)，擺放的合理。家具的布局要突出個(gè)性、富有特色。由于每個(gè)人的個(gè)人偏好、職業(yè)、情趣的差異性，家具陳設(shè)的布置也不可能是單調(diào)的千篇一律，所以，在進(jìn)行家具的配置設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮居室空間的大小，個(gè)人的偏好和職業(yè)的特點(diǎn)，有目的地進(jìn)行選擇和陳設(shè)。比如知識(shí)分子家庭可以以書柜和寫字臺(tái)為核心規(guī)劃居室，使居室充滿文化氛圍。同時(shí)可以通過色調(diào)視覺來調(diào)節(jié)家具在空間的尺度感。

四、如何將3D打印技術(shù)應(yīng)用于透視學(xué)室內(nèi)單體設(shè)計(jì)中

事實(shí)上，3D打印技術(shù)要成為主流的生產(chǎn)制造技術(shù)還尚需時(shí)日。例如

1.神奇的超級(jí)3D打印機(jī)：比如，未來在月球基地中生活的宇航員可以使用這款3D打印機(jī)，將月球上巖石或者特殊材料“打印”成所需要的工具。

2.3D打印建筑：荷蘭阿姆斯特丹建筑大學(xué)的建筑設(shè)計(jì)師簡(jiǎn)加普·魯基森納斯（Janjaap Ruijssenaars）設(shè)計(jì)了全球第一座3D打印建筑物“Landscape House”，而且特別模擬了奇特的莫比烏斯環(huán)。[4]

通過以上案例說明，我們是可以將3D打印技術(shù)應(yīng)用在在透視學(xué)場(chǎng)景家居設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中，從發(fā)展情況來看，通過對(duì)3D打印技術(shù)的了解，發(fā)現(xiàn)家具的發(fā)展受到很多問題的限制，而3D打印技術(shù)正好可以彌補(bǔ)家具成刑工藝的不足，具有無可比擬擬的優(yōu)勢(shì)。3D打印技術(shù)雖然在個(gè)球家具行業(yè)已經(jīng)得到快速發(fā)展，通過3D打印技術(shù)，能夠生產(chǎn)出成本低、周期短、效率高的小批址家具部件，但其還處于發(fā)展階段，尤其是在中國，3D打印技術(shù)在家具領(lǐng)域的應(yīng)用仍不成熟，技術(shù)基礎(chǔ)尚不完善. 面臨著各種問題，例如制作成本高、材料種類少、打印精度低等。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是3D打印技術(shù)的基礎(chǔ)，基于AUTOCAD工程軟件與三維建模軟件結(jié)合使用，建立高度精細(xì)的3D家具模型，這就需要有精通3D計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的專業(yè)人才來實(shí)現(xiàn)。

3.打印至2013年為止仍停留在“高級(jí)玩具”階段，并沒有實(shí)現(xiàn)成熟的產(chǎn)業(yè)化。國內(nèi)3D打印主要有清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、西安交通大學(xué)、華南理工大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等高校教授帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)。在他們的引領(lǐng)下，中國3D打印取得了一定的成效，不少3D打印聯(lián)盟相繼成立，3D打印企業(yè)也層出不窮，3D打印也能打印出無人駕駛小型飛機(jī)、文物、小零件、食物、自行車、小建筑等，令人耳目一新。所以我們可以利用該技術(shù)進(jìn)行空間、沙發(fā)、椅子，餐桌等物體的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)立體化教學(xué)成果。

結(jié)語

本文通過研究3D打印技術(shù)的功能，結(jié)合《設(shè)計(jì)透視學(xué)》課程中的單體家居設(shè)計(jì)，以及家具配置形式，以及室內(nèi)設(shè)計(jì)和家具設(shè)計(jì)的發(fā)展，分析出3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)單體家具模型的可用性，得出以下結(jié)論：3D打印技術(shù)印技術(shù)在在使用時(shí)也存在著存在一個(gè)很大的制約因素，精通3D打印的專業(yè)人員，在實(shí)際的3D家具模型打印過程中需要運(yùn)川用大量家具結(jié)構(gòu)、工程方面的知識(shí)以及精細(xì)的技巧.并且可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)，打印完成后還需要大量磨削、燒結(jié)、切割、組裝等手下工序，但是利用3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)透視學(xué)教學(xué)是我們?cè)诮虒W(xué)模式中的一種創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)

[1]2017年3D打印機(jī)將崛起 市值有望50億美元 .中國3D打印產(chǎn)業(yè)網(wǎng).2013-03-24

[2]3D打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析王雪瑩 - 《中國高新技術(shù)企業(yè)》

[3]3D打印材料介紹 .叁迪網(wǎng).

[4]人性化家具設(shè)計(jì)的透析與拓展《合肥工業(yè)大學(xué)》， 2006