數字雕刻在首飾設計中的應用研究

張振東+袁玉明

【摘要】數字雕刻是利用計算機模擬傳統雕塑中的形體塑造。相對于工業類的NURBS建模，數字雕刻能夠制作更為復雜、寫實的造型。在首飾設計中，利用數字雕刻軟件可以彌補常規首飾設計軟件在造型中的不足。本文以數字雕刻軟件BRUSH為例，闡述作者利用數字雕刻技術在首飾設計中的應用研究。

【關鍵詞】數字雕刻 首飾設計 BRUSH

在首飾行業中，首飾設計是首飾加工工藝流程的第一個環節。隨著工藝及技術的進步，首飾設計的方法從過去傳統的手繪到今天可以使用計算機進行無紙化設計。計算機首飾設計所能表現的細節、效果以及制作效率都比傳統手繪有所進步。利用軟件進行首飾設計對設計人員的要求除了必備的設計與審美能力之外，對手繪基本功的要求有所降低，因此也在一定程度上降低了從業門檻。目前針對首飾設計，已經有了多種專業軟件供我們使用，如JEW—ELCAD、MATRIX、3DESIGN等，這些軟件針對首飾設計而開發，從功能上更加符合首飾設計的要求，但是在某些方面依然存在不足，無法滿足首飾設計所能遇到的全部要求。本文所要探討的內容，就是以上問題中的一個方面，利用數字雕刻手段彌補常規首飾設計軟件在制作與表現方面的不足。

數字雕刻的理解，從雕刻的角度看，傳統的雕刻就是解決造型問題，這一點數字雕刻與傳統雕刻是一樣的。不同的是數字雕刻是通過計算機在虛擬環境中對虛擬的材料進行雕刻與塑形，得到的造型作品是虛擬的計算機數據。但并不是說數字雕刻作品無法變成實物，數字雕刻作品相對于傳統雕刻在實物轉換方面反而更具優勢。

在首飾設計中，什么情況下要用到數字雕刻？首先要分析現有首飾設計軟件的特點，像JEWELCAD、MATRIX、3DESIGN這類軟件，其建模的原理屬于NURBS建模，形體的創建基于曲線構架，他的特點是可以精確控制尺寸與曲率，常用于工業設計類建模。在首飾設計中運用這種建模方式在表現傳統的歐美款首飾時，具備精度高、造型準確、效率快的特點。但是當我們要表現人物、動物、寫實花草款的首飾造型時，NURBS建模方式就會顯得力不從心，曲面建模無法處理這些造型復雜的形體轉折與表面肌理。在通常情況下，這類模型都會采用手工雕蠟的手段進行制作。而數字雕刻在首飾設計中的應用，在方法上就是模擬傳統手工雕蠟。將手工雕蠟的技巧與優勢通發揮在軟件上，甚至數字雕刻要比手工雕蠟在造型上要更加高效、便捷。并且數字雕刻不受材料的限制，在虛擬空間中進行模型的塑造，可以放大到任何一個局部細節來制作，也可以縮小到整體進行觀察。當完成模型制作后，利用3D打印技術，可以精確將數字模型還原成實物，如利用3D噴蠟打印機，可以直接打印出用于金屬鑄造的蠟模。

數字雕刻在首飾中具備如此多的優點，要進行首飾數字模型雕刻，首先要選用數字雕刻軟件。筆者在研究過程中所使用的軟件是ZBRUSH。ZBRUSH軟件是一款功能強大的數字雕刻軟件，該軟件最初主要應用在游戲、動漫、影視等領域的高精度模型與貼圖制作。在計算機首飾設計中，使用ZBRUSH可以輕松的制作出動物、人物、寫實花草等造型復雜的首飾模型。它的優勢主要表現在以下幾個方面：

一、模擬塑形，在ZBRUSH中，形體的塑造是基于傳統雕塑的加減法造型，并且也真實的模擬出了泥塑的造型方法。軟件提供了多種造型筆刷，筆刷猶如泥塑創作時的雕塑刀，不同的筆刷可以模擬出不同的雕刻效果。

二、高精度，ZBRUSH軟件的建模方式屬于多邊形建模。與NURBS不同，多邊形建模所要表現的細節與多邊形面數成正比，復雜的形體與細節需要更多的面數來支撐，而ZBRUSH軟件的優勢就在它可以支持百萬級別的多邊形雕刻。并且在如此龐大的多邊形面數下進行雕刻，其操作是很流暢的。這是其他多邊形建模軟件無法比擬的。

三、網格布線，傳統多邊形建模，合理的網格布線更有利于我們進行形體雕刻。如使用田字格布線，可以使筆刷受力均勻并且形體不會造成拉伸。ZBRUSH軟件可以很好的處理多邊形網格布線，對于出現網格拉伸而無法雕刻的模型，利用軟件中的網格重構命令，可以很好的將布線重新轉為標準的田字格布線，并且模型本身的細節沒有任何影響。

四、UV功能，ZBRUSH的UV功能可以幫助我們在模型的表面賦予紋理。當制作重復的如二方連續、四方連續紋理時，通過將模型uv展平的方式，將平面的紋理灰度圖賦予在立體模型表面，就可以輕松的在模型表面制作紋理。

五、3D打印，ZBRUSH提供了針對3d打印數據的轉換工具。并且對模型進行數據優化。由于ZBRUSH模型具備百萬級別的面數，普通的3D打印機無法讀取如此龐大的模型，ZBRUSH提供了網格精簡功能，在模型雕刻完成后，針對模型表面形體的起伏平緩程度，降低形體平緩部分的網格面數。使模型在形體細節不損失的前提下大大降低數據量。

以上就是筆者在進行研究時總結的ZBRUSH軟件在首飾模型雕刻中的優點。但是ZBRUSH在首飾設計中也存在它的不足，多邊形建模相對于NURBS建模不能精確的控制尺寸，這一點通過在首飾設計軟件中建立尺寸參考模型，再導入ZBRUSH的方式可以使模型的尺寸誤差降低到可接受的程度。

計算機輔助設計的發展得益于技術的進步，但是計算機與軟件對于設計來講僅僅只是工具，最終決定設計的是設計者本身。計算機輔助設計是人的設計，不是機器的設計。新技術能夠開闊人的思維、激發人的創意與靈感，這才是我們真正需要從技術中獲得的。作為設計者與教育者，不僅要研究新的技術，更要啟發新的思維，利用技術的便利，創作出更好的作品，培養更好的人才。endprint