三維數字化建模在陶瓷生產中的應用

林國枝

摘 要 三維數字化建模也稱3D建模，文章主要闡述三維數字化建模在陶瓷生產中的應用，通過三維數字化建模與傳統陶瓷生產中雕塑環節的比較，得出三維數化建模在陶瓷生產中的優勢，提高設計效率、減少設計周期、節省資源、降低生產成本。針對生產流程遇到的關鍵問題提出解決方案。最后在分析陶瓷產品設計實際案例的基礎上，得出三維數字化建模在陶瓷生產中的應用價值和未來發展的趨勢。

關鍵詞 三維數字化；建模；3D打印；產品設計；陶瓷生產

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）220-0128-02

1 三維數字化建模在陶瓷生中的應用范疇

主要研究三維數字化建模在陶瓷生產中代替整個陶瓷生產的雕塑環節，數據的來源主要有兩個方面：一是運用三維數字化建模軟件進行正向建模。主要是利用三維數字化建模軟件進行正向建模，得到相關三維數據再結合3D打印技術進行數據的打印；二是利用三維掃描儀進行模型數據掃描再通過逆向建模成型軟件進行分析、修改、優化、完善等一系列數字化操作，從而得到數據。

在傳統陶瓷應用方面三維數字化掃描對研究歷代大師作品起到非常重要的作用，可以通過三維掃描機器把大師陶瓷作品或者古董進行數據采集，再用逆向成型軟件進行處理，在處理三維數據過程中可以對三維數據進行等比例放大縮小再用3D打印技術完整地打印出來。也可以在陶瓷作品三維數據的基礎上進行再創新。通過以上兩種方式得到的三維數據就相當于傳統陶瓷生產環節中的雕塑環節。

2 傳統制作陶瓷的方法與現代數字化建模技術的對比

傳統制作陶瓷先繪制產品平面的尺寸圖、三視圖。石膏開模師傅根據設計好的尺寸圖進行石膏模具開模，再根據石膏模型進行倒坯、修坯、烘干、上釉、燒制等環節生產出陶瓷產品。傳統的陶瓷產品設計圖基本以手工繪制或者仿制雕塑，比如根據平面圖紙進行車模的方式開樣品模型時，由于是采用減法的方式進行樣品模開模，稍有不慎就很容易把模型削掉。特別是初學者常常得重新來過。加大了工作量，增加了生產成本和制作周期，更重要的是嚴重影響整個項目的進展。

手工仿制雕塑在開模過程中設計師需要根據產品本身尺寸和造型特點與石膏開模師傅反復進行溝通、交流，才能最終定方案。影響生產效率。手工雕塑的作品進行一次開模后，需要進一步修改時，設計者就得重新雕塑，增加了樣品開發時間，造成很多資源浪費。

利用現代3D建模技術進行陶瓷產品建模，設計師與客戶進行充分的溝通，通過三維數化建模軟件進行陶瓷產品建模，再利用模型渲染軟件進行陶瓷產品渲染，這樣可以讓陶瓷產品在材質、質感等方面更加直觀、清晰、明了。

設計師可以用三維數字化建模軟件進行建模，再用渲染軟件把效果圖渲染出來或者利用3D打印的方式打印出數據模型與客戶進行溝通，待客戶確認好造型和效果之后，再進一步生產。這樣減少樣品開發的時間，降低樣品的生產成本，最終提高陶瓷生產效率。

在當今社會尤其是對缺少創業資金的設計者更是一個福音，設計者可以先通過三維數字化建模軟件進行陶瓷產品建模和效果圖的渲染，用互聯網的方式快速地向目標消費者展示產品，也可以通過電商眾籌的方式進行產品認購，籌集到資金再進行生產，待產品生產出來再寄送給消費者，這樣的方式可以緩解創業壓力。利用三維建模技術的優點，從業者隨時可以根據客戶提出的新問題進行修改、優化、完善。采用三維數字化建模技術大量減少了人力、物力、財力和原材料的消耗，縮短開發時間、提高勞動效率、降低生產成本。

3 三維數字化建模技術在陶瓷生產中的應用

3.1 三維數字化建模的工作流程

三維數字化建模一般分為幾個階段：項目確定、項目建模、項目完善、項目優化。

1）項目確定：設計師根據客戶需求進行項目的溝通并進行草圖繪制。

2）項目建模：設計師根據前期的草圖選擇適合的三維建模軟件進行產品建模，比如Rhino軟件常常用來制作有規則造型的陶瓷產品。ZB軟件常用用來制作一些人物造型，精雕軟件常常用來做一些產品表面的雕刻。設計師可以根據客戶需求的陶瓷產品的造型特點和自身建模習慣選用相關的建模軟件。

3）項目完善：根據客戶修改意見完善三維數據模型，再利用KeyShot、V-Ray等渲染工具根據不同產品的產品造型特點和客戶的需求，快速渲染出效果，非常方便后續產品的開發。

4）項目優化：這一階段的工作主要是為了生產美觀的陶瓷產品做服務，設計師選出的最佳方案進一步完善，比如陶瓷產品裝飾花紙的設計，提高陶瓷產品的附加值。在設計過程中充分考慮陶瓷成品與模型有17%縮收比值。建模過程中要把數字化陶瓷模型進行放大。緊接著就可以把數字化模型進行3D打印投入到生產環節。

3.2 三維數字化建模的優勢

三維數字化建模技術在陶瓷產品生產中起到舉足輕重的作用。特別是在陶瓷產品仿制和創新設計階段，通過一些三維數字化建模和渲染等相關計算機輔助設計軟件能為客戶完美呈現虛擬的產品造型和效果圖，方便讓客戶進行確認，同時也為陶瓷后續陶瓷開模提供了重要的參考依據。

3D數字化建模、三維掃描、數據逆向建模處理、渲染等軟件和相關建模、處理技術的應用可以為客戶提供各種各樣的造型和陶瓷產品的效果圖供顧客選擇，讓前期的設計環節更加便捷、快速。在前期虛擬三維數據模型參數修改的過程中能激發更多的創作靈感進行創新設計，三維數字化建模技術的應用為設計師設計、修改方案提供了便利。

設計師在設計過程中可以天馬行空地進行一些創新性的設計，也可以把考慮再三的設計方案，用三維設計軟件非常快速、直觀的展現出來。借助三維數字化技術實現更多的設計方案，降低設計時間、提高成交效率。

3.3 現代三維建模技術在陶瓷生產中的應用

現代三維建模技術在陶瓷生產中的應用主要借助3D打印技術。3D打印在陶瓷生產中的應用方式主要有兩種。

一種是用3D打印材料先打印出產品模型，把模型開成石膏模具，再對模具進行注漿等傳統的陶瓷生產方式進行生產。

另一種是直接成型，直接成型的方法是指用陶泥打印機根據三維數字化模型的數據直接打印成陶泥，這種方法能打印出結構復雜、造型獨特的陶泥產品，曬干后直接上釉，再通過傳統陶瓷生產方式進行燒制，提高陶瓷生產效率、降低生產成本，通過研究陶泥打印機主要用于日用陶瓷和陶瓷家居擺件等。

4 結論

三維數字化建模技術的應用讓陶瓷生產方式變得多元化，能輕易生產出異形的陶瓷作品，渲染技術的應用，可以先把要生產的陶瓷產品用計算機三維數字化技術先呈現出來，讓客戶確定之后再進行陶瓷生產，改變了傳統要生產出陶瓷樣品才能讓客戶確認的弊端，節約了很多資源。

通過建模技術在陶瓷生產中的研究使得陶瓷產品設計插上了展翅高飛的翅膀，三維數字化建模技術的發展加速了陶瓷制造業向著“智能化”發展。為陶瓷產品設計提供了更為廣闊的發展空間，加速了陶瓷產品設計向著多元化發展。

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