Arduino+3D打印技術與個性化室內藝術品創作初探

王紅兵 曾憲高

摘 要：隨著數字化時代的快速發展，3D打印技術也隨之來到我們身邊，也是目前分享產品、信息的新發展趨勢。本文分析了3D打印技術在家居用品、家具和室內裝飾藝術制造、設計中的應用；探索了室內設計中的實踐方式、設計中的分享方式；從而讓大家都能參與、共享于設計之中，以致于在設計中的技術限制、思想禁錮得以打破，從而可以高效率實現具有個性化、私人定制的家居室內空間。

關鍵詞：3D打印技術；數字化；交互藝術

3D打印技術廣泛應用于設計學科各專業，不僅使設計產品變得容易很多，還使在產品計中所消耗的時間及成本也大大減少了，同時在現代產品設計中有一種未來氣息、幾何特點、藝術氣息呈現出來。促進了設計學類理念的發展、創新。

一、關于3D打印技術

運用3D打印技術的方法完全相反于傳統的材料去除加工方法；它是在三維數字模型的基礎之上，其對材料結合的工藝一般使用一層一層添加制造方式，通常也稱之為無模成型、分層制造，它整合了材料、信息、生物和控制等技術；人們又稱它為“添加制造”技術。現在，在工業設計、軍事、建筑、醫療和航天等領域都已廣泛運用3D打印技術。且在藝術設計領域也進行了各種越界性的嘗試運用3D打印。

二、關于Arduino平臺

Arduino是一款便捷靈活、方便上手的開源電子原型平臺。包含硬件（各種型號的Arduino板）和軟件（Arduino IDE）。Arduino能通過各種各樣的傳感器來感知環境，通過控制燈光、馬達和其他的裝置來反饋、影響環境。板子上的微控制器可以通過Arduino的編程語言來編寫程序，編譯成二進制文件，燒錄進微控制器。使用Arduino與Adobe Flash，Processing，Max/MSP，Pure Data，SuperCollider等軟件結合，作出互動作品。Arduino可以使用現有的電子元件例如開關或者傳感器或者其他控制器件、LED、步進馬達或其他輸出裝置。Arduino也可以獨立運行，并與軟件進行交互，例如：Macromedia Flash，Processing，Max/MSP，Pure Data，VVVV或其他互動軟件。Arduino的IDE界面基于開放源代碼，可以免費下載使用，開發出更多令人驚艷的互動作品。

三、Arduino+3D打印技術在個性化室內藝術品設計中的應用

在室藝術品設計中運用3D打印技術像室內擺件、燈和一些家具等這些都屬于室內裝飾設計，按傳統概念來理解，一些室內擺件，設計者們初期會繪制產品的平面或者三維的效果圖，然后再確定制作產品所需要的材料，然后進行開模，開模的價格昂貴，對于設計、工藝有點復雜的，需要很長的施工周期；還要花費高成本。設計者們在初期定型產品的時候會反復修改模型，反復開模，因此導致了一個產品的成型有著高昂的代價，讓一些設計者們在在將設計構思在變成產品的時候望而止步，但現在應用3D打印技術，就可以解決以上問題。在室內藝術品設計中應用3D打印技術時，對于那些復雜形態的設計；很多鏤空設計；復雜幾何造型的設計等，一下就會覺得很簡單了；在線條之間的連接上基本是沒有斷點且更連貫；在效果圖和實際產品間可以做的基本是一樣的，設計者的設計水平也無形中提升了。在室內藝術品設計中3D打印技術運用發展現在，人們有越來越強的環保意識，這點觀念恰巧又是3D打印技術的特點，不管是從領域技術、使用行業的發展和社會思想觀念上來考慮，3D打印技術都是有不可估量的發展前景。在室內藝術品設計時，客戶可以根據自己的愛好，通過Arduino電子平臺+3D打印技術定制一個具有個性化的產品，室內藝術品可以與用戶進行交互，不僅可以縮短產品提交的工期，還可以減少原材料，降低成本，它在一定程度了節省了資源，避免了浪費。

四、3D打印技術在室內藝術品設計中應用的問題及展望

當前，從3D打印技術應用的情況來看，要想廣泛推廣在本行業內，還是有很多條件的限制，如：3D打印機自身性能、成本、打印材料和精度等。現在主要是在工業零件、模型等形態比較小的設計中應用。在室內藝術品設計中打印產品時，由于打印空間界的局限，很多時候設計的產品會受到大小的限制，所以還需要提高3D打印機技術。未來，云技術、互聯網技術和3D打印技術相互滲透，設計成果的資源實現共享。這時，必須考慮保障消費者權益責任、保護設計師的設計產權、保護環境、利用資源等問題。不久的將來，我們的制造方式和設計思路必定會被3D打印所改變。

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基金項目：湖南省大學生研創項目《運用Arduino+3D打印技術創作個性化室內藝術品》研究成果，項目編號：湘教通〔2016〕283號-929；湖南應用技術學院重點學科（設計學）研究成果，編號：XKJS（HY2017）-4；湖南省教育科學“十三五”規劃課題“地方高校數字媒體藝術專業創客教育實踐研究”，編號：湘教通[2016]51號XJK016CGD027