數(shù)字雕塑技術(shù)在高校中的應(yīng)用發(fā)展研究

于光勇

摘 要：隨著5G和3D打印技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化科技的時(shí)代也隨之到來，現(xiàn)代雕塑藝術(shù)家已經(jīng)不用再受制于傳統(tǒng)的雕塑手段，可以使用數(shù)字雕塑專用軟件，圍繞現(xiàn)實(shí)存在的事物或者頭腦中虛擬出來的物品進(jìn)行數(shù)字雕塑。數(shù)字雕塑技術(shù)是一項(xiàng)發(fā)展迅速的高新技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)被應(yīng)用到諸多領(lǐng)域，高校也隨之開始重視培養(yǎng)這一方面的技術(shù)人才。文章將圍繞數(shù)字雕塑技術(shù)在高校中的實(shí)際應(yīng)用以及發(fā)展進(jìn)行詳細(xì)的分析討論。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng);3D打印;數(shù)字雕塑技術(shù);高校

一、概念分析

（一）數(shù)字雕塑技術(shù)

數(shù)字雕塑是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行虛擬的雕塑，由二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)組成，是由虛擬到虛擬的一類創(chuàng)作方式。傳統(tǒng)的雕塑手段是將石頭、木頭等材料，通過“雕”與“塑”的手段轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌煨偷膶?shí)物，存在的維度是現(xiàn)實(shí)的，而數(shù)字雕塑與之相反，存在的維度是虛擬的。維度的不同是造成兩者之間不同的最根本原因，因?yàn)閿?shù)字雕塑突破了空間的局限性，處于相對(duì)無限的狀態(tài)，而傳統(tǒng)的雕塑仍然是局限于有限的三維立體空間。近年來，數(shù)字雕塑技術(shù)突飛猛進(jìn)，主要依靠ZBrush、Maya、3D MAX、C4D、Blender等專業(yè)軟件的大力支持。

（二）數(shù)字雕塑的類型

數(shù)字雕塑從成本類型上可以分成兩個(gè)類型：一種是利用計(jì)算機(jī)軟件根據(jù)輸入要求，操作3D打印機(jī)、數(shù)控機(jī)床、激光雕刻機(jī)、快速成型機(jī)等機(jī)器設(shè)備將相關(guān)材料塑造成為實(shí)體雕塑作品。另一種則是利用計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)模擬制作的影視游戲的自然景物、背景道具、虛幻角色和純?nèi)S作品等虛擬雕塑產(chǎn)物，例如，游戲《王者榮耀》中的人物角色、影視劇中的動(dòng)漫角色。

（三）應(yīng)用發(fā)展數(shù)字雕塑技術(shù)的實(shí)際意義

隨著網(wǎng)絡(luò)和3D打印技術(shù)的飛速發(fā)展，有很多人認(rèn)為數(shù)字雕塑技術(shù)的目的就是為了用機(jī)器取代人工，實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展。其實(shí)發(fā)展數(shù)字雕塑技術(shù)的目的并不是將傳統(tǒng)雕塑取代，而是使現(xiàn)代雕塑家可以不在超越傳統(tǒng)雕塑上走彎路。數(shù)字雕塑技術(shù)有其特有的使命，作為一種新的技術(shù)種類，它有著強(qiáng)大的功能和無限的魅力，例如，雕塑家可以使用雕塑數(shù)字軟件，在數(shù)字空間中建造物品模型，通過電腦數(shù)字程序調(diào)用相關(guān)命令從而設(shè)置多彩多姿的物品樣態(tài)，同時(shí)可以以此為樣本隨時(shí)進(jìn)行適度修改和調(diào)整。在數(shù)字虛擬的空間中，雕塑家不再受制于材質(zhì)、空間等因素，可以自由發(fā)散思維，對(duì)事物開展無限制的想象，進(jìn)行無限制的創(chuàng)作，這就可以達(dá)到想要的效果，并且這對(duì)我國文物修護(hù)和保護(hù)領(lǐng)域來說可謂是大有幫助。對(duì)于各大高校來說，培養(yǎng)此類高新技術(shù)的人才，不但可以推動(dòng)此領(lǐng)域的科技創(chuàng)新，還可以為我國諸多領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)。

二、應(yīng)用與發(fā)展

（一）在虛擬環(huán)境中的應(yīng)用

隨著5G網(wǎng)絡(luò)的上市，我國在動(dòng)漫和游戲領(lǐng)域都取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，我們?cè)阢y屏上看到的奇特動(dòng)漫人物和游戲里面的游戲角色，這些現(xiàn)實(shí)生活中不存在的虛擬人物角色的打造都離不開一項(xiàng)高新技術(shù)——數(shù)字雕塑技術(shù)。利用數(shù)字雕塑技術(shù)可以制作動(dòng)漫里邊的人物形象、環(huán)境背景，可以制作動(dòng)漫中經(jīng)典人物的服裝、道具，還可以為定格動(dòng)畫制作動(dòng)畫模型，甚至打印動(dòng)漫食品造型。在高校計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，有很多專業(yè)是關(guān)于軟件開發(fā)和游戲開發(fā)的，所以高校學(xué)生在做游戲開發(fā)教學(xué)的過程，就可以應(yīng)用此技術(shù)進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用。學(xué)生和教師可以使用數(shù)字雕塑軟件在計(jì)算機(jī)數(shù)字虛擬空間中對(duì)角色目標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)雕刻，然后通過3D打印機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)打印，打印完成后再根據(jù)需要進(jìn)行上色處理即可。整個(gè)打印過程中不需要人工干預(yù)，不僅快速便捷，而且效率還很高，并且這種技術(shù)不僅僅可以應(yīng)用在這些領(lǐng)域，也可以應(yīng)用在其他有相似需求的科技領(lǐng)域。

（二）在藝用解剖教學(xué)中的應(yīng)用

高校美術(shù)學(xué)院都會(huì)開設(shè)一門藝用解剖的，數(shù)字雕塑技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的藝用解剖課程有很大的輔助作用。數(shù)字雕塑技術(shù)是在三維建模的基礎(chǔ)上制作一系列人體模型的，這使學(xué)習(xí)藝用解剖課程的學(xué)生可以很直觀地看到三維模式下人的肢體結(jié)構(gòu)，可以讓學(xué)生很輕松理解藝用解剖學(xué)里面晦澀難懂的知識(shí)，從而提高學(xué)習(xí)效率，降低實(shí)操的難度。學(xué)生可以通過動(dòng)態(tài)的流程演示，觀看到人體結(jié)構(gòu)的變化，觀察并理解造型繪畫中的陰影關(guān)系、透視變化等。教師還可以利用軟件三維模式的演示來還原真實(shí)畫面，給學(xué)生們更詳細(xì)生動(dòng)地講解知識(shí)，加快學(xué)生接受理解知識(shí)的速度。

（三）虛擬修復(fù)和數(shù)字化保護(hù)方面的應(yīng)用

北京師范大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長周明全教授憑借“文物虛擬修復(fù)和數(shù)字化保護(hù)技術(shù)的研究與應(yīng)用”項(xiàng)目，榮獲了2009年國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。周教授在該項(xiàng)目中提出了對(duì)文物進(jìn)行“虛擬修復(fù)”的理念，圍繞我國文化遺產(chǎn)大量的保護(hù)需要，運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)，將計(jì)算機(jī)引入到文化遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域，創(chuàng)建了新型的文化遺產(chǎn)保護(hù)模式，制定了一系列對(duì)文化資源進(jìn)行數(shù)字保護(hù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，突破了文物數(shù)字信息化保護(hù)與傳承的核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)文物的精確建模和數(shù)字虛擬修復(fù)，為我國文化遺產(chǎn)的保護(hù)和傳承提供了堅(jiān)實(shí)保障。此項(xiàng)目技術(shù)就有應(yīng)用到數(shù)字雕塑技術(shù)，運(yùn)用此技術(shù)可以對(duì)受損的文物進(jìn)行修復(fù)，達(dá)到保護(hù)文物的目的。例如，在我國的秦兵馬俑修復(fù)、唐代公主面貌復(fù)原、青銅器碎片匹配及拼接等一系列珍貴文物修復(fù)中都用到了數(shù)字雕塑技術(shù)。我國諸多高校都有自己的博物館，博物館內(nèi)保存的文物的修復(fù)工作應(yīng)用到此技術(shù)可以大大提高修復(fù)的效率以及修復(fù)的完整度，既實(shí)現(xiàn)修復(fù)文物的目的，還有效保護(hù)了珍貴的文化遺產(chǎn)。我國文物的數(shù)量巨大，形式多樣，其材質(zhì)、屬性也各不相同。隨著保存時(shí)間的不斷延長，這些歷經(jīng)歲月的珍貴文化遺產(chǎn)，或多或少地受到了破壞，比如一些陶瓷用具已經(jīng)出現(xiàn)裂紋甚至破碎，一些竹器、木器出現(xiàn)了殘缺、裂縫、飽水、變色，部分出土的精美紡織品、紙張等迅速氧化朽爛，還有部分金屬文物生銹嚴(yán)重、著色退化等，所以對(duì)數(shù)字雕塑技術(shù)的應(yīng)用也是必不可少的環(huán)節(jié)。

（四）數(shù)字雕塑技術(shù)的發(fā)展前景

隨著云計(jì)算、云存儲(chǔ)和5G的逐步發(fā)展，我們每一個(gè)人都基本上擁有了一個(gè)自己的“云電腦”，有自己的賬戶、存儲(chǔ)空間等，雕塑家可以隨時(shí)隨地使用“云電腦”進(jìn)行雕塑創(chuàng)作，創(chuàng)作空間可以說處于一個(gè)相對(duì)無限的情況，也就是說再也不用必須到工作室才能進(jìn)行創(chuàng)作，也不再受到工作地點(diǎn)和所在環(huán)境的限制。雕塑家有了“云電腦”這個(gè)便利助手，就不用再擔(dān)心受原來電腦運(yùn)算能力的限制，更便利的是攻克了使用電腦進(jìn)行大型雕塑創(chuàng)作時(shí)常出現(xiàn)的系統(tǒng)崩潰、電腦死機(jī)等問題。在不久的將來，一旦“云電腦”和量子計(jì)算實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，電腦的運(yùn)算數(shù)量將不會(huì)再有限制，大型的數(shù)字雕塑的空間運(yùn)算、模擬雕塑等都將順利實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，隨著5G技術(shù)的廣泛運(yùn)用，即使雕塑家同時(shí)使用VR技術(shù)、AR技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)作，其所需要的計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大運(yùn)算也可以在流暢性和工作效率上得到根本保證。托尼·克拉格曾經(jīng)指出，攝影在19世紀(jì)中葉對(duì)繪畫藝術(shù)造成的巨大變革沖擊，和當(dāng)前電腦技術(shù)對(duì)雕塑藝術(shù)的巨大變革沖擊的影響是一致的。經(jīng)過150年的時(shí)間，人類終于發(fā)明了一項(xiàng)自動(dòng)化生成立體造型的現(xiàn)代技術(shù)，其功效就如同造像術(shù)一樣，使得三維塑造展示的雕塑藝術(shù)更加便捷高效。當(dāng)前，正在高歌猛進(jìn)的5G技術(shù)將把數(shù)字雕塑技術(shù)帶入到一個(gè)全新的時(shí)代，更加強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)字運(yùn)算和數(shù)字模擬建模等技術(shù)，將推動(dòng)數(shù)字雕塑成為現(xiàn)代智慧生活的重要推動(dòng)力。

三、結(jié)語

總的來說，數(shù)字雕塑技術(shù)在我國諸多領(lǐng)域都有很大的利用價(jià)值，在高校利用此技術(shù)幫助學(xué)生學(xué)習(xí)、做實(shí)際性應(yīng)用工作都不在話下，所以高校應(yīng)該重視這方面技術(shù)人才的培養(yǎng)，像這一類高新技術(shù)是走在科技領(lǐng)域的最前端的，其發(fā)展?jié)撃芏际俏粗模羌夹g(shù)的發(fā)展不僅能給從事雕塑行業(yè)的人帶來福音，還能輔助其他的一些傳統(tǒng)領(lǐng)域向前發(fā)展，這就說明數(shù)字雕塑技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值非常高。現(xiàn)在正處于5G、云計(jì)算、云存儲(chǔ)發(fā)展的智能時(shí)代，數(shù)字雕塑技術(shù)的發(fā)展還依賴于此，所以數(shù)字雕塑技術(shù)的發(fā)展前景也是巨大的，任何技術(shù)的發(fā)展都是通過升級(jí)和不斷革新才走向世界的，數(shù)字雕塑技術(shù)未來的發(fā)展之路還一望無際，在不同領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展都是非常可觀的。

參考文獻(xiàn)：

[1]張瀚文，曾渝理.信息時(shí)代“展示設(shè)計(jì)”課程中的交互設(shè)計(jì)創(chuàng)意培養(yǎng)[J].課程教育研究，2017（17）：165.

[2]左祺琦.自動(dòng)化數(shù)字技術(shù)對(duì)中國傳統(tǒng)繪畫的影響[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2019（3）：157-159.

[3]劉海濱.淺談數(shù)字技術(shù)在雕塑教學(xué)中的應(yīng)用[J].文化創(chuàng)新比較研究，2018（15）：51.

作者單位：

遼寧傳媒學(xué)院