3D打印卡通玩偶設(shè)計

郎竹筠 余建

摘 要：3D打印作為一種新興生產(chǎn)技術(shù)手段，因其快速、便捷等生產(chǎn)特質(zhì)已被多個領(lǐng)域廣泛運用。其中將3D打印技術(shù)運用在卡通玩偶的設(shè)計生產(chǎn)中，改變了傳統(tǒng)制作卡通模型的生產(chǎn)方式，有效的實現(xiàn)設(shè)計生產(chǎn)一體化，為卡通形玩偶帶來新的設(shè)計生產(chǎn)方法。

關(guān)鍵詞：3D打印;卡通玩偶設(shè)計;“小蛋殼”卡通玩偶

基金項目：江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)“小蛋殼寵物手辦3D打印工作室”（項目編號：201913963003Y）。

1 3D打印的趨勢

隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，數(shù)字化技術(shù)得到不斷發(fā)展，其中3D打印技術(shù)便是第三次工業(yè)革命中重要的數(shù)字化技術(shù)發(fā)明之一。3D打印是一種增材制造的技術(shù)，能夠快速實現(xiàn)物體的生產(chǎn)制造，3D打印技術(shù)原理主要是在搭建數(shù)字模型的基礎(chǔ)下，利用相關(guān)設(shè)備將材料直接轉(zhuǎn)換成為固體物品，這樣的技術(shù)可以展現(xiàn)出諸多特性。首先是快速化，由于可以通過堆疊等方式將復(fù)雜結(jié)構(gòu)物體快速實現(xiàn)，相較于傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)來說，數(shù)字建模后可直接生產(chǎn)，減去了制作模具等時間，從而極大的降低了生產(chǎn)的周期和人工成本。其次是多樣化，從技術(shù)模式角度看，3D打印具有多種“印刷”方式，根據(jù)材料的狀態(tài)（主要是液態(tài)和粉末）不同來選擇相應(yīng)的實現(xiàn)模式，常見的3D打印技術(shù)類型有SLA技術(shù)、3DP技術(shù)以及FDM熔融層積成型術(shù)等。最后是個性化，伴隨著家用3D打印的出現(xiàn)，許多創(chuàng)意愛好者可以在家就能體驗實物的生產(chǎn)制作過程，將自己的創(chuàng)意想法通過數(shù)字化建模及時有效進行修正，不受傳統(tǒng)工藝的局限，將靈感創(chuàng)意最大限度的表現(xiàn)出來。

因其生產(chǎn)特性的優(yōu)勢，3D打印在多個領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，這些技術(shù)快速融入到了日常生活生產(chǎn)等不同領(lǐng)域中，越來越受到各界的重視。在國外3D打印技術(shù)生產(chǎn)模式已經(jīng)較為成熟，美國是3D打印技術(shù)的重要發(fā)展國家，在2012年美國的3D打印產(chǎn)品近70萬件，在2013年美國政府還成立了增材制造的研究所并加強對3D技術(shù)的資金和技術(shù)的投入，到2016年該研究所已經(jīng)培訓(xùn)出近7000名3D打印技術(shù)人員。除了美國之外，德國、英國都先后成立了相關(guān)的研發(fā)組織以此大量普及3D打印技術(shù)。2019年以色列研究人員利用了該技術(shù)成功研發(fā)出了“完整”心臟，尚屬全球首例，這積極的證明了3D打印技術(shù)的無限潛力。在國內(nèi)3D打印技術(shù)也在不斷發(fā)展，2016年國務(wù)院印發(fā)的《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》中多次提到3D打印技術(shù)，李克強總理在國務(wù)院專題會議中也強調(diào)加快發(fā)展3D打印的問題。在政府的大力倡導(dǎo)下，圍繞“3D+”形成的生態(tài)圈已經(jīng)初具規(guī)模，3D打印不斷深入國內(nèi)多個領(lǐng)域，例如工業(yè)、教育、醫(yī)療等。但是國內(nèi)3D打印技術(shù)專利還是主要存在于高校中，企業(yè)和市場的技術(shù)普及度不高，因此國內(nèi)3D打印技術(shù)的日常化普遍應(yīng)用還需要不斷推進。

2 卡通玩偶設(shè)計與3D打印的結(jié)合

卡通形象的多樣性帶來了多種的組合方式和更加復(fù)雜的加工方式，在傳統(tǒng)的生產(chǎn)加工中，特別是一些玩偶手辦類都需要繁雜的制作工藝，需要在確定造型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)后再分模制作，并且還要完善各個零件的準備才能開始組裝物體，這樣的制作過程難免會造成材料浪費和制作誤差等問題。甚至在一般設(shè)計研發(fā)的過程中，從設(shè)計完成到樣品制作也會有一段修改甚至是返工的過程。但是如果利用3D打印就可以避免傳統(tǒng)設(shè)計制造帶來的相關(guān)問題。首先3D打印基于3D建模可以在設(shè)計前期針對設(shè)計不合理的地方進行實時修改，防止在制作中途發(fā)現(xiàn)問題從而做到設(shè)計的精準化。其次在生產(chǎn)制作中，卡通玩偶設(shè)計對卡通形象的要求較高，特別是對已經(jīng)具備知名度和群眾基礎(chǔ)的卡通形象更是如此，要把平面化的卡通形象準確的制作成立體物件，如果造型不準確、不精致、無細節(jié)，很容易造成消費者的反感和抵觸心理，從而變成粗制濫造的“山寨貨”，而3D打印技術(shù)針對數(shù)字模型中所提供的數(shù)據(jù)，將卡通形象最大限度的轉(zhuǎn)換成三維的實物形象。除此之外，3D打印技術(shù)可以搭建起實現(xiàn)各種結(jié)構(gòu)、特殊材料的創(chuàng)意橋梁，在創(chuàng)作角度中，它能夠提供極大的創(chuàng)作空間，設(shè)計者不用去顧慮制作工藝的困難程度，只要利用合適的材料，將數(shù)據(jù)模型完整輸入打印機中即可，整個過程只需要建模和打印兩步，輕松直觀的反應(yīng)出卡通形象的最終面貌。3D打印的材質(zhì)主要集中在塑料、金屬等，十分適用一般的卡通形象玩偶設(shè)計，適合進行隨身攜帶或者存儲擺放。

3 “小蛋殼”卡通玩偶制作

本次項目基于大學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新項目課題來實施，主要以“蛋殼”這一概念為核心，力求打造出可愛、治愈的卡通幼獸形象，整個設(shè)計主要表達出新生和希望，以此傳遞出正能量，從而打造出具有治愈屬性的卡通形象。每個卡通形象都存在于不同蛋殼之中，這樣的蛋殼設(shè)計既是本身形象的一部分又能夠方便放置卡通玩偶，促使整個設(shè)計不僅具有視覺欣賞性又體現(xiàn)了設(shè)計的功能性。

基于對3D打印的了解與運用，項目以3D打印為技術(shù)支撐，很好的實現(xiàn)了設(shè)計生產(chǎn)一體化。本次“小蛋殼”卡通玩偶的設(shè)計路線主要分為三個步驟。1）繪制完成手繪稿后，利用3D建模軟件將物體進行三維建模，在電腦中實現(xiàn)立體模型的直觀展現(xiàn)。2）通過電腦修改尺寸和相關(guān)模型結(jié)構(gòu)并利用相關(guān)軟件對其進行模型切片處理，這個步驟要防止模型的破面和穿插，以防在打印過程中模型的損壞。確認無誤后最后將文件輸入進3D打印機中即可進行打印生產(chǎn)。在打印中要將蛋殼部分和卡通形象部分進行分別打印，以此方便實現(xiàn)蛋殼和卡通形象的手動搭配，從而強化整個玩偶設(shè)計的趣味性。3）打印成的白模形象應(yīng)進行后期打磨處理，去除玩偶粗糙邊緣以及多余部分，最后進行涂料上色才算完成。整個設(shè)計項目去除設(shè)計研究的周期外打印制作周期僅為兩天。

4 總結(jié)

卡通玩偶通過利用3D技術(shù)快速實現(xiàn)生產(chǎn)，不僅縮短了卡通玩偶的傳統(tǒng)制作周期，而且因3D打印技術(shù)的數(shù)字化生產(chǎn)特質(zhì)，為卡通玩偶設(shè)計提供了更多創(chuàng)意空間。從中可以發(fā)現(xiàn)，將藝術(shù)與技術(shù)進行良好的結(jié)合，能夠孕育出更加新穎有趣的設(shè)計表現(xiàn)，這必將未來設(shè)計的發(fā)展的新常態(tài)。

參考文獻

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[3]許力.3D打印在創(chuàng)意設(shè)計中的應(yīng)用[J].設(shè)計（理論研究），2016.

作者簡介

郎竹筠（1992-），女，漢，江蘇蘇州市人，藝術(shù)碩士，昆山登云科技職業(yè)學(xué)院，研究方向：藝術(shù)設(shè)計視覺傳達設(shè)計。

余建（1999-），女，漢，貴州遵義人，昆山登云科技職業(yè)學(xué)院，研究方向：數(shù)字媒體藝術(shù)設(shè)計。