3D打印技術對服裝設計范式的改變與重構

嚴潔如 黃玉冰

摘? 要：隨著AI、大數(shù)據(jù)等技術的快速發(fā)展，3D打印技術的應用發(fā)展趨勢已表現(xiàn)出服務智能化、材料多樣化、應用普及化和價格平民化等特征。3D打印技術在服裝設計和制造領域的應用越來越廣。通過調(diào)研3D打印技術在服裝領域中個性化設計與制作方面的應用優(yōu)勢、數(shù)字化設計到數(shù)字化生產(chǎn)的便捷、新材料的有機結合拓展的概念等3個方面，揭示了當前服裝設計與制造面臨的現(xiàn)狀，從設計生態(tài)鏈、設計觀念、設計主體和設計風格等方面分析了服裝設計的變化，認為傳統(tǒng)的服裝設計范式正面臨多維的、結構性的沖擊，只有主動迎接技術創(chuàng)新帶來的變化，積極構建新的符合未來發(fā)展要求的新范式才是較好的方法。

關鍵詞：3D打印技術;服裝設計范式;改變與重構

服裝設計具有顯著的跨學科、兼容性特征，在滿足人的生理功能需求和人們的精神生活需求的過程中，也與現(xiàn)代科學技術、生產(chǎn)方式唇齒相依?？萍嫉陌l(fā)展與進步將不斷拓展服裝設計的領域，改變傳統(tǒng)的傳統(tǒng)觀念。3D打印技術是近年來新興的制造技術，它的產(chǎn)生與應用普及給傳統(tǒng)的服裝設計帶來了巨大的沖擊，正在重構新的、符合科技發(fā)展趨勢的服裝設計范式。

一、3D打印技術的發(fā)展

（一）3D打印技術的分類與應用

3D打印（3DP）是快速成型技術的一種，又稱增材制造，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎，運用可聚合成型材料，通過聚集疊加的方式構造物體的技術。目前，3D打印技術主要分為熔融沉積式（FDM）、分層疊加式（GLOM）、光敏樹脂固化成型式（SLA）、選擇性粉末激光燒結式（SLS）、激光選區(qū)融化式（SLM）等類型[1]。從最初的高端試驗研究到逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，3D打印技術的普及只經(jīng)過了短短的十多年時間，該技術已廣泛應用于首飾、服裝、鞋類、工業(yè)設計與制造、建筑與工程、汽車，航空航天、醫(yī)療、教育、地理信息系統(tǒng)、軍工等眾多領域。

（二）3D打印技術應用的未來發(fā)展趨勢

在經(jīng)歷了前期的基礎研究和應用探索后，3D打印技術的未來發(fā)展進入了高質量發(fā)展階段，未來趨勢將表現(xiàn)出服務智能化、材料多樣化、應用普及化和價格平民化等特征。

隨著AI、大數(shù)據(jù)技術的快速發(fā)展，3D打印技術與AI、大數(shù)據(jù)等技術的結合已成為必然。這種結合將會推進3D打印技術的應用實現(xiàn)高度智能化，為用戶提供更加良好的使用體驗。服務的智能化首先是3D打印設備的智能化。除了進一步降低設備價格外，還應當提供更多人性化的功能，例如可視化功能，向用戶展示整個3D打印流程，用戶可以根據(jù)實時畫面隨時調(diào)節(jié)打印參數(shù)，有利于獲得想要的打印產(chǎn)品。其次，在應用軟件方面，多功能、低門檻的操作將會支持更多類型的打印需求。

目前、打印材料是3D打印技術應用與發(fā)展的關鍵。研發(fā)可應用于不同3D打印領域的多類型材料，已成為3D打印技術創(chuàng)新發(fā)展的重要內(nèi)容。在現(xiàn)有的光敏樹脂材料、高分子粉末材料、熔絲線材、木塑復合材料等的基礎上，更多的與人們生活相關的材料研究正在大力推進。“除了提供更加豐富的配套材料外，在材料的性能方面、穩(wěn)固性方面，以及特殊環(huán)境適應性方面，也會得到極大的改善，從而讓3D打印產(chǎn)品可以在各個領域、各種環(huán)境發(fā)揮明顯的應用優(yōu)勢?！盵2]

性能的強大和技術門檻的“降低”必將帶來應用的普及和價格的大幅下降，這種普及和下降又將促進應用面的不斷拓展。以服裝領域為例，2017年以色列服裝設計師DanitPeleg在自己的網(wǎng)站上推出可以在線訂購的3D打印夾克當時一件售價1500美元，2019年底，類似的夾克已降低至360美元，在可以預見的未來，價格將會進一步降低。這打開了普通民眾的消費通道，也將使3D打印技術獲得更廣泛的推廣。

二、3D打印技術在服裝設計與制造中的應用現(xiàn)狀

服裝設計是時尚設計的主要領域，科技時尚也是時尚設計的主要內(nèi)容。3D打印技術作為現(xiàn)代制造的升級換代技術，剛研發(fā)之初在服裝設計與制造中就開始探索應用，近年來，隨著技術的推廣與普及，更是進一步成為服裝設計與制造高質量發(fā)展的生力軍。目前，3D打印技術在服裝設計與制造中的應用主要在以下幾個方面。

（一）個性化的設計與制作豐富了服裝形態(tài)和風格

通過個性化的服裝配件或組件，改變大眾對服裝的傳統(tǒng)認知，實現(xiàn)服裝形態(tài)、科技形態(tài)與傳統(tǒng)文化的有機融合，提供新的體驗和全新的視覺感受。2019年，Stratasys公司使用3D打印機將聚合物直接添加到“Chro-Morpho”系列服裝上，實現(xiàn)了傳統(tǒng)方法無法實現(xiàn)的獨特顏色和紋理組合，創(chuàng)造了3D打印和紡織品之間的和諧。“我們創(chuàng)造了皮膚般的錯覺，可以改變色調(diào)和深度來描繪昆蟲的天生偽裝，顏色轉移和光度?！盵3]

服裝設計師Iris van Herpen更是專注于3D打印服裝的設計，充分利用3D打印技術優(yōu)勢，開創(chuàng)了3D打印服裝的全新領域。

（二）從數(shù)字化設計到數(shù)字化生產(chǎn)使服裝設計成果轉化更便捷

3D打印技術是一種以數(shù)字模型文件為基礎，可以實現(xiàn)數(shù)字化輸出構造物體的技術。傳統(tǒng)的服裝設計和生產(chǎn)在3D打印技術的背景下，模式已發(fā)生變化。英國Tamicare公司于2005年開發(fā)出一種服裝制造系統(tǒng)Cosyflex，并通過不斷的升級完善，可以進行大批量3D打印紡織品生產(chǎn)和個性化生產(chǎn)需求。與傳統(tǒng)的服裝制造業(yè)相比，服裝3D打印生產(chǎn)系統(tǒng)不需要剪裁和縫制，可以有效消除材料浪費，使生產(chǎn)過程更為環(huán)保，還可以將傳感器和導線同時打印到衣服中，促進了智能穿戴技術的發(fā)展。3D打印服裝生產(chǎn)線使未來服裝制造業(yè)更智能高效、更便捷、更環(huán)保[4]。

同時，在色彩輸出方面，3D打印機也已升級了傳統(tǒng)的單一色彩輸出功能，制造商Mimaki推出的Mimaki3DUJ-553UV LED打印機可以打印1000萬種色彩，設計師無需再為面料的紋樣和色彩糾結，完全可以根據(jù)自己的設計理念完成一體化的設計與輸出。

（三）新材料與3D打印技術的有機結合使服裝的概念得到大力拓展

與3D打印技術相配套的新材料研發(fā)及應用改變了人們對3D打印技術只適合制作“生硬”物品的觀念，同時，也極大地拓展了傳統(tǒng)的服裝概念。人們長久以來在服裝方面的夢想，通過新材料與3D打印技術的有機結合正在變?yōu)楝F(xiàn)實。

麻省理工研究團隊從納豆中提取納豆菌并將其用3D打印技術打印到氨綸織物中，研發(fā)出了生物混合面料。穿著這種3D打印的服裝會根據(jù)人們汗?jié)竦那闆r作出反應并幫助其排汗與散熱，會自動收縮與擴張，極大增加了穿著的舒適性[5]。

在設計過程中，設計師使用3D打印技術制作出具有抽象結構的智能材料，這些抽象結構能夠根據(jù)人類行為的改變發(fā)生形狀變化。例如，作品BODYSCAPE——一款以人體行為為靈感的交互式3D打印時尚單品，將身體的運動與燈光閃爍結合在一起，讓服裝的穿著體驗提升到了一個新的高度，成為光與人類運動的詩意舞蹈組合。

三、3D打印技術的應用

與普及給服裝設計帶來的改變

從3D打印技術在服裝設計與制造中的應用現(xiàn)狀可知，全球有大量的科研機構和科技型企業(yè)在致力于3D打印技術在服裝設計和制造領域的研究，并在不斷取得突破性的創(chuàng)新成果。全球有一批頂級服裝設計師在進行基于3D打印技術的服裝設計，誕生了許多開創(chuàng)性的優(yōu)秀作品。采用3D打印技術制造的服裝為用戶提供全新的著裝體驗的同時，也在得到越來越多的人的認同。隨著3D打印技術在服裝設計和制作行業(yè)的應用與普及，傳統(tǒng)的服裝設計范式必將因技術的沖擊發(fā)生變化，特別是在設計生態(tài)鏈、設計觀念、設計主體和設計風格等方面的變化最為顯著。

（一）設計生態(tài)鏈的改變

在傳統(tǒng)大工業(yè)時代的服裝產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈中，各節(jié)點的關系如圖5所示，在這樣的生態(tài)鏈中，設計者是起點，但是設計者又必須依托于服裝制造企業(yè)而使設計作品轉化為產(chǎn)品，設計作品的消費者是制造企業(yè)，制造企業(yè)通過營銷者將產(chǎn)品轉化成商品銷售給大眾消費者。在傳統(tǒng)的生態(tài)鏈中，設計者是被動的信息接受者和不可控的單向設計作品輸出者。而3D打印技術的普及應用，將徹底改變設計師依賴于制造企業(yè)的模式。3D打印技術不要求批量的生產(chǎn)，為設計師個體的資源投入提供了低門檻的便利，設計師可以直接通過3D打印設備生產(chǎn)產(chǎn)品，銷售給大眾消費者。同時，如果遠程的3D打印技術個體輸出得到普及和應用，也可以將設計作品直接銷售給大眾消費者，大眾消費者自主通過3D打印設備生產(chǎn)產(chǎn)品。設計者由“打工者”變成了生態(tài)鏈的“主導者”。服裝設計領域的傳統(tǒng)設計生態(tài)鏈將被顛覆。新的以設計師為核心的生態(tài)鏈將逐步形成[6]（如圖7）。

（二）設計觀念的改變

從人類的服裝發(fā)展史我們可以得知，服裝的產(chǎn)生最初是從御寒遮體開始的，然后發(fā)展到精神、文化、審美、倫理等功能，而隨著3D打印技術在服裝設計領域的應用，服裝設計的觀念從定義、功能、形式到工程技術都進一步發(fā)生了變化。

關于服裝的定義，傳統(tǒng)的服裝主要體現(xiàn)在保護和裝飾方面，在集成了可穿戴設備后的現(xiàn)代服裝，已經(jīng)將“保護”和“裝飾”內(nèi)涵拓展至“工具”“娛樂”“醫(yī)療”“康養(yǎng)”等領域。服裝設計也由原來的形式設計、色彩設計、結構設計等拓展至體驗設計、界面設計等領域。

3D打印技術也促進了服裝制造工程技術的變化，由原來傳統(tǒng)的打版、剪裁、縫制轉變成了數(shù)字化設計到數(shù)字化制造。設計師不再是在紙上畫圖，而是結合3D打印技術要求，進行立體的數(shù)字化設計。

（三）設計主體的回歸與重構

農(nóng)耕時代，服裝的設計與縫制都是以個體的方式進行，期間盡管也有少量的“專業(yè)人士”專門設計和縫制服裝，但是，全民對服裝設計和縫制的參與是滿足當時人們穿衣需求的主要方式。大工業(yè)化將農(nóng)耕時代的這種全民參與設計與制作的模式基本消滅，主要原因是因為大工業(yè)化將產(chǎn)業(yè)線分成了成段的產(chǎn)業(yè)片段，人們變成了產(chǎn)業(yè)線上的一個“零件”，喪失了獨立性和完整性。同時，大工業(yè)化生產(chǎn)在降低服裝制造成本的同時，也提升了產(chǎn)業(yè)進入門檻。大工業(yè)化生產(chǎn)所形成的標準，以區(qū)區(qū)幾個尺碼和有限的形式將服裝的需求者劃歸有限的類別，個性的體現(xiàn)和潛在愿望的滿足被嚴重壓制。在這樣的產(chǎn)業(yè)體系下，設計者只能無能為力地去適應，漸漸地忘卻了每一個服裝需求者其實才是設計主體這一初衷。

3D打印技術在服裝上的應用與普及，為片段化的產(chǎn)業(yè)整合提供了可能，也為服裝設計主體（民眾）的回歸提供了條件，服裝設計主體的構成將打破傳統(tǒng)的界限，實現(xiàn)重構。未來，每個人都可以把自己的身體數(shù)據(jù)掃描到電腦中，按下按鈕，就可以獲得最貼合自己身體曲線的衣服，也可以根據(jù)自己對服裝的要求進行自主設計，人人都將成為“服裝設計師”。另外，3D打印也不再需要像農(nóng)耕社會那樣花費大量的時間和精力去學習“女紅”，設備能幫助人們解決遇到的工藝問題，滿足人們的需求。同時，3D打印還可以實現(xiàn)永遠不可能通過手工做到的事，比如真正意義的對稱，3D打印哪怕在最細枝末節(jié)的地方也可以做到百分百的對稱。

四、結語

3D打印技術對傳統(tǒng)的服裝設計的沖擊是多維的、結構性的，不論是設計生態(tài)鏈，還是設計觀念，亦或是設計的主體都會在這種沖擊中作出調(diào)整。在這種技術的沖擊下，如何改變原有的基于傳統(tǒng)技術的設計范式，主動迎接技術創(chuàng)新帶來的新思維、新體驗，構建新的符合未來發(fā)展要求的新范式成為當前整個服裝設計界思考的課題。

參考文獻：

[1]胡嵩晗，胡媛茜，李根，任學暉.3D打印技術研究現(xiàn)狀及技術探究[J].科技展望，2016（25）：282.

[2]孟偉.3D打印技術及應用趨勢分析[J]科技創(chuàng)新與應用，2021（11）：146-148.

[3]3D打印服裝亮相2019紐約時裝周，面料上直接打印！[EB/OL].[2019-09-16].https：//zhuanlan.zhihu.com/p/82688345.

[4]何文卿.Tamicare：3D打印紡織成品[J].國際紡織導報，2014（7）：52.

[5]王斯佳，唐紅玉，鮑偉，鄧文韜.3D打印技術應用于服裝設計的研究現(xiàn)狀[J].紡織科技進展，2020（6）：42-45.

[6]周曉江，肖金花，劉青春.產(chǎn)品系統(tǒng)設計——存在、建構與改變[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2020：18.

作者簡介：

嚴潔如，江南布衣服飾有限公司中級服裝設計師。

黃玉冰，浙江理工大學服裝學院副教授。