3D打印卡通玩偶設(shè)計(jì)

1、    3d打印卡通玩偶設(shè)計(jì)    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(gè)領(lǐng)域廣泛運(yùn)用。其中將3d打印技術(shù)運(yùn)用在卡通玩偶的設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)一體化，為卡通形玩偶帶來(lái)新的設(shè)計(jì)生產(chǎn)方法。關(guān)鍵詞：3d打印;卡通玩偶設(shè)計(jì);“小蛋殼”卡通玩偶基金項(xiàng)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(xiàng)目編號(hào)：201913963003y）。1 3d打印的趨勢(shì)隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，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

2、打印是一種增材制造的技術(shù)，能夠快速實(shí)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(guò)堆疊等方式將復(fù)雜結(jié)構(gòu)物體快速實(shí)現(xiàn)，相較于傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)來(lái)說(shuō)，數(shù)字建模后可直接生產(chǎn)，減去了制作模具等時(shí)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(lái)選擇相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)模式，常見(jiàn)的3d打印技術(shù)類(lèi)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(gè)性化，伴隨著家用3d打印的出現(xiàn)，許多創(chuàng)意愛(ài)好者可以在家

3、就能體驗(yàn)實(shí)物的生產(chǎn)制作過(guò)程，將自己的創(chuàng)意想法通過(guò)數(shù)字化建模及時(shí)有效進(jìn)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(lái)。因其生產(chǎn)特性的優(yōu)勢(shì)，3d打印在多個(gè)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(lái)越受到各界的重視。在國(guó)外3d打印技術(shù)生產(chǎn)模式已經(jīng)較為成熟，美國(guó)是3d打印技術(shù)的重要發(fā)展國(guó)家，在2012年美國(guó)的3d打印產(chǎn)品近70萬(wàn)件，在2013年美國(guó)政府還成立了增材制造的研究所并加強(qiáng)對(duì)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(guó)之外，德國(guó)、英國(guó)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

4、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(wú)限潛力。在國(guó)內(nèi)3d打印技術(shù)也在不斷發(fā)展，2016年國(guó)務(wù)院印發(fā)的“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃中多次提到3d打印技術(shù)，李克強(qiáng)總理在國(guó)務(wù)院專(zhuān)題會(huì)議中也強(qiáng)調(diào)加快發(fā)展3d打印的問(wèn)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(guó)內(nèi)多個(gè)領(lǐng)域，例如工業(yè)、教育、醫(yī)療等。但是國(guó)內(nèi)3d打印技術(shù)專(zhuān)利還是主要存在于高校中，企業(yè)和市場(chǎng)的技術(shù)普及度不高，因此國(guó)內(nèi)3d打印技術(shù)的日常化普遍應(yīng)用還需要不斷推進(jìn)。2 卡通玩偶設(shè)計(jì)與3d打印的結(jié)合卡通形象的多樣性帶來(lái)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)

5、加工中，特別是一些玩偶手辦類(lèi)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(gè)零件的準(zhǔn)備才能開(kāi)始組裝物體，這樣的制作過(guò)程難免會(huì)造成材料浪費(fèi)和制作誤差等問(wèn)題。甚至在一般設(shè)計(jì)研發(fā)的過(guò)程中，從設(shè)計(jì)完成到樣品制作也會(huì)有一段修改甚至是返工的過(guò)程。但是如果利用3d打印就可以避免傳統(tǒng)設(shè)計(jì)制造帶來(lái)的相關(guān)問(wèn)題。首先3d打印基于3d建?？梢栽谠O(shè)計(jì)前期針對(duì)設(shè)計(jì)不合理的地方進(jìn)行實(shí)時(shí)修改，防止在制作中途發(fā)現(xiàn)問(wèn)題從而做到設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)化。其次在生產(chǎn)制作中，卡通玩偶設(shè)計(jì)對(duì)卡通形象的要求較高，特別是對(duì)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(zhǔn)確的制作成立體物件，如果造型不準(zhǔn)確、不

6、精致、無(wú)細(xì)節(jié)，很容易造成消費(fèi)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(duì)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(shí)物形象。除此之外，3d打印技術(shù)可以搭建起實(shí)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(jì)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(jī)中即可，整個(gè)過(guò)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(jì)，適合進(jìn)行隨身攜帶或者存儲(chǔ)擺放。3 “小蛋殼”卡通玩偶制作本次項(xiàng)目基于大學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目課題來(lái)實(shí)施，主要以“蛋

7、殼”這一概念為核心，力求打造出可愛(ài)、治愈的卡通幼獸形象，整個(gè)設(shè)計(jì)主要表達(dá)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(gè)卡通形象都存在于不同蛋殼之中，這樣的蛋殼設(shè)計(jì)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(gè)設(shè)計(jì)不僅具有視覺(jué)欣賞性又體現(xiàn)了設(shè)計(jì)的功能性?；趯?duì)3d打印的了解與運(yùn)用，項(xiàng)目以3d打印為技術(shù)支撐，很好的實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)生產(chǎn)一體化。本次“小蛋殼”卡通玩偶的設(shè)計(jì)路線主要分為三個(gè)步驟。1）繪制完成手繪稿后，利用3d建模軟件將物體進(jìn)行三維建模，在電腦中實(shí)現(xiàn)立體模型的直觀展現(xiàn)。2）通過(guò)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(duì)其進(jìn)行模型切片處理，這個(gè)步驟要防止模型的破面和

8、穿插，以防在打印過(guò)程中模型的損壞。確認(rèn)無(wú)誤后最后將文件輸入進(jìn)3d打印機(jī)中即可進(jìn)行打印生產(chǎn)。在打印中要將蛋殼部分和卡通形象部分進(jìn)行分別打印，以此方便實(shí)現(xiàn)蛋殼和卡通形象的手動(dòng)搭配，從而強(qiáng)化整個(gè)玩偶設(shè)計(jì)的趣味性。3）打印成的白模形象應(yīng)進(jìn)行后期打磨處理，去除玩偶粗糙邊緣以及多余部分，最后進(jìn)行涂料上色才算完成。整個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目去除設(shè)計(jì)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(guò)利用3d技術(shù)快速實(shí)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(jì)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(jìn)行良好的結(jié)合，能夠孕育出更加新穎有趣的設(shè)計(jì)表現(xiàn)，這必將未來(lái)設(shè)計(jì)的發(fā)展的新常態(tài)。參考文獻(xiàn)13d打印技術(shù)對(duì)視覺(jué)造型設(shè)計(jì)的影響j.重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2015.2吳平.3d打印技術(shù)及其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)j.印刷質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)化，2014（1）.3許力.3d打印在創(chuàng)意設(shè)計(jì)中的應(yīng)用