第二章第二節(jié) 數(shù)字化玉雕的基本工藝

1、第二章 第二節(jié) 電子教案課 題第二章 第二節(jié) 數(shù)字化玉雕的基本工藝授課班級授課時間課時8課時教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)了解數(shù)字化玉雕生產(chǎn)工藝流程；掌握數(shù)據(jù)處理（圖形源的設(shè)計）；掌握數(shù)字編程（編程處理階段)能力目標(biāo)使學(xué)生養(yǎng)成理解知識、掌握知識的能力。德育目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生動手實踐能力、團(tuán)隊協(xié)作能力，促使其樹立自信心。教材分析重 點了解數(shù)字化玉雕生產(chǎn)工藝流程；掌握數(shù)據(jù)處理（圖形源的設(shè)計）；掌握數(shù)字編程（編程處理階段)難 點掌握數(shù)據(jù)處理（圖形源的設(shè)計）；掌握數(shù)字編程（編程處理階段)關(guān) 鍵數(shù)字化玉雕生產(chǎn)工藝流程數(shù)據(jù)處理（圖形源的設(shè)計）數(shù)字編程（編程處理階段)教學(xué)方法教法分析講授法、案例分析法學(xué)法分析小組學(xué)習(xí)法教 具多

2、媒體 教學(xué)過程教學(xué)分析教學(xué)內(nèi)容教師調(diào)控學(xué)生活動板書設(shè)計板書設(shè)計緊扣本課教學(xué)重點，突出課程設(shè)計的內(nèi)涵與主旨，幫助學(xué)生掌握知識、理解知識。板書設(shè)計第二章 數(shù)字玉雕技術(shù)的基本工藝第二節(jié) 數(shù)字化玉雕的基本工藝數(shù)字化玉雕生產(chǎn)工藝流程數(shù)據(jù)處理（圖形源的設(shè)計）數(shù)字編程（編程處理階段)板書設(shè)計課前思考教學(xué)過程教學(xué)分析教學(xué)內(nèi)容教師調(diào)控學(xué)生活動導(dǎo)入新課教師引入本課導(dǎo)語，學(xué)生在討論中思考相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容由于數(shù)字化玉雕機只有在接受計算機構(gòu)造的玉雕件三維模型(即立體圖)后，才能進(jìn)行切片處理，因此，應(yīng)該用三維計算機輔助設(shè)計軟件，根據(jù)產(chǎn)品的要求設(shè)計三維模型；或?qū)⒁延挟a(chǎn)品的二維三視圖轉(zhuǎn)換成三維模型；或在仿制產(chǎn)品時，用逆向成型技

3、術(shù)對已有的產(chǎn)品實體進(jìn)行掃描，得到三維模型。計算機輔助設(shè)計的主要工具是計算機和CAD軟件。在數(shù)字化工藝雕刻的設(shè)計創(chuàng)作過程中，計算機輔助設(shè)計可以起到兩個作用：一是為設(shè)計提供思考醞釀的平臺，并繪制出設(shè)計稿；二是建立三維模型，為計算機輔助加工或雕刻生成各種數(shù)據(jù)。設(shè)計圖形通過軟件形成，但有的圖形還需要從外部輸入，設(shè)計完的圖稿需要打印出來，就需要有數(shù)據(jù)輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。輸入設(shè)備有各類掃描儀、數(shù)碼照相機等。掃描儀有平面數(shù)據(jù)輸入的，如平板掃描儀；也有三維立體數(shù)據(jù)輸入的，如探針掃描儀和紅外線掃描儀。常用的輸出設(shè)備有打印機、數(shù)字化成形設(shè)備等。計算機輔助設(shè)計到計算機輔助雕刻的流程是先將線描或照片輸入計算機，獲取雕

4、刻軟件生成的三維數(shù)據(jù)，獲取數(shù)據(jù)有兩種方法：一是由圖像的灰階自動生成三維數(shù)據(jù)；另一種是根據(jù)封閉的線框輸入數(shù)據(jù)而生成三維數(shù)據(jù)。圖像輸入的方法有多種，可以是磁盤、光盤或掃描等。獲得三維數(shù)據(jù)后再計算刀具路徑，然后送入雕刻機進(jìn)行雕刻，直至雕刻完成。教師啟發(fā)，學(xué)生認(rèn)真思考問題，積極回答新 授使學(xué)生的注意力跟著老師共同進(jìn)入課堂要求學(xué)生在教師的講解中了解數(shù)字化玉雕生產(chǎn)工藝流程；掌握數(shù)據(jù)處理（圖形源的設(shè)計）；掌握數(shù)字編程（編程處理階段)一、數(shù)字化玉雕生產(chǎn)工藝流程數(shù)字化玉雕的全過程可以歸納為以下三個步驟(圖2.2.1)。圖2.2.1數(shù)字化玉雕生產(chǎn)工藝流程圖1數(shù)據(jù)處理(圖形源的設(shè)計)2分層疊加(分層切片處理)3加工

5、處理(加工雕刻階段)二、數(shù)據(jù)處理（圖形源的設(shè)計）數(shù)據(jù)處理主要包括CAD三維模型的構(gòu)建、數(shù)字化編程、CAD三維模型刀路文件等方面。圖2.2.2數(shù)字化玉雕的前期數(shù)據(jù)處理步驟目前構(gòu)造三維模型主要有以下辦法。(1)應(yīng)用計算機三維設(shè)計軟件，將已有產(chǎn)品的二維三視圖、灰度圖轉(zhuǎn)換為三維模型。(2)應(yīng)用計算機三維設(shè)計軟件，根據(jù)產(chǎn)品的要求設(shè)計三維模型。(3)仿制產(chǎn)品時，應(yīng)用逆向工程設(shè)備和逆向工程軟件，得到產(chǎn)品的三維模型。(4)利用Internet圓絡(luò)，將用戶設(shè)計好的三維模型直接傳輸?shù)綌?shù)字化玉雕數(shù)字模型工作站，工作站作為共享數(shù)字模型的匯聚點，這樣各個用戶就可以直接將圓絡(luò)下載工作站的三維數(shù)字模型用于生產(chǎn)加工。（一）一

6、般數(shù)據(jù)數(shù)字化玉雕設(shè)計數(shù)據(jù)可以通過雕刻CAD軟件、逆向工程掃描輸入、調(diào)用其他文件等方法進(jìn)行建模和加工路徑生成。雕刻軟件可分成幾個模塊，一般有圖形設(shè)計模塊、浮雕設(shè)計模塊、加工設(shè)計模塊、數(shù)字化玉雕機器設(shè)置與刀具選擇模塊。設(shè)計玉雕圖需要獲取第一手的參考數(shù)據(jù)，此類數(shù)據(jù)包括平面的二維圖像、三維的實物素材等。一般數(shù)據(jù)包括：2DCAD繪圖、手工外廓等獲得圖形；各類圖像數(shù)據(jù)；三維立體實物模型數(shù)據(jù)。1玉雕設(shè)計素材獲取2玉雕創(chuàng)作設(shè)計構(gòu)圖如果胸有成竹、處理恰當(dāng)，就能立意新穎，更充分、更完美、更有感染力地表達(dá)主題思想，塑造出成功的玉雕作品來，構(gòu)圖中應(yīng)注意的問題很多，歸納起來主要有以下幾個方面。1)因料施藝2)剜臟去綹3

7、)化瑕為瑜4)廢料巧用5)俏色巧用6)占料構(gòu)圖7)主次關(guān)系8)疏密布局9)空間層次空間的處理要注意以下幾點。(1)向心離心。(2)呼應(yīng)顧盼。(3)左右俯。(4)陰陽向背。(5)大小環(huán)抱。(6)參差錯落。(7)輕重承復(fù)。(8)脈絡(luò)起伏及組織結(jié)構(gòu)。層次的處理要注意以下幾點。(1)形的處理。(2)線的處理。(3)雕刻手法。(4)浮雕處理。10)變化和統(tǒng)一3玉器設(shè)計與創(chuàng)作1)玉雕器皿造型設(shè)計(1)玉雕器皿的屬類劃分。按其造型特點，兼顧其用途，大致劃分屬類如下。A鼎屬。a鼎類。b爐薰類。C簋(音“鬼”)類。B豆屬。a豆類。b盤類。C匜(音“儀”)屬。a匝類。b爵類。D瓶屬。E盉(音“禾”)屬。(2)玉雕

8、器皿的結(jié)構(gòu)分析。A器皿的外廓形象。B器皿的口。C器肌的頸。D器口的耳。E器皿的肩。F器皿的腹。G器皿的足。H器皿的蓋。(3)玉雕器皿的造型原理。A器物的中心線和重心線。B器皿的天線、地線和最寬線。C器肌的俯視面和款式。D變形器皿的分析。E玉雕器皿的組合造型。a相似器物間的組合造型。b形制不同器物問的組合造型。c器皿與具體寫實形象的組合造型。d器皿與抽象或半寫實形象的組合造型。e器皿與形象的融匯組合造型。f器物的重復(fù)組合造型。g器物的陳列組合造型。(4)玉雕器皿的選料和用料。A料的形態(tài)。B料的質(zhì)地。C料的瑕疵。D料的色彩。E料的價值。F用料范圍(表2.2.3)(5)玉雕器皿的設(shè)計步驟。A爐的設(shè)計

9、步驟。a爐身。b爐蓋。B瓶的設(shè)計步驟。a瓶身。b瓶蓋。C薰的設(shè)計步驟。a薰身。b薰座、底盤。(6)玉雕器皿的裝飾。A裝飾花紋必須適合器皿造型的特點。B器皿配件裝飾的兩種主要形式。a浮雕。b圓雕。C器皿配件常用裝飾一覽(表2.2.4、表2.2.5、表2.2.6)。C器皿紋飾的表現(xiàn)手法。a對器皿不同部位的紋飾應(yīng)有不同的比例，形成=審奏的強弱變化，比例最強的部位一般在器體容積最大的腹部。b對器皿不同部位的紋飾以透雕、陰刻、陽刻、浮雕等不同的手法處理，形成豐富的層次，層次最強的部位也應(yīng)在腹部。比如構(gòu)成紋飾形象特征的主體紋飾呈浮雕形凸出于器表，在主體紋飾上施加線刻，在主體紋飾之下再用勻整的細(xì)線有規(guī)律地刻

10、出云雷底紋。D器皿配件之間的統(tǒng)一。E器皿裝飾風(fēng)格的統(tǒng)一。(7)器皿作品品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。a器物造型周正、規(guī)矩、對稱、美觀、大方、穩(wěn)重、比例得當(dāng)；仿古作品典雅、端莊，盡可能按原樣仿制。b器物的膛肚要串勻串夠，子口要緊。身蓋顏色要一致。環(huán)子鏈子基本規(guī)矩、協(xié)調(diào)、大小均勻。C花紋自然整齊，邊線規(guī)矩，地子平展，深淺一致。2)玉雕人物造型的設(shè)計(1)玉雕人物造型的品種特征。A仕女。B小孩。C老人。D佛。a佛。b番佛。c大肚佛。d觀音。e多臂佛。E仙人。F歷史名人和有情節(jié)的作品。(2)玉雕人物造型的用料。A料質(zhì)。B料形。C料色。D用料與構(gòu)圖。a設(shè)計構(gòu)思時，要最大限度地利用空間，應(yīng)能反映原料的最高點、最寬點、最厚點

11、，并使玉雕作品有大于原料和鮮活的效果。b應(yīng)根據(jù)玉雕作品形象和構(gòu)圖需要，有目的地突出某一部分，舍去某一部分原料，適當(dāng)突破原料的形狀，使玉雕作品外廓造型更加完美。C在定好底鉈和重心線的前提下，圍繞重心展開設(shè)計，做到求主次、求平衡、求對比、求呼應(yīng)。(3)玉雕人物體態(tài)造型。A比例。B結(jié)構(gòu)。C重心。D動態(tài)。a昂然端莊造型。b靜中寓動造型。c舉止有節(jié)造型。d顧盼相應(yīng)造型。E傳統(tǒng)仕女體姿分析。仕女體姿一般分坐式、立式、倚式、游式等四種，在塑造時要體現(xiàn)體型美、風(fēng)韻美和衣紋美。a體型美。b風(fēng)韻美。c衣紋美。現(xiàn)把體姿幾種形式簡述于下。a坐式。b立式。C倚式。d游式。(4)玉雕人物臉部造型。A臉部造型總的要求。a分

12、析頭部體面關(guān)系。b區(qū)分男女老幼特點。c掌握臉部形象特征。d注意臉部表情刻畫。B傳統(tǒng)人物臉部造型特征分析。a仕女。b佛人。C兒童。(5)玉雕人物手部造型。A手的結(jié)構(gòu)。B手勢(手式)。C玉雕人物手的造型特點。a仕女手。b老人手。c佛人手。d小孩手。(6)玉雕人物服飾衣紋造型。A衣紋表現(xiàn)要則。a衣紋體現(xiàn)人體要則。b衣紋體現(xiàn)重量要則。c衣紋體現(xiàn)折疊要則。d衣紋體現(xiàn)虛實要則。e衣紋體現(xiàn)動向要則。f衣紋體現(xiàn)牽引要則。g衣紋體現(xiàn)外力要則。h衣紋體現(xiàn)質(zhì)料要則。B仕女像圖解。C菩薩像圖解。D.如來佛圖解。E衣紋的種類及不同傳統(tǒng)人物衣紋的處理要求(表2.2.7)。(7)玉雕人物的陪襯物造型。A常規(guī)人物作品的陪襯物

13、種類(表2.2.8)。B人物陪襯造型應(yīng)注意的要點。a畫面分位、主輔分明。b骨氣走向、整體貫一。c疏曠密集、精簡有序。d動靜互襯、虛實相生。(8)人物作品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。a人體各部位的結(jié)構(gòu)、比例要安排適當(dāng)，合乎解剖要求(成人一般以頭部大小為準(zhǔn)，按立七、坐五、盤三半的比例為宜)。b頭臉的刻面，要合乎男女老少的特征。c手型結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確。仕女手型要纖細(xì)自然，手持的器物和花草要適當(dāng)。d服飾衣紋要隨身合體，有厚薄軟硬的質(zhì)感。e陪襯物要真實、富有生活氣息，要和人物主體相協(xié)調(diào)，使主題內(nèi)容更加突出，避免喧賓奪主。3)玉雕獸類造型設(shè)計(1)玉雕獸類造型品種和特點。A自然獸造型。B變形獸造型。C裝飾獸造型。D自然獸造型特點

14、一覽。a虎。b馬。c牛。d羊。e鹿。f象。g貓。h兔。E傳統(tǒng)變形裝飾獸造型特點一覽。a傳統(tǒng)獅。b獨角獸。c飛獸。d龍。e麒麟。f唐馬。g獸形器皿。(2)玉雕獸類造型形式和手法。A單件獸造型。a注重結(jié)構(gòu)、比例、體形。b抓住動態(tài)、神態(tài)、勢態(tài)。c強調(diào)個性特征。d進(jìn)行裝飾性處理。B對獸與群獸造型。a對獸的造型。b群獸的造型。c老幼、公母。d整體刻畫。C玉雕獸類陪襯物造型。a陪襯的一般方法和要求。b玉雕動物常用的幾種陪襯(表2.2.9)。(3)古代獸類造型特點。A殷周時期。B戰(zhàn)國時期。C漢代。D北齊、魏晉南北朝時期。E唐代。F宋代。G金元時期。H明代。I清代。J近代。(4)玉雕獸類用料要求。A量料取材。

15、B按材選料。C用色得當(dāng)。D原材料的形狀和橫縱性。E對獸的用料。(5)玉雕獸類作品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。a造型生動傳神，肌肉豐滿健壯，骨骼清楚，各部位的比例合乎基本要求，五官形象和立、臥、行、奔、躍、抓、撓、蹬的各種姿態(tài)，要富有生活氣息。b玉雕對獸作品要規(guī)矩、對稱，顏色基本一致。成套玉雕作品的造型，應(yīng)根據(jù)要求配套制作。c變形玉雕作品的造型，既要敢于夸張，義要注意其動態(tài)的合理性。d鬃毛勾徹要求深淺一致、不斷不亂、根根到底、平順、利落。4)玉雕花卉造型設(shè)計(1)玉雕花卉品種造型特征。A玉雕常用花、木、草品種分類(表2.2.10)。B玉雕常用花、木、草結(jié)構(gòu)特征。C朵花造型分析。以一株花為例，其各部分形態(tài)特征的具體

16、刻畫須從以下幾方面進(jìn)行。a視線角度?？蓮幕ǖ恼?、側(cè)面、后面去分析。b方向動態(tài)?？蓮幕ǖ纳舷隆⒆笥?、轉(zhuǎn)折端去觀察。C局部構(gòu)造。包括芽、苞、枝莖和梗。d外形輪廓。如花的厚、薄、方、圓、長、短等特征。e內(nèi)部組織。包括花的瓣蕊、葉、蒂、蕾。f比例、結(jié)構(gòu)、生長規(guī)律的整體關(guān)系。D葉子造型分析。E枝梗造型分析。(2)玉雕花卉品種的原材料要求。A花卉用料的廣泛性和靈活性。B花卉品種的原料處理。C花卉品種的按材選題和施藝。a以原料形狀為基點。b以原料質(zhì)地為基點。c以原料色澤為基點。D按材施藝創(chuàng)作花卉作品構(gòu)思。(3)玉雕花卉的創(chuàng)作設(shè)計。A創(chuàng)作題材與構(gòu)思。a題材的選擇。b意境的醞釀。B設(shè)計布局與章法。a花頭。b葉

17、子。c莖。d山石。e瓶身。C陪襯物的安排設(shè)計要點。D設(shè)計構(gòu)圖舉例分析。(4)玉雕花卉作品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。5)玉雕雀鳥造型設(shè)計(1)雀鳥的造型要領(lǐng)。A雀鳥的結(jié)構(gòu)。a鳥頭。b鳥身。c鳥羽。d鳥腳。e鳥尾。B雀鳥的比例。C雀鳥的動勢(表2.2.11)。(2)雀鳥的種類及特征。A鳳凰的傳統(tǒng)造型特征。a來源。b結(jié)構(gòu)特征。B玉雕長尾鳥造型特征。(3)玉雕雀鳥造型設(shè)計要領(lǐng)。A.原材料利用和題材構(gòu)思。a. 設(shè)計前原材料處理順序和要求。首先,剜臟去綹，弄清材料質(zhì)地、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和俏色。b.注意根據(jù)料性設(shè)計作品如使用水膽瑪瑙創(chuàng)作要首先亮水，即突出水膽的位置，弄清水膽的范圍薄厚、大小，使水膽中的水能直觀地讓人看到。c.題材構(gòu)

18、思。B.雀鳥的布局安排規(guī)律。a.位置。b.統(tǒng)一對比關(guān)系。c.整體構(gòu)圖形式。d.群鳥布局安排。e.裝飾性表現(xiàn)。f.實用性表現(xiàn)。C.雀鳥的陪襯物造型。a.玉雕鳥作品陪襯物分類。b.陪襯物應(yīng)符合雀鳥的生活習(xí)性。c.鳥品種中花卉樹的處理。d.玉雕雀鳥作品中器皿的處理。e.玉雕雀鳥作品的底平處理。(4)玉雕雀鳥作品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。4.平面設(shè)計軟件繪制l)繪制線條稿2)制作灰度圖設(shè)計軟件的作用主要表現(xiàn)在以下幾點：(1)為三維修圖節(jié)約時間。(2)彌補三維軟件的不足。（二）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的自的是將平面的二維線圖手繪線圖、平面軟件繪制線圖)照片等各類彩色、灰度圖像、立體實物模型等一般的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成三維立體數(shù)據(jù)1.灰

19、度圖轉(zhuǎn)立體圖1)灰度圖原理2)灰度圖調(diào)整3)修圖的要求2.逆向工程成型法1)逆向工程技術(shù)的定義2)逆向工程技術(shù)的優(yōu)點(l)玉雕產(chǎn)品設(shè)計周期更短。(2)玉雕產(chǎn)品設(shè)計更加成熟。(3)玉雕產(chǎn)品設(shè)計成本更低。(4)玉雕產(chǎn)品的傳承性更好。3)測量關(guān)鍵環(huán)節(jié)與技術(shù)(1)數(shù)據(jù)采集。(2)準(zhǔn)備工作。在測量模型之前一般都需要做好以下幾項準(zhǔn)備工作。a.挑選缺陷最少實際狀態(tài)最好的產(chǎn)品來作為測量的產(chǎn)品原型。b.仔細(xì)了解被測產(chǎn)品的關(guān)鍵部位、以確保采集到的數(shù)據(jù)是足夠的和有效的。c.對設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定，確保設(shè)備本身的測量精度。d.準(zhǔn)備好測量場地。(3)測量方法。a.接觸式測量方法。b.非接觸式測量方法。(4)測量數(shù)據(jù)。(5)曲面

20、重構(gòu)。a.基于點樣條的曲面重構(gòu)法。b.基于測量點的曲面重構(gòu)法。(6)建立產(chǎn)品模型。4)逆向工程的準(zhǔn)備工作(1)確定設(shè)計的整體思路。(2)確定模型的曲面類型。5)逆向造型設(shè)計的原則逆向設(shè)計遵循點、線、面、體的一般原則。(1)測點。(2)連線。(3)構(gòu)面。(4)構(gòu)體（三）三維數(shù)據(jù)數(shù)字化玉雕作為一門獨特的專業(yè)技術(shù)，與傳統(tǒng)雕刻技術(shù)比，在以下方面具有鮮明的特色。(1)精確制圖機制和藝術(shù)制圖機制相結(jié)合。(2)面造型方法和幾何曲面造型方法相結(jié)合。三、數(shù)字編程（編程處理階段)（一）工藝分析規(guī)劃1.制定工藝規(guī)程的概念2.制定工藝規(guī)程的作用(1)工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件。(2)工藝規(guī)程是新產(chǎn)品投產(chǎn)前進(jìn)行技

21、術(shù)準(zhǔn)備和生產(chǎn)準(zhǔn)備的主要依據(jù)。(3)工藝規(guī)程是新建、擴建工廠(或車間)的原始資料。3.制定工藝規(guī)程的原則(1)技術(shù)上的先進(jìn)性。(2)經(jīng)濟(jì)上的合理性。(3)有良好的勞動條件。（二）CAD模型完善(1)坐標(biāo)系的確定坐標(biāo)系是加工的基準(zhǔn)，將坐標(biāo)系定位于適合機床操作人員確定的位置同時保持坐標(biāo)系的統(tǒng)一。(2)隱藏部分對加工不產(chǎn)生影響的曲面按曲面的性質(zhì)進(jìn)行分色或分層這樣一方面看上去更直觀清楚；另一方面在選擇加工對象時，可以通過過濾方式快速地選擇所需對象。(3)修補部分曲面對于由不加工部位存在造成的曲面空缺部位，應(yīng)該補充完整。(4)增加安全曲面，如對邊緣曲面進(jìn)行適當(dāng)?shù)难娱L。(5)對輪廓曲線進(jìn)行修整。(6)構(gòu)建刀具路徑限制邊界。（三）數(shù)字編程處理1.手工編程手工編程是數(shù)控編程比較常用的一種方式,就是用人工完成玉雕件圖樣分析、工藝處理、圖形輪廓數(shù)值計算并輸入程序,進(jìn)行檢驗。2.自動編程自動編程系統(tǒng)種類很多，根據(jù)自動編程時，原始數(shù)據(jù)輸入方式的不同，自動編程系統(tǒng)大致分