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3D打印技术在环境艺术设计中的应用

所属栏目:智能科学技术论文 发布日期:2021-06-16 09:48 热度:

   近些年来,随着科学技术与信息技术的飞速发展,3D打印技术因其应用便捷、成本较低、设计改动空间比较大等优势,被广泛应用于环境艺术设计中。3D打印技术是通过3D扫描仪扫描后,利用计算机软件进行制作的一种快速成型技术。它有别于传统的制造,对环境艺术设计产生较为深远的影响[1]。近年来,3D打印技术在环境艺术设计方面的应用虽然比较成熟,但是也存在一定可提升的空间,因此,对环境艺术设计中3D打印技术的应用进行研究非常必要。

3D打印技术在环境艺术设计中的应用

  1 、3D打印技术应用优势

  3D打印技术是一种利用3D扫描仪扫描实物、或用计算机软件进行三维模型制作的过程,然后再把三维模型切片,再用胶合材料机逐层进行打印,最后将计算机上的蓝图以实物的形式呈现出来。3D打印艺术有别于传统的制造,传统的制作过程需要对材料进行切割、腐蚀以及磨削将多余材料去除,只做好零部件,然后再通过焊接或拼装形成产品。而3D打印不需要模具和原胚,通过计算机形成三维模型,利用模型数据生成各种形状的实物,简化了生产程度,降低生产成本,提升生产效率,缩短了制作周期,被广泛应用于环境艺术设计领域中[2]。

  1.1 、便捷性

  便捷是3D打印技术中最为突出的特点,传统的制造过程是在复杂的模具或精细加工下实现的,而3D打印技术则不需要模具和精细加工的过程,直接用计算机模型数据生成实物,提高了生产的效率,缩短生产周期,降低生产成本。而环境艺术设计是一项专业性、系统性比较强的工作,根据设计原则进行环境艺术设计相关活动,对设计人员或团队的专业素养要求比较高。环境设计的过程也比较复杂,在还没有出现3D打印技术时,大部分设计人员只根据设计图纸或方案来想象成品的模样,艺术设计的过程脱离了设计的结果。即便使用计算机也达不到3D打印技术生成的实物效果[3]。因此,3D打印技术使环境艺术设计变得特别的便利,设计人员只需要把设计的数据录入到计算机中,就可以通过辅助软件将这些模型数据转化为实物,因此,3D打印技术的便捷性是传统制造加工无法比拟的。设计人员可借助3D打印技术将自己的设计理念物化出来,实现理想与现实的高效转化。

  1.2、 设计成本低

  在环境艺术设计过程中,需要设计人员具备较高的艺术素养,而在实际设计过程中,因此,环境艺术设计需要消耗比较大的设计成本。在设计初期,要事先了解和分析受众的审美需求,然后针对性进行环境艺术设计。在设计阶段,则需要一定的劳动力与时间成本,如果在设计中出现不合理设计或失误的情况,还需要支付二次设计的成本,使设计的总成本无形地增加了。如在室内环境艺术设计中,传统设计需要消耗一定原材料,而3D打印技术则可以将室内环境设计理念及具体的设计方案直接呈现出来,避免原材料浪费,降低环境设计的直接与间接成本。通过计算机建模进行打印,可以大幅度节约时间成本[4]。

  1.3、 立体精确性

  3D打印技术还具有较强的立体精准性。利用3D技术打印出的产品更为精准、立体。在医疗行业中,通过3D打印技术可以制造出人体的头盖骨、胸腔等模型,这是传统技术与方法不能达到的高度。而在环境艺术设计过程中,3D打印技术的立体性这个特点可以帮助设计人员更好地呈现自己的设计理念及方案,精准打印还原出设计师对环境空间的创意设想和设计规划,为设计工作带来便利。

  1.4 、设计改动空间大

  在环境艺术设计中,不可能一次就能最终成型,环境设计需要经历不断地进行方案修改和设计完善,尤其是在偏重商用的环境设计中,设计人员要结合客户意见不断调整设计内容,优化设计以满足客户的需求。在传统的环境艺术设计中,改动的范围比较有局限性,尤其是那些比较精细的设计,改动时更为复杂。而3D打印技术则可以借助计算机与网络技术,利用计算机软件对设计方案进行任意的修改,3D打印技术的融入,为设计修改提供了较大的可能性,尤其是在建筑设计、园林规划等大型设计项目中,改动空间大这一优势显得尤为重要。

  2、 3D打印技术在环境艺术设计中的应用

  在环境艺术设计过程中,设计人员利用3D打印技术实现了创新设计,而3D打印材料具有环保、能循环利用与多样性等热点,为环境艺术设计带来了技术支持。在设计人员应用3D打印技术完成作品的时候,设计创新思维不再受到束缚,设计人员设计出精确、高质的3D模型缩短了设计周期,实现了设计人员与客户之间设计想法的交流,降低时间和劳力成本[5]。下面结合一些案例探讨当前3D打印技术在环境艺术设计中的具体应用。

  2.1、 室内装饰创新设计

  在环境艺术设计中,创新思维尤为重要。美国设计师Nervous System使用粉末塑料等粘合材料,利用3D打印技术制作出具有特色的一组灯具。该灯具的设计灵感来自于树叶脉络的形成,叶脉相互交错和连接在一起,形成一个整体,开灯后,犹如树叶形状的光影映射在天花板与墙上,给人一种浪漫、时尚的体验,如同自己处于梦幻、浪漫的树林中。因此,利用3D技术不仅可以设计别出心裁的造型,给室内装饰设计带来全新的创新体验。还能拓宽设计师的创作维度,实现设计思维实体化的可能性,为设计行业的创新发展,注入新的支撑力量。

  2.2 、家具设计

  在环境艺术设计中,3D打印技术还被广泛应用于家具设计当中。荷兰设计师德克·范德·基科艾着名的设计作品“无尽流淌”系列,精准地诠释了设计师家具设计的精髓,桌面和椅子上有着无限循环的线条,这些富有设计感的线条流淌在环境空间里,打破了传统概念中的家具设计理念,创造出了科技技术时代背景下,特有的造型美感。而桌椅的原材料则是废弃冰箱的内槽,这些以白色为主的内槽便于染色,能使3D打印出来的物体,呈现出具有色彩变化的空间层次感。将3D技术融入家具的创意设计中,通过色彩、纹理、造型等元素来增强视觉效果,激发创意家具市场新活力。

  2.3 、居住空间设计

  在环境艺术设计中,在完整居住空间设计中也会应用到3D打印技术。法国设计师Sonia Laugier与Fran ois Brument将3D打印技术应用到居住空间设计中,携手设计了“Habitat imprimé”将室内各个独立的空间通过3D打印技术融入到共同的单元中。传统的环境设计都是独立、相对封闭的地方,而两位设计师突破了传统的室内设计思维,结合室内家具功能及空间利用情况,提出了多变的墙壁厚度这一想法,然后,通过将混凝土、砂石以及塑料等原料进行叠加,打造出自定义的、可调节的空间。虽然这个空间还不到15平方公尺,然而它涵盖了我市、浴室及更衣室,形成了一个完整的居住单元,针对我国当前收入低、房价高的实际,这种居住设计给单身公寓设计变革带来一定启发。

  2.4 、园林设计

  在环境艺术设计中,3D打印还可以被应用到室外环境设计中,如园林设计,2014年,英国等几个国家的设计师在伦敦展示3D打印作品“miniature”,整个园林都是通过3D打印技术来实现的,设计师们想通过3D打印技术进行创新设计探索,作品突破了传统模型制作,将一些手工无法实现的曲面模型变成实物,例如人物造型、雕塑、景观等。因此,在园林设计中应用3D打印技术对园林设计创新设计具有积极促进意义。

  2.5 、建筑模型打印

  3D打印技术还可以应用在博物馆中建筑模型的打印中。2014年,荷兰De Nieuwe Kerk博物馆与我国南京博物馆合作,利用3D打印技术,在荷兰博物馆中,将我国故宫建筑以1:300的比例在沙盘上进行建筑模型的还原、展出,再现了故宫的辉煌建筑与独特景观。人们可透过3D打印技术清楚的了解故宫的建筑特色,感受到我国古建筑特有的文化精髓。同时,3D打印技术也为文化的传播带来了新的契机。

  2.6、 高校设计专业中应用

  近些年来,教育行业也越来越重视3D打印技术,尤其是在高校设计专业教学中。一些高校已经配备了3D打印机,并将3D打印技术融入到课程的设计制作中。在环境艺术设计教学中,应积极引导学生学习和应用3D打印技术来完成作品的设计,与传统的手工模型制作相比,3D打印技术可以降低传统制作中测量、切割产品的误差及安全隐患,使设计的作品更加精致。同时还可以按照教师的指导,随时对作品进行改动,避免原材料损耗,将理论直接转化成实践,降低时间成本。在考察高校3D打印技术应用情况时,发现环境艺术设计专业的学生对3D打印技术的兴趣比较浓厚,愿意积极应用此项技术辅助学习,激发学生们的学习与探索的积极性,同时还培养了学生的创新意识。

  3 、3D打印技术在环境艺术设计中应用的建议

  3.1 、重视发挥3D技术的优势

  在环境艺术设计领域中,要积极发挥3D打印技术的优势,不能一味地跟风和技术追逐,当前,有许多设计人员对3D打印技术的优势还不够料及,致使出现了盲目应用3D打印技术的现象,不能对环境艺术设计提供有效地帮助,也会严重制约最终艺术呈现效果。因此,在环境艺术设计过程中,设计人员要充分了解和发挥3D打印技术的优势,合理应用3D打印技术,积极发挥该技术在环境艺术设计领域中的促进作用。

  3.2 、合理选择和使用材料

  为了最大程度发挥出3D打印技术的优势,实现个性化环境设计,设计人员还要合理选择和使用材料,将创新想法变成现实的视觉产品。在设计过程中,极易受到材料的限制,不同设计需要不同的材料,而材料的类型和规格直接影响着产品的效果,故在环境设计中,应用3D打印技术需要充分考虑到材料的选择和使用,根据环境设计特点合理进行选材,如果缺少合适的材料,应该确保艺术设计的严谨性,不能强行应用3D打印技术。

  4 、结语

  综上所述,近些年来,3D打印技术被应用于环境艺术设计中,3D打印技术给环境艺术设计领域注入了新的活力,对推动环境艺术创新具有重要意义。然而3D打印技术还需在今后的发展中不断进行完善,希望在未来的发展过程中,3D打印技术能充分发挥自身的优势和先进性,被广泛推广和应用在环境艺术设计及其他领域中。

  参考文献

  [1]孔敬,范鹏,雷雨晗马杨3D打印技术在居室空间物理环境设计中的应用[J]城市住宅2017,24(07):80-83.

  [2]常伟.探究3D打印技术在环境艺术设计中的应用一评 《环境艺术设计概论(第2版)》[J]新闻爱好者,2017(06):100.

  [3]杨晓红3D打印技术在艺术设计领域中的应用研究[J].艺术科技2016,29(11):16+112.

  《3D打印技术在环境艺术设计中的应用》来源:《电子技术与软件工程》,作者:李斯娜

文章标题:3D打印技术在环境艺术设计中的应用

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