3D打印技术在文化创意产品设计制作中的应用研究

摘要：随着我国文化创意产业不断发展，越来越多先进的技术出现。而3D打印技术在文化创意产品设计制作中的应用，突破了传统文创产品设计与开发局限性，提高了文创产品设计质量与效率。基于此，本文分析了何为3D打印技术，并结合文化创意产品创意设计实践，分析了此项技术具体应用路径。

关键词：3D打印技术；文化创意产品；设计与制作

3D打印技术赋予了文化创意产品设计和制作更多创造性和定制性，有助于推动创意产业创新和发展。在以故宫为代表的顶尖博物馆对广大群众开放后，文创产业获得了迅猛发展。文化艺术创造本质为还原创造者的艺术构思，将3D打印技术与文化创意产品设计与制造相融合，有利于突破传统加工工艺与手艺限制，制作一些曲面线或者高度还原文创产品，提高文创产品精致性与审美性。为此，制定针对性的3D打印技术使用路径，方能全面提高文创产品设计质量与效率。

一、3D打印技术

3D打印技术又可被称之为增材制造技术，属于当下常见且高效地制造技术。其通过逐层添加材料方式创设三维物体，工作原理为借助计算机辅助设计软件构建三维模型，并将模型分成磨层切片，打印机逐层将材料堆积到一起，循序渐进地构建物体。从应用领域来看，此项技术已在制造、医疗、航空航天、汽车工业、教育、文化创意和医疗领域等各个领域得到了广泛应用。3D打印技术类型多样，包含熔融沉积建模、激光烧结等不同类型。因类型不一，所应用的材料具有差异，主要包括塑料、金属、陶瓷、生物材料等。

从应用优势来看，体现为定制性强、制造成本低、生产速度快、资源损耗少、容易制作几何形状、制作容易、质量高等诸多优势。仅从成本优势来看，批量化生产模式与个性化需求定制模式间不相容，且投入的生产成本有限，导致设计师、生产者并不能全面地将市场需求考虑进去而设计出针对性的产品。而数字雕刻技术产品设计体现了数字性。为此，其改变或者调整不容易受到成本的限制，能为消费者带来直观体验，且消费者具有了参与产品生产前设计的机会。尽管3D打印设备与材料价格较高，但其在模型样品开发测试与个性化定制中的小批量生产，又彰显了成本优势。为此，从整体而言，此项技术具有一定的成本优势。亦或者从质量优势来看，相较于传统制作中的一份原稿，数字雕刻的模型文件无原稿或复制品区别，设计人员可精准高效地呈现最初的产品设计，且产品质量可得到相应的保障。而复杂的数字雕刻产品多边形面数可达到数亿个，且雕刻结构具有复杂性。随着新材料不断被应用，主流3D打印机精度可达到0.1到0.2毫米。在与3D扫描、数字雕刻等技术融合应用下，可为设计人员呈现出多样化的工具与技法使用效果。

二、文创产品发展现状

（一）产品同质化

从文创产品行业发展现状来看，部分文创产品开发企业墨守成规，拘泥于过往传统的产品开发模式，缺乏创新性，致使产品同质化问题严重。文化历史固然重要，但以此为基础衍生出的创意表达方式应突出多样性与创新性，方能为消费者带来多样化的产品体验。设计人员只有跳脱出简单的表达方法，将创新化理念融入到文创产品设计与开发中，方能有效规避同质化现象，激活文创产品市场，促进文创行业获得持续发展。

（二）产品可用性在加强

随着人们物质生活水平不断提升，人们对文创产品质量提出了更高要求，且消费理念也发生了相应变化。当下，消费者更热衷于购买具有文化价值的产品，这也使得文创产品市场获得了较大的内在发展动力。从现有文创产品市场来看，较大部分的文创产品为观赏性产品，消费者购买产品后多会将其放置一边，久而久之产生审美疲劳。为此，设计人员需关注文创产品定位，在满足文创产品文化信息基础上，应强调其与实际应用间的融合，为文创产品争得更大的推广与发展空间。

三、3D打印技术在文创产品设计中的应用对策

（一）创新产品设计开发模式

 3D打印技术是以网络为媒介，通过网络化平台构建思维点共享，让文创设计者与受众均可参与集中，消费者可从自身切实需求出发，对产品进行文化定位，而设计者可在消费者需求基础上对产品进行针对性设计与优化，以此有效满足消费者的切实需求。此外，在互联网3D打印技术支持下，仅凭借一台3D打印机，设计人员即可进行文创产品设计。这有利于突破了传统设计地域与时空限制，实现了文创产品设计的跨区域信息共享。

（二）赋予文创产品设计以可能性

在实际设计环节，设计人员具有较大的想象空间，但囿于现实传统制造技术的限制，往往会影响到其创新水平，并扼杀了文创产品可能性。而借助3D技术,则为产品造型设计提供了更多的设计空间，设计人员无需因造型限制而放弃一些有价值、富有创新性的设计想法。在此项技术支持下，全面提高了文创产业生产技术水平，使得文创产品富有了更多可能性。

（三）赋予文创产品造型以美感

3D打印技术具有便捷性、精准性、充分利用等诸多特点，有效减少了生产环节的时间损耗、人工与材料损耗等。即便是普通的3D文创店，其亦可在3到5分钟内打印一份文创产品。而3D打印技术则不同，其在具备传统打印技术优势基础上，可打印出传统打印技术无法完成的精美镂空造型。因此，设计人员应科学合理应用3D打印技术，提高文创产品设计时尚性、个性与审美性。

（四）辩证看待文创产品设计

对于文创产品的艺术理解，可谓仁者见仁，智者见智。每个人对艺术的理解具有差异，其所呈现的艺术表现手法也各有不同。设计人员可遵从自身理解，突出创新性，为文创产品设计注入新的理念、新的想法，使文创产品艺术表现富有生命力。艺术表现在注重还原基础上更多的是赋予其创新性，继而提高文创产品艺术表现价值，满足人们日趋多元的文化需求。

（五）合理进行数字模型文件输出

在文创产品设计中，部分产品模型细节较多，设计人员通过Export工具导出的obj格式模型文件容量较大。若直接将其导入3D打印机，往往无法进行正常输出。此时，一是工作人员可借助自动拓扑或者抽取大师有效降低模型数据大小，继而减少多边形面数。二是通过Geometry面板找出ZRemesher调板中的Target Polygons Count，将相应的面数输入其中，工作人员可反复执行多次操作，直至达到合适的面数。在分析操作后的结果后，可通过模型表面纹饰，与减面前的高模进行对比与分析，可发现高模纹理清晰，但执行操作后的纹样模糊不清。三是从Zplugin面板中的Decimation Master调板进行相应设置操作，借助百分比有效减少面数，亦可通过指定面数降低精度。从行业制作经验基础上，可发现指定多边形的面数多为3.5万个或者7.5万个面。若文创产品设计为卡通角色类模型，其高度一般在100毫米左右。此种模型较小，往往无法通过3D打印机打印出来。设计人员可通过后期着色来弥补以上短板，可通过3.5万个面进行操作，转化为低模。在执行此操作后，模型表面网格会变得较为稀疏，此时通过subtle面板上的技术工具。执行此操作后，发现模型表面的网格较为稀疏，但模型质量却不受影响，模板文样的细节仍然可被保留。

总体而言，设计人员需要结合产品设计类型，选择适当的软件进行数字模型文件输出。

四、结语

综上所述，3D打印技术在文创产品设计中的应用，拓宽了文创产品涉及路径，赋予文装产品设计与创新性与鲜活生命力。与此同时，可减少文创产品设计与生产质量与效率。以上内容结合文创产品设计实践，提出了几点3D打印技术应用路径，以期相关工作者可从中得到启发或者参考。

参考文献：

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