張振東+袁玉明

【摘要】數(shù)字雕刻是利用計算機(jī)模擬傳統(tǒng)雕塑中的形體塑造。相對于工業(yè)類的NURBS建模，數(shù)字雕刻能夠制作更為復(fù)雜、寫實的造型。在首飾設(shè)計中，利用數(shù)字雕刻軟件可以彌補(bǔ)常規(guī)首飾設(shè)計軟件在造型中的不足。本文以數(shù)字雕刻軟件BRUSH為例，闡述作者利用數(shù)字雕刻技術(shù)在首飾設(shè)計中的應(yīng)用研究。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字雕刻 首飾設(shè)計 BRUSH

在首飾行業(yè)中，首飾設(shè)計是首飾加工工藝流程的第一個環(huán)節(jié)。隨著工藝及技術(shù)的進(jìn)步，首飾設(shè)計的方法從過去傳統(tǒng)的手繪到今天可以使用計算機(jī)進(jìn)行無紙化設(shè)計。計算機(jī)首飾設(shè)計所能表現(xiàn)的細(xì)節(jié)、效果以及制作效率都比傳統(tǒng)手繪有所進(jìn)步。利用軟件進(jìn)行首飾設(shè)計對設(shè)計人員的要求除了必備的設(shè)計與審美能力之外，對手繪基本功的要求有所降低，因此也在一定程度上降低了從業(yè)門檻。目前針對首飾設(shè)計，已經(jīng)有了多種專業(yè)軟件供我們使用，如JEW—ELCAD、MATRIX、3DESIGN等，這些軟件針對首飾設(shè)計而開發(fā)，從功能上更加符合首飾設(shè)計的要求，但是在某些方面依然存在不足，無法滿足首飾設(shè)計所能遇到的全部要求。本文所要探討的內(nèi)容，就是以上問題中的一個方面，利用數(shù)字雕刻手段彌補(bǔ)常規(guī)首飾設(shè)計軟件在制作與表現(xiàn)方面的不足。

數(shù)字雕刻的理解，從雕刻的角度看，傳統(tǒng)的雕刻就是解決造型問題，這一點(diǎn)數(shù)字雕刻與傳統(tǒng)雕刻是一樣的。不同的是數(shù)字雕刻是通過計算機(jī)在虛擬環(huán)境中對虛擬的材料進(jìn)行雕刻與塑形，得到的造型作品是虛擬的計算機(jī)數(shù)據(jù)。但并不是說數(shù)字雕刻作品無法變成實物，數(shù)字雕刻作品相對于傳統(tǒng)雕刻在實物轉(zhuǎn)換方面反而更具優(yōu)勢。

在首飾設(shè)計中，什么情況下要用到數(shù)字雕刻？首先要分析現(xiàn)有首飾設(shè)計軟件的特點(diǎn)，像JEWELCAD、MATRIX、3DESIGN這類軟件，其建模的原理屬于NURBS建模，形體的創(chuàng)建基于曲線構(gòu)架，他的特點(diǎn)是可以精確控制尺寸與曲率，常用于工業(yè)設(shè)計類建模。在首飾設(shè)計中運(yùn)用這種建模方式在表現(xiàn)傳統(tǒng)的歐美款首飾時，具備精度高、造型準(zhǔn)確、效率快的特點(diǎn)。但是當(dāng)我們要表現(xiàn)人物、動物、寫實花草款的首飾造型時，NURBS建模方式就會顯得力不從心，曲面建模無法處理這些造型復(fù)雜的形體轉(zhuǎn)折與表面肌理。在通常情況下，這類模型都會采用手工雕蠟的手段進(jìn)行制作。而數(shù)字雕刻在首飾設(shè)計中的應(yīng)用，在方法上就是模擬傳統(tǒng)手工雕蠟。將手工雕蠟的技巧與優(yōu)勢通發(fā)揮在軟件上，甚至數(shù)字雕刻要比手工雕蠟在造型上要更加高效、便捷。并且數(shù)字雕刻不受材料的限制，在虛擬空間中進(jìn)行模型的塑造，可以放大到任何一個局部細(xì)節(jié)來制作，也可以縮小到整體進(jìn)行觀察。當(dāng)完成模型制作后，利用3D打印技術(shù)，可以精確將數(shù)字模型還原成實物，如利用3D噴蠟打印機(jī)，可以直接打印出用于金屬鑄造的蠟?zāi)！?/p>

數(shù)字雕刻在首飾中具備如此多的優(yōu)點(diǎn)，要進(jìn)行首飾數(shù)字模型雕刻，首先要選用數(shù)字雕刻軟件。筆者在研究過程中所使用的軟件是ZBRUSH。ZBRUSH軟件是一款功能強(qiáng)大的數(shù)字雕刻軟件，該軟件最初主要應(yīng)用在游戲、動漫、影視等領(lǐng)域的高精度模型與貼圖制作。在計算機(jī)首飾設(shè)計中，使用ZBRUSH可以輕松的制作出動物、人物、寫實花草等造型復(fù)雜的首飾模型。它的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

一、模擬塑形，在ZBRUSH中，形體的塑造是基于傳統(tǒng)雕塑的加減法造型，并且也真實的模擬出了泥塑的造型方法。軟件提供了多種造型筆刷，筆刷猶如泥塑創(chuàng)作時的雕塑刀，不同的筆刷可以模擬出不同的雕刻效果。

二、高精度，ZBRUSH軟件的建模方式屬于多邊形建模。與NURBS不同，多邊形建模所要表現(xiàn)的細(xì)節(jié)與多邊形面數(shù)成正比，復(fù)雜的形體與細(xì)節(jié)需要更多的面數(shù)來支撐，而ZBRUSH軟件的優(yōu)勢就在它可以支持百萬級別的多邊形雕刻。并且在如此龐大的多邊形面數(shù)下進(jìn)行雕刻，其操作是很流暢的。這是其他多邊形建模軟件無法比擬的。

三、網(wǎng)格布線，傳統(tǒng)多邊形建模，合理的網(wǎng)格布線更有利于我們進(jìn)行形體雕刻。如使用田字格布線，可以使筆刷受力均勻并且形體不會造成拉伸。ZBRUSH軟件可以很好的處理多邊形網(wǎng)格布線，對于出現(xiàn)網(wǎng)格拉伸而無法雕刻的模型，利用軟件中的網(wǎng)格重構(gòu)命令，可以很好的將布線重新轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)的田字格布線，并且模型本身的細(xì)節(jié)沒有任何影響。

四、UV功能，ZBRUSH的UV功能可以幫助我們在模型的表面賦予紋理。當(dāng)制作重復(fù)的如二方連續(xù)、四方連續(xù)紋理時，通過將模型uv展平的方式，將平面的紋理灰度圖賦予在立體模型表面，就可以輕松的在模型表面制作紋理。

五、3D打印，ZBRUSH提供了針對3d打印數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換工具。并且對模型進(jìn)行數(shù)據(jù)優(yōu)化。由于ZBRUSH模型具備百萬級別的面數(shù)，普通的3D打印機(jī)無法讀取如此龐大的模型，ZBRUSH提供了網(wǎng)格精簡功能，在模型雕刻完成后，針對模型表面形體的起伏平緩程度，降低形體平緩部分的網(wǎng)格面數(shù)。使模型在形體細(xì)節(jié)不損失的前提下大大降低數(shù)據(jù)量。

以上就是筆者在進(jìn)行研究時總結(jié)的ZBRUSH軟件在首飾模型雕刻中的優(yōu)點(diǎn)。但是ZBRUSH在首飾設(shè)計中也存在它的不足，多邊形建模相對于NURBS建模不能精確的控制尺寸，這一點(diǎn)通過在首飾設(shè)計軟件中建立尺寸參考模型，再導(dǎo)入ZBRUSH的方式可以使模型的尺寸誤差降低到可接受的程度。

計算機(jī)輔助設(shè)計的發(fā)展得益于技術(shù)的進(jìn)步，但是計算機(jī)與軟件對于設(shè)計來講僅僅只是工具，最終決定設(shè)計的是設(shè)計者本身。計算機(jī)輔助設(shè)計是人的設(shè)計，不是機(jī)器的設(shè)計。新技術(shù)能夠開闊人的思維、激發(fā)人的創(chuàng)意與靈感，這才是我們真正需要從技術(shù)中獲得的。作為設(shè)計者與教育者，不僅要研究新的技術(shù)，更要啟發(fā)新的思維，利用技術(shù)的便利，創(chuàng)作出更好的作品，培養(yǎng)更好的人才。endprint