三維建模與打印技術(shù)驅(qū)動(dòng)下的首飾定制服務(wù)研究

胡好

摘要：文章闡述三維建模與打印技術(shù)促使傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型的時(shí)代現(xiàn)狀，分析時(shí)代變革對(duì)首飾行業(yè)的影響，著重探討新技術(shù)支持下，首飾設(shè)計(jì)制造模式的轉(zhuǎn)變，即設(shè)計(jì)定制服務(wù)模式的產(chǎn)生，通過案例研究，嘗試提出首飾設(shè)計(jì)定制服務(wù)模式運(yùn)作的必要條件與實(shí)施策略。

關(guān)鍵詞：三維建模 三維打印 首飾設(shè)計(jì) 定制服務(wù)

中圖分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069（2018）02-0130-03

一、三維建摸與打印技術(shù)概述

二十世紀(jì)五十年代計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)（CAD）開始出現(xiàn)，伴隨著計(jì)算機(jī)的迅速迭代與設(shè)計(jì)軟件的探索開發(fā)，三維建模技術(shù)被廣泛應(yīng)用于建筑、產(chǎn)品、動(dòng)畫等各設(shè)計(jì)領(lǐng)域。該技術(shù)核心在于通過設(shè)計(jì)規(guī)劃，利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件建構(gòu)虛擬模型，并以數(shù)字化的方式被精確記錄。相對(duì)于在紙面制圖方式而言，三維建模技術(shù)為設(shè)計(jì)提供了重復(fù)修改、數(shù)據(jù)研究、異地共享的極大便利。近年來，設(shè)計(jì)軟件的易用性大大提高，加之網(wǎng)絡(luò)共享的學(xué)習(xí)資源，三維建模技術(shù)迅速普及，更有向非專業(yè)人士擴(kuò)散的趨勢(shì)。

三維建模技術(shù)發(fā)展成熟的同時(shí)，三維打印技術(shù)的出現(xiàn)，無(wú)疑改變了人們?cè)O(shè)計(jì)與制造物體的方式，在計(jì)算機(jī)建構(gòu)模型的數(shù)據(jù)控制下，三維打印通過增材技術(shù)制造物體，將原材料沉積或粘合為材料層逐層疊加以構(gòu)成三維實(shí)體，實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)設(shè)備的直接輸出過程。如今三維打印技術(shù)已不再是設(shè)計(jì)師和科學(xué)家的專屬，而與普通大眾的工作生活息息相關(guān)，從學(xué)校到家庭，從醫(yī)學(xué)界到食品業(yè)。這種新式制造方法對(duì)各行各業(yè)產(chǎn)生巨大影響，比如傳統(tǒng)手工制造行業(yè)受到?jīng)_擊呈現(xiàn)萎縮趨勢(shì)，網(wǎng)絡(luò)定制服務(wù)模式順勢(shì)而生。

三維打印技術(shù)運(yùn)用在建筑、產(chǎn)品、服裝等領(lǐng)域已屢見不鮮，在首飾行業(yè)，近年來更是真正進(jìn)入到行業(yè)的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)環(huán)節(jié)，目前鮮少研究者從設(shè)計(jì)生產(chǎn)模式的角度切入，根據(jù)首飾這一產(chǎn)品的特殊性，探討在新技術(shù)驅(qū)動(dòng)下的首飾設(shè)計(jì)定制服務(wù)的可能性。

二、三維建模與打印技術(shù)驅(qū)動(dòng)下的首飾設(shè)計(jì)制造模式分析

（一）首飾設(shè)計(jì)制造模式現(xiàn)狀分析

首飾是以手工制造為主的古老行業(yè)，傳統(tǒng)模式下的手工匠人身兼設(shè)計(jì)與制作的雙重職能，在向現(xiàn)代化工業(yè)批量生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型過程中，職業(yè)分工細(xì)化，現(xiàn)代首飾設(shè)計(jì)制造流程由設(shè)計(jì)師、制版師、流水線工人三種職業(yè)角色完成，從設(shè)計(jì)圖紙到產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于制版，手工制造為主這一本質(zhì)并未改變，這導(dǎo)致制版師造型能力與手工技藝的高低直接決定了首飾最終成品的優(yōu)劣，缺乏實(shí)際制作能力的設(shè)計(jì)師處于被動(dòng)地位往往受制于制版師，無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有的職能效應(yīng)。

如今三維打印技術(shù)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)模式變革的大潮下，各行業(yè)面臨制造模式的轉(zhuǎn)型與變革，現(xiàn)代首飾行業(yè)從手工制造到機(jī)器生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型，有望得到真正實(shí)現(xiàn)。

（二）三維建摸與打印技術(shù)在首飾設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用

當(dāng)計(jì)算機(jī)數(shù)字化手段介入設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師通過設(shè)計(jì)軟件用三維建模技術(shù)精確控制虛擬模型數(shù)據(jù)，確保設(shè)計(jì)構(gòu)想與實(shí)物呈現(xiàn)的一致性。三維打印技術(shù)的成熟，則提供了虛擬模型轉(zhuǎn)化為真實(shí)產(chǎn)品的可能性，從設(shè)計(jì)到制造的流程，幾乎不需要制版師的參與，批量生產(chǎn)的需求也不必通過工廠來完成，設(shè)計(jì)師可直接為客戶提供首飾定制服務(wù)，這種全新的設(shè)計(jì)制造模式為首飾行業(yè)發(fā)展提供新的方向，對(duì)設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)提出新的目標(biāo)要求，具有劃時(shí)代的重大意義。

（三）三維建摸與打印技術(shù)驅(qū)動(dòng)下的設(shè)計(jì)制造新模式

1.時(shí)代背景與特征

時(shí)代變革往往以新技術(shù)的出現(xiàn)為標(biāo)志之一，《福布斯》雜志的出版人里奇.卡爾加德認(rèn)為3D打印技術(shù)，可以把制造業(yè)經(jīng)濟(jì)由大規(guī)模工業(yè)重塑為以前小型設(shè)計(jì)商店的手工匠人模式。換言之，制造真實(shí)的物品可以由資本密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變成更接近藝術(shù)與軟件的模式。

巴斯在為《華盛頓郵報(bào)》撰寫的一篇文章中解釋了此種制造方式的不同之處：小批量生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品，以合理價(jià)格售出的能力正在引發(fā)巨大的經(jīng)濟(jì)混亂……在3D打印等計(jì)算機(jī)控制的制造進(jìn)程里，復(fù)雜性與品質(zhì)不會(huì)產(chǎn)生任何成本。……我們有史以來第一次能夠?qū)a(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造分開，因?yàn)楫a(chǎn)品所有的打印信息都已經(jīng)包含在設(shè)計(jì)中了。

《新工業(yè)革命》將人類的制造業(yè)歸納為五個(gè)階段：第一個(gè)階段是少量定制；第二個(gè)階段是少量標(biāo)準(zhǔn)化；第三個(gè)階段是大批量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)；第四階段是大批量定制化；第五個(gè)階段是個(gè)性化量產(chǎn)。我們正處于第五階段，在量產(chǎn)的規(guī)模下同時(shí)兼顧個(gè)性化需求，這種在以往看來無(wú)法兼顧的兩個(gè)對(duì)立面，由于三維打印生產(chǎn)技術(shù)的產(chǎn)生與普及而成為可能。

2.首飾行業(yè)的設(shè)計(jì)制造新模式

現(xiàn)存的首飾設(shè)計(jì)制造模式大致分為兩種，一是傳統(tǒng)匠人手工制造，從設(shè)計(jì)到制造由同一人完成，能夠滿足首飾多樣化和定制化的需求，但是出產(chǎn)量較小；另一種是工業(yè)化大批量生產(chǎn)，提供大規(guī)模生產(chǎn)相同產(chǎn)品的理想方式，卻犧牲了產(chǎn)品的多樣性，幾乎不可能提供定制服務(wù)。

上述兩種模式各有利弊，運(yùn)用三維打印技術(shù)的制造模式，同時(shí)具備手工制造和工業(yè)化批量生產(chǎn)之利，更有超越二者之勢(shì)：制造高度復(fù)雜造型不受加工工具和生產(chǎn)模具的限制；制造多樣化、復(fù)雜化產(chǎn)品不增加成本，打印不同產(chǎn)品和相同產(chǎn)品的技術(shù)和耗時(shí)不變，打印高度復(fù)雜造型和簡(jiǎn)單造型的技術(shù)和耗材不變；零技能制造，制版師與傳統(tǒng)手工匠人通過經(jīng)年累月習(xí)得的手工技藝，由制造機(jī)器精確完成，造型設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)已由設(shè)計(jì)師通過計(jì)算機(jī)三維建模完成，不受制作技藝影響；精確實(shí)體復(fù)制，通過高質(zhì)量精確記錄計(jì)算機(jī)虛擬模型數(shù)據(jù)，可以無(wú)損耗的復(fù)制實(shí)體，并通過網(wǎng)絡(luò)共享數(shù)據(jù)，不受地域限制。

依托三維打印技術(shù)的首飾生產(chǎn)模式，能夠同時(shí)滿足復(fù)雜化、批量生產(chǎn)與個(gè)性化的需求，而實(shí)現(xiàn)新時(shí)代的首飾設(shè)計(jì)定制服務(wù)，還需具備以下條件：

（1）首飾設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力，缺乏設(shè)計(jì)原創(chuàng)力，技術(shù)手段無(wú)法發(fā)揮效用；

（2）設(shè)計(jì)師熟練運(yùn)用三維建模技術(shù)表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)思，掌握三維打印材料與成型工藝特點(diǎn)；

（3）家用三維打印機(jī)的普及與互聯(lián)網(wǎng)打印平臺(tái)的完善；

（4）為設(shè)計(jì)師與定制客戶牽線的資源平臺(tái)。

三、創(chuàng)新定制服務(wù)研究與案例分析

（一）紅領(lǐng)集團(tuán)商務(wù)男裝“個(gè)性化批量定制”模式

紅領(lǐng)集團(tuán)主營(yíng)商務(wù)男裝，以“個(gè)性化批量定制”，成為業(yè)界轉(zhuǎn)型的標(biāo)桿。該企業(yè)自主研發(fā)的在線定制直銷平臺(tái)——C2M（Customer to Manufactory消費(fèi)者需求驅(qū)動(dòng)工廠有效供給），支持多品類產(chǎn)品在線定制。消費(fèi)者通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)在線選擇款式、工藝、原材料，支付后生成訂單，工廠才進(jìn)行生產(chǎn)'實(shí)現(xiàn)了“按需生產(chǎn)、零庫(kù)存”，定制生產(chǎn)的成并未大幅增長(zhǎng)，而收益卻能達(dá)到兩倍以上。

個(gè)性化定制，通過多種數(shù)據(jù)采集解決方案的具體操作如下：“身高在1.3米到2.5米之間的男性，無(wú)論胖瘦，系統(tǒng)會(huì)按前襟、后片、袖子、領(lǐng)子等部位拆解量體數(shù)據(jù)，找到相似體型特征的版型與之匹配，最終組合成一個(gè)全新的、完全符合客戶整體身材特征的版型。”（如圖1）

紅領(lǐng)集團(tuán)的商業(yè)模式可為我們提供兩個(gè)啟示，首先，積累與建立豐富的版型數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，對(duì)其進(jìn)行合理分類與管理；在數(shù)據(jù)庫(kù)完善的基礎(chǔ)上，進(jìn)行拆解與重組，是實(shí)現(xiàn)個(gè)性化批量定制的技術(shù)關(guān)鍵。

（二）潘多拉（PANDORA）的模塊化營(yíng)銷模式

潘多拉是近年來迅速崛起的丹麥?zhǔn)罪椘放?，在商業(yè)上取得成功的原因可歸納為個(gè)性化與故事性這兩個(gè)策略。該品牌拓展了龐大的產(chǎn)品品類——可替換、組合的主題串珠，消費(fèi)者通過自行組合實(shí)現(xiàn)個(gè)性化，而個(gè)性化中包含個(gè)人經(jīng)歷、紀(jì)念性等特征，這促使消費(fèi)者不僅僅是為了裝飾而購(gòu)買，首飾具備了一定的敘事性。這實(shí)際上源于丹麥某些地區(qū)的“收集”傳統(tǒng)，將值得紀(jì)念的事情，用一顆象征珠子戴在項(xiàng)鏈或手鏈上。為了紀(jì)念而產(chǎn)生的消費(fèi)行為，滿足了心理深層的需求，反過來促進(jìn)重復(fù)消費(fèi)（如圖2）。

與紅領(lǐng)集團(tuán)“拆解與重組”的定制服務(wù)不同，潘多拉以模塊化的方式提供的個(gè)性化定制“串珠”，從設(shè)計(jì)的角度來說，靈活性更高，成本更可控，但不可忽視的是仿制的門檻降低了，簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的組合搭配也容易使消費(fèi)者逐漸產(chǎn)生審美疲勞，這也導(dǎo)致該品牌近期開始強(qiáng)調(diào)串珠手鏈以外的其他設(shè)計(jì)品類。

四、首飾個(gè)性化批量定制服務(wù)實(shí)施策略

依托于三維建模與打印技術(shù)的首飾個(gè)性化批量定制模式，具體實(shí)施策略可從技術(shù)支撐平臺(tái)與定制平臺(tái)兩部分展開說明。

（一）技術(shù)支撐平臺(tái)

設(shè)計(jì)師對(duì)于新技術(shù)的掌握，促使其角色被重新定位，職責(zé)范圍向制造領(lǐng)域拓展，設(shè)計(jì)構(gòu)思的同時(shí)控制生產(chǎn)，核心關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)師掌握相關(guān)技術(shù)運(yùn)用特定機(jī)器，完成從設(shè)計(jì)到制造的過程。

具體來說，設(shè)計(jì)師在掌握了通用設(shè)計(jì)創(chuàng)新思維方式與造型方法的基礎(chǔ)上，需考慮到常用設(shè)計(jì)軟件在三維建模過程中具有不同的邏輯語(yǔ)言，適合不同的造型風(fēng)格。比如以曲面構(gòu)建立體造型的設(shè)計(jì)軟件Rhino，數(shù)據(jù)精確，造型嚴(yán)謹(jǐn)，在需要配合尺寸與結(jié)構(gòu)的造型中有一定的優(yōu)勢(shì)。該軟件還具備十分強(qiáng)大的拓展性，在其基礎(chǔ)上開發(fā)的不同插件能夠滿足多樣化的需求，如插件T-5plines適合自由曲面的拉伸塑型；插件Grasshopper運(yùn)用編寫程序算法可自動(dòng)生成海量造型。以雕刻方式構(gòu)建立體造型的設(shè)計(jì)軟件Z-brush則自由隨意，操控性強(qiáng)，對(duì)于復(fù)雜造型與微小細(xì)節(jié)特別具有表現(xiàn)力，能夠充分發(fā)揮設(shè)計(jì)師的創(chuàng)造力。在選擇恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)軟件進(jìn)行造型建構(gòu)時(shí)，還需考慮到軟件輸出數(shù)據(jù)文件的通用性。

設(shè)計(jì)師在熟悉不同設(shè)計(jì)軟件的特性后，在前期設(shè)計(jì)時(shí)，就應(yīng)當(dāng)考慮到相關(guān)技術(shù)、材料與工藝的支持，在此探索過程中必須緊跟三維建模與打印技術(shù)的飛速發(fā)展，設(shè)計(jì)軟件建構(gòu)模型的方法日新月異，三維打印機(jī)器在材料種類與成型工藝方面亦不斷突破過往局限，這要求設(shè)計(jì)師必須快速適應(yīng)與靈活運(yùn)用新技術(shù)，在設(shè)計(jì)構(gòu)思與技術(shù)運(yùn)用方面保持永不枯竭的綜合創(chuàng)新能力。

（二）定制平臺(tái)

定制平臺(tái)包含兩個(gè)部分的內(nèi)容，一是與產(chǎn)品相關(guān)的電子數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，二是與人相關(guān)的個(gè)性化消費(fèi)人群細(xì)分平臺(tái)。

1.電子數(shù)據(jù)共享平臺(tái)

通過三維建模技術(shù)獲得的電子數(shù)據(jù)模型，可便利的復(fù)制與變化，滿足更多的造型組合需求，及特定人群的特定人體尺寸和個(gè)性化需求。具體來說，項(xiàng)鏈可拆解為鏈墜、鏈條、鏈扣等部分；戒指，可分為戒指飾面、戒圈等部分，所有的部件可通過尺度變化、單元型組合、模塊化組合、打散重新組合等造型方式，建立龐大的可供組合的電子數(shù)據(jù)平臺(tái)。

（1）尺寸變化

造型不變，僅放大或縮小產(chǎn)品尺寸，是首飾設(shè)計(jì)中最常見的變化。由于首飾常用材料的珍稀性，微小的耗材差異對(duì)成本的影響巨大，針對(duì)消費(fèi)者不同的購(gòu)買預(yù)算，通過尺度變化，可直接控制成本。

尺寸變化還包括適應(yīng)不同的人體尺寸，以戒指為例，每個(gè)人的手指粗細(xì)各不相同，為了獲得最大的人群適應(yīng)性，減少相同造型的庫(kù)存數(shù)量，傳統(tǒng)戒指的設(shè)計(jì)方式常常是可調(diào)節(jié)的開口式，這樣一來，犧牲了造型的完整性，在審美上大打折扣。而根據(jù)人體尺寸直接調(diào)整電子數(shù)據(jù)，上述問題迎刃而解。

（2）單元型組合

將特定造型看作一個(gè)單元型，通過復(fù)制單元型，改變數(shù)量的多少，可得到不同的單元型組合，不同單元型按比例調(diào)整尺寸，可呈現(xiàn)更為豐富的組合效果。上文中潘多拉品牌的串珠飾品正是運(yùn)用這種簡(jiǎn)單組合的方式達(dá)到多樣化的結(jié)果。不同單元型組合的過程中，還應(yīng)當(dāng)考慮到造型的風(fēng)格特點(diǎn)、相關(guān)性、趣味性、故事性等組合邏輯，避免簡(jiǎn)單拼湊。

（3）模塊化組合

模塊化組合是在單元型組合的基礎(chǔ)上，加入結(jié)構(gòu)功能，不同模塊可通過通用結(jié)構(gòu)組裝在一起，構(gòu)成相對(duì)完整的整體，并具有可逆性。這種組合方式需考慮到結(jié)構(gòu)組裝的靈活便利，相對(duì)于單元型組合的方式，巧妙的模塊化結(jié)構(gòu)能夠提高產(chǎn)品的辨識(shí)度，自成系統(tǒng)，具有不可替代的特點(diǎn)。

（4）打散重新組合

打散重新組合是組合方式中最復(fù)雜的一種，產(chǎn)品作為一個(gè)整體來考慮，每個(gè)打散的造型元素需要有機(jī)結(jié)合，除非重新設(shè)計(jì)否則不可拆解。以這種方式構(gòu)成的造型，屬于一對(duì)一定制，其優(yōu)勢(shì)在于，造型的靈活度最大，不受單元型、模塊結(jié)構(gòu)的限制，但通用性相對(duì)有限，是設(shè)計(jì)成本最高的一種組合方式。

通過上述四種方式的交叉靈活運(yùn)用，我們能夠獲取大量可供組合的電子數(shù)據(jù)文件，而值得注意的是，共享電腦數(shù)據(jù)帶來巨大便利的同時(shí)，對(duì)于數(shù)據(jù)的監(jiān)督與管理是不可忽視的，有效保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的途徑不僅在于對(duì)技術(shù)與設(shè)備的限制，還在于相關(guān)法律法規(guī)的完善。

2.個(gè)性化人群細(xì)分平臺(tái)

定制平臺(tái)的另一部分則是個(gè)性化消費(fèi)人群細(xì)分平臺(tái)。以特殊紀(jì)念主題而產(chǎn)生的定制服務(wù)最為常見，一般來說，主題有婚禮、生日、節(jié)日、紀(jì)念日、新生等，定制首飾應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)送禮者與收禮者之間的關(guān)系，適合收禮者的身份、需求與性格喜好，具體還可通過服裝造型風(fēng)格定位、服裝與場(chǎng)合搭配、材質(zhì)與工藝選擇幾個(gè)切入點(diǎn)，把握消費(fèi)對(duì)象的個(gè)性化需求。

（1）對(duì)象信息的采集，可從送禮者與收禮者之間的特定事件、特殊紀(jì)念元素等方面體現(xiàn)定制服務(wù)的唯一性。收禮者首飾佩戴部位尺寸比例、年齡層、所處地域也應(yīng)當(dāng)納入考慮范圍之內(nèi)；

（2）對(duì)象服飾造型風(fēng)格，如中性簡(jiǎn)約、自然柔美、奢華復(fù)古、民族風(fēng)等；

（3）定制首飾與場(chǎng)合的搭配，注重日常佩戴、職業(yè)通勤與出席隆重場(chǎng)合的區(qū)別；

（4）材質(zhì)與工藝選擇，考慮對(duì)象的特殊偏好，如西式的寶石類或中式的玉石類。

結(jié)論

綜上所述，實(shí)現(xiàn)首飾個(gè)性化批量定制模式，關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)師運(yùn)用三維建模與打印技術(shù)手段完成整個(gè)設(shè)計(jì)開發(fā)流程，這個(gè)過程是多環(huán)節(jié)綜合因素共同制約的結(jié)果，需要多平臺(tái)資源的共同整合。這一模式的日漸成熟，正在改變整個(gè)傳統(tǒng)首飾行業(yè)的發(fā)展道路。