傳統(tǒng)工藝仿真教學(xué)研究
——以景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)制瓷為例

（華東交通大學(xué)，江西 南昌 330013）

景德鎮(zhèn)手工制瓷技藝行業(yè)分工極其細(xì)致，采礦、淘洗、制不（dǔn）、練泥、陳腐、拉坯、利坯、畫坯、施釉、燒窯、畫紅、燒爐、選瓷、包裝等工序環(huán)環(huán)緊扣，雖然可以通過工坊或?qū)嶒?yàn)室進(jìn)行部分實(shí)踐，但受師資、生產(chǎn)環(huán)境和條件的限制，根本無法模似實(shí)際的制瓷工序流程（原料采集、成型制作、裝飾繪制、古窯燒制等）。具有高投入性、時空制約性、實(shí)驗(yàn)環(huán)境復(fù)雜性和不能全流程實(shí)訓(xùn)性等特點(diǎn)，這些都讓學(xué)生不可能到現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

而3D 虛擬仿真技術(shù)可以模擬傳統(tǒng)制瓷作坊環(huán)境、鎮(zhèn)窯環(huán)境、制瓷工具、各工序制作過程、原料配 置計(jì)算、裝飾設(shè)計(jì)、滿窯設(shè)計(jì)、古法燒窯等，根據(jù)“能實(shí)不虛、虛實(shí)結(jié)合”和“以虛輔實(shí)”的原則，基于“以學(xué)生為主體，寓教于樂”的教學(xué)理念，設(shè)計(jì)傳統(tǒng)制瓷技藝虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)能滿足教學(xué)要求：不受時空限制，向?qū)W生提供能隨時隨地進(jìn)行虛擬仿真的實(shí)驗(yàn)條件學(xué)生在仿古的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中獲得與真實(shí)生產(chǎn)相近的體驗(yàn)，使學(xué)生能“身臨其境”，是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)很好的補(bǔ)充。

一、景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)制瓷VR 虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)

（一）傳統(tǒng)制瓷作坊建筑環(huán)境虛擬認(rèn)識

制瓷工坊：工坊為庭院結(jié)構(gòu)，可以完成整個制瓷工藝流程。根據(jù)制瓷工藝流程，分為泥房：主要用于泥料的腐化和踩練；原料間：瓷石和高嶺土不（dǔn）放置間；淘洗區(qū)：放置木桶用于泥料的化漿和淘洗；拉壞區(qū)：師傅拉坯的工位，放有坯車；印坯區(qū)：師傅印坯的工位，放有模具等工具；利坯區(qū)：師傅利坯的工位，放有坯車和利坯工具；畫坯區(qū)：師傅畫坯的工位，放有畫坯工具；施釉區(qū)：師傅施釉的工位，放置釉料和施釉工具；晾坯區(qū)：是作坊獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，散布在各個工區(qū)之間的房屋結(jié)構(gòu)上。包括各類制瓷工具，根據(jù)制瓷的不同階段可以分為原料加工工具、成型工具、裝飾工具、裝燒窯具以及其他工具，如圖1 所示。

窯房：鎮(zhèn)窯是窯藏于房之內(nèi)的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，被稱為窯房一體結(jié)構(gòu)。一樓用來裝坯、滿窯、開窯、選瓷，二樓用作堆放松柴、工人休息。窯體構(gòu)造為蛋形，由護(hù)墻、側(cè)墻、煙囪等構(gòu)成，窯體溫區(qū)從前到后都不一樣，按溫度分為余堂、大肚、小肚、想理等區(qū)域，如圖2 所示。

（二）核心工序流程仿真

成型、裝飾、上釉、滿窯和燒制是五個最核心工藝，本系統(tǒng)針對核心工藝，通過動畫和交互相結(jié)合進(jìn)行仿真。

1.泥料精制工序：如淘泥工藝是將制瓷原料進(jìn)行加工精制過程，用水調(diào)和除去沉渣雜質(zhì)，使原料達(dá)到一定細(xì)度和純度，仿真步驟包括配不、化漿、淘洗、過濾、稠化、陳腐和踩練。

2.圓器成型工序：制作流程主要有揉泥、拉坯、印坯、利坯工藝。

3.青花裝飾工序：釉下裝飾是指直接在泥坯上進(jìn)行藝術(shù)裝飾加工，仿真步驟分為起圖、過稿、勾線、分水四個步驟。

4.施釉工序：仿真步驟分為蕩釉、醮釉和底釉。（圖3）

5.裝坯滿窯工序：仿真步驟分為裝匣、滿窯設(shè)計(jì)以及按一定規(guī)則堆疊碼放，完成滿窯。

6.鎮(zhèn)窯燒成工序：根據(jù)傳統(tǒng)窯工習(xí)慣，鎮(zhèn)窯燒成仿真步驟分為燒上半夜、燒下半夜和燒日窯三個階段。（圖4）

（三）工序原理仿真

原理仿真主要將制瓷過程相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，配不比例計(jì)算、配釉比例計(jì)算、碼窯設(shè)計(jì)和燒制溫度控制，數(shù)據(jù)整理建設(shè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行實(shí)時仿真。

1.配不比例計(jì)算

景德鎮(zhèn)制瓷泥料由高嶺土和瓷石配制而成，也稱二元配比。不同產(chǎn)地不同批次的原料會有差異，不同制品對坯料的工藝要求也不一樣，為了配比準(zhǔn)確需取少量原料制成火照試燒，俗稱“試照子”，觀察其瓷化程度，確定二者配比。在實(shí)驗(yàn)中以細(xì)瓷坯泥為例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分為四種：厚坯、中坯、薄坯、雕削用坯。不同類型的坯需要不同的配比。

2.配釉比例計(jì)算

景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)釉料以釉果與釉灰配制而成。釉灰是釉料中不可缺少的助熔劑，也是景德鎮(zhèn)瓷器釉面白里泛青傳統(tǒng)特色的重要工藝因素。泥十灰一為上品瓷用釉，泥七八灰二三為中品瓷用釉，泥灰平兌或灰多于泥，則是粗瓷釉料。

3.碼窯設(shè)計(jì)

鎮(zhèn)窯對滿窯的技術(shù)要求很高，所謂一滿二燒三熄火，認(rèn)為滿窯最為重要，俗有滿窯如繡花之說。滿窯 的核心，是在充分考慮窯室各部位火度及氣氛變化的基礎(chǔ)上，對火路分布的通盤設(shè)計(jì)。（如圖5）

鎮(zhèn)窯窯室前高后低、前寬后窄逐步收縮，前后溫差較大。窯室由后往前依次分為觀音堂、余堂、掛窯口、想理、小肚、窠里、大肚和窯頭等區(qū)域。各區(qū)域溫度不同，形成不同的窯位，分別裝燒溫度要求不同的產(chǎn)品。

4.燒窯

按照窯工習(xí)慣，鎮(zhèn)窯燒成分為燒上半夜、燒下半夜和燒日窯三個階段。

燒上半夜大致有發(fā)火、溜火兩個階段。溜火為坯體干燥和氧化階段，需要完成坯體自由水和結(jié)構(gòu)水排除、碳酸鹽分解、有機(jī)物氧化 等物理化學(xué)變化。溫度升到900-1000 度結(jié)束；下半夜燒成主要為燒緊火階段和升溫階段，下半夜燒還原焰階段燒，溫度到1250 左右結(jié)束；日窯主要是燒速火成瓷和熄火階段，是整個燒窯過程中最緊要的階段。燒日窯主要是燒速火成瓷和熄火階段窯前端溫度達(dá)到約1300 -1350°C，即可進(jìn)入熄火前的保溫?zé)裏?。（如圖6）

二、總結(jié)

綜上所述，本文利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)動畫學(xué)、藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)、人機(jī)交互等虛擬技術(shù)對景德鎮(zhèn)制瓷的傳統(tǒng)工序進(jìn)行仿真研究，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)制瓷場景生產(chǎn)虛擬化、傳統(tǒng)手工制瓷工序虛擬化以及實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)解釋一體化。該虛擬仿真教學(xué)既可以用于藝術(shù)類專業(yè)本科、研究生教學(xué)，也可以針對有興趣的公眾進(jìn)行科普學(xué)習(xí)，具有廣泛的用途。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，切實(shí)服務(wù)于非遺文化的創(chuàng)新和傳承，樹立文化自信心。