淺談3D打印與動(dòng)漫設(shè)計(jì)

淺談3D打印與動(dòng)漫設(shè)計(jì)。3D打印運(yùn)用先進(jìn)的3D數(shù)字建模技術(shù)設(shè)計(jì)制作動(dòng)漫手辦3D模型，與3D打印技術(shù)相結(jié)合，研究并實(shí)踐動(dòng)漫手辦設(shè)計(jì)制作的數(shù)字化新方式，對(duì)比傳統(tǒng)的手辦原型制作手段，總結(jié)出數(shù)字化設(shè)計(jì)的一些優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)國(guó)內(nèi)動(dòng)漫手辦制作方式的革新和設(shè)計(jì)水平的提升。在過(guò)去的數(shù)十年間，日美動(dòng)漫手辦產(chǎn)品占據(jù)著全球市場(chǎng)的大音1359份額。然而今天，數(shù)字3D建模技術(shù)和3D打印技術(shù)的普及使得傳統(tǒng)的動(dòng)漫周邊產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造產(chǎn)生了新的方式和新的可能性，這給了我國(guó)手辦業(yè)一個(gè)發(fā)展的契機(jī)。如何將新科技、新技術(shù)應(yīng)用于手辦等動(dòng)漫周邊產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)中來(lái)，建立起一套先進(jìn)、高效的新方式，或許是讓我國(guó)動(dòng)漫手辦業(yè)走向世界舞臺(tái)的鑰匙。

一、動(dòng)漫手辦市場(chǎng)巨大

據(jù)廣電總局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，全球動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)每年產(chǎn)值400億美元左右，相關(guān)的衍生產(chǎn)品卻達(dá)到74000億美元，其中手辦占據(jù)了較大的比重。中國(guó)13億人口中，4億青少年構(gòu)成了動(dòng)漫及其衍生產(chǎn)品的龐大消費(fèi)市場(chǎng)。每年的銷(xiāo)售額，兒童食品350億元、玩具200億元、兒童服裝900億元、兒童音像制品和各類(lèi)兒童出版物100億元以上。同時(shí)值得注意的是，不僅14歲以下的少年兒童對(duì)動(dòng)漫和衍生品有消費(fèi)需求，我國(guó)從中學(xué)生至80后看卡通片成長(zhǎng)起來(lái)的幾代人已然成為了動(dòng)漫周邊的有力消費(fèi)群體。

國(guó)外最主要的一條動(dòng)漫生產(chǎn)銷(xiāo)售的盈利模式是「動(dòng)漫生產(chǎn)-動(dòng)畫(huà)片播出-衍生產(chǎn)品開(kāi)發(fā)-衍生產(chǎn)品銷(xiāo)售-收益-再生產(chǎn)」。但是在我國(guó)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈并不完整。國(guó)內(nèi)動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)主要把精力集中在了動(dòng)畫(huà)片制作和播出發(fā)型渠道兩個(gè)環(huán)節(jié)上，對(duì)衍生品的開(kāi)發(fā)和宣傳重視不足。從資金分配比例看，絕大部分的資金使用量放在前期和中期，后期資金特別是在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、品牌授權(quán)等環(huán)節(jié)中投入微薄。甚至有些公司幾乎沒(méi)有規(guī)劃和安排后期所需要的市場(chǎng)運(yùn)作資金，結(jié)果往往不得不依賴(lài)單一渠道與產(chǎn)品，產(chǎn)品影響力十分有限，很難形成有價(jià)值的動(dòng)漫IP。故此，如何在產(chǎn)業(yè)鏈上下功夫，將動(dòng)漫周邊衍生品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)視為同等重要，且要先期規(guī)劃的一部分，是目前提升動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要路徑。手辦作為動(dòng)漫衍生品的一個(gè)重要部分，對(duì)其創(chuàng)作和生產(chǎn)方式的研究，以及利用數(shù)字化建模和3D打印技術(shù)優(yōu)化生產(chǎn)方式的研究都有著實(shí)際的意義。淺談3D打印與動(dòng)漫設(shè)計(jì)。

二、傳統(tǒng)手辦原型制作中的痛點(diǎn)

傳統(tǒng)手辦原型的制作由于受到材料和制作工具特性的限制，在人才需求和設(shè)計(jì)制作方式上難以滿足日趨嚴(yán)苛的工業(yè)化需求，這是傳統(tǒng)手辦制作的痛點(diǎn)。

（一）對(duì)技術(shù)人才要求高

傳統(tǒng)手辦原型的設(shè)計(jì)和制作對(duì)人才要求過(guò)高。手辦原型師的工作相當(dāng)于一個(gè)傳統(tǒng)雕塑家，通過(guò)使用雕塑的材料和技巧來(lái)創(chuàng)作動(dòng)漫中的人物形象。其工作性質(zhì)決定了原型師具有雕塑家的專(zhuān)業(yè)技術(shù)，同時(shí)又對(duì)動(dòng)漫形象的魅力非常清楚。傳統(tǒng)手辦制作主要使用一些油泥或黏土為材料，雖然在數(shù)十年的制作中日本的原型師們已經(jīng)發(fā)明了他們認(rèn)為最要用的黏土材料，但是相較于數(shù)字化的建模軟件中的「虛擬黏土」，其仍然有眾多的劣勢(shì)，比如在黏土材料干燥硬化后想做大的修改是幾乎不可能的。傳統(tǒng)的黏土材料就決定了需要原型師經(jīng)驗(yàn)極其豐富，在制作中不能出現(xiàn)明顯的失誤。

對(duì)技術(shù)人才要求高還體現(xiàn)在細(xì)致的制作上，使用傳統(tǒng)黏土材料制作10多厘米高的人物手辦時(shí)，往往人物的臉只有大拇指的指甲大小，其微小的尺寸也會(huì)給制作帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)。種種這些，都是由于傳統(tǒng)材料造成的難度。

因此，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里，我國(guó)的大學(xué)生們很難進(jìn)入手辦行業(yè)。而在電腦中使用數(shù)字建模技術(shù)設(shè)計(jì)就不存在這樣的問(wèn)題，由于其便于修改的特點(diǎn)，相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)降低對(duì)人才的要求。

（二）難以模塊化設(shè)計(jì)制作

手辦中大量的是同一個(gè)角色的不同裝扮和動(dòng)態(tài)造型，如果能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)制作將會(huì)大大提高效率和制作品質(zhì)。模塊化設(shè)計(jì)制作是指不同模型部分可以重復(fù)被利用的設(shè)計(jì)制作方式，比如身體部分、帽子、衣物、飾品等都可以在下一個(gè)設(shè)計(jì)中被直接使用。顯然，使用黏土制作的手辦原型是無(wú)法直接做成另一套手辦造型的，也就是說(shuō)，使用傳統(tǒng)的做法每一個(gè)手辦都幾乎要從頭到尾的重新制作，這無(wú)疑是加大了制作難度，尤其是大大加大了制作成本。

3D數(shù)字建模技術(shù)在手辦原型制作中的優(yōu)勢(shì)

日本和美國(guó)在手辦制作上技術(shù)經(jīng)驗(yàn)最先進(jìn)，產(chǎn)品占有的市場(chǎng)份額也最大。近幾年日美的一些手辦原型師逐漸放棄了傳統(tǒng)的黏土手工的做法，轉(zhuǎn)而使用3D數(shù)字建模的方式設(shè)計(jì)制作手辦原型，無(wú)論是從產(chǎn)品效果還是從市場(chǎng)反應(yīng)上都獲得了很大的成功，開(kāi)辟了一條新的手辦原型制作的道路。淺談3D打印與動(dòng)漫設(shè)計(jì)。

3D數(shù)字建模技術(shù)是使用3dsmax、Zbrush等三維建模軟件進(jìn)行3D模型設(shè)計(jì)制作的技術(shù)，然后使用SLA3D打印機(jī)打印成樹(shù)脂材料的手辦實(shí)物。由于3D數(shù)字建模中的模型材料是數(shù)字化的虛擬材料（我們稱(chēng)之為虛擬黏土），所以這種材料具有一些真實(shí)黏土材料不具體的特性和優(yōu)勢(shì)。利好用這些特性，可以讓手辦原型創(chuàng)作變得更加高效。在筆者團(tuán)隊(duì)的研究和實(shí)踐中摸索總結(jié)出了數(shù)字建模技術(shù)制作手辦的以下特性和優(yōu)勢(shì)。

（一）不再受限于尺寸

手辦制作對(duì)形體的比例尺寸有較嚴(yán)格的要求，用現(xiàn)實(shí)的黏土材料制作常常出現(xiàn)局部比例不準(zhǔn)確或整體尺寸有偏差的情況，即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的制作者也常會(huì)出錯(cuò)。比如頭部做完后發(fā)現(xiàn)做大了一點(diǎn)?；蛘呷宋镅砍叽缱鲩L(zhǎng)了一點(diǎn)。當(dāng)遇到這樣的情況，修改起來(lái)是非常麻煩的，基本上可以說(shuō)是要做「大手術(shù)」。而如果是采用的3D數(shù)字建模技術(shù)來(lái)制作，修改這些尺寸問(wèn)題非常簡(jiǎn)單，只需要將過(guò)大的頭部選擇并縮小一點(diǎn)、過(guò)長(zhǎng)的腰部用縮放工具壓扁一點(diǎn)即可，僅是幾分鐘之內(nèi)的工作量。

另外，當(dāng)一個(gè)手辦產(chǎn)品需要調(diào)整大小時(shí)，如原來(lái)是1：7的作品，現(xiàn)在需要調(diào)整為1：10，整體縮小了很多。這時(shí)候，數(shù)字建模制作的優(yōu)勢(shì)也會(huì)非常明顯。

前文中也提到了另一個(gè)尺寸對(duì)手辦制作的限制問(wèn)題，就是手辦往往尺寸非常小，在刻畫(huà)一些細(xì)節(jié)的時(shí)候非常有難度。而如果是使用3D數(shù)字建模技術(shù)來(lái)制作，在軟件中可以把模型局部顯示得非常大，雕刻用的工具尺寸也可以調(diào)節(jié)得很小，這樣就能順利制作出非常細(xì)小的細(xì)節(jié)了。

（二）不受限于真實(shí)材料的物理屬性

傳統(tǒng)的黏土材料受到溫度、濕度、重量等一系列物理屬性的影響和限制。比如溫度很低的冬季，黏土?xí)兊梅浅?jiān)硬而難以塑形，溫度過(guò)高的夏季，黏土又會(huì)變得很軟，給塑形帶來(lái)不便。黏土重力對(duì)手辦制作也有明顯影響，比如在制作前要用硬鐵絲構(gòu)建人物骨架，然后在上面做上黏土，只有這樣才能避免黏土由于重力的原因造成的坍塌和變形。再比如，使用美國(guó)土制作好手辦原型后，要使用特定的溫度烘烤使其硬化。如果溫度控制得不好，很可能會(huì)造成模型裂開(kāi)，造成損失。

我們對(duì)比一下使用3D數(shù)字建模技術(shù)制作手辦模型的情況，會(huì)發(fā)現(xiàn)以上這些真實(shí)材料具有的問(wèn)題，在這里全都消失了，不用擔(dān)心坍塌裂開(kāi)的問(wèn)題，甚至根本不需要制作鐵絲骨架。這一切都使得原型師能把更多盡力投入到造型的設(shè)計(jì)上。。淺談3D打印與動(dòng)漫設(shè)計(jì)。

（三）非線性的制作流程

傳統(tǒng)手辦原型的制作是一個(gè)「線性」的過(guò)程：先搭架子，然后上大泥，然后深入塑造形體。這個(gè)過(guò)程是一條直線走下去，是不可逆的。我們可以回想一下自己創(chuàng)作的過(guò)程，經(jīng)常會(huì)遇到由于「線性」而造成的問(wèn)題。比如在搭架子的過(guò)程中我們就一定要非常仔細(xì)、反復(fù)考量，必須將架子做好，把動(dòng)態(tài)做準(zhǔn)，骨架能承載的重量也要充分考慮到。因?yàn)橐坏](méi)做好，上了大泥后，或是做了一些細(xì)節(jié)后才發(fā)現(xiàn)架子有問(wèn)題的話，那基本上就是滅頂之災(zāi)，很難修改。

有的時(shí)候，遇到的問(wèn)題是我們的創(chuàng)作靈感突然進(jìn)發(fā)得很快，而我們的制作速度跟不上靈感進(jìn)發(fā)的速度。比如一個(gè)形體做了一大半，突然強(qiáng)烈的感覺(jué)到如果換個(gè)動(dòng)態(tài)作品會(huì)更好。或者想嘗試更多的形式。但這時(shí)候鐵絲骨架是死的，很難調(diào)整動(dòng)態(tài)。

以上問(wèn)題歸結(jié)起來(lái)都是由于傳統(tǒng)的手辦雕塑技法和材料自身的限制造成的，都是「線性」創(chuàng)作方式造成的局限性。而利用3D數(shù)字建模技術(shù)制作的過(guò)程會(huì)非常不同，它是一個(gè)「非線性的」過(guò)程。當(dāng)你發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)不好的時(shí)候，隨時(shí)可以進(jìn)行改動(dòng)，一般在幾分鐘內(nèi)即可完成。也就是說(shuō)在制作中隨時(shí)可以回到制作的不同階段里。這不僅提高了制作效率，也同時(shí)能提高作品的質(zhì)量。淺談3D打印與動(dòng)漫設(shè)計(jì)。

（四）模塊化創(chuàng)作

如前文所述，傳統(tǒng)手辦制作難以實(shí)現(xiàn)模塊化的設(shè)計(jì)制作，而模塊化制作恰恰是3D數(shù)字建模的優(yōu)勢(shì)。比如同一個(gè)體型的角色，只需要制作好一個(gè)人體模型，在軟件里可以復(fù)制并容易的做出不同的姿勢(shì)動(dòng)態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)身體部分的再利用。（如圖3）所示，日本原型師GrizzryPanda利用數(shù)字建模技術(shù)的可模塊化特點(diǎn)創(chuàng)作不同的初音系列作品。

（五）制作硬表面優(yōu)勢(shì)明顯

當(dāng)手辦中有硬表面的機(jī)械、盔甲等模型時(shí)，使用黏土制作往往難以做出完美的棱角，而使用3D數(shù)字建模的方式制作就會(huì)事半功倍。（如圖4）所示是項(xiàng)目成員袁俊李賢設(shè)計(jì)制作的手辦原型《齊天大圣》，主要使用Zbrush和Maya軟件進(jìn)行建模制作，3D打印后的盔甲細(xì)節(jié)豐富且棱角感很好。

以上幾點(diǎn)主要的優(yōu)勢(shì)之處在于打破了傳統(tǒng)制作工藝上的局限，使得手辦原型的設(shè)計(jì)和制作更有效率，同時(shí)還能豐富制作效果、壓縮了設(shè)計(jì)制作成本，提高產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

結(jié)語(yǔ)

本課題以3D數(shù)字建模技術(shù)為基礎(chǔ)，以3D打印技術(shù)為背景，研究、梳理并實(shí)踐了新的數(shù)字化手辦設(shè)計(jì)制作的新方式，項(xiàng)目小組成員發(fā)揮了他們?cè)?D數(shù)字建模技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)制作了大量的手辦數(shù)字模型，積累了經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)在手辦設(shè)計(jì)制作方面起步較晚，目前在國(guó)際市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。但隨著國(guó)產(chǎn)動(dòng)漫質(zhì)量的不斷提升，必將會(huì)涌現(xiàn)出一批有質(zhì)量的動(dòng)漫IP，那么就能轉(zhuǎn)化成有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的手辦產(chǎn)品。今天的手辦設(shè)計(jì)制作可以說(shuō)是迎來(lái)了數(shù)字化的時(shí)代，3D數(shù)字建模的創(chuàng)作方式必將成為手辦藝術(shù)的新血液，為手辦藝術(shù)注入新的生命力。淺談3D打印與動(dòng)漫設(shè)計(jì)。