3D打印技術(shù)在文化創(chuàng)意領(lǐng)域的應(yīng)用及前景

3D打印是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。  3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工（AEC）、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、搶支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。

  

3D打印在文化創(chuàng)意領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用
1 3D打印技術(shù)適合個(gè)性化定制和創(chuàng)意

近年來，3D打印技術(shù)正逐漸步入普通人的視野，并逐漸成為炙手可熱的應(yīng)用技術(shù)。目前，3D打印技術(shù)已初步應(yīng)用于工業(yè)創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)、影視動(dòng)漫、休閑旅游文化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、數(shù)字出版等行業(yè)。其普遍應(yīng)用將對(duì)文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生較大影響。隨著科技的進(jìn)步和互聯(lián)網(wǎng)的日益普及，3D打印技術(shù)將越來越成為DIY制作過程的工具，所有這些發(fā)展促成了幾乎人人都是設(shè)計(jì)師兼制造者，制造者與消費(fèi)者之間的界限將會(huì)變得越來越模糊。3D打印給了普通人以制造的能力，釋放個(gè)體使用者的創(chuàng)新沖動(dòng)，改變了過去發(fā)明創(chuàng)造只是少數(shù)人的特權(quán)，實(shí)現(xiàn)了普通人個(gè)性化的設(shè)計(jì)思維與表達(dá)需求，真正做到了全民創(chuàng)意與全民創(chuàng)造。3D打印使這種群體性智慧得以最大限度的發(fā)揮和利用，將促使文化創(chuàng)意產(chǎn)品的創(chuàng)意設(shè)計(jì)表達(dá)呈現(xiàn)更加多元化、大眾化、自由化的特征。  

在網(wǎng)絡(luò)普及化的今天，普通人輕易通過各種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫模型網(wǎng)站就可以下載設(shè)計(jì)師最新的設(shè)計(jì)作品，然后進(jìn)行3D打印制作。在追求個(gè)性化的今天，人們都希望自己的東西與別的是不同的，是獨(dú)一無二的，然而因?yàn)閭鹘y(tǒng)制造業(yè)的限制，產(chǎn)品只能大批量的制造才能適合市場(chǎng)的需求，根本無法做到每一件產(chǎn)品都是不一樣的，除非是高端的私人定制產(chǎn)品。

所以，這就給3D打印留下了巨大的發(fā)展?jié)摿Γ�人們可以利�?D打印技術(shù)，用廉價(jià)的網(wǎng)絡(luò)傳播上面的知識(shí)，做出自己希望的各種各樣的創(chuàng)意，滿足自己對(duì)個(gè)性化的需求。相對(duì)于傳統(tǒng)制造業(yè)生產(chǎn)前大量的準(zhǔn)備工作和生產(chǎn)上面的限制，3D打印技術(shù)的限制就小了很多，只需要把自己想要的創(chuàng)意用軟件繪制，再導(dǎo)入到3D打印機(jī)里面，等待幾個(gè)小時(shí)，就可以拿到需要的東西。不管是時(shí)間成本還是金錢成本都比傳統(tǒng)制造業(yè)小了不少，需要強(qiáng)調(diào)的是，以限制3D打印機(jī)的技術(shù)水平，其制造產(chǎn)品的精度和質(zhì)量運(yùn)用在文化創(chuàng)意領(lǐng)域是完全沒有問題的。   

2 3D打印技術(shù)使用的案例
   --修復(fù)重要文物     
美國德雷塞爾大學(xué)的研究人員通過對(duì)化石進(jìn)行3D掃描，利用3D打印技術(shù)做出了適合研究的3D模型，不但保留了原化石所有的外在特征，同時(shí)還做了比例縮減，更適合研究。

博物館里常常會(huì)用很多復(fù)雜的替代品來保護(hù)原始作品不受環(huán)境或意外事件的傷害，同時(shí)復(fù)制品也能將藝術(shù)或文物的影響傳遞給更多更遠(yuǎn)的人。史密森尼博物館就因?yàn)樵�始的托馬斯·杰弗遜要放在弗吉尼亞州展覽，所以博物館用了一個(gè)巨大的3D打印替代品放在了原來雕塑的位置。   

--打印自己獨(dú)一無二的鞋子  
feetz鞋是你是獨(dú)一無二的。你只需要從每個(gè)腳的不同角度拍三張照片并發(fā)送圖像feetz。通過一款特殊的軟件，該公司將圖像轉(zhuǎn)換為三維模型，利用新材料和3D打印技術(shù)為您制作出一雙訂制的鞋子。feetz承諾客戶將在七天內(nèi)獲得這些鞋子。采用3D打印技術(shù)的鞋子可以完美提盒用戶的雙腳，因?yàn)槿藗兠恐荒_都是獨(dú)特的，通過訂制可以讓用戶穿著更為舒適。 feetz鞋是你是獨(dú)一無二的。你只需要從每個(gè)腳的不同角度拍三張照片并發(fā)送圖像feetz。通過一款特殊的軟件，該公司將圖像轉(zhuǎn)換為三維模型，利用新材料和3D打印技術(shù)為您制作出一雙訂制的鞋子。feetz承諾客戶將在七天內(nèi)獲得這些鞋子。采用3D打印技術(shù)的鞋子可以完美提盒用戶的雙腳，因?yàn)槿藗兠恐荒_都是獨(dú)特的，通過訂制可以讓用戶穿著更為舒適。   

--打印出無縫的合身衣服      
3D打印的服裝已經(jīng)出現(xiàn)了許多 — 從Lady Gaga出席時(shí)尚活動(dòng)所穿的參數(shù)化3D打印雕刻裙裝到中國著名品牌極致盛放的靚麗3D打印婚紗，每一件都十分吸引眼球。但它們往往只是外觀漂亮，缺乏足夠的實(shí)用性。   

不過現(xiàn)在，這種情況已經(jīng)由波士頓服裝品牌Ministry of Supply最新推出的高質(zhì)量3D打印男上裝改變了。這款男上裝的最大特點(diǎn)就是直接打印，一體成型，完全無縫，即便是衣袖和衣領(lǐng)也是如此，完全沒有采用傳統(tǒng)的縫制工藝，所以完美彰顯出了簡(jiǎn)潔優(yōu)雅的氣質(zhì)。使用3D打印編織工藝，從最細(xì)的線到最后的成衣，一次完成。

除了無縫，這款3D編織的男上裝還有其它許多優(yōu)點(diǎn)，比如可以通過3D掃描訂購者的身形做得完全合身，更耐穿，更節(jié)省布料等，因?yàn)?D編織屬于增材制造工藝，特點(diǎn)就是做多少，用多少材料。傳統(tǒng)制衣工藝會(huì)浪費(fèi)大約30%布料，而這種3D打印編織工藝的浪費(fèi)是零。   

--COGNITOYS3D恐龍玩具  
小恐龍是3d打印的，內(nèi)部系統(tǒng)采用了IBM開發(fā)的人工智能Waston，不僅可以實(shí)時(shí)聊天，在互動(dòng)中，小恐龍也會(huì)慢慢塑造起自己的性格來，就像是真的和小朋友共同成長(zhǎng)。CogniToys也具有“學(xué)習(xí)”功能，在和小朋友玩耍的過程中，CogniToys能夠記錄下各種個(gè)性化的喜好，比如喜歡的顏色，喜歡的玩具，對(duì)什么更感興趣一些。   

3 3D打印應(yīng)用于文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的意義  
3D打印應(yīng)用于文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的意義有三個(gè)方面。首先，該技術(shù)能夠?yàn)楠?dú)一無二的文物和藝術(shù)品建立一個(gè)真實(shí)準(zhǔn)確完整的三維數(shù)字檔案，用3D打印技術(shù)可以隨時(shí)隨地并且高保真的把這個(gè)數(shù)字模型再現(xiàn)為實(shí)物。  

第二，3D打印技術(shù)取代了傳統(tǒng)的手工制模工藝，在作品精細(xì)度、制造效率方面都帶來了極大的改善和提高，對(duì)于有實(shí)物樣板的作品在編輯、放大、縮小、原樣復(fù)制等方面都能夠更加直接準(zhǔn)確，高效實(shí)現(xiàn)小批量的生產(chǎn)，促進(jìn)文化的傳播和交流。  

第三，該技術(shù)帶來了大量的跨界整合和創(chuàng)造的機(jī)會(huì)，尤其是給藝術(shù)領(lǐng)域的藝術(shù)家們帶來了更為廣闊的創(chuàng)作空間，在文物和高端藝術(shù)品的復(fù)制、修復(fù)，衍生品開發(fā)方面的作用非常明顯。

3D打印發(fā)展在文化領(lǐng)域的前景      
與傳統(tǒng)制造業(yè)相比，3D打印技術(shù)有效減少制造過程中的垃圾與二氧化碳，對(duì)環(huán)境有積極影響。  其次，3D打印能創(chuàng)作藝術(shù)品，從而衍生新的藝術(shù)媒介。如3D打印能復(fù)制世界名畫，這種復(fù)制品本身也成為了藝術(shù)品，供人欣賞討論。這項(xiàng)技術(shù)大大縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期，新產(chǎn)品投入成本減少，小型創(chuàng)新企業(yè)將獲得生存空間。      

金屬打印正在逐步健壯起來，機(jī)器的研究和材料的發(fā)展都是各國增材實(shí)驗(yàn)室的研究重點(diǎn)。  生物打印也已經(jīng)有了良好的雛形和工業(yè)醫(yī)療運(yùn)用。不過受道德，倫理等的影響，生物打印有一些限制。但是相信在未來法律放開后肯定能有巨大突破。  其次，增材制造在很多工業(yè)領(lǐng)域都有應(yīng)用。航空航天，高精制造都有廣泛巨大的應(yīng)用。美國空軍海軍都已經(jīng)正式應(yīng)用增材技術(shù)。NASA也在三天前正式發(fā)文表示將在今年年底完成第一臺(tái)外太空專用3D打印機(jī)。  

從傳統(tǒng)意義上來說，物品形狀越復(fù)雜，制造的成本就相應(yīng)的隨之增高，這對(duì)企業(yè)來說無疑是一筆不菲的支出。但是隨著3D打印機(jī)的普遍應(yīng)用，物品的復(fù)雜度將不再與成本形成正比關(guān)系。不管制造的物品形狀有多復(fù)雜，3D打印機(jī)都能夠輕松解決，并且不增加成本，因?yàn)?D打印復(fù)雜的物品和打印一個(gè)簡(jiǎn)單的物品并不存在任何關(guān)系，3D打印的費(fèi)用只是按照材料成本和時(shí)間成本以及機(jī)器損耗成本進(jìn)行計(jì)算的，所以，3D打印的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)意義上的定價(jià)方式以及計(jì)算制造成本的方式。  

人們的思想是不斷變化的，設(shè)計(jì)也是不斷改成出新的。對(duì)于傳統(tǒng)行業(yè)來說，產(chǎn)品多樣化，不僅是對(duì)制造的考驗(yàn)，更是對(duì)企業(yè)實(shí)力的考驗(yàn)。因?yàn)楫a(chǎn)品多樣化對(duì)于各種成本的增加是不可估量的。但3D打印機(jī)就是不同的，它就像哆來A夢(mèng)一樣，可以隨心所欲做出不同形狀的物品，所以3D打印與傳統(tǒng)制造設(shè)備相比，3D打印省去了培訓(xùn)機(jī)械師和購置新設(shè)備的成本，3D打印機(jī)只需要不同數(shù)字的設(shè)計(jì)藍(lán)圖和新的原材料即可。  

3D打印，是一體成型。傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)是建立在一條生產(chǎn)線上，需要人工組裝。產(chǎn)品的部件越多，所花費(fèi)的時(shí)間成本和人力成本就越多。但3D打印就不同，3D打印的過程是一體成型，不需要去組裝，省略組裝就縮短了供應(yīng)鏈，節(jié)省在勞動(dòng)力和運(yùn)輸方面的花費(fèi)。供應(yīng)鏈越短，污染也越少。      

3D打印由于其特殊性，可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地打印，所以這在一定的基礎(chǔ)上減少了企業(yè)的庫存風(fēng)險(xiǎn)，企業(yè)可以按照客戶的需求進(jìn)行生產(chǎn)，這在不久的將來，可能會(huì)成為一種新的商業(yè)模式。同時(shí)，企業(yè)還可以根據(jù)用戶的需求，實(shí)行就近法則，零時(shí)間的交付時(shí)生產(chǎn)可以最大限度的減少運(yùn)輸成本。  由于受傳統(tǒng)制造技術(shù)的影響，很多極具創(chuàng)意的設(shè)計(jì)不能呈現(xiàn)在大眾視野中，這在一定的基礎(chǔ)上限制了設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)創(chuàng)新。例如，傳統(tǒng)的木制車床只能制造圓形物品，軋機(jī)只能加工用銑刀組裝的部件，制模機(jī)僅能制造模鑄形狀。但現(xiàn)在，3D打印機(jī)可以突破這些局限，開辟巨大的設(shè)計(jì)空間，甚至可以制作目前可能只存在于自然界的形狀，這為設(shè)計(jì)師打開了設(shè)計(jì)創(chuàng)新的物質(zhì)條件。

一項(xiàng)技能沒有幾年的時(shí)間是沒辦法學(xué)會(huì)的，批量生產(chǎn)和計(jì)算機(jī)控制的制造機(jī)器降低人們對(duì)技能的依賴，但是傳統(tǒng)的制造及其還是需要專業(yè)人員進(jìn)行機(jī)器調(diào)整和校準(zhǔn)。3D打印的推出，改變了這一方式，人們只要有三維數(shù)據(jù)圖，即使是在復(fù)雜的物品，只要把三維數(shù)據(jù)圖輸入3D打印機(jī)，然后輕輕點(diǎn)擊按鈕，就可開始打印。3D打印機(jī)的操作不需要太多的技能，這就打開了非技能制造開辟了新的商業(yè)模式，并能在遠(yuǎn)程環(huán)境或極端情況下為人們提供新的生產(chǎn)方式。

3D打印發(fā)展的限制因素  
①材料的限制：雖然高端工業(yè)印刷可以實(shí)現(xiàn)塑料、某些金屬或者陶瓷打印， 但無法實(shí)現(xiàn)打印的材料都是比較昂貴和稀缺的。另外，打印機(jī)也還沒有達(dá)到成熟的水平，無法支持日常生活中所接觸到的各種各樣的材料。  

②機(jī)器的限制：3D打印技術(shù)在重建物體的幾何形狀和機(jī)能上已經(jīng)獲得了一定的水平，幾乎任何靜態(tài)的形狀都可以被打印出來，但是3D打印技術(shù)想要進(jìn)入普通家庭，每個(gè)人都能隨意打印想要的東西，那么機(jī)器的限制就必須得到解決才行，比如gun等產(chǎn)品。  

③知識(shí)產(chǎn)權(quán)的憂慮：3D打印技術(shù)也會(huì)涉及到只是產(chǎn)權(quán)的問題，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)中的很多東西都會(huì)得到更加廣泛的傳播。人們可以隨意復(fù)制任何東西，并且數(shù)量不限。如何制定3D打印的法律法規(guī)用來保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，也是面臨的問題之一，否則就會(huì)出現(xiàn)泛濫的現(xiàn)象。  

④花費(fèi)的承擔(dān)：D打印技術(shù)需要承擔(dān)的花費(fèi)是高昂的。3D打印機(jī)是一筆比較大的開支，在后期打印過程中，所需的材料也是一項(xiàng)高花費(fèi)，而這么高的花費(fèi)不是一個(gè)普通家庭及可以承擔(dān)的。   

結(jié)束語  
3D打印技術(shù)代表制造業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)，它和其他一些數(shù)字化生產(chǎn)模式的涌現(xiàn)，將推動(dòng)實(shí)現(xiàn)第三次工業(yè)革命。隨著生產(chǎn)速度和質(zhì)量的不斷提升以及打印裝置和材料的改進(jìn)，將會(huì)有越來越多的3D打印新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)。3D打印可以完成很多在現(xiàn)在看起來匪夷所思的事，從某種角度來說，很多想象的到的東西，都可以通過3D打印直接得到。在未來3D打印還有可能走進(jìn)千家萬戶，融入到我們的生活中，像電腦一樣普及。  3D打印目前的主要應(yīng)用范疇還是個(gè)性化產(chǎn)品類的，簡(jiǎn)單來說就是DIY比較適合的。但是隨著這個(gè)3D打印技術(shù)的不斷更新,應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)越來越多的。

編輯：南極熊
作者：韓濤