【解析】3D打印在建筑藝術(shù)設(shè)計教育中的應(yīng)用與沖擊

建筑是一種立體藝術(shù)形式，形態(tài)復(fù)雜多樣。在建筑藝術(shù)設(shè)計教育領(lǐng)域，常常需要小批量的教具、模型，而3D打印正是合適的制作方式。

一、3D 打印教具在課堂教學(xué)中的應(yīng)用
1.基礎(chǔ)課
素描課、構(gòu)成課。講解把握對象形體規(guī)律時，抽象形體、具象形體都可利用3D打印教具作多角度比較；講解由內(nèi)而外的觀察方式時，使用立體模型可以實現(xiàn)生動的“剝開外皮揭秘背后結(jié)構(gòu)”的過程；制作常用石膏幾何塊、石膏像、靜物之外的教具，如以經(jīng)典建筑的概括形體作為素描教具。制圖課。制圖課屬于形體、空間理解較有難度的課程。用 3D 打印做出展示 6 個面形體的可拆式模型，學(xué)生不但可以觀察外形，還可以拆開來觀察其縱、橫剖面；用 3D打印教具可以做各點向投影面連線投影的透視實驗，以及日光或燈光下各角度陰影實
驗。

2.設(shè)計課
建筑設(shè)計。常見建筑設(shè)計存在大量曲面形體、復(fù)雜形體，3D打印教具可以用來研究、表現(xiàn)這類形體，作為工作模型、成果模型。從建筑類型角度看，體育建筑、文藝建筑、兒童建筑、旅游建筑等常常不采用簡單幾何形體；從設(shè)計風(fēng)格看，“二戰(zhàn)”以后除功能主義風(fēng)格外，高技派、歷史主義、典雅主義、粗野主義、地域主義、解構(gòu)主義等風(fēng)格都常常涉及復(fù)雜形體。即使是簡單幾何形體建筑，由于高年級普遍采用電腦建模做設(shè)計，學(xué)生之間大范圍交流時也可以用 3D 打印模型進(jìn)行討論。室內(nèi)設(shè)計、裝飾設(shè)計。由于該類設(shè)計題材與一般建筑設(shè)計相比，大量增加生物、自然等，需要生物、自然形體教具、模型，適合3D打印。城市設(shè)計。建筑群和街道的整體、局部形象以及空間關(guān)系，需要3D打印模型。

3.理論課
中外建筑史。該課程中各國古代建筑一般不是簡單幾何形體，裝飾豐富。建筑設(shè)計原理。用模型人、模型空間推敲尺度關(guān)系，比起在平面圖上推敲更利于處理立體尺度關(guān)系；可以利用模型觀察空間比例、形體關(guān)系等，以及光的應(yīng)用。結(jié)構(gòu)課、構(gòu)造課�？臻g結(jié)構(gòu)部分若是不
用立體模型，準(zhǔn)確理解其形體、受力是困難的，而且用 3D 打印成本很低的模型可以做模擬受力破壞的簡單實驗。建筑構(gòu)造的樓梯、復(fù)合隔墻、屋頂做法等，都以 3D 打印立體可拆裝模型為適宜教具。

二、3D 打印模型在教學(xué)研究中的應(yīng)用
對于現(xiàn)代建筑藝術(shù)，教師要利用模型進(jìn)行深度思考，如利用現(xiàn)象學(xué)方法——出現(xiàn)人的、具體的建筑空間。如果使用3D掃描、打印的詳細(xì)模型，建筑外部環(huán)境、內(nèi)部使用者都可以得到較準(zhǔn)確的呈現(xiàn)，有利于提高研究水平。對于建筑教學(xué)研究中另一個重點領(lǐng)域——中國傳統(tǒng)建筑藝術(shù)，3D 打印模型可以使傳統(tǒng)建筑形體、裝飾、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征等成為直觀的研究對象。

三、3D 打印在學(xué)生技能服務(wù)社會中的應(yīng)用
學(xué)生利用建筑設(shè)計技能服務(wù)社會時，傳統(tǒng)效果圖既無法看到每個角度，又無法掀開屋頂看內(nèi)部空間，而 3D 打印模型可以彌補(bǔ)這些缺陷，方便、成本低。如，學(xué)生同一方案模型可以是多種方式：可以拆成每個房間的，內(nèi)部標(biāo)有面積與說明的，配備靈活墻體與家具的，等等。3D 打印模型形象地展示學(xué)生設(shè)計思維的靈活性優(yōu)勢，可以有效促進(jìn)學(xué)生服務(wù)社會。另外，學(xué)生可以利用 3dsMax 等軟件技能開展 3D 打印建模培訓(xùn)。這種培訓(xùn)以做裝飾、玩具等實用藝術(shù)為內(nèi)容。

四、3D 打印對建筑藝術(shù)設(shè)計教育的深層次沖擊
3D 打印對建筑藝術(shù)設(shè)計教育不只帶來應(yīng)用層面的作用，在深層次上，3D打印對此領(lǐng)域提出了思想、技能、工具的模式轉(zhuǎn)變要求。3D 打印是智能施工方式，促進(jìn)建筑藝術(shù)設(shè)計界整體風(fēng)格轉(zhuǎn)變，即自然美學(xué)、個性化美學(xué)、歷史風(fēng)格復(fù)興等，使曲面形體、復(fù)雜形體以及生物、自然形體大量代替簡單幾何形體。其中，自然美學(xué)沖擊尤其巨大。自然包括動植物、微生物等生命，以及天、地、山、水等非生命體。古代社會中，人們在室內(nèi)外生活環(huán)境中再現(xiàn)自然，如中國古代家具、裝修常采用動植物為題材，庭院則設(shè)計為縮微山水自然。在現(xiàn)代社會中，由于機(jī)器設(shè)備、施工方式等方面的限制，生命體和天、地、山、水等題材較少出現(xiàn)在家具、裝修、建筑上。

如今，3D打印結(jié)合3D掃描，可以方便地再現(xiàn)動植物、土石地貌等，使室內(nèi)外環(huán)境與自然更好地結(jié)合，有利于人們尊重自然，迎接生態(tài)文明社會的到來。技能教育方面。在設(shè)計方法上，當(dāng)今建筑藝術(shù)設(shè)計界對于復(fù)雜形體認(rèn)識不足，尤其是生物體的視覺規(guī)律及其組合方式等；在建模軟件應(yīng)用上，建筑藝術(shù)設(shè)計教育界不熟悉生物、自然多邊形建模等，難以適應(yīng)3D打印時代的到來。表現(xiàn)工具方面。傳統(tǒng)表現(xiàn)工具為平立剖加透視圖紙，已經(jīng)有幾百年的應(yīng)用歷史。而 3D 打印用電腦建模后的立體模型表現(xiàn)，在提高層次的同時也帶來建筑藝術(shù)設(shè)計教育轉(zhuǎn)型的系統(tǒng)性困難。
結(jié)語

3D 打印將給建筑藝術(shù)設(shè)計教育帶來廣泛而深刻的改變。擴(kuò)展到更多領(lǐng)域看，3D打印對建筑藝術(shù)設(shè)計教育的影響有可類比性，也就是說，這種“萬能塑形”方式將給工業(yè)設(shè)計乃至其他許多藝術(shù)設(shè)計教育領(lǐng)域帶來從教具、表現(xiàn)方式到深層思想的巨大影響。

作者：賈中（南昌工程學(xué)院土木與建筑學(xué)院）
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