李充

八點檔勵志片常說命運決定在自己的手上，未來要靠自己掌握，那么設(shè)計呢？感謝3D科技猶如上帝的小幫手，只需要將自己的想法，無論是否不切實際，只需輸入電腦，靠著1與0的運算邏輯，由3D Printer把腦海中的藍(lán)圖化作實體，然后加以量產(chǎn)，從建筑空間、飲食、生活用品上，來滿足我們的需求。換言之，未來的設(shè)計大門由3D技術(shù)扮演關(guān)鍵鑰匙的角色，而握有那把鑰匙的，就是人類。

在3D，已成為全民皆知的名詞，或許是電影的帶動，讓大家對其趨之若鶩。不過早在1984年，由Charles Hull發(fā)明堪稱是第一臺實驗機種的3D設(shè)備，透過鐳射，層層投射出原料塑形。但制作相當(dāng)耗時，隨后FDM技術(shù)（Fused Deposition Modelling）問世，比起前者只能運用液態(tài)原料，F(xiàn)DM可將半液態(tài)素材透過高溫壓制，塑造各種形體，而這類3D立體技術(shù)逐漸被運用在工業(yè)設(shè)計，諸如玻璃用品、燈光家居等各式生產(chǎn)，相關(guān)3D機種也越來越多樣，且更為便利操作，像是RepRap機型，可用塑料大量形塑模型之外，同時可透過網(wǎng)絡(luò)連結(jié)，更新設(shè)計程式，客制化商品。這對從事設(shè)計的工作者來說，猶如“神力”。

而在闡釋3D打印（也稱列?。┑纳衿嬷幥?，我們先從最基礎(chǔ)的制作原理說起——簡單來說，3D就是把塑料或者是其他可以“粘合”的材料，利用逐層列印的方式，來打造立體物件。但前提必須是使用電腦構(gòu)建3D模型，再透過3D列表機做出所想要的模型，如此一來，就顛覆了過往的生產(chǎn)流程，以最快速且便宜的方法制造產(chǎn)品原型。

如今，隨著新創(chuàng)公司與學(xué)院的多年研發(fā)，盡管3D技術(shù)仍舊有許多困難需要解決，但3D打印已被視為將要掀起第三次工業(yè)革命的重要科技。由美國國家情報委員會提出的一份名為“2030全球趨勢：不同的世界”報告書中，就提到2030年以前，3D打印可能取代特定的傳統(tǒng)量產(chǎn)制作過程，例如鑄造、造模、切削，特別是那些生產(chǎn)時程較短，專注于客制化產(chǎn)品的制造商。面對這樣的科技發(fā)展趨勢，迫使不少設(shè)計師加入討論，開始思考如何與3D打印技術(shù)接軌。而世界眾多設(shè)計博物館，也就此展開了眾多有關(guān)于3D打印的展覽，本文選取了來自根特博物館等眾多展覽中的部分，來探討這種打開設(shè)計新世界的新方法。

數(shù)字制造替代傳統(tǒng)陶藝

玩過陶輪的人都知道，在陶輪上做一個陶碗或是陶罐，理論上好像很簡單，真正上手才知道需要非常精準(zhǔn)的控制力，就算是最基本的圓柱體形態(tài)，不練個十天半個月根本沒辦法做好。在圓柱體的基礎(chǔ)上，再要做出其他形態(tài)，也需要各種小心翼翼的嘗試，對陶輪的旋轉(zhuǎn)速度、陶土的濕潤程度等都要時刻注意。手指的移動稍微偏一點，就可能前功盡棄要推倒重來。但這手和手指的移動，又恰恰是創(chuàng)意的直接來源，是形成最終形態(tài)的原因。那么這種精細(xì)的動作，讓更有控制力的3D打印來做會怎樣呢？

來自比利時安特衛(wèi)普的設(shè)計工作室Unfold早在2002年就開始探索衍生式設(shè)計（generative design）等數(shù)字工具對設(shè)計帶來的影響。2009年，他們推出了第一臺可以3D打印陶土的打印機，從此開始了探索傳統(tǒng)陶藝和數(shù)字制造技術(shù)交集的旅程。

對于Unfold的創(chuàng)始人Claire Warnier和Dries Verbruggen來說，他們感興趣的是設(shè)計師的角色在這個設(shè)計和生產(chǎn)都逐漸數(shù)字化的時代會如何變化 （What is the role of the designer and how is it changing in a time when design and manufacturing become increasingly more digitized？），以及新工具新技術(shù)對于設(shè)計生產(chǎn)銷售等諸多環(huán)節(jié)的影響。

在他們看來，傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)的封閉系統(tǒng)已經(jīng)被3D打印等新型數(shù)字制造技術(shù)所打破，一種結(jié)合前工業(yè)革命時代的手工作坊和現(xiàn)代數(shù)字制造技術(shù)的新型民間生產(chǎn)模式正在生成。比如，有了3D打印機等數(shù)字制造技術(shù)，一個設(shè)計工作室可以完全在內(nèi)部進(jìn)行設(shè)計和生產(chǎn)，再加上網(wǎng)絡(luò)直銷等電子商務(wù)方式，一個小型工作室就可以形成以往只有大企業(yè)才有能力進(jìn)行的豎向整合（vertical integration）。

另外，將3D打印應(yīng)用到傳統(tǒng)陶藝的一個最直接的益處，就是形態(tài)上的自由度。傳統(tǒng)陶藝由于工藝和材料的雙重限制，在形態(tài)上雖然有很大的創(chuàng)造空間，但也有很多特定的限制。3D打印通過層層疊加的“增材制造”方法，突破了傳統(tǒng)陶藝在形態(tài)上的很多限制。Unfold最初的3D打印陶土項目就探索了很多非傳統(tǒng)的陶土器具與雕塑形態(tài)。

在進(jìn)行了最初的實驗后，Unfold并不滿足，因為3D打印的過程似乎完全取代了“人手”在制造過程中的參與，而設(shè)計也是事先完成的，并不是人與材料進(jìn)行互動而產(chǎn)生的結(jié)果。那么，有沒有方法在利用3D打印的同時也保留“人手”的積極參與呢？于是Unfold創(chuàng)造了一個虛擬的陶輪，在一個轉(zhuǎn)動的圓盤上，用戶看到的不是真實的陶土，而是顯示了一個圓柱體的屏幕。用戶用手的動作來改變這個容器的形態(tài)，通過修改基本圓柱體的高矮和不同位置的胖瘦，形成獨一無二的創(chuàng)造，最后再由3D打印機打印出來。

3D打印本身所要求的精準(zhǔn)度、可重復(fù)性，也帶來了必然的單一化，與手工制品的獨特感疏離。因此Unfold探索了在3D打印過程中加入不確定因素（比如晃動，模擬人手的隨機動作；又如在不規(guī)則的底座上打印，使得打印出來的泥土跟著底座形態(tài)而變形），并創(chuàng)造出了一些十分獨特的具有“手工質(zhì)感”的陶罐。

最后，Unfold還進(jìn)行了一項另辟蹊徑的將3D打印和傳統(tǒng)工藝進(jìn)一步結(jié)合的嘗試。不過，這次這兩種制造方法分別應(yīng)用在兩種不同的材料上。3D打印的是陶土，而傳統(tǒng)工藝制造的是吹制玻璃，先將3D打印出來的陶土環(huán)風(fēng)干，再在陶土環(huán)內(nèi)部吹制玻璃，形成與陶土環(huán)緊密合成一體的容器。

Unfold的種種探索，不僅展示了諸如3D打印等的數(shù)字制造技術(shù)在傳統(tǒng)陶瓷手工藝中的應(yīng)用，更揭示了正在轉(zhuǎn)變的“匠人“角色。新技術(shù)和新工具的產(chǎn)生，使得原本的設(shè)計、制造流程發(fā)生了改變，而匠人的角色定義也在逐漸變得模糊。設(shè)計師不僅僅是坐在電腦前面產(chǎn)生了關(guān)于最終產(chǎn)品的創(chuàng)意的人，制造、生產(chǎn)的流程以及人機的協(xié)同方式同樣需要創(chuàng)新。數(shù)字制造技術(shù)的普及（如小型3D打印機）使得設(shè)計師進(jìn)行設(shè)計迭代更加方便，可以不斷通過原型來優(yōu)化設(shè)計，而這個過程與匠人不斷通過練習(xí)來達(dá)到技藝的純熟是類似的。對于諸如陶瓷等的手工藝領(lǐng)域，設(shè)計師和匠人的角色常常無法區(qū)分，如今在新技術(shù)的影響下，設(shè)計師和匠人的角色將繼續(xù)合二為一。

“非手工”的手工質(zhì)感

另一位利用3D技術(shù)完成陶瓷工藝的Olivier van Herpt與Unfold不同，很早就意識到桌面大小的3D打印機的局限性。首先，對于體量比較大的陶碗陶罐，用桌面大小的3D打印機是無法打印的。其次，僅僅對現(xiàn)有桌面打印機進(jìn)行改造來打印陶土，而不從根本上調(diào)整打印技術(shù)來適應(yīng)陶土材料的特殊性，打印出來的陶器會因為陶土過于濕潤而倒塌，而燒制以后也會有熱抗性低等諸多問題，在實際使用的過程中并不能與傳統(tǒng)工藝制造的陶瓷器具比較。因此，Olivier van Herpt花了兩年時間潛心研究，得出了一套適合陶土的3D打印流程，并造了一臺高約1.7米的delta樣式（三角支撐）3D陶土打印機，可以打印高達(dá)80公分、寬達(dá)40公分的陶器。通過無數(shù)次對打印頭和陶土材料屬性的調(diào)整，他終于解決了陶土倒塌的問題，同時也大大提高了打印的精度。

Olivier van Herpt對3D打印技術(shù)對于生產(chǎn)流程的影響進(jìn)行了深入反思：3D打印在一方面拓寬了設(shè)計的可能性，并提高了生產(chǎn)效率，但也在同時將機器推到了流程的中心，而人反而成了背景因素，與材料、流程脫離。不斷提高打印的精度、速度和可重復(fù)性，對于制造生產(chǎn)是有益的，但也不免讓制造出來的產(chǎn)品沾染了大眾消費品的感覺，他用荷蘭語中的“kil”來形容，意即冷淡的、生硬的、沒有人情味的。因此Olivier也開始在3D打印的流程中引入隨機性和人為錯誤，探索如何利用3D打印技術(shù)創(chuàng)造出類似手工的獨特感。他說，“我喜歡在無序中創(chuàng)造有序，在有序中引入無序。我追求的是一種控制下的隨機性?！?/p>

但Olivier van Herpt的探索并沒有止步于對3D打印流程本身的干預(yù)。他將視角拉遠(yuǎn)，開始審視3D打印的本土環(huán)境因素。在高度控制的環(huán)境中，機器行為完全能夠預(yù)期，這是工業(yè)生產(chǎn)的模式；如果我們能夠使機器生產(chǎn)不排除環(huán)境干擾，反而將環(huán)境因素（如溫度、濕度、噪音、地理位置等）融入生產(chǎn)過程中，又會對最終產(chǎn)物有什么樣的影響呢？為此Olivier van Herpt設(shè)計了一套軟硬件系統(tǒng)，3D打印機附加了感應(yīng)器（sensor），測量環(huán)境中的溫度、濕度、周圍人群密度等參數(shù)，并將這些參數(shù)轉(zhuǎn)化為3D打印產(chǎn)物的形狀和表面質(zhì)感。每次打印，由于環(huán)境因素的不同，打印產(chǎn)物也都不同，這正好像手工制造過程中，每件作品都是獨一無二，反映了當(dāng)時匠人和材料在特定環(huán)境下的對話。

Olivier van Herpt還從自然界中汲取靈感，通過觀察石筍和鐘乳石的形成，思考如何將這種看似無序的過程融入到相對可控的機器環(huán)境中。為此他造了一臺類似3D打印機的機器，只不過打印頭不是均勻地擠出材料，而是隨機地融化石蠟，融化的石蠟滴到下方旋轉(zhuǎn)的托物平臺（build platform）上，形成形似鐘乳石的構(gòu)造。雖然這個實驗沒有直接應(yīng)用陶土，但它與前例在3D打印過程中融入隨機性的思想是一致的。

數(shù)字邏輯+物理邏輯=不可能轉(zhuǎn)化為可能

另一位利用3D打印來探索陶瓷美學(xué)的是英國陶藝家Jonathan Keep。作為一個有二十多年經(jīng)驗的陶藝家，Jonathan Keep用傳統(tǒng)工藝制造的陶藝作品非常豐富，他掌握的技法也十分廣泛，而他作品中探索的問題，并不與科技直接相關(guān)，而是揭示自然界中的幾何規(guī)律和樣式，一種規(guī)律和無序之間的平衡狀態(tài)。這從他用傳統(tǒng)工藝制造的陶藝作品中可見一斑。

Jonathan Keep對于數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新之處，在設(shè)計環(huán)節(jié)但不在生產(chǎn)環(huán)節(jié)。他利用衍生式設(shè)計（Generative Design）軟件，用程序算法來模擬自然界的規(guī)律，制定形態(tài)生成的規(guī)則，從而得到復(fù)雜的無法通過傳統(tǒng)3D建模方法得到的形態(tài)。程序生成的形態(tài)以代碼形式存在，而后被3D打印機接收，打印出來的陶器再經(jīng)過傳統(tǒng)的工藝上釉燒制，得到最終產(chǎn)品。

而在近期，Jonathan Keep與瑞典藝術(shù)研究員Charles Stern開始了一個項目：利用3D列印技術(shù)，將陶瓷與玻璃結(jié)合吹制。單看成品大家可能覺得很簡單，其實這兩種傳統(tǒng)工藝是很難結(jié)合的，因為在加熱的狀態(tài)下，粘土和玻璃具有不用的收縮和膨脹率。Jonathan Keep與Charles Stern針對這個問題同許多專家展開調(diào)查，最終才確定了方案，利用3D列印技術(shù)列印陶瓷，然后與玻璃進(jìn)行吹制。可以看出，3D打印機在這個工作流程中，不再是主角，反倒是作為一種制造成品的一個環(huán)節(jié)而存在。Jonathan Keep從自然界中的冰川、漂流木、植被生長等等現(xiàn)象中汲取靈感，利用數(shù)字工具和軟件算法模擬出抽象的自然，再用數(shù)字制造技術(shù)將這些虛擬形態(tài)生產(chǎn)成實體物體。這在本質(zhì)是數(shù)字邏輯和物理邏輯相互轉(zhuǎn)化的過程。

使用≠濫用

任何新工具的出現(xiàn)都會經(jīng)歷一個成熟曲線。由于新工具對于舊有制度流程帶來的破壞作用，新工具在產(chǎn)生伊始必然會被很多人質(zhì)疑或者不被看好，但也總有那么一小部分人，能看到這種破壞作用下蘊含的契機。而當(dāng)新工具逐漸完善，被越來越多的人接受，最終它也會成為新的“標(biāo)準(zhǔn)”，直到下一個新工具將它取代。

這關(guān)鍵的一小部分人，不僅最先“使用”工具，也最先“濫用”工具，而這種“濫用”其實是一種對于工具的應(yīng)用界限的探索。這種對工具本來用途的“蔑視”，正是不斷改良工具的一種推動力量。在3D打印陶瓷這個特殊的領(lǐng)域，如果人人都相信3D打印應(yīng)該向更精細(xì)更準(zhǔn)確的方向發(fā)展，那我們就會完全忽視另外一種引入人為因素和隨機性的可能性。幸運的是，這世界上還有那么三五個人，正在執(zhí)著地進(jìn)行著探索。（編輯：九月）。