黃強偉

摘要：本文通過對文獻資料論證以及對數(shù)字化設計技術的發(fā)展歷程進行探究，以當前公共藝術的表現(xiàn)手法和創(chuàng)作方式等相關理論作為指導，分析論證了當代公共藝術數(shù)字化設計發(fā)展的多種形式，證實了科技全面擁抱藝術將是時代演化的必然結果。

關鍵詞：數(shù)字化;藝術設計;科技

伴隨著第三次科技革命的到來，高速發(fā)展的科學技術在藝術創(chuàng)作領域的影響越來越大，愈發(fā)創(chuàng)新的公共藝術創(chuàng)作形式也在藝術領域不斷萌發(fā)出來。3D打印、CNC等高新技術在國內的普及使得當代公共藝術的創(chuàng)作形式更加多元，與此同時，以壁畫和雕塑為代表的傳統(tǒng)公共藝術形式已很難滿足當下人們的審美需要，越來越多具有前瞻目光的藝術創(chuàng)作者們把視角投向了新的領域——公共藝術數(shù)字化設計。

一、三維建模

（一）三維軟件建模

三維建模是以數(shù)字化運算為基礎在計算機軟件中創(chuàng)建三維虛擬模型的過程。小到玩具首飾，大到城市建筑，它都可以快速且直觀的將設計者的想法呈現(xiàn)出來，可調整、易修改，很大程度上縮短了設計者的創(chuàng)作時間。利用建模軟件構建三維模型主要包括幾何建模、行為建模、物理建模、對象特性建模以及模型切分等。其中，幾何建模的創(chuàng)建與描述是虛擬場景造型的重點，藝術模型的建立也是以幾何建模為主。

（二）參數(shù)化建模

參數(shù)化建模是在三維建模的基礎上介入了邏輯運算而形成的一種較為系統(tǒng)化的建模理念，是將參數(shù)變量通過簡單的改變模型中的參數(shù)值就能建立和分析新的模型。參數(shù)化建模的參數(shù)不僅可以是幾何參數(shù)，也可以是溫度、材料等屬性參數(shù)。以北京大興國際機場內部裝飾設計為例，設計者先將模型的具體形狀、尺寸及空間內景運用參數(shù)化建模的方式“建造”出來，通過虛擬模型提前呈現(xiàn)出作品的預期效果。通過模型上生成的具體數(shù)據(jù)去實施方案，一方面能夠縮小設計者與甲方的溝通障礙，同時會使施工數(shù)據(jù)更加的精準化、最大程度的節(jié)約成本。

（三）三維掃描

三維掃描是一項極其快速而又精準的數(shù)字化成像技術，常用的掃描方式是拍照式三維掃描（又稱非接觸掃描）。掃描過程是基于光學三角測量原理，首先投影模塊將一系列編碼光柵投影到物體表面，由采集模塊得到相應被調制的圖像，最后通過三維數(shù)據(jù)合成將所采集的圖像在計算機中模擬出來，這種技術極大的節(jié)省了設計者在作品制作上的時間和成本。2018年10月，造亦舍公共藝術設計團隊在江西南昌商聯(lián)中心的公共藝術項目中就運用了三維掃描技術，項目要求在極短的時間內完成大量的贛商集市人物雕塑。他們通過真人扮演、三維掃描的方式高效的在短期內完成了所有人物雕塑創(chuàng)作。

三維軟件建模（左）與三維掃描（右）圖片來源：作者自攝

二、增材制造技術與減材制造技術

（一）增材制造技術——3D打印

3D打印又稱三維打印，是可以直接將虛擬三維模型轉化為實體的數(shù)字化技術，目前在公共藝術領域最為常用的3D打印方式主要是以熔融沉積技術和立體光固化技術為主。

熔融沉積技術（FDM）

快速成型機的加熱噴頭受計算機控制，根據(jù)水平分層數(shù)據(jù)作x-y面運動。絲材由構送至噴頭，經過加熱、熔化，從噴頭擠出粘結到工作臺面，然后快速冷卻并凝固。每一層截面完工作臺下降一層的高度，再繼續(xù)進行下一層的造型。如此重復，直至完成整個實體的造型。最常用的熔絲線材主要是ABS、人造橡膠、鑄蠟和聚酯熱塑性塑料等。材料成本低，與其他使用粉末和液態(tài)材料的工藝相比，絲材更干凈，易于更換、保存，不會形成粉末或液體污染。

立體光固化技術（SLA）

立體光固化技術是一種基于光敏樹脂的光聚合作用的成形工藝。光敏樹脂是一種由感光性預聚物、感光性單體、光反應引發(fā)劑等各種元素組成的液體高分子材料，該材料在一定強度的紫外線照射下能迅速轉變?yōu)楣虘B(tài)。成型原理便是通過光照層層固化所有吐料，獲得所需形狀的三維實體。立體光固化技術的優(yōu)點是加工速度快，產品生產周期短，無需切削工具與模具。除此之外打印模型的尺寸精度高，表面質量好，這一技術已經成為當代公共藝術設計的重要手段。

著名藝術家徐冰的作品《鳳凰》創(chuàng)作初期便是運用了立體光固化技術確定了作品的整體造型。設計者在創(chuàng)作初期運用三維建模的方式構建出虛擬模型，計算出受力點和各部件尺寸的數(shù)據(jù)，以便于在創(chuàng)作階段對作品進行整體的把控。

（二）減材制造技術——數(shù)控機床CNC

電腦數(shù)值控制技術，簡稱CNC技術，由計算機數(shù)字控制自動化機床。CNC技術多用于制作模型零件，具有高精度、高效率及低成本的三大最顯著特點。因其對操作精度要求高，所以在操作時要合理選擇切削用量、合理選擇刀具以及確定好正確的加工路線。CNC機床是典型的減材制造技術代表，在藝術領域多使用于浮雕和飾品的加工。著名公共藝術家張燕根在2019年8月的新作《閱江閱水閱前程》便是借助數(shù)控切割與鍛造焊接技術結合完成的。

三、機器人AI在公共藝術領域的應用

機器人是一種具有編程能力，通過讀取輸入程序來執(zhí)行各種任務的多功能操控系統(tǒng)，其最大特點的就是智能化和自動化。人工智能的時代下，機器人在公共藝術領域的應用也逐漸廣泛起來，較為廣泛的應用方式為智能機器人作畫、機器臂雕刻、機器人與藝術家交互創(chuàng)作等。機器人的最大優(yōu)點不僅表現(xiàn)在其高強度、高精度處理不同種類工作的能力上，還在于其可以在對人類健康有害的化學環(huán)境下工作。人創(chuàng)造了機器，機器革新了人。人工智能這樣的新技術，應該給人類帶來可持續(xù)的、更加美好的夢想，這也是人類未來要共同努力的方向。

四、結語：

當代公共藝術的發(fā)展形勢是趨向開放的、是一種能夠體現(xiàn)大眾思想的藝術語言?？萍既鎿肀囆g將是時代演化的必然結果，傳統(tǒng)的藝術表現(xiàn)形式也會與數(shù)字化技術相輔相成。三維設計的普及是數(shù)字化藝術發(fā)展的開始，將會有越來越多具有現(xiàn)代氣息的數(shù)字化公共藝術形式發(fā)展起來。未來的創(chuàng)作者將運用更加多維度的藝術表達手法，包括使觸覺、聽覺、嗅覺、記憶、參與等多種藝術語言介入到作品創(chuàng)作當中，全方位的表述出當代公共藝術的價值與魅力。

參考文獻

[1]淺析公共藝術的藝術性[J]. 汪湉，李江. ?美術教育研究. 2018（23）

[2]從觀念藝術到公共藝術[J]. 趙真. ?藝術科技. 2016（01）