淺談3D打印與動漫設計。3D打印運用先進的3D數(shù)字建模技術設計制作動漫手辦3D模型，與3D打印技術相結合，研究并實踐動漫手辦設計制作的數(shù)字化新方式，對比傳統(tǒng)的手辦原型制作手段，總結出數(shù)字化設計的一些優(yōu)勢，促進國內動漫手辦制作方式的革新和設計水平的提升。在過去的數(shù)十年間，日美動漫手辦產品占據(jù)著全球市場的大音1359份額。然而今天，數(shù)字3D建模技術和3D打印技術的普及使得傳統(tǒng)的動漫周邊產品設計與制造產生了新的方式和新的可能性，這給了我國手辦業(yè)一個發(fā)展的契機。如何將新科技、新技術應用于手辦等動漫周邊產品的設計與開發(fā)中來，建立起一套先進、高效的新方式，或許是讓我國動漫手辦業(yè)走向世界舞臺的鑰匙。

一、動漫手辦市場巨大
據(jù)廣電總局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，全球動漫產業(yè)每年產值400億美元左右，相關的衍生產品卻達到74000億美元，其中手辦占據(jù)了較大的比重。中國13億人口中，4億青少年構成了動漫及其衍生產品的龐大消費市場。每年的銷售額，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兒童出版物100億元以上。同時值得注意的是，不僅14歲以下的少年兒童對動漫和衍生品有消費需求，我國從中學生至80后看卡通片成長起來的幾代人已然成為了動漫周邊的有力消費群體。
國外*主要的一條動漫生產銷售的盈利模式是「動漫生產-動畫片播出-衍生產品開發(fā)-衍生產品銷售-收益-再生產」。但是在我國，我們會發(fā)現(xiàn)產業(yè)鏈并不完整。國內動漫產業(yè)主要把精力集中在了動畫片制作和播出發(fā)型渠道兩個環(huán)節(jié)上，對衍生品的開發(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品開發(fā)、品牌授權等環(huán)節(jié)中投入微薄。甚至有些公司幾乎沒有規(guī)劃和安排后期所需要的市場運作資金，結果往往不得不依賴單一渠道與產品，產品影響力十分有限，很難形成有價值的動漫IP。故此，如何在產業(yè)鏈上下功夫，將動漫周邊衍生品的設計和生產視為同等重要，且要先期規(guī)劃的一部分，是目前提升動漫產業(yè)發(fā)展的一個重要路徑。手辦作為動漫衍生品的一個重要部分，對其創(chuàng)作和生產方式的研究，以及利用數(shù)字化建模和3D打印技術優(yōu)化生產方式的研究都有著實際的意義。淺談3D打印與動漫設計。
二、傳統(tǒng)手辦原型制作中的痛點
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，在人才需求和設計制作方式上難以滿足日趨嚴苛的工業(yè)化需求，這是傳統(tǒng)手辦制作的痛點。
（一）對技術人才要求高
傳統(tǒng)手辦原型的設計和制作對人才要求過高。手辦原型師的工作相當于一個傳統(tǒng)雕塑家，通過使用雕塑的材料和技巧來創(chuàng)作動漫中的人物形象。其工作性質決定了原型師具有雕塑家的專業(yè)技術，同時又對動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發(fā)明了他們認為*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，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驗極其豐富，在制作中不能出現(xiàn)明顯的失誤。
對技術人才要求高還體現(xiàn)在細致的制作上，使用傳統(tǒng)黏土材料制作10多厘米高的人物手辦時，往往人物的臉只有大拇指的指甲大小，其微小的尺寸也會給制作帶來巨大的挑戰(zhàn)。種種這些，都是由于傳統(tǒng)材料造成的難度。
因此，在相當長的一段時間里，我國的大學生們很難進入手辦行業(yè)。而在電腦中使用數(shù)字建模技術設計就不存在這樣的問題，由于其便于修改的特點，相對來說會降低對人才的要求。
（二）難以模塊化設計制作
手辦中大量的是同一個角色的不同裝扮和動態(tài)造型，如果能夠實現(xiàn)模塊化設計制作將會大大提高效率和制作品質。模塊化設計制作是指不同模型部分可以重復被利用的設計制作方式，比如身體部分、帽子、衣物、飾品等都可以在下一個設計中被直接使用。顯然，使用黏土制作的手辦原型是無法直接做成另一套手辦造型的，也就是說，使用傳統(tǒng)的做法每一個手辦都幾乎要從頭到尾的重新制作，這無疑是加大了制作難度，尤其是大大加大了制作成本。


3D數(shù)字建模技術在手辦原型制作中的優(yōu)勢
日本和美國在手辦制作上技術經驗*先進，產品占有的市場份額也*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，轉而使用3D數(shù)字建模的方式設計制作手辦原型，無論是從產品效果還是從市場反應上都獲得了很大的成功，開辟了一條新的手辦原型制作的道路。淺談3D打印與動漫設計。
3D數(shù)字建模技術是使用3dsmax、Zbrush等三維建模軟件進行3D模型設計制作的技術，然后使用SLA3D打印機打印成樹脂材料的手辦實物。由于3D數(shù)字建模中的模型材料是數(shù)字化的虛擬材料（我們稱之為虛擬黏土），所以這種材料具有一些真實黏土材料不具體的特性和優(yōu)勢。利好用這些特性，可以讓手辦原型創(chuàng)作變得更加高效。在筆者團隊的研究和實踐中摸索總結出了數(shù)字建模技術制作手辦的以下特性和優(yōu)勢。
（一）不再受限于尺寸
手辦制作對形體的比例尺寸有較嚴格的要求，用現(xiàn)實的黏土材料制作常常出現(xiàn)局部比例不準確或整體尺寸有偏差的情況，即使是經驗豐富的制作者也常會出錯。比如頭部做完后發(fā)現(xiàn)做大了一點。或者人物腰部尺寸做長了一點。當遇到這樣的情況，修改起來是非常麻煩的，基本上可以說是要做「大手術」。而如果是采用的3D數(shù)字建模技術來制作，修改這些尺寸問題非常簡單，只需要將過大的頭部選擇并縮小一點、過長的腰部用縮放工具壓扁一點即可，僅是幾分鐘之內的工作量。
另外，當一個手辦產品需要調整大小時，如原來是1：7的作品，現(xiàn)在需要調整為1：10，整體縮小了很多。這時候，數(shù)字建模制作的優(yōu)勢也會非常明顯。
前文中也提到了另一個尺寸對手辦制作的限制問題，就是手辦往往尺寸非常小，在刻畫一些細節(jié)的時候非常有難度。而如果是使用3D數(shù)字建模技術來制作，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節(jié)得很小，這樣就能順利制作出非常細小的細節(jié)了。
（二）不受限于真實材料的物理屬性
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，黏土會變得非常堅硬而難以塑形，溫度過高的夏季，黏土又會變得很軟，給塑形帶來不便。黏土重力對手辦制作也有明顯影響，比如在制作前要用硬鐵絲構建人物骨架，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，很可能會造成模型裂開，造成損失。
我們對比一下使用3D數(shù)字建模技術制作手辦模型的情況，會發(fā)現(xiàn)以上這些真實材料具有的問題，在這里全都消失了，不用擔心坍塌裂開的問題，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計上。。淺談3D打印與動漫設計。
（三）非線性的制作流程
傳統(tǒng)手辦原型的制作是一個「線性」的過程：先搭架子，然后上大泥，然后深入塑造形體。這個過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)作的過程，經常會遇到由于「線性」而造成的問題。比如在搭架子的過程中我們就一定要非常仔細、反復考量，必須將架子做好，把動態(tài)做準，骨架能承載的重量也要充分考慮到。因為一旦沒做好，上了大泥后，或是做了一些細節(jié)后才發(fā)現(xiàn)架子有問題的話，那基本上就是滅頂之災，很難修改。
有的時候，遇到的問題是我們的創(chuàng)作靈感突然進發(fā)得很快，而我們的制作速度跟不上靈感進發(fā)的速度。比如一個形體做了一大半，突然強烈的感覺到如果換個動態(tài)作品會更好?；蛘呦雵L試更多的形式。但這時候鐵絲骨架是死的，很難調整動態(tài)。
以上問題歸結起來都是由于傳統(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)字建模技術制作的過程會非常不同，它是一個「非線性的」過程。當你發(fā)現(xiàn)動態(tài)不好的時候，隨時可以進行改動，一般在幾分鐘內即可完成。也就是說在制作中隨時可以回到制作的不同階段里。這不僅提高了制作效率，也同時能提高作品的質量。淺談3D打印與動漫設計。


（四）模塊化創(chuàng)作
如前文所述，傳統(tǒng)手辦制作難以實現(xiàn)模塊化的設計制作，而模塊化制作恰恰是3D數(shù)字建模的優(yōu)勢。比如同一個體型的角色，只需要制作好一個人體模型，在軟件里可以復制并容易的做出不同的姿勢動態(tài)，從而實現(xiàn)身體部分的再利用。（如圖3）所示，日本原型師GrizzryPanda利用數(shù)字建模技術的可模塊化特點創(chuàng)作不同的初音系列作品。
（五）制作硬表面優(yōu)勢明顯
當手辦中有硬表面的機械、盔甲等模型時，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事半功倍。（如圖4）所示是項目成員袁俊李賢設計制作的手辦原型《齊天大圣》，主要使用Zbrush和Maya軟件進行建模制作，3D打印后的盔甲細節(jié)豐富且棱角感很好。
以上幾點主要的優(yōu)勢之處在于打破了傳統(tǒng)制作工藝上的局限，使得手辦原型的設計和制作更有效率，同時還能豐富制作效果、壓縮了設計制作成本，提高產品在市場上的競爭力。
結語
本課題以3D數(shù)字建模技術為基礎，以3D打印技術為背景，研究、梳理并實踐了新的數(shù)字化手辦設計制作的新方式，項目小組成員發(fā)揮了他們在3D數(shù)字建模技術上的優(yōu)勢制作了大量的手辦數(shù)字模型，積累了經驗。我國在手辦設計制作方面起步較晚，目前在國際市場上缺乏競爭力。但隨著國產動漫質量的不斷提升，必將會涌現(xiàn)出一批有質量的動漫IP，那么就能轉化成有市場競爭力的手辦產品。今天的手辦設計制作可以說是迎來了數(shù)字化的時代，3D數(shù)字建模的創(chuàng)作方式必將成為手辦藝術的新血液，為手辦藝術注入新的生命力。淺談3D打印與動漫設計。