新三维数字技术 Zbrush操作界面及细节表现
传统三维数字技术 3DS MAX与MAYA操作特征
新三维数字技术 Zbrush作品
新三维数字技术 Zbrush操作界面及细节表现
传统三维数字技术 3DS MAX与MAYA操作特征
一、数字技术对雕塑艺术的影响和趋势
当代社会的美术形态随着社会技术生产力的提升而发生了更为深刻的变化，尤其是计算机技术的普及与发展对美术领域所带来的前所未有的冲击。虽然人们已经感受到了数字图像的优越性，但是我认为传统固有的美术观念还在很多的人中间存在。本文旨在通过对数字技术成型原理的分析，从中找到其与雕塑艺术共通的部分，从而理清数字技术在雕塑语言表现中的地位及作用，寻求雕塑语言社会美育功能的最大化。
从雕塑的物理特征出发，与数字技术手段进行联系比较，结合目前最新数字理论发展的观点，并针对当下雕塑艺术与三维数字技术相结合的实际案例进行分析的研究方法是本文论证的主要手段。
像许许多多的其他物质手段一样，数字技术理论研究就一直落后于其应用。数字技术从开始被应用到设计艺术领域——广告、建筑及工业设计等，到与装置、雕塑艺术等美术学领域产生密切的联系，体现了现代科学技术对文化各学科日益广泛的影响。这种现象并不只是说明数字技术不断增长的影响力，而是提出了一个问题，这种普遍存在并不断发展的现象是一种新文化所特有的，它需要我们努力找到存在其中的有规律性的东西，并帮助我们分析它的未来可能。3DS MAX数字技术手段，一直被应用在三维空间实体的虚拟设计——现在室内外空间造型所普遍采用的设计手段，这样就使建筑与雕塑艺术的空间审美有了某种联系。到1995年，约翰·拉萨特导演的动画片《Toy Story》，它既不是对真人真物拍摄，也不采用传统的绘制，而是完全由计算机数字技术生成，是世界上第一部全3D的数字动画片，它体现了现代数字技术所发展的最新进展情况。我们国家现在强调的数字教育最早开始于2002年，当时中国传媒大学成了国内第一个开办“数字媒体艺术”专业的高等学校，但是研究大都侧重在与媒体相关的艺术专业，对于雕塑的影响研究并不多见，但是它预示着数字技术美学理论的研究被提到了相当的高度。
现代社会是一个信息社会，所有文化的传播途径发生了历史性的变化，网络的虚拟手段使相隔千山万水的人们近在咫尺，媒介的改变导致了人类审美的外在形式改变。数字化的今天虽然被称之为数字技术的石器时代，但是通过国内外热情高涨的数字博物馆建设，我们已经看到了数字图形技术对雕塑艺术的巨大影响。现代的很多博物馆仅仅把其有限古迹通过三维数字技术复制出相当精度的模型，但是真正使它们能够全三维交互式的呈现给观众还需要一段时间，只有数字技术的再次提升和发展才能对此作出有现实意义的实际应用。不过这已经让我们看到了未来展示的可能新形式，也预示着古代雕塑艺术的存在形式在我们的视觉中可能会产生最为巨大的改变。除却对古代雕塑遗迹的作用，数字图形技术对现代的雕塑生产也产生了广泛的影响，如同建筑设计一样，多年前，一些雕塑工作者就开始使用数字技术辅助雕塑设计了，其虚拟的手段为雕塑设计阶段的概念确定提供了有效的帮助，在一定程度上丰富了传统雕塑的创作特征。随着三维打印机的出现，雕塑的实践活动恐怕会产生更大的变化，2008年由中国雕塑学会理事唐尧先生主持的数码雕塑展就充分地说明了该问题。
美国雕塑协会在20世纪提出的数码雕塑概念并没有形成完整的审美体系，三维数字技术在现阶段仅仅以一种辅助手段融入现代雕塑的设计与制作，相信在不久的将来必将对雕塑艺术产生更大的影响，雕塑艺术在这种影响下也会作出更多的调整，从而使数码雕塑形成自身完整的体系。每个时代的生产力特征都会影响到艺术的特征，艺术对于技术变化的态度始终处于既歌颂又质疑的矛盾之中。数字化是一种无从逃避的时代趋势… …已经形成了现代艺术的一种新特征，因此，对于三维数字技术对雕塑艺术审美应用的数字艺术概念发展及雕塑艺术发展过程中对三维数字技术的利用等现象，我们不能简单视之。
雕塑艺术经过社会的沿革，其形态已经发生了巨大的变化，无论是当下的雕塑内涵，还是雕塑的外在形式，抑或是雕塑的受众心理都经历了更为剧烈的改变。观者以更为客观、理智的心态来审视当下的雕塑样式——虽然每一种新语言的开始都会面对质疑。三维数字技术以其更加自由的形式展现了一种独特的造型手段，这种样式反映了当代雕塑艺术发展的新特征，无论这种艺术所依赖的技术多么的复杂，但这种技术所表现的雕塑艺术形式都会给受众一种别样的视觉感受，从而使观者获得新的审美体验。
在现代社会，艺术生产对审美造型提出了更高的要求，雕塑的审美意义愈加凸显。但是传统的雕塑手段已很难适应当今的社会应用，在三维数字技术的参与下，雕塑艺术审美的广泛应用便成为可能，雕塑艺术美育的社会功能才有望更多实现，因此三维数字技术之于雕塑艺术的发展有着非常重要的作用，我们需要不断地在数字技术与雕塑艺术中寻求更多联系。
二、 具象雕塑与三维数字新技术
1. 三维数字技术从初级理性向自由感性超越
三维数字技术的发展经历了从传统理性阶段向现代的感性操作阶段的飞跃。传统的三维数字技术要求艺术家必须对科技与艺术有足够的了解，而现代三维新技术则以更加开放的姿态，以更加感性的制作手段完成了三维图像艺术的一次革命。传统三维数字技术要从被归纳的几何体出发，按照严格的理性法则，对有限的点、线、面进行移动、拉伸、挤压、复制等操作，脱离了艺术对感性形象思维的自由发挥，艺术表达受到了限制。三维数字新技术以更加复杂的算法实现了操作手段的形象化，完成了数字技术手段从几何理性向自由感性的转变，数字技术从此不再只是一种手段，而是一种有力的表现语言。
2.传统三维数字技术的理性手段
传统的三维数字技术手段包括3DS MAX、MAYA、SOFTIAGE、LIGHTWAVE等等软件，它们在实现三维造型手段上极为相似。建模方式存在如下几类：基础建模方式、mesh建模方式、poly建模方式、nurbs建模方式等等，尤为流行的是poly和nurbs建模。不管是什么样的建模手段，其造型原理保持一致：通过对点、线、面等有限的拖动、挤压、缩放等操作来改变几何形体的外在形式。
基础建模方式只能完成有限形式的几何造型，存在完全的理性特征，所以在实现对现代几何特征雕塑的创作及复制时，它拥有很强的方便性，如果现代艺术家把自己的感性思维归纳为基本几何因素的话，那么在3DS MAX中实现极简主义雕塑的造型结构则是极其方便的。在3DS MAX中，方体和圆体经过修改器的加工可实现一定程度上的造型改变，但是这种改变也仅仅保持在几何造型的样式当中。基础建模的计算形式是人类思维当中最为理性、最为概括阶段的特征，在这种最为初级的理性阶段，操作它们的艺术家无法完成更为感性的艺术创作。比如BOX物体经过FFD工具的修改，其结构形式无论如何还是不能摆脱方体造型样式的，更是受到形体面数的限制（在实体的物质世界不存在），想在一个物体上展现出丰富的细节效果几乎不可能。线物体作为传统数字技术中的一个重要的造型手段，通过不同造型修改工具 (EXTRUDE、LATHE、LOFT) 的作用，可以创造出具有一定感染力的“自由”造型，在这些三维技术当中，成型算法都是按照有规律的数学程式进行的，所以这种“自由”存在强烈的几何化归纳因素。现代主义特征的雕塑大都采用代表现代生产力属性的物质技术，譬如钢铁、玻璃、合金等，它们不像传统雕塑的物质手段，雕塑家只能在现代机器设备的帮助下对其作有限的造型改变，因此三维数字技术的初级理性手段和现代主义抽象雕塑的造型特征存在天然的吻合，而这些造型形式恰恰又是人类传统技术所难以完成的。
前面提到的《水滴》雕塑诞生在后现代观念盛行的21世纪初，它是由德国的GMP设计事务所提出的创意造型，其外在形式具有明确的现代工业特征——有规律的几何形体。雕塑的主体结构由8个高18.26米、直径12.36米的椭圆形圆环组成，它们按一定规律交错叠加，主体下面是作为支撑物的半球结构，与主体结构相呼应。雕塑表面均采用不锈钢作材料，由1280块大小不等的面组成，为了能够使每个不锈钢镜面充分吸收外部自然界的影像和色彩，互相吸收映射的景物，产生丰富的光影效果，以更好地表现“水滴”的灵动性，其结构采用了三维数字技术辅助手段，并使用计算机进行放样、下料，从而高效地实现了“水滴”雕塑的创意效果。从本案例可以看出，把三维数字技术融入现代的雕塑艺术创作及生产具有强烈的现实意义。
3.新三维数字技术的感性操作
ZBrush作为一款强有力的三维艺术创作软件，因为在一定程度上突破了传统三维数字技术面数的控制，可以更加直观——以见所得的方式使得三维虚拟造型更加地接近传统雕塑手法，所以称它为新三维数字技术。它是根据世界领先的特效工作室和全世界范围内的游戏设计者的需要，以一种独特的数学编程算法为架构、基于矢量和像素而开发的软件技术，它为三维造型及材质提供了极其优秀而且丰富的功能，使操作变得更加的直观和感性，从而极大地激发了三维造型艺术家的创造力。
建模方面，ZBrush是一个极其高效的建模器。它进行了相当大的优化编码改革，并与一套独特的建模流程相结合，可以让艺术家制作出令人惊讶的复杂模型。无论是从中级还是到高分辨率的模型，艺术家的任何雕刻动作，诸如Move、Stitch、layer、Flatten等，虚拟的三维造型都会瞬间得到回应，其手法与传统雕塑极为相似， 我们可以做挤压、揉捏、平滑等动作。另外，Zbrush拥有独特的A1pha通道贴图造型，这样就可以使三维造型艺术家能够轻松模拟出真实的材质肌理效果，如同雕塑家用专门制作的造型工具来实现作品的纹理特征。另外zBrush强大的模型创建方式还包括了 一种叫做ZSphere的模型结构，通过该工具可以迅速地以球体与球链的组合概括任何形体特征，从而生成网格物体，再经过细分并逐步雕刻，最终可以制作出极致细腻的效果。
由其制作的作品我们可以清楚地看到，三维数字新技术对于表现具象雕塑造型比之传统的数字手段有了很大的进步，现在，越来越多的CGer都开始使用zBrush这款强大的三维软件，尤其是ZBrush现在推出了3.1的新版本，新增了一些非常强大的功能。六次获得奥斯卡大奖的电影艺术家里克贝克说：“用惯ZBrush做事情，你简直不会再有使用其他软件的想法”，这也就预示着新三维数字技术将对包括雕塑艺术在内的多个艺术门类产生更加深刻的影响。
从追求理想而完美人体结构的古典雕塑到夹带装置的现代超级写实主义雕塑，雕塑的具象特征给传统的三维数字技术提出了难题，传统的三维数字技术不能有效解决空间造型中的细节，而现代三维数字新技术则以更为先进的程序算法，为空间造型艺术的细节表现提供了更为感性的手段，这就表示，数字技术已经从根本上克服了空间造型的诸多问题，数字技术与雕塑艺术将产生更为深刻的互动。
三、虚拟的形态与真实的存在
三维数字技术给人类的思维空间提供了无尽的延伸，人类从真实的空间走向虚拟的存在。传统雕塑艺术以真实存在的形式传达了人类精神的虚拟形态，而三维数字技术则实现了从虚拟形态向真实审美存在的转变，虚拟形态获得了与真实空间的联通。
1.三维数字技术的空间特征
三维数字技术所表现的空间特征改写了人们传统的空间概念，即从实体空间走向虚拟空间。数字技术所表现的空间被人们称之为虚拟空间，这是因为我们无法进入这个虚拟的空间当中，我们无法通过实在的触觉与视觉来感受虚拟空间中的形体。但是这种虚拟的空间也是由载体的物质实现的，从物理学的意义上说，它不是纯粹的精神形式。这种虚拟空间是人类对实体空间的加工和再现，这种加工并没有改变它的物质性。我们通过虚拟空间的感受几乎和实体空间中的一样，我们可以感觉“三维数字造型”的体量，也可以感受空气的飘拂，还可以感受材质的坚硬和柔软，感受天气的暖和与阴冷，这是我们在真实空间中通过视觉和触觉所获得经验的再现。其实我们感受雕塑作品更多的是通过这种视觉心理经验而产生的，并没有太多直接的触觉感受，对于数字技术所实现的雕塑语言形态正是通过这种心理特征形成的。
三维数字技术大都是虚拟出一个假定的空间，而这种空间如同我们设计的手稿一样，存在诸多不确定的因素。但是区别于传统设计手段，这种虚拟的假定空间有我们存在的真实空间特征，甚至可以延伸我们在真实空间中能够想象到的动作。我们在真实的空间中无法超越重力和工艺的因素，要观察一个特定的角度，就必须借用其他的工具，并且要消耗更大的物质和时间，如果利用这种虚拟的空间，我们则完全可以排除这些难题，在虚拟的空间中，结构可以任意按某种设计来安排，因此它不但超越了雕塑家传统的设计概念，也超越了雕塑家对实际空间结构的掌控程度，在一定程度上方便了雕塑家的空间思维。
2.三维数字技术的审美表现力
虽说三维数字技术是完全的科技发展结果，但我们不能排除它所实现形态的艺术特征。三维数字技术仅仅是生产力的物质因素，如同我们对铜、锌、玻璃、树脂的应用一样，它们本身并不具备艺术的性质，但如果用它们把我们的形象思维表现出来，那么这种被改变秩序的物理结构便具备了审美的属性，所以三维数字图形艺术也和其他的媒材艺术有共同的地方，那就是被思维处理过的三维形态结构，因此它有着与传统媒介艺术统一的审美，只是日趋丰富的现代艺术有着完全不同于传统三维造型艺术的独特特征，而我们更容易被他们的这种巨大差别迷惑。三维数字技术作为新时代的物质技术手段，它有着不同以往材料的特征，对于传统材料，因其可触可摸的客观实在，所以雕塑家并不需要花太多的时间去掌握这种材料的技术因素，譬如泥巴和木头，只要心中有一个成熟的形象特征，即使不经过长期的训练，我们也能把它实现出来；但是数字技术则不同，它需要艺术家花费更多的时间来掌握这种工具，并要熟练操作它，它有着庞大的系统设置，不像传统材料那么易于掌握，这就要求从事数字技术的雕塑家要有足够的精力来协调语言与形态的训练，我们不能因其庞大的程序设置而否认这种材料的雕塑意义。
三维数字图形图像技术的成型原理和我们现实的生活是一样的，在三维软件中，我们不但可以感受到正常的视觉透视关系，也可以深刻体会只有通过相机或者连相机都捕捉不到的透视关系（正侧），所以它一方面和真实空间的三维保持一致，另一面也以自己的独特而区别传统的审美（人的视觉局限）。在这些视觉关系中，三维数字技术处理形态的方式和现实空间并无二致，但它同样具有自己诸多的优点。首先它也在雕塑造型上作加与减的动作，把思维中的三维形象具体出来；其次，造型结束后要对结构表面做效果即材质表现，这也是雕塑的一种造型形式即颜色造型；但是三维数字技术有着传统雕塑所无法比拟的优点，造型中它可以抛开难以驾驭的重力因素，所以造型更加自由，艺术发挥更加方便，另一方面就是材质的比对上更是优势突出，从不锈钢转化为青铜、玻璃、汽车漆等等材质，可以在短短的瞬间完成，而传统雕塑造型则不可能，所以说，三维数字技术手段可以把传统雕塑艺术形式表现得更加完美。
当代的三维数字技术因其更加广泛的应用，其造型形式几乎涵括了所有的现代雕塑特征。传统三维数字技术在表现复杂造型上是困难了一些，但是在今天，三维数字新技术无论是模拟古希腊的雅典娜还是塑造近代杜尚的小便池都不是什么困难的事情，甚至比实际的制作可能要来得更简便些，这就说明三维数字技术有了雕塑的最一般的特征，即空间表现力，它可以对亨利·摩尔的凹透结构作完美的描述；可以把马约尔的胖女人变成窈窕的维纳斯；也可以将贾科梅蒂行走的人转化成丰满的结构。另外数字技术能够使你的造型克服材质的限制，你可以在大理石上鬼斧神工，你可以对不锈钢进行揉捏拉伸，你可以竖立一团泥巴，你可以让造型作魔术般的悬浮，总之，在现实中所能实现的造型你可以通过它更加轻松自由的实现。发展到21世纪，数字技术的虚拟性应用给我们带来了无数的、未曾有过的、更加超乎想象的美好感受和惊喜，在传统与现代、科技与艺术之间的交互上，三维数字技术让传统雕塑特征大放异彩。
三维数字技术的实现原理更多地是以传统的雕塑语言为基础，雕塑艺术概念中的空间与场同样可以转化为三维数字技术的概念部分。但是当雕塑的特征通过计算机表现出来之后，雕塑语言的应用便产生了更广泛的分化，也就是这种分化，才使得雕塑艺术得以普及与发展。它是三维空间表现的一种形式语言，面对这种全新的物质手段，人们更多感到诧异的是它有别于一切传统的雕塑手段，给我们带来方便的同时，也给我们带来了前所未有的疑虑——三维数字技术应该在雕塑范围内处于何种位置？它们既有紧密的联系、又存在巨大的差异——这种关系使相关理论研究工作变得非常必须。
3.科技丰富了传统的雕塑实现形式
数码雕塑是传统雕塑审美与现代科技结合的新生事物。它虽然未能在物质形式上突破传统雕塑的范畴，但是其提出却具有深刻的学术意义。
数码雕塑的诞生要追溯到20世纪90年代，美国雕塑家协会最早提出这一概念，而最先将“ 数码雕塑”付诸实践的是1995年在法国举办的大型国际展览和影像交流活动。也就是说，数码雕塑至今只有不到15年的历史，在一定程度上可以说这是雕塑艺术的一个新领域。 欧特克的三维软件如Autodesk 3ds Max、Autodesk Maya、Autodesk Alias Studio和Autodesk Inventor等一系列三维数码软件为雕塑家，特别是抽象雕塑家提供了非常强大的数字技术支持。借助这些技术手段，雕塑家可以在电脑中建立我们能够真实感受到的空间模型，也可以对所建模型进行一系列拷贝、变换、修改、分解和组合等编辑，并从多种角度反复观察和处理作品的空间关系，这是用传统的纸上草图、架上泥塑或小样模型的方式进行雕塑创作所难以想象的。正是通过这些三维数字技术，才使得数码石雕这项复杂的艺术得以直接和简洁地实现。 在传统工艺流程下，完成一件石雕作品通常会经由反复修改、删添等起草几百种方案，然后再进行手工雕琢，一件作品往往要历时几个月。
直到1986年，一位美国石雕艺术家开始使用电脑进行前期设计，他就是布鲁斯·比斯利。“电脑能帮助你设计随意的形状”，这位在美国乃至全球范围内使用计算机技术进行艺术创作的第一代雕塑艺术家不再受重力、粘连、切割等干扰，布鲁斯表示，在前期构思中三维数字技术提供了更为宽阔的想象空间。罗伯特·麦克尔·史密斯，一位三维数字雕塑家，纽约理工大学美术系艺术与技术学的副教授，数码雕塑领域的积极开拓者。作为国际雕塑中心理事的他在2008年12月来到了重庆，面对我提出的传统雕塑艺术与数字技术问题，他笑着回答说：数字技术对于雕塑艺术的影响是巨大的，并且早已经开始，如果要掌握好这种艺术形式，没有传统的雕塑训练是不行的，他本人早年就从事传统的雕塑创作，当他发现了三维数字技术后，他便更多地采用了这种手段。
但是真正使这种艺术成为一种独特形式的，是它的整个创作并不仅仅在电脑中形成三维数字信息，数码石雕的另一里程碑式的决定因素源于三维立体打印机的诞生。三维立体打印机也被称为快速成型机，用液体或粉状塑料制造物品，其运作原理和传统打印机十分相似。它配有熔化尼龙粉的卤素灯，能够打印各种各样形状奇特的艺术品。打印出来的模型由一层层的薄膜制成，其原料主要是ABS塑料，其中还混合了铝和玻璃，一旦加热，原料就能变成硬物。这样就使得电脑中的虚拟三维数字信息能够完整地呈现为物理空
间结构，也只有这样，数码雕塑才具备了它完整的意义。
传统的雕塑艺术以真实的空间实体存在传达着人类无穷的审美想象，但是物质世界的实体表现手段受到诸如重力、工艺、空间位置等各种条件的制约，人类的审美表达受到了限制，然而三维数字技术却使得这种表现有了依据。雕塑艺术家可以通过这种虚拟手段构筑一个虚拟的空间形体，并使这种结构给我们带来真实的雕塑审美感受。
(注：此文为于明刚的硕士论文节选)
（于明刚 四川美术学院雕塑系在读硕士）
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