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3D照相技术让私人定制雕塑成为可能

作者:admin    来源:未知    发布时间:2020-02-25 15:56    浏览量:

  
艺术地表现和保存自身的美好形象是人类社会永恒的追求。雕塑艺术如同绘画艺术一样,自古以来就常用来表现人物。在人类悠久的历史长河中,诞生了许多精美的人像雕塑作品,如《断臂的维纳斯》,《布鲁特斯胸像》等。 

 
 
图1  《断臂维纳斯》,亚力山德罗斯创作于约公元前150年左右,现藏于巴黎卢浮宫 

 
 
图2  《布鲁特斯胸像》,米开朗基罗创作于公元1537~1538年,雕像表现出布鲁特斯勇敢、公正、机智、坚定和决不妥协的英雄气概,是米开朗基罗晚期的代表作品之一 

 
雕塑人像是三维实体的,可观赏可触摸,能够长久的流传下去,具有很高的艺术价值和收藏价值。然而私人定制雕塑往往是普通民众可望而不可及的。因为一般的雕塑师不一定能做得好做得像,技艺高超的雕塑家又凤毛麟角,加上雕塑作品本身工艺复杂,耗时费力,很多时候往往就是千金难求了。
 
技术的发展可以改变我们的生活,3D照相技术让私人定制雕塑成为可能。
  “3D照相”是近两年来出现的新名词,指的是通过数字三维传感器,对人体进行360度全方位的信息采集,得到人体的三维数字模型。借助三维展示技术,我们既可以在电脑或者手机上浏览三维模型,也可以通过“3D打印”技术将三维模型加工出来,变成可观赏、可触摸的雕塑人像。图3展示了美国总统奥巴马采用“3D照相”技术制作的私人定制的雕塑头像。  
 
 
图3  美国总统奥巴马利用“3D照相”技术制作的雕塑头像 
 
 
我们不妨采用比较法,从另一个角度对“3D照相”进行一个诠释。我们都知道,绘画是平面的艺术,雕塑是三维造型的艺术。绘画和雕塑都是艺术家通过材料和技巧将心中的想象直接表达出来。“3D照相”之于雕塑就如同摄影之于绘画。摄影是利用照相机将现有的场景用艺术的语言加以记录,而“3D照相”也需要借助于3D照相设备来得到三维模型。 
那么3D照相技术究竟是如何来制作定制雕塑的呢? 
首先,需要有一款3D照相设备,就如同要拍照片需要一部照相机一样。市场上有很多形式的3D扫描仪,然而更适合人像拍摄的是一种了采用称之为“瞬时三维成像”技术的设备。瞬时三维成像具有快速、便捷、真实、形象的特点。VR3D BodyCapture-60D就是一种瞬时三维成像设备,它采用60台相机,从全方位同时采集人物的三维信息,分辨率可以达到0.1mm,一次成像总像素达到惊人的10.8亿! 
 
 
图4  VR3D BodyCapture-60D瞬时三维照相系统 
  
什么?这么多相机!好在还有一种专门拍摄头像的设备,VR3D HeadCapture,其分辨更高,可以达到0.05mm,具有更加优秀的表现力,更轻便灵活和高性价比的特点。 
 
图5  VR3D HeadCapture 瞬时三维照相系统 
  
数据采集是3D雕塑制作的第一步。
 
瞬时三维成像设备拥有极快的拍摄速度和特别简单的拍摄方式:拍摄者只需放松心情,摆好POSE,拍上一张照片,即可瞬间记录下全方位信息;还可反复拍摄,直到拍出拍摄者最满意的表情和姿态。简单吧? 
  
 
图6  VR3D BodyCapture-60D的数据采集 
  
第二步是3D建模,即通过计算机的运算把多张二维照片“计算”成三维模型。 
之所以说“计算”,是因为瞬时三维成像实际上利用了近景摄影测量的原理,可以把人体每一个细节用精确的三维坐标表达出来,这些细节在三维空间中可以用“点云”来表达。计算机再将这些空间点,通过三角面连接起来,变成一个三维模型。精确的计算可使脸部的肌肉、皮肤、甚至毛孔都得以真实地还原。这也是3D照相区别于传统的雕塑最大的优势,那就是绝对的真实和准确! 

 
 
  
图7  三维数据点云 
 
图8  三维网格模型 
 
第三步是艺术加工。 
  计算机生成的初始模型,尽管准确但有可能还欠缺美感,这就需要进行一些艺术加工,如对发型的雕刻、对眼神的表达、对皮肤细节的加强等。 
  
 
图9  3D艺术加工 
  
第四步是进行3D制造。 
完成数据处理后,将模型导入3D打印机进行打印。3D打印技术,是2011年以来逐渐被我们熟知的一种快速成型技术,有专家称之为“第三次工业革命”。我们采用FDM 3D打印机通过利用高温将材料融化成液态,从打印头挤出,逐层累积直到完成整个模型的打印。打印完成后,还需对成品进行支撑去除,打磨抛光等操作。 
  

 
图10  3D制造 
  
第五步是雕塑制作。 
通过翻模、铸造等传统工艺,将3D打印出来的雕塑制成精美的雕塑艺术品。通过雕塑制作工艺,可制作出多种高档材质雕塑:汉白玉材质结构稳定、分量重、硬度高、表面温润如玉,甚至可以经受风吹日晒而不改变形态,是一种常见的雕塑材料;铸铜材质也具有相似的特征,且不管是从细节的表现力、质感都非常出众,也是高端人像雕塑定制的常用材质之一。 
 

 
图10  砂岩雕像 
 
经过以上五个大步骤,若干小步骤的一系列工艺制作,一个准确、形象的3D定制雕塑就诞生了,重要的是这一定是一个完全真实的你,而且价格还是很亲民的。 

 
 
  
 
图11  铜像 
  
 
图12  汉白玉雕像 
  
 
图13  树脂雕像 
    
近年来, 3D照相技术已经有了长足进步,技术上逐渐成熟,价格上也越来越亲民。 “3D照相”由于其独特的三维还原和表达能力,具有快速、便捷、准确、形象等特点,使得广大民众私人定制雕塑成为可能,未来将具有广阔的发展前景。 
  

 

 

 
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