【解析】3D打印在建筑艺术设计教育中的应用与冲击

建筑是一种立体艺术形式，形态复杂多样。在建筑艺术设计教育领域，常常需要小批量的教具、模型，而3D打印正是合适的制作方式。

一、3D 打印教具在课堂教学中的应用
1.基础课
素描课、构成课。讲解把握对象形体规律时，抽象形体、具象形体都可利用3D打印教具作多角度比较；讲解由内而外的观察方式时，使用立体模型可以实现生动的“剥开外皮揭秘背后结构”的过程；制作常用石膏几何块、石膏像、静物之外的教具，如以经典建筑的概括形体作为素描教具。制图课。制图课属于形体、空间理解较有难度的课程。用 3D 打印做出展示 6 个面形体的可拆式模型，学生不但可以观察外形，还可以拆开来观察其纵、横剖面；用 3D打印教具可以做各点向投影面连线投影的透视实验，以及日光或灯光下各角度阴影实
验。

2.设计课
建筑设计。常见建筑设计存在大量曲面形体、复杂形体，3D打印教具可以用来研究、表现这类形体，作为工作模型、成果模型。从建筑类型角度看，体育建筑、文艺建筑、儿童建筑、旅游建筑等常常不采用简单几何形体；从设计风格看，“二战”以后除功能主义风格外，高技派、历史主义、典雅主义、粗野主义、地域主义、解构主义等风格都常常涉及复杂形体。即使是简单几何形体建筑，由于高年级普遍采用电脑建模做设计，学生之间大范围交流时也可以用 3D 打印模型进行讨论。室内设计、装饰设计。由于该类设计题材与一般建筑设计相比，大量增加生物、自然等，需要生物、自然形体教具、模型，适合3D打印。城市设计。建筑群和街道的整体、局部形象以及空间关系，需要3D打印模型。

3.理论课
中外建筑史。该课程中各国古代建筑一般不是简单几何形体，装饰丰富。建筑设计原理。用模型人、模型空间推敲尺度关系，比起在平面图上推敲更利于处理立体尺度关系；可以利用模型观察空间比例、形体关系等，以及光的应用。结构课、构造课。空间结构部分若是不
用立体模型，准确理解其形体、受力是困难的，而且用 3D 打印成本很低的模型可以做模拟受力破坏的简单实验。建筑构造的楼梯、复合隔墙、屋顶做法等，都以 3D 打印立体可拆装模型为适宜教具。

二、3D 打印模型在教学研究中的应用
对于现代建筑艺术，教师要利用模型进行深度思考，如利用现象学方法——出现人的、具体的建筑空间。如果使用3D扫描、打印的详细模型，建筑外部环境、内部使用者都可以得到较准确的呈现，有利于提高研究水平。对于建筑教学研究中另一个重点领域——中国传统建筑艺术，3D 打印模型可以使传统建筑形体、装饰、结构、构造特征等成为直观的研究对象。

三、3D 打印在学生技能服务社会中的应用
学生利用建筑设计技能服务社会时，传统效果图既无法看到每个角度，又无法掀开屋顶看内部空间，而 3D 打印模型可以弥补这些缺陷，方便、成本低。如，学生同一方案模型可以是多种方式：可以拆成每个房间的，内部标有面积与说明的，配备灵活墙体与家具的，等等。3D 打印模型形象地展示学生设计思维的灵活性优势，可以有效促进学生服务社会。另外，学生可以利用 3dsMax 等软件技能开展 3D 打印建模培训。这种培训以做装饰、玩具等实用艺术为内容。

四、3D 打印对建筑艺术设计教育的深层次冲击
3D 打印对建筑艺术设计教育不只带来应用层面的作用，在深层次上，3D打印对此领域提出了思想、技能、工具的模式转变要求。3D 打印是智能施工方式，促进建筑艺术设计界整体风格转变，即自然美学、个性化美学、历史风格复兴等，使曲面形体、复杂形体以及生物、自然形体大量代替简单几何形体。其中，自然美学冲击尤其巨大。自然包括动植物、微生物等生命，以及天、地、山、水等非生命体。古代社会中，人们在室内外生活环境中再现自然，如中国古代家具、装修常采用动植物为题材，庭院则设计为缩微山水自然。在现代社会中，由于机器设备、施工方式等方面的限制，生命体和天、地、山、水等题材较少出现在家具、装修、建筑上。

如今，3D打印结合3D扫描，可以方便地再现动植物、土石地貌等，使室内外环境与自然更好地结合，有利于人们尊重自然，迎接生态文明社会的到来。技能教育方面。在设计方法上，当今建筑艺术设计界对于复杂形体认识不足，尤其是生物体的视觉规律及其组合方式等；在建模软件应用上，建筑艺术设计教育界不熟悉生物、自然多边形建模等，难以适应3D打印时代的到来。表现工具方面。传统表现工具为平立剖加透视图纸，已经有几百年的应用历史。而 3D 打印用电脑建模后的立体模型表现，在提高层次的同时也带来建筑艺术设计教育转型的系统性困难。
结语

3D 打印将给建筑艺术设计教育带来广泛而深刻的改变。扩展到更多领域看，3D打印对建筑艺术设计教育的影响有可类比性，也就是说，这种“万能塑形”方式将给工业设计乃至其他许多艺术设计教育领域带来从教具、表现方式到深层思想的巨大影响。

作者：贾中（南昌工程学院土木与建筑学院）
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