3D列印新技術(shù)推動(dòng)傳統(tǒng)古建文化傳承
賞心悅目的中國(guó)古建築模型不僅僅是件藝術(shù)品,更是一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓沤▽I(yè)表達(dá)方式。在古建築的研究、教學(xué)、存檔以及實(shí)際施工中,古建模型是一種非常有用、有效的工具和方法。
通常,古建模型是由經(jīng)驗(yàn)豐富的木工師傅基於傳統(tǒng)木工方式製作而成,歷時(shí)數(shù)月,週期長(zhǎng)、成本高。最後成品的模型常常是孤品,存放于博物館,對(duì)一般人而言,可望而不可即。
最近,3D列印新技術(shù)的出現(xiàn),為我們帶來了一種新的可能性。筆者在這兩年潛心鑽研,在3D列印製作古建模型的領(lǐng)域裏進(jìn)行了初步探索。到目前為止,已成功研製出三個(gè)古建模型(南禪寺大殿、法起寺三重塔、故宮角樓)。與傳統(tǒng)木作方法相比,該方法更加快捷、精確,成本大大降低,非常適合於廣大的古建工作者和相關(guān)專業(yè)的學(xué)生。
3D列印機(jī)可以將數(shù)字模型直接轉(zhuǎn)化成實(shí)體,可不間斷工作,免去了木作方式的鋸、刨、鑿、雕等過程。以前需要數(shù)月才能完成的模型,現(xiàn)在只要幾週就足夠了。例如,用4臺(tái)列印機(jī)製作故宮角樓模型,大約2星期就可完成。
現(xiàn)在,3D列印機(jī)的精度已達(dá)到0.1毫米級(jí),即使當(dāng)模型微縮到很小的尺寸,也能夠保留那些古建築木構(gòu)件(梁、柱、枋、鬥栱等)的榫卯細(xì)節(jié)。這樣就使得古建模型可以反覆拆卸,重新搭建。這有利於古建築的學(xué)習(xí)和研究,還可用於驗(yàn)證古建築設(shè)計(jì)以及指導(dǎo)實(shí)際施工。
實(shí)踐證明,3D列印技術(shù)可以大大降低古建模型的製作成本,將會(huì)是傳統(tǒng)木質(zhì)模型成本的十分之一甚至更少。例如,故宮角樓模型的製作成本僅為600—800元左右。
在古建專業(yè)院校裏,3D列印模型也將是一種非常好的教具形式,幫助學(xué)生們更直觀地理解和學(xué)習(xí)古建知識(shí)。同時(shí),學(xué)生也可通過自己設(shè)計(jì)和製作模型,培養(yǎng)動(dòng)手能力。同樣,對(duì)於機(jī)械、建築、航空、醫(yī)療等其他專業(yè),3D列印技術(shù)也將有廣闊的前景。
此外,3D列印古建模型還能被開發(fā)成智力遊戲,鼓勵(lì)青少年以樂高方式搭建模型,培養(yǎng)興趣愛好、學(xué)習(xí)傳統(tǒng)文化。
當(dāng)有更多的人參與古建模型製作時(shí),這也意味著將有更多的古建築會(huì)被模型數(shù)字化。這或?qū)⒂兄督㈤_放式國(guó)家古建築數(shù)據(jù)庫,作為人類共同財(cái)富,為世人所享用。
我們?cè)?D列印古建模型方面所做的嘗試,只是在這個(gè)新領(lǐng)域的初步探索,希望能對(duì)傳承和宣揚(yáng)中國(guó)傳統(tǒng)古建築文化起到拋磚引玉的作用。
(作者夏泊洋係加拿大哥倫比亞大學(xué)藥學(xué)系學(xué)士;夏寧江繫上海同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院學(xué)士、管理學(xué)院碩士,加拿大薩斯卡通大學(xué)工程碩士)