CN110001052B - 一种基于3d打印技术制作三维立体柔性甲骨文书法作品的方法 - Google Patents

一种基于3d打印技术制作三维立体柔性甲骨文书法作品的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于3D打印技术制作三维立体柔性甲骨文书法作品的方法，充分利用3D打印技术的优势，结合计算机辅助设计等软件，理论上可实现任意复杂结构模型的加工制作，3D打印开辟了巨大的设计空间，突破束缚，与传统文化等元素的结合必将促进文化创意多元化，同时彰显科学技术在文化创新、传播等方面的重要价值。

Description

一种基于3D打印技术制作三维立体柔性甲骨文书法作品的 方法
技术领域
本发明属于3D打印文化艺术作品制作技术领域，具体涉及一种基于3D打印技术制作三维立体柔性甲骨文书法作品的方法。
背景技术
甲骨文出现在距今约3000年前的殷商末期，虽不是最早的汉字，但毫无疑问是现存最早比较系统的文字。甲骨文中很多文字形体优美、生动传神、饱满匀称，突显古人朴素美的观念，因此具有一定的装饰性和美学特征。中国书法是汉字文化中引以为傲的一种独特的艺术形式，而甲骨文创作的书法作品则更能彰显东方文化悠久的历史和悠远简古之美。20世纪初期，罗振玉等人首先采用甲骨文进行书法创作，开辟了书法艺术创作的新领域。2017年11月24日，甲骨文顺利通过联合国教科文组织世界记忆工程国际咨询委员会的评审，成功入选《世界记忆名录》。3D打印技术以其智能制造的新科技优势正对人类文明的发展展现巨大的潜力，并且已广泛应用在工业制造、文化创意、医疗及教育等领域，随着3D打印技术的不断完善和打印材料种类的不断扩充，当下3D打印技术已具备了创意文化产业创新发展的基本条件，而且将3D打印这种前沿技术与弘扬传统文化相结合的文化创意有很大的探索和发展空间。但是，作为汉字艺术和汉字“鼻祖”的甲骨文书法作品和先进的3D打印技术的创新性结合却鲜有提及，而甲骨文书法作品因其独特的文化特性、艺术魅力、美学特征等因素极具收藏和观赏价值，并且二者的有机结合对于传统文化的继承和弘扬、促进传统文化创意产品设计多元化和个性化发展，以及现代技术的进一步完善都具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种基于3D打印技术制作三维立体柔性甲骨文书法作品的方法，不仅为甲骨文书法作品的制作提供了3D打印技术制作的新方法，而且还为3D打印技术在文化创意领域中的应用提供了一种新颖的应用思路，填补了作为汉字艺术和汉字“鼻祖”的甲骨文书法作品和先进的3D打印技术的创新性结合的空白。
本发明为实现上述目的采用如下技术方案，一种基于3D打印技术制作三维立体柔性甲骨文书法作品的方法，其特征在于具体步骤为：
步骤S1：对已获得的甲骨文书法作品进行扫描以获取电子版甲骨文书法作品位图；
步骤S2：用Auto CAD或Photoshop作图软件对甲骨文书法作品位图的字迹轮廓边缘进行描摹和修补，或者用Photoshop或Adobe illustrator软件把甲骨文书法作品位图转换为矢量图，以获得甲骨文书法作品轮廓矢量图；
步骤S3：根据甲骨文书法作品的要求，用三维建模软件对纸张和弹性基底进行建模；
步骤S4：将已获得的甲骨文书法作品轮廓矢量图导入到三维建模软件中与设计好的纸张模型和弹性基底模型进行整合设计处理；
步骤S5：将建模完成的甲骨文书法模型导入到切片软件中并依据模型特性设计添加辅助支撑，以及设置打印温度和打印速度参数；
步骤S6：用切片软件进行切片分层处理，随后生成控制3D打印机工作的gcode代码文件；
步骤S7：将gcode代码文件导入到3D打印机中，使用不同颜色的热塑性弹性体线性材料作为3D打印机耗材进行逐层打印制作；
步骤S8：将打印完成的三维立体柔性甲骨文书法作品弹性基底中的辅助支撑去除即完成三维立体柔性甲骨文书法作品的制作。
进一步优选，所述3D打印机采用熔融沉积快速成型式3D打印机，其通过将热熔型材料融化后由喷嘴在程序控制下有序挤出，被挤出的材料逐层堆积直至形成最终成品。
进一步优选，所述三维立体柔性甲骨文书法作品的结构设计上分为纸张、弹性基底和甲骨文字体三个部分，其中弹性基底位于底层纸张和凸起的甲骨文字体轮廓之间，弹性基底是紧密排布的管状镂空弹性结构，该弹性基底的轮廓与甲骨文字体的轮廓上下相同。
进一步优选，所述切片软件中对甲骨文书法作品添加了防翘边基底，用于防止甲骨文书法作品打印过程中出现翘边以影响打印质量。
进一步优选，所述甲骨文书法模型进行切片操作前，对甲骨文书法模型所有悬空部分均添加了连接到底层纸张的线性辅助支撑，由于甲骨文书法模型中具有镂空部分，防止在打印过程中材料下坠而影响甲骨文书法模型打印质量。
进一步优选，所述热塑性弹性体线性材料的颜色依据现有的材料颜色种类和个人需求进行搭配。
本发明的有益效果是：本发明通过将3D打印技术与柔性材料相结合所制作的甲骨文书法作品不仅再现了原有甲骨文书法的悠远简古之美，三维立体柔性结构的甲骨文书法作品也彰显了3D打印技术正通过其智能制造的技术特征推动文化艺术作品审美形式和内容的变革。这种文化艺术作品极具艺术价值、收藏价值、观赏价值和文化宣传价值，彰显对传统文化的薪火相传、与时俱进、承古拓新的特征。本发明所述的甲骨文书法作品的制作方法新颖，材料廉价易得，常用的桌面级FDM 3D打印机即可满足制作条件。
本发明的技术优势在于：
1、充分利用3D打印技术的优势，结合计算机辅助设计等软件，理论上可实现任意复杂结构模型的加工制作，3D打印开辟了巨大的设计空间，突破束缚，与传统文化等元素的结合必将促进文化创意多元化，同时彰显科学技术在文化创新、传播等方面的重要价值；
2、与传统书写在纸张上的书法相比，利用热塑性弹性体加工制作的甲骨文书法更易于长期保存，且制造技能门槛低，材料环保、廉价易得，并且多样化生产不会增加成本。
附图说明
图1为实施例1中甲骨文书法作品正视图；
图2为实施例1中甲骨文书法作品弹性基底展示图；
图3为实施例1中甲骨文书法作品添加线性辅助支撑后在切片软件中的结构展示图；
图4为实施例2中甲骨文书法作品正视图；
图5为实施例2中甲骨文书法作品弹性基底展示图；
图6为实施例2中甲骨文书法作品添加线性辅助支撑后在切片软件中的结构展示图。
图中：1-防翘边基底I，2-纸张I，3-线性辅助支撑I，4-管状镂空弹性基底I，5-甲骨文字体I，6-防翘边基底II，7-纸张II，8-甲骨文字体II，9-管状镂空弹性基底II，10-线性辅助支撑II。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1
如图1-3所示，图1为本实施例中甲骨文书法作品正视图；图2为本实施例中甲骨文书法作品弹性基底展示图；图3为本实施例中甲骨文书法作品添加线性辅助支撑后在切片软件中的结构展示图。
上述基于3D打印技术制作三维立体柔性甲骨文书法作品的方法，其具体制作过程阐述如下：
步骤S1：将已获得的甲骨文书法作品用扫描仪进行扫描以获取该甲骨文书法作品文字部分扫描件；
步骤S2：将所获得的甲骨文书法作品文字部分扫描件导入Auto CAD软件，对甲骨文书法作品中字迹轮廓进行描摹修补已获得可编辑的dwg图纸文件，并对已获得的可编辑dwg图纸中轮廓的尺寸依据打印要求等比例缩放；
步骤S3：将已获得的图纸导入到Solidworks软件中进行建模设计；
步骤S4：建模设计时，甲骨文书法整体结构分成三个部分，具体为纸张I 2、管状镂空弹性基底I 4和甲骨文字体I 5，其中纸张I 2厚度为1mm，管状镂空弹性基底I 4由外径为10mm、内径为8mm的镂空管状结构并排而成，且该管状镂空弹性基底I 4的轮廓与甲骨文字体I 5的轮廓一致；
步骤S5：将建模完成的三维模型导入到切片软件当中，在切片之前，对三维模型添加防翘边基底I 1及在悬空部分底部添加线性辅助支撑I 3，然后切片并导出gcode代码文件；
步骤S6：将gcode代码文件导入到3D打印机中，打印耗材选用红色和黑色两种热塑性然形体线性材料，其中纸张I 2用红色材料打印，管状镂空弹性基底I 4和甲骨文字体I 5使用黑色材料打印；
步骤S7：打印完成后去掉防翘边基底I 1和嵌入在管状镂空弹性基底I 4中的线性辅助支撑I 3就获得了三维立体柔性甲骨文书法作品一的制作。
实施例2
如图4-6所示，图4为本实施例中甲骨文书法作品正视图；图5为本实施例中甲骨文书法作品弹性基底展示图；图6为本实施例中甲骨文书法作品添加线性辅助支撑后在切片软件中的结构展示图。其中，甲骨文书法作品在设计时整体也分为三部分，包括纸张II 7、管状镂空弹性基底II 9和甲骨文字体II 8，并且在切片软件中添加了防翘边基底II 6以及在悬空部分添加线性辅助支撑II 10，其余的制作流程与实施案例1中甲骨文书法作品的制作过程一致。
本发明所述3D打印制作的三维立体柔性甲骨文书法作品是在传统甲骨书法作品的基础上，巧妙添加了三维立体的镂空弹性基底结构，使得所述甲骨文书法作品以更美观的艺术方式进行宣传传播，为创新式弘扬传统文化提供新思路，并且，用这种方法制作的甲骨文书法作品材料环保，廉价易得，制造技能门槛低，促进文化创意设计多样化发展，填补了作为汉字艺术和汉字“鼻祖”的甲骨文书法作品和先进的3D打印技术的创新性结合的空白，为文化创新产业创新性发展提供了新思路。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。

Claims (5)

1.一种基于3D打印技术制作三维立体柔性甲骨文书法作品的方法，其特征在于具体步骤为：
步骤S1：对已获得的甲骨文书法作品进行扫描以获取电子版甲骨文书法作品位图，所述三维立体柔性甲骨文书法作品的结构设计上分为纸张、弹性基底和甲骨文字体三个部分，其中弹性基底位于底层纸张和凸起的甲骨文字体轮廓之间，弹性基底是紧密排布的管状镂空弹性结构，该弹性基底的轮廓与甲骨文字体的轮廓上下相同；
步骤S2：用Auto CAD或Photoshop作图软件对甲骨文书法作品位图的字迹轮廓边缘进行描摹和修补，或者用Photoshop或Adobe illustrator软件把甲骨文书法作品位图转换为矢量图，以获得甲骨文书法作品轮廓矢量图；
步骤S3：根据甲骨文书法作品的要求，用三维建模软件对纸张和弹性基底进行建模；
步骤S4：将已获得的甲骨文书法作品轮廓矢量图导入到三维建模软件中与设计好的纸张模型和弹性基底模型进行整合设计处理；
步骤S5：将建模完成的甲骨文书法模型导入到切片软件中并依据模型特性设计添加辅助支撑，以及设置打印温度和打印速度参数；
步骤S6：用切片软件进行切片分层处理，随后生成控制3D打印机工作的gcode代码文件；
步骤S7：将gcode代码文件导入到3D打印机中，使用不同颜色的热塑性弹性体线性材料作为3D打印机耗材进行逐层打印制作；
步骤S8：将打印完成的三维立体柔性甲骨文书法作品弹性基底中的辅助支撑去除即完成三维立体柔性甲骨文书法作品的制作。
2.根据权利要求1所述的基于3D打印技术制作三维立体柔性甲骨文书法作品的方法，其特征在于：所述3D打印机采用熔融沉积快速成型式3D打印机，其通过将热熔型材料融化后由喷嘴在程序控制下有序挤出，被挤出的材料逐层堆积直至形成最终成品。
3.根据权利要求1所述的基于3D打印技术制作三维立体柔性甲骨文书法作品的方法，其特征在于：所述切片软件中对甲骨文书法作品添加了防翘边基底，用于防止甲骨文书法作品打印过程中出现翘边以影响打印质量。
4.根据权利要求1所述的基于3D打印技术制作三维立体柔性甲骨文书法作品的方法，其特征在于：所述甲骨文书法模型进行切片操作前，对甲骨文书法模型所有悬空部分均添加了连接到底层纸张的线性辅助支撑，由于甲骨文书法模型中具有镂空部分，防止在打印过程中材料下坠而影响甲骨文书法模型打印质量。
5.根据权利要求1所述的基于3D打印技术制作三维立体柔性甲骨文书法作品的方法，其特征在于：所述热塑性弹性体线性材料的颜色依据现有的材料颜色种类和个人需求进行搭配。
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