三星堆現場:國內首次借助3D打印提取文物及其在文創作品中的應用潛力
三星堆遺址祭祀區新一輪的考古發掘,引起了社會廣泛關注,五千年的文明不知要帶給我們多少驚喜,而在此次的發掘過程中首次使用了3D打印技術提取文物。本期,3D打印技術參考介紹的重點包括借助3D打印提取文物的過程,以及該技術在文創方面的可行性分析。
國內首次使用3D打印技術提取文物
該大口尊長度約70厘米,尺寸大,強度弱,文物一碰即碎。通過前期方案討論,決定采用3D打印技術提取大銅尊。據了解,此前考古和文保工作中都嘗試采用過3D打印技術,但這是首次使用3D打印技術進行文物提取。
工作人員首先使用3D掃描儀對文物進行掃描及周邊數據收集,然后通過3D打印機打印出文物的模型,根據模型生成硅膠體的保護套,將硅膠覆蓋在文物表面對文物進行保護。提取現場,考古人員用硅膠體保護套貼合在文物上后,外面還要再包裹上厚厚的保護層,放在專門的套箱中。
大口尊中全是泥土,器物本身加上泥土,再加上保護套,總重量超過200斤??脊抨爢T利用考古發掘艙中安裝的先進航架系統,深入到1米多深的坑中提取文物。經過編號、登記,文物才能離開考古發掘艙,通過專門運送車送入文物研究保護中心。
3D打印的大口尊原型和倒模硅膠
實際上,提取過程對3D打印技術的應用,也僅此而已,但看似簡單,卻科技含量十足,它包括了三維掃描、建模、3D打印、倒膜一系列過程。隨著科技的發展技術的革新,3D打印作為一種便捷、高效和真實的數字化快速成型技術,在各行業得到了廣泛的應用。尤其在古文物修復或重建方面,3D打印技術正發揮著獨特的技術魅力。
3D打印在文創方面的可行性分析
文創作品已經成為各大博物館的一張重要名片,從故宮口紅到敦煌壁畫拼圖,館藏的各種文物從過去的“高冷”開始慢慢變得“親民”,文創作品拉近了文物和普通民眾之間的距離。近些年來,3D打印和三維掃描逐漸應用到了文物保護和文化傳播領域,并發揮了重要作用,而文創作品的直接3D打印卻鮮有聽聞。接下來,3D打印技術參考來對幾個很有意思的文創作品能否采用3D打印制造進行可行性分析,希望能為這項技術在文創作品領域的應用提供思路。
大金面具——雙耳面具杯,與3D打印
此次出土的金面具備受關注,面具寬約23厘米,高約28厘米,值得注意的是,其形制與金沙遺址博物館的金面具極為相似,后者長20.5cm,寬10.4 cm,高10.7 cm,厚0.08 cm。金面具整體呈立體臉譜,系在模具上捶揲成形,眼睛、鼻子、嘴巴、耳朵則采用剪切而成。具有重大的歷史、藝術和科學價值,是研究商周時期成都地區古蜀文明、金器加工工藝、青銅文明以及四川盆地與外地文化交流的重要實物資料。
商周大金面具
金沙文創以金面具為創作靈感,經過略萌化后形成晶瑩的雙耳玻璃杯,面具雙耳變成方便執握的杯柄,耳上紋飾源于金沙銅虎,杯底燙金“太陽神鳥”紋。金色與玻璃晶瑩交相輝映,熠熠生輝。從設計的角度來說,最為關鍵的是將多元素融于一體,由金沙文創和西華大學一名教授聯合設計而成。面具杯采用全手工吹制,需要等待15-20日的制作周期,而采用3D打印,則不需要等待這么久。
當前,玻璃的3D打印工藝已經獲得很好的發展,有企業已經在生產光學鏡片。主流的玻璃3D打印工藝有熔融擠出和光固化兩種。
3D打印的玻璃零件
關于金面具的文創作品還包括文物復制等其他類型,可以涉及直接金屬打印或者3D打印熔模鑄造工藝。
這枚玉印印鈕浮雕一只螭虎,印面刻有“皇后之璽”四字,它是迄今僅見的漢代一枚皇后官印。璽長2.8cm、高2cm,重33g。螭虎造型之生動,璽文字體之規整大氣,雕琢技法之嫻熟,都是罕見的。
西漢皇后之璽
長安通公司與陜西歷史博物館聯合推出了玉璽形狀的印章交通卡,它是以西漢皇后之璽為原型縮小比例打造,采用多種特殊工藝,突出文物質感,小巧玲瓏,攜帶方便。
從3D打印的角度來說,印章底部的字樣及周圍的紋飾可以實現個性化定制。同時,這樣個性化的設計所造成的制造成本并不會增加太多。在材料方面可以使用樹脂、陶瓷、青銅,結合所用到的技術可以完美體現設計細節。這枚小紀念品有強大的實用功能,使用它可在北京、上海、天津、西安等225個城市乘坐公共交通工具。
太陽神鳥金飾——吊墜、耳釘、徽章,與蠟模3D打印
商周太陽神鳥金飾整體為圓形薄片,外徑12.5厘米,內徑5.29厘米,厚度0.02厘米,重20克。圖案分內外兩層,內層等距分布十二條旋轉的齒狀光芒;外層由四只神鳥逆時針繞太陽飛翔,是古蜀先民深邃的哲學宗教思想、豐富的想象力、非凡的藝術創造力和精湛工藝水平的完美結合。2005年8月16日,“太陽神鳥”金飾圖案被公布為中國文化遺產標志。
商周太陽神鳥金飾
金沙遺址博物館以此為基礎開發了書簽、吊墜、耳釘、徽章等產品,樣式精美。
“太陽神鳥”耳釘
當然他們所采用的還是傳統的制造手段。從3D打印的角度來說,可以采用直接金屬打印或者3D打印蠟模+翻鑄的工藝輕松實現,這兩種工藝是目前3D打印金屬飾品的兩種重要手段。此外,文創作品的產量一般不會太大,3D打印還可以滿足小批量制造的需求。
3D打印的鍍金耳釘
唐仕女俑—唐妞,與粘結劑噴射3D打印
唐代是中國古代社會的輝煌時代,特別是唐代開放和包容的精神在婦女身上體現的淋漓盡致。在唐代,女子和男子在很多方面享受一樣的自由、平等地位。從唐代壁畫和陶俑身上可以看到,唐代的婦女的服飾也是非常開放的,這種時代精神恰好契合了當今女性想要表達的觀念。
唐代女俑
“唐妞”,是陜西歷史博物館以唐仕女俑為原型,保留其妝容特點,在原先可愛造型的基礎上,按照年輕人喜愛的審美方式,用動漫、可愛、Q版的手法,將唐妞設計了出來。她高髻峨眉,面如滿月,體態豐滿,身穿寬袖長裙,憨態可掬,喜感十足,是唐代人見人愛的“小胖妞”?!疤奇ぁ币彩顷兾鞯谝粋€登上春晚的動漫IP形象,在很多文創產品博覽會上都獲得過大獎。
從3D打印的角度來講,其重點在于其表面質感以及豐富的色彩展現,這也就意味著它需要通過彩色打印實現。在現有的工藝中,石膏彩色噴墨技術以及樹脂噴射技術可以實現,而前者在表現陶俑特色方面則更具質感。
3D打印的希娜娃娃
文創作品最好能在生活中有所實用才能起到紀念品的作用,而3D打印則可以大規模的介入博物館文創產品的開發中。利用它小批量、快速制造的特點,快速將產品推向市場,并借助它獨一無二的個性化制造特點迎合大眾需求。從另一個角度來說,3D打印可以結合設計、藝術、文化來增加產品附加值和內在底蘊,將單純的技術玩出新的高度。