四川音樂學院 美術學院 張 盛 袁俊李賢
摘要：運用先進的3D數字建模技術設計制作動漫手辦3D模型，與3D打印技術相結合，研究并實踐動漫手辦設計制作的數字化新方式，對比傳統的手辦原型制作手段，總結出數字化設計的一些優勢，促進國內動漫手辦制作方式的革新和設計水平的提升。
關鍵詞：動漫周邊 3D模型 3D打印 手辦原型
中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A
文章編號：1003-0069(2017)09-0138-02
Abstract：Use advanced 3d digital modeling technology to design and produce Toys Models. Combined with 3d printing technology，research and practice in new digital way. Compared with the traditional Toys Models，sums up the advantages of digital design，innovation，and promotes the innovation and design level of domestic animation toys production.
Keywords：Anime Products 3D Model 3D printing Toys Models
引言
在過去的數十年間，日美動漫手辦產品占據著全球市場的大部分份額。然而今天，數字3D建模技術和3D打印技術的普及使得傳統的動漫周邊產品設計與制造產生了新的方式和新的可能性，這給了我國手辦業一個發展的契機。如何將新科技、新技術應用于手辦等動漫周邊產品的設計與開發中來，建立起一套先進、高效的新方式，或許是讓我國動漫手辦業走向世界舞臺的鑰匙。
一、動漫手辦市場巨大
據廣電總局發布的數據顯示，全球動漫產業每年產值400億美元左右，相關的衍生產品卻達到了4000億美元，其中手辦占據了較大的比重。中國13億人口中，4億青少年構成了動漫及其衍生產品的龐大消費市場。每年的銷售額，兒童食品350億元、玩具200億元、兒童服裝900億元、兒童音像制品和各類兒童出版物100億元以上。同時值得注意的是，不僅14歲以下的少年兒童對動漫和衍生品有消費需求，我國從中學生至80后看卡通片成長起來的幾代人已然成為了動漫周邊的有力消費群體。
國外最主要的一條動漫生產銷售的盈利模式是 “動漫生產–動畫片播出–衍生產品開發–衍生產品銷售–收益–再生產”。但是在我國，我們會發現產業鏈并不完整。國內動漫產業主要把精力集中在了動畫片制作和播出發型渠道兩個環節上，對衍生品的開發和宣傳重視不足。從資金分配比例看，絕大部分的資金使用量放在前期和中期，后期資金特別是在產品開發、品牌授權等環節中投入微薄。甚至有些公司幾乎沒有規劃和安排后期所需要的市場運作資金，結果往往不得不依賴單一渠道與產品，產品影響力十分有限，很難形成有價值的動漫IP。故此，如何在產業鏈上下功夫，將動漫周邊衍生品的設計和生產視為同等重要，且要先期規劃的一部分，是目前提升動漫產業發展的一個重
要路徑。手辦作為動漫衍生品的一個重要部分，對其創作和生產方式的研究，以及利用數字化建模和3D打印技術優化生產方式的研究都有著實際的意義。
二、傳統手辦原型制作中的痛點
傳統手辦原型的制作由于受到材料和制作工具特性的限制，在人才需求和設計制作方式上難以滿足日趨嚴苛的工業化需求，這是傳統手辦制作的痛點。
（一） 對技術人才要求高
傳統手辦原型的設計和制作對人才要求過高。手辦原型師的工作相當于一個傳統雕塑家，通過使用雕塑的材料和技巧來創作動漫中的人物形象。其工作性質決定了原型師具有雕塑家的專業技術，同時又對動漫形象的魅力非常清楚。傳統手辦制作主要使用一些油泥或黏土為材料，雖然在數十年的制作中日本的原型師們已經發明了他們認為最要用的黏土材料，但是相較于數字化的建模軟件中的“虛擬黏土”，其仍然有眾多的劣勢，比如在黏土材料干燥硬化后想做大的修改是幾乎不可能的。傳統的黏土材料就決定了需要原型師經驗極其豐富，在制作中不能出現明顯的失誤。
對技術人才要求高還體現在細致的制作上，使用傳統黏土材料制作10多厘米高的人物手辦時，往往人物的臉只有大拇指的指甲大小，其微小的尺寸也會給制作帶來巨大的挑戰。種種這些，都是由于傳統材料造成的難度。
因此，在相當長的一段時間里，我國的大學生們很難進入手辦行業。而在電腦中使用數字建模技術設計就不存在這樣的問題，由于其便于修改的特點，相對來說會降低對人才的要求。
（二）難以模塊化設計制作
手辦中大量的是同一個角色的不同裝扮和動態造型，如果能夠實現模塊化設計制作將會大大提高效率和制作品質。模塊化設計制作是指不同模型部分可以重復被利用的設計制作方式，比如身體部分、帽子、衣物、飾品等都可以在下一個設計中被直接使用。顯然，使用黏土制作的手辦原型是無法直接做成另一套手辦造型的，也就是說，使用傳統的做法每一個手辦都幾乎要從頭到尾的重新制作，這無疑是加大了制作難度，尤其是大大加大了制作成本。
（三）部分材料的毒性大
傳統手辦造型的制作，是使用精雕油泥（中國用得較多）、美國土（昂貴）、石粉黏土（日本用得較多）、原子灰（日本用得較多）、AB土等，其中原子灰和一些劣質的精雕油泥具有很高的毒性，在原型師長期接觸下，有毒成分會通過皮膚和呼吸道進入人體，對健康造成嚴重危害。
三、3D數字建模技術在手辦原型制作中的優勢
日本和美國在手辦制作上技術經驗最先進，產品占有的市場份額也最大。近幾年日美的一些手辦原型師逐漸放棄了傳統的黏土手工的做法，轉而使用3D數字建模的方式設計制作手辦原型，無論是從產品效果還是從市場反應上都獲得了很大的成功，開辟了一條新的手辦原型制作的道路。
3D數字建模技術是使用3dsmax、Zbrush等三維建模軟件進行3D模型設計制作的技術，然后使用SLA 3D打印機打印成樹脂材料的手辦實物。由于3D數字建模中的模型材料是數字化的虛擬材料（我們稱之為虛擬黏土），所以這種材料具有一些真實黏土材料不具體的特性和優勢。利好用這些特性，可以讓手辦原型創作變得更加高效。在筆者團隊的研究和實踐中摸索總結出了數字建模技術制作手辦的以下特性和優勢。
（一）不再受限于尺寸
手辦制作對形體的比例尺寸有較嚴格的要求，用現實的黏土材料制作常常出現局部比例不準確或整體尺寸有偏差的情況，即使是經驗豐富的制作者也常會出錯。比如頭部做完后發現做大了一點。或者人物腰部尺寸做長了一點。當遇到這樣的情況，修改起來是非常麻煩的，基本上可以說是要做“大手術”。而如果是采用的3D數字建模技術來制作，修改這些尺寸問題非常簡單，只需要將過大的頭部選擇并縮小一點、過長的腰部用縮放工具壓扁一點即可，僅是幾分鐘之內的工作量。
另外，當一個手辦產品需要調整大小時，如原來是1:7的作品，現在需要調整為1:10，整體縮小了很多。這時候，數字建模制作的優勢也會非常明顯。
前文中也提到了另一個尺寸對手辦制作的限制問題，就是手辦往往尺寸非常小，在刻畫一些細節的時候非常有難度。而如果是使用3D數字建模技術來制作，在軟件中可以把模型局部顯示得非常大，雕刻用的工具尺寸也可以調節得很小，這樣就能順利制作出非常細小的細節了。（如圖1）所示，美國手辦原型師Ali Jalali 的作品，當打印成10厘米左右的小尺寸時，細節效果仍然非常優秀。
（二）不受限于真實材料的物理屬性
傳統的黏土材料受到溫度、濕度、重量等一系列物理屬性的影響和限制。比如溫度很低的冬季，黏土會變得非常堅硬而難以塑形，溫度過高的夏季，黏土又會變得很軟，給塑形帶來不便。黏土重力對手辦制作也有明顯影響，比如在制作前要用硬鐵絲構建人物骨架，然后在上面做上黏土，只有這樣才能避免黏土由于重力的原因造成的坍塌和變形。再比如，使用美國土制作好手辦原型后，要使用特定的溫度烘烤使其硬化。如果溫度控制得不好，很可能會造成模型裂開，造成損失。
我們對比一下使用3D數字建模技術制作手辦模型的情況，會發現以上這些真實材料具有的問題，在這里全都消失了，不用擔心坍塌裂開的問題，甚至根本不需要制作鐵絲骨架。這一切都使得原型師能把更多盡力投入到造型的設計上。（如圖2）所示，項目成員袁俊李賢的數字手辦模型作品，不會有黏土裂開和坍塌的問題。
（三）非線性的制作流程
傳統手辦原型的制作是一個“線性”的過程：先搭架子，然后上大泥，然后深入塑造形體。這個過程是一條直線走下去，是不可逆的。我們可以回想一下自己創作的過程，經常會遇到由于“線性”而造成的問題。比如在搭架子的過程中我們就一定要非常仔細、反復考量，必須將架子做好，把動態做準，骨架能承載的重量也要充分考慮到。因為一旦沒做好，上了大泥后，或是做了一些細節后才發現架子有問題的話，那基本上就是滅頂之災，很難修改。
有的時候，遇到的問題是我們的創作靈感突然迸發得很快，而我們的制作速度跟不上靈感迸發的速度。比如一個形體做了一大半，突然強烈的感覺到如果換個動態作品會更好。或者想嘗試更多的形式。但這時候鐵絲骨架是死的，很難調整動態。
以上問題歸結起來都是由于傳統的手辦雕塑技法和材料自身的限制造成的，都是“線性”創作方式造成的局限性。而利用3D數字建模技術制作的過程會非常不同，它是一個“非線性的”過程。當你發現動態不好的時候，隨時可以進行改動，一般在幾分鐘內即可完成。也就是說在制作中隨時可以回到制作的不同階段里。這不僅提高了制作效率，也同時能提高作品的質量。
（四）模塊化創作
如前文所述，傳統手辦制作難以實現模塊化的設計制作，而模塊化制作恰恰是3D數字建模的優勢。比如同一個體型的角色，只需要制作好一個人體模型，在軟件里可以復制并容易的做出不同的姿勢動態，從而實現身體部分的再利用。（如圖3）所示，日本原型師Grizzry Panda利用數字建模技術的可模塊化特點創作不同的初音系列作品。
（五）制作硬表面優勢明顯
當手辦中有硬表面的機械、盔甲等模型時，使用黏土制作往往難以做出完美的棱角，而使用3D數字建模的方式制作就會事半功倍。（如圖4）所示是項目成員袁俊李賢設計制作的手辦原型《齊天大圣》，主要使用Ｚbrush和Ｍaya軟件進行建模制作，3D打印后的盔甲細節豐富且棱角感很好。
以上幾點主要的優勢之處在于打破了傳統制作工藝上的局限，使得手辦原型的設計和制作更有效率，同時還能豐富制作效果、壓縮了設計制作成本，提高產品在市場上的競爭力。
結語
本課題以3D數字建模技術為基礎，以3D打印技術為背景，研究、梳理并實踐了新的數字化手辦設計制作的新方式，項目小組成員發揮了他們在3D數字建模技術上的優勢制作了大量的手辦數字模型，積累了經驗。我國在手辦設計制作方面起步較晚，目前在國際市場上缺乏競爭力。但隨著國產動漫質量的不斷提升，必將會涌現出一批有質量的動漫IP，那么就能轉化成有市場競爭力的手辦產品。今天的手辦設計制作可以說是迎來了數字化的時代，3D數字建模的創作方式必將成為手辦藝術的新血液，為手辦藝術注入新的生命力。
[基金項目]：2016年國家級大學生創新創業訓練計劃項目
[基金項目名稱]：《3D打印背景下的動漫手辦數字模型設計制作訓練》
[基金項目編號]：201610654009
參考文獻
[1] 朱尚熹 . 數字網絡時代對雕塑家的影響 [Z] . 第四屆中國雕塑藝術論壇主題發言稿
[2] 張帆 . 雕塑動漫——對日本動漫手辦熱潮的思考 [J] . 裝飾，2009 (7) : 94-95
[3] 湯曉穎 . 激活品牌化模式的美國動漫衍生品開發 [J] . 包裝工程 ，2016 ，37（16）：52—55
[4] 許力，鄒勤 . 3D打印在創意設計中的應用 [J] . 設計，2016，29（6）：114-115
[5] 唐藝 . 國產動漫產業的優與劣勢研究 [J] . 設計，2016，29（13）：44-45
[6] 龍騰騰，蔣正清 . 3D打印技術推動中小動漫企業創新發展模式研究 [J] . 設計，2015，（01）：71-72