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【摘要】：3D打印是一种新兴的技术，这种技术被小范围应用在工业，军工，医疗，食品等行业。在国外3D打印早就被引入影视制作中，在国内3D打印市场逐渐成型，他的优点是可以快速解决造型难要求高的电影道具和服装。本文意在简单阐述从3D打印盔甲的制作流程窥视其在影视作品的中的应用。
【关键词】：3D打印；电影服装；电影道具
第一章3D打印的概念
3D打印概念及原理
3D打印技术也称为“增材制造技术”，它是比较新兴的一种快速成型制造技术。传统的技术一般是减材技术，与传统的减材制造技术不同，3D打印是以3D模型设计文件为基础，将材料以一定的顺序逐层累积或逐层黏合的方式构建成三维物体的技术。这与打印机原理基本相同，只不过在打印机的基础上加了一层Y轴打印，也就是很多平面累积成的打印效果。
3D打印技术与其他传统制造技术的最大区别在于生产流程上的不同。传统的制造技术中，一般的制造流程需要经过车床或泥塑、开模、铸造或锻造、切割、部件组装等成型过程。而3D打印则不用这么繁复的流程，不需要模具，直接打印成型。因此，3D打印可以完成传统制造技术中很难完成的设计，制造出更加复杂的结构，在更短的时间内，制造出更高的精度。
第二章3D打印在影视中的应用
3D打印可以解决复杂造型的特殊道具和服装，特别是一些镂空雕花，机械类的造型，大型打印机更可以不用分割打印就可以完整制造出相应的造型，在前期设计较难的造型时，制作起来完全不会出现误差，而且节约了很多人工成本，3D制作相对2D画图准确度更高，对于高要求高标准的设计团队更容易完成高难度的制作任务。
影视中3D打印的需求
在很多影视作品的设计过程中，常常会遇到很有个性的道具或是剧本中描述的这件物品无法在现实生活中找到的情况。这个时候通常会有“特道”部门来解决这部分难题，但是在实际操作中，往往设计出的道具和做出来的道具完全不是一个样子，再加上效果做的 不完美，这件道具在影视作品中就会拉低影片品质，最后让导演去妥协。而这种情况并不少见，这让美术设计工作者很头疼，辛苦设计出的造型感很强的作品无法实现出来。只有少数“大片”在制作时间和经费充裕的情况下才能保证一个小小的道具制作是否精良，但是需要请很多雕塑艺术家、机械师和油画艺术家才能实现的。而在美国3D打印很早就出现在我们熟知的影视作品中。现在3D打印技术更上一层楼，而且价格更亲民，在北京就很多家公司专门做高质量的3D打印服务。这使我们用这个技术来创造作品更加容易，不需要数年的造型训练就可以完成更高难度的作品。在影片《机械战警》（2014年）中就大量运用了3D打印技术，先分析其道具服装的制作流程，然后再分享我的盔甲的制作流程就可以窥视3D打印在影视领域的应用。
分析《机械战警》中盔甲的制作流程
影片《机械战警》在制作过程中运用了大量的3D打印服装道具以及零部件，为影片重要服装设计，制作，装配工艺奠定了坚实的基础。
在设计之初，影片制片方已经确定了要用3D打印基础来完成这个作品，所以在设计的时候用的就是3D软件进行设计。其实设计方案早就定好了只不过是细化每一个细节，包括运动的组织。和导演部门确定方案了以后开始进行制作。
先进行3D扫描和真人翻模来确保模型最符合人物身材贴合。3D扫描是确保3D模型在软件里与人物一致的一个保证，因为做模型要先在軟件里建模，所以扫描出的模型相当于一个母体，外面的东西在与母体保持5mm的距离基础上开始进行制作。翻模是为了在打印出模型以后在翻模上修改和调整上色等步骤。
在制作机械类盔甲时，一般每一个部分的模块都是分开打印，然后再拼接到一起，运动部位每一个模块都需要留出预定的距离以防止在运动时造成不便。
因为每一块金属的质感的材质都不同，所以分开打印以便烤制上漆时方便操作，有些部件是透明的，所以打印完翻制的时候要预留出来透明的空间。
因为是在3D软件中预先建好的模型，所有的模块拼接都是严丝合缝的，并且是3D打印出的原型，所以在制作完成的时候，才可以有这么高品质的对接，每一个部件的拼插，都不存在变形，插口的大小不匹配，形状不正确等问题。并且如果有不合适的地方，在软件里修改比在模型上修改快的多，并且利于批量制作。但是就算是3D打印有极高的精度也是需要人工后期打磨修补。
仅仅只有这样的工作流程才能完成这么复杂的模型和我们的时间进度。这种工作强度和准确度是人工用泥来建模无法达到的程度。比如脖子部分的零件，因为脖子是活动很多的关节，所以每一个部件都必须能自由活动并且都是软质的材料，软质的材料在拼接时就是不容易拼接，所以里面的零件就干脆做成了一件看起来像金属零件的硅胶衣服。在最外面的螺丝和按钮再用打印零件扣上去。另外打印的材质也可以是硬质材料或硅胶材料，根据耗材的不同，打印成品的软硬度可以自由选择。大大提升了设计师的创作空间。
对于相对复杂的零件，需要一次成型很复杂零件部分的打印，需要使用SLA立体平版印刷技术，也就是光敏树脂固化技术来打印。例如机器人的躯干部分，很复杂的结构和很多支出来的管子线路，很多鱼骨的造型，这样分开打印再组装太费时费力，所以可以用更加准确和对支撑要求更低的光固化打印更加合适。运用光固化打印出完成品的机器人模型，每一个关节都可以运动，重量更加轻便。
打印完成之后经过打磨就可以开始上色了，在上金属漆之前可以先喷一层类似原子灰一样的腻子，这样又有底色有利于打磨。
每一个角色用的盔甲和道具都是有很多备份，每一个状态都需要一个相应的盔甲，比如战损时需要的盔甲，都是需要手工上色，根据剧情和准确的动画预演流程，可以准确捕捉到伤痕和弹孔的位置，有利于前期制作。
第三章 3D打印的瓶颈弱点
3D打印并不是全能的技术，它也有它的弱点，它更适合做产品原型和快速创作。总结了一下有这么几个方面。
生产模式和效率
3D打印在生产效率上没法和工厂中机器流水线的效率相比，在打印盔甲胸部时花费了大概20几个小时才打印完成，并且需要3D软件建好模型以后才能进行打印。打印单个时长较长，但是相对于工厂开模铸造等工艺过程来说，研发阶段3D打印时相当快速的解决办法，但是大批量生产并不适合3D打印。
打印成本上的问题
虽然打印技术日渐成熟，但是打印耗材相对还是比较贵的。打个比方，一个订单需要打印十件道具，一个道具打印的单价是一万人民币，那么批量打印非常昂贵。在这种情况下可以先打印一个原型，然后翻制出其他9个模型，这样成本节约了80%。
生产尺寸上问题
高精度的3D打印机打印尺寸都不是特别大，光固化打印机比较大的型号就是600*600*600mm这样的尺寸了，再大的尺寸就需要分块打印，打印完再拼接。对于超大的模型来说，这并不是一个好的解决方法，拼接往往会出现缝隙和变形，拼接强度也是个问题，所以3D打印不适合做大尺寸的作品。
需要艺术家再创作
3D打印出的作品没有颜色，需要拼接，所以需要艺术家再创作，进行打磨上色，所以它并不是像平面打印机一样，随手就可以得到一个完整的作品。
结 语
虽然3D打印机有很多现在还无法克服的缺点，但科技在飞速进步，也许在不久的将来，这些问题都可以很轻松的解决。在国内影视行业市场中，3D打印还算是刚刚起步，在98%的剧组中还是习惯使用人工的方式解决特道上的问题，我也是抱着进步的想法看这个问题，也许在这个行业成熟了以后，会出现更多的软件学习者和3D打印机操作者，在高品质的电影中，我相信会不断出现3D打印的作品，这个方向我觉得是未来道具发展的一个必然方向。
参考文献：
[1]《3D打印骨组织工程支架的研究与应用》
来自学术期刊《中国组织工程研究》2015年25期 作者：曹雪飞 宋朋杰
[2]《STL模型Magics修复教程_中国3D打印网》
http：//www.3ddayin.net/jiaocheng/houchulijishu/24680.html
【关键词】：3D打印；电影服装；电影道具
第一章3D打印的概念
3D打印概念及原理
3D打印技术也称为“增材制造技术”，它是比较新兴的一种快速成型制造技术。传统的技术一般是减材技术，与传统的减材制造技术不同，3D打印是以3D模型设计文件为基础，将材料以一定的顺序逐层累积或逐层黏合的方式构建成三维物体的技术。这与打印机原理基本相同，只不过在打印机的基础上加了一层Y轴打印，也就是很多平面累积成的打印效果。
3D打印技术与其他传统制造技术的最大区别在于生产流程上的不同。传统的制造技术中，一般的制造流程需要经过车床或泥塑、开模、铸造或锻造、切割、部件组装等成型过程。而3D打印则不用这么繁复的流程，不需要模具，直接打印成型。因此，3D打印可以完成传统制造技术中很难完成的设计，制造出更加复杂的结构，在更短的时间内，制造出更高的精度。
第二章3D打印在影视中的应用
3D打印可以解决复杂造型的特殊道具和服装，特别是一些镂空雕花，机械类的造型，大型打印机更可以不用分割打印就可以完整制造出相应的造型，在前期设计较难的造型时，制作起来完全不会出现误差，而且节约了很多人工成本，3D制作相对2D画图准确度更高，对于高要求高标准的设计团队更容易完成高难度的制作任务。
影视中3D打印的需求
在很多影视作品的设计过程中，常常会遇到很有个性的道具或是剧本中描述的这件物品无法在现实生活中找到的情况。这个时候通常会有“特道”部门来解决这部分难题，但是在实际操作中，往往设计出的道具和做出来的道具完全不是一个样子，再加上效果做的 不完美，这件道具在影视作品中就会拉低影片品质，最后让导演去妥协。而这种情况并不少见，这让美术设计工作者很头疼，辛苦设计出的造型感很强的作品无法实现出来。只有少数“大片”在制作时间和经费充裕的情况下才能保证一个小小的道具制作是否精良，但是需要请很多雕塑艺术家、机械师和油画艺术家才能实现的。而在美国3D打印很早就出现在我们熟知的影视作品中。现在3D打印技术更上一层楼，而且价格更亲民，在北京就很多家公司专门做高质量的3D打印服务。这使我们用这个技术来创造作品更加容易，不需要数年的造型训练就可以完成更高难度的作品。在影片《机械战警》（2014年）中就大量运用了3D打印技术，先分析其道具服装的制作流程，然后再分享我的盔甲的制作流程就可以窥视3D打印在影视领域的应用。
分析《机械战警》中盔甲的制作流程
影片《机械战警》在制作过程中运用了大量的3D打印服装道具以及零部件，为影片重要服装设计，制作，装配工艺奠定了坚实的基础。
在设计之初，影片制片方已经确定了要用3D打印基础来完成这个作品，所以在设计的时候用的就是3D软件进行设计。其实设计方案早就定好了只不过是细化每一个细节，包括运动的组织。和导演部门确定方案了以后开始进行制作。
先进行3D扫描和真人翻模来确保模型最符合人物身材贴合。3D扫描是确保3D模型在软件里与人物一致的一个保证，因为做模型要先在軟件里建模，所以扫描出的模型相当于一个母体，外面的东西在与母体保持5mm的距离基础上开始进行制作。翻模是为了在打印出模型以后在翻模上修改和调整上色等步骤。
在制作机械类盔甲时，一般每一个部分的模块都是分开打印，然后再拼接到一起，运动部位每一个模块都需要留出预定的距离以防止在运动时造成不便。
因为每一块金属的质感的材质都不同，所以分开打印以便烤制上漆时方便操作，有些部件是透明的，所以打印完翻制的时候要预留出来透明的空间。
因为是在3D软件中预先建好的模型，所有的模块拼接都是严丝合缝的，并且是3D打印出的原型，所以在制作完成的时候，才可以有这么高品质的对接，每一个部件的拼插，都不存在变形，插口的大小不匹配，形状不正确等问题。并且如果有不合适的地方，在软件里修改比在模型上修改快的多，并且利于批量制作。但是就算是3D打印有极高的精度也是需要人工后期打磨修补。
仅仅只有这样的工作流程才能完成这么复杂的模型和我们的时间进度。这种工作强度和准确度是人工用泥来建模无法达到的程度。比如脖子部分的零件，因为脖子是活动很多的关节，所以每一个部件都必须能自由活动并且都是软质的材料，软质的材料在拼接时就是不容易拼接，所以里面的零件就干脆做成了一件看起来像金属零件的硅胶衣服。在最外面的螺丝和按钮再用打印零件扣上去。另外打印的材质也可以是硬质材料或硅胶材料，根据耗材的不同，打印成品的软硬度可以自由选择。大大提升了设计师的创作空间。
对于相对复杂的零件，需要一次成型很复杂零件部分的打印，需要使用SLA立体平版印刷技术，也就是光敏树脂固化技术来打印。例如机器人的躯干部分，很复杂的结构和很多支出来的管子线路，很多鱼骨的造型，这样分开打印再组装太费时费力，所以可以用更加准确和对支撑要求更低的光固化打印更加合适。运用光固化打印出完成品的机器人模型，每一个关节都可以运动，重量更加轻便。
打印完成之后经过打磨就可以开始上色了，在上金属漆之前可以先喷一层类似原子灰一样的腻子，这样又有底色有利于打磨。
每一个角色用的盔甲和道具都是有很多备份，每一个状态都需要一个相应的盔甲，比如战损时需要的盔甲，都是需要手工上色，根据剧情和准确的动画预演流程，可以准确捕捉到伤痕和弹孔的位置，有利于前期制作。
第三章 3D打印的瓶颈弱点
3D打印并不是全能的技术，它也有它的弱点，它更适合做产品原型和快速创作。总结了一下有这么几个方面。
生产模式和效率
3D打印在生产效率上没法和工厂中机器流水线的效率相比，在打印盔甲胸部时花费了大概20几个小时才打印完成，并且需要3D软件建好模型以后才能进行打印。打印单个时长较长，但是相对于工厂开模铸造等工艺过程来说，研发阶段3D打印时相当快速的解决办法，但是大批量生产并不适合3D打印。
打印成本上的问题
虽然打印技术日渐成熟，但是打印耗材相对还是比较贵的。打个比方，一个订单需要打印十件道具，一个道具打印的单价是一万人民币，那么批量打印非常昂贵。在这种情况下可以先打印一个原型，然后翻制出其他9个模型，这样成本节约了80%。
生产尺寸上问题
高精度的3D打印机打印尺寸都不是特别大，光固化打印机比较大的型号就是600*600*600mm这样的尺寸了，再大的尺寸就需要分块打印，打印完再拼接。对于超大的模型来说，这并不是一个好的解决方法，拼接往往会出现缝隙和变形，拼接强度也是个问题，所以3D打印不适合做大尺寸的作品。
需要艺术家再创作
3D打印出的作品没有颜色，需要拼接，所以需要艺术家再创作，进行打磨上色，所以它并不是像平面打印机一样，随手就可以得到一个完整的作品。
结 语
虽然3D打印机有很多现在还无法克服的缺点，但科技在飞速进步，也许在不久的将来，这些问题都可以很轻松的解决。在国内影视行业市场中，3D打印还算是刚刚起步，在98%的剧组中还是习惯使用人工的方式解决特道上的问题，我也是抱着进步的想法看这个问题，也许在这个行业成熟了以后，会出现更多的软件学习者和3D打印机操作者，在高品质的电影中，我相信会不断出现3D打印的作品，这个方向我觉得是未来道具发展的一个必然方向。
参考文献：
[1]《3D打印骨组织工程支架的研究与应用》
来自学术期刊《中国组织工程研究》2015年25期 作者：曹雪飞 宋朋杰
[2]《STL模型Magics修复教程_中国3D打印网》
http：//www.3ddayin.net/jiaocheng/houchulijishu/24680.html