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3D打印新技術(shù)推動(dòng)傳統(tǒng)古建文化傳承

來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)
2021-09-15 08:40 
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賞心悅目的中國(guó)古建筑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。在古建筑的研究、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)豐富的木工師傅基于傳統(tǒng)木工方式制作而成,歷時(shí)數(shù)月,周期長(zhǎng)、成本高。最后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打印新技術(shù)的出現(xiàn),為我們帶來(lái)了一種新的可能性。筆者在這兩年潛心鉆研,在3D打印制作古建模型的領(lǐng)域里進(jìn)行了初步探索。到目前為止,已成功研制出三個(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,非常適合于廣大的古建工作者和相關(guān)專業(yè)的學(xué)生。

3D打印機(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(guò)程。以前需要數(shù)月才能完成的模型,現(xiàn)在只要幾周就足夠了。例如,用4臺(tái)打印機(jī)制作故宮角樓模型,大約2星期就可完成。

現(xiàn)在,3D打印機(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筑木構(gòu)件(梁、柱、枋、斗栱等)的榫卯細(xì)節(jié)。這樣就使得古建模型可以反復(fù)拆卸,重新搭建。這有利于古建筑的學(xué)習(xí)和研究,還可用于驗(yàn)證古建筑設(shè)計(jì)以及指導(dǎo)實(shí)際施工。

實(shí)踐證明,3D打印技術(shù)可以大大降低古建模型的制作成本,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,故宮角樓模型的制作成本僅為600—800元左右。

在古建專業(yè)院校里,3D打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(guò)自己設(shè)計(jì)和制作模型,培養(yǎng)動(dòng)手能力。同樣,對(duì)于機(jī)械、建筑、航空、醫(yī)療等其他專業(yè),3D打印技術(shù)也將有廣闊的前景。

此外,3D打印古建模型還能被開(kāi)發(fā)成智力游戲,鼓勵(lì)青少年以樂(lè)高方式搭建模型,培養(yǎng)興趣愛(ài)好、學(xué)習(xí)傳統(tǒng)文化。

當(dāng)有更多的人參與古建模型制作時(shí),這也意味著將有更多的古建筑會(huì)被模型數(shù)字化。這或?qū)⒂兄诮㈤_(kāi)放式國(guó)家古建筑數(shù)據(jù)庫(kù),作為人類共同財(cái)富,為世人所享用。

我們?cè)?D打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)古建筑文化起到拋磚引玉的作用。

(作者夏泊洋系加拿大哥倫比亞大學(xué)藥學(xué)系學(xué)士;夏寧江系上海同濟(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)

【責(zé)任編輯:程爾凡】

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