数字雕刻技术篇1
关键词：masterCam软件文字雕刻加工技术实例
一、前言
雕刻是一门艺术，源头是艺术品的加工，但是雕刻由于其深厚的文化内涵和精湛的成品效果而走入了工业生产领域。雕刻在进入工业生产的初期主要工作是产品形态的细节精细修整和产品的文字图案雕刻，形象地讲，其作用可谓是“画龙点睛”，笔者旨在介绍基于masterCam软件的文字雕刻加工技术。
随着工业产品的开发速度加快，尤其是计算机辅助设计的广泛应用，工业产品的形态更加丰富，变化更加迅速，这就对制造业提出了新的要求，一批以计算机控制为基础的数控设备进入了机械加工工业。数控雕刻在工业领域中应用最广的是模具业，而其中的浮雕文字的加工更是一个产品形态和内涵的表现，要实现文字雕刻在生产效率和加工精度方面的高要求，CaD/Cam软件的辅助功能是必不可少的。
数控雕刻是在计算机辅助设计（CaD）、计算机辅助制造（Cam）、数控技术（CnC）、高速铣削技术（HSm）的基础上发展起来的，在其成长的过程中，人们又根据“雕刻”应用的特殊性综合了广告业的艺术设计和造型技术，使得数控雕刻成为一门独特的专业技术。
基于pC平台的masterCam作为机械行业中首选的CaD/Cam一体化软件系统，由美国CnCSoftware.inC所研制开发，集成了设计与制造两大功能。
masterCam提供四种标准字型：单线字、方块字、罗马字和斜体字。文字雕刻基本上是用外形铣削或内腔铣削的原则沿着文字轮廓产生其刀具路径的。
文字尺寸决定它的高度和宽度。如果使用四种标准字型，每种字型的高度对宽度的比值是预先定好的，操作者可以在设定档里改变这个比值。文字雕刻参数功能表只让操作者改变字高参数，宽度会自动根据高度和宽度比值缩放。间距参数用来指定字串里文字之间的间距。masterCam提供两种文字布局形式：直线形和弧形。
二、masterCam凸凹文字雕刻实例
图1是使用masterCam软件完成文字雕刻并产生刀具路径切削字串。“maSteRCam”为圆弧形，高度为20mm；“CnC”为水平位置且为方块字，深度为2mm。
（a）二维图形
（b）立体图
图1凸凹文字雕刻图形
1.分析
（1）首先绘制如图1所示的文字图形，矩形尺寸为300×180。
（2）“maSteRCam”字符串为方块字，圆弧形，半径为120，字高为20，间距为5。
（3）“CnC”字符串为方块字，水平位置，字高为20，间距为5。
（4）切削两个字符串的刀具直径分别是2mm和4mm的平铣刀。
2.操作步骤
（1）绘制字体图形，如图1所示。
（2）按照图2所示设置工件毛坯参数。
图2工件毛坯设置
（3）生成“maSteRCam”字体凸出刀具路径。
①选择“toolpaths（刀具路径）”“pocket（内腔加工）”“window（窗选）”。选择“maSteRCam”字符串中的“m”的左下点后选择执行，然后按如图3所示的参数设定内腔的刀具参数。
图3内腔铣削的刀具参数
②按图4所示的内腔参数设置内腔铣削参数，铣削深度为2。
图4内腔参数
③按图5所示的粗铣/精修参数设置。按要求设置完毕后单击“确定”。
图5粗铣/精修参数
④弹出如图6所示的“操作管理员”对话框。
图6“操作管理员”对话框
⑤单击图6中的“实体验证”，其结果如图7所示。
图7实体验证
（4）生成“CnC”字体凹下刀具路径。
①选择“toolpaths（刀具路径）”“Contour（内腔加工）”“window（窗选）”。选择“CnC”字符串中的“C”的左下点后选择执行，然后按如图8所示的参数设定内腔的刀具参数。
图8外形铣削的刀具参数
②按图9所示设置外形铣削参数，铣削深度为4。按要求设置完毕后单击“确定”。
图9内腔参数
③弹出如图10所示的“操作管理员”对话框。
图10“操作管理员”对话框
④其刀具路径轨迹生成如图11所示。
图11凸凹字体刀路轨迹生成
⑤单击图10中的“实体验证”，其结果如图12所示。
图7实体验证
数字雕刻技术篇2
关键词：金溪县；明清古建筑群；“三雕”艺术；数字影像博物馆
江西省境内地理环境复杂，文化差异形成的不同的文化区。据考证北部开放地区在历史上最先接受来自中原的文化，由此衍生出了其独特的民俗形式，奠定不赣俗的基础。赣文化经长期发展又派生出一系列自己的文化分支包含了浔阳文化、豫章文化、临川文化、庐陵文化、袁州文化、赣南客家文化等诸多子系统。临川文化以临川古治属为核心，涵盖现今抚州市十余县区，生成于秦汉，兴盛于两宋，延绵于明清，影响于当今，是赣东江右民系创造出来的区域性文化，是江右文化的重要支撑部分。临川文化区地形的北部抚河冲积平原与丘陵区就包括金溪县大部地区与临川、东乡共同组成临川文化核心区。金溪县保存的最具中国特色的古村落建筑群及依附于古建筑的民俗“三雕”艺术是临川文化的活化石。80余古村落，920处古建筑，村落中大量明清时期的古民居、祠堂、书院、牌坊、戏台、庙宇、古道、水井、古桥梁保存完好，并留存着明清时期古朴的生活气息。建筑外观平直平实，被建筑专家称为“印斗人家”。
近年来提倡的城镇化建设，使得传统村落正在逐步消失。北京大学旅游规划与研究中心提供的数据显示平均每天有300个自然村落在消失，乡村古宅的消失更难以计数。据统计，我国65万个传统村落中，现在仅存3000个左右，比例为0.5%，这意味着99.5%的古村已经消失。民居建筑消亡导致其所承载的活态的传统文化也随之失踪。古村落文化艺术的发掘与拯救工作是当今非物质文化遗产拯救工作的重要项目，对相关工作人员提出了挑战。将古村落文化研究深化为古村落民俗艺术这一分支，古建筑及“三雕”艺术考证是民俗艺术学科的一项重要的专业研究课题。
金溪县古建筑群翘脚飞檐、青墙黛瓦，是赣派建筑的典型代表，其保存完整程度甚至超过了江西流坑，其中建筑群内大量的“三雕”艺术是中国雕刻艺术发展的“活化石”，保有明清雕刻的完整风貌，是赣明清雕刻艺术考证的有力证据，为民俗“三雕”艺术的技艺传承和人文思想渊源提供了宽阔的研究空间。赣派建筑风格以青砖灰瓦、马头墙、双披屋为典型特征；格局为二进三开间，堂厅各一，面阔三间，明次间分为厅堂、臣室，一般都是左右对称，木构穿斗式梁架；人文环境布局中则采取厅堂宝壁两边侧门的上方设神龛的方法，狭小的天井都在堂前，既可采光通风，又有四水归堂之意，布局中蕴含“天人合一”思想，是赣派建筑及儒家文化的重要体现，是中国古建筑文化中极其华美一章。
金溪县等江西古村落中依附于古建筑的“三雕”艺术风格、工艺、图案、古村落的自然环境布局是赣派建筑的宝贵遗产，其营造出的自然美与艺术美相结合相融洽环境空间都是江西人民智慧和汗水的结晶。但由于相当部分古村落中建筑装饰、材料等缺乏有效的保护，其中一些具有重要艺术文化价值的木雕、石雕、砖雕、门窗等构件被暗地买卖；因缺乏有效的监管控制，使得部分具有突出文物价值的村落构筑物，人为损毁的现象严重。以金溪县陆坊乡上李村为例：整个村庄规划齐整，四通八达，村边沟渠、水塘（池）纵横清澈且道路平坦整洁。各具特色的古建筑群散落在规划整齐且崭新的现代式高楼中，其原有的古风遗韵还存在：青砖黛瓦马头墙、古戏台、古祠（庙）与古绣花楼等。但是人为撬盗，损失严重使得部分古屋的木雕、石雕、砖雕和匾额陆续遗失。遭到人为破坏部分古建筑其形状可谓千疮百孔、惨不忍睹。文字与花纹的砖石、围墙窗棂，门角，壁板与室内雕刻了精美物象的木板和匾额，均遭到不同程度地被撬损断裂，这些情况的出现是对金溪县古村落文化艺术的重视度的低估、对古建筑“三雕”艺术价值的忽视所导致的保护措施的不力原因造成的。要加大对古建筑及“三雕”艺术的保护、使赣民俗文化艺术得到弘扬和发展，构建金溪县本土民间雕刻艺术数字影像资料馆迫在眉睫，数字博物馆的建立及后期的宣扬工作，可以在更广泛的范围内引起民众的关注，对促进赣民俗文化的传播和赣“三雕”技艺的传承具有重要的作用，可以增强地方政府对古文物的保护意识，可以为江西省物质文化遗产保护工程提供可借鉴的地理自然环境、历史文化、氏族风俗、古建筑科技、“三雕”艺术、工艺传承等多方向、多层次的、多专题图片和影像资料。
数字博物馆建设技术人员将采用先进的数字化技术，把古建筑群及依附于古建筑的民俗“三雕”艺术借助数字媒体艺术多媒体属性打造成具有现场感、可与参观者进行交互、可在网络上进行下载，并可重复使用的视频、游戏、图片、模型。可为更多的人了解金溪县古建筑风貌及“三雕”艺术及工艺制作技法提供便利，可避免不断往复两地造成的时间和财物的浪费。这些宝贵的资源在数字化平台的开放，服务于社会，让更多的人了解江西省临川文化的重要部分金溪县古建筑群及其民俗“三雕”艺术的艺术魅力，领略古文化的精髓所在，对赣文化的传承传播具有重要的作用，突出数字博物馆在信息社会中的传媒功能，也有利于金溪县旅游文化社会效益与经济效益的提高。从艺术与科技的角度来说，十三.五期间，互联网+项目、数字媒体技术、影像互动技术对古村落民俗文化艺术开发项目、非物质文化申遗工程、传统文化保护工程都提到日程上。用影像视频纪录金溪县建筑群布局、建筑风格格局；用图像影像纪录建筑群内部“三雕”风格、工艺、图案、内涵；用图像影像纪录金溪县民俗“三雕”技艺传承历史、渊源及雕刻艺术特色个案。从文化传播、民俗旅游、非物质文化遗产方向出发，运用影像等数字媒体手段纪录、从艺术学角度出发、对金溪县明清古建筑群及“三雕”艺术进行系统、专业、多层次、多项目的考证研究可以为江西省古建筑遗址数据库和国家住建部的“传统村落数字博物馆”平台提供数据资料、可以为地方志提供影视资料、为旅游产业、为江西传媒产业、为江西文化创意设计方向产业提供影视设计和研究资料。对金溪县古建筑群保护工程办公室与旅游产业公司、m民俗三雕艺术研究机构：提供实例、史实资料、学术研究、展示与传播宣传、经济项目研发提供了具象的史料集；为金溪县古建筑群工程办公室的古建筑群复原、融造，为住建部的“传统村落数字博物馆”平台的构建提供研究资料，落实赣派民俗三雕艺术的保护；为学界、业界提供古建筑群浏览图像、视频作为历史价值学术的研究依据。
从以上角度表明，金溪县明清古建筑群及“三雕”艺术数字影像博物馆的建设可以通过内容、技术与数字化展览相结合的手段，充分体现赣民俗文化艺术保护的意义与价值，突出应用创新性，引领江西省数字博物馆的建设，切实做到合理把控大遗址保护与利用的关系。在汲取现有考古学研究成果的基础上，充实数字化展示内容；提升观众数字化观展的趣味性和互动性。
参考文献：
[1]叶若琛，王金平.传统民居石雕装饰艺术特征分析[J].工业建筑（增刊Ⅱ），2016.
数字雕刻技术篇3
微雕艺术是汉族传统工艺美术中最为精细微小的一种工艺品，是集汉族文化精华的袖珍艺术品，是雕刻技法的一门分支，为微观雕刻一个门派，微雕一般指微细的圆雕、浮雕和透雕等。所表现出来的多跟自然界相像的东西。微雕是凸出来，富立体感。它甚至可以在米粒大小的象牙片、竹片或数毫米的头发丝上进行雕刻的，其作品要用放大镜或显微镜方能观看到镂刻的内容，故被历代称之为“绝技”。
中国微雕源远流长
中国微雕历史源远流长。远在殷商时期的甲骨文中，就出现微型雕刻。战国时的玺印小如累黍，印文却有朱白之分。众所周知的王叔远的《核舟记》，也是中国历史上微雕艺术的经典之作。近代微雕大师于硕，与吴南愚有“南于北吴”之誉，于硕于金石书画之外，精于微雕，1915年其作品《赤壁夜游》曾获巴拿马万国博览会金牌奖。
天津博物馆收藏其作品六件早期受观看和雕刻设备的限制微观雕刻较少，随着时代进步和科技发展，能够用于观看更微小物体的仪器和极精细又坚韧的工具出现，致使微雕作品越来越小，雕刻难度也越来越大。微雕有雕和刻两种形式，雕指圆雕浮雕等阳雕，刻指阴雕，一个偏重空间艺术，一个讲究平面艺术，历史上把这两种艺术形式统称为中国的微雕艺术，微雕因精细，对材质要求很高，《核》、《骨》、《象牙》、《竹》等都是《微雕》的很好材料。
“微刻”是以刀，绘画写字，不但有刻还有设色；讲究绘画艺术，“圆雕浮雕透雕”讲究雕塑艺术，不同的只是微小而已微雕还有软派硬派之分，软派是在象牙发丝等软材料雕刻，硬派是在玛瑙玉石瓷器等6度以上的硬质材料雕刻，相对难度来说，硬材雕刻难度更高很多微雕作品中常常见有阳雕和阴雕技法共同实施来创作的。
数字雕刻技术篇4
中国文联副主席、中国民间文艺家协会主席冯骥才、中国文联党组副书记李牧、联合国教科文国际民间艺术组织负责人里库斯・德奎耶尔等国内外专家学者，对赵秀林孜孜不倦地传承铜雕艺术表示赞赏。赵秀林先后被授予“中国民间雕刻艺术大师”、“德艺双馨中国民间雕刻艺术家”称号；被浙江省总工会授予浙江省“百行百星”优秀技术能手称号。
穿越风雨，壮行万里
今年57岁的赵秀林出生于有名的铜匠世家，他是绍兴县华舍镇“阿一铜锱店”(始创于清光绪二十八年・1902年)第三代传人。9岁时，他就开始跟着爷爷和父亲，学起了铜匠手艺。当时，各类铜匠、打铁、箍桶、刻印章、书画的民间艺人云集在华舍古镇老街上，赵秀林从小在民间艺术氛围浓厚的古镇中成长。对于祖传铜雕技艺非常痴迷。他心灵手巧，在学习铜雕时，还曾做过箍桶学徒一年，学打铁两年，并学会了雕刻印章、书法绘画等多种技艺。
1970年，他响应“上山下乡”号召来到农村，艰苦的生活条件并没有使他消沉。那时，没有钱买铜板，他就用泥巴做成泥坯来雕刻。上世纪八十年代，他进入国企，当了一名厨师。在忙碌的厨房间，他感觉有了用武之地，菜品雕刻成为该企业食堂的一大特色，他在南瓜、萝卜上雕刻出精致的图案，令人惊叹。他善于在工作生活中处处留心，雕刻技艺日渐成熟。
2000年，国有企业转制，赵秀林拿到4.8万元下岗补贴。技艺在身的他并不担心，他想到把祖传的铜雕艺术发扬光大，并琢磨怎样使这门手艺走向艺术领域?让这门具有千年历史渊源的民间雕刻技艺，能够雕刻出风格独特、古朴典雅，展示地方民俗风情，深受藏家欢迎的高雅艺术品。
于是，善于思考的赵秀林归纳分析了铜雕的发展历史，并感悟到，如果能将小型平面雕刻向大型平面雕刻发展，从生活器具制作向纯艺术品转变；那么，绍兴铜雕不仅能够绝处逢生，还有可能发扬光大，成为一个独特的雕刻艺术门类。
这个想法鼓舞着他，并成为他的信念。他要博采众长，通过向各地民间艺术大师学习，结合自己祖传民间工艺，使铜雕艺术能够成为集大成者。2000年，他不顾家人的劝阻，毅然怀揣下岗补贴金，独自踏上采风之路。这一年，赵秀林在全国二十多个省市近200个城市马不停蹄地穿行，了解各地民俗风情，寻访当地民间艺术大师，互相交流和切磋，增长了见识。
在云南贵州一带，那里的手工铜制茶壶、脸盆令他兴趣盎然。到达云南省南部边境线上一个叫“打洛”小镇时，他所带的钱所剩无几了。赵秀林回忆道：“只剩下最后300元，作为回来的路费，打死我也不敢用了。”
于是，他就在打洛小镇干起了雕刻，在脸盆上刻画，每天可以赚20元至130元。边走边看边干，赵秀林采撷了许多民间艺术珍珠，于是将这些珍珠串连起来，丰富了自己的学养。这种独辟蹊径的考察方式，使他感触颇深，他将各地民间艺术精髓融入到绍兴铜雕艺术创新中。尤其是从贵州民间工艺中，他学到了许多，贵州民间铜锁具有较高的艺术观赏价值，栩栩如生的生肖图案，精致的装饰花纹，展现了当地独特的民俗风情。
回到绍兴后，赵秀林对绍兴雕刻技艺大胆改革，开创了将大色块雕刻同中国水墨画结合，用雕刻线条表现水墨画浓淡、深浅、粗细独特的铜雕技艺，改变绍兴铜雕以刻为主的制作方法，向雕与刻并举的方向发展。他创作的绍兴铜雕作品，采用祖传绍兴民间手工艺，是全手工一点点雕刻出来。所用材料极薄，仅1.5毫米厚，技法要求高，尤其是用力均衡，稍有不慎，就会造成材料报废。绍兴铜雕作品三维立体感强，表现出独特的韵味，与学院派铜板画形成互补风格，可以相媲美。
匠心独运，锲而不舍
民间艺术的生命力在于多元和共享。这也是赵秀林万里之行探寻我国民间艺术的领悟。穿越过无数次迷茫，三年后，他心血凝聚的作品美丽绽放，成为独树一帜的雕刻艺术门类。
在走访韶山时，人们对的深挚感情令他记忆犹新，于是铜雕伟人系列便成为他最初尝试的主题，喜获成功。2003年，铜雕作品《一代伟人》诞生了，因人物形象生动鲜活，刻工新颖细腻，被湖南韶山同志纪念馆收藏。此后，《开国大典》、《伟人》则分别被延安革命纪念馆、井冈山革命博物馆收藏。于是，赵秀林和独特的铜雕艺术受到了媒体的关注，湖南卫视邀请他讲述自己的创作心路。
2004年，邓小平诞辰100周年。赵秀林长途颠簸到四川广安，2幅铜雕伟人像被广安邓小平故里陈列馆收藏。近年来，他创作的伟人、、邓小平等铜雕作品已被全国10余家纪念馆收藏，足见作品的功力。
伟人系列作品使赵秀林享誉全国雕刻界，在各大民间工艺大赛上屡获殊荣。但他的探索没有止境，不断寻求突破。2005年，长210厘米，宽65厘米的《兰亭序》成为国内最大的一幅手刻铜制《兰亭序》。铜雕《兰亭序》，按照王羲之书法笔迹，字字规范，字字清晰，凹凸有致，更是把在传本上不能体现的书法字体粗细、深浅、笔锋、墨艺笔力表现得淋漓尽致、惟妙惟肖。原作上的38枚印章枚枚清晰、字字逼真地表现在铜雕摹本上。
雕刻《兰亭序》，花了整整八个月时间。他的工作室在顶楼，夏天在炎炎烈日的烘烤下。挥汗如雨，连衣服都可以拧出汗水来。赵秀林笑着说：“这幅作品流了上百公斤汗水。”这件作品雕刻难度是难以想象的，他临摹书法12年，笔法神韵字字人心；特别是历代收藏印章，达到38个，印章雕刻运用了“十八般武艺”，尤其是乾隆皇帝的印章更难雕刻，但是，这些难题都被他一一攻克。原故宫博物院院长吕济民、杨伯达等部级文物艺术鉴定专家评审后认为，该作品逼真度、雕刻艺术堪称国内第一。2007年荣获第四届中国民间工艺博览会(中国文联、中国民间文艺家协会主办)银奖。
数字雕刻技术篇5
关键词：三维数字技术；“非遗”保护；端砚；中国传统工艺；民族文化；民间艺术
“非遗”的保护开发对保护民族文化，提升民族文化价值，增强文化认同感、自豪感等都具有重要的意义。用数字化技术保存与研究非遗是目前最先进的方式之一，国内外已进行了多样化的尝试，美国是采用田野调查与数字化手段充分结合对非遗进行数字化保存与整理最好的国家，斯坦福大学的数字米开朗基罗项目通过三维激光扫描对米开朗基罗主要作品的数字化技术水平至今难以超越。欧盟、日本、加拿大、澳大利亚、韩国等也在这方面做了大量工作。欧盟支持的3D-murale（3DmeasurementandVirtualReconstructionofancientLostworldsofeuropesystem）系统由一系列可以记录、重构、编码、可视化古代建筑、雕像、陶器碎片、地层、地层、地形地貌的工具组成，主要用于可视化古代欧洲的建筑、雕塑、器物等，如利用该系统重建的酒神狄厄尼索斯像。2001年，联合国教科文组织就曾面对濒危的印度卡提亚达姆梵剧，提出建立梵剧档案和资料馆的保护方案；2004年12月与三星电子有限公司合作，以阿塞拜疆国家地毯博物馆为依托，支持与推动护丝绸之路文化遗产数字化保项目等。国内“非遗”数字化工作本世纪初开始起步，多种先进的仪器和保护方法在“非遗”保护中得到了广泛应用，这在很大程度上促进了“非遗”保护工作的进展，如浙江大学CaD&CG实验室将最新的数字化技术应用到民间舞蹈的保护，对剪纸艺术的数字化保护技术开发与研究等。
本研究将三维数字技术引入到第一批部级“非遗”项目――肇庆端砚保护中，端砚是民间工艺中的精品，然而端砚精品及一些优秀的作品多被博物馆和私人收藏，学习者、研究者和普通百姓难得一见。因此对博物馆收藏的端砚文物、端砚制作大师自己保留的作品、部分藏家收藏的精品端砚等进行三维数字化处理，采集的三维数据文件可以制作成数据库文件，还可以建设VR虚拟漫游形式的交互文件，不仅能提供信息存储、学术交流和资源共享，还能促进“非遗”的共享，普及砚雕技艺，而且对促进端砚的整体性保护也具有重大的意义。
一、端砚三维重建技术及方法
目前常用的三维数字化技术有数字摄影测量、三维扫描和VR即虚拟现实技术三种，本次测试采用了这三种方法进行三维重建。为了安全和方便起见，从肇庆一端砚厂购置了一块手工雕刻的二龙戏珠图纹端砚作为样品。
（一）VR虚拟现实技术
在实验室设定好拍摄光线等，将端砚放置在匀速转盘上，根据转盘的速度用佳能5d3相机、50mm定焦镜头拍摄12张照片，然后在变换端砚的位置，拍摄刚才没有拍到的地方，在电脑端对图像进行处理，用软件（如造型师等）拼接成一个端砚三维图像。
（二）摄影测量技术
本次试验采用的国内某公司的数字近景摄影测量系统，其原理以计算机视觉原理（多基线）代替人眼双目视觉（单基线）传统摄影测量原理，能把普通单反数码相机获得的影像进行快速精密地重建为三维图像。该方法能在分析文物几何空间关系的同时获取色彩纹理图像，但对光滑物体表面分析时误差较大。
围绕端砚一周拍摄，要求每张照片都要有与上一张40%以上的重合，并保证端砚在图像的中间位置，把拍摄的照片用photoshop进行灰度处理和边缘增强，然后导入测量软件中，根据软件流程对数据进行处理，形成端砚点云数据。现在获得的点云中仍存在着较大的噪声，如果直接基于初始点云重构端砚表面，得到的图形表面将有一些高低不平，边缘锯齿状呈现，与实物存在较大差异，从视觉感官上效果比较差，因此使用编辑工具删除模型中的噪声点，再进一步经过平滑、去噪，采用平面投影法对点云进行三角化，并将三角网转换成面，得到最终的端砚点云，最后通过纹理映射形成端砚三维模型。
（三）三维扫描技术
三维扫描仪大体分为接触式和非接触式两类。非接触式分为光栅式三维扫描仪也称拍照式三维扫描仪和三维激光扫描仪。接触式三维扫描仪在实际进行测量时对物体表面有损伤，一般很少使用。光栅式三维扫描技术利用摄影测量原理，扫描过程耗时较长。三维激光扫描仪能快速精确地获取物体的三维信息，但目前绝大多数市面上的激光扫描仪都是单色激光，所以其所形成的物体模型缺少色彩纹理，同时也不能适用于黑色和透明的物体。
由于端砚本身色泽发黑，黑色吸收一切光线，所以无论采用光栅式还是激光式进行扫描都难以得到较为准确的数据，因此在本次试验中对端砚表面喷涂了显影剂，然后用深圳精易迅公司的一款光栅扫描仪进行处理，获得精确地点云数据，最后利用扫描仪自带软件自动对准形成三维点云图像。
（四）摄影测量技术与三维扫描技术结合
端砚除了有丰富的雕刻细节，还有不可忽视的表面纹理及艺人或文人在上面的题字等信息，只有将多方面的信息融合在一起才能完整地重建出真三维真纹理的端砚模型。在以上结果的基础上，我们又进行了三维扫描点云数据与数字摄影测量方式形成纹理数据重叠方式进行实验。即将三维扫描仪获得端砚的几何数据导入到摄影测量软件中，将摄影测量方法得到的色彩纹理数据映射到三维扫描数据中，重新得到真三维真纹理的端砚模型。
除以上方法外还可以使用一些软件建模，如Geomagic、polvworks等逆向工程软件在进行非标准物体建模时较为常用，将构建的三角格网模型导入到3Dmax等软件中进行贴图。但目前来看这种方法工作量巨大，其所建立的数据在对“非遗”保护并没有实质性的帮助，因此不作为推荐。
采用以上方法获得端砚三维模型各有优缺点：
从最后成像效果来看：数字摄影测量技术最好，能形成真三维真纹理的端砚模型：三维扫描只能形成真三维，无法体现真纹理；VR技术形成的只是平面影像还不是真正的三维图形。
从成本考量：采用VR技术最为便宜，只要有数码相机和一台性能较好的电脑就可以处理，而采用三维激光扫描仪成本最高，大型三维激光扫描仪上百万，普及型的也要十几万以上，还远远达不到消费级水平。数字摄影测量软件价格不等，从目前了解的情况来看测量价格较高，整套软件30多万，除此外俄罗斯、加拿大等过也有类似软件价格在万元左右。
从数据精确度来看三维扫描仪最为精确，其精确度可以达到0.1mm，有的可以精确到0.01mm，本次测试由于端砚色泽问题，为了扫描仪能准确地识别在端砚表面喷了薄薄的一层显影剂，致使一些刀痕、刀路等细节缺失：其次是数字摄影测量方式，相机像素越高，距离物体越近，拍摄越清晰，其精度也就越高，精度可以达0.1mm。VR技术在这方面基本没有优势，所形成的只是平面图像。
从工作时间方面来说，三维扫描仪所需时间较少，一次可以扫描一个面，在电脑端可以自动合成三维模型，数字摄影测量方式所需时间最多，在后期内业处理时需要对每一张图片进行处理。
根据不同用途，可以采用不同的方法，如仅仅是为了建立虚拟展示可以选择VR技术，如果是为了保存更多的数据，可以选择三维扫描方式或数字摄影测量技术
二、三维数字化技术在端砚保护中的优势
根据以上实验结果可以看出三维影像具有以下几个突出优势：
（一）三维影像资料直观、逼真、易懂
二维平面数据资料所获的数据只是单一视角信息，缺少其他视角信息，使用者只能了解一些简单的信息，而三维影像除了上下和左右两个维度之外，又增加了一个前后维度，这样在二维平面中无法了解的信息如雕刻的深度、刻刀的转折、物体背部的信息等都可以展示出来，非常直观地反映出物体的具体状况，普通观众欣赏时能产生逼真、直接、具有空间感的的感知。
（二）全方位多角度的完整记录
端砚的六个面可以通过照片、拓片、图纸记录，但它们具体的空间组合关系无法通过这种平面形式表现出来。三维数据能够多角度、完整地、立体地、反映出端砚的信息。现有的三维扫描仪（无论激光扫描或结构光栅扫描）可以非常准确高精度地将人视野所能看到的各个面记录下来，且所得数据精度可以达到0.1mm甚至0.01mm，与传统手工测量相比其准确度可以提高数十倍甚至上百倍。
（三）消除信息采集死角
以往对端砚信息采集时候较为重视其雕刻面而忽视其他面，另外采用传统方法时雕刻曲线、凹凸、被遮住的地方很难准确的反映，而借助三维扫描技术和数字摄影测量技术数据采集时能够克服不规则形状物体数据采集的难点，只要是能看得到的地方都可以轻松获取，可以连续而不留任何死角地反映出端砚全部细节信息。
（四）资料可以长期保存
传统的保存介质难以长久保存，时间长了纸质、照片等容易发霉、脱色，磁带容易脱磁，如果保存不当很容易发生虫蛀，水火等灾害也时有发生。而获取的端砚三维数据存储为数字信号内容，可以借助光盘、硬盘、半导体等数字存储载体等长期保存。
（五）有利于网络传播
网络已经深入到人们的日常生活之中，将端砚研究文献端砚作品三维数据、技艺传承人口述史、技艺介绍等资料分门别类，建立一个端砚研究数据库，并将其内容到网络，可以方便人们检索，使其被更多的受众认识、接受并进行传播。
（六）能基于三维图像能产生近乎真实的体验
把采集的端砚数据通过软件处理后，输出至专业VR制作软件进行素材整合，即可生成端砚制作技艺的VR虚拟交互演示文件。建立一个端砚雕刻场景，可以对其进行虚拟模拟雕刻，让人们在模拟的环境里体验并操作，建立一个虚拟博物馆场景，可以让人感觉如同真实的端砚博物馆，使体验者在非真实的体验过程中得到近乎真实的体验效果，这样的体验方式能吸引更多的人参与进来。
三、端砚三维数字化资源的应用
对收集整理的端砚三维数据还可以进一步加工整理、应用，如果仅仅采集资料而不加以应用，那就失去了数字化的意义，端砚的三维数字化数据对今后的科研、传播、交流“非遗”的普及等都有着重要的意义。
（一）科学研究与学习需要
利用三维技术获得端砚三维影像可以为不方便见到实物的研究者提供精准的可测的数据资料，以及准确的纹理信息等如广东省博物馆镇馆之宝清末广东三大名砚之一的千金猴王砚被珍藏于玻璃箱中，由于光线等方面问题，很难看清楚该砚的雕刻细节，如果采用三维数据模型，观众就可以从电脑屏幕看到雕刻细节、造型特征、甚至细致入微的刀路等都能分辨出来。条件许可的情况下可以将三维数据用三维打印或者雕刻的方式重现大师的作品，这对于端砚的研究者、传承者、爱好者来说如同亲手抚摸大师作品一样，可以从细节等方面详细的理解大师作品的技法等。
（二）满足“非遗”文化交流和传播
可以建立虚拟场景，如博物馆场景，将端砚三维数据融入到场景中，形成虚拟数字化博物馆，到网络上，用户可对端砚进行任意的视角改变操作，近距离多方位观看，借助软件可以任意测量其各个部位的深浅到底、弯曲状况等数据，这样可以让更多的公众近距离了解端砚，起到科普和宣传的作用。
（三）进行虚拟端砚设计
三维数据资料除了为研究人员提供详实的资料外，还能为端砚设计人员提供基于三维立体场景的虚拟设计等
因为端砚原石是不可再生资源，由于无序开采，为了保护资源政府对一些老坑已经封闭，现存的老坑石料已经很难得到，一些艺人手中珍藏的端砚石料如果要进行雕刻，可以利用数字化的方法进行虚拟设计，如用其他便宜材料进行进行雕刻，转化为三维数字格式以后，将原石材质纹理映射到数据上，进行多种类型的尝试，确定好最适合的雕刻方式和图样以后才开始真正对原石进行加工，这样就可能避免一些错误，使得原石的价值最大化。
（四）提供“零距离”的虚拟参观体验
数字雕刻技术篇6
［关键词］印刷术;远程教育;教学资源
一、手书时代教育资源的生成与远程教育的发展
文字无疑是人类文明出现的标志，有了文字才能有人类知识和文明更有效传承。古人对文字的呈现形式经历了两个阶段，即手书时代和印刷时代。所谓手书时代，顾名思义就是用手在记录载体上写下文字的时代，这一时代经历了漫长的发展历程。商代的甲骨文及商周时的金文均属于早期手书文字形式，但由于材质的特性，这两种形成的文字资源制作不易，只能为上层阶级才所用。继金文之后，便进入简牍帛书时代，此时有三种文字记录载体，分别为竹简、木牍和绢帛。在简牍帛书时代，墨的使用已经日趋成熟，成就了一次书写革命。其实据相关学者考证，在殷墟出土的部分甲骨文中，已经发现当时人用墨涂抹的痕迹，只不过当时未用于文字书写，亦非自觉的行为。但随着时间的推移，我国古人制墨和用墨水平不断提高，开始用笔墨书写文字，文字书写的载体就是简牍。由于以笔墨书写较之前刀刻、模铸简单省力，便于书写，对文字的记录更为方便，加之记录载体的改进，这时才出现长篇幅的经典，如《尚书》、《国语》、《春秋》等经典都是这一时期的作品。此时教育资源增长速度惊人。东汉宦官蔡伦在105年改进了造纸术，对西汉时期便出现的麻纸生产技术进行了改良。改良后，生产纸张所用的原材料变成更为易得的破布、破渔网、树皮等，使纸的生产量大幅度提高，为纸作为继简牍之后成为主要文字记录载体打下了坚实的基础。由于纸张有原料易得，生产工序更简单，轻薄便于携带等优点，在其改良后不久，便逐渐取代了简牍帛书，与笔墨完美结合，成就了我们说的文房四宝中的三者。笔墨纸张的结合，对教育资源的发展做出了巨大的贡献。以前由于限于书写材料，教育资源的复制仅限于经典经传，而此后，开始出现对经典经传阐释讲解的书籍，更利于学习者自学。同时，诗词歌赋及书信体文学作品也步入繁荣发展的阶段。由于教育资源的不断丰富，给读书人带来极大便利，读书者队伍越来越庞大，对书籍的需求量又提出新的要求，此时便出现一个新兴行业—佣书业。所谓佣书业是指一部分较为贫穷的读书人，由于写得一手漂亮的字，受雇于政府、私人、书商、寺观等，专门以抄书获取报酬，赖以生存的职业。可见，甲骨文时代、金文时代、简牍帛书时代直至早期的纸本时代，文本的生成形式均为手书。随着书写材质的不断进步，教学资源逐渐丰富多彩，促进了教育的发展，古代的远程教育也开始萌芽发展。特别是纸的不断推广，与笔墨相结合，更有利于教育资源的复制，极大促进了教育的发展，为了满足越来越多读书人对书籍的需求，当时社会出现了一种新兴产业佣书业。越来越多的书籍，也使古代社会出现了“秀才不出门，能知天下事”的现象，这种现象刚好符合了远程教育的特征。
二、雕版印刷时代教学资源的复制与远程教育的发展
纸张与笔墨完美结合后，极大地推动了教学资源的复制效率，部分书籍短时期便可完成复制，如《北齐书．祖珽传》“州客至，请卖《华林遍略》，文襄多集书人，一日一夜写毕，退其本，曰:‘不须也。’”此引文中，文襄为当时为权臣，他雇佣了大量佣书人，在一日一夜，完成了对多卷本《华林遍略》的抄写，可谓神速。但这也仅是个案，大多数读书人并没有文襄的权势与财富，可以雇佣这么多佣书人，他们往往是自抄自读，故可读书籍依然非常有限。我国古代劳动人民以他们聪明的才智发明了印刷术，破解了这一难题。印刷术分雕版印刷术和活字印刷术。鉴于活字印刷术虽为更先进的印刷技术，但在我国古代技术问题一直未得到很好解决，并未成为主流印刷技术，直至国外铅活字印刷术的传入。故，本文对这部分内容从略。
1．雕版印刷的出现及印刷品
所谓雕版印刷术是指在一块平整的木板上，按一定规格刻上文字，再施墨印制的印刷术，其原理同今日之印章。据学者研究认为雕版印刷术发明的灵感应源于碑刻的拓印技术。我国古人十分重视在石上刻字以流传后世，现流传下来非常有名的先秦时期的石鼓文，刻有七百余字。东汉时期，政府为了广大读书人校对手抄书籍方便，将儒家经典刻石，这就是熹平石经，之后还有正始石经、开成石经等。此外，古代富有之家有人作古，埋葬时往往要将其生平经历及对其的哀思刻石为念，是为墓志。石刻文字利于保存，流传千古，但缺点是观瞻不便。我国古代劳动人民发挥聪明才智，在石碑上覆纸，再施墨捶挞，将碑文拓在纸上，这就是拓印技术。古人再利用拓印技术，做适当变化，便发明了雕版印刷术。雕版印刷术出现的时间历来是学界争论的焦点，有两个主要观点，其一认为雕版印刷术始于隋代;另一观点认为雕版印刷术始于唐朝中期，笔者倾向于唐朝中期说。唐朝中期，雕版印刷术发明之初，由于技术还未成熟，印刷品的种类和数量非常有限。此时的印刷品主要是非常重要且需求量大的历书和佛教经典。历书民间称黄历，是封建社会时期国家统一制定并发放给百姓的历法，它标注有岁时节令，百姓可以根据节令提示按时耕种、收获庄稼，关系到国计民生，对封建国家来说历书是头等大事，首先付诸雕印是情理之中的事。《全唐文》记载了唐大和年间任剑南东川节度使、检校礼部尚书冯宿上奏朝廷的《请禁印时宪书疏》云:“准敕禁断印历日版。剑南两川及淮南道，皆以板印历日鬻于市，每岁司天台未奏颁下新历，其印历已满天下，有乖敬授之道。”《唐语林》亦记载几十年后的僖宗朝“太史历本不及江东，而市有印货者，差互朔望，货者各征节候，因争执，里人拘而送公。”可见唐中后期，雕版印刷历书蔚然成风，由于需求量巨大，不仅政府印刷颁发，民间也纷纷雕印贩卖，已发展成一种商业契机。佛经是唐朝中后期雕版印刷的另一个重要内容，究其原因，是历朝统治者都非常重视宗教宣扬，以服务自己的统治，唐朝尤甚，尤其是玄奘西游获取大量佛教经典，一时佛教大盛，信众剧增，皇帝及文武大臣信佛的不在少数。要满足如此巨大数量的信众对佛教经典的需求实非易事，在雕版印刷术出现前，佣书业很大一部分佣书者就服务于佛寺，靠抄佛教经典为生。但手抄毕竟速度有限，佛教经典文本的复制效率不高。当雕版印刷术发明后，佛教经典复制问题终于有了解决的途径。唐代《司空表圣集》卷九有“为东都敬爱寺讲律僧惠确化募雕刻《律疏》”曰“今者以日光旧《疏》……自洛城罔遇时交，乃焚印本，渐虞散失，欲更雕锼。”提到以前雕印的《律疏》由于遭遇唐武宗灭佛运动的影响，被烧毁殆尽，现在考虑重新雕版印刷。可见，有唐一代，雕版印刷品主要类型为历书和佛经，有史籍记载此时可能还印有占卜书籍和蒙童教育的字书。因此，雕版印刷初期，印制品对古代远程教育影响不大。
2．儒家经典的刻印
雕版印刷真正刻印经书，运用于教育资源的复制开始于五代时期。《五代会要》载后唐长兴三年(932)二月:“中书门下奏请依《石经》文字刻《九经》印板。敕令国子监集博士儒徒，将西京《石经》本，各以所业本经句度，抄写，仔细看读，然后雇召能雕字匠人，刻印板，广颁天下。其年四月敕差太子宾客马缟、太常丞陈观、太常博士段顒路航、尚书屯田员外郎田敏充详勘官，兼委国子监于诸色选人中，召能书人，端楷写出，旋付匠人雕刻。”此段文字，将当时雕印儒家经典交待得非常清楚，具体情况为先请人将唐代时立于长安的开成石经抄写下来，再找专业的经学人士校勘，还要请著名学者二校。确认无误后，再征召擅长书法者用楷书写样，再交付工匠刻版，最后印刷，这批经书一直到20余年后才全部印刷出来。由于这批经书是五代时期出自国子监之手，故有专名“五代监本”，其以错误率低，质量高而闻名。据王国维先生考证，这批经书包括《易》、《书》、《诗》、《三礼》、《春秋三传》、《孝经》、《论语》、《尔雅》及《五经文字》、《九经字样》，可以说包含了儒家最基本的经典作品。这些儒学经典的复制，对广大读书人来说是福音，他们可以不必再通过手抄就可阅读儒家经典。雕印儒家经典对当时的教育影响无疑是巨大的，《十国春秋毋昭裔传》载:“蜀中自唐末以来，学校废绝。昭裔出私财营学官，立横舍，且请后主镂板，印《九经》，由是文学复盛。”
3．雕印业的全面繁荣及对教育的影响
宋代是以教育发达著称的时代，不论是官学、私学还是书院教育蓬勃发展，这得益于当时雕版印刷出来的大量教育资源。北宋建国之初，还是沿袭五代十国时雕版的《九经》等经典经传。但自宋太祖始大力提倡科举取士，民间读书之风盛行，对书籍的渴求程度与日俱增。北宋政府也积极致力于雕印书籍的工作。至宋真宗景德二年(1005)，真宗前往国子监视察工作，问祭酒邢昺，国子监现在有多少书版?邢昺答曰:“国初不及四千，今十余万，经史正义皆具，书版大备。”可见，短短四十余年，书版数量剧增20余倍，不仅有五代时的经书，还刻版了史籍以及对经书的注解，这对读书人无疑是福音。宋代刻书业异常发达，刻书机构不再限于官刻，还有私刻和坊刻。所谓官刻顾名思义为官府机构所刻书版。其中，中央刻书机构为教育主管部门国子监，其所刻书籍被称为“监本”，“监本”沿袭并发展了“五代监本”严谨的作风，其校书过程为“凡一书校勘既毕，送覆勘官，覆勘既毕，送主判管阁官，覆加点校，经三道手续，可谓慎之又慎矣。”，可见对书版的校对近乎苛刻，其所印书籍质量毋庸置疑。除中央外，地方许多部门也都致力于刻书事业，诸如茶盐司、漕司、各级学校等，其中最著名的地方刻书部门当属公使库。公使库为宋代设于各地的政府招待所，专门接待往来官吏的，由于政府部门给公使库拨款充裕，在迎来送往的接待之外，尚有资金盈余，于是公使库便以此资金用于刻书业务。据学者研究，当时苏州、吉州、明州等公使库都兼营刻书业务。此时，还出现了私刻书，所谓私刻是指书香门第及大富之家，利用私财聘请工匠刻书。据叶德辉《书林清话》统计，宋代私刻有岳氏之相台家塾、建邑王氏之世翰堂等三十余家。此外，还有经营图书业务的书坊也参与刻书业务，被称为坊刻。书坊刻书，以谋利为目的，因此其刻书原则是速印速售，故在校勘方面做得较为草率，所刻书籍谬误之处颇多，书的质量不高。更有甚者，民间百姓也有以刻书谋生的，黄宗羲在《传是楼藏书记》中对宋人刻书感叹道“至于细民亦皆转相模锓，以取衣食。”由于宋朝整个社会刻书之风盛行，教学资源被大量建设和复制，书籍的成本和价格也大幅降低，据《续资治通鉴长编》记载宋仁宗天圣二年(1042)将以前手书敕书改为雕版印刷后，出现:“旧制岁募书写费三百千，今模印止三十千。”的情况。学者研究也认为:就晚唐时期相近之抄本与印本书籍价值的比较，和宋明两代关于该二者之概括的文献，可知印刷术的发明，令书籍的价值一般地减低十分之九左右。宋人读书更为便利，苏轼曾感叹“余犹及见老儒先生，自言其少时，欲求《史记》而不可得，幸而得之，皆手自书，日夜诵读，惟恐不及。近岁市人转相摹刻，诸子百家之书，日传万纸。学者之于书，多且易致如此。”宋人程师孟对当时社会学习风气感叹道“城里人家半读书，学校未尝虚里巷。”正是因为各类书籍的广泛流布，使以前没有条件读书的人也能在家读书自学，以期能通过科举入仕，极大地促进了古代远程教育的发展。
数字雕刻技术篇7
step1
首先，将光雕刻录盘放入刻录机中。与刻录数据不同的是，光雕刻录须将盘片的数据面朝上放置在光驱托盘上，切记别弄反了。
step2
安装可用于光雕刻录的工具软件，如nero等。不少光雕刻录机附送了可用于光雕刻录的刻录软件oem版，新手可选用这类软件。相对而言，大多数用户可能更习惯使用功能强大的nero系列，因此本文将以nero为例进行讲解。笔者注意到，有些网友在交流光雕刻录经验时，曾提到不能安装低于nero7或者非premium的版本，否则在neroStartSmart界面中不会出现“打印LightScribe标签”选项。其实这些说法并不准确，根据笔者经验，nero6以及7系列的各个版本都可进行光雕刻录，只是需要安装LightScribeHostSoftware(下载地址为http：∥www．lightscribe．com)，并正确连接光雕刻录机，才能显示“打印LightScribe标签”选项(图1)。
step3
点击“打印LightScribe标签”图标，nero会自动调用neroCoverDesigner程序让用户设计光盘封面(图2)。点击“新建”，在弹出界面的左边栏选择“LightScribe”图标，即可在右边栏中选择各种规格的光盘封面模板。总体而言，neroCoverDesigner的功能比较简单，若要实现复杂或精美的图案，建议用户使用photoshop等专业的图形处理软件事先处理好。
step4
处理完成光盘封面图案后，在主菜单中选择“插入”“图像”选项，将其导入neroCoverDesigner的工作区，并调整图案的大小、位置等。如果你打算给光盘封面加上文字标识，点击工具栏的艺术文字图标，即可添加各种艺术字(艺术字体的多少与系统字库的丰富程度有关)。刻录前，大家可通过软件的“LightScribe打印预览”功能，查看光盘封面的效果。
数字雕刻技术篇8
我在讲授“核舟记”一课时，注意把文字表述与现代幻灯和实物投影技术结合在一起，根据文章的特点和直观的原则，从投影直面人手，由形到神逐步深入地引导教学，既突出了重点，又紧扣主题，收到了较好的教学效果。《核舟记》显著特点是：作者在完整而深刻地理解雕刻艺术构思的基础上，合理安排材料，运用简练生动的文字再现了“核舟”的形象。而要理解雕刻家的艺术构思，就要涉及文章对艺术品的细节描绘，如果只看字面，会很抽象，并不能深刻地领会精湛的雕刻技艺；而要探索每一个细节跟主题的联系，则非完整地理解雕刻家的艺术构思不可。于是，我利用现代幻灯和实物投影，增强其直观性，不仅使学生进一步认识艺术品的主题，更好地掌握文章的重点、难点，还可以帮助学生提高审美能力，认识我国古代工艺美术家的高超技艺。
教学过程中，我选择了三次投影，帮助我解决了教学的重点、难点。
（1）第一次实物投影：给学生以直观印象，初步体会核舟“奇巧”的特点。核舟的特点是“奇巧”，于是我以一问摄全文，紧扣题目，引起学生深思：“作者抓住核舟的什么特点来写？在文中怎样体现？”接着叫学生朗读课文开头，同时让学生找出描绘核舟大小的语句。学生迅速找出，但是对“八分有奇，高可二黍许”感到抽象。到底有多小？我乘机把准备好的实物（桃核）投影显现，学生见到核舟只有如此小，一阵惊叹，当然，也让学生真实认知核舟的特点和形象。
（2）第二次投影：观察细致，描写生动，进一步体会雕刻家的艺术构思。总长不到一寸的核舟，经过雕刻家的多方开拓，容纳了很多人和物的雕像，文章对核舟的整体和各部分人、物雕像的描绘，都一一注明方位、数目、大小，竭力使读者弄清局部和整体的比例关系，细笔勾画，给人具体可触的印象。文字的表述毕竟有局限性、缺乏形象性和直观性，尤其是文中对人物神情姿态的刻画，仅仅停留于表面的感知，难以深入理解。我利用幻灯投影真实图片，形象地再现了东坡和鲁直二人共阅一手卷的神态，佛印“矫首昂视”，的神态，舟子“右手举右趾，若呼啸然”一副闲适从容之状，甚至可见“珠可历历数也”，几张投影片，把核舟布局、人物情态等一一再现眼前，不仅使学生看到了核舟的“形”，尤其看到了“神”，体会到雕刻家奇巧构思，更加认知到我国传统工艺的精湛技艺。
数字雕刻技术篇9
竹刻是书、诗、画、印的结晶艺术。《嘉定县志》中有一段评价竹刻的文字，是这样记载的：“竹刻为艺术上精品……其为它处所不能媲美者，则为刀法……名曰行刀[1]。”它具有国画、书法的笔墨气韵，又工细精致，轻逸生动，引人入胜，年代越久，色泽越润。使用传统竹刻手法雕刻出的笔筒、臂搁、扇骨等器物不仅精巧，而且竹器外表色泽莹润，经常抚玩摩挲，年代越是久远，竹肌颜色越是深沉，光滑温润，色泽近似琥珀，同时图案部分也越清晰突出。传统竹刻以它独特的魅力越来越受到人们的重视。
一、传统竹刻手工制作与现代机械加工工具的比较
主要的竹刻手工制作工具有以下几种：毛料造型工具：砍刀、锯子、刮刀；雕刻刀：平口刀、斜口刀；异型刀：圆口刀、三角刀、槽口刀、铲刀。主要的机械加工机器有以下几种：切割机、机械打磨设备、雕刻机。手工与机械加工工具的功能可相互对应。机械切割机与打磨机类似于毛料造型工具，像锯子，刮刀等，能高效完成竹子的粗加工处理。而电脑雕刻机相当于各种类型的雕刻刀，能快捷准确地雕刻出设计好的图案。手工工具多样复杂，创作周期长而机械加工工具单一简单，创作周期短。为适应竹刻的刮、削、切、冲、剔、铲、平等多变化多表现的手法，手工竹刻工具尤其是雕刻用刀具种类繁多，传统竹刻很讲究用刀，雕刻刀以弹簧钢制成，风格不同，用刀也有区别，以留青竹刻为例，用于切边线，用斜口刀；铲去平白处，用平口刀；刻留青部分，用平口、圆口刀；刻划毛发之类，用槽刀。而在现代机械雕刻的过程仅仅是由一台电脑雕刻机来实现的。在竹刻的粗加工过程中，数控切割和机械打磨可有效地提高竹材切割及打磨的效率和质量，减轻操作者的劳动强度。传统手工竹刻制作周期短则半月多则数年，机械竹刻的制作周期则只要几个小时或几天。手工工具对比机械加工工具在竹刻生产效率上的优劣势。手工竹刻工具的制作原理简单，成本低廉，手工切割灵活方便，充分发挥竹刻创作者的智慧与灵感，但手工切割质量差、尺寸误差大、材料浪费大、后续加工工作量大，同时劳动条件恶劣，同一时期同一竹刻制作者只能完成单件作品，生产效率低下。数控切割相对手动切割来说，可有效地提高竹材切割的效率、切割质量，减轻操作者的劳动强度。在打磨的方法中，手工用各种型号的砂纸打磨，虽灵活方便，适用范围广，但劳动强度大，工作效率低，质量不稳定。机械打磨效率高、质量好，劳动强度低，应用广泛，效果稳定，但在一些细节处理上不如手工打磨灵活多变。人工雕刻不可避免会出现各种雕刻错误，原稿不错，手工雕刻时一刀失误，整个作品就有缺陷了。机械雕刻具有高效快捷、精准、清晰的特点，方便竹刻的批量化生产及普及。但对比手工雕刻，雕刻机也有其局限性，复杂题材的作品以及需要表现丰富艺术人文内涵的雕刻，深浅层次的变化，刀工笔触的流转，形与神的融合，这些都不是机器能完全实现的。
二、传统竹刻手工雕刻法与现代机械雕刻方式的比较
手工竹刻的技法传承千年，追求细致生动，在雕刻方法上很有讲究：有讲求空间立体的圆雕；有介于绘画与雕刻间，在平面基础上雕刻艺术形象的浮雕；所雕的物象低于雕面的水平面的阴刻；在平面的雕面上以阴刻线条造型，与绘画中白描相似的线刻；雕透镂空贯通的透雕等。现代机械雕刻方式有切割雕刻、凹模雕刻与凸磨雕刻三种。手工雕刻法与机械雕刻方式有很多相似之处。切割雕刻类似于手工雕刻中的线刻，是利用切割方式在竹材表面加工出要求的图案，具体就是先将图案以线条形式表现，再用激光切割出线条，从而得到用切割线条表现的图案。凹模雕刻类似于手工雕刻中的阴刻，所雕物象低于基准面，对图案部分进行切除加工，而对图案的部分保留竹质材料表面原样不动。凸模雕刻与手工雕刻中的浮雕相似，这种雕刻加工形式只切除图案的材料，且各点处切除力度相同，而对图案本身材料保留不切除。这种雕刻方法适于文字、图形轮廓等的表达[2]。手工雕刻与机械雕刻在细节的处理上有很大差异。机械切割雕刻出的线条粗细均匀，深浅一致，看上去整齐规律，但不如手工雕刻出的线条有刀触深浅的变化，少了流动感。手工浮雕是在雕刻前先将画稿贴在刻板上，然后依据画稿进行雕刻的，机械凸模雕刻则是将图案输入电脑后控制机器雕刻的。手工浮雕根据浮雕立体程度的差别，可分为“高浮雕”“浅浮雕”“薄意雕”“线雕”等，而机械凸模雕刻的划分没有如此讲究。手工雕刻往往因形造式，手法灵活，尤其在雕刻形状不太规则的部位时，这种优势体现得更为明显，因而雕出来的图像也都活灵活现，人物、动物的表情、神态生动自然，不会感觉呆板凝滞。对于形状比较规矩的物体，手工雕也讲究阴阳明显，层次分明，线条流畅舒展。在横平竖直，线条拐角，以及有规矩的回纹、万纹、花瓣之中，总会有那么点的缺陷，虽然手工雕刻不可能做到百分之百的完美，但这也正是手工雕的魅力所在。机器雕刻的深浅全由电脑事先输入的数据控制，则非常规矩，横平竖直，线条的粗细一致，深浅一致，每颗云珠都一模一样，每个花瓣都一模一样，在技法的表现形式上就略显单调，表现的人物、动物的表情动作也比较生硬、呆滞。
三、传统竹刻手工制作与现代机械加工的一般程序的比较
竹刻手工制作的一般程序：选材—煮竹—凉竹—修竹、整形—上稿、描图—刻竹—打磨—上油—作品保护；竹刻机械加工的一般程序：选材—干燥、去青—开剖、蒸煮—炭化—定形—精刨、砂光—覆膜、雕刻[4]。手工制作与机械加工的一般程序有很多相似处。都需要经过竹材的筛选、竹子的粗加工处理、创作前的整形、作品题材的绘制及雕刻等主要程序。每个程序所要达到的目的也很相近。机械竹刻作品的加工程序一定程度上参照了手工制作的一般流程，只是简化了在机械雕刻中作用不大或效果不明显的部分工序，使得雕刻过程看上去更为简洁现代化。手工加工较机械加工过程繁琐复杂、严谨讲究，制作时间长。无锡竹刻手工取材要求高，一般是竹龄在五年以上的阴山竹，表面不能有任何的斑点和损坏，雕刻者在原材基础上进行雕刻创作；机器雕刻一般选用的是三年竹龄的毛竹。手工制作的防蛀、防霉处理是蒸煮后晾干，机械加工方式中除了蒸煮还可用炭化代替，它除去了竹材中的营养物质，防蛀防霉效果更好。在修竹，整形过程中，手工制作是先将竹材制成各种形状的物件，再用砂纸将其侧面和内面打磨光滑，保留了材料原来的部分形态；机械加工则是将蒸煮或炭化后的竹筒捞出并定形成平竹片后进行精刨砂光[3]。为了方便机械雕刻，材料以片状形式呈现。手工刻竹过程中，是先粗处理后深处理和细雕，以不同的刀具根据要表现的内容细细雕琢的；而机械雕刻是将电脑制作的图案输入雕刻软件后，对设计图稿进行数字编辑，把艺术家的想法通过电脑控制机器雕刻来实现的。手工打磨需备好不同型号的砂纸，在打磨时按花鸟人物的条纹打磨，先粗打后细打，打磨出骨骼般细腻光滑的效果来；机械打磨在拐弯和精细处不如手工打磨那么有技巧，有些地方打磨不到，比较适合表面平整竹刻作品的打磨。手工竹刻加工的优势在于雕刻创作者们可以因材施艺，结合原材的形体进行创作，艺术雕刻者能以自己的聪明才智化腐朽为神奇，斟酌每件作品原材的特点后赋予其不同的灵魂。机械加工的对象多以平面板材为主，或是规则几何形状的竹材，一来方便固定，二来不会出现计算以外的错误，较为局限，一般单件器物雕刻花费的成本会比较高，适合批量生产。机械雕刻对于图形化，图案化，规律性强的设计，有着天然的优势，是手工无法企及的，精确性、细致性、规范性都是机械雕刻的优点，但刻板、简单、层次感差的缺陷也十分明显。
四、传统竹刻手工艺与现代机械雕刻艺术审美的比较
传统竹刻与现代机械雕刻的题材有些微不同。前者具有中国画中线条的弹性和动势，受绘画书法影响，题材内容多为文字、山水、花鸟等。而机械竹刻的题材多为吉祥寓意的图案与文字。传统竹刻手工艺与现代机械雕刻在造型风格上也有很大差异。传统竹刻手工艺：质朴淡雅，没有对竹子进行过多的处理，主要体现艺人精湛的工艺和艺术修养；水墨情怀，通过铲刮过的竹子表层青筠与第一层竹肌间色泽的微妙对比，尽可能地来表现中国写意画水墨淋漓和墨分五色的特有韵味；变化多端，造型上留给艺人很多发挥想象的空间；精巧细致，对实物的塑造入木三分。现代机械雕刻：规矩工整，对竹子的形状进行了几何化的切割处理，表现出机械雕刻的精准细致；均匀和谐，机械加工的艺术审美体现在电脑数据的输入及图案的设计部分，输出的雕刻精密准确，雕刻的线条深浅粗细均匀到位，在空间及刀工变化的表现上虽不如手工雕刻来得灵活生动，但也有其理性化特点。不过对比手工雕刻，机械雕刻在精神审美高度的实现上还是略逊一筹。传统竹刻手工艺的形式美感表现是全方位的，多种雕刻手法的巧妙结合，塑造出难度较大的形式造型，富层次美感。手工竹刻的作品具有较强的精神性，创作者把情感融于其中，每个局部都成为了情感的化身，使得作品更有意蕴，更耐人寻味。但手工竹刻在造型题材方面仍过于追求传统，涉及的领域较少。创作者应该在保留其原有文化精神深度的基础上发扬雕刻者的创造性，鼓励个性风格的多样化，在题材上融入较易被现代社会接受的元素，增加自身造血功能，结合先进机械加工技术承担部分不影响作品精神高度及审美的工作，使传统竹刻呈现出崭新的精神面貌，生生不息地传承发扬下去。
五、传统竹刻手工艺与现代机械雕刻工艺的应用与发展
传统竹刻工艺与机械雕刻工艺的应用。传统的竹刻器按功能主要分为实用器和陈设摆件，实用器以文房用品最常见，如笔筒、臂搁、洗、印章等，其次是杯、壶、盒、炉、香筒等日常用具。摆件主要是人物、动植物题材的圆雕作品。传统竹刻作品流传至今大多失去了原有的功能，多被文物爱好者收藏及观赏，功能以装饰为主。现代机械雕刻工艺应用广泛，小至带有特定寓意的装饰挂件，大至室内外建筑的陈设雕刻，都有它的影子。传统手工竹刻产出少价值高而现代机械雕刻产出多价值低。由于竹刻纯手工技术掌握在少数传承者手中，产出少，价格高，作品多为竹刻爱好者或者内行人士所购买并收藏，不利于竹刻的推广，只会小规模产出，纯手工制作的竹刻产品有的是雕刻者在与购买者充分交流后，按照他的要求去定制的，产品的功能也较为固定传统，像笔筒、插屏、座屏扇骨等。机械雕刻虽然实现了竹刻产品的批量生产与推广，但较易复制生产，雕刻表现又不如手工来得多变有层次，少了精神层面的文墨味与灵动感，无法拥有手工竹刻的艺术地位及价值，降低了竹刻产品的整体档次。
数字雕刻技术篇10
论文摘要：天津砖雕艺术植根于全国砖雕艺术蓬勃发展的土壤之上，其工艺精湛，构图充实，刻画深入，在我国独具特色。天津砖雕不仅有着多样的艺术表现形式，而且蕴涵着深层次的文化积淀，其用生动具体的形象语言表述严谨、缜密的理性思考，体现着先秦儒家的思想。从文化整体的高度，对天津砖雕艺术表现、题材所折射的文化意义进行了探讨。
天津砖雕遍布于传统建筑物，其特有的砖雕技术与艺术，在我国独具特色。它与天津杨柳青年画、泥人张彩塑、魏家风筝并称为天津的“四大绝活”。从现存天津民居、祠堂、牌坊、文庙、会馆等古建筑上及天津老城保存完好的1000余件砖雕艺术中，可以看到其丰富的文化内涵。虽经数百年的风雨，天津砖雕仍奕奕生辉，表现出极为旺盛的艺术生命力。天津砖雕形神兼备的艺术处理、自然真挚的儒学伦理内涵、丰富多样的题材、实用与审美相结合的设计理念，对今天的建筑装饰设计也极具启示意义。
一、形神兼备的艺术处理
1．天津砖雕的源流及工艺特点
砖雕以传统的青砖为基本材料，是建筑装饰特有的一种雕塑形式，在中国传统建筑中应用广泛。砖雕原属砖作之内的工艺，宋代已将砖雕工艺列入《营造法式》中。自明代，砖雕在民间宅第建筑装饰中得到广泛应用；至清代，已形成独立行业，工匠称其为“凿花匠”，工匠术论中称砖雕工艺为“黑活”，黑活不受等级制度限制，因此一般宅第均有大量的砖雕，全国砖雕艺术迅速发展，达到砖雕发展史上的顶点。著名的有“徽州砖雕”、“北京砖雕”、“闽南砖雕”等派别。各派砖雕不断开拓技法，提高艺术品位，形成了中国砖雕艺术多彩纷呈的局面。
天津砖雕艺术植根于全国砖雕艺术蓬勃发展的土壤之上。清初，天津的历史文化与经济条件甚为优越。天津的地域文化给砖雕艺术提供了崇儒兴文的文化氛围；盐商的崛起与兴盛，给砖雕艺术的发展提供了雄厚的财力支持，盐商、家财显赫的商人、官宦称雄于世，他们修祠堂、建园第。由于盐商们以巨资投入，加之营造工匠受新艺术流派的影响，工匠艺脉负薪、身怀绝技，故天津砖雕形成了特色，并以其独特的传统建筑技术与艺术，铸成大观。
天津砖雕盛于清代，工艺成熟，技法融浮雕、透雕、线刻为一炉，在天津文史文献记载中留下名字的能工巧匠很多，如砖雕技术中“贴结、榫接法”的首创者马顺清，他将多块砖雕用粘合剂连接，或在几块砖上预留榫眼，雕刻后连接，使砖雕画面气势更加宏大。“堆砖法””的创始人刘凤鸣，他在雕过的砖面上再加砖雕物象的做法，使画面层次分明，空间更加深远。这在天津文史文献中均有详实记载，图1为至今保留完好、运用榫接法制作的影壁构件。
工匠们不断创造与拓展技艺，使雕刻艺术达到了新的高度。同时，天津砖因质地细腻便于刻画，所以工艺细致繁复，注重画面构图，在一块砖雕艺术中，往往平雕、浮雕、圆雕、透雕、贴结、堆砖并用，画面层次分明，构图充实，刻画深入，形成独特的风格特色。例如：天津西门里91号和南门大街61号照壁，集中体现了上述雕刻技法，见图2。
2．有序的形式处理
天津砖雕尽管运用了具象的表现手法，但却始终含有韵律、均衡、对比、系统连贯一致的变化规律。在广泛吸纳文学、绘画、民俗等各类艺术精华为己所用的基础上，在创作实践中形成了自己独有的形式语言，其利用缜密繁缛的点、线、面组合，使对称、均衡反复等变化规律贯穿于砖雕之中。雕刻别突出线的组合作用，无论是平雕还是浮雕，构成大形的线或是散淡飘逸，或是线线相连，形成统一的力感。在雕刻技法上，都是娴熟理趣，游刃有余。例如图3挂落板中的“夔龙”，以不同的曲、直线形连接花叶的面和点，形成统一的变化、动感和统一的韵律，并以凿刻技法使观赏效果更为玲珑剔透古韵典雅，代表了我国刻线艺术的韵味；门楼束腰“竹”的形态处理，使每一根线似乎都经过了精心梳理打扮，刻形精美圆浑，其点、线、面参差生韵，表现出天津砖雕繁而有序，密而有形，特点完整的艺术效果，见图3。
3．以形写神的表现手法
根据砖雕的一般技法技巧，做到形似并不难，但要上升到艺术的范围，还需有“神”相助。高品位砖雕的衡量标准为：形神兼备。这与众多因素有关，而其中“虚实相生”和“意境表现”是两个重要方面。先秦哲学家荀子有句话说得极好：“不全不粹不足以谓美。”这话对砖雕来说就是：砖雕的美，既要极为真实塑造，又要提炼概括的处理。由于“粹”，砖雕表现里有了“虚”；由于“全”，才能做到“充实”。“虚”和“实”在砖雕中的辩证统一，才能完成形神兼备的表现，形成砖雕艺术的美。例如图4中：“鱼樵耕读”这一影壁下额长卷，其人物刻画突出地表现了主题，雕刻中每一刀都经过深思熟虑，刀刀精髓、无暇纰漏。配景中建筑、树影都与长卷的总气脉相贯通，并做相应的归纳或概括；又如：“松鹤延年”将动物形体、动态做了深入刻画，使前实后虚，前重后轻，通过这种张弛得宜、虚实相生的处理，形成了出神入化的艺术效果。砖雕中的“虚”，决非是“无”，更不是对形象的随意歪曲，而是相对的减弱关系。“虚”是为了更突出地表现“实”，“虚实相生”，才能造成宏大的气势，见图4。
意境是艺术之至妙，要达到统一的意境，必须做到“天人合一”和“物我相融”、“寓景于情”，让环境的表现力达到出神人化的境地，使人“登山则情满于山观海则意溢于海”。从“崇山峻岭，茂林修竹，又有清流激湍，映带左右”的环境中得到游目骋怀、怡然自足的雅兴。天津砖雕艺术注重对空间环境的渲染，达到掩映藏露，无画处皆成妙境的效果。对配景的刻画，亦考虑彼此关系上的照应，以形成统一的气韵。例如，图5中的“鹤鹿同春”，其将动物与山水、建筑、植物进行有机组合，让整体构图穿插有序。鹤、鹿作为画面主体被放在主要位置，并用山水、建筑、植物将整体画面联系起来。画面比例适中，动静相生，其中水纹虽然是砖雕中的配景，但其所刻景物散淡飘逸，令人回味，见图5。
二、自然真挚的儒学伦理内涵
隶属于建筑装饰的天津砖雕艺术题材丰富多样、独具匠心，有人物、花鸟、禽兽、虫鱼、回纹、八宝博古、书法以及各种吉祥图案等。其中以人物为主的题材有历史故事、戏曲唱本、宗教神话、民族风情、民间传说和社会现实生活等，将人物场景表现得惟妙惟肖，这是天津砖雕较为独特的一面。以动物、花鸟、图案为内容的题材，一般呈连续图样形式，或单独成为画面主题，赋予其以人格意义，表达人们自己的理想品格和精神境界。民国后，砖雕意匠将皇家独有的龙凤形象带人民居之中，传递着吉祥寓意。
天津砖雕不仅有着丰富的题材，而且蕴涵着深层次的文化积淀，它们用生动具体的形象语言表述着严谨、缜密的理i生思考，体现着先秦儒家的思想；以忠恕为本，强调“礼”的行为规范，肯定现实生活的合理性，又讲求中庸有度；运用象征、隐喻等艺术手法，表达了封建社会长期形成的伦理道德观和审美价值观；把审美的情感体验与道德伦理融合在一起，极具东方美学的神韵，发人深思。
崇儒兴文是天津砖雕反映现实生活的常用题材。天津居民大多数是经盐而富，成为盐商。但商人的地位在我国封建社会一直不高。盐商为了提高自己的社会地位，一方面强化民居建筑装饰，一方面崇尚儒家人世哲学，发愤读书，试图通过读书入仕来改变自己的社会地位，以达济天下。例如：西门里大街99号影壁下额，抬头就会看到“举子读书”、“进京赶考”、“为官风雅”等主题画面。“举子读书”画面中，学子们聚精会神读书的情态被表现得栩栩如生；“进京赶考”的场景，通过强化画面动态构图，运用透雕的阴影与浮雕的人物主体形成明暗对比，突出表现人物特征；“为官风雅”的主题画面通过官宦下棋的场面，表现怡情养性、陶冶情操。整体画面气韵生动，画面构图突出主题。笔者在宫北杨家旧宅(天津家之一)的第二道院和宫北大街门额上发现，“诗书继世”、“急公兴学”的砖雕，以书法艺术的形式镶入门额上方，令人过目不忘。工匠们把道德伦理与审美的情感融合在一起，把枯燥的说理、教育化为艺术的启迪。
平安健康、避免灾祸是人们最大的心愿，因而工匠们创造了各种各样吉祥的图案砖雕。天津地处九河下梢，形成十年九涝的自然环境，从1840年到1911年这71年问，有明确水灾记录的就有68年。老百姓在风浪中搏斗求生的这种生活状况下，除凶避灾成为天津人的最大心愿。同时五方杂居的人口构成，虽然人们来自不同的地区，其所处阶层不同，文化存在差异，但都同样希望保佑自己平安健康，因而工匠们创造了多样的吉祥图案。他们用汉语的语言文化，并运用谐音、假借等形声手法进行了创作，这在天津砖雕中比比皆是。例如：以如意、柿子、万字组成“万事如意”；以牡丹、白头翁组成“富贵白头”，见图6；以寿字、蝙蝠组成“五福捧寿”；以寿字加万字不到头图案组成“万福万寿”；以莲、鱼表示连年有余；以蝙蝠、梅花鹿表示福禄等等。工匠们还充分运用直观的形象手法进行表达，尽管有些内容组合得不免牵强，但严峻的生活环境造就人们坚强的性格，创作具有拙朴、苍厚、稳健的砖雕艺术风格，讲究完整美观统一，所雕花卉、人物、楼台、殿阁、动物等，都具有强烈的立体感，这不仅体现了时代的审美特色，也蕴涵着自然真挚的儒学伦理内涵。
天津传统建筑和砖雕艺术历来是作为一个整体呈现在人们面前，它重视实用与美学的协调统一，并能根据所分布的位置确定自己的内容与构图，形象与形式的处理皆自然得体；处理雕刻的地方很有分寸，很少有大型的单独雕刻，而大多掺杂在构件之间，很多砖雕艺术同时也是结构构件，具有一定的雕塑感。人们在享受建筑带来的实用、舒适的同时，也被砖雕艺术丰富多样的审美效果所折服。
砖雕艺术作为天津传统建筑装饰的重要组成部分，具有很高的观赏、实用性，也具有重要的文化价值。天津砖雕技术与艺术的高度成熟，是早年政治、经济发展的结果，也是码头文化、移民文化及漕运文化汇聚交流的集中体现。它保存了大量历史的、艺术的、民俗的信息，反映出深刻的社会、文化特征，蕴涵着深广而复杂的文化积累。为研究这一时期的历史、艺术、社会等提供了第一手资料，对天津砖雕艺术进行深入和系统的研究，对于完善天津的文化资源体系，促进文化遗产的保护、开发，均具有重要的意义。
参考文献：
[1]刘炎臣，于昭熙．泥人张·风筝魏·刻砖刘[m]／／天津市委，南开区委，文史资料委员会．天津文史资料选辑．1997：389—395．
[2]梁思成．清式营造则例[m]．北京：中国建筑工业出版，1982：50．
[3]王奎，李福瑞，毛占国等．天津老城厢居住建筑艺术及其雕饰研究[m]．北京：中国建筑工业出版社，2004：74．
[4]宗白华．中国艺术表现里的虚和实[m]．上海：上海人民出版社，1981：75．