艺术类高校数字化模型输出实验室建设的研究

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1、艺术类高校数字化模型输出实验室建设的研究摘要：随着艺术教育的不断深入，高校将艺术与科技的结合越来越紧密，大量课程对实体模型制作的要求也相应提高，如何利用先进的生产技术和设备仪器对学生的创意进行实物落地，是数字化模型输出实验室建设的初衷。本文以中国美术学院为例，结合作者多年实验室一线教学的经验，对数字化输出实验室的建设进行分析研究，具体从硬件和软件两方面进行剖析，旨在为其他高校提供切实可行的范本，希望起到抛砖引玉的效果。中国1/vie关键词：数字化；模型输出；实验室建设1数字化模型输出实验室建设的现实意义现今，大力

2、发展文化创意产业已经成为社会各界的共识。浙江省文化产业发展“十三五”规划指出：把发展文化创意和设计服务作为助推高端制造业发展的重要突破口，增强文化创意与设计服务对相关产业的渗透提升和带动能力，推动实现从“浙江制造”向“浙江创造”转变。艺术类高校作为复合型、创意型人才输出的重要基地，改进教学培养模式，进一步提高学生的综合素质势在必行。实验室作为学生的第二课堂，在融合理论与实践方面有着不可取代的重要作用。如何建设真正满足学生需求、解决理论教学痛点的实验室是迫在眉睫的议题，本文以中国美术学院这些年对数字化模型输出实验室

3、的建设实践为基础，结合作者多年实验教学的经验，从多个方面对实验室建设进行研究分析。2数字化模型输出实验室的硬件建设由于艺术类高校学生创作实现材料的多样性，决定了数字化模型输出实验室建设过程中设备选型的丰富性，不能以一种加工工艺或者一类加工设备来建立实验室。结合多年的实验室一线教学的具体实践经验，我们认为建立实验室群更能适合学生的实验需求和创作落地。根据学生培养目标的要求，我们持续构建了工作站实验室、精雕实验室、激光实验室、三维打印实验室、三维扫描实验室、综合实验室等六大实验室有机组合的数字化模型输出实验室群，以群

4、的形式破解艺术类高校师生的海量创意落地难的痛点、以群的强大现代科技支撑服务好艺术类学生的实验教学。各个实验室单独来看，设备型号有所区别，加工能力各有侧重。但是在整体上是有机结合、相互补充的实验室群，这个群应该有这样的共性：采用矢量化的建模软件进行数字化建模，然后对模型进行分析解构，对应不同材料、不同的结合方式采用不同的数字化加工手段进行加工制作，根据加工过程中出现的不同状况，在专业实验老师的指导下，及时调整制作材料和工艺，最后达到创意变成实物的过程。硬件建设分为两部分：场地的选择及规划、设备的选型及搭配。2.1�

5、龅氐墓婊�和选择场地的规划要考虑加工材料的类别特性及水、电、气的配套和分布，特别需要注意的是供电要考虑负荷，要请专业的电气工程师结合使用的设备型号帮助计算负荷，如不满足，要及时改造供电线路，不能等设备入场后才开始动工[1]。整体的规划要有前瞻性，兼顾考虑设备的增减及更新换代。每个实验室在空间整体上规划出设备置放区、设备操作区、公共通道区、独立工作区等几部分来规范学生的使用。不同加工设备的实验室还要有所侧重：如激光切割实验室要注意废气的无毒害处理及排放、精雕实验室要注意各种材料粉尘的收集及处理、三维打印实验室要特别

6、注意保持空间温度和湿度的恒定。2.2设备的选型及搭配设备的选型要根据学生的实际需求，要充分考虑加工材料多样性，材料可总体归类为这五大类：木质材料、塑料材料、金属材料、有机材料和无机材料。木质材料包括：实木板材、人造板等；塑料材料包括：PVC、有机玻璃、ABS等；金属材料包括：铜、铝、不锈钢等；有机材料包括：纸、布、皮、革等；无机材料包括：石膏、玻璃等。如何对这五大类材料进行数字化加工，显然不是一类设备所能够胜任的，经过广泛的市场调研和考察，我们选择了以下设备：精雕机（数控机床）、激光切割机、等离子切割机、三维扫描

7、仪、三维打印机、uv打印机等数字化的现代加工设备。不同设备的加工能力有所侧重，精雕机（数控机床）通过小刀具高度旋切和精密进给，可以对木质材料、塑料材料、金属材料以及石膏等无机材料实现雕刻和铣削的高精度加工；激光切割机利用高功率密度的激光束，作用于材料表面，使其吸收激光能量而发生熔化、气化，达到切断材料的目的，根据激光管的类型和功率大小，可以切割纸、布、皮、革、有机玻璃、不锈钢板材等材料；等离子切割是利用高温等离子电弧产生的热量使工件切口处局部瞬间熔化或蒸发，并借助高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方

8、法，可以加工铜板、铝板和不锈钢板。三维打印是一种增材制造技术，对数字模型进行空间分层，最后以不同的平面加工技术，对所有数据切片逐层“打印”继而垒积实现整体造型，[2]所用材料必须与设备相匹配，有ABS、PLA、光敏树脂和粉末等。UV打印利用免制版全彩色数码印刷技术，可以在木质材料、塑料材料、金属材料等表面进行彩色照片级印刷。以上这些现代数字化设备有机组合、相互补位、取长补