3D打印技术在服装服饰中的应用研究绪论

　　第一章 绪论

　　1.1 引言。

　　如今，如果你在百度、谷歌、搜狗的搜索条打出"3D"打印这几个字，无疑会出来一大堆关于它的新闻："3D 打印技术开启思维新模式","中航 3D 打印重点机型试验件通过极限载荷考验","3D 打印的服装登上巴黎时装周"……就是这简单的 4 个字"3D 打印"怎么可以让我们的媒体捕捉到这么多的新闻呢？那是因为它不仅可以登上辉煌的舞台，而且也可以进入平民百姓家；不仅可以拓展我们的思维模式，还可以将我们的想法得以实现；不仅可以节省材料，同时可以循环利用材料。那么研究 3D 打印技术的意义到底是什么？在服装设计领域，是否可以带来创新应用？同时创新又体现在哪些方面？通过本课题的研究我们一一解答。

　　1.2 3D 打印技术的定义及研究背景。

　　什么是 3D 打印技术？通俗来讲就是（1）建立数字模模型（2）寻找适合的材料（例如：金属、塑料、尼龙等）（3）利用数字模型根据电脑逐层打印，最终制作完成的这个产品技术被称为"3D 打印技术".

　　随着社会的发展，创新意识的增强，在服装设计领域，设计师的思维灵感也不再单一化。那么对于服装行业来讲，如何改变传统的服装模式。设计师可不可以丢弃画笔，使用电脑；工艺制作可不可以丢弃针线，利用新技术，这些都是我们值得探索的问题。

　　目前，这个话题似乎很值得这些设计师以及服装行业的人员来思考。因为"3D 打印"技术似乎在慢慢的走进我们的生活，从模型零部件、电子产品、影视、医疗用品的应用上来看，"3D"技术开发者似乎打算对我们日常生活中运用最广泛的"衣"进行深层的发展。因此，我们需要从深层次去研究，解读 3D 打印与服装设计的关系，对未来发展进行研究。

　　（1）材料在 3D 打印中起到了举足轻重的作用，如今出现材料单一化现象，对于研究 3D 打印技术出现了严重的障碍。就目前服装行业而言这项技术的使用率并不广泛，并且材料的性能导致服装中舒适度的问题。因此 3D 打印在服装行业的应用中，首先应考虑服装原材料的问题。什么材料可以代替棉、麻、丝、毛是我们首要考虑的。对于材料的研究，不管是国内还是国外，目前都是非常重要的。如今，在国内很多高校、企业已经开始花费大量人才技术进行研究。例如我校武汉纺织大学 2014 年 12 月研发出可 3D打印的光固化树脂材料，并且成立了 3D 打印的研究所，更好的为这项技术来做研究。

　　（2）纵观当今院校的研究、企业的发展、国内外的发展趋势以及各界媒体的新闻报道不难看出这项技术所带来的前景非常巨大。3D 建模制作是实物呈现的关键部分，如何建模是设计师首要解决的问题。3D 建模制作牵涉到计算机、数字化、建模软件、三维模型"分区"、截面、逐层打印等知识的运用。对于设计领域而言，思维、灵感是每个设计师的先天优势。但是涉及到计算机、数字化、建模等问题。似乎给设计师带来了严峻的考验。因此，最好的解决办法就是跨界合作。例如：武汉纺织大学服装学院老师黄李勇老师于 2014 年 10 月 28 日在中国国际时装周，携生动别致的 3D 打印配饰精彩亮相。

　　EYM 与 Meta 实验室跨界合作圆满成功，完美诠释了艺术与技术的结合。3D 打印服装的首位设计师荷本在 2010 年首次与 Stratasys 公司合作，利用 3D 打印技术将两件作品在巴黎高定时装周上完美展示。同时来自麻省理工学院的媒体实验室的 Neri Oxman 教授，以及来自加利福尼亚大学洛杉矶分校的建筑师 Julia Koerner 也参加了此次 3D 打印服装的技术研发与外观设计工作。

　　并不是说设计师想要完成一个 3D 作品只能提供一个设计手稿，然后以后的数据建模，材料选择我们就不能完成了。毕竟，一个设计手稿不是设计师画出来以后就可以在一定数据下完成。同时打印者可不可以领会设计师的绘画意图也是需要沟通的。因此，跨界合作是现如今最乐观的研究方向。

　　（3）创新-由古至今都是各行业发展的必要条件。因此，在服装领域也同样占据着重要的位置。一尘不变的服装形式只会降低整个服装行业的发展。但是由于传统服装在面料、款式、制作、材料方面的局限，导致给设计师的思维强加了枷锁。使设计师的图纸与实物总是不相符，达不到设计师的完美要求。如今 3D 打印技术的出现，可以改变这一现象。也许在未来的 5 到 10 年，由电脑控制，3D 打印机制作，可以很轻松的进入生产环节。而这一切都只是我们现在的一个想象。3D 打印到底可不可以完成这些任务，可不可以变成一个能够真正制造产品的机器，都还是一个未知数。但同样这些问题也激励着我们继续探索。

　　（4）当很多人都开始讲 3D 打印将要进入主流，替代传统产业的发展模式时，必定会带来一些麻烦。3D 打印技术毕竟是高科技技术，在生产过程中成本、批量生产、制作人员的运用等问题都是需要考虑的。

　　1.3 本课题研究的目的和意义。

　　服装的工艺表现手法有很多，印花，压绉，绣花，扎染，植绒，喷胶等等，根据不同的面料，采用不同的工艺手法，形成迥然不同的服装风格。服装的创新手法也不外乎根据这些传统的工艺手法加以改变，并没有创造出更加鲜明、生动的服装形式。

　　新材料、新技术的推出，将会给服装行业带来不一样的改变。3D 打印本身就是一种与众不同的设计方式，因此将会给设计师带来突破性的无缝成衣，以及一些传统手工艺无法完成的服装形式。

　　在对创新孜孜不倦的追求当中，服装设计师一直在探索更深的创新方式。因此本文通过查阅资料，广泛收集期刊、新闻资料以及网络等多方面信息，结合 3D 打印实际案例情况，对我国服装设计现状及今后的发展进行调查和分析，将近年来国内外 3D 打印制作出的服装相比较，进行了较为详细的整理归纳，总结出目前我国对于 3D 打印技术所持有的态度。以及未来服装设计领域的研究状况。

　　1.4 目前国内外 3D 打印技术在服装、服饰的应用研究。

　　1.4.1 国内 3D 打印技术在服装中的应用。

　　目前，我国的 3D 技术尚处于初期发展阶段，虽然已经有了长达 20 多年的探索与积累。但是与欧洲的一些国家相比较，在认知度，以及市场的推广方面，我们还有一定差距，但是这并不代表着我们的未来不可以超越。

　　随着科技的不断发展，3D 打印科技已经慢慢进入到服装行业，如果说 3D 打印只是和传统的服装行业没什么区别，那么大量培养人才进行 3D 打印研究就没有任何意义了。

　　作者认为，3D 打印对于成衣批量化生产可以达到的效果是有效的减少人力、物力的利用。

　　服装的创新应用研究若采用 3D 技术，想必可以得到意想不到的效果，因为毕竟传统的服装材料、工艺相当有限，而设计师的想象空间却是无限之大。通过 3D 建模的方式，用计算机数据逐层打印来完成实现不了的作品，也未必是不可能的，但是想要真正的完成这个作品，计算机数据建模当然是最重要的，同时材料的选择也至关重要。众所周知现在的打印材料可以概括为 3 种：金属、陶瓷和塑料（即粉磨状材料）。通过材料可以看出所制成的设计品一定是成型物品，但是这种产品对于目前人们的需求貌似只有装饰作用，不适合日常的穿着，主要原因还是受到材料的限制。

　　以下是国内 3D 打印技术在服装领域的研究成果展示。例如：（1）武汉纺织大学服装学院老师黄李勇于 2014 年 10 月 28 日中国国际时装周，携生动别致的 3D 打印配饰（图1-1）精彩亮相。本次打印的 3D 配饰主要用于新一季产品开发中，并于 2014 年 10 月在中国国际时装周上完美展示。实现了 EYM 服装品牌与 Meta 实验室跨界合作圆满成功，完美诠释了艺术与技术的结合。Meta 实验室主要创始人是华中科技大学的副教授，他习（2）2014 年青岛时装周上最大的亮点是由青岛服装企业一华正红设计版型，青岛尤尼科技自主研发的多功能 3D 服装打印机打印的两款时装（图 1-2），该 3D 打印时装在时装周首日发布，并登上秀场，引起高度关注。

　　（3）由香港梦爱莎集团独家首创 3D 数码打印的图案，采用 3D 打印制作的裙子具有色彩艳丽、立体感强、精美绝伦的特点，是科技与时尚的完美集合，在欧美、日本、韩国等国隆重推出后受到好评，销量暴增。3D 打印图案与传统平面图案的裙子相比较更加的惊艳抢眼，在设计上更是独辟蹊径。必然会受到好评。由此可见，3D 打印的应用范围相当广，设计师不能只一味的局限于一点去设计，可以换一种思维模式，就像"梦爱莎集团"一样。

　　对于国内这项技术的应用，实际操作、创意点、设计点都是我们未来要完成的。另一方面就是材料的研究，比如说内衣，如果你采用舒适、柔软的材料进行制作，在市场的推广以及今后的销售方面都是非常有前景的。因此 不管是国内还是国外，设计师都要有敢想敢做的精神，同时新材料、新创意的开发也是必要的。

　　1.4.2 国外 3D 打印技术在服装上的应用。

　　对于国内而言国外的 3D 打印技术发展在认知度方面比国内要强一些。但是，以国内现如今的发展速度未来我们不一定会落后于发达国家。我们看一下国外的最新发展动态：

　　（1）2010 至今，首次尝试 3D 打印服装的设计师荷本已多次携她的作品亮相巴黎高定时装周（图 1-3）。同时每一年的作品都有不一样的创新。从材料、结构、色彩等方面给观众带来不一样的视觉冲击。每一季的作品她都会有一个主题例如"玻璃结晶水衣服"等。

　　（2）国外最新信息：一家名为"神经系统"的设计工作室取得一项新成就能让 3D 打印塑料制成的裙子（图 1-4）像真正的织物一样自由摇摆。该研究使用了一款名为Kinematics（运动学）的定制软件，将最新的 3D 打印技术与折纸工艺结合起来，最大限度地使 3D 塑料裙子质地贴近普通布料，使裙子贴身又有形[1]1.

　　（3）香奈儿设计师也将 3D 打印技术运用到服装中，并登上时装周舞台。在视觉上使服装具有三维立体的感觉。

　　（4）在鞋子的制作中。运动鞋巨头 NIKE 公司和 NB 公司都运用了这项技术。并将设计出的运动鞋运用于运动员中。同时在抽象鞋子的设计中荷本与 Koolhaas 合作，以树根为灵感，通过 3D 打印制作出 12 双具有视觉震撼效果的鞋子。对于创新来讲它是具有灵感的，而对于人体工程学来讲它更适合作为艺术品来观赏。

　　与国内 3D 打印技术相比较，国外的研究相对成熟。同时最新的研究表示：3D 打印服装盔甲般的质感将被取代，3D 打印塑料制成的裙子就像"棉质"一般。同时在触觉、视觉上也得到巨大的改善。

　　1.5 本课题的研究方法。

　　在该论文的研究中主要运用文献分析法、对比法、图片分析法等手段进行服装的创新研究。同时引入了艺术设计学等相关学科理论，归纳服装表演舞台设计的科学和艺术的结合手法。本文提供一些创意思维的方向和方案希望会对 3D 打印技术有所帮助和借鉴。

　　（1）文献搜索法：查询图书馆阅览室以及权威网站中的相关书籍和文献，查找 3D打印技术的发展历程、服装服饰的创意手法以及 3D 打印技术在服装、服饰上的应用等相关文献。

　　（2）对比法：传统手工艺制作方法与 3D 打印设计出的服装进行对比，分析出两者之间的不同与关联，从而分析出未来 5--10 年，甚至更短的时间内 3D 打印技术在服装上可以带来什么样的创意灵感。

　　（3）图片分析法：以 3D 打印服装作品为对象，分析传统手工制作的服装与新技术下的服装有何不同。归纳出新的科技元素在设计中运用，在 3D 打印中的更好体现。

　　（4）演绎法：从时装周的现场演绎中发现 3D 打印不断探索的痕迹以及新元素、新创意的应用。

　　（5）经验总结法：通过对实践取得的知识或技能进行总结，获得结论。