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摘要：本文通过对文献资料论证以及对数字化设计技术的发展历程进行探究，以当前公共艺术的表现手法和创作方式等相关理论作为指导，分析论证了当代公共艺术数字化设计发展的多种形式，证实了科技全面拥抱艺术将是时代演化的必然结果。
关键词：数字化;艺术设计;科技
伴随着第三次科技革命的到来，高速发展的科学技术在艺术创作领域的影响越来越大，愈发创新的公共艺术创作形式也在艺术领域不断萌发出来。3D打印、CNC等高新技术在国内的普及使得当代公共艺术的创作形式更加多元，与此同时，以壁画和雕塑为代表的传统公共艺术形式已很难满足当下人们的审美需要，越来越多具有前瞻目光的艺术创作者们把视角投向了新的领域——公共艺术数字化设计。
一、三维建模
（一）三维软件建模
三维建模是以数字化运算为基础在计算机软件中创建三维虚拟模型的过程。小到玩具首饰，大到城市建筑，它都可以快速且直观的将设计者的想法呈现出来，可调整、易修改，很大程度上缩短了设计者的创作时间。利用建模软件构建三维模型主要包括几何建模、行为建模、物理建模、对象特性建模以及模型切分等。其中，几何建模的创建与描述是虚拟场景造型的重点，艺术模型的建立也是以几何建模为主。
（二）参数化建模
参数化建模是在三维建模的基础上介入了逻辑运算而形成的一种较为系统化的建模理念，是将参数变量通过简单的改变模型中的参数值就能建立和分析新的模型。参数化建模的参数不仅可以是几何参数，也可以是温度、材料等属性参数。以北京大兴国际机场内部装饰设计为例，设计者先将模型的具体形状、尺寸及空间内景运用参数化建模的方式“建造”出来，通过虚拟模型提前呈现出作品的预期效果。通过模型上生成的具体数据去实施方案，一方面能够缩小设计者与甲方的沟通障碍，同时会使施工数据更加的精准化、最大程度的节约成本。
（三）三维扫描
三维扫描是一项极其快速而又精准的数字化成像技术，常用的扫描方式是拍照式三维扫描（又称非接触扫描）。扫描过程是基于光学三角测量原理，首先投影模块将一系列编码光栅投影到物体表面，由采集模块得到相应被调制的图像，最后通过三维数据合成将所采集的图像在计算机中模拟出来，这种技术极大的节省了设计者在作品制作上的时间和成本。2018年10月，造亦舍公共艺术设计团队在江西南昌商联中心的公共艺术项目中就运用了三维扫描技术，项目要求在极短的时间内完成大量的赣商集市人物雕塑。他们通过真人扮演、三维扫描的方式高效的在短期内完成了所有人物雕塑创作。
三维软件建模（左）与三维扫描（右）图片来源：作者自摄
二、增材制造技术与减材制造技术
（一）增材制造技术——3D打印
3D打印又称三维打印，是可以直接将虚拟三维模型转化为实体的数字化技术，目前在公共艺术领域最为常用的3D打印方式主要是以熔融沉积技术和立体光固化技术为主。
熔融沉积技术（FDM）
快速成型机的加热喷头受计算机控制，根据水平分层数据作x-y面运动。丝材由构送至喷头，经过加热、熔化，从喷头挤出粘结到工作台面，然后快速冷却并凝固。每一层截面完工作台下降一层的高度，再继续进行下一层的造型。如此重复，直至完成整个实体的造型。最常用的熔丝线材主要是ABS、人造橡胶、铸蜡和聚酯热塑性塑料等。材料成本低，与其他使用粉末和液态材料的工艺相比，丝材更干净，易于更换、保存，不会形成粉末或液体污染。
立体光固化技术（SLA）
立体光固化技术是一种基于光敏树脂的光聚合作用的成形工艺。光敏树脂是一种由感光性预聚物、感光性单体、光反应引发剂等各种元素组成的液体高分子材料，该材料在一定强度的紫外线照射下能迅速转变为固态。成型原理便是通过光照层层固化所有吐料，获得所需形状的三维实体。立体光固化技术的优点是加工速度快，产品生产周期短，无需切削工具与模具。除此之外打印模型的尺寸精度高，表面质量好，这一技术已经成为当代公共艺术设计的重要手段。
著名艺术家徐冰的作品《凤凰》创作初期便是运用了立体光固化技术确定了作品的整体造型。设计者在创作初期运用三维建模的方式构建出虚拟模型，计算出受力点和各部件尺寸的数据，以便于在创作阶段对作品进行整体的把控。
（二）减材制造技术——数控机床CNC
电脑数值控制技术，简称CNC技术，由计算机数字控制自动化机床。CNC技术多用于制作模型零件，具有高精度、高效率及低成本的三大最显著特点。因其对操作精度要求高，所以在操作时要合理选择切削用量、合理选择刀具以及确定好正确的加工路线。CNC机床是典型的减材制造技术代表，在艺术领域多使用于浮雕和饰品的加工。著名公共艺术家张燕根在2019年8月的新作《阅江阅水阅前程》便是借助数控切割与锻造焊接技术结合完成的。
三、机器人AI在公共艺术领域的应用
机器人是一种具有编程能力，通过读取输入程序来执行各种任务的多功能操控系统，其最大特点的就是智能化和自动化。人工智能的时代下，机器人在公共艺术领域的应用也逐渐广泛起来，较为广泛的应用方式为智能机器人作画、机器臂雕刻、机器人与艺术家交互创作等。机器人的最大优点不仅表现在其高强度、高精度处理不同种类工作的能力上，还在于其可以在对人类健康有害的化学环境下工作。人创造了机器，机器革新了人。人工智能这样的新技术，应该给人类带来可持续的、更加美好的梦想，这也是人类未来要共同努力的方向。
四、结语：
當代公共艺术的发展形势是趋向开放的、是一种能够体现大众思想的艺术语言。科技全面拥抱艺术将是时代演化的必然结果，传统的艺术表现形式也会与数字化技术相辅相成。三维设计的普及是数字化艺术发展的开始，将会有越来越多具有现代气息的数字化公共艺术形式发展起来。未来的创作者将运用更加多维度的艺术表达手法，包括使触觉、听觉、嗅觉、记忆、参与等多种艺术语言介入到作品创作当中，全方位的表述出当代公共艺术的价值与魅力。
参考文献
[1]浅析公共艺术的艺术性[J]. 汪湉，李江. 美术教育研究. 2018（23）
[2]从观念艺术到公共艺术[J]. 赵真. 艺术科技. 2016（01）
关键词：数字化;艺术设计;科技
伴随着第三次科技革命的到来，高速发展的科学技术在艺术创作领域的影响越来越大，愈发创新的公共艺术创作形式也在艺术领域不断萌发出来。3D打印、CNC等高新技术在国内的普及使得当代公共艺术的创作形式更加多元，与此同时，以壁画和雕塑为代表的传统公共艺术形式已很难满足当下人们的审美需要，越来越多具有前瞻目光的艺术创作者们把视角投向了新的领域——公共艺术数字化设计。
一、三维建模
（一）三维软件建模
三维建模是以数字化运算为基础在计算机软件中创建三维虚拟模型的过程。小到玩具首饰，大到城市建筑，它都可以快速且直观的将设计者的想法呈现出来，可调整、易修改，很大程度上缩短了设计者的创作时间。利用建模软件构建三维模型主要包括几何建模、行为建模、物理建模、对象特性建模以及模型切分等。其中，几何建模的创建与描述是虚拟场景造型的重点，艺术模型的建立也是以几何建模为主。
（二）参数化建模
参数化建模是在三维建模的基础上介入了逻辑运算而形成的一种较为系统化的建模理念，是将参数变量通过简单的改变模型中的参数值就能建立和分析新的模型。参数化建模的参数不仅可以是几何参数，也可以是温度、材料等属性参数。以北京大兴国际机场内部装饰设计为例，设计者先将模型的具体形状、尺寸及空间内景运用参数化建模的方式“建造”出来，通过虚拟模型提前呈现出作品的预期效果。通过模型上生成的具体数据去实施方案，一方面能够缩小设计者与甲方的沟通障碍，同时会使施工数据更加的精准化、最大程度的节约成本。
（三）三维扫描
三维扫描是一项极其快速而又精准的数字化成像技术，常用的扫描方式是拍照式三维扫描（又称非接触扫描）。扫描过程是基于光学三角测量原理，首先投影模块将一系列编码光栅投影到物体表面，由采集模块得到相应被调制的图像，最后通过三维数据合成将所采集的图像在计算机中模拟出来，这种技术极大的节省了设计者在作品制作上的时间和成本。2018年10月，造亦舍公共艺术设计团队在江西南昌商联中心的公共艺术项目中就运用了三维扫描技术，项目要求在极短的时间内完成大量的赣商集市人物雕塑。他们通过真人扮演、三维扫描的方式高效的在短期内完成了所有人物雕塑创作。
三维软件建模（左）与三维扫描（右）图片来源：作者自摄
二、增材制造技术与减材制造技术
（一）增材制造技术——3D打印
3D打印又称三维打印，是可以直接将虚拟三维模型转化为实体的数字化技术，目前在公共艺术领域最为常用的3D打印方式主要是以熔融沉积技术和立体光固化技术为主。
熔融沉积技术（FDM）
快速成型机的加热喷头受计算机控制，根据水平分层数据作x-y面运动。丝材由构送至喷头，经过加热、熔化，从喷头挤出粘结到工作台面，然后快速冷却并凝固。每一层截面完工作台下降一层的高度，再继续进行下一层的造型。如此重复，直至完成整个实体的造型。最常用的熔丝线材主要是ABS、人造橡胶、铸蜡和聚酯热塑性塑料等。材料成本低，与其他使用粉末和液态材料的工艺相比，丝材更干净，易于更换、保存，不会形成粉末或液体污染。
立体光固化技术（SLA）
立体光固化技术是一种基于光敏树脂的光聚合作用的成形工艺。光敏树脂是一种由感光性预聚物、感光性单体、光反应引发剂等各种元素组成的液体高分子材料，该材料在一定强度的紫外线照射下能迅速转变为固态。成型原理便是通过光照层层固化所有吐料，获得所需形状的三维实体。立体光固化技术的优点是加工速度快，产品生产周期短，无需切削工具与模具。除此之外打印模型的尺寸精度高，表面质量好，这一技术已经成为当代公共艺术设计的重要手段。
著名艺术家徐冰的作品《凤凰》创作初期便是运用了立体光固化技术确定了作品的整体造型。设计者在创作初期运用三维建模的方式构建出虚拟模型，计算出受力点和各部件尺寸的数据，以便于在创作阶段对作品进行整体的把控。
（二）减材制造技术——数控机床CNC
电脑数值控制技术，简称CNC技术，由计算机数字控制自动化机床。CNC技术多用于制作模型零件，具有高精度、高效率及低成本的三大最显著特点。因其对操作精度要求高，所以在操作时要合理选择切削用量、合理选择刀具以及确定好正确的加工路线。CNC机床是典型的减材制造技术代表，在艺术领域多使用于浮雕和饰品的加工。著名公共艺术家张燕根在2019年8月的新作《阅江阅水阅前程》便是借助数控切割与锻造焊接技术结合完成的。
三、机器人AI在公共艺术领域的应用
机器人是一种具有编程能力，通过读取输入程序来执行各种任务的多功能操控系统，其最大特点的就是智能化和自动化。人工智能的时代下，机器人在公共艺术领域的应用也逐渐广泛起来，较为广泛的应用方式为智能机器人作画、机器臂雕刻、机器人与艺术家交互创作等。机器人的最大优点不仅表现在其高强度、高精度处理不同种类工作的能力上，还在于其可以在对人类健康有害的化学环境下工作。人创造了机器，机器革新了人。人工智能这样的新技术，应该给人类带来可持续的、更加美好的梦想，这也是人类未来要共同努力的方向。
四、结语：
當代公共艺术的发展形势是趋向开放的、是一种能够体现大众思想的艺术语言。科技全面拥抱艺术将是时代演化的必然结果，传统的艺术表现形式也会与数字化技术相辅相成。三维设计的普及是数字化艺术发展的开始，将会有越来越多具有现代气息的数字化公共艺术形式发展起来。未来的创作者将运用更加多维度的艺术表达手法，包括使触觉、听觉、嗅觉、记忆、参与等多种艺术语言介入到作品创作当中，全方位的表述出当代公共艺术的价值与魅力。
参考文献
[1]浅析公共艺术的艺术性[J]. 汪湉，李江. 美术教育研究. 2018（23）
[2]从观念艺术到公共艺术[J]. 赵真. 艺术科技. 2016（01）