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專題策劃 | 郭瑞良:3D列印服裝——重塑外部世界與內在自我

專題策劃 | 郭瑞良:3D列印服裝——重塑外部世界與內在自我

《美術報》第75期 藝術設計

【編者按】《3D列印技術開啟思維新模式》《3D列印服裝登上巴黎時裝周》《3D列印與創客:足以引發一場新的工業革命》……這些出現在各大網路媒體令人矚目的標題,證明了3D列印技術的火熱狀態。從20世紀90年代美國誕生第一台商業化的3D印表機開始,3D列印技術迅速發展,短短的30多年,就已經被廣泛地應用於各行各業。服裝行業自然也不甘落後,從活躍在各大時裝周上的3D元素服裝作品,到各大高校爭相購置相關設備進行應用研究,處處體現著服裝這個傳統的製造業正在試圖擁抱最先進的科技。

3D列印的英文全稱是「three-dimensional printing簡稱為3DP,又稱為三維列印或立體列印,學術上稱之為快速成型技術。人們將3D列印技術稱作「上上個世紀的思想,上個世紀的技術,這個世紀的市場」,因為其核心思想最早可追溯到19世紀美國研究的照相雕塑和地貌成形技術,20世紀七八十年代,來自美國和日本的幾位專家分別提出了3D列印的概念,並在實踐中形成了從數字模型到材料的一次性熔聚成型的比較成熟的技術方案。從製造工藝的角度看,3D列印是一種增材製造。它是一種以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬、塑料、樹脂、陶瓷、紙、蠟、砂等可粘合材料,通過逐層列印層層疊加的方式來構造物體的技術。與傳統對原材料進行切削剝離等的「減材製造」方法截然相反。

3D列印與服裝設計

2009年,法國藝術家丹尼爾·威德里格創建了自己的3D服裝工作室,並於2010年與荷蘭時裝設計師艾里斯·范·荷本(Iris Van Herpen)合作,採用光固化3D列印技術完成了一系列禮服,並在阿姆斯特丹時裝周上進行了發布,引起了轟動。這些以光敏樹脂為原材料,經過一系列加工得到的炫麗多彩的禮服,被美國《時代》周刊評為201150項最佳發明之一,這也開啟了服裝與3D列印技術的結合之旅。艾里斯·范·荷本後來陸續推出了很多作品,如2011年初的巴黎時裝周上的「空想」系列,雙翼般上翹的肩部輪廓,海洋生物般富有動感的褶皺,富有藝術感的創意造型讓人見識到了真正立體的服裝。同年7月的巴黎高級時裝展上,推出了「跳躍」系列,其中的「白色骨骸裝」讓冰冷的骨架貼合人體曲線,玻璃鏡片和如蛇一樣的金屬管搖身一變成為最美麗的配飾及裙衫。

Micheal Schmidt 和 Francis Bitont 共同設計了世界上第一件完全使用 3D 技術列印的禮服

艾里斯·范·荷本 「空想」系列時裝

艾里斯·范·荷本 「跳躍」系列時裝

艾里斯·范·荷本 3D列印作品

這一階段是3D列印技術與服裝設計的初次碰撞,設計師更多地注重了設計作品的外形和結構,由於可供選擇的3D列印材料的種類較少,還沒辦法設計出跟真實面料相近的服裝。

2013春夏巴黎女裝高級定製秀艾里斯·范·荷本又發布了一個系列的3D 列印服裝作品,作品名為「電壓」(Voltage),並獲得了2013 年荷蘭設計大獎。這一系列的3D列印服裝不僅結構和廓形很有設計感,材料和色彩相比之前也有了很多提高,給人以高級定製服裝的感覺。同時這個系列的服裝穿著舒適,易於清洗,3D服裝開始變得能穿了。

艾里斯·范·荷本 電壓 2013 春夏巴黎女裝高級定製秀作品

艾里斯·范·荷本 電壓 2013 春夏巴黎女裝高級定製秀作品

艾里斯·范·荷本 「結晶」主題時裝

2013 3 4 日,服裝設計師Micheal Schmidt和建築設計師Francis Bitont 共同設計了一件尼龍網格禮服,具有「繆斯女神」之稱的蒂塔·萬提斯在曼哈頓出席一個走秀活動時穿上了這件禮服。這是世界上第一件完全由3D 列印技術製作的服裝。

201412月,一家名為「神經系統」的設計工作室製作出一款能像真正的織物一樣自由搖擺的3D列印裙子,設計師傑西卡·羅森克蘭茨(Jessica Rosenkrantz)先在CAD程序中建立服裝的3D模型,接著將該模型分解為上千個大小各異的三角片。並在計算機中將三角片處理到最薄,最大限度地減少成品的重量。由於使用了特殊的三角片拼合技術,列印出來的 3D 塑料裙子質地貼近普通布料,裙子貼身又有形。這是3D列印服裝的一大突破,通過結構的變化達到一定程度的服裝可穿性。

傑西卡·羅森克蘭茨設計了可以自由搖擺的3D列印長裙

201577日,Chanel 2015年秋冬高級定製服裝秀上,香奈兒首席設計師「老佛爺」卡爾·拉格斐也將 3D 列印技術運用到服裝中,並登上時裝周舞台。這標誌著3D列印技術不再僅僅被高級定製的工作室關注,同時也吸引了世界著名企業的設計師的加入。

運動品牌的企業在吸收新科技方面,似乎永遠走在前頭。體育巨頭阿迪達斯很早就開始關注3D列印技術,並嘗試將此技術用於運動鞋的設計和生產。2016年,阿迪達斯與創意環保設計公司 Parley 合作推出了一款以海洋廢棄塑料為材料的 3D 列印跑鞋。無論從應用新科技方面,還是環保意識方面,都吸引了很多人的關注。2017年,阿迪達斯與Carbon公司合作,計劃利用液態3D列印技術,批量生產Futurecraft 4D運動鞋,實現限量的個人定製運動鞋的生產,預計今年能生產5000雙。

雖然的3D列印在技術水平、技術標準、產業規模和產業鏈方面還遠遠落後於發達國家,在3D技術的研發投入方面也無法與發達國家相比。但近幾年,隨著國內的3D列印產業市場的發展,相關領域的院校、機構、專家都開始不遺餘力地研究3D 列印技術及其應用。在服裝領域,開始出現一些企業和院校投入大量資金和精力去研究如何讓這項技術在服裝領域獲得更好更快的發展。2014年青島時裝周上,最大的亮點莫過於來自一華正紅的兩款3D列印時裝,它們甫一登上時裝周首日發布的秀場,就引起了人們的高度關注。

2014年青島時裝周發布3D列印服裝

2015年的北京國際時裝周上,北京服裝學院的梁秀棟同學,在邵新艷副教授的指導下,將3D列印技術成功運用於自己的設計作品《幻城》,並獲得了國內頂級設計大賽「漢帛杯」金獎。

梁秀棟 幻城

梁秀棟 幻城

熱門技術需要冷靜對待

服裝製造業對3D列印技術有著極高的期望。很多人希望這項技術在服裝領域的運用能夠像機械製造領域一樣結出碩果,甚至希望將來能夠實現「設計圖進去,服裝出來」的快速生產模式,並實現個性化定製。但就目前的3D列印技術來說,距離這個目標還有很長的一段路要走。目前,3D列印技術在服裝領域的應用還有諸多限制因素:

材料的限制。傳統的服裝材料包括天然纖維和化學纖維兩大類,纖維通過紡紗技術製作成紗線,紗線又通過針織或梭織技術形成面料。這樣的面料能夠滿足人體對穿著服裝要求的基本性能,包含透水性、吸濕性、透氣性、剛柔性、彈性、保暖性等,傳統服裝材料可以直接與人體產生親密接觸。目前3D列印材料的種類早已超過200種,涵蓋了剛性、柔性、透明和半透明等不同屬性的材料。雖然列印材料的顏色也已經覆蓋了全彩色,但這些材料仍無法與服裝材料相提並論。無法具備傳統服裝材料的性能,很難貼身穿著。

Behnaz Farahi 目光的愛撫

高昂的成本。作為一種高消耗的技術,3D列印的設備和材料都很昂貴,特別是能夠列印柔性材料的設備。目前3D列印設備主要有桌面級和工業級兩種,桌面級3D印表機的價格大約在2萬到5萬元人民幣,列印精度較低,無法用於工業化生產。工業級3D印表機的售價在幾十萬到幾百萬元人民幣。除了設備昂貴外,使用的材料也不便宜,特別是柔性材料和透明材料,每公斤都要10002000元。這些都不是普通小型企業能夠承擔起的。

除了設備和材料外,設計和製作數字化模型的費用也較昂貴。3D列印的前提是使用輔助設計軟體(CAD)進行建模,設計一個模型,特別是一個複雜的模型,需要大量數字化建模方面的知識,需要熟悉三維建模軟體(如3D MAX)的操作並掌握創作的技巧,能夠根據具體情況進行修改調整,達到作品的理想狀態。尤其在服裝領域,掌握3D服裝建模的人才極為稀缺,目前已有的3D列印服裝案例,絕大多數3D成衣作品都是由服裝設計師和專業的3D列印公司合作完成。據2016PwC(普華永道)和製造研究所數據統計,阻礙3D列印普及的因素中,排在前四位的依次是3D列印成本、人才缺乏、成品質量的不確定,以及印表機的速度。

設計製作周期長。20157月,以色列知名設計師丹尼特·派格(Danit Peleg)設計了五套3D列印服裝,並嘗試用一種強韌的柔性材料FilaFlex列印了出來,每一件服裝從設計到成品製作完成都花了近400小時。此外,列印效率與列印質量呈負相關關係,即越是當印表機的列印精度變高時,列印速度就會變慢,效率則越低,反之亦然。基於這樣的列印特徵,3D列印只能用於單件、小量、個性化產品的生產,還不能用於大批量產品的生產,3D列印服裝距離走進我們的日常穿著也還有很長的路。

3D列印服裝前景展望

對於3D列印技術的商業化應用,一直是個備受爭論的話題。看好者認為3D列印技術是時代的革新,是第四次工業革命。看衰者認為3D列印只是噱頭。在服裝領域存在同樣的爭議,有的專家認為3D列印技術在設計方面能為設計師帶來更多的靈感並為設計師提供更大的創作空間,未來的服裝設計師憑藉3D列印技術完全不用擔心自己的設計是否能實現。從市場的角度,3D列印技術能很好滿足目前市場對於服裝個性化、定製化生產的需求。未來的某一天,人人都有望穿上獨一無二的定製服裝。從生產的角度,將3D列印技術應用於服裝生產線,能縮短產品研發周期、節省原材料、提高生產效率,降低生產成本。從產業的角度,3D列印技術能為服裝行業帶來變革的力量,在某些方面改變製造業的生產方式,大力促進服裝製造產業的轉型升級。而另外一些專家表示懷疑,認為3D列印技術被過於「神化」了,不應該被寄予過高的期望。一方面,無論是工藝、材料還是設備,3D列印技術都存在著許多難以攻破的問題。另一方面,在大批量生產方面,3D列印無論是從速度、成本還是技術的成熟程度上,都比不過傳統製造的方式。

Threeasfour 3D列印服裝作品

實際上,這項新技術並不是要取代成熟的傳統服裝設計和生產方式,而是在服裝的創意設計、概念表達,甚至以後的高級定製上找到發揮自己作用的領地。3D列印技術可以與傳統服裝製造業技術共存互補,兩者之間取長補短,相輔相成,一起促進服裝行業的轉型。另外3D列印技術自身也在不斷地發展、改進,不斷有新的列印材料湧現,比如,2013年由一對以色列夫婦所創的英國曼徹斯特Tamicare公司,開發了一種名為「Cosyflex」的3D列印系統,可以製造一種彈性的、可生物降解的織物,並用這種織物研製出世界上第一款3D列印一次性內褲。Cosyflex材料和現有的傳統工藝製作出的面料極為相似,富有彈性又舒適。所以,3D列印技術也在逐步擴大自己在服裝領域的應用點。

隨著越來越多企業和院校的科研人士投入到3D列印技術在服裝領域的研究當中,相信在不久的將來,3D列印服裝會被穿到每一個普通消費者身上。

主管單位:中華人民共和國文化部

主辦單位:國家畫院

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