當(dāng)愛鬧騰的中學(xué)生遇上3D打印課后 修身養(yǎng)性完整打印故宮青銅鼎

多年前,，還在上小學(xué)的劉思伯,，在大好的課余時間里,，不情不愿地為了升學(xué)奔赴在學(xué)習(xí)速寫的路上,，一學(xué)就是六七年,。那時的他,，無論如何也想不到,，這一勉強被逼出來的愛好，在遇上3D打印的那一刻起,，居然對他煥發(fā)出了新的誘惑力,。“多虧了當(dāng)年的繪畫基礎(chǔ),，學(xué)起3D打印來才能那么快上手,。”近日，這個癡迷于3D打印的小伙子,，憑借“3D打印技術(shù)復(fù)制故宮青銅器的應(yīng)用研究”項目,，拿下了2015年北京市中小學(xué)生社會大課堂一等獎。

3D打印課上“修身養(yǎng)性”

在進入高中之前,，劉思伯就聽說過3D打印,，而那時他對于3D打印的興趣與技術(shù)本身無關(guān)�,！爸�前在新聞上聽說過3D打印有多神奇,，打印出來的槍啊、汽車啊多么多么逼真,，我們男孩子嘛,，對槍械、汽車之類的總會比較感興趣,�,！�

2014年9月，北京市第六十五中學(xué)作為東城區(qū)3D打印課程的試點校,，首次為學(xué)生開設(shè)3D打印選修課程,。當(dāng)時剛上高一的劉思伯，聽說這個消息后興奮不已,，“這么好玩兒,，那我一定得報名啊”。由此,，他成了該課程的首批學(xué)生,。在學(xué)習(xí)了一年多之后，劉思伯并沒有機會像最初設(shè)想得那樣,，去造把gun,、裝輛汽車。但他還是由衷地感嘆,，3D打印課程讓“自己終于有了用武之地,。”

原來,，愛鬧騰的劉思伯,，一向喜愛幾何，對于圖像以及立體的東西也比較敏感,。不過,，在劉思伯看來，這3D打印并不只是簡單地將建模軟件上的三維圖像用機器打印出來,，要學(xué)好還真需要點兒自己的想法：不僅要把握好物體的正視圖、側(cè)視圖,、俯視圖關(guān)系,，還得在頭腦中預(yù)先勾勒建模,，“對于邏輯思維和抽象思維都是一種考驗和鍛煉�,！�

要說起來,，這鬧騰孩子平時可沒少讓老師們操心，從班主任到年級組長,，很少有人能拿他有什么辦法,。而就是這樣一個喜歡上躥下跳的男孩子，在進了3D打印的課堂之后,，卻能老老實實地在建模軟件跟前,，一琢磨就是好幾個小時。連劉思伯自己也打趣自己,，這3D打印課程的“修身養(yǎng)性”效果明顯,，“就說背書吧，之前別說坐10分鐘了,，我連一分鐘都背不了,。學(xué)習(xí)英語，都是快速記憶,，應(yīng)付了事,，考完就忘，根本不往心里去,。但是現(xiàn)在我自己不僅能背,，背完了單詞還愿意再寫寫鞏固記憶，耐心好了不是一點兒半點兒,�,！�

課題研究瞄上青銅修復(fù)

上學(xué)期開始，第六十五中學(xué)與故宮博物院合作,，共同進行“3D打印技術(shù)與文物修復(fù)”的研究課題,。作為成員之一，劉思伯在青銅器館溜達了好大一圈,，始終沒法決定該以什么器物作為自己的研究對象：青銅盤子,？造型太過普通，呈現(xiàn)效果堪憂,；大鼎,？效果出來了，可是花紋太多,，難度又太大,。左右權(quán)衡之后，劉思伯最終選擇了一個名為“小臣缶方鼎”的青銅器。

如今,，說起這鼎的各種屬性來,，劉思伯也是頭頭是道：高29.6厘米，口徑22.5×17厘米,，重6.18公斤,。方唇，二直耳,，長方形腹,，四柱足。器壁四角及正中均起棱脊,，口沿下飾有夔紋,，腹部飾有獸面紋——器型工整，難度不至于過大,；兩種典型紋飾,，又不失時代代表性。

確定了研究對象,，劉思伯便開始做起了故宮博物院的“鐵粉兒”,。每逢周末有空，他便顛顛兒地跑到青銅器館里,，趴在小臣缶方鼎跟前,，一盯就是一兩個小時�,！斑@一個學(xué)期把之前十幾年沒去的故宮全部都補上了,！”劉思伯笑言。正是在與方鼎的隔玻璃相望中,，劉思伯進一步意識到了自己之前的速寫基礎(chǔ)有多么重要,。

原來，在3D打印過程中,，重要的一步就是通過采集數(shù)據(jù)來完成三維視圖的構(gòu)建,，其準確性和構(gòu)圖比例直接影響到后續(xù)的三維建模。面對著故宮的寶貝,，劉思伯不可能將方鼎搬到自己跟前兒,，上上下下、里里外外地看個明明白白,，只能憑借著此前學(xué)繪畫時的基本功,，從方鼎的造型、大的棱角,、凸起入手,，確定好方鼎各部分比例,，再過渡到細節(jié)、紋飾,、曲線,、弧度……在一次次前往故宮的奔波中，劉思伯也同步在電腦上補充和調(diào)整著各種細節(jié),。

其中，最讓劉思伯苦不堪言的就要數(shù)小臣缶方鼎上面的夔紋和獸面紋了,。方鼎上的紋飾本身就繁復(fù),，按比例縮小之后，紋飾的弧度和曲線也相應(yīng)縮小,。而要知道,，畫面上曲線弧度的精準性，靠的就是多個點的位置,。要在那么小的空間內(nèi),，找好各個點的位置，著實不是件容易事兒,。在劉思伯的手下,，不知道誕生過多少曲里拐彎的弧度。有時候,，小半天才能搞定一條周長不到1厘米的小弧線,，“真的會特別煩躁，但是確實磨練了我的耐心,�,！�

有次在電腦上繪圖時，劉思伯發(fā)現(xiàn),，無論怎么嘗試,，他始終沒有辦法讓方鼎兩側(cè)的夔紋和獸面紋做到完全一致。而這樣一來,，就會導(dǎo)致復(fù)制的準確度大幅下降,。百般沮喪的劉思伯找到了講授《三維設(shè)計與3D打印課程》的李巖老師求助，李老師立馬為劉思伯支了個妙招：原來,，在三維設(shè)計軟件中有一個鏡像的功能一直沒有被劉思伯發(fā)掘出來,，這個功能可以將一側(cè)的設(shè)計線條整體復(fù)制到另外一側(cè)；但是鏡像的參考線繪制必須精確,，對于設(shè)計者的抽象思維要求較高,，因此同樣需要反復(fù)嘗試。劉思伯的熱情再次被點燃了,。

身臨其境　學(xué)習(xí)歷史知識
　
對于劉思伯來說,，周末泡在故宮,，除了搞出了個像樣的作品出來，自己的歷史知識還得到了“惡補”,。在一個青銅器跟前站累了的時候,，他就跟著各地的旅行團溜達一圈，聽了滿耳朵的歷史課,�,！耙�不是做這次研究，我還真不知道原來青銅器在歷史上還可以被拿來吃飯,、喝酒,，我以為他們只是做祭祀的禮儀器具�,！甭犞�聽��,，劉思伯也慢慢琢磨出了些門道，盡管各式青銅器造型不同,、大小各異,，但是或多或少都與歷史上的“分封制度”有關(guān)，“有點兒類似于回禮的意思,�,！倍�這些從導(dǎo)游口中聽來的知識，在后來的歷史課本上也都或多或少得到了印證,。

一次打印的成功,，給了劉思伯不少信心，也讓他更加堅信3D打印技術(shù)在文物領(lǐng)域的應(yīng)用前景,�,！袄�如，一些易碎或體型較大,、不方便展示的文物,，就可以使用3D打印技術(shù)。這樣一來,，既防止了文物的損壞,，又方便大家多角度地觀看和了解文物�,！�
來源： 北京晚報