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(qiáng)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,�,！岸嗵澚水�(dāng)年的繪畫基礎(chǔ)，學(xué)起3D打印來才能那么快上手,�,！苯�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(xiàng)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(jìn)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(diǎn)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(jī)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(jī)器打印出來，要學(xué)好還真需要點(diǎn)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(yàn)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(jìn)了3D打印的課堂之后，卻能老老實(shí)實(shí)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(diǎn)兒半點(diǎn)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(jìn)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(dá)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,。“這一個學(xué)期把之前十幾年沒去的故宮全部都補(bǔ)上了,！”劉思伯笑言,。正是在與方鼎的隔玻璃相望中，劉思伯進(jìn)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(zhǔn)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(xì)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(bǔ)充和調(diào)整著各種細(xì)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(zhǔn)性,，靠的就是多個點(diǎn)的位置,。要在那么小的空間內(nèi)，找好各個點(diǎn)的位置,，著實(shí)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(shí)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(zhǔn)確度大幅下降。百般沮喪的劉思伯找到了講授《三維設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(diǎn)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(bǔ)”。在一個青銅器跟前站累了的時候,，他就跟著各地的旅行團(tuán)溜達(dá)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。”聽著聽著,，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(diǎn)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(jiān)信3D打印技術(shù)在文物領(lǐng)域的應(yīng)用前景�,！袄���,，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