【摘要】数字雕刻是利用计算机模拟传统雕塑中的形体塑造。相对于工业类的NURBS建模，数字雕刻能够制作更为复杂、写实的造型。在首饰设计中，利用数字雕刻软件可以弥补常规首饰设计软件在造型中的不足。本文以数字雕刻软件BRUSH为例，阐述作者利用数字雕刻技术在首饰设计中的应用研究。
【关键词】数字雕刻 首饰设计 BRUSH
在首饰行业中，首饰设计是首饰加工工艺流程的第一个环节。随着工艺及技术的进步，首饰设计的方法从过去传统的手绘到今天可以使用计算机进行无纸化设计。计算机首饰设计所能表现的细节、效果以及制作效率都比传统手绘有所进步。利用软件进行首饰设计对设计人员的要求除了必备的设计与审美能力之外，对手绘基本功的要求有所降低，因此也在一定程度上降低了从业门槛。目前针对首饰设计，已经有了多种专业软件供我们使用，如JEW—ELCAD、MATRIX、3DESIGN等，这些软件针对首饰设计而开发，从功能上更加符合首饰设计的要求，但是在某些方面依然存在不足，无法满足首饰设计所能遇到的全部要求。本文所要探讨的内容，就是以上问题中的一个方面，利用数字雕刻手段弥补常规首饰设计软件在制作与表现方面的不足。
数字雕刻的理解，从雕刻的角度看，传统的雕刻就是解决造型问题，这一点数字雕刻与传统雕刻是一样的。不同的是数字雕刻是通过计算机在虚拟环境中对虚拟的材料进行雕刻与塑形，得到的造型作品是虚拟的计算机数据。但并不是说数字雕刻作品无法变成实物，数字雕刻作品相对于传统雕刻在实物转换方面反而更具优势。
在首饰设计中，什么情况下要用到数字雕刻？首先要分析现有首饰设计软件的特点，像JEWELCAD、MATRIX、3DESIGN这类软件，其建模的原理属于NURBS建模，形体的创建基于曲线构架，他的特点是可以精确控制尺寸与曲率，常用于工业设计类建模。在首饰设计中运用这种建模方式在表现传统的欧美款首饰时，具备精度高、造型准确、效率快的特点。但是当我们要表现人物、动物、写实花草款的首饰造型时，NURBS建模方式就会显得力不从心，曲面建模无法处理这些造型复杂的形体转折与表面肌理。在通常情况下，这类模型都会采用手工雕蜡的手段进行制作。而数字雕刻在首饰设计中的应用，在方法上就是模拟传统手工雕蜡。将手工雕蜡的技巧与优势通发挥在软件上，甚至数字雕刻要比手工雕蜡在造型上要更加高效、便捷。并且数字雕刻不受材料的限制，在虚拟空间中进行模型的塑造，可以放大到任何一个局部细节来制作，也可以缩小到整体进行观察。当完成模型制作后，利用3D打印技术，可以精确将数字模型还原成实物，如利用3D喷蜡打印机，可以直接打印出用于金属铸造的蜡模。
数字雕刻在首饰中具备如此多的优点，要进行首饰数字模型雕刻，首先要选用数字雕刻软件。笔者在研究过程中所使用的软件是ZBRUSH。ZBRUSH软件是一款功能强大的数字雕刻软件，该软件最初主要应用在游戏、动漫、影视等领域的高精度模型与贴图制作。在计算机首饰设计中，使用ZBRUSH可以轻松的制作出动物、人物、写实花草等造型复杂的首饰模型。它的优势主要表现在以下几个方面：
一、模拟塑形，在ZBRUSH中，形体的塑造是基于传统雕塑的加减法造型，并且也真实的模拟出了泥塑的造型方法。软件提供了多种造型笔刷，笔刷犹如泥塑创作时的雕塑刀，不同的笔刷可以模拟出不同的雕刻效果。
二、高精度，ZBRUSH软件的建模方式属于多边形建模。与NURBS不同，多边形建模所要表现的细节与多边形面数成正比，复杂的形体与细节需要更多的面数来支撑，而ZBRUSH软件的优势就在它可以支持百万级别的多边形雕刻。并且在如此庞大的多边形面数下进行雕刻，其操作是很流畅的。这是其他多边形建模软件无法比拟的。
三、网格布线，传统多边形建模，合理的网格布线更有利于我们进行形体雕刻。如使用田字格布线，可以使笔刷受力均匀并且形体不会造成拉伸。ZBRUSH软件可以很好的处理多边形网格布线，对于出现网格拉伸而无法雕刻的模型，利用软件中的网格重构命令，可以很好的将布线重新转为标准的田字格布线，并且模型本身的细节没有任何影响。
四、UV功能，ZBRUSH的UV功能可以帮助我们在模型的表面赋予纹理。当制作重复的如二方连续、四方连续纹理时，通过将模型uv展平的方式，将平面的纹理灰度图赋予在立体模型表面，就可以轻松的在模型表面制作纹理。
五、3D打印，ZBRUSH提供了针对3d打印数据的转换工具。并且对模型进行数据优化。由于ZBRUSH模型具备百万级别的面数，普通的3D打印机无法读取如此庞大的模型，ZBRUSH提供了网格精简功能，在模型雕刻完成后，针对模型表面形体的起伏平缓程度，降低形体平缓部分的网格面数。使模型在形体细节不损失的前提下大大降低数据量。
以上就是笔者在进行研究时总结的ZBRUSH软件在首饰模型雕刻中的优点。但是ZBRUSH在首饰设计中也存在它的不足，多边形建模相对于NURBS建模不能精确的控制尺寸，这一点通过在首饰设计软件中建立尺寸参考模型，再导入ZBRUSH的方式可以使模型的尺寸误差降低到可接受的程度。
计算机辅助设计的发展得益于技术的进步，但是计算機与软件对于设计来讲仅仅只是工具，最终决定设计的是设计者本身。计算机辅助设计是人的设计，不是机器的设计。新技术能够开阔人的思维、激发人的创意与灵感，这才是我们真正需要从技术中获得的。作为设计者与教育者，不仅要研究新的技术，更要启发新的思维，利用技术的便利，创作出更好的作品，培养更好的人才。