手办材质

Vol.10No.22020DESIGNRESEARCH设计艺术研究9

余日季YuRiji刘舜LiuShun

湖北大学，湖北武汉430062（HubeiUniversity，430062WuhanHubei）

03

摘要：基于3D打印技术的动漫手办制作工艺是近几年模型制作研究的方向，本文通过对3D打印技术的基本原理和应用发展进行简要阐述，分

析了新旧两种动漫手办制作工艺的特点，对比传统的制作工艺，以手办制作流程为主要对象，研究与分析了3D打印技术在动漫手办制作工艺

中的优势。

关键词：3D打印技术；动漫手办；动漫手办制作工艺

Abstract:

Inrecentyears,theanimationhandmadeproductionprocessbadon3Dprintingtechnologyisthedirectionofmodelproductionrearch.

Thispaperbrieflyexpoundsthebasicprincipleandapplicationdevelopmentof3Dprintingtechnology,analyzesthecharacteristicsofthenewandold

typeofanimationhandmadeproductionprocess,handmadeproductionprocessasthemain

object,thepaperstudiesandanalyzestheadvantagesof3Dprintingtechnologyinanimationhandmadeproduction.

Keywords:

3Dprintingtechnology

；

animationmodelproductionprocess

；

animationhand-madeproductionprocess

中图分类号：J218.7文献标识码：Adoi：10.3963/.2095-0705.2020.02.003

收稿日期：2020-03-01

*基金项目：十三五国家重点研发计划（2016YFB1101702）

作者简介：余日季（1976-），男，湖北赤壁人，湖北大学教授，博士，研究方向为VR/AR/MR、动画与数字创意设计、数字媒体技术与产业化、文化遗产数字

化保护；刘舜（1990-），男，湖北仙桃人，湖北大学硕士，研究生，研究方向为动画与数字媒体、VR/AR、3D打印。

3D打印在动漫手办制作工艺中的应用研究*

Applicationof3DPrintinginHandmadeAnimationCraft

近些年互联网风潮引领了动漫行业在全球范围内

的蓬勃发展，伴随着这种猛烈上升的势头，动漫周

边，特别是动漫手办行业的发展非常迅速。动漫手

办制作秉承了诸多传统模型的纯手工制作工艺，但是

这些传统的工艺已无法适应高科技背景下市场对产品

高效性日益增长的需求。20世纪末从美国兴起发展的

3D打印技术给这个领域引入了新的血液，许多国家

慢慢开始尝试结合3D打印技术来完善传统动漫手办

制作的工艺，本文主要研究3D打印技术在动漫手办

制作工艺中的流程以及其应用发展中的优势。

一、3D打印的基本原理及应用发展

1.3D打印的基本原理

《老子》云：“合抱之小，牛于毫术；九层之台，

起于累土”[1]。顾名思义指的是将物体从零积累到一百

的过程，这同3D打印技术的原理与本质“叠层制造”

不谋而合。如图1所示，3D打印先将正方形柱体模

型进行分层，根据材料的特征确定分割后每层的厚

度，处理成二维的图形模式，再将材料进行逐层堆

积，实现正方形柱体模型的打印。

图13D打印基本原理

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二、动漫手办制作工艺现状分析

“玩具能够激起人的回忆并与所有者的内心产生

一定的共鸣，设计师制造这些物品的时候也会将其价

值观和社会观融入其中，这已然成为一种新的艺术形

式。如今潮流玩具都以限量版为噱头发行，引得收

藏者疯狂抢购，之后还要摆进画廊里展览。”──伍

德罗菲尼克斯《塑胶文化——日本玩偶怎样征服

全世界》。[6]一个好的动漫手办，不仅仅是一种塑料玩

具，更是一种注入了制作者灵魂的艺术品。

1.动漫手办的特性

动漫手办的特性主要体现在三个方面：

（一）流行性

大部分动漫手办都是伴随着流行动漫而产生的周

边产品，大部分购买者都是因为看了原著动漫，并对

其中的人物充满了热爱，从而向朋友进行推广，这种

自发性的推广甚至比传统商业推广模式更加迅速、高

效[10]。研究还表明，大部分动漫手办收集者对产品的

需求黏性极高，他们会在第一时间购买新出的动漫手

办，并在自己的圈子中进行推广。

（二）材料特殊性

常见的动漫手办材料包含CAST树脂，

POLYSTONE树脂以及PVC三种。其中CAST树脂，

即无发泡聚亚胺酯树脂，有着重量轻、可塑性强等

优点，其细节表现优秀，手感极佳，是制作模型最

好的材质，细磨以后甚至有着如同象牙般的手感[9]。

POLYSTONE树脂，是一类冷树脂,其重量沉、可

塑性弱、耐冲击、耐热，但是价钱相对便宜，不到

CAST树脂价格的一半。PVC即聚氯乙烯，是一种质地

柔软价格低廉的材料，可以花费少量的资金来购买，

用于不同造型的雕刻，且改造自由度很大。市面上常

见的三种模型材料赋予了手办多样的造型，并且能在

各方面都无限接近动漫人物原作。

（三）收藏性

根据中商情报网所提供的的中国2018年动漫产

业报告：“中国2018年动漫总产值突破1500亿美元，

泛二次元用户规模近3.5亿，在线动漫用户量达2.19

亿”[7]，手办作为动漫衍生产品占据了一大部分市场，

其魅力就是产生巨额利益的原因，设计师将大量的艺

术设计美学融入到一款手办的生产过程中，这样生产

出来的手办比普通的玩具模型更具有个性，优秀的手

办无论材质、造型、颜色涂装还是风格特征都能展示

经研究列出以下两种主流3D打印技术。第一

种：熔融沉积成型技术（FDM）[2]。FDM工艺是以固体

丝状的PLA,ABS等热塑性材料为打印的原料，在计

算机打印系统的自动控制下，经过3D打印机喷头的

加热、挤压以及逐层进行堆积从而完成对构件的加工

制造。该技术目前已经发展的比较成熟，国内外均广

泛使用，其优点在于打印效率较高调皮的近义词 ，打印形式多种多

样，甚至可以彩色打印。第二种：光固化立体成型技

术（SLA）[3]。SLA工艺使用液态材料光敏树脂不断压缩

积累逐渐形成模型，虽然加工制造结构复杂，但是模

型的成型精度高，该技术相较熔融沉积成型技术而言

能适应的材料比较少，生产成本过高，因此并没有获

得广泛的应用。

2.3D打印技术的应用发展

3D打印技术作为一门新技术，交叉了材料学、

计算机学和艺术学等诸多学科，有着非来月经能吃药吗 常广阔的发展

空间，在建筑设计、模具制造、医学、家电、文化

衍生产品、艺术设计和航空航天等领域都有着广泛的

应用，3D打印技术在这些领域凭借着其精确、高效、

便捷等无可比拟的优势，让人们重新认识了加工制造

的新领域。如图2所示是3D打印技术应用于医学，

辅助医生学习人体手部构造[4]。图3所示是3D打印制

作出精致的工艺制品[5]。

图23D

打印手部

透视模型

图

图33D

打印烧结

工艺制品

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出制作者对动漫人物独特的感情色彩，而这种美赋予

了动漫手办收藏的价值。

2.传统动漫手办工艺制作流程

动漫手办制作工艺流程大体分为五个步骤：原型

开发、精雕打磨、分模翻模、打磨矫正和模型涂装。

笔者将在下文中对这五个步骤进行阐释：

第一步原型开发，原型开发指的是原型师用精雕

油泥，AB土或者原子灰等材料在木制骨架上进行原

型雕刻，其中以精雕油泥为主材料的原型成型速度最

快，原型师能直接把油泥覆盖在骨架上进行雕刻，同

样，使用这种材料存在一定缺点，在雕刻的过程中会

在模型上留下刀痕。然而，使用原子灰作为主材料

的雕塑过程则截然不同，在干燥之前材质表现出松软

的特质，适合原型师制作大体外形，待材料干燥变硬

后，再进行打磨，整个过程耗时较长。作为整个动漫

手办工艺制作流程的核心步骤，其对原型师以及所用

的材料都有着极高的要求，秉承着匠心的原则，良好

的品控下才能制作出精良的手办模型。

第二步精雕打磨，精雕打磨是制作动漫手办很

关键的一个步骤，打磨不到位会使得模型表面坑坑洼

洼，失去了模型仿真的纹理，打磨过度则会丢失很许

多模型细节，整个过程十分枯燥，也极大的考验了原

型师的耐心，需要反复进行三次到四次，从粗到细的

打磨，才能将一款粗糙的原型手办打磨至光滑又完美

的效果，一般会经历一到两周的时间。

第三步分模翻模，在精雕打磨出原模后就要进行

分模与翻模，分模也有另外一种说法叫拆件，即将原

型拆解成固定的组块，意在减少单个模型的上色次数，

并再次检查模型的雕刻细节，方便模型在磨具中的排

布以及方便模型成型后的组装和卯嵌。拆件完后，将

零件浸泡到硅胶中，待硅胶完全干燥定型，取出零件，

这样一来就做好了翻模的核心部件——硅胶模具，要

注意的是硅胶有着一定的腐蚀性，因此原模在取出后

或多或少会受到腐蚀变形，导致原模不可重复利用。

在有了硅胶模具后，将CAST树脂、PLOY树脂等材料注

入其中，待其成型后取出。分模翻模是为模型手办的

大批量生产而做的准备，如果只是个体展示模型则不

需要通过这个步骤直接进入模型涂装环节。

第四步打磨矫正，在翻模的过程中，模型口才交流技巧 会有

一定程度的缩水亦或腐蚀，这里就需要进行修补和打

磨，在打磨矫正后便得到了树脂原型——模种。

第五步模型涂装，在完成了上述四个步骤后，将

得到的分模翻模后的模种散件逐个涂装上色，最后进

行拼装，一个成品动漫手办就制作成功了。

3.传统动漫手办制作劣势分析

（一）过高的制作资历门槛

因对设计人员的技艺手法有着高要求，传统的动

漫手办制作公司设置了极高的招聘门槛，这导致了市

场出现供不应求的现象。手办原型师不仅需要深度了

解动漫形象的魅力，同时还要精通传统雕塑工艺[8]。

由于黏土材料的特质，在材料干燥硬化成型后几乎无

法对其进行修改，况且在传统的动漫手办制作流程中

也存在着诸多不可逆的环节，这些制作工艺上的难题

极大的拔高了该行业对手办原型师技术要求元宵节赏花灯 的门槛，

也决定了原型师需要极其丰富的经验，并且在制作中

不能出现明显的失误。特别是动漫手办，使用传统

黏土材料制作人物手办时，人物的头发丝、衣服的裙

摆、袜子的纹路等都需要非常精细的雕刻，要求对种

微小的尺寸进行加工则需要原型师拥有非常熟练的手

法技巧。

（二）模块化制作难度大

模块化制作指的是一种在不同的手办中需要重复

利用某些部位（身体、衣服、武器等）的设计制作方

式，动漫手办应发行公司的营销策略，经常需要同一

个角色分出大量不同装扮、皮肤、造型的手办。显

然，传统工艺下黏土制作原型的不可逆性导致其无法

被重复的使用。

（三）材料的毒性

传统的动漫手办制作工厂都要和不同种类的橡胶

质地材料打交道，例如一般使用的精雕油泥、原子灰

等，这些材料都或aab式的词语有哪些 多或少的含有一定的毒性，其中以

原子灰和一些劣质的精雕油泥尤为甚。原型师在长期

这种环境下工作，会通过皮肤和呼吸道将有毒成分吸

入体内，对健康造成一定的危害[8]。这种日积月累的

感染是无法被预防以及治理的，因此大部分原型师都

不能大量长时有关雪的成语 间的进行操作。

三、3D打印动漫手办制作工艺

3D打印动漫手办制作工艺流程和传统的动漫手

办制作工艺流程大体相似，其区别在于工艺流程的初

始阶段，相较传统工艺，动漫手办的锄强扶弱 原模一开王羲之圣教序 始需

要专业的原型师一笔一刀雕刻出来，然而运用3D打

印技术下的动漫手办原模制作则需要在对应的3D建

模软件中进行数字雕刻制作，该流程可以分为五个步

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常需要考虑一些问题，例如：在搭架过程中骨架对模

型的影响、骨架的承重问题、如果出现更好的形态如

何去调整骨架返工等问题，它局限了技师的创作也极

大的延长了手办的制作时间。3D打印技术不需要考

虑技师在“线性”制作过程中遇到的问题[13]。运用3D

数字雕刻软件进行修改，“非线性”的创作流程大大地

避免了这些问题的发生，当原型师发现模型需要改进

时，可以随时在软件中进行调整，快则几分钟便可以

完成，这不仅提高了制作效率，更提高了制作品质。

4.便捷模块化制作

如前文所述，传统制作工艺阻碍了手办的模块化

制作，而这恰恰是3D打印技术的强项。比如只需制

作一个人体，就可以无限复制并运用在所有可以运用

的模型中，只需将四肢稍加调整铁观音口感 就可以轻松的改变模

型的造型[8]。如图4所示,通过模块化3D打印出的机

枪兵手办可以拆卸装甲和武器[14]。

骤：第一步，运用3Dmax，Zbrush等3D建模软件在电

脑中建立三维数字模型，根据不同的要求可以是翻刻

也可以是原创，模型的精细度也可以在软件中直接设

置[12]。第二步，将三维数字模型文件导入3D打印程

序操作SLA3D打印机进行机械雕刻，待雕刻完成后，

根据模型的完成度选择修补以及打磨，进而完成原

模[11]。第三步，开始分模、翻模，将原模浸泡在硅

胶中，等待硅胶完全干燥定型，取出原模，干燥成型

的硅胶便是硅胶模具。第四步，将CAST树脂，PLOY

树脂等材料注入磨具，等待其冷却成型后进行打磨矫

正制成模种。第五步，将制作好的模种上色涂装做成

成品动漫手办。

四、基于3D打印技术的动漫手办制作优

势分析

3D打印技术的开发，给模型制作，特别是动漫手

办领域带来了新的生产方式和新的可能性。面对日趋

严苛的工业化需求，对比新的3D打印动漫手办制作工

艺，传统的制作工艺存在着诸如材料特性的限制、制

作工具的好坏、模型师个人能力强弱等隐患，增加了

模型成品制作的不稳定性。经过研究，基于3D打印技

术的动漫手办制作工艺具备了以下五点优势。

1.3D打印的可重塑性

3D打印技术制作手办不会受到尺寸问题的约束，

不会因为模型制作尺寸不合人意而全部推倒重做，传

统工艺中用黏土材料制作时常常出现局部不协调或者

比例不准确的情况，即使是经验丰富的原型师也会出

现这类错误，例如制作完身体后发现头部比例略小，

或者是衣服部件尺寸太大，当这种情况发生时，模型

已经没有机会再进行修改，基本上只能重新制作。而

3D打印技术能随时在软件中进行细节的调整，也可

以在完整的3D模型制作完成后进行局部拆分修改。

2.材料浪费率低

材料浪费率也一直是动漫手办公司需要考虑的一

项指标，在原模的制作过程中，因技师雕废原型，产

生了大量废品材料，所以无形中提高了公司制作手办

的成本。3D打印技术则没有这方面的问题，其产生的

废料极少，几乎没有浪费，为公司节约了成本，同时

也减少了材料浪费带来的污染问题。

3.非线性制作流程

传统工艺中的搭架——上泥——塑形——精

修，是一种线性过程，原型师在制作原模的过程中常

图4悟空打印坊制作的3D打印星际争霸人族机枪兵手办

5.多样的色度选择

传统制作工艺中的涂装上色需要原型师对色彩有

着非常敏锐的嗅觉和独到的理解，很多模型在白模阶

段还保持着优良的品质，一旦到了涂装上色阶段则会

因为原型师水平不够而遗憾被涂装成次品。3D打印技

术在3D数字雕刻软件的支持下拥有全套配色库，其

丰富、便捷的调色板功能，方便原型师进行色彩的选

择和调试，遇到不和谐的色彩搭配时修改起来也非常

方便。如图5所示，是美国原型师AliJalali通过3D

打印技术所做的僵尸蝙蝠侠上色成品手办，逼真的色

彩完全的还原了角色在动漫中的造型[15]。

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五、总结

总而言之，3D打印技术的出现，给动漫手办制

作行业开辟了一条新的路径，相比传统动漫手办制作

工艺流程中的刻板、缓慢，结合3D打印技术后，其

制作的过程变得更加便捷，自由度更高。而今，很多

动漫手办制作公司都开始尝试这种3D数字化设计软

件和全自动机械化雕刻机结合的新技术来制作大红大

紫的动漫IP手办。未来，也会有更多的公司在这块

领域上进行开拓，虽然现在的3D打印技术还没有发

展成熟，不过笔者相信，随着越来越多的人才进入这

个领域展开研究，假以时日，3D打印技术便完全有

机会来取代传统动漫手办制作工艺，届时模型制作领

域将迈向新的时代。

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.

[15]精品3D伊朗3D角色设计师AliJalali作品欣赏-，

/a/205668106_256748.

（责任编辑黄群）

图5AliJalali的僵尸蝙蝠侠手办

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