3D打印技术的应用极其广泛：从食品到汽车零部件应有尽有，这种技术可利用各种材料来打印各种形状的物体。电影制作领域是3D打印充分发挥其潜力的另一领域。许多获奖无数且极受观众欢迎的电影都会用到3D打印来设计各种道具、布景、零件等，例如《阿凡达》《钢铁侠》《星球大战：原力觉醒》或《黑豹》。
电影业现在可以利用3D技术的设计自由度和灵活度，将其置于大银幕的聚光灯下！这就是我们会见增材制造（即3D打印）领域的各种电影制作者、设计师和参与者，以更多地了解3D打印对电影的影响的原因所在：这种技术能否取代当今使用的一些技术？它可以带来哪些优势，以及需要克服哪些限制？
电影业处在不断发展的进程中——只要将一部40年前上映的电影对比最近上映的电影，光是特效上的差异就令人咋舌。如今，我们的目标是让观众沉浸在一个尽可能逼真的电影世界中——或至少在科幻电影中尽可能地接近抽象现实。这就是布景、道具和服装成为许多电影类型的关键元素的原因。
为了实现这一目标，电影世界必须适应时常发生的变化，始终尝试使用最新的技术，利用它们的优势。这种演变早在18世纪由多个单一图像组成段落产生运动的频率就已经开始。1895年常被认为是电影的诞生之年，卢米埃尔兄弟成功开发了一种电影技术，其中包括一种以黑色但无声的方式放映电影的设备。32年后，美国开启了有声电影的时代，随后又迎来了彩色电影。尽管声音和色彩的结合代表着电影行业的巨大变革，但进步并不止于此：将3D打印技术引进电影制作技术是电影行业的又一巨大进步。
电影行业受到许多变化的影响
将 3D 打印技术应用于电影，有什么优势？
观众变得越来越注重细节，这也对电影制作者所制作作品的质量和精准度提出了更高要求。因此，在制作电影时，电影制作者需要注意最细微的细节，不仅是内容上的细节，还有设计上的。即使是配饰或服装中最细枝末节的元素也可以发挥重要作用。茱莉亚·科纳（Julia Körner）以其3D打印系列和为美国电影《黑豹》（Black Panther）制作3D打印服装而闻名，她解释了3D打印设计的戏服与常规服装的区别：“对于常规服装来说，穿着的方便性和美观性是最重要的，而戏服设计还必须考虑到故事、演员、布景、后期制作等方面。”
制作尽可能详尽的布景，实现这一目标可能需要几天、几周甚至几个月的工作。采用传统的制作技术需要大量的人力劳动。如果要为大量的角色制作服装，例如展现整个军团的场景，难度会更甚。在这种情况下，3D打印可以实现一定程度上的可复制性，这意味着设计师可以设计好模型，并在很短的时间内多次将模型3D打印出来。电影制作者吉尔斯-亚历山德烈·德硕（Gilles-Alexandre Deschaud）同时也是一位具有10年从业经历的3D打印设计师，他最出名的作品就是短片《Chase me》，其中的所有角色和道具都是3D打印的，他表示：“3D打印主要是能做到两件事——节省了元件制作的大量时间（从而获得显著的经济效益）并提高质量。3D打印的模型可以做到十分精确、细节。同时，进行迭代来改进其中的部件或纠正问题也很容易。”
短片《Chase Me》中，吉尔斯-亚历山德烈·德硕用3D打印技术制作了超2500个角色和道具
将3D打印运用于电影世界使得首先创建原型或打印出几个不同版本并互相比较变成可能。这提供了更大的灵活性。如果某个部件在拍摄过程中损坏，可以迅速重新打印一个。此外，只需要经过简单的修改，在演员还没有试过之前就可以把一个部件设计出来；在制作完成前无需调整至其自身的尺寸。由于部分3D打印机的运输难度相对较小，可以在拍摄场地进行实地生成道具，这能避免道具经历长距离且花费不菲的运输。
除了节省时间和成本之外，3D打印还能提供极大的设计自由度。它可以制作出其他制作方式无法制成的零部件。例如，概念艺术家兼电影制作者维克多·马丁（Victor Martin）告诉我们：“在我最近的也是最伟大的作品之一中，我为法雅节的Pichiavo艺术家组合制作了数字雕塑；这件艺术品是由一块高26米的异常复杂的木头制成，节日派对以焚烧这块巨型木头雕塑结束。这是一次非常奇妙的经历。”
这种设计自由度一部分来自可用于3D打印的材料种类多样。除了美观，在拍摄过程中，3D打印作品还有实用优势：由于使用了轻质材料并创建了空腔，这样能制作出更加轻便的服装和道具，但它们在银幕上看起来却十分坚固。
图中精致的帽子由茱莉亚·科纳设计，如果不依靠3D打印技术无法制成
从模型到最终成品
在开始实际的打印工序前，需要根据你的想象或3D扫描来建立3D模型。杰森·洛佩兹（Jason Lopes）多年来一直供职于Legacy Effects视效公司，他使用Autodesk Maya、Inventor、Fusion 360、Modo、Solidworks软件，展示了电影行业可用的各种（3D打印）软件。茱莉亚·科纳也认可这些软件。她解释道，（3D打印）可以使用各种各样的软件，在建筑领域也是如此，在该领域建造（一个3D模型）可能需要几天到几周的时间。如果是不同寻常的设计，她则有她自己的一套算法。
这些软件解决方案还可以实现更加高效的协作。维克多·马丁说：“现在，导演可以更轻松且清晰地看到3D设计，有时甚至能打印出来并进行绘制，以获得更好的可视化效果。这不仅对导演来说很有用，对摄影师来说也是一样，这能帮助他们更好地观察光线是如何改变和影响拍摄空间的。在前期制作阶段投入时间和金钱总比在实际制作阶段中浪费要好。”
杰森·洛佩兹在一众技术中选择了3D打印技术设计并制作出了著名的钢铁侠服装，他告诉我们：“当你负责为某个人设计服装或配饰时，数字化发挥着重要的作用。这需要扫描穿着对象的头部和身体。这些数据能让你参照演员的真实身材比例设计服装。你还可以将这些扫描数据以低分辨率3D方式打印出来，甚至可以按数据拿泡沫做模具，检查与打印出的部件是否匹配，这样服装可以在最终真人试穿前用更短的时间制作出来。”3D扫描展示出3D打印的细节程度和可定制性。无需采用手动量体，3D打印就可以提供更加可靠的结果。
现在市面上有如此多可选项，要回答这个问题可不是件易事！3D打印公司维捷（英国）的总经理詹姆斯·里维斯（James Reeves）表示，电影行业是一个“非常秘密的行业”。决定选择何种3D打印机的其中一个重要因素就是预算。例如，由于成本问题，起初吉尔斯-亚历山德烈·德硕打算使用一台FDM打印机，但随后，幸好Formlabs公司提供了支持，他换成了Form 1打印机。他表示，这台打印机能打印出质量更好的作品，即使是极小的部件。
多色技术在电影行业已经十分流行，它能比其他工艺提供更高水平的逼真度。例如，获得金球奖最佳动画提名的《遗失的环节》（Missing Link）正是采用Stratasys的J750打印机。这款3D打印机基于PolyJet技术，可以打印多种色彩。设计师茱莉亚·科纳使用的是这款机器的最新版本 —— J750 M，这一版本可以实现直接在织物上打印，而无需将已经打印出的部分缝合到织物上。科纳解释说：“这台机器在便携性、功能性和色彩美学方面为我们打开了全新的设计可能性。”
直接在织物上打印变成可能，图源：茱莉亚·科纳
在大部分情况下，3D打印出的部件还需要进行再加工：因此，你需要根据你的项目计划或长或短的后期加工时间。
维克多·梅林（Victor Marin）说：“在将作品送去打印之前还需要准备好网格文件，并且，取决于不同的3D打印技术（如FDM，树脂3D打印等），须对部件进行重新加工。有时需要用传统方式对部件甚至整个模型的特定部分进行调整。每年，3D打印机制造商都会尝试改进其机器以制作出更优质的打印品，避免进行清理。”杰森·洛佩兹甚至解释说，后期加工步骤会占据99%的制作时间，其中包括移除支撑结构，清理模型，弄平表面。在某些情况下还需要手动绘制部件以添加更多细节。
3D 打印在电影行业的挑战
上文提到的后期加工时间对于使用3D打印技术的电影制作者来说尤其难把控。除了大大影响电影制作的时间因素，这还会导致高昂的人员成本。（电影制作）通常需要制作大量的服装和道具并对其进行手动后期加工，因此十分耗时。例如吉尔斯-亚历山德烈·德硕的短片《Chase Me》，仅一个角色的后期加工时间就需要20分钟，所有角色总共花了800个小时！
《遗失的环节》是一部采用3D打印技术的动画片，图源：LAIKA
3D打印技术在电影行业遇到的另一个挑战是需要了解该技术以及其工作原理及优势。杰森·洛佩兹的经验是：大多数娱乐公司不使用增材制造软件，这会使得理解用于数字显示设备/媒体的数字产品以及如何正确使用它们进行增材制造变得更加困难。这样做十分复杂，且耗时更长，但归根究底，要将一个大型优化的工作流从概念转变为现实也只有这样做，没有其他更好的方法。
3D 打印在电影行业的未来
3D打印已经为许多令人兴奋、获得大奖的电影项目做出了贡献，但这项技术并不止于此！我们无法获得有关未来项目的更多信息——电影行业依旧保密，但这并没有阻止我们衡量增材制造技术对电影行业的影响。这些技术能否成为服装设计和道具开发不可或缺的一部分，甚至取代其他流程？毕竟，在过去，电影行业经常受到技术变革的影响，而这往往是推动行业发展的动力。
对于吉尔斯-亚历山德烈·德硕来说，3D打印已经在电影行业中占有一席之地：“我们可以看到，3D打印已经被广泛应用于电影制作，从定格动画电影到美国大片、广告，3D打印常被用来制作道具/布景元素。不仅如此，这项技术还可以在设计阶段用于确认定制/概念设计等。显然，3D打印技术在电影中的未来清晰可见。”
维克多·梅林认为，鉴于数字制造或模型的3D扫描能比手动制作更快完成，3D打印技术将在未来扮演更加重要的角色。但是，他建议不同制造方式应该共存，并提醒不要完全用其替代传统制造方法。他说：“比如当你制作一尊雕像时，只需要简单的点击几下鼠标就能调整其大小，甚至改变比例和姿势，难度更小。当你使用3D扫描仪时这一点也很有用，因为你可以通过扫描创建非常准确的模型。我们已经在3D技术方面取得了巨大成功，但也不能忘记传统的方法。”
同时，茱莉亚·科纳还呼吁新旧两种方法的融合。她将3D打印视为另一种设计可能性，这种技术可以制作出传统制作方式所不能制作出的复杂精细的结构。在她的作品中，她试图通过自己的方式将两种方式结合起来，使传统与进步相统一。
