从榫卯结构到木雕花板：三维技术在传统家具传承上的应用探索

我国传统家具作为中华文明的组成部分有着悠久灿烂的历史，为了更好的对其留存、传承并创新应用，东北林业大学材料科学与工程学院李鹏、陶毓博研究团队与哈尔滨喜之林文化产业投资公司合作，应用三维扫描与打印技术对传统榫卯、家具结构及装饰用木雕花板的建模与数字化制造进行了应用探索。

（1）传统榫卯模型库的建立与打印

目前研究团队已开发出传统榫卯结构数字模型库，模型库包含66种参数化榫卯结构文件，可三维打印成所需比例的实物，这为传统榫卯结构研究提供了实物化的模型，对其在现代家具设计创新应用具有重要意义中。如图1所示以棕角榫为例的三维模型与打印。

图1 棕角榫模型与三维打印

（2）传统家具结构的数字模型

项目组以榫卯模型为基础采用同步建模技术、部件间建模等方法建立了不同种类的传统家具的零部件结构模型，并可实现传统家具模型的零部件打印后装配及家具整体打印。随着三维打印机可打印尺寸的增加，今后可实现传统家具的1:1复制。

图2 传统家具结构模型（以圈椅为例）

图3 家具部件（圈椅坐面）的打印与装配

图4 圈椅的整体打印

（3）木雕花板的数字化留存

应用三维扫描设备对木雕花板实物进行扫描，采集目标物体表面的三维点云数据，利用点云数据拟合曲面获得实体数字模型，完成实物到数字模型的转换，数字模型文件可进行三维打印也可利用数控雕刻设备进行加工复制。

   图5 暗八仙纹木雕花板实物

   图6 三维扫描模型和3D打印实物