3D 打印技术在舞台剧道具设计制造中的应用研究

随着影视行业的蓬勃发展，以及广大观众越来越高的欣赏要求，现有影视道具的设计制造水平成为了制约影视行业发展的重要因素之一，而且现有制造方法已经不能够满足现代影视剧对于影视道具质量的需求。以 3D 打印为代表的先进制造方式，越来越多的应用到了影视道具的设计制造当中，研究 3D 打印技术在影视道具中系统化、体系化的应用，已经成为一项重要的研究课题。影视道具作为整体影视创作过程中不可缺少的戏剧性元素之一，在影视作品中发挥着不可小觑的功能。影视道具在影视作品中传递丰富的信息和表达符号，对影视作品时代背景、氛围环境等特征起到潜移默化的的作用。同时，辅助表演人员刻画人物的性格、情感变化，内心矛盾，推动影视情节的戏剧性变化，引领故事高潮，道具都发挥着不可替代的作用。随着 3D 打印技术的不断发展，能够突破传统工艺限制，实现复杂造型的精准呈现，同时缩短制作周期、降低定制成本。本文分析 3D 打印技术在舞台剧道具设计制造中的应用，为舞台剧道具设计制造的数字化升级提供参考。

一、3D 打印技术应用于舞台剧道具设计制造的价值

从设计自由度角度分析，传统道具制作受材料特性和加工方式制约，复杂镂空结构及曲面造型等无法精准实现，而 3D 打印通过分层叠加的制造原理直接根据数字模型打印出任意复杂结构的道具。例如在奇幻题材舞台剧中需要呈现具有不规则纹理的魔法道具，3D 打印能完美还原设计师的创意构想，让抽象的艺术理念转化为具象的舞台道具，从而增强舞台视觉冲击力。分析制作效率方面，传统道具制作需经历设计、开模、加工及组装等多个环节，一套复杂道具的制作通常需要数周甚至数月时间，无法适应舞台剧排演中频繁的道具调整需求。3D 打印技术省去了开模等中间环节，从数字模型到成品的转化仅需数小时至数天，为演出排演争取了宝贵时间。分析成本控制情况，传统定制化道具因需单独制作模具或手工雕刻，成本随复杂度呈几何级增长，而 3D 打印无需模具，材料利用率达 90% 以上，尤其适合小批量、个性化道具的制作。对于资金有限的中小型剧团，3D 打印能以较低成本实现高品质道具制作，同时保证了道具的一致性与精细度。

二、舞台剧道具设计制造现存问题与3D 打印技术的解决优势

（一）传统道具设计制造的局限性

传统舞台剧道具设计制造模式存在很多痛点，在设计环节，传统设计依赖二维图纸转化，设计师的创意常因工艺限制被迫妥协，很难实现复杂造型的精准呈现，在制作环节面临周期长、效率低的问题，传统道具制作多采用手工雕刻、机械加工等方式，对于结构复杂的道具需多人协作完成，且制作过程中易出现尺寸偏差，需反复修改调整。此外，传统道具材料多为木材、石材等天然材料，加工难度大且易损坏，道具使用寿命短，会增加演出成本。

（二）3D 打印技术的针对性解决能力

3D 打印技术的特性能够精准解决传统道具设计制造的痛点，3D 打印支持从数字模型到实体道具的直接转化，设计师可通过三维建模软件自由创作，无需考虑工艺限制。借助 3D 扫描技术能够快速获取实物原型的数据信息，进行二次设计优化，例如数字化复刻改良传统道具能够保留文化内涵的同时提升实用性。分析在效率提升方面，数字模型设计完成后立即启动打印流程，且支持多件道具同时打印，大幅缩短制作周期。对于演出排演中临时调整的道具需求，3D 打印能在数小时内完成修改与重新制作，通过修改数字模型重新打印只用短短时间便完成调整，确保排演进度。

三、3D 打印技术在舞台剧道具设计制造中的创新路径

（一）构建数字化设计制造流程

建立数字建模—虚拟验证—打印制作—组装调试的全流程数字化体系是 3D 打印技术应用的基础，设计阶段采用参数化建模软件精准设计道具造型，同时引入虚拟现实（VR）技术，让设计师和导演在虚拟场景中预览道具与舞台环境的适配效果，提前发现问题并优化，虚拟验证环节运用有限元分析软件模拟测试道具的结构强度、重量分布等，确保道具满足舞台使用需求。打印制作阶段根据道具特性选择合适的打印工艺，小型精细道具采用光固化成型（SLA），大型场景道具采用熔融沉积成型（FDM），并通过切片软件优化打印参数，提高打印效率与质量。

（二）优化材料与工艺选择策略

工作人员应根据舞台剧道具的功能需求与舞台呈现效果科学选择3D 打印材料与工艺，对于需要高强度、耐磨损的道具，例如兵器、工具类道具，选用 ABS 或尼龙材料，通过选择性激光烧结（SLS）工艺打印确保道具具有足够的结构稳定性。对于注重视觉效果的装饰类道具，采用光固化树脂材料通过高精度 SLA 工艺实现细腻的表面质感和丰富的色彩表现，可模拟金属、石材及木材等多种材质效果。针对特殊功能道具开发专用材料方案，例如制作轻质道具采用蜂窝结构填充结合PLA材料，重量较传统材料减轻 50% ，制作发光道具选用透光树脂，配合内置光源实现均匀发光效果。

（三）创新道具制作管理模式

工作人员应建立适应 3D 打印技术的道具制作管理模式，提升制作效率与质量管控水平，实施数字化协同管理，搭建云端设计平台，实现设计师、制作人员及导演之间的实时数据共享与沟通，减少信息传递误差。还应推行模块化设计与标准化生产，将舞台剧常用道具拆解为标准化模块，建立模块化数字模型库，制作时根据需求组合不同模块提高道具的复用率，同时建立道具数字档案库，记录每款道具的设计参数、打印工艺、材料选择等信息，形成可追溯的制作流程，为后续道具的复制、维修和改良提供依据[1]。

四、3D 打印技术在舞台剧道具中的应用案例与实践效果

（一）历史题材舞台剧道具应用

在历史题材舞台剧《长安往事》中，3D 打印技术成功解决传统道具很难复刻的难题，该剧需要大量具有唐代风格的器皿、头饰等道具，传统手工制作成本高且难以还原历史文物的细节特征。制作团队通过3D 扫描技术获取唐代文物数据，经数字化修复后采用光固化树脂材料打印道具主体，再通过后期上色处理模拟青铜、玉石等材质效果。最终制作的唐代酒器、发簪等道具纹饰细节还原度达 95% ，制作周期较传统方式缩短 60% ，演出中获得观众与业内专家的一致好评。

（二）奇幻题材舞台剧道具应用

奇幻舞台剧《魔法奇缘》大量运用 3D 打印技术制作特效道具，实现了传统工艺无法完成的艺术构想，剧中魔法水晶球道具采用透明树脂材料 3D 打印，内部设计复杂镂空结构，配合内置 LED 灯组实现光影变幻效果，可变形的魔法杖道具通过多材料复合打印完美结合刚性主体与柔性关节，演员可通过操作实现形态转换。这些创新道具让奇幻场景的呈现更加真实生动，充分体现了 3D 打印技术对舞台艺术表现力的提升作用 [2]。

结束语​

3D 打印技术为舞台剧道具设计制造带来革命性变革，解决了传统工艺的痛点，更拓展了舞台艺术的表达边界。3D 打印技术通过数字化设计、快速成型、材料创新等优势让舞台剧道具从功能实现走向艺术创新，为观众带来更丰富的视觉体验。虽然目前在技术成本、人才储备等方面仍存在挑战，但随着技术的不断成熟和应用的深入推进，3D 打印技术必将成为舞台剧创作的重要支撑。日后，相关部门及人员需进一步加强技术研发与艺术创新的融合，让 3D 打印技术更好地服务于舞台剧艺术的发展。

参考文献

[1] 赵一璟 .3D 打印技术在影视文化产品设计中的应用 [J]. 化纤与纺织技术 ,2022,51(11):185- 187.

[2] 王嘉睿 .3D 打印技术在影视道具设计制造中的应用研究 [D]. 河北科技大学 ,2022.

本文系2024 年湖南省大学生创新项目课题，数字化时代下基于3D打印技术的表演专业教辅道具创新研究，编号：S202412303122