應用3D打印技術，探索數字藝術的新形勢，或許可以稱之為“3D打印物化的藝術”，已露出了端倪。2018年，麻省理工學院和哈佛大學的研究小組研發(fā)出了一種多材料體素打印技術，可以更大程度上實現3D打印數據向實物的直接轉換。這種新技術，可以將需要打印的材料數據集直接轉化為物理模型，這一成果極大地降低了預處理的需求，創(chuàng)建了更加直接的數據到實物轉換過程，架起了連接物理數據和數字信息的橋梁。使用其最新的多材料體素3D打印技術，研究人員可以實現將數字化圖像轉換為體素級的3D打印數據，可實現更高精度的3D打印。同時，該技術也為跨學科領域的潛在應用提供了可能性。

目前，新西蘭惠靈頓的維多利亞大學的碩士生約瑟夫·科丁頓（Joseph Coddington）進行了一個課題研究，著眼于如何將體素3D打印用于具有設計重點和創(chuàng)意輸出的研究方法，而不是僅僅從技術角度單一研究新技術的進步。科丁頓使用體素3D打印技術復制了藝術家克勞德·莫奈（Claude Monet）的Waterlillies收藏品中的一幅畫，該作品集是莫奈在1914-26年間創(chuàng)作的一系列畫作?？贫☆D選擇Stratasys的J750 3D打印機來生產照片，首先使用Adobe的Photoshop軟件對繪畫進行數字化處理。

什么是體素3D打印？

簡而言之，體素打印使用戶可以在模型的整個體積中為每個點（稱為體素）定義顏色。體素是像素的3D版本，是3D對象的最小可區(qū)分元素。在體素打印過程中，將對像素進行全彩色3D打印并具有選定的材料硬度功能。

科丁頓之前曾進行過另一個涉及體素3D打印的項目，那個項目旨在將該技術確立為膠片捕捉的新手段，并提出.stl文件的替代方案。通過實驗，科丁頓意識到，通過使用體素3D打印打印膠卷素材，他可以使膠卷存儲過程全面重生。正如他當時所描述的，該項目旨在“展示體素印刷可以提供的新應用”，同時展示該技術的藝術品質。

體素打印莫奈畫作

當新的3D打印技術出現時，科丁頓發(fā)現了一種趨勢，即研究更多地集中在開發(fā)的技術方面，而忽視了許多創(chuàng)造性因素。他解釋了他的體素3D打印方法背后的理論基礎，將其作為一種技術，不僅可以用來促進數字世界和物理世界之間的聯系，還可以用來促進視覺素養(yǎng)和基于工藝的數據之間的聯系。

他繼續(xù)解釋道：“以設計為重點的研究讓我能夠產生新的想法，適用于新技術的獨特性和能力，在這種情況下，3D打印圖像，如繪畫和使用繪畫技術生成3D打印圖像?！?/p>

為了實施他的項目，科丁頓使用了一臺Stratasys J750 3D打印機。獲獎的J750最初于2016年推出，具有混合和匹配全色域漸變的能力，用于不需要后處理的逼真的3D打印。自那以后，J750已經進行了幾次更新，包括2019年的醫(yī)療升級，以及去年年底擴展的功能，包括生物力學精確的矯形應用。

科丁頓選擇3D打印這幅莫奈的 Waterlillies的畫作，因為他認為這比通過2D平面能更好地顯示光線在圖像中的移動方式。通過在3D打印圖像中照亮光線，科丁頓可以顯示莫奈在2D繪畫中無法捕獲的圖像的深度。

他在項目解釋中說：“池塘里的水往往漂浮著漂浮的物質碎片?！?當光透過水體時，這些碎片會出現在不同的深度。莫奈通過分層繪畫來捕捉這種感覺。但是，他的圖像仍然僅限于2D平面。體素打印可以使該2D平面顯現，并提供了要散布在整個制作對象中的材料碎片。

科丁頓使用了編輯軟件Adobe Photoshop，以數字方式復制了Monets的分層畫法。根據對莫奈作品的觀察，科丁頓構建了15層，每層都以數字即興的方式涂上顏色，然后再將它們層疊起來。最后，科丁頓使用J750對數字圖像進行3D打印。

“這項研究突出了體素打印方法，并提供了一系列體素打印，可以物理地渲染原始數字圖像，從而構造其材料輸出，并具有在數字領域內工作的優(yōu)勢?！彼偨Y說： “因此，體素打印的設計可以展示原始圖像的肉眼或視覺數據，并在不破壞其視覺特征的情況下，以物理方式呈現該對象，提供了這個對象的裸眼質量。”