陶瓷虚拟仿真——木叶盏制作工艺
2025/7/15 10:20:37

一、概述

木叶盏又称树叶盏,是这几年比较流行的一种茶盏,在茶盏里面有一片栩栩如生的叶子而出名。相传是古代江西吉州烧制建盏时一片树叶掉落到盏内,工人没有注意到就直接放入窑内烧制了,开窑后就出现了神奇的一幕,杯子里面的树叶被烧进了釉内,并且栩栩如生完整的保存了下来。因此木叶盏是吉州窑传统制瓷技艺的代表性作品。

工人们经过历代推敲打磨,终于形成了体系精微、巧夺天工的木叶盏制作工艺,然而其核心技艺高度依赖眼传手授的经验积累,传授后人难度极大。为突破这一传承瓶颈,现代虚拟仿真技术应运而生——通过精准复刻施釉厚薄、贴叶角度、窑火变幻等关键环节,将匠人千百年沉淀的手上功夫转化为可量化、可交互、可迭代的数字化实验,使这项濒危的非遗技艺得以永续传承。

木叶盏制作工艺虚拟仿真实验是一种基于先进数字化技术(如高精度3D建模、动态物理引擎、沉浸式VR/AR交互)构建的实验教学工具。它以宋代吉州窑特色陶瓷——木叶盏为对象,全方位模拟其选叶处理、施釉贴叶、高温烧制等复杂工艺环节。该工具通过可视化呈现微观反应(如釉料熔融流动、叶脉碳化显影)和沉浸式操作体验(如虚拟施釉力度控制、叶片角度调整),不仅有效规避了真实实训中的材料损耗、时间冗长及场地设备限制等难题,更旨在突破传统口传心授模式的局限,为学习者提供可量化分析、可重复试错的交互平台,最终实现对这项濒危非遗技艺的高效习得与创新传承。

二、木叶盏制作工艺虚拟仿真实验介绍

        本实验借助虚拟仿真技术,以木叶盏为教学切入点,通过自主学习的方式教授传统制瓷技艺,学习传统文化内涵。通过仿真技术真实还原全工艺流程,在pc端即可完成木叶盏制作工艺的学习,反复观看操作流程、反复练习,打破了传统教学中的地域限制,降低操作成本和风险,让每个学生都有机会动手操作,全面提升学生专业技能。

陶瓷虚拟仿真——木叶盏制作工艺

2.1学习目的

1. 加深对木叶盏烧制工艺的理解,掌握基本的工艺要求。

2. 以木叶盏为例,使学生在对木叶盏的学习和掌握中,通过类比分析,归纳总结等方式,实现对陶瓷文化、陶瓷烧制原理、以及其他陶瓷制作工艺的了解和掌握。

3. 使学生具有规范化的实验意识和实际操作能力,最大程度降低陶瓷制作时操作中的能源消耗和资源浪费。

2.2木叶盏制作工艺虚拟仿真实验功能介绍

        木叶盏制作工艺虚拟仿真实验包含3项功能:教学实操、综合考核、实验评估报告。

        实验由三维动画演示交互过程,支持多用户同时登陆学习。

        支持木叶盏制作工艺学习。

        支持在线考核木叶盏制作工艺。

        支持生成实验评估报告并保存至本地。

2.2.1教学实操

        “木叶盏制作工艺虚拟仿真实验”主界面点击“教学实操”功能,进入教学实操界面。

        教学实操包括实验操作提示(步骤提示、文本说明)和工具认知、原料认知、传统文化认知等陶瓷知识学习,使学生清楚认知实验流程和相关知识点以及文化内涵。

(一)获取柸体(步骤仿真模拟)

        泥料认知:点击桌子上的泥料,查看泥料信息,了解不同泥料特征;

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        泥柸选择:点击桌子上的泥料选择合适的泥料,进行柸体制作,点击高亮的泥料进行选择。(选择泥料后)选择合适的拍打位置(选择合适的拍打位型有利于坯泥成最佳的拍打位置一般为坯泥的中心位置)侧边、中心;

        拉柸:点击拉柸机开关,打开拉柸机,将泥料拍打成为圆柱状;

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        选择柸形:请点击架子上的坏型选择要完成的坏型,点击高亮坯型进行选择;

        拉柸成形:拉坯成型已完成,请点击拉坯机开关,关闭拉坯机;

        取柸:请点击毛坯,取下毛坯查看毛坯(观察毛坯形状是否完整,坯体纹理是否正常);

        晾柸:选择晾柸时间(选择合适的晾坯时间,有有利于坯体的成型,最最佳的晾坯时间一般为2小时)1小时、2小时、3小时(随着时间推移陶泥干燥过程中坯体颜色会慢慢变淡,半干状态最适宜进行下一步利坯工序此时坯体有一定硬度,碰触不变形,不黏手,陶泥干燥过程中坯体颜色会慢慢变得更白,彻底干透后才能进行下一步利坯工序);

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        工具选择:晾坯完成,接下来进行修坯环节,请先选择修坯工具,放入工具箱;补水笔:用于粘合鹿皮垫前打湿拉坯机,修坯刀:用于坯体底部和外部多余材质的修理,环形修坯刀:用于坯体内部和坯体盖沿的修理;

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        粘合鹿皮垫:请打开工具箱,选择补水笔湿润拉坯台,并粘合鹿皮垫;

        放置毛柸:请点击架子上的毛坯,将毛坯倒立放置到拉坯机上;

        修底部:请点击拉坯机开关,打开拉坯机并选择合适的转速(选择合适的转速,有利于坯体底部的修理,最佳的速度一般为中速)低速、中速、高速;请打开工具箱,选择利坯刀修理毛坯底部;

        修外部:请打开工具箱,选择利坯刀修理毛坯外部;

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        放置石膏利柸桶:外部修理已完成,请关闭拉坯机,放置石膏利坯桶;请点击左侧工具台上的石膏利坯桶,放置到拉坯机上;利坯桶没有放置到拉坯台中心位置,请点击利坯桶,将利坯桶放置到拉坯台中心位置;利坯桶放置完成,请点击坯体将坯体放置到利坯桶上;

陶瓷虚拟仿真——木叶盏制作工艺

        修内部:请点击拉坯机开关,打开拉坯机并选择合适的转速(选择合适的转速有利于坯体内部的修理,最佳的速度一般为中速)低速、中速、高速;请打开工具箱,选择环形修坯刀修理坯体内部;

        修盏沿:请打开工具箱,选择环形修坯刀修理坯体盖沿;毛坯修理完成,请点击拉坯机开关,关闭拉坯机;

        柸体干燥:请点击毛坯,将毛坯放置到架子上进行干燥;请选择坯体干燥时间(选择合适的风干时间,有利于坯体的成型,最佳的风干时间一般为2小时)1小时、2小时、3小时;坯体干燥完成,接下来进入低温素烧。

(二)低温素烧(步骤仿真模拟)

        柸体筛选:将鼠标移动到坯体上查看坯体信息,选择合适的坯体(选择合适的坯体进行素烧前应先查看坯体的相关情况,最佳的材质为光滑没有破音);

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        装窑(电窑):请点击打开素烧炉,将坯体装入素烧炉(素烧需要马脚和硼板,堆叠4-6层为宜);柸体装入完毕,关闭素烧炉;请点击素烧炉设定素烧温度(选择合适的素烧温度,有利于坯体的成型,温度选择过高或者过低都会影响素烧效果,最佳的素烧温度为800℃)1200℃、800℃、300℃;

        启动窑炉:请点击素烧炉开关,开启素烧炉烧制坯体;

        素烧过程:观察素烧炉判断烧制情况;

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        关闭窑炉:烧制完成,请点击素烧炉开关关闭素烧炉;

        自然降温:请等待素烧炉内温度降到室温;

        开窑:素烧已完成,请点击打开素烧炉,取出坯体放到晾坯架上。

(三)制备釉浆(步骤仿真模拟)

        制备色彩

        1.将制备色料的各原料过60目筛网混合均匀(请老师提供1.色料可用照片2.过网筛照片3.混合均匀后照片如果此工艺过程中有更多的交代事项最好一并提供)

        2.后在1240°C煅烧煅烧时间为1-2h使色料性质稳定(请老师提供过程中的素材照片如果此工艺过程中有更多的交代事项最好一并提供)

        3.然后水洗出去可溶性物质最后粉碎过300目筛网制得(请老师提供1.水洗过程照片或视频2.粉碎过程照片或视频3.色料成品照片如果)此工艺过程中有更多的交代事项最好一并提供

        制备熔块

        1.将制备熔块的各原料混合后研磨均匀(请老师提供1.熔块照片2.混合过程照片或视频3.研磨均匀后照片,如果此工艺过程中有更多的交代事项,最好一并提供)

2.然后在780℃下加热1-2h(请老师提供过程中的素材照片,如果此工艺过程中有更多的交代事项,最好一并提供)

3.高温熔融后,快速淬冷制得(请老师提供过程中的素材照片,如果此工艺过程中有更多的交代事项,最好一并提供)

制备釉料

1.将各原料和谁按照1:0.7的比重,放入球磨机{请老师提供球磨机素材,如果此工艺过程中有更多的交代事项,最好一并提供}

2.刚玉球不可以超过研磨罐容积的二分之一刚玉球直径不超过1cm球磨时间约30min球磨机转速为90r/min保证秋末颗粒可以通过目数为120目的筛网制备完成(请老师提供过程中的素材照片或视频如果此工艺过程中有更多的交代事项最好一并提供)

(四)施釉(步骤仿真模拟)

        夹持柸体:请点击上釉夹,加持坯体;

        粘釉:请点击上釉夹,将坯体浸入釉料桶沾釉;

        晾柸:请点击上釉夹,取出坯体,并将坯体放置到晾坯架上晾干;

        擦底:晾坯完成,请点击坯体并倒立放置到拉坯机上;请点击拉坯机开关,进行海绵擦底;擦拭完成,请点击拉坯机开关,关闭拉坯机;请点击坯体并观察;点击柸体并观察。

(五)装饰木叶(步骤仿真模拟)

        叶片选择:请选择合适的叶子;

陶瓷虚拟仿真——木叶盏制作工艺

        叶片清洗:请将叶片清洗干净(叶片展平放入烘干箱,调节烤箱温度和时间,选定不同的温度和时间会有对应叶片烤糊和损坏的结果,叶片应该上下整齐叠压摆放,叶片以每层3-4片为宜,叶片上方放置专用吸水板压平,时间注意每三分钟观察叶片烤制情况,根据叶片状态控制结束时间点);

        叶片烘干脱水:点击烘干机开关,打开烘干机;选择合适的压板(选择合适的压板有利于叶子水分的蒸发,选择玻璃板可能会在烘干过程中发生破裂,选择不透气的陶板会导致叶片中的水分不能彻底蒸发,最佳的压板为粗糙透气的陶板);点击叶片,将叶片放入烘干机进行烘干脱水;叶片放入完毕,请点击阀门,关闭烘干机;点击烘干机控制板,设置烘干温度和时长(选择合适的烘干温度以及时间,有利于叶子中水分的完全蒸发,最佳的温度时长为200C5min3006min2005min1004min;参数设置完毕,请开启烘干机进行烘干(叶片展平放入烘干箱,调节烤箱温度和时间,选定不同的温度和时间会有对应叶片烤糊和损坏的结果,叶片应该上下整齐叠压摆放,叶片以每层3-4片为宜,叶片上方放置专用吸水板压平,时间注意每三分钟观察叶片烤制情况,根据叶片状态控制结束时间点);正在进行烘干;请查看叶片烘干情况;关闭烘干机;点击阀门,打开烘干机;点击叶片,取出叶片;点击叶片查看叶片烘干情况;

        装入匣内:点击窑炉,开启窑炉;将完成的坯体和叶子装入匣体;

        装入窑炉:将完成的坯体和叶子装入匣体;装入完成,请将匣体装入窑炉,关闭窑炉。

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(六)电窑炉烧制(步骤仿真模拟)

        安全检查:选择合适的窑炉(选择合适的窑炉柴窑和气窑也是可供选择的窑炉之一但最佳的窑炉为电窑炉);使用窑炉前请先进行安全检查(可用手掌再离窑炉门微开40-60cm的安全距离感受是否干燥);

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        排自由水阶段:窑炉进入排自由水阶段;

        排结构水阶段:窑炉进入排结构水阶段;

        设置温度阶段:点击窑炉设置窑炉烧成温度(选择合适的烧成温度,温度过高或过低会导致出现次品盏,最佳的烧成温度为1235℃)1335℃、1235℃、1135℃;点击窑炉设置窑炉开窑温度(选择合适的开窑温度,最佳的开窑温度为150℃)350℃、250℃、150℃;点击窑炉设置窑炉烧成时间(选择合适的烧成时间,最佳的烧成时间为10h13h10h7h

陶瓷虚拟仿真——木叶盏制作工艺

        高温烧制阶段:窑炉正在进行高温烧制,请等待;

        降温阶段:烧制完成,窑炉正在进行降温,请等待。

(七)成品展示(步骤仿真模拟)

        开窑:点击窑炉进行开窑操作;请取出盖体,并点击盖体查看烧成情况进行分类(该步骤对成品盖进行分类,叶子完整且颜色鲜艳为精品叶子不完整或者叶子颜色灰白则为次品)。

        在模拟过程中,操作者会面临多次“选择题”,如“窑炉选择”时,操作者可根据提示,选择本次实验模拟所需“窑炉”,如选择错误,将无法进行下一步,并会弹出提示“选择错误”,当用户选择正确的“窑炉”时,则会按照步骤,进行下一步模拟操作练习。

        可重复点击学习,可任意跳转步骤学习。

2.2.2综合考核

        “木叶盏制作工艺虚拟仿真实验”主界面点击“综合考核”功能,进入综合考核界面。

        综合考核包括交互实验操作和知识点考核两部分,检验学生对实验操作和知识的掌握程度。

        操作者根据“教学实操”功能中学习到的工艺流程进行木叶盏制作工艺自主考核(包含获取柸体、低温素烧、制备釉浆、施釉、装饰木叶、电窑炉烧制、成品展示),场景中无操作提示,无步骤提示,每一步操作均设置相应分值,操作正确得分,操作失误则扣分,满分为100分,实验结束后,会统计操作者得分(实验评估报告显示),并指出操作扣分原因(方便操作者查看并反思学习)。

2.2.3实验评估报告

        实验结束后,系统生成实验总分,实验报告,支持保存实验报告至本地电脑。