陶艺家拿一片刮板轻轻靠近转动的坯体，弧线就会影响器皿的轮廓。换成陶瓷 3D 打印，类似变化往往需要在桌面软件里建模、调整参数，再交给切片程序生成路径。熟悉材料的手势，与机器最终怎样移动，中间隔着几层转换。

发表于 CHI 2026 的《Clay ARTools: Precise Machine Toolpath Editing for Clay 3D Printing With Craft-Inspired Direct Manipulation Tools in AR》，将刮板、印章和刷子转成 AR 中的数字工具，让创作者在空间里直接编辑打印路径，并借助计算完成纹理和重复图案。

论文图 1：通过数字刮板、纹理与重复修饰器编辑路径，再制造陶瓷杯。蓝色路径视图与实体结果在图中分别展示。

眼前的线，决定机器怎样挤出泥条

Clay ARTools 操作的核心对象是一串三维路径点，而不是只供观看的外壳模型。它们决定打印机怎样沉积陶泥。系统把路径显示为细管状结构，通过 HoloLens 2 追踪手势，让人抓取、移动和缩放数字工具，再将修改导出为机器指令。

刮板负责改变局部形状；切到轮廓模式时，一处编辑可以作用于同层整圈路径，像在陶轮旁调整器形。印章依据灰度图案，使接触区域的路径点产生不同位移；刷子主要选择区域，配合其他效果使用。

论文图 6：刮板局部塑形、轮廓模式、刷子遮罩和给工具添加纹理修饰器的操作。

这里所谓“精确”，主要来自计算如何处理路径点。为减轻手部追踪噪声，刮板操作还会进行平滑处理。它不意味着人能在空中像数控机床一样稳定定位：精细摆放印章仍然困难，手势本身也需要练习。

这种区分很重要。工具可以让一个动作产生规则结果，却没有消除输入误差；AR 中看见路径，也不等于已经模拟出湿泥的全部表现。

让手势与程序各做擅长的部分

系统提供重复、纹理和遮罩三类修饰器，可以与数字工具组合。用户做一次局部操作，重复修饰器把同样变化分布到器皿周围或不同高度；纹理修饰器把灰度图像映射到路径点，形成细小起伏或更大的垂落线圈；遮罩则保护选中区域，避免后续编辑影响它。

因此，人可以通过手势决定纹理放在哪里，用计算控制规则重复与逐点细节。例如，先沿瓶身刷出一条保护区域，再分别处理上下两侧，就能在自由划定的分区中组织不同表面。

这些工具也允许自定义。创作者可把实体刮板的轮廓做成图像导入，或绘制新的灰度纹理，再打印样品检查效果。修改的不只是最终器皿，也包括自己使用的工具。熟悉的陶艺比喻，为理解数字操作提供入口，数字修饰又扩展了实体工具原本做不到的组合。

论文图 14：路径纹理与陶泥行为的关系：右侧一组通过调整灰度图案改善过度垂落导致的器壁下沉。

不过，路径中的图案到了陶泥上会继续变化。论文展示了一组调整：较大的无支撑线圈垂落过多，让整面器壁下沉；修改纹理后，第二个版本才得到更稳定的结构。这个来回说明，材料试验并没有被数字界面省掉，反而成为定制工具时必需的反馈。

AR 也能把已有实物留在设计现场。团队先打印一个杯子，再以它为参照设计互相嵌合的第二个杯子。这展示了在原尺寸环境中判断形状关系的机会，但不是对装配精度的系统测量。

二十三件作品，不能当成二十三位用户的验证

研究采用与专业陶艺家共同开发的方式。八个月中，研究人员六次到工作室交流，累计现场工作十四天，再通过多轮使用、打印和讨论改进功能。陶艺家 Timea 是论文共同作者，参与了技术与设计贡献，不是一位独立招募的实验参与者。

团队制作了 23 件实物，展示形状、纹理、局部自由编辑和参考已有物件设计等可能性。它们说明原型可以生成多种可打印结果，不能换算成面向一般用户的成功率，也没有证明 AR 比桌面软件更快或更容易学。

在详细的艺术家使用记录中，Timea 先绘制纹理、检查打印样品，再逐渐熟悉手势与工具组合。论文记述约两小时有研究人员随时答疑的探索后，她对独立使用更有信心；后来的花瓶与碗设计各约十分钟完成。这个时间只对应特定设计过程，不包含前期学习、打印和烧制。

论文图 19：共同作者陶艺家 Timea 制作的花瓶与碗，展示重复纹理和局部手势编辑；不是独立用户对照实验结果。

她的经验揭示了一种实际收益：直接看到并修改路径，减少了外部切片器再决定形状的不确定性，也便于在不规则器形上组织纹理。但她原本就熟悉传统陶艺和陶瓷打印；这份经验还不能推广为新手无需学习就能上手。

为什么值得关注

Clay ARTools 把“熟悉手工工具”与“精细操纵机器路径”接到一起，让空间动作决定编辑区域，计算负责复制与点级变化。它展示了数字制造怎样借鉴工艺逻辑，同时发展出新的表达方式。

当前最明显的缺口，是没有触觉与材料阻力反馈。碰到虚拟器皿时，手里感觉不到湿泥；路径预览也不会完整预测坍塌、下沉等结果。论文没有正式用户研究或结构化可用性评估，证据主要支持表达范围和专业共创中的可行性。

要进一步判断它能服务哪些陶艺家，需要纳入不同经验用户，观察学习、定位控制及实际工作室流程。作者也设想将编辑延伸到打印进行中，但当前展示的主要流程仍是先设计、再导出与制造。把这一边界说清楚，才能更准确地看到它已经打开的空间。

资料来源

论文：Clay ARTools: Precise Machine Toolpath Editing for Clay 3D Printing With Craft-Inspired Direct Manipulation Tools in AR；

作者：Joyce E Passananti, Emilie Yu, Timea Tihanyi, Tobias Höllerer, Jennifer Jacobs；

会议：Proceedings of the 2026 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI ’26), April 13–17, 2026, Barcelona, Spain；

DOI：https://doi.org/10.1145/3772318.3791878