前言

雷切機是一台 2D 的工具 — 它能切、能雕，但永遠只在一個平面上操作。然而，當你把多層 2D 切片堆疊起來，奇蹟就發生了：平面的板材變成了立體的作品。

這個技法在英文裡常被稱為 Layered Laser Cut Art 或 Stacked Laser Cut Sculpture。原理很簡單：把一個立體的圖案分解成多個層次，每一層切在一片板材上，然後像三明治一樣疊起來。層與層之間加上間隔，利用陰影和深度形成立體感。

我第一次看到多層堆疊作品是一個山景燈箱 — 五層不同輪廓的山脈剪影，後方打光，光線透過層間的縫隙投射出漸層的陰影，美得不像話。那時候我就決定一定要自己做一個。

這篇文章會從設計思維、圖層對位、間隔結構到組裝技巧，完整走一遍多層堆疊作品的製作流程。

設計思維：把 3D 拆成 2D

前後分層 vs 上下堆疊

多層堆疊有兩種主要方向：

前後分層（Shadow Box 風格）

  • 每一層是一個平面剪影
  • 層與層之間有固定間距
  • 從正面觀看，利用陰影和遮擋產生深度感
  • 適合：風景、城市天際線、動物剪影

上下堆疊（地形模型風格）

  • 每一層是一個等高線的輪廓
  • 層層疊起形成立體的地形或造型
  • 從上方或側面觀看
  • 適合：地形圖、抽象雕塑、文字立體化

設計流程

  1. 確定主題和視角：你要做什麼？從哪個角度看？
  2. 決定層數：通常 4-8 層效果最好。太少缺乏層次，太多組裝困難
  3. 繪製每一層的輪廓：由後（最遠）到前（最近），或由下到上
  4. 加上間隔結構：設計間隔柱或邊框
  5. 排版匯出：把所有層放在一起排版，準備雷切

前後分層作品實作

設計一個山景燈箱

我們來設計一個經典的五層山景。這個作品從後到前分為：

  • 第 1 層（最後方）：背板，純底色，開一個長方形窗口讓光透過
  • 第 2 層：遠山輪廓，山脈線條較平緩
  • 第 3 層：中景山脈，起伏較大
  • 第 4 層：近景山脈或樹木剪影
  • 第 5 層（最前方）：前景框架，可以加裝飾邊框

每一層的尺寸一致（例如 200mm x 150mm），但輪廓不同。

繪製圖層

在 Illustrator 或 Inkscape 裡，每一層一個圖層：

圖層 1 (Back):   長方形外框 + 內部挖空（透光窗口）
圖層 2 (Far):    長方形外框 + 上方山脈輪廓（下方挖空）
圖層 3 (Mid):    長方形外框 + 中景山脈輪廓
圖層 4 (Near):   長方形外框 + 近景樹木 / 山脈輪廓
圖層 5 (Front):  裝飾邊框

設計要點：

  • 每層的外框尺寸完全一致，確保疊起來對齊
  • 外框的四個角落各開一個 對位孔（直徑 3mm），所有層的孔位一致
  • 山脈輪廓由後到前越來越高、細節越來越多
  • 相鄰層的輪廓不要太相似，要有明顯差異才有層次感

材料選擇

| 層 | 材料 | 顏色/效果 |
|—-|——|———–|
| 第 1 層（背板） | 3mm 白色壓克力或描圖紙 | 均勻散光 |
| 第 2-4 層 | 3mm 椴木合板 | 深色剪影 |
| 第 5 層（前框） | 3mm 椴木合板 | 可上色或保持原色 |

也可以全部用同一種材料但不同深淺的木板，或者用不同顏色的卡紙（更輕便，適合掛在牆上）。

圖層對位設計

對位是多層作品最關鍵的技術。如果層與層之間對不齊，整個作品就歪了。

方法 1：對位孔 + 定位柱

最簡單也最可靠的方法：

  1. 在每一層的四個角落（或邊緣特定位置）各開一個小孔
  2. 組裝時用定位柱（木棒、壓克力棒、螺絲）穿過所有層
  3. 孔的直徑 = 定位柱直徑 + 0.2mm（容差）
定位柱直徑：3mm 木棒
孔的直徑：3.2mm
孔的位置：距離邊緣 8mm，四角各一個

方法 2：邊框嵌套

設計一個外框，每一層都嵌入外框的溝槽裡：

側面圖：
┌─┬─┬─┬─┬─┐
│ │2│ │4│ │  ← 板材（2 和 4 層）
│ ├─┤ ├─┤ │
│ │ │3│ │ │  ← 板材（3 層）
│ ├─┤ ├─┤ │
│ │ │ │ │ │  ← 間隔
└─┴─┴─┴─┴─┘
  外框 側板

外框側板上每隔固定距離切一道溝槽（寬度 = 材料厚度 + 容差），每一層板材的邊緣插入對應的溝槽。

方法 3：tab 對位

在每一層的邊緣加上小突起（tab），對應的下一層有對應的凹槽。這樣疊放時自然對齊。

┌──┐
 ──────┘  └──────  ← 第 N 層，邊緣有凸起
 ──┐          ┌──  ← 第 N+1 層，邊緣有凹槽
   └──────────┘

間隔柱設計

層與層之間的間距決定了作品的立體深度和陰影效果。

間距選擇

  • 5-8mm：適合小型作品（150mm 以下），層次分明
  • 8-15mm：適合中型作品（150-300mm），有明顯的陰影深度
  • 15mm 以上：大型作品，可以放入 LED 或其他元件

間隔柱材料

| 材料 | 優點 | 缺點 |
|——|——|——|
| 雷切木片堆疊 | 厚度精確，和作品風格一致 | 需要額外切割 |
| 木棒 / 壓克力棒 | 容易取得 | 需要確認直徑 |
| 六角銅柱 | 金屬質感，極精確 | 價格較高 |
| 3D 列印 | 可自訂形狀 | 需要 3D 印表機 |

用雷切做間隔柱

最方便的方式是用和作品同樣的材料，切出一組小方塊或小圓片：

間隔柱設計：

    

  • 形狀：圓形（直徑 8mm）或方形（8x8mm）
    • 

  • 中心孔：3.2mm（配合定位柱）
    • 

  • 每層間隔需要的數量：4 個（四角各一個）
    • 

  • 總數：(層數 - 1) x 4

如果要 10mm 的間距但材料只有 3mm 厚，可以疊 3 片（3+3+3=9mm，接近 10mm）。

黏合技巧

白膠（木工膠）

適合木質材料。塗薄薄一層，夾緊等待乾燥。

  • 優點：牢固、便宜、乾燥後透明
  • 缺點：需要等待（至少 30 分鐘）
  • 小技巧：用牙籤塗膠，避免溢出

瞬間膠（三秒膠）

適合需要快速定位的場合。

  • 優點：快速固化
  • 缺點：容易滲出白痕、黏到手
  • 小技巧：只在接觸面的幾個點上點膠，不要滿面塗

雙面膠

適合紙質或輕量作品。

  • 優點：乾淨、快速
  • 缺點：長期可能脫落
  • 選擇：3M VHB 等高黏度雙面膠

螺絲固定

如果使用對位孔 + 定位柱的方式，可以在柱的兩端用螺帽固定，完全不需要膠水。

螺絲 → [層1] → [間隔] → [層2] → [間隔] → [層3] → ... → 螺帽

這種方式的好處是可拆卸，以後想修改或更換某一層都很方便。

上下堆疊作品實作

地形模型

想做一個山的地形模型？流程如下：

  1. 取得等高線資料：從地圖網站下載 DEM（Digital Elevation Model）資料
  2. 在軟體裡生成等高線：用 QGIS 或線上工具把 DEM 轉成等高線向量
  3. 每條等高線就是一層：匯出每條等高線的封閉路徑
  4. 雷切每一層：用不同厚度的材料，或全部用 3mm 板材
  5. 堆疊黏合：由底（最低海拔）到頂（最高海拔）依序疊起

使用 Slicer for Fusion 360

Autodesk 以前提供一個免費工具叫 Slicer for Fusion 360（現在叫 123D Make 的後繼），可以把任意 3D 模型自動切片成雷切用的 2D 圖層。雖然官方已經停止維護，但網路上還找得到。

替代方案：

  • Flatfab：開源的 3D 切片工具
  • 手動切片：在 Fusion 360 或 Blender 裡用 Boolean 運算，每隔固定高度切一刀

切片間距

切片的間距取決於你的材料厚度：

  • 材料 3mm → 每 3mm 切一層 → 層數 = 總高度 / 3
  • 例如一個 30mm 高的模型 → 10 層

如果想讓地形更平滑，可以用砂紙打磨層間的階梯狀邊緣。

打光與展示

背光燈箱

前後分層的作品最經典的展示方式是背光：

  1. 在最後方放一片均勻散光的材料（描圖紙、磨砂壓克力、LED 導光板）
  2. 後方放 LED 燈條
  3. 光線透過各層的剪影，產生前暗後亮的效果
  4. 層間的陰影會隨著光源角度變化

頂光 / 側光

上下堆疊的作品適合用頂光或側光：

  • 頂光：強調層間的陰影和高度差
  • 側光：產生戲劇性的明暗對比

用一盞可調角度的小型 LED 燈，試不同角度找到最美的光影。

無背光展示

不加燈也可以很好看。利用木材本身的色澤和層間的陰影，在自然光下就有不錯的效果。可以掛在牆上或放在桌面展示架上。

外框設計

一個好的外框可以大幅提升作品的質感：

  • 深框：把多層作品完全包在框裡，像一個立體的畫框
  • 開放框：只有上下或左右的支撐，側面開放可以看到層次
  • 浮動框：作品用透明的壓克力棒固定在框裡，看起來像漂浮

設計檔案管理

多層作品的設計檔案會比較複雜，好的管理習慣很重要：

命名規則

project_name/
├── design/
│   ├── layer_01_back.svg
│   ├── layer_02_far_mountain.svg
│   ├── layer_03_mid_mountain.svg
│   ├── layer_04_near_trees.svg
│   ├── layer_05_frame.svg
│   └── spacers.svg
├── layout/
│   └── all_layers_arranged.svg    ← 全部排版在一張圖上
├── photos/
│   ├── assembly_01.jpg
│   └── finished.jpg
└── notes.txt                      ← 參數記錄

排版原則

把所有層排在一張圖上，用不同顏色標記不同用途：

  • 每一層之間留 5mm 間距
  • 同一層的內外切割用不同顏色
  • 間隔柱排在角落空餘的位置
  • 標注每一層的編號（用額外的圖層，不實際切割）

小結

多層堆疊是雷切領域裡最具藝術感的技法之一。它把「平面的限制」變成了「分層的優勢」— 正因為每一層都是平面的，才能有清晰的剪影和乾淨的陰影。

製作多層作品的關鍵要點：

  1. 設計時就想好層次分佈：哪些元素在前、哪些在後
  2. 對位精準度是品質的關鍵：用對位孔或嵌套結構確保對齊
  3. 間隔距離影響立體感：太薄沒有深度，太厚作品太沉重
  4. 打光是最後的魔法：好的光線可以讓普通的作品變得驚豔

這個技法的延伸空間非常大。你可以做風景、城市、動物、人像、抽象幾何，甚至把地圖或建築圖面立體化。每一個作品都是獨特的，因為你定義了每一層的內容。

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