數(shù)字繪圖中分形的藝術(shù)展現(xiàn)

摘要：隨著科技的不斷發(fā)展，分形在各行各業(yè)的藝術(shù)展現(xiàn)極為普遍，分形思想已經(jīng)成為人們研究各個(gè)領(lǐng)域的途徑和手段。本文研究了通過(guò)數(shù)字繪圖形式來(lái)表達(dá)的分形理論，通過(guò)分形藝術(shù)展現(xiàn)它的審美價(jià)值及其應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：分形；數(shù)字繪圖；分形藝術(shù)

一、 分形圖形的理論描述

“分形”是對(duì)某一事物的不確定性描述，即分形是一類(lèi)不能用經(jīng)典幾何方法描述的“不規(guī)則”集合。分形圖具有局部與整體的自相似性，自相似性就是幾何對(duì)象的一個(gè)局部放大后與其整體相似。這些分形圖特征與性質(zhì)表現(xiàn)在具有結(jié)構(gòu)的無(wú)限精細(xì)性；形態(tài)的不規(guī)則性；維數(shù)是非整數(shù)性及生成的圖形具有反復(fù)迭代性。分形圖主要是通過(guò)數(shù)學(xué)建模，語(yǔ)言編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的，分形的無(wú)窮玄機(jī)和美感，使得數(shù)學(xué)的深?yuàn)W與抽象的不再枯燥乏味，體現(xiàn)出的不僅僅是分形的抽象哲理，又是分形的具體感受，更是一種藝術(shù)創(chuàng)造。分形是科學(xué)與藝術(shù)的體現(xiàn)，美妙絕倫的分形圖符合美學(xué)規(guī)律，因此，我們稱(chēng)生成的分形圖為分形藝術(shù)。

以前，一些數(shù)學(xué)家和程序設(shè)計(jì)師開(kāi)始利用新興設(shè)備計(jì)算機(jī)，繪制絢麗的分形圖。 但當(dāng)時(shí)這些數(shù)學(xué)家和程序設(shè)計(jì)師大多對(duì)藝術(shù)沒(méi)有很深的研究，起初，他們并不認(rèn)為這樣生成的分形圖為“藝術(shù)”，以免和藝術(shù)界人士發(fā)生沖突。當(dāng)時(shí)就有一些大膽的人士對(duì)外宣稱(chēng)，計(jì)算機(jī)是視覺(jué)藝術(shù)的一種新工具，稱(chēng)這種方法為“計(jì)算機(jī)藝術(shù)”。這些人不顧藝術(shù)界的反對(duì)，繼續(xù)自己的研究與探索并積累了大量的研究成果，為今天出現(xiàn)的 Photoshop、CorelDraw等著名的軟件提供了基礎(chǔ)，今天這些軟件都可以繪制出深?yuàn)W的分形圖片。

利用計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)筑了今天以數(shù)字計(jì)算為框架的全新的數(shù)碼藝術(shù)?！皵?shù)字化設(shè)計(jì)”這一新穎的詞匯在現(xiàn)代設(shè)計(jì)領(lǐng)域被頻繁引用。分形圖是從事分形藝術(shù)創(chuàng)造人士根據(jù)數(shù)學(xué)算法轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)代碼而生成，這些算法產(chǎn)生的圖形是無(wú)限的，局部放大若干倍，圖形結(jié)構(gòu)與整體仍相似并不失真，這些圖案是非常精彩的。這些圖形與自然界的萬(wàn)物結(jié)構(gòu)是相符的，由海岸線到宇宙空間的描述，原來(lái)的傳統(tǒng)幾何是無(wú)法表達(dá)的，但用分形圖來(lái)描述就方便了很多。在分形圖的描述中還有一個(gè)問(wèn)題是著色，選擇好的顏色，可以得到精致絕倫的圖案。如果選擇的顏色不好，得到的分形圖就不能被認(rèn)可。

分形圖片一度不被人們認(rèn)可，但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，從事分形研究的人士越來(lái)越多，分形理論被分析的越來(lái)越透徹，經(jīng)過(guò)許多專(zhuān)家學(xué)者的歸納總結(jié)，得出分形圖屬于藝術(shù)之分支，它是傳統(tǒng)藝術(shù)的延續(xù)和發(fā)展。分形圖從屬于藝術(shù)的范疇，有著傳統(tǒng)美學(xué)理論的延續(xù)，但也具有自身的美學(xué)特征。雖然傳統(tǒng)美學(xué)理論是數(shù)字藝術(shù)美學(xué)的基石，但它確實(shí)帶給大家一種全新的視覺(jué)感受。它不僅打破了傳統(tǒng)意義上對(duì)象的一般認(rèn)識(shí)規(guī)律，而且也支撐著整個(gè)數(shù)字化藝術(shù)的美學(xué)大廈。

二、分形圖形的審美價(jià)值

美，是分形圖給每一位觀賞者的第一印象。除了圖形本身所體現(xiàn)出來(lái)的和諧、對(duì)稱(chēng)、奇異等美學(xué)特征以外，這些圖形可以使人著迷，其中還有一個(gè)原因就是這些分形圖有理性的科學(xué)洞察力與感性的藝術(shù)魅力，這兩者架起一座認(rèn)知自然界的橋梁。人類(lèi)的這兩種認(rèn)識(shí)模式開(kāi)始在對(duì)自然界的探索中結(jié)合起來(lái)。所以分形圖是科學(xué)與藝術(shù)的結(jié)合產(chǎn)物，分形藝術(shù)則是結(jié)合的創(chuàng)造。

分形圖的創(chuàng)作需要非常復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法，一般人比較難以理解。分形圖依賴于科學(xué)分析，然而藝術(shù)卻憑借直覺(jué)，絢麗的分形圖是科學(xué)的理性和藝術(shù)的感性完美融合，更是數(shù)學(xué)學(xué)科和藝術(shù)學(xué)科的統(tǒng)一。因?yàn)榉中闻c自然數(shù)理內(nèi)涵挖掘，數(shù)字繪圖出的分形圖給人以極大的藝術(shù)震撼，它也是人類(lèi)審美需求的和諧與統(tǒng)一體現(xiàn)。分形圖在藝術(shù)上具有和諧的色彩和美的形式，主要體現(xiàn)在和諧與統(tǒng)一、均衡與對(duì)稱(chēng)、特異與變化這三個(gè)美學(xué)規(guī)律。分形圖在某種意義上它是全新的一種視覺(jué)顯現(xiàn)，超越了傳統(tǒng)圖形的表達(dá)。1.和諧，分形圖中的和諧是一種數(shù)學(xué)上的和諧，是一種顏色向另一種顏色的過(guò)渡，更是一個(gè)形狀向另一個(gè)形狀的轉(zhuǎn)變，它是流暢的，是一種自然地過(guò)渡。2.對(duì)稱(chēng)，分形圖中的對(duì)稱(chēng)是畫(huà)面中的局部與整體的對(duì)稱(chēng)，也是局部與局部的對(duì)稱(chēng)；3.平衡，分形圖中的平衡是一種動(dòng)態(tài)的平衡，是畫(huà)面各個(gè)部分在變化過(guò)程中相互制約的平衡；4.變化，分形圖中的變化是纏繞、分叉、不規(guī)整邊緣的不斷變換，讓人感覺(jué)是一種自然天成的效果。

傳統(tǒng)意義上的圖形美，是具有悠久的歷史和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，但是對(duì)于現(xiàn)代設(shè)計(jì)卻要求藝術(shù)的創(chuàng)新。對(duì)于分形圖的出現(xiàn)本身就是藝術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。分形圖有強(qiáng)烈的視覺(jué)沖擊力，為數(shù)字圖形設(shè)計(jì)師提供了一個(gè)尚待發(fā)展的空間，使圖形的視覺(jué)表達(dá)在傳統(tǒng)圖形的基礎(chǔ)上發(fā)展并壯大。

三、分形圖作為藝術(shù)的應(yīng)用

作為數(shù)字化設(shè)計(jì)藝術(shù)范疇的分形為拓展藝術(shù)領(lǐng)域打開(kāi)了又一新的空間。分形圖繪制出變幻奇妙、超乎想象的圖形是用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編程而來(lái)。分形呈現(xiàn)的美不再是傳統(tǒng)審美對(duì)形象的認(rèn)識(shí)，它帶給觀賞者一種全新的視覺(jué)感受。傳統(tǒng)美學(xué)理論是數(shù)字化藝術(shù)美學(xué)的基石，傳統(tǒng)美學(xué)又為數(shù)字化藝術(shù)美學(xué)大廈的支撐。所以說(shuō)分形藝術(shù)是傳統(tǒng)美學(xué)理論的延續(xù)且具有自身的美學(xué)特征。它結(jié)合了科學(xué)的分析和藝術(shù)的直覺(jué)，是數(shù)學(xué)學(xué)科和藝術(shù)學(xué)科的統(tǒng)一，是理性與感性完美的融合。分形圖中蘊(yùn)含著無(wú)窮的創(chuàng)造力，使欣賞者不能很容易地看出里面的所有內(nèi)涵，正如法國(guó)印象派大師雷諾阿所說(shuō)的，“一覽無(wú)余則不成藝術(shù)”，藝術(shù)作品的偉大之處就在于它的含蓄和深?yuàn)W。我們對(duì)分形圖的理論研究主要目的就是能把這些美麗的圖形裝飾到我們的生活中。應(yīng)用分形圖的藝術(shù)美，我們可以把分形圖裝裱成裝飾畫(huà)，可以分形圖案貼到服裝、家紡、家具等物體上作為圖案修飾。分形，是以非整數(shù)維形式充填空間的形態(tài)特征，分形的研究和使用為當(dāng)代動(dòng)畫(huà)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展起到了推波助瀾的作用，它使操作更為便捷、運(yùn)動(dòng)畫(huà)面更為真實(shí)、畫(huà)面的運(yùn)動(dòng)也很復(fù)雜。分形作品本身具有的無(wú)窮細(xì)節(jié)，在表現(xiàn)自然景觀上相當(dāng)精細(xì)。把這一特性應(yīng)用到動(dòng)畫(huà)、電影等領(lǐng)域會(huì)產(chǎn)生意料不到的視覺(jué)沖擊效果。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)在分形動(dòng)畫(huà)繪制上發(fā)展較為緩慢，分形動(dòng)畫(huà)被關(guān)注的人也很少。但國(guó)外在影視界，分形動(dòng)畫(huà)的發(fā)展已經(jīng)很多年。如著名的盧卡斯電影公司，在利用分形方法創(chuàng)造出與眾不同的景觀，慢慢地，人們就接受了分形。分形在人們的心目中不再覺(jué)得神奇和深?yuàn)W。將來(lái)分形的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛，現(xiàn)在很多科學(xué)家及其分形愛(ài)好者正在向分形的多維及其高維進(jìn)軍，我們期待分形的更廣域的空間的開(kāi)發(fā)。

總之，分形作為一種新的概念，正在向各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用去探索。分形圖正在以嶄新的面貌被各個(gè)學(xué)科研究及應(yīng)用。只因分形圖蘊(yùn)含哲理，造型獨(dú)特，所以應(yīng)用前景非常廣闊，我們期待分形愛(ài)好人士開(kāi)闊出更加廣闊的領(lǐng)域。

【作者單位：陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院】