網(wǎng)絡(luò)空間藝術(shù)的光色互動設(shè)計及其體驗研究

朱韻衡 陳 童

基督教《圣經(jīng)》第一章《創(chuàng)世紀(jì)》之始，上帝最先給人類帶來的就是神圣的生命之光。光線，因為是人類感官所能得到的一種既輝煌又壯觀的經(jīng)驗，所以才會在原始的宗教儀式中受到人們的頂禮膜拜。光是世界萬物之源，無論是牛頓的粒子學(xué)說、惠更斯的彈性波動說，還是愛因斯坦的光量子學(xué)說，許多不同時代、不同領(lǐng)域的科學(xué)家都對光的產(chǎn)生進(jìn)行了系統(tǒng)的研究與討論。而色彩是光最明顯的特性，因為有了光線，才產(chǎn)生顏色，這種復(fù)雜的特性在人類看世界的時候極大地增加了他們的滿足感。色彩的本質(zhì)是一種光波運動，是由不同波長的光刺激人的感色機(jī)體產(chǎn)生的視覺感受，事實上就是以光為媒介的一種感覺。現(xiàn)代光學(xué)學(xué)者和色彩藝術(shù)理論家一致認(rèn)為“光是色之母、色是光之子”。色彩能夠吸引人們關(guān)注細(xì)節(jié)，這種力量沒有其他視覺元素可以與之相提并論，而所有的這一切都是以光作為前提。

一、光作為人類感知空間的基礎(chǔ)

自從人們因為雷電引燃草木而認(rèn)識光后，便知道光是可以用來照亮黑夜的，它給人類帶來了一個五彩繽紛的世界。17世紀(jì)開始，就先后有不同的科學(xué)家對光的產(chǎn)生進(jìn)行討論和研究。直到1900年，德國物理學(xué)家馬克思·普朗克總結(jié)了之前的研究結(jié)果，指出光是一種物質(zhì)，也是一種能量波。當(dāng)光照射到物體上時，就和物體發(fā)生了聯(lián)系，當(dāng)光將帶有被照物體的信息進(jìn)入人眼的角膜后，通過水晶體和玻璃體的折射，到達(dá)眼球最內(nèi)一層的視網(wǎng)膜，使人產(chǎn)生了視覺。由于大腦不能直接加工來自外界的電脈沖，所以視網(wǎng)膜中的視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞要將光的電能轉(zhuǎn)化為大腦可以處理的化學(xué)能，經(jīng)由腦神經(jīng)傳入大腦中?？梢?，人類視覺的產(chǎn)生與光是分不開的，光線成為構(gòu)成空間視覺影像與感知空間的必要因素，光的到達(dá)將空間展示在我們面前。如果沒有光線的照射，就沒有空間的認(rèn)知，人們也就無法從視覺上感受到空間的存在。斯蒂文·霍爾說：“光的不同入射方式，光產(chǎn)生的陰和影，光的透射、折射和反射以及光的透明、半透明、不透明的狀態(tài)結(jié)合在一起，對空間進(jìn)行了定義和再定義。光使空間產(chǎn)生變化，形成了一種不確定的狀態(tài)，光參與了空間的創(chuàng)造和再組織。”①

二、光作為建構(gòu)空間感知的手段

從古至今，人類不斷深入地理解光的真正意義。色彩來源于光，我們在光照范圍內(nèi)看到的各種不同顏色都是因為光而形成的，因此在不同的光源下會自然地釋放出刺激視覺及影響我們情緒的光彩磁波。②遠(yuǎn)古時期人們受自然光照的局限，而現(xiàn)代科學(xué)家可以用精密的設(shè)備儀器來解析光，藝術(shù)家可以用絢麗的色彩來描繪光，建筑師可以用不同形狀與大小的容器來捕捉光，使光逐漸成為人們表達(dá)思想與生活方式的一個藝術(shù)手段。

1.基于光色的自然空間感知

在原始社會，人類的祖先只能在陽光的引導(dǎo)下構(gòu)建自己的生存空間。人們只能利用自然光照明，依靠天文信息來安排每日作息。在這種條件下，當(dāng)時的人們只能憑借自身的本能去發(fā)現(xiàn)色彩的存在，他們用礦物顏料來涂抹身體，用獸皮和羽毛做項鏈，用色彩裝飾他們的飾品和器物。他們將色彩的特性與生命感受融為一體，如與紅色關(guān)聯(lián)最古老的是鮮血的顏色，它被認(rèn)為是強大的、賦予生命力量的顏色，影響著出生、元氣和活力。因此除了對其恐懼、敬畏的意味外，他們更多的是寄予了紅色一種生命的希望。當(dāng)人死去后，同伴們會在遺體旁撒紅色的鐵礦粉，一方面表現(xiàn)出一定的審美意義，另一方面表現(xiàn)出人們想得到永生的愿望。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類社會的進(jìn)步，人類對于色彩的感知程度有所提升,在對色彩進(jìn)行視覺接受的同時，也更多地開發(fā)出新的色彩空間。

2.基于光色的人造空間感知

（1）光色流動與建筑的空間感知

建筑是一種將人包圍在內(nèi)的三維空間，因而對建筑空間光色的解讀也是對建筑光影的解讀。建筑與光從來都有著極其密切的聯(lián)系，無論是古羅馬萬神廟巨大穹頂上直徑8.9米的圓洞，還是我國民居傳統(tǒng)房屋中常見的一尺見方的天井，都顯示了前人采光的智慧。美國建筑大師路易·康對把光看成是建筑環(huán)境的創(chuàng)造者，他說：“光明是所有存在的創(chuàng)造者，光明創(chuàng)造的東西投下陰影，陰影屬于光明?！雹郛?dāng)代著名建筑大師貝聿銘提出的“讓光來做設(shè)計”更是無法掩飾他對光的迷戀。英國建筑師諾曼·福斯特說：“自然光總是不停變化著，這種光可以使建筑富有特征。同時，在空間和光影的相互作用下，我們可以創(chuàng)造出戲劇性?！?/p>

光影的藝術(shù)表現(xiàn)力主要在于表現(xiàn)空間深度、反映空間形態(tài)、創(chuàng)造空間形象、渲染氣氛以及裝飾環(huán)境等方面。而建筑空間光色的流動感主要是依靠光線和空間中的靈活隔斷來營造，如瑞士航空公司總部大樓，是一棟簡潔、白色的建筑，雖然缺乏表面色彩，但是并沒有顯得呆板。人穿梭其間時，當(dāng)光線和陰影圍繞建筑形態(tài)發(fā)生移動時，建筑會與暖色的光線、冷色的陰影相互映襯，不僅凸顯出建筑的形態(tài)，表現(xiàn)出它在不同光線環(huán)境下的不同風(fēng)貌，也可以感受到光影帶給建筑空間的運動感以及保持對空間的連貫性、一致性和流暢性的心理感受。

（2）光色韻律與雕塑的空間感知

建筑學(xué)家梁思成說：“藝術(shù)之始，雕塑為先，蓋在先民穴居野處之時，必先鑿石為器，以謀生存；其后既有居室，乃做繪事，故雕塑之術(shù)，實始于石器時代，藝術(shù)之最古也?！雹軓脑捳Z中我們可以看到，雕塑藝術(shù)的歷史源遠(yuǎn)流長，它是人類的精神產(chǎn)物，融入了人類的情感、精神和靈魂。雕塑家們始終就是在探索著空間、體積、線條、質(zhì)量、光線和運動等要素。因此，從藝術(shù)層面來說一件好的雕塑作品，必須具有強烈的空間感，它不是抽象的、無形的、不可琢磨的東西，而是可以通過視覺、觸覺、聽覺、心理等諸因素直接感受到的三維空間藝術(shù)形式。

雕塑一直是最典型的造型藝術(shù)、靜態(tài)藝術(shù)和空間藝術(shù)的代表，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們觀念的變化，反傳統(tǒng)的聲光雕塑、動態(tài)雕塑和光影雕塑等藝術(shù)形式出現(xiàn)了。雕塑家們開始使用各種輕便材料創(chuàng)作和設(shè)計雕塑，并配以光線、色彩、影像的效果，將人帶入到一個光影與色彩的三維立體空間。由于光線的加入，使得雕塑以一個全新的視角進(jìn)入到新的視覺化閱讀之中，雕塑的形體因素因為有了光線的運動節(jié)奏更加富有韻律感，雕塑的空間形態(tài)也得到了延伸。光色的變化效果讓雕塑藝術(shù)無論從視覺效果還是思想內(nèi)涵或是觀念表達(dá)都有顯著的作用，光材料讓雕塑藝術(shù)從實體走向空靈和光彩，以新的姿態(tài)和語言向前發(fā)展。

（3）光色的立體幻覺與繪畫的空間感知

從古羅馬時期的繪畫開始，人們對于繪畫中的光色就進(jìn)行了不懈的研究和追求。古羅馬時期的繪畫缺少對光的闡述，主要是對于色彩的描繪，是一種被動的接收光進(jìn)行繪畫的創(chuàng)作；文藝復(fù)興時期對于光的描繪是一種畫家心中自定的光，光是為了氣氛、環(huán)境的渲染或體現(xiàn)畫家的思想；印象派的出現(xiàn)，讓繪畫在光與色的表現(xiàn)上取得了突破性的成就，它以光、色表現(xiàn)意念和美感，將感覺到的光、色表現(xiàn)在繪畫語言中。⑤他們主張用光線和色彩表現(xiàn)瞬間的印象，莫奈在他的《草垛》作品中，描繪了光在草垛上每隔20分鐘的變化情況，賦予了畫面完全不同的氣氛感受，使畫面呈現(xiàn)出新鮮生動的感覺，這也使藝術(shù)家將關(guān)注點轉(zhuǎn)移到光與運動本身上；到了21世紀(jì)，三維立體視覺空間出現(xiàn)了，它給人帶來真實的立體的沉浸感。美國的藝術(shù)家約翰·皮尤是一名三維藝術(shù)畫畫家，他在建筑墻壁上繪出的一幅幅逼真的三維壁畫常常會騙過許多路人的眼睛，讓他們誤以為墻壁上的畫是生活中的真實場景，畫家正是運用光線陰影來創(chuàng)造空間感，讓人沉浸在光色構(gòu)建的空間中。

雖然繪畫自古以來就作為人們傳達(dá)視覺信息所依賴的工具和媒介，在一定程度上幫助人們留住了需要保留的記憶和影像，但是卻不能真實而直接地迅速捕捉與表現(xiàn)這個客觀真實的世界，它只能定格世界上一瞬間的光色。影像藝術(shù)的出現(xiàn)使人們不再通過一張張的繪畫來描繪實時的光線變化，更多的是一種對于光色進(jìn)行實時變化的記錄。

（4）光電子媒介與影像的空間感知

影像中的光色要遵循自然的光影法則和色彩規(guī)律，它不僅是自然光色的還原，更是藝術(shù)家對光色的再創(chuàng)造，它讓影片更具有審美魅力與情緒的沖擊力。而數(shù)字影像藝術(shù)中光色的運用，相比單獨使用傳統(tǒng)的布光法則有著超現(xiàn)實的效果，并且實現(xiàn)方法更便捷。主要采用調(diào)節(jié)色彩的各種屬性和燈光效果、在場景中設(shè)置虛擬光源和通過發(fā)光效果的插件等工具和算法來制作。影片《阿凡達(dá)》中潘多拉星球上的生物和環(huán)境的炫目效果就是運用了數(shù)字光色，它讓觀眾擁有了一個既神秘又奇幻的視覺體驗過程。發(fā)光的生命樹和奇異的發(fā)光動植物在視覺感官體驗上為觀者譜寫了唯美的樂章，而且不同的光亮程度和色溫所造成的心理感知又不一樣，明朗的，溫暖的光線一般給人的感受開闊、舒展、愉快；幽暗的環(huán)境、冷色的影調(diào)通常令人產(chǎn)生壓抑、窒息、哀傷、恐怖的感覺。導(dǎo)演正是利用這種光色所創(chuàng)造的意境，在不知不覺中影響著觀者的情緒和心理，此時的光色已經(jīng)和人的情感產(chǎn)生了互動，但卻不是實時的互動。而隨著三維繪制及可視化技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們找到了一種在網(wǎng)絡(luò)中能夠與人類生命和情感活動契合的光、色展示形式。

三、作為網(wǎng)絡(luò)空間基本構(gòu)成的光色及其互動設(shè)計

如今，互聯(lián)網(wǎng)在全世界進(jìn)行著越來越深刻的革命，它代表著一種嶄新的信息交流方式，網(wǎng)絡(luò)空間的出現(xiàn)為光色藝術(shù)的表達(dá)和接受提供了新的手段。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)空間環(huán)境的過程，就如同傳統(tǒng)的繪畫方式一樣，是一種著色的過程。只不過傳統(tǒng)繪畫中所使用的是用畫筆將顏料畫在畫布上，而在網(wǎng)絡(luò)空間中，著色的過程是計算光照并由此決定像素顏色的過程，需要使用光照模型表現(xiàn)出豐富的光、色變換效果。

局部光照模型是僅處理光源直接照射物體表面的光照模型。因為它渲染計算量小、算法簡單，所以通常用于實時渲染中，并且用來模擬光滑著色的曲面效果。它將三維模型各個頂點的顏色進(jìn)行平滑、融合處理，將每個多邊形上的每個點賦以一組色調(diào)值，同時給多邊形著上較為順滑的漸變色，使其外觀具有更強烈的實時感和立體動感。Gouraud模型和Phong模型都是局部光照模型，而Phong模型得到的效果會比Gouraud模型更加逼真，這完全取決于它實現(xiàn)的原理。Gouraud模型在取樣計算時，只顧及每個多邊形頂點的光影效果，而Phong模型卻會把所有的點都計算進(jìn)去，并提高了鏡面反射效果。因此效果更加真實，但運算程序也比前者復(fù)雜。

全局光照模型是處理在物體之間光照的相互作用的模型。它可以通過計算場景中全部的光線來渲染出非常逼真的光影效果，因而光線跟蹤算法和輻射度算法比較適用于真實感光線的繪制領(lǐng)域。

光線跟蹤算法的基本原理本質(zhì)上是一種按照真實世界光線投射原理反向渲染的技術(shù)，當(dāng)一條光線射到一個對象的時候，它可能進(jìn)一步反射出去。但是如果對象是透明的，那么光線將會在對象內(nèi)部進(jìn)行傳導(dǎo)。這些反射和傳導(dǎo)光線可能進(jìn)一步撞擊到其他對象，并衍生出更多反射和傳導(dǎo)光線。它能真實地模擬光線在物體間的行進(jìn)情況，并以模擬真實世界中光的某些物理性質(zhì)為最終目的。輻射度算法可以解決光線跟蹤等直接照明方法中所不能表現(xiàn)的真實世界中的照明現(xiàn)象問題。它的原理就是模擬真實世界中的光照原理，在場景中的每個位置收集所有在該位置所能看到的顏色信息，然后對這些顏色信息進(jìn)行匯總處理，作為最終該位置的顏色并對當(dāng)前的位置進(jìn)行著色。它通過制定場景中光線的來源，根據(jù)物體的位置和反射情況來計算從觀察者到光源的整個路徑上的光影效果。它能非常完美地提升動態(tài)場景的畫面效果，讓畫面更加細(xì)膩，場景細(xì)節(jié)更加明顯。

網(wǎng)絡(luò)空間中不僅可以實現(xiàn)逼真的光線效果，它還可以實現(xiàn)如同影像藝術(shù)中光色的動態(tài)變化效果。通過幾何著色器實現(xiàn)運動物體的幾何坐標(biāo)變換，配合高精度的頂點紋理拾取技術(shù)，達(dá)到監(jiān)控整個運動過程的目的和運動模糊效果；通過紋理著色器計算在色彩空間中人體皮膚顏色的每個像素值，表現(xiàn)出人體皮膚本質(zhì)特征的半透明感，呈現(xiàn)一種真實的人物皮膚效果；通過卡通著色器計算卡通風(fēng)格的光照并由此決定像素顏色的過程，它的畫面簡潔，對比強烈，效果不同于傳統(tǒng)的真實感光照模型，使用它可以構(gòu)造一個具有鮮明卡通視覺效果的虛擬世界。

四、基于光色互動的網(wǎng)絡(luò)空間感知與情感體驗

情感體驗中的體驗這個概念是到19世紀(jì)70年代才由狄爾泰加以術(shù)語化的。伽達(dá)默爾認(rèn)為體驗是一種與生命活動密切關(guān)聯(lián)的經(jīng)歷，所以體驗一般可以認(rèn)為是體驗生命為前提，具有時間上的永恒性，空間上的整體性，方式上的直接性和本質(zhì)上的超越性。這種對體驗的哲學(xué)美學(xué)上的理解同樣可以被我們運用在對光色互動的情感體驗上。

色彩與人類的感知有著極為密切的關(guān)系。人們的情感往往是由色彩引發(fā)的，情緒通常能被顏色所影響。色彩的情感表現(xiàn)主要是通過人對于某種色彩產(chǎn)生聯(lián)想得到的。心理學(xué)家指出，情感是指個體受到某種刺激而產(chǎn)生的一種身心激動狀態(tài)。哲學(xué)上的定義是：“人類主體對事物的價值特性所產(chǎn)生的一種主觀反映?！痹谒囆g(shù)領(lǐng)域，色彩的表現(xiàn)是視覺的、思想的和精神的綜合體，具有一種揭示人類情感傾向的鮮明目的性。其實，色彩本身并沒有含義，人們之所以會感覺到歡樂和悲傷，是因為它與人類生活的世界密切相關(guān)，當(dāng)人們積累的視覺經(jīng)驗在與色彩發(fā)生一定的呼應(yīng)時，就會調(diào)動人心里的某種情緒，產(chǎn)生不同的心理效應(yīng)，引發(fā)不同的情感。

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為我們建構(gòu)了一個由數(shù)字光線構(gòu)成的虛擬空間世界。它擺脫了中間實物介質(zhì)的限定，通過電信號記錄并儲存在電腦中，以光色的形式呈現(xiàn)出來。網(wǎng)絡(luò)中的光色是建立在現(xiàn)代色度學(xué)和計算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)之上的。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展將實質(zhì)材料轉(zhuǎn)變?yōu)樘摂M材料，使得原來只能在實質(zhì)材料（畫布、紙）上出現(xiàn)的色彩變?yōu)槟軌蛑庇^其變化過程的數(shù)字化光色展現(xiàn)。通過技術(shù)對光色的變化進(jìn)行控制，使得人能夠掌控色彩變換的整個過程，沉浸在這一由色彩構(gòu)成的信息空間中。梅洛·龐蒂認(rèn)為，身體本身是一個與世界和他人處于不斷對話和互動中的主體，在身體知覺深處存在著被任何理智的反思都無法達(dá)到的主體與客體、物質(zhì)與精神以及自在與自為的統(tǒng)一性。⑥這種統(tǒng)一性可以在身體接受色彩的信息時，將其轉(zhuǎn)移深化為人的意識，進(jìn)而產(chǎn)生情感體驗。網(wǎng)絡(luò)中尤其是三維網(wǎng)站中的數(shù)字光色流動的過程和韻律展現(xiàn)出人的個性化的情感的過程，也更直接地滿足了當(dāng)代人的心理訴求。

總之，數(shù)字光色的出現(xiàn)為用戶創(chuàng)造了一個可以產(chǎn)生強烈的視覺沖擊力和藝術(shù)感染力的境界，也讓色彩在網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)真實光線的流動效果成為了可能。正如麥克·盧漢所說的那樣：“媒介是人的延伸?！惫δ茏吭降募夹g(shù)不僅融入我們的生活，成為我們身體的一部分，更會成為我們心智的一部分。網(wǎng)絡(luò)空間的出現(xiàn)使得過去一些難以達(dá)到的認(rèn)識領(lǐng)域和認(rèn)知深度都找到了答案；數(shù)字光色的出現(xiàn)則是大眾對審美的進(jìn)一步需求的體現(xiàn)，它促進(jìn)了人們審美意識的提高；讓人們享受到光色的魅力，帶給用戶精神和視覺上的雙重愉悅感，影響了人們的生活方式，使觀眾在尋找信息的同時，得到全身心的享受和放松。

①戴志中、蔣坷、盧昕《光與建筑》[M]，濟(jì)南，山東科學(xué)技術(shù)出版社，2004年，第17頁。

②黃木村《色彩再生論》[M]，北京，清華大學(xué)出版社，2010年版，第3頁。

③李大夏《路易·康》[M]，中國建筑工業(yè)出版社，1993。

④梁思成《中國雕塑史》[H]，百花文藝出版社，1997。

⑤裴繼剛《光與色的視覺藝術(shù)——印象派繪畫藝術(shù)的感悟》[J]，《美術(shù)大觀》，2008年8月版，第 54-55頁。

⑥陳治國《論西方哲學(xué)中身體意識的覺醒及其推進(jìn)》[J]，《復(fù)旦學(xué)報（社會科學(xué)版）》，2007年2月版，第88頁。