數(shù)字藝術(shù)設(shè)計中的計算思維與程序美學(xué)

摘要：近年來，表現(xiàn)形式越來越豐富、交互性越來越強(qiáng)的數(shù)字藝術(shù)可謂是大放異彩，其中離不開計算機(jī)技術(shù)發(fā)展給予的傳播影響力，同時，計算機(jī)為數(shù)字藝術(shù)創(chuàng)作提供的邏輯方法論及技術(shù)支持更是重中之重。具體來講，計算思維與程序美學(xué)不容忽視，接下來著重從數(shù)字藝術(shù)設(shè)計中的制作、傳播兩個維度對數(shù)字藝術(shù)設(shè)計與計算思維之間的關(guān)系進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：數(shù)字藝術(shù);藝術(shù)設(shè)計;計算思維;程序美學(xué)

引言

如今在互聯(lián)網(wǎng)浪潮下，信息技術(shù)正以迅雷不及掩耳之勢改變著人們生活的方方面面，尤其是在教育教學(xué)中計算思維可謂是當(dāng)今的學(xué)術(shù)熱點(diǎn)，幾乎滲透所有與信息學(xué)科相關(guān)的學(xué)科中。以數(shù)字藝術(shù)設(shè)計為例，自從融入計算思維，其藝術(shù)形式也從最初的視覺漸變?yōu)槁犛X直至如今豐富多彩的超媒體形式，交互性越來越強(qiáng)，藝術(shù)可塑空間越來越大。由此，在對數(shù)字藝術(shù)設(shè)計中計算思維的討論值得進(jìn)一步探究，并在此基礎(chǔ)上加大數(shù)字藝術(shù)設(shè)計與程序美學(xué)的關(guān)聯(lián)，進(jìn)而拓展數(shù)字藝術(shù)的表現(xiàn)形式。

一、計算思維的深度解析與程序美學(xué)間的辯證關(guān)系

在傳統(tǒng)的認(rèn)知里，大多數(shù)人認(rèn)為計算思維指的是計算的技能、問題處理的過程及步驟，其實(shí)不然，計算思維并不是程序化的技能，而是運(yùn)用相關(guān)計算概念解題答疑、系統(tǒng)設(shè)計時人所有的思維活動，而且不僅是指數(shù)學(xué)思維，其中還包括除數(shù)學(xué)之外的工程思維，是種思想，更是一種概念。其核心要素主要包括計算、設(shè)計、抽象、自動化、通信、協(xié)作、抽象及記憶八個要素，簡言之，“抽象”“自動化”是計算思維的代名詞。而計算思維與程序美學(xué)作為數(shù)字藝術(shù)重點(diǎn)關(guān)注的兩項(xiàng)，二者之間可謂是順承關(guān)系。簡單來講，程序美學(xué)是基礎(chǔ)，計算機(jī)思維是融合了程序美學(xué)、計算機(jī)文化其中精粹的部分[1]。

二、數(shù)字藝術(shù)設(shè)計中的計算思維與程序美學(xué)的重要性

（一）啟迪學(xué)生心靈，開發(fā)學(xué)生智慧

計算思維是跳出計算的學(xué)科，面向所有學(xué)科的人和問題進(jìn)行求解、系統(tǒng)設(shè)計，甚至對人們的行為加以理解。不僅如此，程序美學(xué)基礎(chǔ)上的計算思維在計算學(xué)科中的體現(xiàn)更是注重解決問題的思想或者方法[2]。例如用遞歸思維進(jìn)行問題解決的案例：漢諾塔問題，通過計算很容易發(fā)現(xiàn)移動金片的次數(shù)f（n）與寶石針上的金片個數(shù)n之間的關(guān)系為f（n）=2n-1，而且n=64時，f（n）的值將高達(dá)18、446、744、073、709、551、615，如果按移動一次花費(fèi)1s計算，仍需要約5845億年才能完成。這樣的問題在現(xiàn)實(shí)中幾乎是無法實(shí)現(xiàn)的，但我們可以借用計算機(jī)的超高速在計算機(jī)中模擬實(shí)現(xiàn)。由此可見，借助現(xiàn)代計算機(jī)超強(qiáng)的計算能力，有效地利用計算思維，就能解決之前人類望而卻步的很多大規(guī)模計算問題。

總之，計算思維更加注重“傳道”，引導(dǎo)學(xué)生解決步入社會后那些始料未及的新問題，真正從學(xué)習(xí)內(nèi)容向如何學(xué)的過程轉(zhuǎn)換，掌握計算思維，能夠?qū)W(xué)生的心智有很好的啟迪作用。

（二）創(chuàng)新教育時代所需，加速問題解決進(jìn)程

計算機(jī)思維向來比較推崇借助計算機(jī)學(xué)科的基礎(chǔ)概念解決實(shí)際生活中的問題，助推系統(tǒng)的設(shè)計。雖然是交叉學(xué)科，但無論是從計算思維的概念還是內(nèi)涵、本質(zhì)的角度，計算機(jī)思維都可以稱之為創(chuàng)新教育——時代之所需！不僅如此，具備計算機(jī)思維的人們在問題求解的過程中能夠有所借鑒，而且可以促進(jìn)學(xué)生積極思考，以不變應(yīng)萬變，面對問題會思考、有想法、有辦法，加速問題解決的進(jìn)程，從而體會到計算機(jī)程序設(shè)計的樂趣，極大地調(diào)動了學(xué)生數(shù)字藝術(shù)設(shè)計課程學(xué)習(xí)的主動性、積極性，從而形成良性循環(huán)，培養(yǎng)其計算思維的興趣。

三、計算思維與程序美學(xué)在數(shù)字藝術(shù)中的應(yīng)用解析

（一）基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)同化的設(shè)計模式，創(chuàng)作內(nèi)容個性化

在數(shù)字藝術(shù)設(shè)計中，可以說基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)同的創(chuàng)作模式處于越來越普及的狀態(tài)，即使在不同時間內(nèi)被分配到不同空間的創(chuàng)作內(nèi)容也可以在分享資源的平臺上被有效整合，在一定程度上不僅可以解決成本，同時也能提供基本的質(zhì)量保障[3]。利用抽象與自動化的特征，對創(chuàng)作內(nèi)容進(jìn)行抽象為基礎(chǔ)符號，進(jìn)而通過符號的集合進(jìn)行分發(fā)資源，不僅可以將創(chuàng)意發(fā)揮到極致，而且還可以最大程度地節(jié)約成本與縮短工作周期。

以游戲引擎開發(fā)商Unity為例，作為資源分享型的平臺，為大家提供Assets的商店服務(wù)，這樣開發(fā)者不僅可以用最低的成本獲得最優(yōu)質(zhì)的資源，甚至還可以通過再次加工進(jìn)行內(nèi)容的個性化定制。而程序美學(xué)也在該設(shè)計模式中得以充分的體現(xiàn)：代碼簡單、易讀且清晰，但不乏邏輯思維的跳躍，審美價值極高。同時，可視化功能的創(chuàng)新大大增強(qiáng)了程序代碼的可讀性，效果非?？捎^。

（二）可視化編程美術(shù)資源創(chuàng)意重組，實(shí)現(xiàn)互動多樣化

就數(shù)字藝術(shù)設(shè)計中的計算思維而言，目前已有多項(xiàng)軟件提供可視化編程，比如游戲引擎Unity、與以APP開發(fā)為核心的iBuildAPP、甚至以Arduino硬件為基礎(chǔ)的圖形編程IDE等，其計算思維都能在可視化編程中方便的創(chuàng)建邏輯控制、數(shù)據(jù)流，從而進(jìn)行自動化的程序美學(xué)設(shè)計[4]。事實(shí)證明，現(xiàn)下不少的游戲引擎已經(jīng)可以支持用最少的代碼完成游戲的控制功能，甚至無須代碼即可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能的設(shè)計，同樣在互動性較強(qiáng)的多媒體、VR設(shè)計中也是如此。究其原因，其無外乎是通過計算思維對常見的游戲功能進(jìn)行內(nèi)容、形式化的抽象分析，配合程序美學(xué)的設(shè)計，形成了具有通用價值的控制體系。

四、結(jié)束語

綜上所述，如果具備良好的計算思維及程序?qū)徝?，那么就可以很好地解決程序設(shè)計的問題，將計算思維及程序美學(xué)融入到數(shù)字藝術(shù)設(shè)計中對大學(xué)生而言非常重要。而短短幾年程序已漸漸從功能化向如今審美化轉(zhuǎn)變，程序美學(xué)已然成為獨(dú)立的模塊，在數(shù)字藝術(shù)設(shè)計中扮演越來越重要的角色。只有把握計算思維的本質(zhì)（即“抽象”與“自動化”），才能更好地控制數(shù)字藝術(shù)設(shè)計中的邏輯，做出更合理的數(shù)據(jù)規(guī)劃。

參考文獻(xiàn)：

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