計(jì)算機(jī)重塑造物觀
——生成藝術(shù)的運(yùn)算美學(xué)

谷 悅 李 碩

（清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院,北京 100000）

公元前十五世紀(jì)，文藝復(fù)興時(shí)期偉大的科學(xué)家、藝術(shù)家、數(shù)學(xué)家達(dá)·芬奇的手稿中，繪制著大量的幾何圖形和數(shù)學(xué)公式；公元前六世紀(jì)，古希臘哲學(xué)家畢達(dá)哥拉斯學(xué)派用數(shù)的和諧來(lái)闡釋宇宙的美，提出美的本質(zhì)即是數(shù)；荷蘭藝術(shù)家埃舍爾的科學(xué)思維充分地展示在其作品中，形象描繪了矛盾空間、悖論、循環(huán)、多面體、曲面幾何等概念。二十世紀(jì)后，“包豪斯設(shè)計(jì)學(xué)院”的成立成就了大批新時(shí)代的先鋒派藝術(shù)家，曾是包豪斯高才生的馬克思·比爾將數(shù)理模型引入到藝術(shù)創(chuàng)作中，比爾認(rèn)為：數(shù)學(xué)是藝術(shù)的必要援助途徑，藝術(shù)家的心理世界需要通過(guò)數(shù)學(xué)規(guī)律而獲得相應(yīng)的形式外衣。隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，“數(shù)”更是無(wú)處不在而又無(wú)聲無(wú)形地改變著我們的衣、食、住、行，它可以無(wú)限復(fù)制、循環(huán)、迭代、升維，生成藝術(shù)、參數(shù)化設(shè)計(jì)、人工智能設(shè)計(jì)等應(yīng)運(yùn)而生，構(gòu)建出信息世界的無(wú)限可能。計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳播媒介的發(fā)展不斷推進(jìn)和改變著藝術(shù)的生產(chǎn)模式，計(jì)算機(jī)生成藝術(shù)將美學(xué)、設(shè)計(jì)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、哲學(xué)等緊密相連創(chuàng)造出富有強(qiáng)勁的視覺(jué)表達(dá)與交互動(dòng)態(tài)的藝術(shù)作品。美國(guó)專業(yè)設(shè)計(jì)師協(xié)會(huì)AIGA聯(lián)合Adobe公司于2015年調(diào)研了2500名設(shè)計(jì)師與行業(yè)專家后指出：設(shè)計(jì)師需認(rèn)識(shí)并利用工具與科技，未來(lái)的設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)應(yīng)向交叉性，融合性與多樣性發(fā)展。Alibaba Cloud Design設(shè)立創(chuàng)意工程設(shè)計(jì)師和數(shù)字體驗(yàn)設(shè)計(jì)師需要設(shè)計(jì)師兼具設(shè)計(jì)美學(xué)知識(shí)與算法知識(shí)。

一、自然造物、人造物與計(jì)算機(jī)造物

1.自然造物的“律”與“美”

自然為孕育人類之母體，地球的變化、宇宙的運(yùn)行、生態(tài)的演化，從生物基因到機(jī)械物理，乃至人的意識(shí)行為、精神、社會(huì)等均是自然的一部分，早在人類存在之前便已有了自然，自然造物是一種客觀存在，隨著時(shí)間推演，自然物也隨之不斷迭代變化。人們逐漸從自然界中發(fā)現(xiàn)了大量的數(shù)學(xué)與美學(xué)規(guī)律，開(kāi)普勒（Johannes Kepler）指出了斐波那契數(shù)列在自然界中的存在，并用它來(lái)解釋某些花朵的花瓣數(shù)量。[1]1754年，查爾斯·邦內(nèi)特（Charles Bonnet）觀察到植物的螺旋葉序經(jīng)常以順時(shí)針和逆時(shí)針黃金比例系列表達(dá)。1917年，達(dá)西·溫特沃斯·湯普森出版了《成長(zhǎng)與形式》，書(shū)中通過(guò)簡(jiǎn)單的方程式描述了動(dòng)物角和軟體動(dòng)物殼的螺旋形生長(zhǎng)方式，植物生長(zhǎng)的數(shù)學(xué)關(guān)系也闡釋了自然界所蘊(yùn)含的數(shù)列規(guī)律。[2]自然界中除了植物之外，很多自然景觀的形成均具有形式美感如圖1，例如：由于風(fēng)力形成的新月形、圓頂形沙丘；蜜蜂筑建的用于日常生活與儲(chǔ)存花蜜的多邊形蜂巢；魚(yú)類、爬行動(dòng)物等所受保護(hù)的骨皮或鱗片均為自然造物的美學(xué)典范，其構(gòu)成性的語(yǔ)法與美妙的秩序給予人類源源不斷的創(chuàng)作靈感。[3]

圖1 自然界中的模式規(guī)律 圖片源自網(wǎng)絡(luò)

自然界所具有的復(fù)雜性和多樣性為人類帶來(lái)源源不斷的驚喜，英國(guó)科普作家菲利普·鮑爾在《Patterns in Nature》書(shū)中分析了大量自然界所存在的圖案，并通過(guò)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鲋赋隽俗匀唤缢N(yùn)含的結(jié)構(gòu)和秩序。

2.人造物的演化與“數(shù)”的深化

人類對(duì)物質(zhì)世界的改造源于對(duì)自然的探索、開(kāi)采和取用的過(guò)程。最初，為了謀生，人對(duì)于物質(zhì)世界的改造以制造工具為起點(diǎn),在中國(guó)傳統(tǒng)文獻(xiàn)中也有大量對(duì)于造物活動(dòng)的記載。《考工記》開(kāi)篇“天有時(shí)、地有氣、材有美、工有巧”寫(xiě)到了造物取材自然，與天地自然和諧統(tǒng)一的造物觀。明代后期宋應(yīng)星所著《天工開(kāi)物》中逐步搭建了最初人對(duì)于自然及規(guī)律的認(rèn)知框架，“工”有“技巧”“人工”“科學(xué)技術(shù)”之意也反映了在中國(guó)傳統(tǒng)造物觀中對(duì)于生態(tài)科學(xué)思想。北宋時(shí)期李誡組織編寫(xiě)的《營(yíng)造法式》一書(shū)，高度融合工程、技術(shù)、藝術(shù)以及科學(xué)的思考，通過(guò)對(duì)于樣式、結(jié)構(gòu)、功能樣式與力學(xué)分析等展現(xiàn)了中國(guó)古代的建筑技術(shù)。梁思成先生在《營(yíng)造法式》注釋中將《法式》認(rèn)為建筑設(shè)計(jì)規(guī)范手冊(cè)，在建筑比例權(quán)衡上有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算程式。由此，展現(xiàn)了中國(guó)古代造物活動(dòng)中人們對(duì)于技術(shù)及科學(xué)思想的不斷深化。

自古以來(lái)，宗教與藝術(shù)便有著密切的關(guān)聯(lián)。宗教作為一種特殊的意識(shí)形態(tài)，是人們對(duì)于某個(gè)體系的共識(shí)和尊敬，是人類意識(shí)活動(dòng)最早的形態(tài)之一。宗教信仰被定義為是某種超自然存在，用來(lái)抵御外界不可知的力量。從古至今的歐洲，宗教為人造物提供了精神源泉與信仰支撐，宗教為藝術(shù)創(chuàng)作與造物活動(dòng)提供了大量題材和內(nèi)容，并通過(guò)藝術(shù)進(jìn)行宣揚(yáng)和傳播，因此，早期的人造物活動(dòng)多以圍繞傳播神學(xué)與宗教而展開(kāi)。以古希臘為例，公元前六世紀(jì)，柏拉圖、蘇格拉底、歐幾里得的出現(xiàn)啟發(fā)了希臘人對(duì)于哲學(xué)、數(shù)學(xué)、科學(xué)與藝術(shù)的熱情。人們開(kāi)始在科學(xué)與理性中探尋美的存在與價(jià)值。希臘的宗教追溯于對(duì)神靈的崇拜，奧林匹斯山的神族將古希臘神話中的精神性和自然性混合為神性。黑格爾在《精神現(xiàn)象學(xué)》書(shū)中將“神”定義為被人創(chuàng)造出的東西，是詩(shī)人、雕塑家、畫(huà)家等人希望傳遞給希臘民眾所呈現(xiàn)的神的形象。[4]在《美學(xué)講稿》中寫(xiě)道：建筑是人類首次的嘗試，它給神以外在的實(shí)體。在希臘神廟中，帕特農(nóng)神廟作為舉世聞名的完美建筑之一，其無(wú)論是整體造型或門(mén)窗間距幾乎完全接近0.618的黃金比例，使得整個(gè)建筑蘊(yùn)含和諧的美感又極具幾何之張力如圖2。古希臘建筑所展示的美學(xué)價(jià)值很大程度上源于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)原則：將推導(dǎo)出的數(shù)學(xué)公式融入設(shè)計(jì)規(guī)范的制定，通過(guò)嚴(yán)格的比例約束來(lái)對(duì)空間進(jìn)行整體的測(cè)量與分割。

圖2 帕特瓦農(nóng)神廟 圖片源自網(wǎng)絡(luò)

隨著農(nóng)耕文明向工業(yè)文明發(fā)展，大規(guī)模的機(jī)器生產(chǎn)代替了手工作坊，人類的造物活動(dòng)開(kāi)始以機(jī)械化和批量化生產(chǎn)為主，創(chuàng)造了大量亙古未有的發(fā)明創(chuàng)造，帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和科學(xué)進(jìn)步。然而，工業(yè)化所強(qiáng)調(diào)的高效和標(biāo)準(zhǔn)化保證了社會(huì)經(jīng)濟(jì)正常、有序的發(fā)展，但也造成了產(chǎn)品生產(chǎn)的同質(zhì)化現(xiàn)象、資源、能源浪費(fèi)等。二十世紀(jì)后，西方各國(guó)進(jìn)入了后工業(yè)時(shí)代，自然科學(xué)領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)了新思潮，科學(xué)技術(shù)人才在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中的重要性不斷增強(qiáng)，“信息”與人類生活息息相關(guān)。美國(guó)學(xué)者丹尼·貝爾在《后工業(yè)社會(huì)的來(lái)臨：對(duì)社會(huì)預(yù)測(cè)的一項(xiàng)探索》中寫(xiě)道：“工業(yè)社會(huì)是一種技術(shù)型社會(huì)、信息社會(huì)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)。在這個(gè)社會(huì)里,制造讓位于科研,機(jī)器生產(chǎn)讓位于智力創(chuàng)造,工業(yè)時(shí)代的規(guī)模經(jīng)濟(jì)模式被顯著弱化?！鄙鐣?huì)以創(chuàng)新為主要驅(qū)動(dòng)力，經(jīng)歷從生產(chǎn)范式向服務(wù)范式而轉(zhuǎn)化。人類的造物活動(dòng)也更加多元，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使造物活動(dòng)不再停留在實(shí)體層面，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，數(shù)字信息成了當(dāng)今社會(huì)的重要組成部分。數(shù)字信息催生了新的文化形式，多媒體、新媒體、自媒體給大眾帶來(lái)了更多的信息獲取和傳播渠道，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)了文化與科技的融合。

3.計(jì)算機(jī)重塑“造物”觀

在計(jì)算機(jī)歷史中，阿蘭·圖靈與馮·諾依曼兩位學(xué)科奠基人并稱為計(jì)算機(jī)之父。1936年，阿蘭·圖靈提出現(xiàn)代計(jì)算機(jī)原理,驗(yàn)證了機(jī)器可以通過(guò)讀取代碼語(yǔ)言計(jì)算儲(chǔ)存在磁帶上的指令具有可編程性，完善了計(jì)算機(jī)模型并提出了“圖靈機(jī)”的概念，為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)奠定理論模型。

1945年馮·諾依曼在“儲(chǔ)存程序通用電子計(jì)算機(jī)方案”中明確了電子計(jì)算機(jī)的主要邏輯線路，提出了在電子計(jì)算機(jī)運(yùn)行中采用二進(jìn)制算法。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)將人類的可讀代碼和匯編語(yǔ)言的數(shù)據(jù)和指令編碼為二進(jìn)制數(shù)字或位的序列，并允許內(nèi)部存儲(chǔ)指令，是理論技術(shù)科學(xué)與博弈論的奠基者。概括來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)“造物”原理是數(shù)的運(yùn)算，運(yùn)算器通過(guò)執(zhí)行各類算數(shù)和邏輯運(yùn)算來(lái)處理數(shù)據(jù)，通過(guò)輸出設(shè)備呈現(xiàn)結(jié)果。計(jì)算機(jī)造物相較傳統(tǒng)造物觀見(jiàn)表1，不受時(shí)間、地點(diǎn)、載體甚至空間的限制，形式也不再是固定的、靜止的，不同于工業(yè)時(shí)代固態(tài)、具體化的造物本質(zhì)。

表1 傳統(tǒng)造物產(chǎn)品與數(shù)字信息產(chǎn)品特點(diǎn)對(duì)比

2021年Alibaba Design Week中，阿里云設(shè)計(jì)中心介紹了數(shù)字孿生系統(tǒng)，該項(xiàng)目獲得“2020第五屆中國(guó)設(shè)計(jì)智造大獎(jiǎng)”金獎(jiǎng)。數(shù)字孿生系統(tǒng)圍繞人、物、場(chǎng)進(jìn)行觸點(diǎn)挖掘與設(shè)計(jì)，通過(guò)搭建三維仿真模型進(jìn)行物理世界的數(shù)字化鏡像，建立數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)模型并將數(shù)據(jù)進(jìn)行串聯(lián)，構(gòu)建整體與要素、系統(tǒng)、環(huán)境間的相互關(guān)系（見(jiàn)圖3）。數(shù)字孿生系統(tǒng)通過(guò)數(shù)字建模、虛擬仿真與數(shù)據(jù)采集還原真實(shí)的物理環(huán)境，將物理世界中的空間結(jié)構(gòu)與機(jī)器設(shè)備進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，數(shù)字孿生利用三維模型、計(jì)算機(jī)算法、傳感器技術(shù)等將空間、數(shù)據(jù)、信息等進(jìn)行加工組織還原真實(shí)場(chǎng)景映射，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)場(chǎng)景中資源的最優(yōu)配置和異常問(wèn)題的精準(zhǔn)定位體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)造物對(duì)于智能化生產(chǎn)制造、工程建設(shè)等的重要作用。

圖3 阿里云數(shù)字孿生系統(tǒng) 圖片源自網(wǎng)絡(luò)

由此可見(jiàn)，信息社會(huì)中計(jì)算機(jī)科學(xué)將技術(shù)與藝術(shù)，虛擬與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合、儼然打破了“器”的藩籬，在虛擬性、非物質(zhì)性、流動(dòng)性中體現(xiàn)了設(shè)計(jì)之道。傳統(tǒng)的“天人合一”造物觀強(qiáng)調(diào)了“器”與“道”間的聯(lián)系，以器載道來(lái)傳達(dá)觀念和情感，而當(dāng)下依托互聯(lián)網(wǎng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)支持而不斷萌生的線上產(chǎn)品，突破了時(shí)空限制，極大程度上便捷了我們的生活。與此同時(shí)，信息社會(huì)中應(yīng)運(yùn)而生的代碼藝術(shù)、參數(shù)化設(shè)計(jì)、人工智能設(shè)計(jì)等也為設(shè)計(jì)創(chuàng)造帶來(lái)了無(wú)限的可能。

二、計(jì)算機(jī)生成藝術(shù)

1.計(jì)算機(jī)生成藝術(shù)原理與美學(xué)價(jià)值

1933年，美國(guó)數(shù)學(xué)家George D.Birkhoff出版的《Aesthetic Measure》書(shū)中首次提出了計(jì)算美學(xué)的概念。計(jì)算美學(xué)旨在研究現(xiàn)代技術(shù)協(xié)助藝術(shù)創(chuàng)作，生成新的藝術(shù)形式，探索藝術(shù)和美學(xué)在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中所發(fā)揮的作用和方式。[5]書(shū)中，Birkhof提出了審美值為秩序數(shù)與圖像元素總數(shù)之比，即秩序O和復(fù)雜度C，審美值M=O/C。這一公式從數(shù)的角度具體探討了影響美的因素以及具有怎樣度量的作品是符合美的標(biāo)準(zhǔn)的。

二十世紀(jì)六十年代中期開(kāi)始，工程師與計(jì)算機(jī)科學(xué)家開(kāi)始嘗試通過(guò)編寫(xiě)計(jì)算機(jī)代碼來(lái)生成圖像。1968年8月，倫敦藝術(shù)學(xué)院主辦了“控制論的偶然性：計(jì)算機(jī)與藝術(shù)展覽（Cybernetic Serendipity）”談到了計(jì)算機(jī)藝術(shù)生成背后的隨機(jī)性，運(yùn)用了數(shù)學(xué)與自然科學(xué)的概念，將審美表達(dá)看作是對(duì)信息的律動(dòng)的分析與展示，試圖建立一種超越藝術(shù)與技術(shù)的通用語(yǔ)言?！芭既恍浴币辉~描繪了計(jì)算機(jī)生成藝術(shù)的隨機(jī)特性，為藝術(shù)創(chuàng)作帶來(lái)了獨(dú)特性與意外的驚喜。展覽中藝術(shù)家與科學(xué)家通過(guò)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言和控制機(jī)器創(chuàng)作了大量圖形、動(dòng)畫(huà)和音樂(lè)。[6]從計(jì)算機(jī)生成藝術(shù)的原理和結(jié)構(gòu)來(lái)看，生成藝術(shù)主張有序性的排列和復(fù)雜中的和諧與統(tǒng)一。正如貢布里希所提出的：“審美的快感來(lái)自對(duì)某種介于乏味和雜亂之間的圖案的觀賞。單調(diào)的圖案難以吸引人的注意力，而過(guò)于復(fù)雜的圖案則會(huì)加重人們的知覺(jué)系統(tǒng)而停止對(duì)它的觀賞?！倍伤囆g(shù)通過(guò)科學(xué)的計(jì)算公式和算法計(jì)算生成形式結(jié)構(gòu)雜而不亂，繁中有序，具有強(qiáng)烈的形式和結(jié)構(gòu)美感。

2003年紐約大學(xué)Philip Galanter在論文《What is Generative Art?》中指出生成藝術(shù)是藝術(shù)家將藝術(shù)生成權(quán)交由系統(tǒng)，如一套自然語(yǔ)言指令、計(jì)算機(jī)程序、生物或化學(xué)過(guò)程、機(jī)器或其他程序設(shè)備而自主生成的藝術(shù)作品。[7]生成藝術(shù)原理指基于計(jì)算機(jī)的數(shù)字編碼，將二進(jìn)制代碼形式的不同格式信息如文本、圖像、聲音進(jìn)行儲(chǔ)存和處理的藝術(shù)創(chuàng)作。

代碼是世界通用的語(yǔ)言，也是信息社會(huì)中主要的原材料，通過(guò)編程語(yǔ)言可以構(gòu)建更為嚴(yán)謹(jǐn)和智能的形態(tài)、運(yùn)動(dòng)、交互等。由此，計(jì)算機(jī)生成藝術(shù)中藝術(shù)家的創(chuàng)作材料和載體均發(fā)生了巨大改變。

安德斯·霍夫（Anders Hoff）是一位將圖案與計(jì)算相結(jié)合的生成藝術(shù)家，他從生物學(xué)、幾何數(shù)學(xué)、自然現(xiàn)象、建筑景觀中獲得靈感，利用算法創(chuàng)建附有形式美感的結(jié)構(gòu)、肌理和圖案，不斷探索和模擬自然界和諧有趣的共生關(guān)系，安德斯·霍夫通過(guò)計(jì)算機(jī)算法搭建了自然與人工的橋梁。

圖4 Anders Hoff 生成藝術(shù)作品 圖片源自網(wǎng)絡(luò)

同樣，生成藝術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，平面設(shè)計(jì)、服裝設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)等均可通過(guò)算法語(yǔ)言進(jìn)行生成設(shè)計(jì)。例如建筑設(shè)計(jì)師邁克爾·漢斯邁耶（Michael Hansmeyer）通過(guò)算法結(jié)構(gòu)加以藝術(shù)構(gòu)思，模擬幾何結(jié)構(gòu)中物質(zhì)間的相互作用，展示了生化過(guò)程中的圖案形成以及地球地質(zhì)與生態(tài)。[8]邁克爾表示他所做的工作不是在設(shè)計(jì)對(duì)象，而是在設(shè)計(jì)生成對(duì)象的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程充滿著不確定性、趣味和突發(fā)奇想。

圖5 Michael Hansmeyer生成藝術(shù)作品 圖片源自網(wǎng)絡(luò)

生成藝術(shù)不同于傳統(tǒng)藝術(shù)的創(chuàng)作過(guò)程，可以將模仿、復(fù)制、創(chuàng)造、虛構(gòu)有機(jī)結(jié)合，具有開(kāi)放性、隨機(jī)性和可交互性的特征，有特定的美學(xué)價(jià)值。

（1）開(kāi)放性

生成式藝術(shù)的實(shí)現(xiàn)通過(guò)代碼語(yǔ)言。2001年，MIT媒體實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)并研發(fā)了processing程序語(yǔ)言，希望可以通過(guò)簡(jiǎn)化的程序語(yǔ)言與人性化設(shè)計(jì)幫助非程序員進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化處理和視覺(jué)與交互藝術(shù)創(chuàng)作。

processing是一種開(kāi)源編程語(yǔ)言，是JAVA語(yǔ)言的分支，它簡(jiǎn)化了大量算法，可以使設(shè)計(jì)師與藝術(shù)家實(shí)現(xiàn)藝術(shù)與科學(xué)間的跨領(lǐng)域表達(dá)，豐富了電子藝術(shù)與視覺(jué)交互形式。設(shè)計(jì)師可以在GitHub庫(kù)中學(xué)習(xí)和調(diào)用現(xiàn)有的代碼，再根據(jù)自身需求進(jìn)行修改調(diào)整，縮短了藝術(shù)創(chuàng)作的周期和成本。開(kāi)源的編程語(yǔ)言可以使我們?cè)谶M(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)作時(shí)站在巨人的肩膀上，通過(guò)前人已經(jīng)寫(xiě)好的程序模塊重新組合和優(yōu)化，通過(guò)構(gòu)思設(shè)計(jì)方案、借鑒優(yōu)秀代碼、融合多媒介優(yōu)勢(shì)（如音樂(lè)、光效等）創(chuàng)造出具有藝術(shù)價(jià)值的優(yōu)秀作品。同時(shí)，開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)代碼也為設(shè)計(jì)師、藝術(shù)家與程序員提供了便捷的技術(shù)溝通平臺(tái)。

（2）隨機(jī)性

隨機(jī)性是生成式藝術(shù)的重要特征之一，設(shè)計(jì)師和藝術(shù)家在進(jìn)行構(gòu)思的是程序語(yǔ)言的規(guī)則和邏輯，而生成結(jié)果往往難以預(yù)料，具有不可控性、隨機(jī)性與偶然性，這種不確定性的產(chǎn)生本身也構(gòu)成了藝術(shù)創(chuàng)作。Philip Galanter表示:“藝術(shù)家可以直接或間接的通過(guò)計(jì)算機(jī)程序、語(yǔ)言規(guī)則、機(jī)器、其他發(fā)明物而產(chǎn)生出的相對(duì)自控性的藝術(shù)作品，這一過(guò)程本身即是藝術(shù)。”[9]如編程語(yǔ)言中的“random”函數(shù)一樣，在設(shè)計(jì)時(shí)賦予作品的是數(shù)值區(qū)間，每一次的程序運(yùn)行所產(chǎn)生的圖像畫(huà)面均是不同的，對(duì)于作者來(lái)說(shuō)是一種滿懷憧憬與期待的創(chuàng)作過(guò)程。

（3）交互性

生成藝術(shù)作品作為計(jì)算機(jī)技術(shù)與藝術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，常出現(xiàn)于美術(shù)館、展覽館等公共空間與商業(yè)空間中，需要利用綜合媒體進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)作。生成藝術(shù)的交互特性主要來(lái)源于兩方面：一方面是代碼的靈活性，觀眾可以通過(guò)自己更改部分參數(shù)參與到作品的設(shè)計(jì)當(dāng)中，使藝術(shù)創(chuàng)作不再屬于少數(shù)藝術(shù)家，觀眾參與互動(dòng)本身也構(gòu)成了藝術(shù)創(chuàng)作；另一方面生成藝術(shù)的輸出通常結(jié)合各種傳感器與控制器如通過(guò)processing語(yǔ)言生成的作品可以通過(guò)Arduino（開(kāi)源電子原型平臺(tái)）進(jìn)行交互，也可連接如Kinect(微軟推出的體感設(shè)備)等外部傳感器與觀眾產(chǎn)生互動(dòng)。例如UCCA“非物質(zhì)/再物質(zhì)：計(jì)算機(jī)藝術(shù)簡(jiǎn)史”展覽中勞倫特·米尼奧諾與克利斯塔·佐梅雷爾的作品《昆蟲(chóng)人》通過(guò)計(jì)算機(jī)藝術(shù)表現(xiàn)了人與自然的關(guān)系，當(dāng)觀眾站在屏幕裝置前可以看到自己身體的輪廓出現(xiàn)在屏幕中，隨后人造昆蟲(chóng)會(huì)聚攏而來(lái)，隨著觀眾不斷變化的肢體動(dòng)作，棲息在觀眾的影像上的昆蟲(chóng)輪廓圖案也在不斷變化，衍生出不同的形態(tài)。

生成藝術(shù)的互動(dòng)性通過(guò)物理媒介驅(qū)動(dòng)虛擬世界與真實(shí)世界的人與物進(jìn)行交互，交互形式多樣：聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)、腦電波、意識(shí)流等都可以與作品進(jìn)行直接的交流與互動(dòng)[10]。

2.運(yùn)算在美學(xué)活動(dòng)中的運(yùn)用

如保羅·費(fèi)什維克所定義的“審美運(yùn)算”所言，將藝術(shù)與運(yùn)算這兩種人類活動(dòng)中每一種的某些方面、技術(shù)和成果運(yùn)用到另一種當(dāng)中，使審美和運(yùn)算進(jìn)入一種辯證關(guān)系中，而程序與美學(xué)有著共同目標(biāo)即打破傳統(tǒng)壁壘與邊界，這也表明了美學(xué)與運(yùn)算需要共同合作。[11]在數(shù)字信息發(fā)展階段，人們致力于通過(guò)算法邏輯將大量的數(shù)據(jù)信息與抽象概念轉(zhuǎn)化可視化的信息呈現(xiàn)方式，使得用戶可以快速獲取并理解大量信息，如圖6。同時(shí)，生成圖形成了創(chuàng)意表達(dá)的新方式之一，拓展了新的藝術(shù)創(chuàng)作工具與形式。

圖6 設(shè)計(jì)師丹尼爾·貝克爾利用生成軟件生成的復(fù)雜信息的圖表

美學(xué)與運(yùn)算是一個(gè)雙向機(jī)制，一方面，是將審美原則運(yùn)用到非藝術(shù)之外的其他領(lǐng)域，思考審美能為其提供什么，另一方面，則是將運(yùn)算法則運(yùn)用到審美領(lǐng)域，如計(jì)算機(jī)藝術(shù)、新媒體藝術(shù)、交互設(shè)計(jì)等。[12]國(guó)際數(shù)學(xué)與計(jì)算美學(xué)協(xié)會(huì)主席萊頓認(rèn)為：美學(xué)作為主要驅(qū)動(dòng)力，助力于計(jì)算機(jī)中的程序組織有序運(yùn)行。由于程序通常具有巨大而復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，其開(kāi)發(fā)必須具有良好的組織原則，這樣才能夠被日后需要運(yùn)用它們的程序員所閱讀、理解與修改。今天的計(jì)算機(jī)生成藝術(shù)的本質(zhì)是通過(guò)代碼這種世界通用語(yǔ)言，將人類想象的世界進(jìn)行模擬。計(jì)算機(jī)滿足了設(shè)計(jì)師的創(chuàng)新欲望，設(shè)計(jì)師也更加意識(shí)到作品創(chuàng)作不能僅通過(guò)單一的形式來(lái)表達(dá)，在藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，技術(shù)的集中正在顯著的發(fā)生。[13-14]

生成藝術(shù)作品可以基于運(yùn)算法則和推理規(guī)則生成具有特定的藝術(shù)風(fēng)格。例如，美國(guó)德克薩斯大學(xué)張康博士將康定斯基作品《構(gòu)成第八號(hào)》(Composition VIII,1923)作為研究對(duì)象，從其作品中抽取代表性元素對(duì)該類元素進(jìn)行參數(shù)化，并對(duì)參數(shù)設(shè)置隨機(jī)范圍，由此生成了具有康定斯基風(fēng)格的繪畫(huà)作品，如圖7。[15]

圖7 張康利用計(jì)算機(jī)生成的康定斯基風(fēng)格作品《構(gòu)成第八號(hào)》

隨著人工智能的突飛猛進(jìn)，新科技不斷挑戰(zhàn)人們對(duì)于傳統(tǒng)的認(rèn)知及對(duì)于物理世界的已有概念，同時(shí)也解放了藝術(shù)家的思想，賦予其更多的創(chuàng)造力展示形式，激勵(lì)他們表現(xiàn)新的世界觀，構(gòu)思未來(lái)設(shè)計(jì)可能。馬利納、威爾遜等人提及:越來(lái)越多的藝術(shù)家開(kāi)始嘗試藝術(shù)的跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)，其領(lǐng)域已十分普及，遍布從納米技術(shù)到宏觀藝術(shù)，涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，如物理、化學(xué)、生物、認(rèn)知科學(xué)等，由此匯聚成為 “信息藝術(shù)”具有前瞻性與引領(lǐng)性。在未來(lái)，審美計(jì)算也最終會(huì)被納入更為廣闊的信息科學(xué)美學(xué)領(lǐng)域。

結(jié)語(yǔ)

文章對(duì)比分析了自然造物、人造物與計(jì)算機(jī)造物，總結(jié)了計(jì)算機(jī)造物生產(chǎn)的信息數(shù)字產(chǎn)品具有無(wú)形、動(dòng)態(tài)、持續(xù)變化與開(kāi)放的特點(diǎn)，開(kāi)啟了新的“造物”旅程，重塑了造物觀：數(shù)學(xué)、自然科學(xué)與美學(xué)、藝術(shù)自古便有了緊密的聯(lián)系。如今的造物已不同于傳統(tǒng)的審美靜觀，藝術(shù)形式與造物范式已發(fā)生了巨大變化，生成藝術(shù)設(shè)計(jì)重新定義了藝術(shù)設(shè)計(jì)的創(chuàng)作方式和輸出形式，具有開(kāi)放性、隨機(jī)性、交互性的特點(diǎn)，美學(xué)與運(yùn)算的交融實(shí)現(xiàn)了“藝術(shù)”與“科學(xué)”的融合，二者互相滲透，推動(dòng)信息、文化、科技產(chǎn)業(yè)的良性互動(dòng)。然而，計(jì)算機(jī)生成藝術(shù)的發(fā)展并不表明計(jì)算機(jī)的“創(chuàng)作力”可以取代人的創(chuàng)造力，生成藝術(shù)的關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)算法與規(guī)則，其終究是人類的智慧結(jié)晶，設(shè)計(jì)的自動(dòng)生成能力僅是輔助藝術(shù)家和設(shè)計(jì)師更好地達(dá)成目標(biāo)、表達(dá)內(nèi)涵、提升效率。