分形藝術(shù)在數字媒體技術(shù)的應用論文

　　摘要：該文從新媒體時(shí)代數字媒體技術(shù)人才培養的需求與分形藝術(shù)的特色出發(fā)，研究了分形藝術(shù)圖的生成規律，總結了分形藝術(shù)在圖像傳播、圖像壓縮、藝術(shù)延展性等方面的優(yōu)勢，并探討將分形藝術(shù)融入到數字媒體技術(shù)專(zhuān)業(yè)的人才培養中，探討分形的基礎理論與分形的圖像與動(dòng)畫(huà)技術(shù)為數字媒體技術(shù)專(zhuān)業(yè)核心課程所能夠帶來(lái)的革新與多樣化的創(chuàng )作空間。

　　關(guān)鍵詞：數字媒體技術(shù);分形圖像技術(shù);分形動(dòng)畫(huà);人才培養

　　新媒體時(shí)代，數字媒體的表現形式越來(lái)越多樣化，媒體的受眾對于數字媒體的藝術(shù)性與表現性的期待越來(lái)越高。這些環(huán)境的變化促成了藝術(shù)的發(fā)展與創(chuàng )新，而數字媒體技術(shù)專(zhuān)業(yè)培養人才的理念與思路也應該與時(shí)俱進(jìn)。新媒體的發(fā)展要求數字媒體的形式更為多樣，傳播更加快捷，內容更加炫酷與震撼眼球。分形理論強調整體對部分的依賴(lài)性，它超越了傳統構成學(xué)，揭示了藝術(shù)形態(tài)新的構成規律[1]。分形藝術(shù)圖形不僅豐富了傳統的圖形樣式，更是以新技術(shù)、新方法、新理念引導著(zhù)圖形藝術(shù)的數字化轉型。數字媒體技術(shù)專(zhuān)業(yè)應該把握這一良機，將分形幾何的理論，分形藝術(shù)的設計工具，分形動(dòng)畫(huà)的制作等引入到教學(xué)中，引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習多維的藝術(shù)設計工具與理念。

　　1分形藝術(shù)的特性

　　與傳統的數字媒體設計相比，基于分形的數字媒體設計具有如下特性。(1)數字分形藝術(shù)節省了存儲空間，各種美麗復雜的分形圖形不再由像素組成，而是有數學(xué)分形算法的不同參數計算渲染生成。存儲圖形只需要存儲幾個(gè)簡(jiǎn)單的參數以及迭代吸引子即可，一張分形圖片渲染后的結果可能幾M，但是參數與算法的存儲卻只要幾K，存儲空間的壓縮比達到上千。(2)降低了美學(xué)的門(mén)檻，曾幾何時(shí)，藝術(shù)作品的生成至少需要十幾年的藝術(shù)積淀，數字分形藝術(shù)可以讓算法生成藝術(shù)作品，這樣沒(méi)有繪畫(huà)功底也可以通過(guò)各種分形軟件調整參數生成符合自己需要的分形仿真作品，如閃電，地毯，山脈，迷宮等，這對游戲與動(dòng)畫(huà)領(lǐng)域是一個(gè)福音。(3)分形算法可以節省運算時(shí)間，分形作品具有自相似性，局部與整理具有相似的特性，因此對于分形圖像而言，可以渲染局部，然后擴展復制到整體，可以較好地優(yōu)化空間。(4)性能配置靈活，比如在三維游戲貼圖中，傳統的方式需要準備三種不同畫(huà)質(zhì)和加載效率的圖，往往低效圖看起來(lái)畫(huà)質(zhì)很差，而在數字分形圖像用于貼圖時(shí)，針對不同的運行環(huán)境，可以根據需要調高或者調低畫(huà)質(zhì)，只需要修改分形的維度參數，生成的分形藝術(shù)圖都照樣清晰。因此，將分形理論與分形藝術(shù)引入數字媒體教學(xué)是十分必要的，分形藝術(shù)圖形的沖擊可以帶動(dòng)傳統藝術(shù)在空間形態(tài)上的延展與數字化轉變，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng )意與靈感，使其在數字化的圖形與二維三維的動(dòng)畫(huà)創(chuàng )作中采用更廣闊的表達與更創(chuàng )意的思維。

　　2基于分形藝術(shù)的專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革

　　2.1分形數字化轉型的教學(xué)改革

　　分形圖形是以整體與局部的自相似性為特點(diǎn)的，當一個(gè)復雜、精美的圖形以多次重復迭代的方式拼貼形成一個(gè)復雜的具有沖擊力的圖像。這種不規則的圖形是由數學(xué)公式生成，且多個(gè)不同的數學(xué)公式可以進(jìn)行拼貼，為圖形的外觀(guān)賦予更多的、更復雜的變換[2]。將這些數學(xué)公式按照不同的取值賦予不同的顏色，就可以生成色彩炫麗的分形藝術(shù)圖。分形藝術(shù)圖是形象藝術(shù)與數學(xué)相融合的產(chǎn)物，是以數字化的方程作為基本的作圖元，拼貼組合成具有無(wú)數變化可能的帶有分形特質(zhì)的藝術(shù)圖。用分形的方式作圖可以激發(fā)學(xué)生的數字化想象力，也可以將復雜的圖形用簡(jiǎn)單的數學(xué)公式符號進(jìn)行存儲，極大地節省了存儲空間，也實(shí)現了傳統圖形向數字化藝術(shù)創(chuàng )作的轉型。

　　2.2打破維度的分形空間應用

　　傳統的藝術(shù)圖形總是以二維或者三維的形式出現，而分形的物體打破的傳統整數維的理論。分形的空間在不斷的迭代重復過(guò)程中，可以對空間進(jìn)行無(wú)限的分割，從而生成非整數的多維效果[3]。電影《奇異博士》中對于分形的空間維度理論有著(zhù)很好的應用，奇異博士對空間的折疊、時(shí)間的操控等都呈現了炫酷的分形效果。

　　2.3基于分形動(dòng)畫(huà)的教學(xué)改革

　　新媒體時(shí)代的圖像與動(dòng)畫(huà)生成正逐漸向動(dòng)態(tài)而具有視覺(jué)沖擊力的多元化表現方式發(fā)展。傳統的媒體正在數字化，而藝術(shù)的傳播形式正逐漸輕量級地數字化。對傳統的動(dòng)畫(huà)而言，是存儲的實(shí)實(shí)在在的圖像信息，圖像信息隨著(zhù)時(shí)間的變換形成了動(dòng)畫(huà)效果，一部動(dòng)畫(huà)成品的實(shí)現需要大量的人力進(jìn)行關(guān)鍵幀的創(chuàng )作與繪制，耗時(shí)耗錢(qián)耗人力。而利用分形軟件制作的分形動(dòng)畫(huà)藝術(shù)感強，且動(dòng)畫(huà)的生成是通過(guò)數學(xué)公式的參數調整完成的，存儲容量小而且動(dòng)畫(huà)效果炫酷。由于分形可以對大自然的具有自相似的分形圖形進(jìn)行仿真和模擬，因此對于植物、山峰、火焰等場(chǎng)景的生成也可以使用分形進(jìn)行模擬，同時(shí)將過(guò)程通過(guò)參數調節做成動(dòng)畫(huà)[4]，產(chǎn)生的分形效果視覺(jué)沖擊力強。如電影《奇異博士》中大部分的特效都應用了分形技術(shù)與分形的空間維度理論。分形的理論與技術(shù)近年來(lái)已被大量地應用于影視特效、舞臺美術(shù)、影像裝置等多個(gè)動(dòng)態(tài)視頻領(lǐng)域。由于分形圖像的生成是通過(guò)數學(xué)公式迭代拼貼而成，因此要想改變圖像的外觀(guān)只要改變公式的參數即可[5]。而分形動(dòng)畫(huà)的生成就可以在關(guān)鍵幀中改變參數，存儲的數據量也即使數學(xué)公式及其對應的參數取值，數據量非常小，還可以保證圖片的精美畫(huà)質(zhì)，數據傳輸快，數據視覺(jué)效果好，充分體現了數字媒體相對于傳統媒體的實(shí)時(shí)性與高效性。

　　3分形仿真引領(lǐng)教學(xué)改革

　　圖像與動(dòng)畫(huà)、視頻是數字媒體專(zhuān)業(yè)進(jìn)行新媒體創(chuàng )新的主要載體，要培養面向新媒體時(shí)代的新型人才，需要打破傳統媒體的創(chuàng )作方式，不局限于繪制圖像、建模圖像的傳統方式，將媒體的創(chuàng )作與設計向數字化、動(dòng)態(tài)化、交互化轉型是數字媒體技術(shù)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行教學(xué)改革的重要課題。分形藝術(shù)以數學(xué)公式引領(lǐng)藝術(shù)的潮流，既可以對大自然的實(shí)物進(jìn)行仿真，又可以創(chuàng )新地設計具有分形美與混沌美的圖像與動(dòng)畫(huà)視頻，拓展了數字化媒體的創(chuàng )新形式。數字分形研究融合了科學(xué)與藝術(shù)，力爭發(fā)揮科技的魅力，為藝術(shù)注入新的思潮與途徑，為數字藝術(shù)帶來(lái)了許多優(yōu)勢，也為數字媒體技術(shù)的教學(xué)革新帶來(lái)了新思路。

　　4結語(yǔ)

　　該文針對數字媒體時(shí)代對多維、動(dòng)態(tài)的數字化作品的需求，提出了應用數字分形解決當下數字媒體技術(shù)專(zhuān)業(yè)培養創(chuàng )新型人才轉型所面臨的問(wèn)題。數字分形研究融合了科學(xué)與藝術(shù)，力爭發(fā)揮科技的魅力，為藝術(shù)注入新的思潮與途徑，為數字藝術(shù)帶來(lái)了許多優(yōu)勢，為數字媒體技術(shù)的教學(xué)革新提供了新的方向。

　　參考文獻

　　[1]朱華,姬翠翠.分形理論及其應用[M].北京:科學(xué)出版社,2010.

　　[2]王令中．藝術(shù)效應與視覺(jué)心理——藝術(shù)視覺(jué)心理學(xué)[M]．北京：人民美術(shù)出版社，2011.

　　[3]徐桂楠.數字藝術(shù)設計中的科學(xué)美[J].科教文匯,2014(5):132-133.

　　[4]陶薇薇．基于數學(xué)分形生成數字藝術(shù)作品的方法研究[J]．藝術(shù)品評,2017(1):408.

　　[5]朱海祥．基于IFS法的分形圖形生成及優(yōu)化設計[J]．高師理科學(xué)刊,2016(36):29-30.

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