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摘 要 ：随着科技的不断发展,分形在各行各业的艺术展现极为普遍,分形思想已经成为人们研究各个领域的途径和手段.本文研究了通过数字绘图形式来表达的分形理论,通过分形艺术展现它的审美价值及其应用前景.
关 键 词 ：分形；数字绘图；分形艺术
一、 分形图形的理论描述
“分形”是对某一事物的不确定性描述,即分形是一类不能用经典几何方法描述的“不规则”集合.分形图具有局部与整体的自相似性,自相似性就是几何对象的一个局部放大后与其整体相似.这些分形图特征与性质表现在具有结构的无限精细性；形态的不规则性；维数是非整数性及生成的图形具有反复迭代性.分形图主要是通过数学建模,语言编程来实现的,分形的无穷玄机和美感,使得数学的深奥与抽象的不再枯燥乏味,体现出的不仅仅是分形的抽象哲理,又是分形的具体感受,更是一种艺术创造.分形是科学与艺术的体现,美妙绝伦的分形图符合美学规律,因此,我们称生成的分形图为分形艺术.
以前,一些数学家和程序设计师开始利用新兴设备计算机,绘制绚丽的分形图. 但当时这些数学家和程序设计师大多对艺术没有很深的研究,起初,他们并不认为这样生成的分形图为“艺术”,以免和艺术界人士发生冲突.当时就有一些大胆的人士对外宣称,计算机是视觉艺术的一种新工具,称这种方法为“计算机艺术”.这些人不顾艺术界的反对,继续自己的研究与探索并积累了大量的研究成果,为今天出现的 Photoshop、CorelDraw等著名的软件提供了基础,今天这些软件都可以绘制出深奥的分形图片.
利用计算机技术构筑了今天以数字计算为框架的全新的数码艺术.“数字化设计”这一新颖的词汇在现代设计领域被频繁引用.分形图是从事分形艺术创造人士根据数学算法转换成计算机代码而生成,这些算法产生的图形是无限的,局部放大若干倍,图形结构与整体仍相似并不失真,这些图案是非常精彩的.这些图形与自然界的万物结构是相符的,由海岸线到宇宙空间的描述,原来的传统几何是无法表达的,但用分形图来描述就方便了很多.在分形图的描述中还有一个问题是着色,选择好的颜色,可以得到精致绝伦的图案.如果选择的颜色不好,得到的分形图就不能被认可.
分形图片一度不被人们认可,但随着计算机技术的不断发展,从事分形研究的人士越来越多,分形理论被分析的越来越透彻,经过许多专家学者的归纳总结,得出分形图属于艺术之分支,它是传统艺术的延续和发展.分形图从属于艺术的范畴,有着传统美学理论的延续,但也具有自身的美学特征.虽然传统美学理论是数字艺术美学的基石,但它确实带给大家一种全新的视觉感受.它不仅打破了传统意义上对象的一般认识规律,而且也支撑着整个数字化艺术的美学大厦.
二、分形图形的审美价值
美,是分形图给每一位观赏者的第一印象.除了图形本身所体现出来的和谐、对称、奇异等美学特征以外,这些图形可以使人着迷,其中还有一个原因就是这些分形图有理性的科学洞察力与感性的艺术魅力,这两者架起一座认知自然界的桥梁.人类的这两种认识模式开始在对自然界的探索中结合起来.所以分形图是科学与艺术的结合产物,分形艺术则是结合的创造.
分形图的创作需要非常复杂的数学算法,一般人比较难以理解.分形图依赖于科学分析,然而艺术却凭借直觉,绚丽的分形图是科学的理性和艺术的感性完美融合,更是数学学科和艺术学科的统一.因为分形与自然数理内涵挖掘,数字绘图出的分形图给人以极大的艺术震撼,它也是人类审美需求的和谐与统一体现.分形图在艺术上具有和谐的色彩和美的形式,主要体现在和谐与统一、均衡与对称、特异与变化这三个美学规律.分形图在某种意义上它是全新的一种视觉显现,超越了传统图形的表达.1.和谐,分形图中的和谐是一种数学上的和谐,是一种颜色向另一种颜色的过渡,更是一个形状向另一个形状的转变,它是流畅的,是一种自然地过渡.2.对称,分形图中的对称是画面中的局部与整体的对称,也是局部与局部的对称；3.平衡,分形图中的平衡是一种动态的平衡,是画面各个部分在变化过程中相互制约的平衡；4.变化,分形图中的变化是缠绕、分叉、不规整边缘的不断变换,让人感觉是一种自然天成的效果.
传统意义上的图形美,是具有悠久的历史和广泛的应用领域,但是对于现代设计却要求艺术的创新.对于分形图的出现本身就是艺术的创新发展.分形图有强烈的视觉冲击力,为数字图形设计师提供了一个尚待发展的空间,使图形的视觉表达在传统图形的基础上发展并壮大.
三、分形图作为艺术的应用
作为数字化设计艺术范畴的分形为拓展艺术领域打开了又一新的空间.分形图绘制出变幻奇妙、超乎想象的图形是用计算机语言编程而来.分形呈现的美不再是传统审美对形象的认识,它带给观赏者一种全新的视觉感受.传统美学理论是数字化艺术美学的基石,传统美学又为数字化艺术美学大厦的支撑.所以说分形艺术是传统美学理论的延续且具有自身的美学特征.它结合了科学的分析和艺术的直觉,是数学学科和艺术学科的统一,是理性与感性完美的融合.分形图中蕴含着无穷的创造力,使欣赏者不能很容易地看出里面的所有内涵,正如法国印象派大师雷诺阿所说的,“一览无余则不成艺术”,艺术作品的伟大之处就在于它的含蓄和深奥.我们对分形图的理论研究主要目的就是能把这些美丽的图形装饰到我们的生活中.应用分形图的艺术美,我们可以把分形图装裱成装饰画,可以分形图案贴到服装、家纺、家具等物体上作为图案修饰.分形,是以非整数维形式充填空间的形态特征,分形的研究和使用为当代动画技术进一步发展起到了推波助澜的作用,它使操作更为便捷、运动画面更为真实、画面的运动也很复杂.分形作品本身具有的无穷细节,在表现自然景观上相当精细.把这一特性应用到动画、电影等领域会产生意料不到的视觉冲击效果.
当前,国内在分形动画绘制上发展较为缓慢,分形动画被关注的人也很少.但国外在影视界,分形动画的发展已经很多年.如著名的卢卡斯电影公司,在利用分形方法创造出与众不同的景观,慢慢地,人们就接受了分形.分形在人们的心目中不再觉得神奇和深奥.将来分形的应用会越来越广泛,现在很多科学家及其分形爱好者正在向分形的多维及其高维进军,我们期待分形的更广域的空间的开发.
总之,分形作为一种新的概念,正在向各个领域应用去探索.分形图正在以崭新的面貌被各个学科研究及应用.只因分形图蕴含哲理,造型独特,所以应用前景非常广阔,我们期待分形爱好人士开阔出更加广阔的领域.
【作者单位：陕西工业职业技术学院】