分形藝術(shù)在數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)教學(xué)改革中的應(yīng)用研究

1、 分形藝術(shù)在數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)教學(xué)改革中的應(yīng)用研究 中圖分類號(hào)：g45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)：1674-098x（2017）05（a）-0194-02新媒體時(shí)代，數(shù)字媒體的表現(xiàn)形式越來越多樣化，媒體的受眾對(duì)于數(shù)字媒體的藝術(shù)性與表現(xiàn)性的期待越來越高。這些環(huán)境的變化促成了藝術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，而數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)人才的理念與思路也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)。新媒體的發(fā)展要求數(shù)字媒體的形式更為多樣，傳播更加快捷，內(nèi)容更加炫酷與震撼眼球。分形理論強(qiáng)調(diào)整體對(duì)部分的依賴性，它超越了傳統(tǒng)構(gòu)成學(xué)，揭示了藝術(shù)形態(tài)新的構(gòu)成規(guī)律1。分形藝術(shù)圖形不僅豐富了傳統(tǒng)的圖形樣式，更是以新技術(shù)、新方法、新理念引導(dǎo)著圖形藝術(shù)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。數(shù)字

2、媒體技術(shù)專業(yè)應(yīng)該把握這一良機(jī)，將分形幾何的理論，分形藝術(shù)的設(shè)計(jì)工具，分形動(dòng)畫的制作等引入到教學(xué)中，引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)多維的藝術(shù)設(shè)計(jì)工具與理念。1 分形藝術(shù)的特性與傳統(tǒng)的數(shù)字媒體設(shè)計(jì)相比，基于分形的數(shù)字媒體設(shè)計(jì)具有如下特性。（1）數(shù)字分形藝術(shù)節(jié)省了存儲(chǔ)空間，各種美麗復(fù)雜的分形圖形不再由像素組成，而是有數(shù)學(xué)分形算法的不同參數(shù)計(jì)算渲染生成。存儲(chǔ)圖形只需要存儲(chǔ)幾個(gè)簡(jiǎn)單的參數(shù)以及迭代吸引子即可，一張分形圖片渲染后的結(jié)果可能幾m，但是參數(shù)與算法的存儲(chǔ)卻只要幾k，存儲(chǔ)空間的壓縮比達(dá)到上千。（2）降低了美學(xué)的門檻，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(shù)字分形藝術(shù)可以讓算法生成藝術(shù)作品，這樣沒有繪畫功底

3、也可以通過各種分形軟件調(diào)整參數(shù)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(duì)游戲與動(dòng)畫領(lǐng)域是一個(gè)福音。（3）分形算法可以節(jié)省運(yùn)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(duì)于分形圖像而言，可以渲染局部，然后擴(kuò)展復(fù)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(tǒng)的方式需要準(zhǔn)備三種不同畫質(zhì)和加載效率的圖，往往低效圖看起來畫質(zhì)很差，而在數(shù)字分形圖像用于貼圖時(shí)，針對(duì)不同的運(yùn)行環(huán)境，可以根據(jù)需要調(diào)高或者調(diào)低畫質(zhì)，只需要修改分形的維度參數(shù)，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(shù)字媒體教學(xué)是十分必要的，分形藝術(shù)圖形的沖擊可以

4、帶動(dòng)傳統(tǒng)藝術(shù)在空間形態(tài)上的延展與數(shù)字化轉(zhuǎn)變，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意與靈感，使其在數(shù)字化的圖形與二維三維的動(dòng)畫創(chuàng)作中采用更廣闊的表達(dá)與更創(chuàng)意的思維。2 基于分形藝術(shù)的專業(yè)教學(xué)改革2.1 分形數(shù)字化轉(zhuǎn)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(dāng)一個(gè)復(fù)雜、精美的圖形以多次重復(fù)迭代的方式拼貼形成一個(gè)復(fù)雜的具有沖擊力的圖像。這種不規(guī)則的圖形是由數(shù)學(xué)公式生成，且多個(gè)不同的數(shù)學(xué)公式可以進(jìn)行拼貼，為圖形的外觀賦予更多的、更復(fù)雜的變換2。將這些數(shù)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(shù)學(xué)相融合的產(chǎn)物，是以數(shù)字化的方程作為基本的作圖元，拼貼組合成具有無數(shù)變化

5、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(shù)字化想象力，也可以將復(fù)雜的圖形用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)公式符號(hào)進(jìn)行存?極大地節(jié)省了存儲(chǔ)空間，也實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)圖形向數(shù)字化藝術(shù)創(chuàng)作的轉(zhuǎn)型。2.2 打破維度的分形空間應(yīng)用傳統(tǒng)的藝術(shù)圖形總是以二維或者三維的形式出現(xiàn)，而分形的物體打破的傳統(tǒng)整數(shù)維的理論。分形的空間在不斷的迭代重復(fù)過程中，可以對(duì)空間進(jìn)行無限的分割，從而生成非整數(shù)的多維效果3。電影奇異博士中對(duì)于分形的空間維度理論有著很好的應(yīng)用，奇異博士對(duì)空間的折疊、時(shí)間的操控等都呈現(xiàn)了炫酷的分形效果。2.3 基于分形動(dòng)畫的教學(xué)改革新媒體時(shí)代的圖像與動(dòng)畫生成正逐漸向動(dòng)態(tài)而具有視覺沖擊力的多元化表現(xiàn)方式發(fā)展。傳統(tǒng)的

6、媒體正在數(shù)字化，而藝術(shù)的傳播形式正逐漸輕量級(jí)地?cái)?shù)字化。對(duì)傳統(tǒng)的動(dòng)畫而言，是存儲(chǔ)的實(shí)實(shí)在在的圖像信息，圖像信息隨著時(shí)間的變換形成了動(dòng)畫效果，一部動(dòng)畫成品的實(shí)現(xiàn)需要大量的人力進(jìn)行關(guān)鍵幀的創(chuàng)作與繪制，耗時(shí)耗錢耗人力。而利用分形軟件制作的分形動(dòng)畫藝術(shù)感強(qiáng)，且動(dòng)畫的生成是通過數(shù)學(xué)公式的參數(shù)調(diào)整完成的，存儲(chǔ)容量小而且動(dòng)畫效果炫酷。由于分形可以對(duì)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(duì)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)將過程通過參數(shù)調(diào)節(jié)做成動(dòng)畫4，產(chǎn)生的分形效果視覺沖擊力強(qiáng)。如電影奇異博士中大部分的特效都應(yīng)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)近年來已被大量地應(yīng)

7、用于影視特效、舞臺(tái)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數(shù)學(xué)公式迭代拼貼而成，因此要想改變圖像的外觀只要改變公式的參數(shù)即可5。而分形動(dòng)畫的生成就可以在關(guān)鍵幀中改變參數(shù)，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量也即使數(shù)學(xué)公式及其對(duì)應(yīng)的參數(shù)取值，數(shù)據(jù)量非常小，還可以保證圖片的精美畫質(zhì)，數(shù)據(jù)傳輸快，數(shù)據(jù)視覺效果好，充分體現(xiàn)了數(shù)字媒體相對(duì)于傳統(tǒng)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、視頻是數(shù)字媒體專業(yè)進(jìn)行新媒體創(chuàng)新的主要載體，要培養(yǎng)面向新媒體時(shí)代的新型人才，需要打破傳統(tǒng)媒體的創(chuàng)作方式，不局限于繪制圖像、建模圖像的傳統(tǒng)方式，將媒體的創(chuàng)作與設(shè)計(jì)向數(shù)字化、動(dòng)態(tài)化、交互化轉(zhuǎn)型是數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)進(jìn)行教學(xué)改革的重要課題。分形藝術(shù)以數(shù)學(xué)公式引領(lǐng)藝術(shù)的潮流，既可以對(duì)大自然的實(shí)物進(jìn)行仿真，又可以創(chuàng)新地設(shè)計(jì)具有分形美與混沌美的圖像與動(dòng)畫視頻，拓展了數(shù)字化媒體的創(chuàng)新形式。數(shù)字分形研究融合了科學(xué)與藝術(shù)，力爭(zhēng)發(fā)揮科技的魅力，為藝術(shù)注入新的思潮與途徑，為數(shù)字藝術(shù)帶來了許多優(yōu)勢(shì)，也為數(shù)字媒體技術(shù)的教學(xué)革新帶來了新思路。4 結(jié)語該文針對(duì)數(shù)字媒體時(shí)代對(duì)多維、動(dòng)態(tài)的數(shù)字化