《大學計算機基礎(chǔ)與計算思維》（第二版） 課件 第4章 交叉融合信息技術(shù)(AI與XR)

大學計算機《大學計算機》以教育部高等學校大學計算機課程教學指導(dǎo)委員會印發(fā)的《新時代大學計算機基礎(chǔ)課程教學基本要求》為指引，是面向全日制大學本科學生提供計算機知識、能力、素質(zhì)方面課程的綜合素養(yǎng)課，是培養(yǎng)大學生利用新一代信息技術(shù)解決本專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用問題提供基礎(chǔ)性支撐的通識必修課程。COLLEGECOMPUTER1計算思維與科技藝術(shù)3數(shù)字音頻、圖像處理、視頻剪輯4新一代信息技術(shù)(AI與XR)

Contents5計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程內(nèi)容6網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)倫理2計算機基礎(chǔ)知識4教學內(nèi)容第9-10講新一代信息技術(shù)—AI與XR云計算與大數(shù)據(jù)用通俗的話來說，云計算就是將計算任務(wù)發(fā)布在大量計算機構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計算能力、存儲空間和各種軟件服務(wù)。云計算與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)是指規(guī)模巨大、復(fù)雜多樣的數(shù)據(jù)集合，無法用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理工具進行捕捉、管理、處理和分析的數(shù)據(jù)。它通常包括在數(shù)據(jù)存儲、管理、分析、獲取有價值信息等方面具有前所未有的復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性的數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)量。3D打印3D打印技術(shù)常見的有立體光刻(SLA),數(shù)字光處理(DLP)和熔融沉積成型(FDM)等。物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)簡單來講可以理解為“物物相連的網(wǎng)”。AI與AI藝術(shù)愛德蒙·德·貝拉米肖像，Obvious2019年10月，有史以來首次使用人工智能創(chuàng)作的藝術(shù)作品《愛德蒙·德·貝拉米肖像》（PortraitOfEdmonddeBelamy，2018）在紐約佳士得被拍賣。最終成交價格（含傭金）為43.25萬美元,成為AI藝術(shù)的里程碑事件。這幅畫是由一個巴黎藝術(shù)團體Obvious輸入超過15000多幅14世紀到20世紀之間的世界名畫給AI系統(tǒng)，讓AI系統(tǒng)不斷地進行繪畫訓練，最終AI“創(chuàng)作”出了這幅肖像畫。肖像的簽名揭示了創(chuàng)作者的虛擬身份，也就是“生成對抗性網(wǎng)絡(luò)”（GenerativeAdversarialNetwork，縮寫GAN）的算法。伴隨5G、AI科技的進步，藝術(shù)與科技的跨界融合發(fā)展進入全新時期，推動當代藝術(shù)向多元化、數(shù)字化、跨媒介化方向不斷發(fā)展。人工智能（AI，artificialintelligence）藝術(shù)，更準確地說叫神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)藝術(shù)，是一種使用算法進行創(chuàng)作的新形式。它的興起正在全世界刮起一輪新的科技藝術(shù)風暴。AI與AI藝術(shù)←《路人的記憶I》（MemoriesofPassersbyI），克林格曼這件作品由一個內(nèi)置計算機系統(tǒng)的木制柜子和兩塊屏幕構(gòu)成，屏幕上顯示著無休止的的扭曲面孔，作品實際上由柜子里的機器大腦所創(chuàng)造。作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和AI藝術(shù)領(lǐng)域的先驅(qū)，克林格曼繼Obvious之后第二位作品在主流拍賣行中售出的AI藝術(shù)家。他的作品曾在奧地利林茨電子藝術(shù)節(jié)（ArsElectronica），紐約現(xiàn)代藝術(shù)博物館（MoMA），大都會藝術(shù)博物館（theMet），倫敦攝影師畫廊（PhotographersGallery）和巴黎蓬皮杜藝術(shù)中心（CentrePompidou）等機構(gòu)展出。參考資料：人工智能繪畫，到底有多驚艷？_藝術(shù)_Obvious_作品()人工智能藝術(shù)的可能性人工智能（AI，artificialintelligence）是一種通過計算機程序來模擬人類智能思維的技術(shù)，它可以實現(xiàn)人類的認知和思維活動。隨著1946年電子計算機的誕生，以及伊凡·蘇澤蘭提出計算機圖形學（ComputerGraphics，簡稱CG）并被更多專家不斷深入研究的同時，逐漸成就了計算機繪畫、數(shù)字媒體藝術(shù)及新媒體藝術(shù)等。第一幅計算機“藝術(shù)”作品——1952年由本·拉波斯基用示波器創(chuàng)作的《電子抽象》（ElectronicAbstractions）不斷進化中的人工智能藝術(shù)——數(shù)字藝術(shù)傳統(tǒng)繪畫是筆尖與紙張的摩挲碰撞，數(shù)字藝術(shù)畫則是藝術(shù)與先進技術(shù)的完美結(jié)合。把數(shù)字藝術(shù)作為一種單獨的藝術(shù)門類提出，將是一種等同于繪畫、雕塑等已有的，并且有別于新媒體藝術(shù)的一種新的藝術(shù)類型。數(shù)字藝術(shù)可以包括數(shù)字繪畫，數(shù)字影像，數(shù)字雕塑，數(shù)字裝置等，而這些類型的核心觀念都是基于運算和數(shù)據(jù)來完成的，這區(qū)別于傳統(tǒng)的新媒體或者機械藝術(shù)對媒介新的要求。亞恩·恩格瑪YannNguema，數(shù)字藝術(shù)視覺裝置邱志杰，《技術(shù)史地圖》Geliografic工作室，數(shù)字繪畫作品不斷進化中的人工智能藝術(shù)——數(shù)字藝術(shù)ChadKnight，3D數(shù)字雕塑作品不斷進化中的人工智能藝術(shù)——新媒體藝術(shù)新媒體藝術(shù)展——“瑰麗猶在境”，北京嘉德藝術(shù)中心，主創(chuàng)團隊：格蘭莫頤不斷進化中的人工智能藝術(shù)——新媒體藝術(shù)teamLab沉浸式展覽d'strict的視覺錯覺裝置GIANTTOY2（GIF動圖）不斷進化中的人工智能藝術(shù)——數(shù)據(jù)藝術(shù)HowToBuildAHuman（GIF動圖）HerwigScherabon“洛杉磯和芝加哥的收入差距”即將來臨的月食W/grap不斷進化中的人工智能藝術(shù)——生成藝術(shù)生成藝術(shù)是指全部或部分使用自動系統(tǒng)的輔助進行藝術(shù)創(chuàng)作的一種形式，是一種用算法生成新思想、形式、顏色或圖案的過程。生成藝術(shù)家使用Processing或者p5.js等軟件創(chuàng)建代碼，將創(chuàng)意轉(zhuǎn)換成一組規(guī)則，指導(dǎo)計算機遵循這些規(guī)則來創(chuàng)作達到期望值作品。相關(guān)的設(shè)計工具軟件工具類Java:Processing.py（Python處理）Web:P5.js（JavaScript處理）ProcessingC++：openFrameworks和cinder3D：Mandelbulb3D分形渲染軟件UltraFractal（分形藝術(shù)軟件）二次生成：在線工具和程序EverypixelSlik對稱的分形處理(/)JS數(shù)據(jù)生成藝術(shù)：為3d軟件服務(wù)的貼圖生成程序Jsplacemet分形藝術(shù)紋理：chaotica（輕量級）“人工智能美學”概念的提出陶鋒為“人工智能美學”（TheAestheticsofArtificialIntelligence）做了初步定義，他認為：人工智能美學研究的是在人工智能技術(shù)發(fā)展過程中所出現(xiàn)的與美學有關(guān)的一些問題其主要內(nèi)容包括人工智能對人類感性（包括情感）和藝術(shù)的模擬、人工智能藝術(shù)的風格與鑒賞、人工智能視野下人類情感和藝術(shù)本質(zhì)問題等提問：

人工智能藝術(shù)的創(chuàng)意依賴于數(shù)據(jù)和算法，數(shù)據(jù)和算法依賴于清晰的邏輯，而基本的邏輯是藝術(shù)創(chuàng)作過程的可分解、可流程化、可抽象、可表征及可數(shù)據(jù)化。那么，基于第一章節(jié)中我們提到的科學思維和計算思維，我們是否可以理解為“藝術(shù)創(chuàng)作過程是可計算的”呢？人工智能藝術(shù)與傳統(tǒng)計算機藝術(shù)與傳統(tǒng)藝術(shù)家不同的是，生成藝術(shù)家使用計算機可以以毫秒為單位生產(chǎn)數(shù)千個想法，這種方法極大地減少了藝術(shù)和設(shè)計的探索階段，并常常帶來令人驚訝且復(fù)雜的新成果。人工智能藝術(shù)與傳統(tǒng)計算機藝術(shù)的不同在于,人們試圖使得計算機擁有如人類那樣的視覺感知、情感體驗以及想象力、創(chuàng)造力等能力。藝術(shù)家們已經(jīng)不是簡單地將計算機視為畫筆一樣的工具,

而是試圖創(chuàng)作程序,

讓計算機能夠一定程度上獨立作畫。科恩,《紙上顏料》,2004年（AARON智能機器人繪畫）不斷進化中的人工智能藝術(shù)——生成藝術(shù)家喬恩·麥考馬克（JonMcCormack）：“我使用進化算法來創(chuàng)造幾乎不可能直接設(shè)計的人工生命形式。”（/）《FiftySisters》是計算機合成植物形式的1m×1m圖像的大型裝置。使用人工進化和生成算法從計算機代碼中“種植植物"。每種植物狀的形式都源自石油公司徽標的起始圖形元素。JonMcCormack不斷進化中的人工智能藝術(shù)——生成藝術(shù)家邁克爾·漢斯邁耶認為生成式設(shè)計“不是在設(shè)計對象，而是在設(shè)計生成對象的過程。”（thinkingaboutdesigningnottheobject——butaprocesstogenerateobjects.）MichaelHansmeyerMichaelHansmeyer.Генеративнаяархитектура—LookAtMe不斷進化中的人工智能藝術(shù)——生成藝術(shù)家馬克·J斯托克（MarkJ.Stock)馬克·J斯托克（MarkJ.Stock)是將自然與計算相結(jié)合的生成藝術(shù)家，科學家和程序員。他的作品探索了自然界與其模擬對應(yīng)物之間的張力，即有機與無機，數(shù)字與模擬之間的張力。在作品Sprawal中，Stock創(chuàng)建了一個混亂的分支結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)生長在規(guī)則的塊上,Stock使用表面生長算法模擬了它的黑暗成長。不斷進化中的人工智能藝術(shù)——生成藝術(shù)家安德斯·霍夫AndersHoff是一位對圖案著迷的生成藝術(shù)家，他的作品Inconvergent探索從簡單規(guī)則組成的系統(tǒng)中可以得到的有趣且復(fù)雜的行為，以及如何使用算法來創(chuàng)建美學構(gòu)圖、結(jié)構(gòu)和紋理。該項目的靈感范圍從自然現(xiàn)象、幾何和數(shù)學到建筑和寫作系統(tǒng)。KatharinaBrunner是一位生成藝術(shù)家和數(shù)據(jù)記者，其GitHub存儲庫里有她發(fā)布的可以下載使用的代碼，對于希望使用編程語言R的任何人來說都是一個很好的資源。AIGCAIGC（ArtificialIntelligenceGeneratedContent）人工智能生成內(nèi)容文字——ChatGPT圖形——StableDiffusion、Midjourney視頻——Gen-2音頻——SoVitsSvcAIGC根據(jù)EverypixelJournal公布的統(tǒng)計報告，自2022年以來，過去18個月時間里，人工智能使用文本轉(zhuǎn)圖像算法創(chuàng)建了超過150億張圖片，而從1826年拍攝第一張照片到1975年，人類攝影師花了150年的時間才達到150億張。DALLE-2推出以來，人們平均每天創(chuàng)建3400萬張圖像。增長最快的產(chǎn)品是AdobeFirefly，自推出以來僅三個月內(nèi)就創(chuàng)建了10億張圖像。Midjourney擁有1500萬用戶，是公開統(tǒng)計的所有圖像生成平臺中最大的用戶群。大約

80%

的圖像（即125.9億張）是使用基于開源StableDiffusion創(chuàng)建。人工智能藝術(shù)的新奇性：從有生有擴散模型（DiffusionModel）GAN（生成對抗網(wǎng)絡(luò)，GenerativeAdversarialNetworks）通過讓人工智能學習、模仿藝術(shù)史中的經(jīng)典作品，可以模擬生成類似風格的作品。人工智能藝術(shù)的新奇性：從有生有人工智能藝術(shù)的原創(chuàng)性：從無生有CAN（創(chuàng)意對抗網(wǎng)絡(luò)，CreativeAdversarialNetworks）CAN與GAN最主要的區(qū)別在于，GAN只能模仿某類風格，而CAN通過（中等）偏離學習的風格來提升生成藝術(shù)的喚醒潛能而成就其創(chuàng)造性。隨機函數(shù)的隨機性在某種程度上促進了人工智能藝術(shù)的“原創(chuàng)性”。CAN在“原創(chuàng)性”上則表現(xiàn)較為優(yōu)秀。人工智能藝術(shù)的原創(chuàng)性：從無生有CAN系統(tǒng)生成的高評分作品參考：陶鋒丨人工智能視覺藝術(shù)研究_計算機()康定斯基作品CAN高分作品,在觀眾喜好上排名第一,近似人類作品和意圖性上排名第二獲獎AI繪畫作品AI繪畫獲獎作品

《太空歌劇院》2022.82022年8月，在美國新興數(shù)字藝術(shù)家競賽中，參賽者杰森·艾倫用AI繪畫軟件生成的繪畫作品——《太空歌劇院》去參加比賽，獲得了第一名，并獲得豐厚獎勵。AI繪畫作品百度AI修復(fù)

《富春山居圖》百度“文心.一格”AI視頻OpenAI發(fā)布視頻生成模型“Sora”AIGC導(dǎo)航平臺/

///https://learn.tishi.top/docs/basic/jian-jie/

提示語學院AIGC導(dǎo)航平臺/

https://www.toolify.ai/zh//

人工智能藝術(shù)創(chuàng)作的動機人工智能藝術(shù)作品https://6565/WBJ/ART/gallery.html有一類動機是藝術(shù)創(chuàng)作的“靈感”以音樂靈感為例，人工智能分析情感波動對于音樂靈感可能產(chǎn)生影響之后，可以通過情感的變化產(chǎn)生音樂靈感動機第二類動機是藝術(shù)創(chuàng)作的“目的”

創(chuàng)意的動機可能決定著藝術(shù)作品的品味，人類藝術(shù)家的動機比機器更復(fù)雜相比而言，機器的動機更簡單、更純粹一些，除非人類賦予了它不良動機人工智能藝術(shù)的不同聲音對于由算法創(chuàng)作的藝術(shù)品，誰是藝術(shù)家——程序員還是計算機？設(shè)計師會被AI取代嗎？無意識但具備高度智能的算法，可能很快就會比我們更了解我們自己。機器沒有情感，但人類是否會對其產(chǎn)生情感？不斷進化中的人工智能藝術(shù)——生成藝術(shù)StableDiffusionAI繪畫生成藝術(shù)的一種類型不斷進化中的人工智能藝術(shù)——生成藝術(shù)StableDiffusion不斷進化中的人工智能藝術(shù)——生成藝術(shù)Midjourney不斷進化中的人工智能藝術(shù)——生成藝術(shù)Midjourney當前主流AI繪畫工具——StableDiffusion和MidjourneyMidjourney提示詞規(guī)范核心提示詞使用規(guī)則人物主體描述+背景環(huán)境描述+人物外形描述+照片風格+設(shè)備/鏡頭參數(shù)人物主體描述：21yearschinesegirl背景環(huán)境描述：inschool物外形描述：beauty,longblackhair照片風格：sunlight，insanedetail,smoothlight,realphotographyfujifilmsuperia,fullHD設(shè)備/鏡頭參數(shù)：takenonaCanonEOSR5F1.2ISO10035M【提示詞】+【參數(shù)】提示詞之間用英文,隔開；命令、提示詞、參數(shù)之間必須用空格隔開常用參數(shù)：--ar16:9縱橫比；--no去掉生成圖中內(nèi)容；--style樣式StableDiffusion提示詞演示SD提示詞操作演示：3D頭像男生：Suppercuteboy,IPcharacter,task,Pixarstyle,Disneystyle,,exquisite3Drendering,3D,4K,Blender,C4D,octanerendering--ar9:16女生：Abeautifulwomen,IPbypopmart,pixarstyleCharacter,pastelcolor,cleanbackground,3Drender,Softfocus,oc,blender,bestquality--niji5--ar3:4StableDiffusion提示詞演示SD提示詞操作演示正向提示詞（例）：abeautifulgirl,smile,blueeyes,longhair,JKshirt,whiteshirt,bowtie,inthedeepforestwithgreenbackgroundlight,fullofmystery,withbirdflying反向提示詞（例）:Blackenedvisuals,chaoticcomposition,badanimals,extrafingers小結(jié)（1）了解不斷進化中的AI藝術(shù)；理解AI藝術(shù)與傳統(tǒng)計算機藝術(shù)的不同；了解AIGC相關(guān)概論內(nèi)容；熟悉和應(yīng)用當前主流AI繪畫工具。元宇宙每個人（包括藝術(shù)家、設(shè)計師）都在元宇宙中有一個虛擬化身；目前，物理身體會驅(qū)動虛擬化身的各種行為；未來，虛擬化身可能會影響物理貨幣的行為和思維，至少是提供意見和建議；每個物體（包括學校、企業(yè)、藝術(shù)館、博物館、文化館、劇院、音樂廳等各類組織）也都有一個虛擬的數(shù)字孿生對應(yīng)物。結(jié)論：元宇宙可以理解為一個最巨大、最宏觀的信息技術(shù)藝術(shù)元宇宙中的藝術(shù)場館上海博物館《春風千里——江南文化藝術(shù)展》在線三維展示【案例+解讀】五大數(shù)字藝術(shù)展/s/kBW7eHTr7WHW8uPHeO9EHw2010上海世博會中國館動畫版清明上河圖元宇宙中的藝術(shù)品NFT，全稱為Non-FungibleToken，指非同質(zhì)化代幣，是用于表示數(shù)字資產(chǎn)（包括jpg和視頻剪輯形式）的唯一加密貨幣令牌，可以買賣有助于版權(quán)保護和升值比特幣、以太幣等同質(zhì)化代幣可以被比作鈔票，NFT更像是一件藝術(shù)品的原件NFT藝術(shù)：Everydays:TheFirst5000Days（創(chuàng)作者：Beeple售價：6930萬美元）NFT代幣常常與數(shù)字藝術(shù)、行為藝術(shù)緊密結(jié)合，從而衍生出一種新的藝術(shù)形式——加密藝術(shù)國內(nèi)NFT平臺只能用法幣進行交易，禁止虛擬貨幣。昂貴的“猿人”像素頭像CryptoPunkAR、MR、VR、XR的區(qū)別虛擬現(xiàn)實（VirtualReality，VR）增強現(xiàn)實（AugmentedReality，AR）混合現(xiàn)實（MixedReality，MR）擴展現(xiàn)實（ExtendedReality，XR）虛擬現(xiàn)實1968年伊凡·蘇瑟蘭（IvanSuther