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发信人: cdd (平上), 信区: Science
标  题: 计算机与艺术
发信站: 哈工大紫丁香 (2000年07月24日12:27:09 星期一), 站内信件

　　选自《数学趣闻集锦》，上海教育出版社出版
　　古往今来的历史表明，艺术家和他们的作品无不受当时的知识和数学
运用的影响。我们发现，黄金矩形和黄金比在古希腊艺术，特别是著名雕
塑家菲狄亚斯的作品中得到了有意识的应用。数学的概念，诸如比和比例、
相似、透视、投影几何、视幻觉、对称、几何形体、图案和花样、极限和
无限，以及现今的计算机科学等等，对从古到今的艺术和它的各个侧面，
都有着深刻的影响。
　　有些艺术作品如果没有艺术家的知识和数学的运用是不可能创造出来
的。例如，由穆斯林艺术家创作的镶嵌以及这种几何形式的扩展，包含M·C
埃舍尔的生动的作品在内，如果没有艺术家们融入了他们对比例、镶嵌等
方面的研究和发现，以及采用了全等、对称、反射、旋转、几何形式的转
换等概念，是不可能产生真正的艺术的。埃舍尔曾经用自己周期性的规则
来设计充满空间的曲线，但他最初对这种镶嵌艺术的努力失败了，就因为
当时他还没有找到所需要的数学。
　　就像艺术家丢勒那样，有时采用投影几何的机械来创造自己的一些作
品。今天，艺术家们正在探索一种新的艺术形式和媒介，那就是与数学相
关联的计算机。迄至今日，新兴的计算机艺术已由数学家、科学家和工程
师联手产生，其每一件作品均不亚于艺术家。起初，大量涌现的是曲线编
织、视幻觉、直线作品等艺术内容。
　　今天，计算机在商业艺术方面也起着重要的作用。一个熟练的计算机
艺术家用先进的软件能够将生动的艺术加以改变以适于广告。这种改变可
以是风格上的多重变化：不同色彩的介入、比例尺的放缩、旋转和跳动、
复制物体的不同部分等等，而且在几分钟内便能完成。所有这些放在过去
的绘画艺术家手中，如果没有花上几天也要花上几个小时。
　　工程师、建筑师和其他的设计者在他们的创作中毫不犹豫地接受和运
用计算机。只要鼠标轻轻的响动，一座建筑物便能修改，而一架飞机也能
转动并显示其所有可能的角度，此外还能增加断面，加进或去掉零件等等
。在过去，这样的工作是十分缓慢和辛苦的。
　　几个世纪来，艺术家们总在寻求不同的媒介以创造他们的作品--水彩
画、油画、粉画等等。有些艺术家感到计算机是一种人为的手段，它缺乏
自由构思，因而他们宁可直接用手，选择他们自己的方式，而不愿在键盘
和屏幕上，或者用钢针和电子写字板由电子的意思工作。另一种观点是，
电子计算机的出现宛如一种挑战。
　　由于计算机软件和硬件的改善，颜色能够在屏幕上混合。刚直的线也
能用任意形状的曲线使之显得柔和。一幅油画能够有效地变为一幅水彩画，
而且所画的形状能够在一念之间加以改变。微型的部分能够很容易地放大
并修改。在作品中某些部分能够擦掉、切除或挪到其他地方。艺术家在他
们的创造性工作中，给计算机以明确的指令，并将结果以视频的影像或打
印的方式记在软片或纸上。软片则可任凭放大。说不定印刷者在设计中窃
取了艺术家们创作的作品结构，而我们还误认为这是他自己的新的形式。
　　谨慎的艺术家们在著名的国际画廊上展示计算机艺术时，仍将它贴上"
计算机艺术"的标志。这类作品迄今仅仅标上"艺术"而已。
　　对于在艺术上运用计算机达·芬奇会怎么想呢？从他对革新的爱好
（注：他的笔记和种种革新，常被艺术家们用以促进和提高自身作品的水
准。达·芬奇对数学的爱好，导致他创造出各种类型的两脚规，这些两脚
规能够画抛物线、椭圆和比例图形。他也钟情于透视绘画器的发明，艺术
家们（如丢勒）用它的画透视物体）可以设想他不会嫌弃计算机的运用。
他曾说过："……没有人会询问这样做能否称为科学，除非追问它所采用的
数学论证和解析。"他的作品反映了这样的思想，而且在他的艺术中得到了
延伸--例如，在他的许多作品中大多运用了黄金矩形，而在一些传世佳作
中则运用了投影几何的概念。《最后的晚餐》这一幅画不同凡响之处正在
于此。艺术家将自由地选择他们所钟爱的手段和媒介。
　　自然绝不会停止那令人惊异的自我的分形复制。下图是一幅太阳在云
的边缘发光的照片，它看起来像是一张计算机的分形复制图。
　　分形所考虑的是分数维数。在欧氏几何中，一个点是零维的，而一条
线是一维的，一个面是二维的。那么一根锯齿形的直线又如何呢？在分形
领域，一根锯齿形的直线维数位于1和2之间。如果我们从一个矩形（二维
物体）开始，然后将其细分为四个部分，再在它中间部分的上方构造一个
金字塔，并如上图那样形成分形，那么这个分形的维数便在2和3之间。
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问：生活为什么如此美好？
答：因为有了BBS.

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