计算艺术的原动力与计算机技术诞生后计算艺术的发展前景
www.xinwenren.com  2016-06-18 21:25:07  西部学刊·新闻与传播

张 玥 徐雁龙摘要:表现美是人类的普遍需求,也是产生艺术的源泉。科技的高速发展丰富了艺术表现形式,诞生了计算艺术(Computation Arts)。计算艺术是信息化时代对手工创作艺术的强化和数码补充,是实现艺术

张 玥  徐雁龙

摘要:表现美是人类的普遍需求,也是产生艺术的源泉。科技的高速发展丰富了艺术表现形式,诞生了计算艺术(Computation Arts)。计算艺术是信息化时代对手工创作艺术的强化和数码补充,是实现艺术美感的科技表达形式。本文从艺术本源理论出发,分析计算艺术对艺术形式的丰富性,提出计算艺术发展的原动力是人类对多样化表现美的不断探索,其基础是信息技术、计算科学的不断发展;其表现形式是利用计算机绘制有艺术美感的作品;其目标具有多样化特性,包括更为有效地表达世界、更为抽象地表达思想、更为形象地表达逻辑关系等;并对计算艺术未来发展领域及其发展途径进行了展望。

关键词:艺术本源;计算艺术;艺术表现形式;原动力

中图分类号:TP391              文献标识码:A

    艺术作为人类的“自由自觉的活动”,既反映着客观世界,又丰富和确证着人的本质力量[1]269。人类艺术活动中的想象与情感体验,通过不断丰富的艺术表现形式呈现,使人类体验到审美的愉悦与满足。科学技术的发展极大地推动着艺术的完善与传承,随着计算机技术的不断发展,图形处理技术诞生并逐渐完善,计算机已成为表现艺术的重要形式之一。

一、计算艺术的本源

    艺术的起源表现出原始人类开始对自身自由本质属性的自觉和肯定,人类的起源和发展决定着观念的产生和演进,对自由的肯定意识蕴含着推动演化发展的愿望,意识和愿望的获得是令我们的动物祖先变成人类的基本因素。[2]18因此,对艺术的追求和探索,是人类作为有自主意识生物所具备的更深层次的自我探索和认可,是人类生存发展的本能。随着人类文明的不断发展,人类认识自然、认识自我的手段和方式在不断的更新变化,无论理性至科学亦或感性至艺术,日新月异的艺术表达形式让人类的交流共享更加直观便利,而人类所能表达的范畴也更加丰富深刻。科学技术的发展推动着艺术的传承和发展,如造纸术的出现、颜料的发明、粗细不同等多种类型毛笔的使用致使多种绘画形式的发展、多种艺术流派的诞生。而计算机科学的出现,无论是技术的更迭,还是人类发展艺术形式的分化,无一不是更加丰富了艺术的表达效果,让人类文明中的艺术表现力更显五彩斑斓,美丽动人。这些均表明随着先进的生产力的代表——生产工具的进步,艺术表现形式也随之发展变化,以反映新的社会意识内涵和人类内心更为丰富的情感世界。如贺兰山岩画是7000多年前氏族公社游牧社会人用石头凿刻在贺兰山的岩石上,表现对美好生活的向往与追求,再现了他们当时的审美观、社会习俗和生活情趣。而自1946年2月14日,由美国军方定制的世界上第一台电子计算机“电子数字积分计算机”(ENIAC,Electronic Integrator Numerical And Calculator)在美国宾夕法尼亚大学问世后,在带领人类进入数字化“跨空间”的“赛博空间”信息时代的同时,计算机语言也以其独特辨识度的语法规则融入了艺术再创造的具象化表达中.这是信息数据化时代对传统手工创作艺术的数据化补充与强化,表现形式是利用计算机这一生产工具绘制具有艺术美感的作品,包括更为抽象地表达思想,甚至可形象、有效地表达宇宙星际运行规律的复杂逻辑关系图解、气候变化预测的模拟图等,以满足人类内心一直渴求认识外部世界奥秘的本源诉求。

    计算机艺术是计算机与艺术的融合形成的一种全新的艺术形式,是艺术形式的科技表达途径,而人类对表现美形式的多样化需求进一步促进了计算艺术的发展。传统意义的艺术作品来自于艺术家的活动,即可认定艺术家是艺术作品的本源,艺术作品是艺术家的本源,两者相辅相成。按照德国著名哲学家海德格尔的理论,艺术的本质就应该是:“存在者的真理自行设置入作品中”,即认为艺术是对现实的模仿和反映。为此,作者认为计算艺术的本源是随着计算机科学的迅速发展,促使艺术创作从传统意义的载体转变为虚拟实在中艺术创造想象和架构符号的工具。那些具有探索创新精神的计算机先驱艺术家们将计算机与艺术进行全新的组接,创造出前所未有的符号与数据的艺术。在计算机技术的辅助下,计算艺术拥有更广阔的创造载体与审美视野,为艺术创作的丰富性、融合性提供了新的美学方向。

    计算机技术作为一种新的先进生产力代表,不仅给人类带来前所未有的生活飞跃,从物质层面改变了人类的生产生活形态,更从精神层面影响了人类的生产生活思维与状态。而计算机与艺术的融合是一种全新多层次的艺术形式,计算技术将图像、文本、声音、音频、动画、符号等多种传达的形式集合在一起,既丰富了艺术表现语言的形式,又提高了作品的感染力。特别是在这个地球人已成为一个“村”民的数字信息时代,其在促进人类进行高效率的艺术创作的同时,作为一种崭新的艺术表现形式,也给艺术家带来了一些新风格和新形式的艺术启迪。

因此,说明利用计算机绘制有艺术美感的作品,外在表现是计算艺术的表现形式,也是人们认识计算艺术的最直观体现。其内在本质是人类社会生产力发展与生产关系相适应的必然结果,是艺术本源的一种。

二、计算艺术的特征

    分析计算艺术的特征有助于计算艺术原动力的讨论。艺术作为人类的“自由自觉的活动”,既反映着客观世界,又丰富和确证着人的本质力量。[3]117艺术的外延非常广泛,艺术的应用场合渗透到了人类生存世界的各个角落。为此,就会出现因不同场合、不同载体、不同受众、不同时期等,导致艺术实现目标的丰富多样性。而根据表现对象的不同,艺术的实现目标可以分为更为有效地表达世界与更为有效地表达信息和视觉效果两种类型。其中表达世界是表达人类所认知的真实世界,表达信息和视觉效果是表达人类的一种信息或感受,体现的是虚化的世界而非现实。

    计算艺术作为艺术的一种表现门类,之所以不同于以往其他艺术形式,就在于它兼具有效地表达世界与有效地表达信息和视觉效果两种属性特征。计算艺术使艺术实现形式目标更为多样化,内涵更为丰富。如非真实感绘制的出现与发展历程充分表明了计算艺术可使人类有意识的艺术创作具有更多形式表现丰富的物质世界状态和人类思想内涵的特征属性。

    非真实感绘制指的是以计算机为工具,搭建各种数学模型并设计各种算法,来模拟艺术式的绘制风格,其主要目的是将某个对象以简洁、含蓄、带有美学特征的方式借助计算机表现出来,也即能在形式上指定一种可展现绘画作品的方式并随之编写生成非真实感绘画作品的计算机程序。[4]10自20世纪80年代,Strassmann(1986)和Sasa da(1987)的论文中提到非真实感绘制(Non-photorealistic Rendering,NPR)这一概念,1990 年,Saito and Takahashi和Haeberli在Siggraph会议上发表了 2篇论文,开启了非真实感绘制计算机图形学的序幕。1994 年, 随着几篇论文在 Siggraph 会议的发表( 如Winkenbach and Salesin、Salisbury) 和在 Eurograph-ics 会议的发表(如Strothotte),这一领域才逐渐显现出来。[4]101997年,Siggraph会议上正式将非真实感绘制单独作为一个类别被人们重视。随着人们对图像、视频和三维模型的非真实感处理的更多需求,非真实感绘制技术进入了一个高速发展期,目前已是计算艺术的标志性载体。

    再有,计算艺术因具有表达世界更具象化,与对传统艺术形式的补充和再创造的特征和属性,使其在这个多媒体传播的网络时代超越以往其他艺术表现形式得以迅猛发展。如由上海美术电影制片厂制作、1961年7月上演的水墨动画片《小蝌蚪找妈妈》,以中国水墨画技法作为人物造型和环境空间造型的表现手段,运用动画拍摄的特殊处理技术把水墨画形象和构图逐一拍摄下来,通过连续放映形成浓淡虚实活动的水墨画影象的动画片,那种虚虚实实的意境和轻灵优雅的画面使动画片的艺术格调有了重大的突破,成为动画艺术的新品种。但是由于这种艺术表现要分层渲染着色,制作工艺非常复杂,一部短片所耗费的时间和人力非常惊人,致使日本影视制作公司也望而却步。近年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的三维动画又称3D动画,是利用三维动画软件在计算机中首先建立的一个虚拟世界,设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现对象的形状尺寸建立模型以及场景,再根据要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其它动画参数,最后按要求为模型赋上特定的材质,并打上灯光。当这一切完成后就可以让计算机自动运算,生成最后的画面。由于三维动画技术模拟真实物体的方式使其成为一个有用的工具,更因其精确性、真实性和无限的可操作性、低成本,目前被广泛应用于医学、教育、军事、娱乐等诸多领域,受到了人们与市场的欢迎。

上述案例均表明计算艺术的不断发展就是随着人们为了充分表现图形的艺术特质、模拟艺术作品作为对真实感图形的有效数据补充的不断追求而进步发展。  
三、计算艺术发展的原动力

    1978年版的《现代汉语词典》将“原动力”解释为:“动力是推动工作、事业等发展的力量,而原动力则是指产生动力的力。”根据此定义,我们认为,计算艺术发展的原动力指的是人类对表现美的方式的多样化需求与不断探索。计算艺术和技术创新发展系统的进化原动力来源多种多样,既有内因也有外因。其中,外因是诱导因素,决定着计算艺术和技术的创新是否能够成功;内因是根本因素,决定着技术创新系统能否演进、如何进化和演化速度的快慢。内因与外因中各个单一因素都不能促进计算艺术技术创新发展的进化,只有这些因素综合作用,才最终促使计算艺术创新的发展,这些内因和外因共同相互作用,构成了计算艺术发展的原动力。

 (一)计算艺术创作个体原动力

    创作个体的原动力是计算艺术发展的基础,它包括创作个体的自我需要和创作个体的底层因子作用因素。历史学家汤因比在《历史研究》一书中指出:“人类之所以可能创造文明,并不是由于超越的生物天斌,也不是由于地理环境,而是由于人类对一种特别困难的挑战进行了应战。”[5]艺术家对于创作艺术作品的需求与欲望,是其表达美、展现美的根本动力。计算艺术的创作者们,对于计算艺术作品的美感追求和实用追求,促使其通过不断地进行技术更新,展现抽象的思维逻辑,完善计算艺术作品。计算艺术的技术发展创新实际上是由艺术创作个体发展因子相互作用,在艺术创作中,创作者的储备知识及信息容量构成了底层结构,它们为创作提供了基础与方法;创作者拥有的运用组合、操作技术是计算艺术发展不可或缺的因素,由于计算艺术具备的数据性、计算性等特殊属性,要求创作者既拥有艺术审美,更要具备计算运算操作技术等能力;不可否认的是创作者的灵感、创造性思维是最关键的一步,为作品从“模仿”到“创作”提供了质的飞越。知识、技术、思维是计算艺术创新并直接决定创新的效率与成败的关键因素。

(二)创作途径原动力

    作为特殊的艺术表现形式,计算艺术的发展离不开创作载体的更新。计算艺术的创作载体包括硬件与软件的更新和完善。系统论认为事物的要素或系统就是在相互间的竞争与协同的相互作用过程中发展着,即系统演化的动力来源是要素间的竞争与协同。计算艺术发展由许多要素组成,包括计算机硬件要素与软件要素,硬件要素诸如计算机设备的发展等,提供了发展所需的设备基础,是其内在本质;软件要素为计算艺术搭载软件,为艺术实现提供平台工具;二者相辅相成,缺一不可,只有两要素之间相互合作、协调利益和行为一致,并具有相互主动适应的能力时,计算艺术才能够向前发展。

(三)创作环境原动力

  艺术表现形式的创新是一个循序渐进的过程,由低级到高级,由简单到复杂,缓慢进化而来。例如计算艺术在真实感绘制技术的发展后,由于人类不能满足于其艺术表达形式的“全景模仿”,又逐渐完成了向表达艺术内涵的“非真实感绘制”。计算艺术表现形式系统的不断进化,归根结底是为了满足市场的需要。例如研究者曾通过进行全方位的激光扫描,获取贵州甲秀楼全方位的点云数据,利用逆向建模的手段,对甲秀楼整体的建模并实时渲染,达到对甲秀楼数字化保护和展示的目的。

    随着社会的进步和科学技术的发展,传统的艺术表现形式已不能满足社会需求与文化需求,更多的艺术表现形式需要满足于商业化与市场化的发展需求。计算艺术形式与市场环境在交互作用中,不断地完善积累,并根据发展动态修复自身结构与行为方式,完成了创新系统的演变进化。计算艺术的发展,丰富了艺术表现形式,促进了多形式多概念的艺术产品的诞生,更好地满足了社会的需要。

四、未来发展前景展望

 (一)应用领域扩大化

计算艺术未来发展的重要特征是应用领域发展的扩大化。因为具有交互形式丰富、仿真效果好、开发流程快、用户真实感强、易于掌握等优点,计算艺术具有多领域发展的条件。在艺术领域,计算艺术不仅完成了艺术形式载体的丰富化,也构建了表现美的多种渠道符号,为美学理论的发展提供了全新的视角。在历史领域,计算艺术不光局限于对历史书法、绘画作品的仿真再现,也是了解创作者内涵思想的重要途径。尤其是在文物遗址的三维建模中,突破了传统的单点测量方法,在不触及扫描对象的前提下进行数据采集,为文物的检测、保护与维护等提供准确、科学的现状数据。这种方法既有效地减少了保护过程中人为的再次破坏,也可以运用其模型,对文物保护进行寓教于乐的宣传和教育。在地理领域,计算艺术可以发挥高效率、高精度的独特优势,用于获取高精度、高分辨率的数字地形模型。例如中国科学院遥感技术研究所环境遥感前沿实验室的“虚拟地理环境”项目,基于地理信息、遥感信息、以及赛博空间网络信息与移动空间信息,研究现实地理环境和赛博空间的现象与规律,用以表达和模拟多尺度地理环境以及地理协同的过程。它通过模型计算、情景模拟,以及对话会商等,研究地球表层中人地系统的复杂人地关系模式,提供人机交互、交融的分布式虚拟实验研究平台。[6] 除此之外,计算艺术在类似医学领域的外科手术、工业领域的产品设计、娱乐产业的电影动漫等都有着独特的优势与发展空间。

(二)计算艺术发展途径

    根据认知心理学的研究,人在处理可视信息时,会将其编码为能够导向可视概念的对象间的空间关系,而这些空间关系又有利于处理空间函数及特性的变换。用计算机来处理可视知识,其实质是一个图形、图象处理过程。计算艺术将一种复杂和抽象的数据以非量化的、直观的形式呈现给用户,其特殊的艺术表现形式和创作产品的发展,也需要契合技术与艺术的平衡点。通过计算艺术创作的作品应具有技术的基础属性与艺术美感的呈现,例如已成熟的“分形”艺术使人们感知到科学与艺术的完美融合,将抽象的数学逻辑通过具体感知的艺术审美用视觉形式讲述出来,是科学与艺术的统一结晶。计算艺术的产品还应满足产品化、市场化、大众化等社会经济的需求特点,满足审美者及用户的审美需求,特别是在作品的交互性上,要符合用户情感体验要素,带给用户生理愉悦、心理愉悦、思想愉悦等感受。

    对艺术创作的追求是人类的基本需求,而艺术创作多样性是艺术创作的基本特征,因此对艺术创作多样性的追求,是基于人类基本需求建立起来的追求目标,进而也是人类追求艺术的重要需求。多样化的艺术表现需求,要求人们寻找多种表达艺术的载体,而计算机技术的诞生,为人类表现艺术提供了一个强有力的工具。因此,计算艺术的诞生和不断发展是必然的,其最根本的原动力正是人类对艺术表现形式多样化的强大需求。

参考文献:
[1]桂斌.非真实感绘制技术的研究[J].微计算机信息,2008(15).        
[2]舒携溺,舒挽溺.对自由的朦胧意识是原始艺术及宗教产生的思想源头[J].重庆教育学院学报,2009(1).   
[3]蒋念组.艺术与人的发展[C].江苏省美学学会2009年年会交流论文集,2009.     
[4]Thomas Strothotte,Stefan Schlechtweg.非真实感图形学——造型、绘制与动画技术[M].叶修梓,万华根,张引译.北京:电子工业出版社,2004.    
[5]汤因比.历史研究[M].曹未风等译.上海:上海人民出版社,1992.     
[6]中国科学院遥感应用研究所.虚拟地理环境[EB/OL].
http://www.irsa.ac.cn/jgsz/kyxt/ygqxyjs/yjfx/200912/t20091207_2690945.html

(张玥系西安交通大学宣传部职员;徐雁龙系中国科学院科学传播局处长)

基金项目:中国科学院2015年度科学传播专项。


    来源:《西部学刊》(下半月刊)《新闻与传播》2015年12月 创刊号

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