分形艺术在设计中的应用

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1、分形艺术在设计中的应用摘要：分形艺术是科学与艺术完美组合的典范，是人类美学理想的承传，具有强大的视觉形式美的力量。它在艺术设计中，如服装设计、标志设计以及虚拟现实设计中具有重大的应用价值，其前景不可估量。关键词：分形艺术；艺术设计；应用；Abstract: fractal art is the perfect combination of science and art, is the apotheosis of human aesthetic ideal, has been a strong visual forms strength. It in art design, such as a

2、pparel design, logo design and virtual reality design has important application value, its prospect is immense. Keywords: fractal art; Art design; Application引言：当今的艺术是多元化的艺术内容的多元化、形式的多元化、材质的多元化、手段的多元化、媒体的多元化。分形设计作为一种不同于传统欧式几何构成设计，为我们的视觉艺术输送了新鲜血液。尽管它由数学方法和计算机程序获得，却具备了符合传统而又超越传统的新艺术，不论从科学还是艺术的角度均给人以震撼

3、。它变幻莫测，五彩斑斓，为设计师提供了丰富的灵感；它风格多样、生成快速，可以应用在服装、纺织品、标志、广告、包装、装饰品等众多艺术设计中；它精度高、对参数敏感，从创意、功能或工艺等方面为某些设计带来了新的突破。分形艺术的定义及象征意义：分 形 艺 术 的 英 文 表 述 ： fractal art. 不 规 则 几 何 元 素 Fractal， 是 由 IBM 研 究 室 的 数学 家 曼 德 布 洛 特 （ Benoit.Mandelbrot， 1924-？ ） 提 出 。 其 维 度 并 非 整 数 的 几 何 图 形 ， 而是 在 越 来 越 细 微 的 尺 度 上 不 断 自 我 重

4、复 ， 是 一 项 研 究 不 规 则 性 的 科 学 。分形诞生在以多种概念和方法相互冲击和融合为特征的当代。分形混沌之旋风，横扫数学、理化、生物、大气、海洋以至社会学科，在音乐、美术间也产生了一定的影响， 分形所呈现的无穷玄机和美感引发人们去探索。即使您不懂得其中深奥的数学哲理，也会为之感动。 分形使人们觉悟到科学与艺术的融合，数学与艺术审美上的统一，使昨日枯燥的数学不再仅仅是抽象的哲理，而是具体的感受；不再仅仅是揭示一类存在，而是一种艺术创作，分形搭起了科学与艺术的桥梁。分形设计所涉及的领域非常广泛，衣、食、住、行无所不在。从应用的角度，可将其分为服饰图案、纺织品图案、广告图案、建筑图案

5、、装潢图案等。大师艾舍尔的版画名作鱼与鳞即是分形思想较早的艺术应用之一，鱼生鳞，鳞又生鱼，无穷无尽。分形艺术是一种全新的艺术风格，向人们诉说着，分形艺术与传统艺术一样具有美的意义。分形艺术游走在科学与艺术之间，是科学与艺术的桥梁，是科学与艺术完美组合的典范。如今，分形艺术的魅力逐渐受到艺术界的关注，艺术界也致力于分形艺术在艺术设计中的应用研究。如今，分形艺术正彰显着自己的艺术魅力，其应用也越来越广泛，值得关注和研究。“分形艺术” 与普通“ 电脑绘画” 不同。普通的“电脑绘画”概念是用电脑为工具从事美术创作，创作者要有很深的美术功底。而“分形艺术” 是纯数学产物，创作者要有很深的数学功底，此外还

6、要有熟练的编程技能。随 着 研 究 的 广 泛 深 入 ， 分 形 艺 术 的 外 延 已 经 不 只 局 限于 复 数 迭 代 产 生 的 图 象 了 ， 现 代 分 形 艺 术 的 外 延 等 同 于 超 级 矢 量 。 它 是 传 统 矢 量 绘 画 的扩 展 ， 放 大 图 片 的 时 候 能 在 不 丢 失 细 节 的 前 提 下 显 现 更 多 的 细 节 层 次 。设计的概念及对设计的理解：设计是把一种计划、规划、设想通过视觉的形式传达出来的活动过程。人类通过劳动改造世界，创造文明，创造物质财富和精神财富，而最基础、最主要的创造活动是造物。设计便是造物活动进行预先的计划，可以把任

7、何造物活动的计划技术和计划过程理解为设计。随着现代科技的发展、知识社会的到来、创新形态的嬗变，设计也正由专业设计师的工作向更广泛的用户参与演变，以用户为中心的、用户参与的创新设计日益受到关注，以用户体验为核心的设计的创新 2.0 模式正在逐步形成。 设 计 不 仅 仅 通 过 视 觉 的 形 式 传 达 出 来 ， 还 会 通 过 听 觉 、 嗅 觉 、 触 觉 传 达 出 来 营 造 一定 的 感 官 感 受 。最 简 单 的 关 于 设 计 的 定 义 、 就 是 一 种 “有 目 的 的 创 作 行 为 ”。 然 而 设 计 也 是 一 种职 业 。 例 如 在 电 影 业 中 有 场

8、景 设 计 一 职 ， 在 印 刷 业 中 ， 有 包 装 设 计 一 职 。 与 英 文 使 用不 同 的 是 、 英 文 的 Designer 一 词 、 在 中 文 使 用 时 、 设 计 与 设 计 师 两 个 词 都 能 共 同 称 呼 。而 由 设 计 这 个 字 沿 伸 出 来 有 相 当 多 的 理 论 和 议 题 ， 以 设 计 为 职 业 的 社 会 环 境 通 常 就 叫做 设 计 界 。 设 计 界 因 欧 美 国 家 发 展 理 论 历 史 悠 久 ， 故 设 计 史 和 相 关 理 论 ， 常 以 欧 美 的 工 业 设计 ， 建 筑 设 计 为 两 大 主 流 。

9、 由 于 设 计 行 为 一 般 都 解 释 为 有 明 确 目 标 的 ， 因 此 在 近 代 将 与 设 计 意 涵 相 反 的 创 作 ，称 为 乱 数 、 随 机 等 等 。 在 西 方 ， 大 型 的 设 计 系 统 ， 往 往 以 Architecture 建 筑 来 称 呼 。 这 边 指 的 建 筑 并 非具 体 的 建 筑 学 、 而 是 一 种 抽 象 的 形 容 。一、分形艺术的内涵与美学意义美籍法国数学家 Mandelbrot 于 1975 年创立了“分形” 。1982 年，Mandelbrot 把“分形”定义为组成部分以某种方式与整体相似的形体。 “分形”具有一些典型

10、的性质，比如，分形具有精细的、不规则的结构，分形还通常具有某种自相似的形式。分形艺术主要涉及到分形音乐和分形美术两个方面。我们通常所说的分形艺术实际是指分形图形艺术，它是指根据非线性科学原理，利用计算机数值计算，采用相应的数学方法对放大区域图形进行着色处理，进而生成具有科学内涵和艺术魅力的图形或动画，并以适宜的方式呈现给观众的一门艺术。关于分形艺术的艺术价值，艺术界有所质疑，认为计算机产生的图形怎能称为“艺术”呢？然而在科学界，人们却很自然地把分形艺术产生的图形称之为“艺术” ，并且追求精美的分形艺术已是诸多艺术家们追求的境地。风格多样的分形图案分形在几何上是破碎、不规则、自相似的，它是形状，

11、更是一种方法，起初被用来模拟上述不规则的自然风光，可以获得逼真的效果或神奇的景象，貌似植物的藤与叶子，又非自然界真实存在。随着计算机技术的发展，它被更多地应用在图案设计中。利用分形获得的图案具有传统的审美标准，如对称、均衡、节奏、统一等，还具有超越这些标准的新艺术，花之海洋。它的对称是画面局部与更大范围的整体相似的复杂对称，它的均衡是在画面各部分的变化中寻求相互制约的动态均衡，它的节奏是无止境地重复自相似元素而产生的规律节奏，它的统一是形状变化、色彩过度充满了流动感的自然统一。分形图案精致细腻（因其细节的无限自相似性）且艺术风格多样，画面中充满了交叉、层叠、重复、缠绕，充满了丰富的变幻和绚烂的

12、色彩。它时而清新飘逸，时而梦幻神秘，时而热情奔放，时而秩序井然，时而潇洒随意，带给我们无限的美感与惊奇，零散的小三角。传统图案的创作主要靠纸、笔，通过手绘完成,对非技艺娴熟的画家而言十分困难。现在有电脑的帮助，可以方便地创作、修改和保存图案，但即使用 Photoshop、Illustrator等软件来实现具有较高抽象性的复杂图案仍然耗时耗力。而貌似复杂的分形图案，一旦掌握其原理，生成简单快捷，效果自然生动。分形图案可由计算机程序实现，主要有以下几种算法。分形递归算法，首先由基本图形经过一次迭代生成若干与其相似的新图形，并组成新的子图形，子图形再生成新的子图形，经过若干步迭代得到最终的图案， ”

13、经过多次迭代产生 Hilbert-Peano 曲线。基本图形不局限于线，可以是面。迭代函数系统 IFS 算法将待生成的图像看成由许多经过仿射变换与整体相似的小图形拼贴而成。仿射变换可放大、缩小或旋转，但是不变形。逃逸时间算法基于迭代的思想，但与迭代算法有所不同。迭代算法是基于形状的迭代，逃逸时间算法是基于点的迭代。对显示的每个点迭代若干步后，判断其到原点的距离是否大于某个特定的值（即是否逃逸）。对经过不同迭代次数后逃逸的点使用不同的颜色对其着色，以得到色彩绚丽的图形。分形艺术是人类美学理想的承传，具有强大的视觉形式美的力量。分形艺术具有对称与均衡、节奏与韵律、渐变与特异、对比与和谐的形式美，其

14、自相似性、缠绕性和嵌套性数学特性，感染着我们。制作分形艺术图案的软件有很多，如 KPTS、Ultral FraCtal、Xenodream、fract extrem 以及 fractal designer 等，各个分形图案制作软件已经广泛应用到各行各业。二、分形艺术在设计中的应用1、分形艺术在服装设计中的应用分形艺术在服装设计中的应用，主要表现在自然主题图案与抽象主题服饰图案设计中。自然主题是主要包括花卉、树木以及动物图案。利用分形艺术创作花卉图案，可以得到逼真、精致并且美艳的图案。目前利用分形艺术可以获得多样化的植物枝叶的图形。并且，利用分形艺术还可以模拟各种动物的肌肤纹理，使得动物图形变得

15、逼真。不过利用分形艺术创作自然主题类的图案时，要注意图案设计要具有层次性，色彩运用要注意协调统一。创作抽象主题的图案是分形艺术的一大特色。现代图案更乐于追求抽象形态，追求纯粹的美感形式，引起大众主动感知。不过在抽象主题服饰图案设计中，要注意图案与服饰精神的关系，要注意图案与图案间和图案内部的空间布局。分形图案在服装设计中的应用突出，特别在自然主题与抽象主题服饰图案设计中。自然主题是大自然里各种具有丰富造型和肌理的对象，主要包括花卉图案，树木枝叶及动物图案。用分形创作花卉图案，可以模拟自然，获得精致、美艳的效果，也可以高于自然，展现柔美、浪漫的朦胧意境。树木枝叶图案或单独表现，或与鸟、人物相结合

16、。目前，通过分形可以获得多种植物枝叶和类植物图形。而动物服饰图案的创作，可以模拟蝴蝶等的形象，也可以模拟老虎、豹子等的毛皮纹理。在利用分形进行该类图案创作时，需注意以下问题：花卉图案设计要有主次、层次、虚实、疏密之分，散点碎花比大朵单花更加含蓄，实色花需注意色彩统一与大小穿插，尽量避免抽象花朵与规则花朵的同时出现；树木枝叶图案设计，需考虑植物的走势、方向，枝干粗细与树叶大小关系及意境的营造；动物模拟则需要进行适当提炼、删减，从细节入手，达到动与静的平衡。抽象主题图案设计是以各种几何形为基础进行创造性的组合发挥，得到不受自然形态束缚的图案。现代图案更善于运用抽象形态，追求纯粹的美感形式，引导大众的主动感知。由于抽象主题风格多样，如蒙特里安的冷抽象，康定斯基的热抽象等，设计时往往针对某一特定的服装而进行，须把握好图案与服饰精神的关系，如晚装的优雅、端庄，职业装的素净、理性，休闲装的浪漫、潇洒等。同时，还需注意点、线、面的形态、大小、位置、节奏等以及多种色彩在画面上的分布统一。分形艺术与服装设计的关系：分型设计为我们提供了丰富的创作内容 ，一