分形艺术的形式分析

摘 要：分形理论自上世纪70年代作为非线性科学中的概念被提出，至今已经渗透到材料、地理、天文、艺术等各个领域，分形艺术便是非线性科学与艺术相结合而成的新兴艺术形式。分形艺术的数理迭代生成方式使其不同于传统的艺术效果，对于艺术设计方法亦有新的启发。文章根据贡布里希有关秩序感的基本原理，分析分形艺术的形式构成、设计方法及其艺术效应，进而深入认识分形艺术的基本规律和艺术价值。

关键词：分形艺术；秩序感；科学与艺术；形式与方法

检 索：

中图分类号：J0 文献标志码：A 文章编号：1008-2832（2015）06-0123-02

Fractal Form of Art

HU Xin-yi（School of Art of Jiangsu University，Zhenjiang 212000，China ）

Abstract ：Since the 1970s， the fractal theory as one of the concept of the nonlinear science has been put forward. Now it has penetrated to the material， geography， astronomy， art and other fields. The fractal art is a new art form based on the combination of the nonlinear science and art. It makes it different from the traditional artistic effect that the？formation of？mathematical？iterative？fractal art， also has inspired a new designed-method. According to the basic principles of The Sense of Order written by Ernst Hans Josef Gombrich，this article analyses the fractal art form、designed-method and its artistic effect， to understand the basic rule of and artistic value of the fractal art.

Key words ：fractal art；sense of order；science and art；forms and method

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作为非线性科学的前沿理论，分形旨在分析那些被欧几里德几何忽略的、看似不规则却又遍布自然界的物体。在大自然中，连绵的山脉、参天大树和蓝天白云的外形似乎无序可循，但在随机变化的外表之下潜藏着基本规律，可以试用分形的眼光去发现、去表现，分形理论因此被人们称之为描述大自然的科学。以分形的观点来看，我们生活的这个世界是以分形的方式存在和演变的。科学家们在研究分形规律时，发现了数理逻辑与艺术形式的密切关系，他们如法炮制的分形艺术显得绚丽多彩，这种艺术效果既在意料之外，又在情理之中，因为分形艺术的秩序感符合装饰艺术的基本规律，而人对秩序感的心理反应也是与生俱来，这里有科学——艺术——人性之间的密切联系。

一、分形理论对艺术的影响

分形艺术并不是模仿自然现象，而是抽取内在自然规律，我们通常看到的分形图都有基本的秩序构成，由于这些秩序结构的延续、交叉、重叠，又呈现出不规则的表象，在看似混沌的画面上，其实有内在的规律。因此，这种集秩序与变化于一身的分形艺术，具有极为丰富多变的表现力。

刘华杰曾在《分形艺术》一书中指出，分形不仅仅是一个概念，同时也体现了一种世界观和方法论，它对于一切涉及组织结构和形态发生的领域均有启示意义，影响到艺术理论与实践也是十分自然的事，几乎顺理成章。就艺术而言，分形既可以成就一种艺术，也能就其本身的迭代思想对艺术本身进行说明。

几乎每一个艺术流派都无法回避几何学。17世纪，黄金分割由阿拉伯人传入欧洲，在绘画，雕塑，音乐，建筑等艺术领域受到了广泛的推崇和使用，被人们称为金法，之后还不断衍生出了黄金矩形，黄金螺线，黄金五边形。在众多艺术作品以及动植物界中，我们都能发现黄金比的身影。达芬奇时代，在使用黄金比例的同时，绘画艺术开始讲究透视关系，也就是一种在平面上表现三维空间的画法几何，属于欧几里得几何，由于这种几何学的传播与流行，文艺复兴时期艺术界有了第一次重大的突破。同样与几何学有关，艺术界的第二次重大变革则是在19世纪末20世纪初出现的现代艺术，以毕加索为代表人物，他的作品明显受到当时科学技术发展的影响，隐藏在他们作品背后的其实就是非欧几何，也就是我们这里所要谈到的新几何学，只是有时连艺术家自己都没有意识到在创作中已经运用到了某种几何学而已。而埃舍尔在接受访问时就明确表示过像数学家学习过如何表现非欧几何。在当时被称为无法归类画家的埃舍尔，现如今用分形艺术的观点来看，他的部分作品就具有典型的分形艺术思想。

二、分形艺术的形式分析

寒暑更替，草木枯荣，潮水涨落，大自然中处处都充满着各种有规律的运动。矿物的晶体结构，树叶的脉络，斑马的花纹，各种自然形态悄无声息的展示着秩序与变化的玄机。我们人类自身的结构作为自然秩序的一部分，同时也在感受秩序，欣赏秩序。根据不同的心理，生理需求去选择，去改造，去适应秩序。秩序感已经融入了我们的生命，感官和习性中，沉淀在人的心理结构中，成为了人类本能的反应。对于秩序的喜爱和追求无疑也会体现在艺术中，分形艺术的一个重要特点就是充分体现了秩序与变化的审美规律，同时也给我们提供了一套可以借鉴的形式法则和便与操作的设计方法。分形艺术在智能化设置的基础上融入了艺术家个人的创造性，原则上只要设定好路径规律和变化的程度就能创作出图案，当然这样直接由数学方程迭代形成的图形通常让人感觉较为僵硬冰冷，而缺少感性的美，但是再经过设计师的巧妙调节结果常常会有出乎预料的收获。相比于其他艺术形式，分形艺术的创作过程更像是在塑造一个有机的生命形态。就好比种下一颗种子，通过浇水、施肥，它就能生长出有特定属性的枝叶果实，此后再经过人为的修剪使其更具有观赏价值。有机的秩序在分形艺术的表现中的尤为突出，无序中蕴藏着有序，复杂中蕴藏着简单，变化中蕴藏着统一。多种极端性状带来的视觉张力将人类的想象力引入到一个玄妙莫测的世界中。

（一）自相似性的重复

相同或相似的元素会构成一种和谐之美，与传统装饰中的二方连续，四方连续不同，分形的自相似性要更加的复杂，一般情况下自相似性有比较复杂的表现形式，它不是局域放大一定倍数后，简单地和整体完全重合。分形理论所谓的自相似就是指复杂系统的总体与部分在不同空间尺度下，看起来都是相似的。以曼德勃罗特集为例，本质上它的每一个层次都遵循着同样的规律，即Z → z 2+c。放大曼德勃罗特集，我们会发现无穷多相似的层次，自相似是它的一种外在表现。图案单元通过迭代的方式不断自我复制，层层递进下去，每一个单元作为画面的一部分而不可分割，而单独看每一个单元，它又可以作为独立完整的图像而存在，每一个画面元素都反映和含有整个系统的信息。这些丰富的层次和结构，从数学上来说都是无限的，如图相似的图案单元根据一定的规律有序排布，再加上单元大小色彩的自然渐变，画面呈现出一种无限延伸的统一的动势，引人入胜。

（二）动态均衡的表现形式

我们都知道对称是重要的美学要素，对称所呈现的和谐，均衡能给人称心和愉悦的审美体验。这不仅仅是视知觉规律的总结，也是生命形态长期进化的结果。与传统美学中的左右，上下，中心对称略有不同，分形艺术的对称相对来说更为复杂，它可以在不同的层次内表达出不同的对称性。简言之就是大小比例的对称，刘华杰曾经在接受访谈时将分形的对称比喻成人体，人体从整体上来看是左右对称的，但是内脏左右不对称，用分形理论的话来说也就是人体在人体这个尺度上是左右对称的，在下一个尺度此对称性就破缺了。分形图也一样，从一种层次上看它有若干种对称性，换一个层次，有些对称性消失了，有些仍然保留，而又有一些是新创生的。分形艺术的这种对称性似乎恰好与传统艺术追求对称与对称破缺的巧妙组合的思想，是一致的。在保尔·兰德的《论设计思想》中有这样一句话“严格的对称给予观众过分简单和过分明显的表演，它几乎没有或没有给观众提供精神乐趣和启迪，从非对称的设计中产生的乐趣在于征服观众头脑里自觉和不自觉的抑制，从而达到某种美的享受。”也就是说对称与对称破缺的某种组合，动态的均衡才是我们所追求的美。而分形艺术恰好符合这一点。

（三）可控的随机性

随机性使分形艺术极具诱惑力。为什么这么说呢，一些伟大的艺术作品背后往往具有一些含混的耐人寻味的地方，它们不但没有因为时间的流逝，而失去魅力，反倒经过不同时代不同社会背景观赏者的解读，越发的焕发出活力。就像法国印象派大师雷诺阿说的“一览无余则不成艺术。”作品内容中能指的一些随机的不确定的因素，正是艺术作品能超越其本身的艺术价值所在。除了观者在接受视觉传达时，内容意义转换的不确定这一方面外。分形艺术在其创作过程方面也有它的优势。分形艺术往往是通过电脑程序计算函数，通过某一种规律，生成分形图像，生成的结果对于创作者来说，往往具有一定的不确定性，它是万千种可能的随机组合。经数学公式计算得到的分形图，本身就具有抽象的特质，但它的生长、扩散的规律又源于我们生活的环境，人们在欣赏它的时候又总是会发现它似曾相识于某种我们生活中目睹过的某种东西，给人的感觉并不陌生，也不遥远。既复活了过去的视觉经验，又能激发出新的感受。这种在新旧之间的魅力不正是许多艺术家们所追求的吗？

（四） 内在的基本结构和骨架

分形图首先作为一个有机整体被视觉把握，画面内的图案单元与路径结构互相嵌套，互相融合。在理性的秩序中，有着无限感性的细节，看似混乱，却都有章可循，秩序感是它们始终的主旋律。从构图上来看，在自相似性的基础之上，分形图案可以派生出无穷的分支和变化，在形式结构是没有拘束的。它不受三维画法几何透视关系以及手工绘图的限制，可以是各种螺旋、放射、层叠的形式相互穿插、缠绕的组合。虽然画面丰富但不杂乱，各个元素有主有次，相辅相成的并存在有机秩序中。

结语

分形理论冲击着视觉艺术各个领域，吸引了众多的艺术家、设计师去探究分形艺术中的究竟，并将其运用到不同的领域中。虽然，目前分形艺术在国内还是反应平平，但是分形艺术以其独特的魅力已经在服装设计、装饰等艺术设计领域显示出了巨大的潜力和广阔的应用前景。随着分形艺术在这些领域的成功应用，分形艺术的运用也会越来越广泛。

参考文献：

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