當(dāng)代科技藝術(shù)：藝術(shù)與科技的創(chuàng)意融合

第1章　科學(xué)技術(shù)與藝術(shù) 1
1.1　科學(xué)技術(shù)與藝術(shù)及美學(xué)交融的多元化形態(tài)1
1.1.1　美術(shù)、藝術(shù)、科學(xué)、技術(shù)之間的相互關(guān)系·1
1.1.2　科學(xué)對傳統(tǒng)藝術(shù)審美的影響·2
1.1.3　科學(xué)原理對視覺藝術(shù)審美規(guī)則的定義·2
1.1.4　科學(xué)規(guī)則對音樂審美的定義·2
1.1.5 科學(xué)技術(shù)推動(dòng)藝術(shù)的變革及審美形態(tài)的發(fā)展3
1.2　科技藝術(shù)：藝術(shù)與科技交融的全新領(lǐng)域·3
1.2.1 當(dāng)代科技對藝術(shù)觀念的推進(jìn)和影響3
1.2.2 新媒體藝術(shù)：概念的局限4
1.2.3 當(dāng)代科技藝術(shù)：一種新的理論視角5
1.2.4 當(dāng)代科技藝術(shù)與傳統(tǒng)藝術(shù)之間的關(guān)系·6
1.2.5 當(dāng)代科技藝術(shù)研究的價(jià)值及意義·6
1.2.6 當(dāng)代科技藝術(shù)的審美主體7
1.2.7 當(dāng)代科技藝術(shù)的審美創(chuàng)作7
1.2.8 當(dāng)代科技藝術(shù)的學(xué)科體系與研究領(lǐng)域·8
1.2.9 當(dāng)代科技藝術(shù)的發(fā)展趨勢8
第2章　數(shù)學(xué)藝術(shù)9
2.1　數(shù)學(xué)藝術(shù)的源起與發(fā)展9
2.1.1 藝術(shù)與數(shù)學(xué)9
2.1.2 算法藝術(shù)·9
2.1.3 當(dāng)代數(shù)學(xué)藝術(shù)的舞臺：Bridges會(huì)議·10
2.2 數(shù)學(xué)思想與藝術(shù)審美11
2.2.1 對稱11
2.2.2 黃金分割與斐波那契數(shù)列12
2.2.3 隨機(jī)過程與混沌美學(xué)14
2.2.4 基于隨機(jī)函數(shù)的藝術(shù)15
2.2.5 Voronoi圖17
2.2.6 數(shù)學(xué)公式對自然物態(tài)的模擬：超級公式20
2.3 透視、幾何與造型藝術(shù)·20
2.3.1 透視與繪畫20
2.3.2 視覺欺騙：反透視及仿透視的藝術(shù)22
2.3.3 坐標(biāo)變換與歪像藝術(shù)23
2.3.4 圖形鑲嵌與鋪塊24
2.3.5 光效應(yīng)藝術(shù)25
2.3.6 多面體藝術(shù)26
2.3.7 雙曲幾何與藝術(shù)30
2.3.8 高維幾何體的藝術(shù)·34
2.4 拓?fù)渑c藝術(shù)38
2.4.1 拓?fù)鋵W(xué)38
2.4.2 點(diǎn)集拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)·38
2.4.3 Mobius環(huán)39
2.4.4　Klein瓶39
2.4.5　Hilbert曲線40
2.4.6 結(jié)的藝術(shù)·41
2.5 分形、混沌與復(fù)雜系統(tǒng)的藝術(shù)43
2.5.1 分形·43
2.5.2 模擬生物系統(tǒng)的分形44
2.5.3 混沌與蝴蝶效應(yīng) ·45
2.5.4 復(fù)雜性理論46
2.5.5 表現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)的藝術(shù)作品46
2.6 生成藝術(shù)與計(jì)算美學(xué)47
2.6.1 生成藝術(shù)·47
2.6.2 生成藝術(shù)作品·47
2.6.3 參數(shù)化與群簇化51
2.6.4 參數(shù)化設(shè)計(jì)52
第3章　物理藝術(shù)·53
3.1 對物質(zhì)形態(tài)和物理現(xiàn)象內(nèi)在美的表現(xiàn)·53
3.1.1 微觀世界的影像53
3.1.2 晶體的藝術(shù)54
3.1.3 宏觀物質(zhì)的科學(xué)影像56
3.1.4 氣象藝術(shù)·56
3.2 物理過程的美學(xué)呈現(xiàn)60
3.2.1 力與氣流的藝術(shù)60
3.2.2 光線與影像62
3.2.3 影子雕塑·63
3.2.4 超高壓放電63
3.2.5 聲波的藝術(shù)64
3.2.6 運(yùn)動(dòng)的可視化·66
3.3　物理科技手段的藝術(shù)化創(chuàng)造·68
3.3.1 成像技術(shù)的革命與影像審美的拓展68
3.3.2 空中立體成像技術(shù)：全息攝影70
3.3.3 光的藝術(shù)創(chuàng)造·75
3.3.4 電磁效應(yīng)·76
3.3.5 電聲效應(yīng)·78
3.3.6 磁懸浮79
3.3.7 實(shí)驗(yàn)性聲音裝置80
3.3.8 微納加工·81
3.4 新材料的藝術(shù)表現(xiàn)·82
3.4.1 黏性材料·82
3.4.2 磁流體的藝術(shù)表現(xiàn)·83
3.4.3 熱效應(yīng)及熱功能材料84
3.4.4 超材料86
3.5 太空藝術(shù)—當(dāng)代太空探索為藝術(shù)創(chuàng)造的全新舞臺·87
3.5.1 太空攝影·87
3.5.2 在太空中創(chuàng)作的藝術(shù)88
3.5.3 衛(wèi)星藝術(shù)·90
3.5.4　在外星球?qū)崿F(xiàn)的藝術(shù)91
3.6 物理規(guī)則的模擬及藝術(shù)化表現(xiàn)91
3.6.1 計(jì)算機(jī)模擬的物理特效·91
3.6.2 計(jì)算機(jī)圖形對真實(shí)物理效果的模擬95
3.6.3 物理規(guī)則的藝術(shù)化虛構(gòu)·96
第4章　化學(xué)及生物藝術(shù)98
4.1 化學(xué)反應(yīng)：分子級的創(chuàng)作手段98
4.1.1 化學(xué)過程與視覺造型98
4.1.2 來自化學(xué)及生物過程的美麗圖案100
4.1.3 無生命物質(zhì)中的奇跡·101
4.2 生物信息藝術(shù)·104
4.2.1　DNA音樂·104
4.2.2 DNA存儲(chǔ)與遺傳藝術(shù)104
4.2.3 轉(zhuǎn)基因藝術(shù)·105
4.2.4 基于生物信息的藝術(shù)化重建106
4.3 生命形態(tài)美的探索與創(chuàng)造106
4.3.1 微生物的藝術(shù)表現(xiàn)106
4.3.2 對動(dòng)植物形態(tài)及生命的審美探索110
4.3.3 物種雜交的藝術(shù)表現(xiàn)·111
4.3.4 關(guān)注人與環(huán)境112
4.3.5 電子機(jī)械系統(tǒng)對生物的美學(xué)拓展114
4.4　生命倫理藝術(shù)116
4.4.1 關(guān)注活體組織與生物材料·116
4.4.2 關(guān)注生物倫理118
4.4.3 關(guān)注醫(yī)療觀念118
4.4.4 藝術(shù)家對基因技術(shù)的反思·119
第5章　人工智能與人工生命的藝術(shù) 121
5.1 人工智能簡介 ·121
5.2 人工智能藝術(shù) ·121
5.2.1 人工智能與文學(xué)·121
5.2.2 人工智能象棋122
5.2.3 人工智能音樂122
5.2.4 人工智能與繪畫·123
5.2.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與生成對抗網(wǎng)絡(luò)的藝術(shù)創(chuàng)造124
5.2.6 輔助創(chuàng)作型AI繪畫126
5.2.7 從文本生成圖像：基于擴(kuò)散模型的AI繪畫126
5.3 人工生命的藝術(shù)127
5.3.1　人工生命127
5.3.2 生命游戲與細(xì)胞自動(dòng)機(jī)128
5.3.3 基于細(xì)胞自動(dòng)機(jī)原理的藝術(shù)作品128
5.3.4 智能藝術(shù)對生命規(guī)則的探索131
5.3.5 有機(jī)藝術(shù)134
5.3.6 遺傳藝術(shù)136
5.3.7 人工進(jìn)化過程的繁殖系統(tǒng)·139
5.4 人工社會(huì)的藝術(shù)143
5.4.1　人工社會(huì)143
5.4.2 基于人工社會(huì)的藝術(shù)·143
5.4.3 人群的模擬·146
5.5 人工生命裝置藝術(shù)·147
5.5.1 具有自發(fā)及自適應(yīng)行為的裝置·147
5.5.2 條件反射式裝置·148
5.5.3 社會(huì)型人工生命裝置·150
5.6 機(jī)器人的藝術(shù)·152
5.6.1 機(jī)器人的基本構(gòu)造152
5.6.2 創(chuàng)造藝術(shù)體驗(yàn)的電子機(jī)械·153
5.6.3 仿生機(jī)器人·157
5.6.4 智能機(jī)器人·161
5.6.5 微電子機(jī)械系統(tǒng)及未來的納米機(jī)器人164
第6章　沉浸式體驗(yàn)與虛擬現(xiàn)實(shí)藝術(shù) 167
6.1 境由心生：沉浸感審美的產(chǎn)生與發(fā)展·167
6.1.1 沉浸感：一種由來已久的審美取向·167
6.1.2 沉浸式技術(shù)：VR的產(chǎn)生與發(fā)展 171
6.1.3 沉浸感融入現(xiàn)實(shí)：從AR到MR的發(fā)展·176
6.1.4 沉浸感技術(shù)的發(fā)展177
6.2 漸入佳境：虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)美與藝術(shù)美177
6.3 虛擬現(xiàn)實(shí)藝術(shù)創(chuàng)造對審美的拓展·178
6.3.1 沉浸：虛擬現(xiàn)實(shí)對藝術(shù)審美維度的拓展·179
6.3.2 構(gòu)想：虛擬現(xiàn)實(shí)對藝術(shù)想象力的拓展180
6.3.3 交互：藝術(shù)審美從旁觀到參與和主導(dǎo)180
6.4 VR其他感知體驗(yàn)技術(shù)的功能美·181
6.4.1 深度沉浸：增強(qiáng)虛擬中身體運(yùn)動(dòng)對臨境感審美體驗(yàn)的強(qiáng)化·181
6.4.2 身臨其境：多感知對審美體驗(yàn)的維度拓展185
6.5 建構(gòu)主義美學(xué)視野下VR對傳統(tǒng)藝術(shù)審美的拓展·187
6.5.1 視覺藝術(shù)審美在虛擬空間里的延續(xù)與發(fā)展188
6.5.2 聽覺審美在虛擬空間里的延續(xù)與發(fā)展189
6.6 VR環(huán)境下直覺主義美學(xué)的意向化表現(xiàn)190
6.6.1 基于直覺互動(dòng)的沉浸式審美191
6.6.2 基于思想直覺的抽象及隱喻性空間的審美意向化·191
6.6.3 直接化及直覺化表達(dá)的VR繪畫192
6.7 后結(jié)構(gòu)主義美學(xué)視角下VR電影的審美變革·193
6.7.1 VR電影：從結(jié)構(gòu)主義到后結(jié)構(gòu)主義·193
6.7.2 VR電影對接受美學(xué)的重構(gòu)·193
6.8　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)藝術(shù)：虛擬與現(xiàn)實(shí)的疊加194
6.8.1 城市景觀與文化的虛實(shí)融合194
6.8.2　反其道而行之：減弱現(xiàn)實(shí)·195
6.8.3 在現(xiàn)實(shí)的空間里遭遇虛擬事物·195
6.8.4 通過真實(shí)的道具與虛擬人物互動(dòng)195
6.8.5 現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)與虛擬視覺的交融196
6.8.6 基于現(xiàn)實(shí)空間的多人虛擬互動(dòng)·196
6.9 空間增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)：空中成像與視頻映射·197
6.9.1 在物理空間中呈現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)影像 ·197
6.9.2 視頻映射：在任意表面呈現(xiàn)“正常”影像197
6.9.3　TeamLab的大型沉浸式藝術(shù)空間198
6.9.4 舞臺展演空間增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)199
6.10 混合現(xiàn)實(shí)：在物理空間中的虛實(shí)融合199
6.10.1 混合現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)技術(shù)·199
6.10.2 MR內(nèi)容的敘事設(shè)計(jì)200
6.11 人際互動(dòng)在虛擬空間里的延伸·202
第7章　信息物理融合與人機(jī)交互藝術(shù)204
7.1 信息物理融合·204
7.1.1 信息世界與物理世界的融合204
7.1.2 信息物理融合與人機(jī)交互的多元化發(fā)展·205
7.2 信息物理融合模式與藝術(shù)體驗(yàn)的創(chuàng)新·206
7.2.1 藝術(shù)體驗(yàn)及審美·206
7.2.2 信息物理融合為感知體驗(yàn)帶來突破·206
7.2.3 走向多元融合的藝術(shù)·207
7.2.4 信息物理融合與人機(jī)交互藝術(shù)的形態(tài)及分類·207
7.3 虛擬信息在物理世界中的藝術(shù)化體驗(yàn)·208
7.3.1 虛擬信息的物理介質(zhì)化呈現(xiàn)208
7.3.2 影像采集及其在物理世界中的轉(zhuǎn)換呈現(xiàn)·212
7.3.3 通過物理直覺及行為方式與虛擬信息互動(dòng)215
7.4 物理信息的采集轉(zhuǎn)換及互動(dòng)體驗(yàn)·217
7.4.1 物理信息的轉(zhuǎn)換、可視化及互動(dòng)217
7.4.2 GPS藝術(shù)224
7.4.3 RFID的藝術(shù)·227
7.4.4 三維掃描228
7.4.5 物理信息的轉(zhuǎn)換與網(wǎng)絡(luò)化傳播·228
7.4.6 物理世界互動(dòng)信息的采集與互動(dòng)轉(zhuǎn)換231