分形藝術的包裝應用范文

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1分形藝術

“分形”一詞譯于英文Fractal,是分形幾何的創始人曼德爾布羅特(B.B.Mandelbrot)于1975年由拉丁語Frangere一詞創造而成,詞本身具有“破碎”、“不規則”等含義。Man-delbrot研究中最精彩的部分是1980年他發現的并以他的名字命名的集合,他發現整個宇宙以一種出人意料的方式構成自相似的結構見圖1所示。Mandelbrot集合圖形的邊界處,具有無限復雜和精細的結構。如果計算機的精度是不受限制的話,可以無限地放大她的邊界。圖2、圖3就是將圖1中兩個矩形框區域放大后的圖形。當放大某個區域,它的結構就在變化,展現出新的結構元素。就像一段蜿蜒曲折的海岸線,無論怎樣放大它的局部,它總是曲折而不光滑,即連續不可微。微積分中抽象出來的光滑曲線在生活中是不存在的。因此,Mandelbrot集合是向傳統幾何學的挑戰。如果用數學方法對放大區域進行著色處理,這些區域就變成一幅幅精美的藝術圖案,這些藝術圖案人們稱之為“分形藝術”。

“分形藝術”以一種全新的藝術風格展示給人們,使人們認識到該藝術和傳統藝術一樣具有和諧、對稱等特征的美學標準。這里值得一提的是對稱特征,分形的對稱性即表現了傳統幾何的上下、左右及中心對稱。同時她的自相似性又揭示了一種新的對稱性,即畫面的局部與更大范圍的局部的對稱,或說局部與整體的對稱。這種對稱不同于歐幾里德幾何的對稱,而是大小比例的對稱,即系統中的每一元素都反映和含有整個系統的性質和信息。不管是從科學的觀點還是從美學觀點看,她都是那么富有哲理,她是科學上美和美學上的美有機結合。在分形的圖形中醞涵著無窮的嵌套結構,這種結構的嵌套性帶來了畫面的極大的豐富性,仿佛里面醞藏著無窮的創造力,使欣賞者不能輕而易舉的看出里面的所有內含。正如法國印象派大師雷諾阿所說的“一覽無余則不成藝術”,許多偉大的藝術品都具有這樣的特征,如巴黎的藝術宮,它的群雕和怪畜、突角和側柱、布滿旋渦花紋的拱壁和配有檐溝齒飾的正檐,巴黎大劇院也是如此。這類藝術品的典范都有一個共同的特征即沒有特定尺度,因為它具有每一種尺度。觀察者從任何距離望去都能看到某種賞心悅目的細節,當你走近時,它的構造就在變化,展現出新的結構元素。分形藝術(FractalArt)到目前為止約有20年左右的歷史,它第一次引起公眾注意的是《科學美國人》1985年上關于Mandelbrot集的一篇文章,自那以后,分形在表現形式和分形幾何的理解等方面得到許多進展。

2分形藝術與包裝

經常有人問“分形有何用?”。的確,分形作為一個新興的基礎理論有待于開發它的實用價值,而且分形的實用是分形理論得以普及的重要一步。特別對于包裝工業,具有很大的實用價值。據本人的調查,參加計算機分形藝術選修的也大多是包裝設計、包裝工程、包裝印刷專業的學生。下面是兩位分形藝術專家對分形藝術應用的看法。苑玉峰認為分形圖像有如下用途:

a.制作成各種尺寸的裝飾畫(用卡紙裝裱,可獲得很好的裝飾畫效果)。

b.用作包裝材料圖案,效果新穎。

c.可以制作成各種尺寸的分形掛歷、臺歷、賀卡等。

d.應用于印染行業。

e.裝點科技館、少年宮、旅游景點等。

劉華杰博士認為:

a.將高精度分形圖形具體應用在建筑設計中,可以考慮將整面墻壁用一幅分形圖裝飾。

b.研究分形建筑陶瓷紋樣、分形紡織紋樣設計及其印染工藝。

c.設計分形時裝。

d.將分形圖形用于信息加密防偽。

e.印制分形賀卡、明信片和小臺歷。這里需要說明的是,苑玉峰是分形藝術網站()的創立者及負責人,“InternationalAssoci-ationofDigitalArtists”成員。劉華杰博士是《分形藝術》一書的作者,中國工程圖學學會員。從兩位專家的意見中可以得到這樣的結論,將分形藝術融入包裝設計、印刷及防偽領域是目前最具前途的。

2.1分形藝術與包裝設計

當前,計算機輔助設計和計算機輔助制造(CAD/CAM)在包裝工業上的廣泛應用已經成為包裝領域的一個最重要的內容,被應用于包裝容器結構設計、緩沖包裝結構設計、包裝裝潢設計、印刷版面設計等方面。包裝裝潢設計中常用的圖形圖像處理軟件有Photo-shop、Illustrator、CorelDraw、Freehand、AutoCAD等,這些軟件大都是以傳統的計算機繪圖方法為基礎來描述圖形,只能繪制表面平滑、形狀極其規則的幾何圖案,如矩形、球體等,都是歐氏幾何的產物。眾所周知,歐氏幾何一個最大的缺陷就是不能描述人們生活中的這個自然,不能給種種自然景觀一個圓滿的解釋,如云彩、海岸線、雪花、樹的形狀,不能模擬那些表面粗糙形狀各異的自然景物,如山脈、河流、花草、火焰等,而這些往往又是設計者非常需要的圖案。按照傳統的設計方法,當設計者需要上述這些圖案時,通常只能先用數碼相機或是掃描儀等設備把圖片輸入到計算機,然后再用前面提到的軟件來進行處理。當然,這個過程中設計者受到很多因素的制約,不能實現設計上的隨心所欲,所以往往也不能得到好的設計作品。一個優秀的包裝設計者,常常需要設計比較多的任意圖形,有時更需要一些抽象的圖形來滿足消費者的審美需求,功能偏重于圖像圖形處理及結構設計的軟件是不能很好的完成這個任務的。

前面,已經對分形藝術作品作了詳細的介紹,對照這里設計者的需求,不難發現,如果把分形藝術與包裝設計結合起來,某個角度來說,簡直是一個偉大的創新。實際上,著名的魯卡斯電影公司,在利用分形方法創造出與眾不同的景觀方面已做了一些開拓性的工作。這體現在影片《杰蒂的輪回》的劇情中,以及《星際旅程Ⅱ:可汗的憤怒》中的許多分形風景畫上,其中最著名的是行星起源的演變序列圖。而由理查德•沃斯在計算機上制作的分形山已被IBM公司廣泛地應用于宣傳廣告中。不僅如此,在美國分形明信片和分形廣告在市場上也于1986年底首次推出,隨后又推出了分形年歷和分形賀年卡,甚至在青年人穿的T恤衫、街道上的招貼畫上也都印上了分形。在學術界,許多世界性刊物如《美國科學家》、《科學》、《自然》、《今日物理》、《研究與發展》、《科學美國人》以及《非線性》等雜志的封面上或一些著作的封面上都出現過分形圖案。在國內,曾在公共汽車上看到過印有分形圖案的棉衣和連衣裙,現在又出現了分形IC卡和分形撲克,至于分形用在書面設計上也已屢見不鮮。分形圖形的錯綜、美麗和富于表現,不僅喚起一科學世界的想象力,同時也使人感受到它們與真實世界之間深奧的關系。所以,在利用圖像圖形處理軟件以復制、粘貼、合成和藝術加工為主要手段的同時,如果假以分形理論來繪制圖形,不但為包裝設計者們提供了一種全新的設計手法,而且能夠讓設計者有更大的想象余地和發揮空間。而且,分形的圖案是變幻莫測、色彩煊爛而美麗,將其應用到包裝設計中除具有實用性外,還有很好的藝術價值,更能吸引消費者刺激其購買欲。

2.2分形藝術與包裝防偽

過去防偽技術的應用局限于貨幣、有價證券、特種行業等。但如今,假冒現象已不再僅限于鈔票、支票和債券。藥品、煙草和酒類等貴重物品現在也經常成為假冒對象,防偽已經成為一個迅速增長的市場。雕刻凹版印刷、激光全息、特種油墨、水印和加密電碼技術已廣泛應用。在這里,探討一下將分形理論用于包裝防偽當中。首先,將具有分形藝術特征圖形圖像用于產品的包裝設計中。由于分形圖片有這樣的特征--無限自相似性及無限細致性,一旦把包裝的圖案確定,就很難利用原稿掃描復制的方法進行假冒,而且幾乎是不可能。從包裝圖案設計上增加防偽特征,能做到既易于識別,又無須增長印刷成本,況且只要生成原始分形圖案的參數不泄秘,對于外界來說這個產品的包裝就是永遠唯一的,從而達到了防偽的目的。其次,可以把分形得到的圖案加入到激光全息防偽圖中,制作具有分形藝術特征的標志激光點陣分形全息圖。中國科學院廣州電子技術研究所激光全息研究室最近將點陣激光全息和計算機產生分形圖像相結合的新技術用于鐳射防偽標志制作,所制作的鐳射標志具有極好的防偽性能和視覺效果(如背景漸變、旋轉閃變及擴縮閃變等動感效果)。由計算機產生分形圖像可以疊加在客戶的標識或商標圖案上,甚至也可以作為標志其中的一部分,從而達到很好的防偽效果。

3結語

正如歐氏幾何有傳統的藝術與之對應,分形幾何也有與之相對應的新的藝術,這就是“分形藝術”。所以,分形也是對傳統藝術的挑戰與創新。傳統美術作品的創作過程是人類大腦的一種思維過程,人們把自己腦子里所能想像出來的東西通過紙和筆表達出來。所以作品的風格、質量和數量受到人腦想像力的局限。由于基本工具是紙和筆,作品只能是由筆所能勾劃出來的線條和色塊組成。因此,作品不論在深度和廣度上都是有限的。與此相異,分形的基礎是近一二十年來所發展起來的分維幾何,它是一個全新的科技領域,它用一種新的“語言”描述自然界中的復雜形狀。這種“分形幾何語言”與傳統幾何語言完全不同。傳統的歐氏幾何,其元素是一些基本的可見形狀,像線、三角形、圓、球體等。而新的分形幾何語言中,元素并非直接可見。它們可能是一些計算規則,按照某種規則作數值計算才得到可視的圖形。這種幾何形狀的結構只有憑借具有圖形功能的計算機才能被顯現出來。因此,計算機成了分形研究的一個最重要的環節。分形的一大特點是自相似性,一種跨越不同尺度的對稱,意味著圖案的遞歸:圖案之中套圖案,在越來越小的尺度上產生細節,形成無窮無盡的精致結構。因此,分形圖案不論在深度還是廣度上都是無限的。另一方面,分形藝術借助計算機來進行創作,一定程度上超越了人腦的思維。因此其作品有很大的隨機性和任意性,但又往往出人意料地新穎別致,奇特和多變,令人耳目一新,具有強烈的時代感。分形圖形神奇美麗,變幻莫測,蘊含著科學之美。分形藝術作品風格奇特,變化萬端,無窮無盡。這種圖案適用于各種不同需要,在紡織印染、地革墻紙和包裝裝潢等方面均有用武之地。當然如果能夠用于包裝設計與包裝防偽,一定會給的包裝工業注入新的活力也有理由相信這一天將會很快到來。