分形艺术的包装应用范文

1分形艺术

“分形”一词译于英文Fractal,是分形几何的创始人曼德尔布罗特(B.B.Mandelbrot)于1975年由拉丁语Frangere一词创造而成,词本身具有“破碎”、“不规则”等含义。Man-delbrot研究中最精彩的部分是1980年他发现的并以他的名字命名的集合,他发现整个宇宙以一种出人意料的方式构成自相似的结构见图1所示。Mandelbrot集合图形的边界处,具有无限复杂和精细的结构。如果计算机的精度是不受限制的话,可以无限地放大她的边界。图2、图3就是将图1中两个矩形框区域放大后的图形。当放大某个区域,它的结构就在变化,展现出新的结构元素。就像一段蜿蜒曲折的海岸线,无论怎样放大它的局部,它总是曲折而不光滑,即连续不可微。微积分中抽象出来的光滑曲线在生活中是不存在的。因此,Mandelbrot集合是向传统几何学的挑战。如果用数学方法对放大区域进行着色处理,这些区域就变成一幅幅精美的艺术图案,这些艺术图案人们称之为“分形艺术”。

“分形艺术”以一种全新的艺术风格展示给人们,使人们认识到该艺术和传统艺术一样具有和谐、对称等特征的美学标准。这里值得一提的是对称特征,分形的对称性即表现了传统几何的上下、左右及中心对称。同时她的自相似性又揭示了一种新的对称性,即画面的局部与更大范围的局部的对称,或说局部与整体的对称。这种对称不同于欧几里德几何的对称,而是大小比例的对称,即系统中的每一元素都反映和含有整个系统的性质和信息。不管是从科学的观点还是从美学观点看,她都是那么富有哲理,她是科学上美和美学上的美有机结合。在分形的图形中酝涵着无穷的嵌套结构,这种结构的嵌套性带来了画面的极大的丰富性,仿佛里面酝藏着无穷的创造力,使欣赏者不能轻而易举的看出里面的所有内含。正如法国印象派大师雷诺阿所说的“一览无余则不成艺术”,许多伟大的艺术品都具有这样的特征,如巴黎的艺术宫,它的群雕和怪畜、突角和侧柱、布满旋涡花纹的拱壁和配有檐沟齿饰的正檐,巴黎大剧院也是如此。这类艺术品的典范都有一个共同的特征即没有特定尺度,因为它具有每一种尺度。观察者从任何距离望去都能看到某种赏心悦目的细节,当你走近时,它的构造就在变化,展现出新的结构元素。分形艺术(FractalArt)到目前为止约有20年左右的历史,它第一次引起公众注意的是《科学美国人》1985年上关于Mandelbrot集的一篇文章,自那以后,分形在表现形式和分形几何的理解等方面得到许多进展。

2分形艺术与包装

经常有人问“分形有何用?”。的确,分形作为一个新兴的基础理论有待于开发它的实用价值,而且分形的实用是分形理论得以普及的重要一步。特别对于包装工业,具有很大的实用价值。据本人的调查,参加计算机分形艺术选修的也大多是包装设计、包装工程、包装印刷专业的学生。下面是两位分形艺术专家对分形艺术应用的看法。苑玉峰认为分形图像有如下用途:

a.制作成各种尺寸的装饰画(用卡纸装裱,可获得很好的装饰画效果)。

b.用作包装材料图案,效果新颖。

c.可以制作成各种尺寸的分形挂历、台历、贺卡等。

d.应用于印染行业。

e.装点科技馆、少年宫、旅游景点等。

刘华杰博士认为:

a.将高精度分形图形具体应用在建筑设计中,可以考虑将整面墙壁用一幅分形图装饰。

b.研究分形建筑陶瓷纹样、分形纺织纹样设计及其印染工艺。

c.设计分形时装。

d.将分形图形用于信息加密防伪。

e.印制分形贺卡、明信片和小台历。这里需要说明的是,苑玉峰是分形艺术网站()的创立者及负责人,“InternationalAssoci-ationofDigitalArtists”成员。刘华杰博士是《分形艺术》一书的作者,中国工程图学学会员。从两位专家的意见中可以得到这样的结论,将分形艺术融入包装设计、印刷及防伪领域是目前最具前途的。

2.1分形艺术与包装设计

当前,计算机辅助设计和计算机辅助制造(CAD/CAM)在包装工业上的广泛应用已经成为包装领域的一个最重要的内容,被应用于包装容器结构设计、缓冲包装结构设计、包装装潢设计、印刷版面设计等方面。包装装潢设计中常用的图形图像处理软件有Photo-shop、Illustrator、CorelDraw、Freehand、AutoCAD等,这些软件大都是以传统的计算机绘图方法为基础来描述图形,只能绘制表面平滑、形状极其规则的几何图案,如矩形、球体等,都是欧氏几何的产物。众所周知,欧氏几何一个最大的缺陷就是不能描述人们生活中的这个自然,不能给种种自然景观一个圆满的解释,如云彩、海岸线、雪花、树的形状,不能模拟那些表面粗糙形状各异的自然景物,如山脉、河流、花草、火焰等,而这些往往又是设计者非常需要的图案。按照传统的设计方法,当设计者需要上述这些图案时,通常只能先用数码相机或是扫描仪等设备把图片输入到计算机,然后再用前面提到的软件来进行处理。当然,这个过程中设计者受到很多因素的制约,不能实现设计上的随心所欲,所以往往也不能得到好的设计作品。一个优秀的包装设计者,常常需要设计比较多的任意图形,有时更需要一些抽象的图形来满足消费者的审美需求,功能偏重于图像图形处理及结构设计的软件是不能很好的完成这个任务的。

前面,已经对分形艺术作品作了详细的介绍,对照这里设计者的需求,不难发现,如果把分形艺术与包装设计结合起来,某个角度来说,简直是一个伟大的创新。实际上,著名的鲁卡斯电影公司,在利用分形方法创造出与众不同的景观方面已做了一些开拓性的工作。这体现在影片《杰蒂的轮回》的剧情中,以及《星际旅程Ⅱ:可汗的愤怒》中的许多分形风景画上,其中最著名的是行星起源的演变序列图。而由理查德•沃斯在计算机上制作的分形山已被IBM公司广泛地应用于宣传广告中。不仅如此,在美国分形明信片和分形广告在市场上也于1986年底首次推出,随后又推出了分形年历和分形贺年卡,甚至在青年人穿的T恤衫、街道上的招贴画上也都印上了分形。在学术界,许多世界性刊物如《美国科学家》、《科学》、《自然》、《今日物理》、《研究与发展》、《科学美国人》以及《非线性》等杂志的封面上或一些著作的封面上都出现过分形图案。在国内,曾在公共汽车上看到过印有分形图案的棉衣和连衣裙,现在又出现了分形IC卡和分形扑克,至于分形用在书面设计上也已屡见不鲜。分形图形的错综、美丽和富于表现,不仅唤起一科学世界的想象力,同时也使人感受到它们与真实世界之间深奥的关系。所以,在利用图像图形处理软件以复制、粘贴、合成和艺术加工为主要手段的同时,如果假以分形理论来绘制图形,不但为包装设计者们提供了一种全新的设计手法,而且能够让设计者有更大的想象余地和发挥空间。而且,分形的图案是变幻莫测、色彩煊烂而美丽,将其应用到包装设计中除具有实用性外,还有很好的艺术价值,更能吸引消费者刺激其购买欲。

2.2分形艺术与包装防伪

过去防伪技术的应用局限于货币、有价证券、特种行业等。但如今,假冒现象已不再仅限于钞票、支票和债券。药品、烟草和酒类等贵重物品现在也经常成为假冒对象,防伪已经成为一个迅速增长的市场。雕刻凹版印刷、激光全息、特种油墨、水印和加密电码技术已广泛应用。在这里,探讨一下将分形理论用于包装防伪当中。首先,将具有分形艺术特征图形图像用于产品的包装设计中。由于分形图片有这样的特征--无限自相似性及无限细致性,一旦把包装的图案确定,就很难利用原稿扫描复制的方法进行假冒,而且几乎是不可能。从包装图案设计上增加防伪特征,能做到既易于识别,又无须增长印刷成本,况且只要生成原始分形图案的参数不泄秘,对于外界来说这个产品的包装就是永远唯一的,从而达到了防伪的目的。其次,可以把分形得到的图案加入到激光全息防伪图中,制作具有分形艺术特征的标志激光点阵分形全息图。中国科学院广州电子技术研究所激光全息研究室最近将点阵激光全息和计算机产生分形图像相结合的新技术用于镭射防伪标志制作,所制作的镭射标志具有极好的防伪性能和视觉效果(如背景渐变、旋转闪变及扩缩闪变等动感效果)。由计算机产生分形图像可以叠加在客户的标识或商标图案上,甚至也可以作为标志其中的一部分,从而达到很好的防伪效果。

3结语

正如欧氏几何有传统的艺术与之对应,分形几何也有与之相对应的新的艺术,这就是“分形艺术”。所以,分形也是对传统艺术的挑战与创新。传统美术作品的创作过程是人类大脑的一种思维过程,人们把自己脑子里所能想像出来的东西通过纸和笔表达出来。所以作品的风格、质量和数量受到人脑想像力的局限。由于基本工具是纸和笔,作品只能是由笔所能勾划出来的线条和色块组成。因此,作品不论在深度和广度上都是有限的。与此相异,分形的基础是近一二十年来所发展起来的分维几何,它是一个全新的科技领域,它用一种新的“语言”描述自然界中的复杂形状。这种“分形几何语言”与传统几何语言完全不同。传统的欧氏几何,其元素是一些基本的可见形状,像线、三角形、圆、球体等。而新的分形几何语言中,元素并非直接可见。它们可能是一些计算规则,按照某种规则作数值计算才得到可视的图形。这种几何形状的结构只有凭借具有图形功能的计算机才能被显现出来。因此,计算机成了分形研究的一个最重要的环节。分形的一大特点是自相似性,一种跨越不同尺度的对称,意味着图案的递归:图案之中套图案,在越来越小的尺度上产生细节,形成无穷无尽的精致结构。因此,分形图案不论在深度还是广度上都是无限的。另一方面,分形艺术借助计算机来进行创作,一定程度上超越了人脑的思维。因此其作品有很大的随机性和任意性,但又往往出人意料地新颖别致,奇特和多变,令人耳目一新,具有强烈的时代感。分形图形神奇美丽,变幻莫测,蕴含着科学之美。分形艺术作品风格奇特,变化万端,无穷无尽。这种图案适用于各种不同需要,在纺织印染、地革墙纸和包装装潢等方面均有用武之地。当然如果能够用于包装设计与包装防伪,一定会给的包装工业注入新的活力也有理由相信这一天将会很快到来。