摘 要：“幻境風(fēng)云起，人間紛擾多。醉弄光影軀，輕舞自婀娜?！边@首詩(shī)就是對(duì)分形藝術(shù)的闡釋和概括。本文通過(guò)對(duì)分形理論及蘊(yùn)藏的哲學(xué)思想、自然界中的分形、分形結(jié)構(gòu)的應(yīng)用進(jìn)行剖析，步步深入地打開(kāi)分形藝術(shù)的黑匣子，最終總結(jié)其結(jié)構(gòu)規(guī)律并對(duì)其未來(lái)進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：分形；藝術(shù)；自然；哲學(xué)；圖形

分形藝術(shù)是科學(xué)與藝術(shù)聯(lián)姻的產(chǎn)物，它不僅是一種學(xué)科、一個(gè)理論、一個(gè)結(jié)構(gòu)，更是一種思維方式和理念，如果可以利用這種理念去觀察和思考，那么我們身邊的事物將會(huì)變得匪夷所思、儀態(tài)萬(wàn)千。對(duì)分形結(jié)構(gòu)的理解和剖析有助于更加深刻地理解生活和創(chuàng)造藝術(shù)。

1 分形理論及分形中的哲學(xué)思想

（1）分形理論分析。分形理論是非線性科學(xué)中最重要的概念之一。1973年，IBM公司研究中心物理部研究員、哈佛大學(xué)數(shù)學(xué)系教授曼德勃羅特（Benoit B.Mandelbrot）首次提出分形（Fractal）一詞。簡(jiǎn)單地說(shuō)，分形是一種粗糙的或破碎的幾何圖形，它的組成部分可以被無(wú)限細(xì)分，而且它的局部形狀一般與整體相似。究其本質(zhì)不難發(fā)現(xiàn)分形的三個(gè)重要特征是對(duì)稱性、自相似性和無(wú)窮性。其中最重要的特征就是自相似性，可分為三種類型：統(tǒng)計(jì)自相似、絕對(duì)自相似和近似自相似。可以把這種結(jié)構(gòu)理解為重用基本單位模板的結(jié)構(gòu)，這些模板也適用于其他大小、復(fù)雜性和維度。對(duì)于受眾來(lái)說(shuō)，這種可縮放結(jié)構(gòu)的視覺(jué)傳達(dá)比其他不能縮放的視覺(jué)傳達(dá)更加能夠保持其相關(guān)性。通過(guò)在設(shè)計(jì)的物理表達(dá)和它的核心目的之間編織關(guān)系，設(shè)計(jì)就變得可縮放了，并且每次能形成很多的方案。

（2）分形中蘊(yùn)藏的哲學(xué)思想。要對(duì)分形藝術(shù)進(jìn)行打油井式的研究?jī)H僅分析其理論是不夠的，其中蘊(yùn)藏的哲學(xué)理念也同樣值得被關(guān)注和研究。雖然分形幾何學(xué)出現(xiàn)于1975年，但是在我國(guó)傳統(tǒng)的哲學(xué)思想中早已為分形理論的誕生埋下了伏筆?！兑捉?jīng)》中提到的“乾坤其易之門(mén)耶”就揭示了萬(wàn)物的變化都是一個(gè)從簡(jiǎn)到繁的過(guò)程，“易”及其演變規(guī)律就可推導(dǎo)到“繁”這個(gè)最終結(jié)果正是分形幾何中自相似的最好體現(xiàn)；《老子·道德經(jīng)》中“天下萬(wàn)物生于有，有生于無(wú)。道生一，一生二，二生三，三生萬(wàn)物。萬(wàn)物負(fù)陰而報(bào)陽(yáng)，充氣以為和”便是印證了科赫曲線通過(guò)迭代次數(shù)的增加從有限轉(zhuǎn)化為無(wú)限這一質(zhì)變過(guò)程；《莊子·天地》中出現(xiàn)的“天地雖大，其化均也；萬(wàn)物雖多，其治一也”就揭示了分形幾何中同一分形元通過(guò)反復(fù)迭代所產(chǎn)生的無(wú)窮效果。

2 描繪自然界的分形幾何

自然界是最好的建構(gòu)師，大自然沉默的智慧是我們無(wú)法想象的?！耙坏嗡軌蛴吵稣麄€(gè)太陽(yáng)”這句普通的格言就蘊(yùn)藏著大自然的智慧：世界是按照自相似或全息的原理構(gòu)成的。大自然看似復(fù)雜但卻按照最簡(jiǎn)單的方法構(gòu)成，我們身邊的每一個(gè)存在物都是大自然的作品，其構(gòu)成方式與分形幾何不謀而合，所以有人也稱分形幾何是一種大自然的幾何學(xué)。自然界中有很多變幻莫測(cè)的復(fù)雜事物，比如說(shuō)天空中的云、蜿蜒的海岸線、百轉(zhuǎn)千回的地貌、交錯(cuò)縱橫的血管都可以把其衍生方式理解為按照一種模式的復(fù)制。我們生活的世界是不規(guī)則的，擁有不同程度的復(fù)雜性。分形幾何則提供了這種不規(guī)則復(fù)雜現(xiàn)象中的秩序和結(jié)構(gòu)的新方法。

我們可以把自然界理解為被設(shè)計(jì)的，仔細(xì)觀察就可發(fā)現(xiàn)隨處可見(jiàn)的“分形設(shè)計(jì)”。下面從比較有代表性的閃電、花椰菜、孔雀進(jìn)行分析。閃電的力量是可怕而美麗的，它是云層間的正電荷和負(fù)電荷的電勢(shì)差超過(guò)一定的限度時(shí)產(chǎn)生的自然現(xiàn)象，云層間的氣體受到巨大電流的沖擊后被電離了，瞬間變?yōu)閷?dǎo)體，使得閃電的形狀是枝狀。所產(chǎn)生的分形是迷人但任意和沒(méi)有規(guī)律的。電擊穿也可以發(fā)生在其他的絕緣體中，但發(fā)生電擊穿時(shí)，所形成的圖案卻很相似。電擊穿是一種無(wú)規(guī)則的生長(zhǎng)過(guò)程，近年來(lái)才認(rèn)識(shí)到電擊穿所產(chǎn)生的形狀是分形，它的分形維約是1.7?；ㄒ说淖兎N形式是一種極限分形蔬菜。它的圖案是斐波納契（Fibonacci）黃金螺旋的自然呈現(xiàn)形式，在這個(gè)對(duì)數(shù)螺旋線中，每一個(gè)直角轉(zhuǎn)彎與起始點(diǎn)的距離都被Φ值所約束，Φ值即黃金分割率。孔雀開(kāi)屏的瞬間令我們著迷，靜下心來(lái)觀察就會(huì)發(fā)現(xiàn)一支羽毛、頭頂?shù)聂崦?、展開(kāi)的尾羽與全身呈現(xiàn)拓?fù)渫瑯?gòu)的關(guān)系，開(kāi)屏?xí)r羽毛上的紋樣呈現(xiàn)就是分形中的仿射變化。大自然的睿智是人類無(wú)法想象的，它總會(huì)帶給我們一個(gè)又一個(gè)的驚喜，只要我們善于用眼睛去發(fā)現(xiàn)、用心去體會(huì)、用腦去分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)來(lái)自大自然的饋贈(zèng)。

3 分形結(jié)構(gòu)的應(yīng)用剖析

分形藝術(shù)帶給我們的啟迪是不可小覷的，如果我們運(yùn)用這種思維去分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)這種藝術(shù)形式已經(jīng)滲透于生活中的各個(gè)角落。應(yīng)用領(lǐng)域也很廣泛，常被應(yīng)用在繪畫(huà)、設(shè)計(jì)、攝影、裝置、雕塑等很多地方。常常帶給人一種綿綿不絕、悠遠(yuǎn)深長(zhǎng)之感。

分形結(jié)構(gòu)與藝術(shù)創(chuàng)作的碰撞帶給我們一種神秘且華麗的視覺(jué)享受。數(shù)學(xué)的精確加上設(shè)計(jì)的創(chuàng)作靈感讓荷蘭科學(xué)思維版畫(huà)大師埃舍爾（M.C.Escher，1898～1972）名聲大振，他是能將形狀美和數(shù)學(xué)的結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起的藝術(shù)大師。比較由波蘭數(shù)學(xué)家希爾賓斯基命名的很有代表性的線性分形Sierpinski三角形與埃舍爾的作品《平面規(guī)則分割》，不難發(fā)現(xiàn)Sierpinski三角形中不斷連接等邊三角形的中點(diǎn)，挖去中間新的小三角形進(jìn)行分割的方法與埃舍爾研究草圖中所表現(xiàn)出的形狀和大小，向中心有規(guī)律地縮小的相似圖形的平面規(guī)則分割產(chǎn)生了跨時(shí)空跨地域的碰撞，二者不約而同地迸發(fā)出了分形結(jié)構(gòu)的靈魂思想“自相似”?？梢园逊中卫斫鉃橐环N結(jié)構(gòu)抑或是骨骼，但是太過(guò)于追求結(jié)構(gòu)又會(huì)容易進(jìn)入追求模版化的誤區(qū)。一旦走入這種誤區(qū)，畫(huà)面就會(huì)變得單調(diào)且缺少感染力。只有融合作者本身情感與想法的作品才是真正的好作品，來(lái)自米蘭圖形設(shè)計(jì)師Andrea Minini針對(duì)動(dòng)物進(jìn)行了一組融合了分形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（見(jiàn)圖1）。抽象的線體躍然紙上，設(shè)計(jì)者在單個(gè)線元素逐漸量化的過(guò)程中參照不同的結(jié)構(gòu)骨骼不斷迭代形成分形結(jié)構(gòu)。為了營(yíng)造畫(huà)面立體透氣的感覺(jué)作者運(yùn)用變換粗細(xì)的方法。仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)線條粗且密集的地方基本上都出現(xiàn)在轉(zhuǎn)折之處，每一處的安排都恰到好處，塑造體量感的同時(shí)有種飄逸清新的感覺(jué)，畫(huà)面層次分明且沒(méi)有壓抑感。線結(jié)構(gòu)的變換表現(xiàn)出了動(dòng)物的神韻，受眾仿佛可以通過(guò)畫(huà)面感知到動(dòng)物的內(nèi)心活動(dòng)。除了線體粗細(xì)的變化外，設(shè)計(jì)師還注意到了畫(huà)面構(gòu)圖和顏色的運(yùn)用，顏色處理比較柔和統(tǒng)一，意在突出線的空靈之感。貓的黑色線條給人睿智、靈敏之感；仙鶴的粉色有種溫順、嫻雅之感；松鼠的赭石色讓受眾馬上就可以聯(lián)想到它們的食物堅(jiān)果的顏色的同時(shí)烘托出松鼠機(jī)敏、可愛(ài)的性格特征。從構(gòu)圖部分進(jìn)行分析，貓的構(gòu)圖占了四個(gè)角中的一個(gè)，選取了貓的局部，使畫(huà)面更具張力和表現(xiàn)力。仙鶴則采用了兩只仙鶴交錯(cuò)的方式，整體造型細(xì)膩小巧，交錯(cuò)部分自然形成了一種空間感。在松鼠的插畫(huà)表現(xiàn)上，設(shè)計(jì)者把松鼠的身體部分放在了右下，尾巴部分放在左上，此處的巧思使畫(huà)面更具玩味性。

分形藝術(shù)也可以突破單純的紙上藝術(shù)，沒(méi)有載體的限制，所以說(shuō)其研究?jī)r(jià)值以及應(yīng)用潛力都很大。這種藝術(shù)可以滲透于我們的吃、穿、住、行。圖2是一套分形餐具，有康托爾叉、遞歸勺、科赫刀，每件餐具的柄部都印有經(jīng)典的Julia圖案以及一句廣告語(yǔ)“The Infinities are Possible”（無(wú)窮是可能的）。試想如果我們用餐時(shí)使用這套餐具會(huì)不會(huì)食欲大增呢？生活需要趣味，有很多趣味都等待著我們?nèi)グl(fā)掘和創(chuàng)造。Waibel的服裝設(shè)計(jì)作品巧妙地把設(shè)計(jì)與時(shí)尚聚焦于幾何形狀之間的轉(zhuǎn)換，把自己的褶皺創(chuàng)意應(yīng)用到了服裝設(shè)計(jì)中，錯(cuò)綜復(fù)雜的褶皺紋理展現(xiàn)出一種分形理念的同時(shí)增加了衣服本身的韻味，不僅會(huì)改變?cè)牧系馁|(zhì)量，而且又賦予材料本身立體效果（見(jiàn)圖3）。這種變化過(guò)程體現(xiàn)出了分形中從簡(jiǎn)到繁的哲學(xué)內(nèi)涵，展現(xiàn)出一絲靈性與幽默。分形思維所產(chǎn)生的空間結(jié)構(gòu)再加上設(shè)計(jì)者本身的領(lǐng)悟與想象可以創(chuàng)造出很多匪夷所思的作品，使視覺(jué)語(yǔ)言真正地得到多元化發(fā)展。筆者從大自然尋找靈感運(yùn)用在圖形試驗(yàn)中融入了分形的骨骼，之后再進(jìn)行帶有主觀情感的抽象化處理（見(jiàn)圖4）。通過(guò)具象形態(tài)的變形意在營(yíng)造一種韻律美和視覺(jué)張力?！耙磺€(gè)讀者就有一千個(gè)哈姆雷特”，該系列圖形設(shè)計(jì)大家可以發(fā)揮想象力去對(duì)應(yīng)你心中的景象。

4 發(fā)展展望

分形藝術(shù)另辟蹊徑，為藝術(shù)家提供了一種全新的創(chuàng)作思路。它搭起了科學(xué)與藝術(shù)之間的橋梁，使理性與感性交融。分形圖是用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編程而來(lái)，呈現(xiàn)的美不再是傳統(tǒng)審美對(duì)形象的認(rèn)識(shí)，它帶給觀賞者一種全新的視覺(jué)感受。傳統(tǒng)美學(xué)理論是數(shù)字化藝術(shù)美學(xué)的基石，傳統(tǒng)美學(xué)又為數(shù)字化藝術(shù)美學(xué)大廈的支撐。所以說(shuō)分形藝術(shù)是傳統(tǒng)美學(xué)理論的延續(xù)且具有自身的美學(xué)特征。它的錯(cuò)綜復(fù)雜不僅喚起了科學(xué)的無(wú)限創(chuàng)造力，同時(shí)也使人感受到了藝術(shù)界我們未曾想象過(guò)的感染力。不久的將來(lái)將會(huì)應(yīng)用到室內(nèi)裝潢、印刷品、新媒體等更多的領(lǐng)域中去，為我們的生活注入活力，同時(shí)也讓更多的人感受到設(shè)計(jì)的魅力?？傊中巫鳛橐环N新的理念，正在把觸角伸向更多的領(lǐng)域，正在跨學(xué)科吸取養(yǎng)分不斷發(fā)展壯大。

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作者簡(jiǎn)介：李晉塵（1990—），女，陜西西安人，西安美術(shù)學(xué)院2011級(jí)碩士研究生，西安交通大學(xué)城市學(xué)院專職教師，學(xué)科專業(yè)為現(xiàn)代設(shè)計(jì)藝術(shù)研究。