數字藝術設計中的計算思維與程序美學

摘要：近年來，表現形式越來越豐富、交互性越來越強的數字藝術可謂是大放異彩，其中離不開計算機技術發展給予的傳播影響力，同時，計算機為數字藝術創作提供的邏輯方法論及技術支持更是重中之重。具體來講，計算思維與程序美學不容忽視，接下來著重從數字藝術設計中的制作、傳播兩個維度對數字藝術設計與計算思維之間的關系進行分析。

關鍵詞：數字藝術;藝術設計;計算思維;程序美學

引言

如今在互聯網浪潮下，信息技術正以迅雷不及掩耳之勢改變著人們生活的方方面面，尤其是在教育教學中計算思維可謂是當今的學術熱點，幾乎滲透所有與信息學科相關的學科中。以數字藝術設計為例，自從融入計算思維，其藝術形式也從最初的視覺漸變為聽覺直至如今豐富多彩的超媒體形式，交互性越來越強，藝術可塑空間越來越大。由此，在對數字藝術設計中計算思維的討論值得進一步探究，并在此基礎上加大數字藝術設計與程序美學的關聯，進而拓展數字藝術的表現形式。

一、計算思維的深度解析與程序美學間的辯證關系

在傳統的認知里，大多數人認為計算思維指的是計算的技能、問題處理的過程及步驟，其實不然，計算思維并不是程序化的技能，而是運用相關計算概念解題答疑、系統設計時人所有的思維活動，而且不僅是指數學思維，其中還包括除數學之外的工程思維，是種思想，更是一種概念。其核心要素主要包括計算、設計、抽象、自動化、通信、協作、抽象及記憶八個要素，簡言之，“抽象”“自動化”是計算思維的代名詞。而計算思維與程序美學作為數字藝術重點關注的兩項，二者之間可謂是順承關系。簡單來講，程序美學是基礎，計算機思維是融合了程序美學、計算機文化其中精粹的部分[1]。

二、數字藝術設計中的計算思維與程序美學的重要性

（一）啟迪學生心靈，開發學生智慧

計算思維是跳出計算的學科，面向所有學科的人和問題進行求解、系統設計，甚至對人們的行為加以理解。不僅如此，程序美學基礎上的計算思維在計算學科中的體現更是注重解決問題的思想或者方法[2]。例如用遞歸思維進行問題解決的案例：漢諾塔問題，通過計算很容易發現移動金片的次數f（n）與寶石針上的金片個數n之間的關系為f（n）=2n-1，而且n=64時，f（n）的值將高達18、446、744、073、709、551、615，如果按移動一次花費1s計算，仍需要約5845億年才能完成。這樣的問題在現實中幾乎是無法實現的，但我們可以借用計算機的超高速在計算機中模擬實現。由此可見，借助現代計算機超強的計算能力，有效地利用計算思維，就能解決之前人類望而卻步的很多大規模計算問題。

總之，計算思維更加注重“傳道”，引導學生解決步入社會后那些始料未及的新問題，真正從學習內容向如何學的過程轉換，掌握計算思維，能夠對學生的心智有很好的啟迪作用。

（二）創新教育時代所需，加速問題解決進程

計算機思維向來比較推崇借助計算機學科的基礎概念解決實際生活中的問題，助推系統的設計。雖然是交叉學科，但無論是從計算思維的概念還是內涵、本質的角度，計算機思維都可以稱之為創新教育——時代之所需！不僅如此，具備計算機思維的人們在問題求解的過程中能夠有所借鑒，而且可以促進學生積極思考，以不變應萬變，面對問題會思考、有想法、有辦法，加速問題解決的進程，從而體會到計算機程序設計的樂趣，極大地調動了學生數字藝術設計課程學習的主動性、積極性，從而形成良性循環，培養其計算思維的興趣。

三、計算思維與程序美學在數字藝術中的應用解析

（一）基于網絡協同化的設計模式，創作內容個性化

在數字藝術設計中，可以說基于網絡協同的創作模式處于越來越普及的狀態，即使在不同時間內被分配到不同空間的創作內容也可以在分享資源的平臺上被有效整合，在一定程度上不僅可以解決成本，同時也能提供基本的質量保障[3]。利用抽象與自動化的特征，對創作內容進行抽象為基礎符號，進而通過符號的集合進行分發資源，不僅可以將創意發揮到極致，而且還可以最大程度地節約成本與縮短工作周期。

以游戲引擎開發商Unity為例，作為資源分享型的平臺，為大家提供Assets的商店服務，這樣開發者不僅可以用最低的成本獲得最優質的資源，甚至還可以通過再次加工進行內容的個性化定制。而程序美學也在該設計模式中得以充分的體現：代碼簡單、易讀且清晰，但不乏邏輯思維的跳躍，審美價值極高。同時，可視化功能的創新大大增強了程序代碼的可讀性，效果非常可觀。

（二）可視化編程美術資源創意重組，實現互動多樣化

就數字藝術設計中的計算思維而言，目前已有多項軟件提供可視化編程，比如游戲引擎Unity、與以APP開發為核心的iBuildAPP、甚至以Arduino硬件為基礎的圖形編程IDE等，其計算思維都能在可視化編程中方便的創建邏輯控制、數據流，從而進行自動化的程序美學設計[4]。事實證明，現下不少的游戲引擎已經可以支持用最少的代碼完成游戲的控制功能，甚至無須代碼即可實現相應功能的設計，同樣在互動性較強的多媒體、VR設計中也是如此。究其原因，其無外乎是通過計算思維對常見的游戲功能進行內容、形式化的抽象分析，配合程序美學的設計，形成了具有通用價值的控制體系。

四、結束語

綜上所述，如果具備良好的計算思維及程序審美，那么就可以很好地解決程序設計的問題，將計算思維及程序美學融入到數字藝術設計中對大學生而言非常重要。而短短幾年程序已漸漸從功能化向如今審美化轉變，程序美學已然成為獨立的模塊，在數字藝術設計中扮演越來越重要的角色。只有把握計算思維的本質（即“抽象”與“自動化”），才能更好地控制數字藝術設計中的邏輯，做出更合理的數據規劃。

參考文獻：

[1]龔波.云教育技術在數字媒體藝術設計專業教育中的應用

[J].電子技術與軟件工程，2017（8）：160.

[2]胡少杰.數字媒體藝術設計中的VR技術[J].科技傳播，

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[3]張文月.全息影像技術對數字媒體藝術設計的影響分析

[J].藝術科技，2018，31（03）：63+136.

[4]朱寅.高職數字媒體藝術設計專業課程設置與教學改革探

討——基于藝術設計與計算機技術的交叉學科[J].傳播

力研究，2017（06）：220-221.