数字艺术设计中的计算思维与程序美学

摘要：近年来，表现形式越来越丰富、交互性越来越强的数字艺术可谓是大放异彩，其中离不开计算机技术发展给予的传播影响力，同时，计算机为数字艺术创作提供的逻辑方法论及技术支持更是重中之重。具体来讲，计算思维与程序美学不容忽视，接下来着重从数字艺术设计中的制作、传播两个维度对数字艺术设计与计算思维之间的关系进行分析。

关键词：数字艺术;艺术设计;计算思维;程序美学

引言

如今在互联网浪潮下，信息技术正以迅雷不及掩耳之势改变着人们生活的方方面面，尤其是在教育教学中计算思维可谓是当今的学术热点，几乎渗透所有与信息学科相关的学科中。以数字艺术设计为例，自从融入计算思维，其艺术形式也从最初的视觉渐变为听觉直至如今丰富多彩的超媒体形式，交互性越来越强，艺术可塑空间越来越大。由此，在对数字艺术设计中计算思维的讨论值得进一步探究，并在此基础上加大数字艺术设计与程序美学的关联，进而拓展数字艺术的表现形式。

一、计算思维的深度解析与程序美学间的辩证关系

在传统的认知里，大多数人认为计算思维指的是计算的技能、问题处理的过程及步骤，其实不然，计算思维并不是程序化的技能，而是运用相关计算概念解题答疑、系统设计时人所有的思维活动，而且不仅是指数学思维，其中还包括除数学之外的工程思维，是种思想，更是一种概念。其核心要素主要包括计算、设计、抽象、自动化、通信、协作、抽象及记忆八个要素，简言之，“抽象”“自动化”是计算思维的代名词。而计算思维与程序美学作为数字艺术重点关注的两项，二者之间可谓是顺承关系。简单来讲，程序美学是基础，计算机思维是融合了程序美学、计算机文化其中精粹的部分[1]。

二、数字艺术设计中的计算思维与程序美学的重要性

（一）启迪学生心灵，开发学生智慧

计算思维是跳出计算的学科，面向所有学科的人和问题进行求解、系统设计，甚至对人们的行为加以理解。不仅如此，程序美学基础上的计算思维在计算学科中的体现更是注重解决问题的思想或者方法[2]。例如用递归思维进行问题解决的案例：汉诺塔问题，通过计算很容易发现移动金片的次数f（n）与宝石针上的金片个数n之间的关系为f（n）=2n-1，而且n=64时，f（n）的值将高达18、446、744、073、709、551、615，如果按移动一次花费1s计算，仍需要约5845亿年才能完成。这样的问题在现实中几乎是无法实现的，但我们可以借用计算机的超高速在计算机中模拟实现。由此可见，借助现代计算机超强的计算能力，有效地利用计算思维，就能解决之前人类望而却步的很多大规模计算问题。

总之，计算思维更加注重“传道”，引导学生解决步入社会后那些始料未及的新问题，真正从学习内容向如何学的过程转换，掌握计算思维，能够对学生的心智有很好的启迪作用。

（二）创新教育时代所需，加速问题解决进程

计算机思维向来比较推崇借助计算机学科的基础概念解决实际生活中的问题，助推系统的设计。虽然是交叉学科，但无论是从计算思维的概念还是内涵、本质的角度，计算机思维都可以称之为创新教育——时代之所需！不仅如此，具备计算机思维的人们在问题求解的过程中能够有所借鉴，而且可以促进学生积极思考，以不变应万变，面对问题会思考、有想法、有办法，加速问题解决的进程，从而体会到计算机程序设计的乐趣，极大地调动了学生数字艺术设计课程学习的主动性、积极性，从而形成良性循环，培养其计算思维的兴趣。

三、计算思维与程序美学在数字艺术中的应用解析

（一）基于网络协同化的设计模式，创作内容个性化

在数字艺术设计中，可以说基于网络协同的创作模式处于越来越普及的状态，即使在不同时间内被分配到不同空间的创作内容也可以在分享资源的平台上被有效整合，在一定程度上不仅可以解决成本，同时也能提供基本的质量保障[3]。利用抽象与自动化的特征，对创作内容进行抽象为基础符号，进而通过符号的集合进行分发资源，不仅可以将创意发挥到极致，而且还可以最大程度地节约成本与缩短工作周期。

以游戏引擎开发商Unity为例，作为资源分享型的平台，为大家提供Assets的商店服务，这样开发者不仅可以用最低的成本获得最优质的资源，甚至还可以通过再次加工进行内容的个性化定制。而程序美学也在该设计模式中得以充分的体现：代码简单、易读且清晰，但不乏逻辑思维的跳跃，审美价值极高。同时，可视化功能的创新大大增强了程序代码的可读性，效果非常可观。

（二）可视化编程美术资源创意重组，实现互动多样化

就数字艺术设计中的计算思维而言，目前已有多项软件提供可视化编程，比如游戏引擎Unity、与以APP开发为核心的iBuildAPP、甚至以Arduino硬件为基础的图形编程IDE等，其计算思维都能在可视化编程中方便的创建逻辑控制、数据流，从而进行自动化的程序美学设计[4]。事实证明，现下不少的游戏引擎已经可以支持用最少的代码完成游戏的控制功能，甚至无须代码即可实现相应功能的设计，同样在互动性较强的多媒体、VR设计中也是如此。究其原因，其无外乎是通过计算思维对常见的游戏功能进行内容、形式化的抽象分析，配合程序美学的设计，形成了具有通用价值的控制体系。

四、结束语

综上所述，如果具备良好的计算思维及程序审美，那么就可以很好地解决程序设计的问题，将计算思维及程序美学融入到数字艺术设计中对大学生而言非常重要。而短短几年程序已渐渐从功能化向如今审美化转变，程序美学已然成为独立的模块，在数字艺术设计中扮演越来越重要的角色。只有把握计算思维的本质（即“抽象”与“自动化”），才能更好地控制数字艺术设计中的逻辑，做出更合理的数据规划。

参考文献：

[1]龚波.云教育技术在数字媒体艺术设计专业教育中的应用

[J].电子技术与软件工程，2017（8）：160.

[2]胡少杰.数字媒体艺术设计中的VR技术[J].科技传播，

2018，v.10;No.214（13）：83-84.

[3]张文月.全息影像技术对数字媒体艺术设计的影响分析

[J].艺术科技，2018，31（03）：63+136.

[4]朱寅.高职数字媒体艺术设计专业课程设置与教学改革探

讨——基于艺术设计与计算机技术的交叉学科[J].传播

力研究，2017（06）：220-221.