藝術(shù)科學(xué)不分家：莫奈畫作為氣象學(xué)家提供資料

　　上周，2013上海國際科學(xué)與藝術(shù)展的舉行讓不少參觀過的人心生感嘆：科學(xué)與藝術(shù)竟然如此契合。心細(xì)的觀眾已然發(fā)現(xiàn)，該展覽由諾貝爾物理學(xué)獎獲得者李政道和藝術(shù)大師吳冠中聯(lián)合倡導(dǎo)舉辦。

　　表面上看，科學(xué)與藝術(shù)似乎是兩個不同的領(lǐng)域。但事實上，這兩者之間的共性非常多，更多的時候，就像是連體的嬰兒，透過藝術(shù)我們可以看到更多的科學(xué)進(jìn)步。

　　藝術(shù)展上的“上海光源”

　　在2013上海國際科學(xué)與藝術(shù)展上，有一個呈螺旋狀的展臺名為“上海光源”。觀眾可以將透明的立方體置入裝置的立方盒中，然后使用互動光筆在表面涂下“光痕”。這時，投影畫面中就會逐漸出現(xiàn)同步輻射光源掃描的事物圖像。

　　同步輻射是速度接近光速的帶電粒子，在作曲線運動時沿軌道切線方向發(fā)出的電磁輻射，又叫同步光。就像是在雨中快速旋轉(zhuǎn)雨傘時，沿傘邊緣的切線方向會飛出一簇水珠一樣，極具藝術(shù)美感。

　　同時，同步輻射是微觀世界的“超級顯微鏡”，能幫助科學(xué)家去觀察顯微鏡都難以企及的世界，被廣泛應(yīng)用于物理學(xué)、化學(xué)、材料科學(xué)、信息科學(xué)、生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、能源與環(huán)境等基礎(chǔ)研究及應(yīng)用研究領(lǐng)域。

　　從某種程度上而言，同步輻射就像是“大道至簡，大美天成”，即大道理是極其簡單的，大美是純自然和不加雕琢的。

　　許多人在學(xué)生時代肯定都學(xué)過歐拉公式，它是數(shù)學(xué)里最令人著迷的一個公式，它將數(shù)學(xué)里最重要的幾個數(shù)字聯(lián)系到了一起：兩個超越數(shù)——自然對數(shù)的底e，圓周率π；兩個單位：虛數(shù)單位i和自然數(shù)的單位1，以及被稱為人類偉大發(fā)現(xiàn)之一的0。

　　數(shù)學(xué)家們評價歐拉公式是“上帝創(chuàng)造的公式”，事實上，這個公式也是“大道至簡，大美天成”的典型代表。

　　莫奈的畫作為氣象學(xué)家提供了寶貴史料

　　匆匆一瞥便能被記憶視覺捕捉到的場景，通過手中的畫筆勾勒出似乎穿透自然本源的作品。畫家的這種能力，不僅僅是藝術(shù)的表達(dá)，好的畫家也離不開科學(xué)的“輔佐”。

　　19世紀(jì)的法國畫家莫奈便是如此。莫奈擅長光與影的實驗與表現(xiàn)技法，他曾長期探索光色與空氣的表現(xiàn)效果，常常在不同的時間和光線下，對同一對象做多幅描繪，從自然的光色變幻中記錄瞬間的觀感。

　　2006年前后，莫奈的畫作曾引起一波研究浪潮�！罢厥抡摺辈⒎悄�奈的同行，而是伯明翰大學(xué)的氣象學(xué)家約翰·索恩斯，他多年來研究英格蘭各個歷史時期的天氣狀況，莫奈在倫敦時期創(chuàng)作的畫作為他的研究貢獻(xiàn)了寶貴的史料。

　　莫奈那個時期的畫作，描繪了滑鐵盧橋和新哥特式建筑的議會大廈在濃霧中的狀況，泰晤士河上閃耀的陽光與天空呈現(xiàn)的斑斕色彩，就像是上帝打翻了調(diào)色盤一般。

　　要知道，索恩斯的研究表明，這些畫作并非莫奈的憑空幻想，而是那個時期的倫敦特有的景象。畫作中以黃色為主體的色調(diào)，源于燒煤后產(chǎn)生的煙塵和硫酸鹽顆粒散布到空中，成為霧氣的凝結(jié)核所致，

　　技術(shù)“刷新”電影創(chuàng)意

　　相信看過《阿凡達(dá)》的人，至今也難以忘記那些科技與藝術(shù)近乎完美結(jié)合的表達(dá)，展現(xiàn)的畫面張力比夢境更完美、更真實。事實上，電影藝術(shù)就是以現(xiàn)代科技為手段，以畫面和聲音為媒介，展現(xiàn)藝術(shù)手法的集中體現(xiàn)。

　　運用多種聲光技術(shù)和視頻技術(shù)的電影，在如今這個時代層出不窮�！栋⒎策_(dá)》就是用技術(shù)手段重構(gòu)了一個前所未有的世界。為了表達(dá)潘多拉星球上肢體靈活的外星人，動作捕捉技術(shù)發(fā)揮了重要作用，這是一種通過計算機(jī)，采用虛擬方式制作的鏡頭畫面。

　　要知道，《阿凡達(dá)》中的納威人都是CG角色，并非真人。為了讓納威人的動作都像是真人，真人演員要在沒有背景的攝影棚中穿上貼滿了傳感器的緊身衣。其動作行為和幅度都將被精確記錄。

　　但一套動作完成，技術(shù)人員便會將真人演員的每一個細(xì)微動作轉(zhuǎn)換到CG角色的身體上。在這部電影中，65%左右的地上場景是由真實鏡頭和虛擬鏡頭結(jié)合拍攝的，另外35%左右則是模擬鏡頭。

　　動作捕捉技術(shù)的發(fā)展，可以讓電影的藝術(shù)表現(xiàn)形式有更多的空間。比如《猩球崛起》，過去的版本只能通過特型服裝或模型來裝扮猩猩。

　　但現(xiàn)在，即便是猩猩的表情，都能借助捕捉人臉的活動動作來表現(xiàn)。在拍攝的時候，多臺高清攝像機(jī)和3D攝像機(jī)同時對準(zhǔn)拍攝對象。當(dāng)演員利用臉部做相關(guān)表情時，就是屏幕上展現(xiàn)的猩猩臉部動作行為。

　　原因在于，演員的臉上還會有專門的傳感器和記錄點，對著臉部的攝像機(jī)會讀取這些信息，通過這種方法來捕捉演員臉上的各種表情，從而在3D電影中形成很好的視覺效果。

　　很難想象，如果沒有高新科技的介入，電影的藝術(shù)表現(xiàn)形式會少掉多少驚喜。

　　在線科技與藝術(shù)完美結(jié)合

　　Google推出的藝術(shù)計劃，也是科學(xué)與藝術(shù)結(jié)合的佳作。它是一個全球的平臺，可以讓世界各地的用戶享受在線欣賞藝術(shù)的體驗。

　　在這個Web應(yīng)用程序中，我們可以通過街景技術(shù)進(jìn)行虛擬博物館之旅；藝術(shù)品的微觀視角使用了Picasa技術(shù)，可以傳遞高分辨率的圖像，所以我們在線觀賞作品時，可以將其放大至極細(xì)微，看到那些只有從事藝術(shù)品恢復(fù)工作的工作者才能看到的細(xì)微之處；另外，一些博物館還選定本館的一件藝術(shù)作品，通過超高分辨率或10億像素的照片擷取技術(shù)拍攝數(shù)碼圖像，這些圖像每幅都可包含70億個像素，比一般的數(shù)碼相機(jī)清晰1000倍；這個在線平臺還別出心裁地設(shè)置了對比功能，觀賞者可以將兩幅作品并列在一起，觀察某位藝術(shù)家的風(fēng)格是怎樣隨著時間的推移而演變，或者深入鉆研同一幅作品的兩部分。

　　科技與藝術(shù)不曾分開過

　　科技自發(fā)展以來，就不斷地提供各種新工具，試圖讓藝術(shù)更美。比如墨寶的發(fā)明，為國畫提供了最重要的創(chuàng)作基礎(chǔ)。而透視法的研究、油畫材料的發(fā)明造就了一大批西方藝術(shù)家。全球各地創(chuàng)作的音樂作品，也借助現(xiàn)代信息科技手段傳遍全球。

　　另外，很多藝術(shù)家的靈感和取材也來自于科學(xué)。比如藝術(shù)家創(chuàng)作作品前會思考結(jié)構(gòu)、用材、色調(diào)等。同樣，科學(xué)家在構(gòu)建科學(xué)理論的早期，所有的假設(shè)和設(shè)想同樣處于想象狀態(tài)。這便是科學(xué)與藝術(shù)的交界點。可以說，科學(xué)與藝術(shù)都是人類精神領(lǐng)域高層次的創(chuàng)造活動，都需要見識卓越和思想空靈。

　　無論是畫作、電影還是其他的藝術(shù)表現(xiàn)形式，都側(cè)重情感，通過不同的藝術(shù)形式來豐富人類的精神世界和對美的訴求。而科學(xué)則是通過探索既定的規(guī)律，改變自然事物、改善人類賴以生存的環(huán)境，滿足對優(yōu)質(zhì)生活的追求。

　　這樣一來，可以發(fā)現(xiàn)，科學(xué)與藝術(shù)同樣都是注重人文精神，殊途同歸。(河童)