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2023-10-10
数字图形与图像技术：数字媒体艺术与传统艺术的融合研究
【摘要】：早期的计算机图形学主要集中在二维图形技术的研究，目前的重点集中于三维真实图形技术的研究。从计算机图形设计的历史来看，计算机图形设计正在逐步超越应用技术的层面，成为数字媒体艺术的重要组成部分。从这个意义上说，作为数字媒体艺术重要支持手段的计算机图形设计正在迅猛发展，具有广大的发展前景和强劲的艺术生命力。
图形与图像是人类视觉所感受到的一种形象化的媒体，它可以形象、生动、直观地表现大量的信息，是人类早期交流信息的重要形式之一。实际上，人类绘制图画已有几千年的历史，我们的祖先很早就在岩壁上绘制各种彩色的图画。19世纪，人类发明了摄影术，能够把现实景物摄取、洗印在相纸上。到了20世纪70年代，计算机技术开拓出一个图形图像的新领域—计算机图形学，它是研究用数学的方法生成、处理和显示图形图像的科学。早期的计算机图形学主要集中在二维图形技术的研究，目前的重点集中于三维真实图形技术的研究。图像处理是将客观世界中原来存在的物体映射成数字化图像，然后用数学的方法在计算机中进行处理、存储和显示。
数字媒体中的图形与图像主要是指静态的数字媒体形式，它不仅包含诸如形、色、明、暗等外在的信息显示属性，从产生、处理、传输、显示的过程来看，还包含诸如颜色模型、分辨率、像素深度、文件大小、真/伪彩色等计算机技术的内在属性。20世纪80年代末，随着多媒体计算机技术的发展，图像的处理和应用进入了实用阶段。
20世纪90年代，计算机图形学的功能除了随着计算机图形设备的发展而强大外，其自身朝着标准化、集成化和智能化的方向发展。计算机图形学的研究内容包括图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法、非真实感绘制等诸多方面，它在计算机图像处理、影像识别、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等领域的应用十分广泛。
在影视艺术领域，利用计算机图形进行艺术表现有两种方法：第一种是利用计算机控制被摄体和摄影机的动作，即所谓“动作控制摄影法”（Computer Motion Control，CMC）；另一种是不存在被摄体和摄影机，由计算机按数据和程序作画的“计算机成画法”（Computer Generated Image，CGI）。
动作控制法（CMC）是约翰·魏德尼·西尼亚于20世纪50年代发明的，他是第一个制作在电视中移动介绍节目的字幕。此后，越来越精湛的移动字幕图像展现在美国电视节目之中。这正是当今计算机图形学最有效地应用于电视节目的起点。(www.chuimin.cn)
20世纪70年代中期，计算机成画法（CGI）一般采用的是E&C公司的线型向量型系统。苹果公司买入这种线绘系统后，发表了独特的透视效果同CGI结合的作品。到20世纪70年代后期，I.I.I.、MAGI等公司的影视作品也陆续出现。由于影片《星球大战》的放映获得成功，在制片业开始流行使用动作控制法（CMC）及模型的特技（SFX）技术。
20世纪90年代之后，随着计算机硬件技术的提升、运算速度的加快、成本的下降，普通百姓也可以配置自己的桌面操作系统，这使计算机图形艺术设计在世界各地广泛普及，呈快速发展之势。利用计算机图形辅助拍摄的“动作控制摄影法（CMC）”的影视作品层出不穷，《星球大战》《侏罗纪公园》《终结者》续集、《龙卷风》《透明人》《黑客帝国》《哈利·波特》《指环王》等都给观众带来惊险、刺激和震撼的视觉效果。
以“计算机成画法（CGI）”完成摄制的第一部无演员表演的纯计算机艺术三维动画电影是1986年Pixar公司制作的《小台灯》。而迪士尼公司《玩具总动员》的问世则具有划时代的意义。它不仅突破了以人作为演员的电影表演方式，在传统动画领域也突破了模型、人偶、剪纸、皮影等物质实体动画表现形式，而全部用计算机绘制生成三维影片。它的诞生对影视视觉艺术产生了深远的影响。此后《蚁哥正传》《恐龙》《怪物史莱克》《冰河时代》《怪物公司》《最终幻想》《海底总动员》等一大批纯电脑三维动画片纷纷出品，一些在原先的影视作品中不可思议的视觉效果轻而易举地实现了。
从计算机图形设计的历史来看，计算机图形设计正在逐步超越应用技术的层面，成为数字媒体艺术的重要组成部分。由早先一种纯技术的运算工具，发展到今天丰富多彩的数字艺术作品，其短短几十年实现的突破是难能可贵的。从这个意义上说，作为数字媒体艺术重要支持手段的计算机图形设计正在迅猛发展，具有广大的发展前景和强劲的艺术生命力。
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2023-10-10
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