从分形艺术到对世界的认知

高凡
图片: 图为高凡作品 分形理论是20世纪几何学的一个分支理论,随着其理论的完善逐步衍生出许多相关学科,分形艺术是其中之一。分形理论是建立在一种沿着一定的规律对自身复制的基础上而形成一个整体的过程。例如一片晶莹洁白的雪花,它的图形就是一个很好的分形理论的现实呈现。雪花的中心有一个基本的形状,而边缘沿着与中心图形的局部以相似的形状向四周延伸,形成一个向四周发散的有规则的图形。树木的形体也同样是一个很好的分形理论的结果,树木从树干开始生长,到树枝,到树叶,都是沿着近似的规律生长而形成一棵完整的树木。1967年,在美国权威的《科学》杂志上刊登了一篇叫《英国的海岸线多长?统计自相似和分数维度》的文章,文章中表明海岸线作为曲线是极不规则的,这种不规则性说明海岸线是自相似的,也就是说它的局部形态和整体形态是相似的。如果在空中拍摄海岸线,100公里的海岸线和放大了的10公里海岸线极其相似。这篇文章是分形理论被明确提出的标志。事实上这种具有自相似性的分形现象在自然界中广泛存在,连绵的山峦、被冲刷的河谷、植物的生长,甚至人类的大脑皮层都表现出惊人的自相似性,呈现出分形理论的特征。 分形理论是大自然的一种基本现象,从这种现象中人类提取出了一套基本理论,并将其应用到诸多实际应用之中。分形艺术是一种基于分形理论的艺术形式,它是数字艺术的一个重要分支。艺术家或设计师通过计算机程序编码建立一个母体形状,然后依据某种规则以编码的形式进行复制,往往会获得出人意料的惊人的美丽图画。在进行分形的时候,将不规则因素,即以概率的方式进行图形创造时,更会收到意想不到的惊艳效果。其实从分形艺术作品来看,那些奇妙的美丽图画,如果用心观察可以说在大自然比比皆是。上面提到雪花和树木,当然还有小到细胞形态变化大到宇宙星辰的排列关系,相信我们会惊异地发现其中蕴含着诸多分形理论的规律性。例如宇宙大爆炸理论中,宇宙从无开始,在极短…