形式与色彩虚拟交互实验
 

所属专业类:艺术学类 对应专业:参数化与交互要素
学校:中国美术学院 负责人:胡国生 等

运用虚拟交互的技术手段,进行形态和色彩的数理构成关系实验,将数学公式模型、物理原理等抽象形态通过可视化程序实现出来,并通过交互控制模型的参数,实现形态与色彩的适应性变化。

实验的目的是让学生更直观地理解抽象概念的基本结构和与视觉呈现之间的关系,体验到艺术与科学融合的可能性和激发艺术创作(设计)的灵感。同时,通过对实验参数理解和操作,掌握视觉虚拟交互的表达技能。
   
 

 

   

2、项目描述:


2-1名称

形式与色彩虚拟交互实验

2-2实验目的

运用虚拟交互的技术手段,进行形态和色彩的数理构成关系实验,将数学公式模型、物理原理等抽象形态通过可视化程序实现出来,并通过交互控制模型的参数,实现形态与色彩的适应性变化。
实验的目的是让学生更直观地理解抽象概念的基本结构和与视觉呈现之间的关系,体验到艺术与科学融合的可能性和激发艺术创作(设计)的灵感。同时,通过对实验参数理解和操作,掌握视觉虚拟交互的表达技能。

2-3 实验课时

(1)实验所属课程所占课时:

80课时   
(2)该实验项目所占课时:   60课时 
2-4实验原理(简要阐述实验原理,并说明核心要素的仿真度)

本课程实验先通过数理规律提取造型和色彩算法;根据应用方向,确定最终的形与色的参数;编写程序,搭建交互外设,实现虚拟交互;通过用户的体验和调整,实现参数化设计方案;并选择合适的材料和工艺实现方案,直到实现实体性输出。
有关仿真度的要数主要在用户运用参数控制交互设计时涉及,且仿真度本身并非该实验的核心要素,只需在交互界面中能体现色彩与三维物体的空间关系,在打印输出时模型与图形界面中的图像特征基本保持一致。
知识点:共  四  
(1)递归与分形的形态交互
(2)牛顿力学与视觉真实感参数
(3)音乐与色彩中的数理映射模型
(4)进化论与遗传算法可视化推演

2-5实验仪器设备(装置或软件等)

个人台式电脑、笔记本电脑
Leap Motion体感控制器
Processing
Python

2-6实验材料(或预设参数等)

通过计算机交互系统实现。实验过程主要通过计算机图形图像运算技术实现,试验结果和作品可通过三维打印、精雕等方式输出。实验消耗材料主要为打印耗材、雕刻材料和钻头。

2-7 实验教学方法(举例说明采用的教学方法的使用目的、实施过程与实施效果)

以虚拟化制作餐具为例,学生在设计一套餐具时,可以运用一种数学算得出的形态(如递归或分形)与餐具结合起来(如碗或蝶等),然后设计这个计算模型和调参项;随后将算法编成交互软件,和leap motion体感控制器结合起来;假定另一组学生为用户,运用这个交互软件和体感交互控制方法设计和调整参数,生成个性化设计方案;最后转向三维打印机,将方案的模型打印出来。

2-8实验方法与步骤要求(学生交互性操作步骤应不少于10步)

实验方法描述:

实验主要分三大步骤:1.设计算法和搭建参数化体感交互系统;
2.运用建成的交互系统设计参数化的形态和应用方案;
3.将参数化的模型或图形色彩方案打印出来。
学生交互性操作步骤说明:
1.理解形态与色彩的逻辑
2.实现算法详解
3.可控制参数及意义
4.编制算法程序
5.Leap Motion交互开发
6.手势交互控制参数设定
7.系统测试于交互效果优化
8.交互演示和体验
9.打印或雕刻输出
10.反馈与评价
11.实验总结
2-9实验结果与结论要求
  • 是否记录每步实验结果:否
  • 实验结果与结论要求:心得体会   
2-10考核要求
  • 理解四个知识点的交互原理,操作并修改主要参数,观察交互系统的变化;(权重30%)
  • 在给定的四个知识点中选择一个,独立完成代码编写和硬件外设搭建,实现该实验系统的模拟建立。(权重70%)
2-11面向学生要求

专业与年级要求

媒体艺术与艺术设计专业,本科三年级或研究生一年级学生。
基本知识和能力要求 形态与色彩的参数化原理
Processing(Python)编程
Leap Motion手势交互开发
2-12实验项目应用及共享情况
  • 本校上线时间 :    2020年9月  
  • 是否纳入到教学计划: 否