景观美学研究中的分形美，本文主要内容关键词为：美学论文,景观论文,分形论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
“分形”(fractal)这一概念于20世纪90年代初期才引入国内，有关分形美的研究刚刚起步，但分形美已经迅速应用于各个领域中。
陈彦光在旅游景观美学研究中引入了分形美，认为分形美的产生是因为分形体是有效的信息之源，能使游人产生负熵的感受(即美感)[1]；林小松和吴越在建筑艺术中引入了分形美，认为分形美对传统美的超越表现在三个方面：局部和更大的局部或者是局部和整体的对称，分形图形的丰富性和不规则性，对人的思维和想像力的启发性[2]；杨艳和马红亮则认为分形艺术可以广泛地运用在书籍装帧、广告、装饰、服装设计、影视等领域，而分形艺术不仅蕴涵了传统的美学思想，还产生了如局部与整体的对称、特殊的线条等新的美学特征[3]；赵珊茸等把分形美归结为“科学中的艺术”，认为分形美广泛存在于自然科学研究之中[4]，等等。
一、景观美学的研究框架
景观美学的研究涉及各个领域，国内不少学者参与其中。徐磊青从建筑学[5]、蒋婉求从旅游学[6]、谢凝高等从地理学[7]、苏祖荣从林业研究的角度[8] 等分别对景观美学展开了研究。这些研究从不同的领域研究了景观美，并针对景观客体差异提出了不同的研究方法，研究对象局限于景观客体的各类表现形式，属于科学层面上的“现象”研究范畴。王长俊从景观创造美的角度提出“美是生命”的论断，称任何事物只要体现了生命的形式、精神、价值，那么它就是美的[9-10]；吴家骅则认为景观美学的研究主要包含心理学美学和生态环境美学两个方面[11]。这些研究阐述了景观美的实质是“生命之形态——生态美”这一基本概念，揭示了景观美学的本质，属于哲学层面上的“本质”研究范畴。
由此，尽管景观美学的研究框架已经基本确立(图1)，分形美在景观美学研究中的价值并没有引起广泛重视。笔者试图从景观美学研究出发，引入分形美这一美感类型，并对景观美学研究中分形美的美学特征展开论述。
二、分形美的引介
(一)分形艺术之美——分形美(fractal aesthetics)
产生于20世纪70年代的分形几何学[12-13]，严格意义上来讲，是一门数学理论。它强调对非欧几何现象的描述和量度，是一种与欧式几何相对的非欧几何学。分形的原意是破碎、不规则，分形体最本质的特征是自相似性(self-similarity)或非标度性(non-scaling)。分形艺术(factal art)到目前为止有15～20年的历史，它第一次引起公众的注意是1985年《科学美国人》上关于Mandelbrot集的一篇文章，自那以后，分形在表现形式和分形几何的理解等方面有了许多进展[14]。
国内近年来也有不少学者对分形艺术进行了研究：林小松和吴越认为，分形艺术是一种在所有尺度上用自相似描述的形状或集合，并具有无限细节结构的艺术流派[2]；杨艳和马红亮认为，分形艺术是指根据分形几何的科学原理，通过计算机软件创造出来的具有审美功能的图形、动画等艺术作品，从广义的角度来讲，凡是具有分形思想的艺术作品都可称为分形艺术[3]；杨东梅等则认为，分形艺术是一种关心分形——在所有的尺度上用自相似(图形的部分与整体相似)描述的形状或集合，并具有无限细节结构的流派[14]……从这些概念定义来看，分形艺术的实质即为分形的自相似原则。由此，笔者以为，分形艺术就是指利用分形的自相似原则这一根本属性所创作出来的符合分形特性的艺术形式或流派。
所谓的分形美，简单地讲，就是分形艺术所提供给人在感受和认知方面的愉悦之情，即分形艺术之美。
(二)分形美的重要涵义
一是科学与艺术的结合。分形形态是自然界普遍存在的[14]，分形美也广泛存在于客观世界中。源自分形几何的分形艺术所表达的分形美，把分形几何学这门数学科学理论与分形体所呈现的艺术美感有机地结合起来，实现了美学研究中科学与艺术的融合。在这一点上，分形美的研究无论是对美学研究还是对景观美学研究都有开拓性意义。
二是崭新的创作手段。分形美的创作不同于绘画、雕塑、建筑等传统的艺术创作手段——分形美的创作工具就是数学算法。在满足分形条件的前提下，根据不同的数学算法，一般的没有受过传统艺术教育的“创作人员”可以在电脑上绘制出这些算法所表达的数学曲线，单一的或丰富多变的数学曲线所表达出来的美感形式就是分形美。这种崭新的创作手段颠覆了传统的艺术创作手段，同样是美学研究所应当慎重对待的。
三是对传统美的新解和超越。传统的美感形式可以通过分形的自相似性法则来模拟实现，如局部与局部相似所呈现的对称均衡美、局部与整体之间迭代所呈现的韵律美等。另外，分形美还可以模拟出传统美所无法表达的抽象的、新异的美感形式，这是分形美特定的创作工具——数学算法所决定的。一个非常简单的数学算法就可以迅速模拟出令人惊叹的艺术图案，这在传统艺术家眼里是不可思议的事情——从该意义上来讲，分形美实现了对传统美的超越。
三、分形美的美学特征
由以上对分形美涵义的剖析得知：分形美来源于分形，分形的本原属性是分形几何，这是一门非欧几何学；分形的本质属性是自相似。相应地，分形美的美学特征包括两方面内容：一是非欧几何美，这是从分形的本原属性来看的，对应于景观美学研究的“本质”范畴；二是自相似美，这是从分形的本质属性来看的，对应于景观美学研究的“现象”范畴。
在强调了把分形美引入景观美学研究重要意义的基础上，下面对景观美学研究中分形美的美学特征进行详细阐述。
(一)非欧几何美
几何美是指人类从“自然万物”中抽象出来的理想形态如三角形、圆形、方形等几何形态所呈现出来的美感。几何美在景观实践中被大量应用，几何形态也常常作为实现理想景观“图景”的重要元素。在现代景观美学中，几何美几乎就是现代主义的标志性特征，这在西方景观美学研究中显得尤其明显。
非欧几何美是相对于(欧式)几何美而言的，主要是指根据分形法则(算法)所创造出来的分形体所具有的有别于一般欧式几何形态的美感，最为典型和著名的就是Mandelbrot集(图2)，它最早是由分形几何的创始人Mandelbrot创造出来的。更为重要的是，非欧几何美崇尚生命生长的自然形态，讲求利用自然生成的各种非欧几何形态作为景观美学元素，追求一种“虽由人做，宛若天开”的境界。
非欧几何美所呈现的美感形式随分形体形态的变化而各不相同，比较典型的有蜿蜒美和破碎美两种：蜿蜒美主要是分形曲线所具有的特殊美感；破碎美则是由于分形体的局部整体非对称结构无限迭代所产生的。
1.蜿蜒美——生长美
蜿蜒美的实质就是一种非欧几何形态意义上的生长美，表现为景观要素之间有机组织所形成的美感(图3)。Mandelbrot开展分形研究最早是从研究“蜿蜒的海岸线”开始的，只不过当时只是用数学工具——分形维数来量度“海岸线”的蜿蜒程度，并没有从分形美的角度去研究这种“蜿蜒”所产生的美感。随着分形艺术的产生与发展，这种分形所具有的“蜿蜒美”才真正进入人们的视野，成为美学研究关注的对象。
从景观美学的角度来看，“蜿蜒美”的实质是生长美，这与景观美学研究中生态美的涵义完全一致，甚至可以说“蜿蜒美”就是生态美的典型表现形式。“蜿蜒美”的内涵是有机生长机制。这种有机生长机制的外部形态表达了分形体产生与变化的时刻态势，而连续的时刻态势之串联展现则表现了一种震人心魄的生命生长美。这是我们用欧式几何形态所无法展现的“图画”，是一种来源于生命的美。
另外，虽然“蜿蜒美”是分形体所表现的一种视觉形态美，但它的内涵却是随分形研究的不断深入而逐渐丰富起来的。分形研究的初期，这种内涵只是形态意义上的美；随着景观生态分形研究的深入，这种美感的生态意义不断地被挖掘，它的美感内涵也从形态逐渐上升到生态层面。这是一个必然的过程，是景观美学研究从心理感知美学向更高层次的生态美学发展的必然选择。具体到景观美的塑造中，景观美学的本质属性——生态美决定了景观塑造的方式应当是一种生态化的方式。而由于与生态美内涵上的一致性，“蜿蜒美”在景观塑造方面更加具有优势——“蜿蜒美”与景观美学目标所具有的天然亲和性大大降低了景观美塑造的经济成本，却丝毫不影响其卓绝的美感。
2.破碎美
分形美中的“破碎美”是分形体局部与整体之间非对称结构多次迭代所产生的。相对于欧式几何中“整齐划一”的统一美、整体美而言，“破碎美”在景观美学中的意义更大——通常表现为景观斑块与景观基质的交错之美(图4)，它所表达的是一种对高度人工化几何美的颠覆。
同时，破碎美并不仅仅是外在形态上所表现出来的“破碎”给人带来的愉悦享受，它所呈现的是一种自然化的随机形态美，体现了对自然的尊重。“破碎美”在自然景观现象中随处可见，而分形通过局部与整体之间的自相似所形成的非对称结构，再经过多次迭代，真实而又可靠地模拟了现实景观，这为景观美中自然感和生态美的塑造提供了良好的工具。在此基础上，深层次的生态美的实现则需要景观艺术家与生态学家的通力合作来完成。
(二)自相似美
分形体自相似性产生的直接结果即是非标度性，即分形体没有特征尺度，它同时产生两种美感类型：一是局部与整体自相似所产生的层次组织美；二是非标度性产生的空间迷幻美。局部与整体形态的自相似性自然衍生出整体与局部之间的层次组织关系，而这种彼此自相似的组织关系使分形体丧失了特征尺度，从而产生迷幻美感。
1.层次组织美
分形体的根本特征就是自相似性，这种自相似性表现在局部与整体之间的关系上就是它们形态上的趋同性，这种趋同性所表达的美感就是分形美中由自相似所产生的层次组织美。在景观美感塑造中，由于景观空间尺度的差异，景观客体势必会产生整体与局部、局部与局部之间的各种形态构成关系，而分形体的自相似性则是自然界中最一般、最常见的景观形态构成关系。因此，层次组织美与其说是分形美的一种美感类型，不如说是景观美感塑造的重要法则。
层次组织美所遵循的自相似性法则，就其实质来看，就是自然界的生长现象——每棵大树是由若干枝杈构成的，无论从哪个角度来看，大树的树干分杈与树枝分杈形态几乎没什么不同(图5)。这与上文所提到的“蜿蜒美”可谓异曲同工，所不同的是蜿蜒美强调分形体生命形态意义上的美感，而层次组织美则强调结构关系所产生的美感。正是由于层次组织美所包涵的结构关系契合了景观塑造的一般法则，自相似所产生的层次组织美被广泛应用到景观设计中，取得了良好的效果。比如，具体到某个广场的景观设计中，自相似美中层次组织美的运用使中心开敞空间与周边小型闭合空间同时满足了不同的活动空间需求，又使彼此有机地成为一个整体——它们在形态上是彼此相似的，在空间序列上却又是主次分明的。
2.非标度迷幻美
自相似能够产生层次组织美，而这种美是局限于有限的层次数目之中的，随着层次数目的增加，这种相邻层次之间的自相似关系往往容易导致一种迷幻感，因此产生一种迷幻美。这种迷幻美之所以产生，是因为严格而又多层次的形态自相似容易使景观主体失去方向感、空间尺度感(图6)。比较典型的例子就是迷宫，人之所以在迷宫中失去方向，就是因为迷宫在各个方向上的空间特征彼此相似，人无法对空间特征进行准确的判断。从另一个角度来看，对站在迷宫之外的其他景观主体而言，这种多层次自相似空间由于其独特的分形特征给人一种强烈的视觉冲击力。
由此，在景观塑造过程中，可以利用自相似所产生的迷幻美来构建趣味空间，同时还可以整合局部空间的景观要素，产生特殊美感。
另外，这种严格自相似所产生的迷幻美因其美感形式的特殊性，在景观美感塑造过程中并不常见——可以想像人在一个失去特征尺度的迷幻空间中长时间滞留会是什么样的一种感受。因此，自相似所产生的迷幻美仅仅是用在一些特殊的场合，或者用于有明显特征尺度的局部空间。
四、结论与讨论
分形美的产生和存在依赖于分形几何学和分形艺术的产生与发展；分形美的美学特征包括分形“本原”意义上的非欧几何美和分形“本质”意义上自相似性美两部分内容，两者分别对应于景观美学研究的“本质”和“现象”两个研究范畴。另外，无论是非欧几何美中的“蜿蜒美”和“破碎美”，还是自相似美中的“层次组织美”和“迷幻美”，它们在景观美学研究和景观美学塑造中都具有重要意义。
然而，景观美学的探讨其实是相当棘手的，因为它的基本概念同时建立在文化和科学的基础之上，涉及许多“软”知识，诸如感觉、知觉、思维以及其他相关的文化和社会问题[11]。分形美的引介不过是景观美学研究基础上的对全新研究视角的初步探讨，进一步的研究任重而道远。