艺术科学不分家：莫奈画作为气象学家提供资料

　　上周，2013上海国际科学与艺术展的举行让不少参观过的人心生感叹：科学与艺术竟然如此契合。心细的观众已然发现，该展览由诺贝尔物理学奖获得者李政道和艺术大师吴冠中联合倡导举办。

　　表面上看，科学与艺术似乎是两个不同的领域。但事实上，这两者之间的共性非常多，更多的时候，就像是连体的婴儿，透过艺术我们可以看到更多的科学进步。

　　艺术展上的“上海光源”

　　在2013上海国际科学与艺术展上，有一个呈螺旋状的展台名为“上海光源”。观众可以将透明的立方体置入装置的立方盒中，然后使用互动光笔在表面涂下“光痕”。这时，投影画面中就会逐渐出现同步辐射光源扫描的事物图像。

　　同步辐射是速度接近光速的带电粒子，在作曲线运动时沿轨道切线方向发出的电磁辐射，又叫同步光。就像是在雨中快速旋转雨伞时，沿伞边缘的切线方向会飞出一簇水珠一样，极具艺术美感。

　　同时，同步辐射是微观世界的“超级显微镜”，能帮助科学家去观察显微镜都难以企及的世界，被广泛应用于物理学、化学、材料科学、信息科学、生命科学、医学、能源与环境等基础研究及应用研究领域。

　　从某种程度上而言，同步辐射就像是“大道至简，大美天成”，即大道理是极其简单的，大美是纯自然和不加雕琢的。

　　许多人在学生时代肯定都学过欧拉公式，它是数学里最令人着迷的一个公式，它将数学里最重要的几个数字联系到了一起：两个超越数——自然对数的底e，圆周率π；两个单位：虚数单位i和自然数的单位1，以及被称为人类伟大发现之一的0。

　　数学家们评价欧拉公式是“上帝创造的公式”，事实上，这个公式也是“大道至简，大美天成”的典型代表。

　　莫奈的画作为气象学家提供了宝贵史料

　　匆匆一瞥便能被记忆视觉捕捉到的场景，通过手中的画笔勾勒出似乎穿透自然本源的作品。画家的这种能力，不仅仅是艺术的表达，好的画家也离不开科学的“辅佐”。

　　19世纪的法国画家莫奈便是如此。莫奈擅长光与影的实验与表现技法，他曾长期探索光色与空气的表现效果，常常在不同的时间和光线下，对同一对象做多幅描绘，从自然的光色变幻中记录瞬间的观感。

　　2006年前后，莫奈的画作曾引起一波研究浪潮。“肇事者”并非莫奈的同行，而是伯明翰大学的气象学家约翰·索恩斯，他多年来研究英格兰各个历史时期的天气状况，莫奈在伦敦时期创作的画作为他的研究贡献了宝贵的史料。

　　莫奈那个时期的画作，描绘了滑铁卢桥和新哥特式建筑的议会大厦在浓雾中的状况，泰晤士河上闪耀的阳光与天空呈现的斑斓色彩，就像是上帝打翻了调色盘一般。

　　要知道，索恩斯的研究表明，这些画作并非莫奈的凭空幻想，而是那个时期的伦敦特有的景象。画作中以黄色为主体的色调，源于烧煤后产生的烟尘和硫酸盐颗粒散布到空中，成为雾气的凝结核所致，

　　技术“刷新”电影创意

　　相信看过《阿凡达》的人，至今也难以忘记那些科技与艺术近乎完美结合的表达，展现的画面张力比梦境更完美、更真实。事实上，电影艺术就是以现代科技为手段，以画面和声音为媒介，展现艺术手法的集中体现。

　　运用多种声光技术和视频技术的电影，在如今这个时代层出不穷。《阿凡达》就是用技术手段重构了一个前所未有的世界。为了表达潘多拉星球上肢体灵活的外星人，动作捕捉技术发挥了重要作用，这是一种通过计算机，采用虚拟方式制作的镜头画面。

　　要知道，《阿凡达》中的纳威人都是CG角色，并非真人。为了让纳威人的动作都像是真人，真人演员要在没有背景的摄影棚中穿上贴满了传感器的紧身衣。其动作行为和幅度都将被精确记录。

　　但一套动作完成，技术人员便会将真人演员的每一个细微动作转换到CG角色的身体上。在这部电影中，65%左右的地上场景是由真实镜头和虚拟镜头结合拍摄的，另外35%左右则是模拟镜头。

　　动作捕捉技术的发展，可以让电影的艺术表现形式有更多的空间。比如《猩球崛起》，过去的版本只能通过特型服装或模型来装扮猩猩。

　　但现在，即便是猩猩的表情，都能借助捕捉人脸的活动动作来表现。在拍摄的时候，多台高清摄像机和3D摄像机同时对准拍摄对象。当演员利用脸部做相关表情时，就是屏幕上展现的猩猩脸部动作行为。

　　原因在于，演员的脸上还会有专门的传感器和记录点，对着脸部的摄像机会读取这些信息，通过这种方法来捕捉演员脸上的各种表情，从而在3D电影中形成很好的视觉效果。

　　很难想象，如果没有高新科技的介入，电影的艺术表现形式会少掉多少惊喜。

　　在线科技与艺术完美结合

　　Google推出的艺术计划，也是科学与艺术结合的佳作。它是一个全球的平台，可以让世界各地的用户享受在线欣赏艺术的体验。

　　在这个Web应用程序中，我们可以通过街景技术进行虚拟博物馆之旅；艺术品的微观视角使用了Picasa技术，可以传递高分辨率的图像，所以我们在线观赏作品时，可以将其放大至极细微，看到那些只有从事艺术品恢复工作的工作者才能看到的细微之处；另外，一些博物馆还选定本馆的一件艺术作品，通过超高分辨率或10亿像素的照片撷取技术拍摄数码图像，这些图像每幅都可包含70亿个像素，比一般的数码相机清晰1000倍；这个在线平台还别出心裁地设置了对比功能，观赏者可以将两幅作品并列在一起，观察某位艺术家的风格是怎样随着时间的推移而演变，或者深入钻研同一幅作品的两部分。

　　科技与艺术不曾分开过

　　科技自发展以来，就不断地提供各种新工具，试图让艺术更美。比如墨宝的发明，为国画提供了最重要的创作基础。而透视法的研究、油画材料的发明造就了一大批西方艺术家。全球各地创作的音乐作品，也借助现代信息科技手段传遍全球。

　　另外，很多艺术家的灵感和取材也来自于科学。比如艺术家创作作品前会思考结构、用材、色调等。同样，科学家在构建科学理论的早期，所有的假设和设想同样处于想象状态。这便是科学与艺术的交界点。可以说，科学与艺术都是人类精神领域高层次的创造活动，都需要见识卓越和思想空灵。

　　无论是画作、电影还是其他的艺术表现形式，都侧重情感，通过不同的艺术形式来丰富人类的精神世界和对美的诉求。而科学则是通过探索既定的规律，改变自然事物、改善人类赖以生存的环境，满足对优质生活的追求。

　　这样一来，可以发现，科学与艺术同样都是注重人文精神，殊途同归。(河童)