环境艺术设计中数学思维的运用

时间：2024-10-15 21:30:23 环境设计我要投稿

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环境艺术设计中数学思维的运用

　　环境艺术是建立在科学、技术与艺术基础之上的，是需要把科学、艺术、生活、文化、政治、自然环境、心理环境等众多知识有机融合起来的一门综合性的学科。下面就由小编为大家介绍一下环境艺术设计中数学思维的运用，希望对大家有所帮助！

环境艺术设计中数学思维的运用

　　一、认识数学思维

　　1、何为环境艺术设计

　　环境艺术设计是指对包括自然环境、人工环境、社会环境在内的所有与我们人类发生关系的环境，以自然环境为出发点，以科学与艺术的于段来协调自然、人工、社会三类环境之间的关系，使“人建筑环境”的相互关系和谐统一，从而形成美好舒适的人类活动空间的设计活动。

　　2、认识数学思维

　　思维，设计者把大脑中构思好的设计概念通过符号进行外向化、具体化。在这思维活动过程中，注重思索、观察、发现，强调脑、眼、手和图形的互动。一般认为，艺术家主要依靠其形象思维能力。科学家主要依靠逻辑思维能力。形象思维又被称为感性思维，逻辑思维被称为理性思维。数学自诞生开始便被人类不断的丰富和发展，我们可以从语言、结构、方法上纵览数学，不难看出数学思维便是理性思维的一种。本文所说的数学思维指一种“用数学的思维”的思维。环境艺术设计的特性必然决定，其设计过程也是一种理性融合感性的过程，人类的思维活动分无意识和有意识的活动两种。设计的思维过程就是一种有意识的活动，是一种理性的思维活动。

　　二、设计中广泛存在数学思维

　　数学具有非常严密的逻辑关系，数学思维就是运用数学的语言、原理、方法去进行思维，在事物的数与形的关系中去揭示设计，从一定意义上来讲是数的艺术，一切设计的产品都有一定的数理的规划，如果没有数学思维作辅助，设计物本身将是空洞的。与孔子同时代的数学家毕达哥拉斯，形式逻辑的奠基人，提出“数是万物之源”的论点。他还最早发现了在艺术创作和设计中广为应用的“黄金比例”。毕达哥拉斯学派将关学形式的概念确定为数理形式，开创了形式关的先河。毕达哥拉斯学派的理论对古希腊的雕塑和建筑产生了巨大影响。古希腊大雕塑家波里克勒特以“关是数的和谐”为信条，创造了大量精关绝仑的作品。众所周知的“断臂维纳斯”雕像，从肚脐往上下的比例是以黄金比例1:0.618为基准的。而希腊瓶画以其匀称和谐的比例、饱满的构图、简练且富有弹性的线描反映了当时的生活。数字被冠以各种文化的力量，在我国，道教图像中的太极图，称之为“1”，“太极又无极。一生二、二生三、三生万物”，乾坤八卦中，代表卦象的用代表1和2的数字表示，其五行八卦，均冠以数字以文化力量。北京紫禁城的建筑遵循严格的等级限制，这个等级均已数字，单数为大，双数为小，难为单，女为双，九五之尊便是形容天子的最高权威，为建筑的庑殿顶便是五重檐。中国古代的城市规划中，里坊之间的长宽比均为九比五。这些无论在单体的艺术创造，图腾形象上还是建筑形式和城市规划上，对数字的运用，自古有之。也一定的说明数学思维在艺术形象的表达上起到非常大的作用。

　　三、环境艺术设计程序

　　所谓设计程序即是通过合理的划分设计步骤，使复杂繁琐的设计问题变得易于控制和管理，它能在有限时间内提高设计工作的效率和质量。从客户提出设计任务书到设计实施并交付使用的全过程，设计大体上可分为五个阶段，即：设计前期，方案设计，施工图设计，设计实施，设计评估。等几个阶段。

　　四、数字思维在环境艺术设计中的灵活运用

　　从上，我们不难看出，设计过程的复杂，以及技术的综合性，那么数字思维可以说必然要贯穿整个实施过程。如何很好的把握技巧点事很关键的。

　　1、数学思维的形式

　　环境艺术设计在方案构思阶段，设计师要为自己的设计赋予新的理念，这理念的来源要有载体，便是方案的表达，构思时候首先要从环艺设计的风格上来讲运用一些数学法则，如均衡、轴对称、中心对称、时空坐标等相关概念。这在艺术设计中得以很好的体现。对称的行道树可以给人一种笔直，严肃的感觉，而均衡则给人一种自然亲切的舒适感，古人在园林规划中点石便是最常用的一种表达方式，而环境艺术设计中，电视背景墙中心对称化的布局也是最常见的一种形式。这种数学形式的表达可以给人塑造一种美，建筑中疏密得当的韵律装饰都是一种数学的美感。

　　2、数学思维的内容

　　环境艺术设计中数学思维的运用还体现在数字的直接使用上，如环境艺术中室外绿化，乔木的种植方式，除成行、成列，密植树林之外。草坪上成单株，或三株、五株的种植方式，均衡组团，即使是双数，也很少有对称在一起的种植方式，如图1而在这种单数的数字虽不能用中国传统的单为阳，双为阴，等的思想来阐述，但这种单数的不对称很会给人一种更加强有力的稳定感。而双数字的运用，在家居装饰里也有体现，如家居中的餐桌椅子、床头柜等均是成双的，体现的是一种对称的数字美！这种数字的直接使用，使我们在设计思维的活动过程中有一个更加明确的方向和指引。黄金分割比例的使用，自古希腊来便开始沿用至今，在环境艺术设计中，尤其是室外环境的设计中软化和硬化的比最好遵循黄金分割比。硬化便是我们的铺装，建筑小品等施工设计，软化则指绿化和水体的设计。这种环境的黄金分割，在设计方案中如比例失调会造成设计上的缺陷，如软化过多，则人的活动空间过少，硬化过多则公共空间的私密性不够，相时相地以黄金分割比参照，便能起到优化环境空间的作用。在环境设计中正负形的概念来自于几何图案，对比色、同类色、软体与硬体、开场语宽阔，水体与道路，用几何图形去观察，用数字的美感去衡量，便发现正负形还是我们设计需要考虑的内容之一。在手绘表现中一些数学的计算更是能使我们摆脱纯碎感性的绘画。回归到理性的效果表达上来。

　　五、结语

　　在环境艺术设计中，数学思维是不可缺少的思维，只有活用数学思维，才能使我们的设计更能很好的体现宜居和谐的生态价值观。我们只有针对不同的任务，针对不同的任务阶段，充分的发挥我们的数学思维，从而使我们的设计更完美的展现出来。

　　扩展：

　　环境艺术设计涉及哪些领域

　　1 建筑设计领域

　　建筑是环境艺术设计的主体和基本要素，在环境艺术设计中占有非常大的比重。建筑设计就是对建筑物本身进行合理的空间布局、优美的外观造型等。建筑设计从整体上作为环境艺术设计的领域之一，其设计的空间形象、装饰的建筑风格以及突出的艺术风格都对一个城市的环境和面貌产生很大的影响，它反映了人民生活物质文明的高低，也是人民精神文明的基础。

　　2 城市规划领域

　　人类居住的城市是由人工环境组成的，人类生存在这个大环境之中，建筑是生存的空间，由此形成了城市街道以及城镇。城市规划一般包含城市发展的性质、人口的规模大小以及建筑物建筑的规模和用地的规划设施等。在进行城市规划设计的时候要在遵循自然经济规律上去进行合理的规划。

　　3 室内设计领域

　　室内设计就是对人类居住空间的内部进行研究与设计，它不仅是对建筑设计的深化，同时也是建筑空间设计的灵魂。室内设计一般是根据建筑物的不同性质、不同的环境以及建筑物的相应标准运用科学的技术手段创造出能满足人们物质和精神需求的空间环境。室内设计的档次能直接反映出人们生活水平的高低，它是人们居住环境的基础。

　　4 景观设计领域

　　景观设计主要是对建筑外部空间的设计，包括空间街道、空间广场、空间游园、空间绿地等。从环境的构成的不同角度来看，人们既要有舒适的室内空间进行学习和工作，又要有优美的室外环境来陶冶情操和进行自然活动。

　　5 公共艺术设计领域

　　所谓公共艺术设计就是在那些开放性的公共空间中进行合理的艺术创作，它有别于建筑外部的设计，主要是一些相对独立的艺术创作，比如雕塑和壁画等，这种公共艺术设计能够很好的对城市环境起到一个美化的作用，充分体现了城市的良好精神风貌。

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