环境艺术设计中数学思维的运用范文

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摘要：

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。而艺术设计本身作为一种创作活动，其创作方法非常重要，但在创作过程中起主导作用的思维活动占据着越来越重要的作用。本文从理解环境艺术设计的方法入手，着重探讨数学思维在环境艺术设计中的灵活运用。

关键词：

环境艺术设计；数学思维；运用设计

“Design”是一种创造性的思维活动，而环境艺术设计更是设计师将自己的设计理想、规划，利用一定的方法表现为现实的一种过程。这种表现方法的过程便是一种思维的过程。这设计到各种思维，包含形象思维、逻辑思维、理性思维等，数学思维便是理性思维中的一种。

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。

作者:颜国松 单位:江苏省通州中等专业学校