第1章 科学技术与艺术 1
1.1 科学技术与艺术及美学交融的多元化形态1
1.1.1 美术、艺术、科学、技术之间的相互关系·1
1.1.2 科学对传统艺术审美的影响·2
1.1.3 科学原理对视觉艺术审美规则的定义·2
1.1.4 科学规则对音乐审美的定义·2
1.1.5 科学技术推动艺术的变革及审美形态的发展3
1.2 科技艺术：艺术与科技交融的全新领域·3
1.2.1 当代科技对艺术观念的推进和影响3
1.2.2 新媒体艺术：概念的局限4
1.2.3 当代科技艺术：一种新的理论视角5
1.2.4 当代科技艺术与传统艺术之间的关系·6
1.2.5 当代科技艺术研究的价值及意义·6
1.2.6 当代科技艺术的审美主体7
1.2.7 当代科技艺术的审美创作7
1.2.8 当代科技艺术的学科体系与研究领域·8
1.2.9 当代科技艺术的发展趋势8
第2章 数学艺术9
2.1 数学艺术的源起与发展9
2.1.1 艺术与数学9
2.1.2 算法艺术·9
2.1.3 当代数学艺术的舞台：Bridges会议·10
2.2 数学思想与艺术审美11
2.2.1 对称11
2.2.2 黄金分割与斐波那契数列12
2.2.3 随机过程与混沌美学14
2.2.4 基于随机函数的艺术15
2.2.5 Voronoi图17
2.2.6 数学公式对自然物态的模拟：超级公式20
2.3 透视、几何与造型艺术·20
2.3.1 透视与绘画20
2.3.2 视觉欺骗：反透视及仿透视的艺术22
2.3.3 坐标变换与歪像艺术23
2.3.4 图形镶嵌与铺块24
2.3.5 光效应艺术25
2.3.6 多面体艺术26
2.3.7 双曲几何与艺术30
2.3.8 高维几何体的艺术·34
2.4 拓扑与艺术38
2.4.1 拓扑学38
2.4.2 点集拓扑结构·38
2.4.3 Mobius环39
2.4.4 Klein瓶39
2.4.5 Hilbert曲线40
2.4.6 结的艺术·41
2.5 分形、混沌与复杂系统的艺术43
2.5.1 分形·43
2.5.2 模拟生物系统的分形44
2.5.3 混沌与蝴蝶效应 ·45
2.5.4 复杂性理论46
2.5.5 表现复杂系统的艺术作品46
2.6 生成艺术与计算美学47
2.6.1 生成艺术·47
2.6.2 生成艺术作品·47
2.6.3 参数化与群簇化51
2.6.4 参数化设计52
第3章 物理艺术·53
3.1 对物质形态和物理现象内在美的表现·53
3.1.1 微观世界的影像53
3.1.2 晶体的艺术54
3.1.3 宏观物质的科学影像56
3.1.4 气象艺术·56
3.2 物理过程的美学呈现60
3.2.1 力与气流的艺术60
3.2.2 光线与影像62
3.2.3 影子雕塑·63
3.2.4 超高压放电63
3.2.5 声波的艺术64
3.2.6 运动的可视化·66
3.3 物理科技手段的艺术化创造·68
3.3.1 成像技术的革命与影像审美的拓展68
3.3.2 空中立体成像技术：全息摄影70
3.3.3 光的艺术创造·75
3.3.4 电磁效应·76
3.3.5 电声效应·78
3.3.6 磁悬浮79
3.3.7 实验性声音装置80
3.3.8 微纳加工·81
3.4 新材料的艺术表现·82
3.4.1 黏性材料·82
3.4.2 磁流体的艺术表现·83
3.4.3 热效应及热功能材料84
3.4.4 超材料86
3.5 太空艺术—当代太空探索为艺术创造的全新舞台·87
3.5.1 太空摄影·87
3.5.2 在太空中创作的艺术88
3.5.3 卫星艺术·90
3.5.4 在外星球实现的艺术91
3.6 物理规则的模拟及艺术化表现91
3.6.1 计算机模拟的物理特效·91
3.6.2 计算机图形对真实物理效果的模拟95
3.6.3 物理规则的艺术化虚构·96
第4章 化学及生物艺术98
4.1 化学反应：分子级的创作手段98
4.1.1 化学过程与视觉造型98
4.1.2 来自化学及生物过程的美丽图案100
4.1.3 无生命物质中的奇迹·101
4.2 生物信息艺术·104
4.2.1 DNA音乐·104
4.2.2 DNA存储与遗传艺术104
4.2.3 转基因艺术·105
4.2.4 基于生物信息的艺术化重建106
4.3 生命形态美的探索与创造106
4.3.1 微生物的艺术表现106
4.3.2 对动植物形态及生命的审美探索110
4.3.3 物种杂交的艺术表现·111
4.3.4 关注人与环境112
4.3.5 电子机械系统对生物的美学拓展114
4.4 生命伦理艺术116
4.4.1 关注活体组织与生物材料·116
4.4.2 关注生物伦理118
4.4.3 关注医疗观念118
4.4.4 艺术家对基因技术的反思·119
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