陳 童，張軒穎

(哈爾濱工業(yè)大學(xué) 媒體技術(shù)與藝術(shù)系，哈爾濱 150001)

三維網(wǎng)站動(dòng)態(tài)形狀及其視覺(jué)體驗(yàn)
——基于Superformula公式的研究

陳 童，張軒穎

(哈爾濱工業(yè)大學(xué) 媒體技術(shù)與藝術(shù)系，哈爾濱 150001)

相對(duì)于傳統(tǒng)二維形式的網(wǎng)站，三維網(wǎng)站提供了更高仿真度的立體影像和更高自由度的交互方式，為用戶提供了全新的視覺(jué)和交互體驗(yàn)。但同時(shí)也要求三維網(wǎng)站中的三維形狀要具有比較高的擬真度、傳輸速度和生成速度。采用基于Superformula公式的建模方法，具有單一公式生成非對(duì)稱三維動(dòng)態(tài)形狀的能力，可以滿足受眾對(duì)于在互聯(lián)網(wǎng)上瀏覽三維網(wǎng)站的速度及圖像質(zhì)量的要求，非常適合生成三維網(wǎng)站中的三維形狀?；赟uperformula公式生成的三維動(dòng)態(tài)形狀，將給受眾帶來(lái)前所未有的積極視覺(jué)體驗(yàn)。

Superformula;動(dòng)態(tài)形狀;三維網(wǎng)站;視覺(jué)體驗(yàn)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)站受眾希望能以更真實(shí)、更自然的方式獲得信息和認(rèn)知世界，同時(shí)網(wǎng)站也希望能夠以更全面、更逼真的方式來(lái)展示自己的技術(shù)和自己的創(chuàng)新。在這樣的背景下三維網(wǎng)站技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。隨著Flash平臺(tái)技術(shù)、WebGL技術(shù)的不斷發(fā)展和逐漸成熟，三維網(wǎng)站的視覺(jué)效果和功能也不斷增強(qiáng)，這其中尤其以2010年上海世界博覽會(huì)的“網(wǎng)上世博會(huì)”為代表。三維網(wǎng)站為用戶提供了極具視覺(jué)藝術(shù)感的三維界面、自然流暢的交互體驗(yàn)以及多種感覺(jué)交錯(cuò)的沉浸感，不論從技術(shù)上還是藝術(shù)效果上都能帶給用戶新的體驗(yàn)［1］57－60。因此，開(kāi)發(fā)能夠高質(zhì)量生成和顯示模型且快速傳輸文件的技術(shù)來(lái)創(chuàng)建三維網(wǎng)站中的動(dòng)態(tài)形狀，是三維網(wǎng)站設(shè)計(jì)者們需要探究的現(xiàn)實(shí)課題。

一、現(xiàn)有三維網(wǎng)站中三維形狀建模技術(shù)分析

(一)三維網(wǎng)站對(duì)網(wǎng)頁(yè)內(nèi)三維模型的要求

隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，用戶對(duì)圖形效果和交互過(guò)程的真實(shí)感要求不斷提高，同時(shí)要求實(shí)時(shí)繪制運(yùn)動(dòng)物體的位置和姿態(tài)，并隨著用戶視點(diǎn)的改變而快速刷新畫面。這些需求使得三維網(wǎng)站中的三維建模成為重要而又極富挑戰(zhàn)性的研究領(lǐng)域。

目前，評(píng)價(jià)三維場(chǎng)景建模的技術(shù)指標(biāo)主要有［1］57－60:

一是精確度，這是衡量模型表示現(xiàn)實(shí)物體精確程度的指標(biāo)。

二是顯示速度，許多應(yīng)用對(duì)顯示時(shí)間有較大限制，在交互式應(yīng)用系統(tǒng)中顯示速度應(yīng)該越快越好。

三是運(yùn)行效率，各種運(yùn)動(dòng)以及多物體的實(shí)時(shí)碰撞檢測(cè)等都是經(jīng)常發(fā)生的事件，事件的運(yùn)行效率必須符合真實(shí)感的要求。

四是易用性，要在保證模型精確度的同時(shí)讓建模者更容易地構(gòu)造優(yōu)質(zhì)模型。

(二)現(xiàn)有三維形狀建模技術(shù)分析

構(gòu)建三維網(wǎng)站的關(guān)鍵技術(shù)主要包含三個(gè)部分:三維建模技術(shù)、實(shí)時(shí)渲染技術(shù)以及交互技術(shù)。其中三維建模技術(shù)是構(gòu)建三維網(wǎng)站的重要技術(shù)環(huán)節(jié)。總結(jié)現(xiàn)有應(yīng)用于三維網(wǎng)站的建模技術(shù)方法，可以將其分為三大類:基于圖像的三維形狀建模技術(shù)、基于幾何模型的三維形狀建模技術(shù)和基于編程算法的三維形狀建模技術(shù)。

1.基于圖像的三維形狀建模技術(shù)分析

以全景圖技術(shù)為核心，用照相機(jī)采集的靜態(tài)圖像或攝像機(jī)采集的動(dòng)態(tài)圖像作基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)圖像處理生成仿真的三維模型［2］。

此建模方法可以快速地生成真實(shí)感很強(qiáng)的立體場(chǎng)景，不需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的建模過(guò)程，就能實(shí)時(shí)地顯示構(gòu)建的場(chǎng)景。因而不需要使用額外的硬件加速就可獲得具有較強(qiáng)真實(shí)感的圖像和較為滿意的交互速度。但是這種建模方法需要高性能的照相與攝影裝備，前期的硬件投入較大。此外，在漫游時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致圖像發(fā)生畸變或產(chǎn)生裂縫，更重要的是這種建模方法不能實(shí)現(xiàn)真正的互動(dòng)，嚴(yán)格意義上它是屬于準(zhǔn)三維的虛擬展示技術(shù)。

2.基于幾何模型的三維形狀建模技術(shù)分析

以幾何實(shí)體建構(gòu)三維模型或者環(huán)境，幾何實(shí)體可采用不同的軟件建立模型，之后進(jìn)行紋理映射、模型的可見(jiàn)消隱和控制參數(shù)的設(shè)定等步驟之后，設(shè)置動(dòng)畫，以統(tǒng)一的格式渲染輸出［3］43－44。

由于基于幾何模型的建模技術(shù)產(chǎn)生的模型立體感強(qiáng)、模型精細(xì)度高，而且相應(yīng)開(kāi)發(fā)得相對(duì)比較成熟，使得此類建模技術(shù)有相對(duì)比較廣泛的應(yīng)用。但是由于各種條件的限制，這種建模方法花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，而且為了保證模型的精細(xì)度以及高仿真度，模型文件較大，造成傳輸?shù)乃俣容^低。這使得基于幾何模型的三維形狀建模技術(shù)在普通客戶機(jī)上實(shí)現(xiàn)三維網(wǎng)站的流暢顯示相對(duì)困難。

3.基于編程算法的三維形狀建模技術(shù)分析

通過(guò)程序來(lái)實(shí)時(shí)繪制三維模型，并實(shí)現(xiàn)對(duì)模型的控制，例如移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、縮放等操作。使用編程算法制作的模型具有比幾何建模更自由的互動(dòng)可能性［3］43－44。

基于編程算法技術(shù)生成的三維模型文件尺寸較小，這是因?yàn)樵谒惴ㄗ鲌D中為了減少數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)量，實(shí)際并不會(huì)保存模型中所有點(diǎn)的數(shù)據(jù)。

較小的文件尺寸滿足了傳輸要求，但相應(yīng)地它對(duì)客戶端計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力也提高了要求。因?yàn)樵狡交哪Ｐ蛿?shù)據(jù)量就越大，對(duì)計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的能力要求就越高，相應(yīng)顯示圖形和計(jì)算光影效果的能力也要提高。

綜上所述，可以看出目前三維網(wǎng)站的建模技術(shù)所產(chǎn)生的效果并不理想，首先，三維網(wǎng)站中的三維元素多為基本幾何體或構(gòu)成，仿真度和精細(xì)度不能滿足用戶的視覺(jué)要求;其次，較為復(fù)雜的三維場(chǎng)景往往文件較大，傳輸速度慢，從而大大降低了虛擬場(chǎng)景的應(yīng)用效率;再次，許多客戶端計(jì)算機(jī)缺少高速圖形加速設(shè)備，或者計(jì)算能力不足，使得顯示復(fù)雜三維場(chǎng)景的速度比較慢，影響了用戶的沉浸體驗(yàn)。

以上這些問(wèn)題都對(duì)三維網(wǎng)站沉浸感的形成和審美體驗(yàn)造成比較大的消極影響。相關(guān)研究主要集中在模型優(yōu)化及算法整合方面，而比利時(shí)數(shù)學(xué)家Johan Gielis提出了一種基于Superformula公式的建模方法。這種基于單一公式建模方法的能力已經(jīng)在SIGGRAPH等會(huì)議上獲得了肯定。

二、應(yīng)用Superformula公式創(chuàng)建三維形狀的優(yōu)勢(shì)

2003年Johan Gielis在美國(guó)植物學(xué)雜志上發(fā)表特約文章，首次提出了Superformula公式。Johan Gielis提出這個(gè)公式的目的在于提出一種新的幾何方法用來(lái)建模和理解不同的、獨(dú)立的自然形狀和人造形狀。他在這篇文章中展示了許多使用 Superformula 公式繪制的圖形［4］246－251。

Superformula公式是建立在橢圓公式的基礎(chǔ)上，對(duì)Superellipses公式普遍化得出的結(jié)果，其二維公式如下:

使用Superformula公式既可以創(chuàng)建逼真的自然界存在的形狀，也可以用來(lái)創(chuàng)建各種抽象的藝術(shù)造型。Johan Gielis認(rèn)為Superformula公式可以用來(lái)創(chuàng)建“自然的形狀，還有抽象形狀，如圓管、橢圓管、常規(guī)多邊形與3D球體、立方體以及任何你可以創(chuàng)建的形狀?！保?］246－251

圖1 Superformula公式生成的三維模型

(一)Superformula公式創(chuàng)建三維形狀的基本思想

“正如公式和數(shù)字可以昭示整個(gè)世界的和諧，自然哲學(xué)的精神，靈魂和詩(shī)意皆植根于數(shù)學(xué)之美”［5］。Johan Gielis讓我們擁有了對(duì)自然形狀進(jìn)行統(tǒng)一幾何描述的方法。

Superformula公式是根據(jù)19世紀(jì)法國(guó)幾何學(xué)家 Gabriel Lamé定義的 Supercircles和 Superellipses公式普遍化而來(lái)的。解決了Superellipses和Supercircles公式的對(duì)稱問(wèn)題?，F(xiàn)在這種不對(duì)稱圖形，例如五邊形和海星、三角形和玫瑰花及花萼、葉片等，都可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的公式來(lái)表現(xiàn)。

使用Superformula公式創(chuàng)建三維模型，類似于基于編程算法的建模技術(shù)，但是由于后者不是使用方程而使用過(guò)程來(lái)對(duì)形狀進(jìn)行建模，所以兩者有著本質(zhì)上的不同。使用Superformula公式進(jìn)行建模的基本思路比較簡(jiǎn)單，主要是通過(guò)調(diào)節(jié)公式中的幾個(gè)參數(shù)來(lái)創(chuàng)建形狀。Superformula公式通過(guò)控制參數(shù)m對(duì)角度進(jìn)行細(xì)分而突破了其他公式在對(duì)稱性上的局限，從而可以建模更加復(fù)雜的圖形。當(dāng)m為零時(shí)，便得到一系列的圓;當(dāng)m=4且n1=n2=n3=2時(shí)，便得到了橢圓公式;當(dāng)m是正數(shù)但不是一個(gè)整數(shù)時(shí)，由于只循環(huán)一個(gè)周期則不會(huì)產(chǎn)生封閉的形狀;如果m是一個(gè)有理數(shù)，形狀將在許多次循環(huán)后封閉。使用無(wú)理數(shù)則不會(huì)生成重復(fù)的形狀樣式［4］246－251。

目前，應(yīng)用Superformula公式在網(wǎng)頁(yè)上創(chuàng)建三維動(dòng)態(tài)形狀的實(shí)驗(yàn)也已經(jīng)展開(kāi)。用戶可以通過(guò)調(diào)節(jié)滑桿來(lái)控制參數(shù)大小，進(jìn)而實(shí)時(shí)的改變Superformula公式創(chuàng)建的形狀。不僅如此，該動(dòng)態(tài)形狀還可以根據(jù)用戶輸入音樂(lè)文件的頻譜自動(dòng)調(diào)整參數(shù)，隨著音樂(lè)的播放自動(dòng)變換形狀。

(二)應(yīng)用Superformula公式創(chuàng)建三維形狀的優(yōu)勢(shì)

Johan Gielis在發(fā)現(xiàn)Superformula公式之后不久就將其應(yīng)用于實(shí)際應(yīng)用中，開(kāi)發(fā)了系列軟件Supergraphx，展示了Superformula公式在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力，以及在互聯(lián)網(wǎng)上推進(jìn)二維和三維圖形藝術(shù)的潛在優(yōu)勢(shì)。Supergraphx系列的所有軟件都是基于Superformula公式，該數(shù)學(xué)算法大幅簡(jiǎn)化了產(chǎn)生二維和三維形狀的計(jì)算機(jī)代碼，提高了工作效率。該系列軟件獲得2004年的印藝創(chuàng)新技術(shù)獎(jiǎng)，評(píng)委認(rèn)為該軟件除了有助于提高設(shè)計(jì)師的創(chuàng)造力之外，還通過(guò)有效壓縮文件大小而顯著提高了工作效率，文件大小降幅高達(dá)1 000倍，使人們可以更加容易地制作和轉(zhuǎn)移圖形文件。

從Superformula公式的簡(jiǎn)練程度和生成能力可以看出，使用Superformula公式創(chuàng)建的形狀非常適合于在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行傳播。首先，生成三維模型的仿真度較高。從現(xiàn)有的例子來(lái)看，使用該公式可以逼真地模仿各種自然形狀，而且Supergraphx軟件對(duì)紋理的處理也令人滿意，生成的模型基本可以滿足用戶對(duì)三維網(wǎng)站內(nèi)模型的視覺(jué)要求;第二，結(jié)果文件的輕量化。使用該公式創(chuàng)建形狀的文件非常小，只需要幾KB的存儲(chǔ)空間，這已經(jīng)達(dá)到了純文本文件的級(jí)別，從而非常便于在互聯(lián)網(wǎng)上傳播;第三，生成三維模型的計(jì)算密度較小。由于使用單一公式進(jìn)行計(jì)算，即便是復(fù)雜模型也只是對(duì)同一公式的不同參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使得它不同于編程算法的過(guò)程建模，使用Superformula公式創(chuàng)建形狀的方法對(duì)客戶計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力要求相對(duì)較低;第四，運(yùn)行效率高。由于具有結(jié)果文件輕量化和計(jì)算密度較小的優(yōu)勢(shì)使得模型可以快速在客戶端上顯示，用戶與其進(jìn)行交互時(shí)也能迅速做出反應(yīng)，從而滿足了用戶對(duì)于交互體驗(yàn)的要求;第五，創(chuàng)建模型的靈活性非常強(qiáng)。對(duì)使用Superformula創(chuàng)建的圖形進(jìn)行調(diào)整時(shí)，只需調(diào)整現(xiàn)有的參數(shù)，而不需要重新編碼或者重建模型，使得后期對(duì)網(wǎng)站進(jìn)行維護(hù)變得相對(duì)更加容易。

三、Superformula公式生成的動(dòng)態(tài)形狀產(chǎn)生積極視覺(jué)體驗(yàn)

人類思維是從直接的經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，也可以說(shuō)是從審美出發(fā)進(jìn)一步來(lái)抽象化現(xiàn)實(shí)存在，并通過(guò)這種抽象化來(lái)認(rèn)識(shí)和把握世界。這種抽象化的功能是具有普遍性。數(shù)學(xué)作為一種哲學(xué)，它無(wú)疑也是一種抽象化方法，它可以游走于自然哲學(xué)與藝術(shù)之間，人的審美世界和認(rèn)識(shí)世界通過(guò)數(shù)學(xué)中的幾何方法而相互連通［6］。幾何學(xué)作為數(shù)學(xué)的一部分，其所研究的對(duì)象之一的形狀即是人們視覺(jué)中的一種符號(hào)。在生活中，人們往往依靠一些形狀符號(hào)去觀察世界，這種視覺(jué)過(guò)程就是一種積極的活動(dòng)。

(一)三維網(wǎng)站中立體形狀產(chǎn)生積極視覺(jué)過(guò)程

阿恩海姆認(rèn)為，一個(gè)純粹平面的、二維的圖像是根本不存在的，“一個(gè)所謂單一維度的視覺(jué)過(guò)程似乎是不能被正常人的大腦察覺(jué)到的?！幢銉H僅是一個(gè)光點(diǎn)在一片黑暗中左右晃動(dòng)，或者某個(gè)點(diǎn)在空白屏幕上不斷活躍著，都會(huì)被知覺(jué)為在一個(gè)完整的空間里的運(yùn)動(dòng)，或與這個(gè)空間有著某種關(guān)系的運(yùn)動(dòng)”［7］。可以得知，三維立體形狀的形式與空間是相互聯(lián)系的，當(dāng)人們?cè)谡J(rèn)識(shí)空間時(shí)就有了對(duì)立體的感覺(jué)。從形態(tài)的解析規(guī)律可以看出，人們對(duì)立體形體的認(rèn)知不是依靠視覺(jué)對(duì)輪廓的感應(yīng)，而是靠立體的量感、體積以及空間感得來(lái)的。主體通過(guò)透視形變、明暗變化、空間位置和向背等因素引導(dǎo)我們的視線在空間中游移，由于主要是眼睛肌肉參與了視覺(jué)審美運(yùn)動(dòng)，所以在審美過(guò)程中，動(dòng)覺(jué)方式是主要方式［8］。

網(wǎng)站要抓住瀏覽者的眼球就需要?jiǎng)?chuàng)造出更符合視覺(jué)思維的網(wǎng)頁(yè)形式。從視覺(jué)表現(xiàn)上來(lái)說(shuō)，三維空間從根本的視覺(jué)空間入手，既具有二維平面的基本審美規(guī)律，同時(shí)相對(duì)二維空間的網(wǎng)頁(yè)又具有層次感豐富較強(qiáng)的真實(shí)感和模擬感等優(yōu)點(diǎn)，所以，三維網(wǎng)站引起的積極視覺(jué)過(guò)程是吸引瀏覽者的重要方法［9］。

(二)Superformula公式構(gòu)建的動(dòng)態(tài)形狀產(chǎn)生積極視覺(jué)體驗(yàn)

歐幾里德幾何把自然界的圖形高度抽象，歸納為點(diǎn)、線、面等幾何元素以及規(guī)則的幾何形體，強(qiáng)調(diào)和表現(xiàn)的是人的力量和對(duì)自然的征服。但是，人類生活的世界極其復(fù)雜，難以用傳統(tǒng)幾何要素或幾何圖形來(lái)再現(xiàn)，企圖用規(guī)則的幾何形態(tài)近似的模擬這些復(fù)雜形態(tài)是不切實(shí)際的［10］。隨著科技的不斷進(jìn)步與發(fā)展，人們對(duì)于自然界的理解和認(rèn)識(shí)越來(lái)越深入，也越來(lái)越希望能真實(shí)的還原自然。復(fù)雜性科學(xué)理論、分形幾何的知識(shí)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使傳統(tǒng)的基于線性的、簡(jiǎn)單的歐幾里德幾何逐漸被新的表現(xiàn)形式所代替。同樣，在三維網(wǎng)站中的幾何形態(tài)開(kāi)始表現(xiàn)出動(dòng)態(tài)、連續(xù)、不規(guī)則、不確定等特征。這些非線性的幾何形態(tài)超越了歐幾里德幾何學(xué)所規(guī)定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，打破了傳統(tǒng)的美的法則，營(yíng)造了一種充滿生機(jī)、充滿創(chuàng)造了的復(fù)雜幾何形式［11］。

2000多年前，數(shù)學(xué)家和科學(xué)家們似乎都認(rèn)為歐幾里德幾何是描述世界最自然和最直接的方法。但是現(xiàn)在Superformula公式的出現(xiàn)表明了，另一個(gè)方法可能更加有力。它提供了一種描述復(fù)雜的不規(guī)則現(xiàn)象中的秩序和結(jié)構(gòu)的新方法，它表現(xiàn)的是與自然的和諧相處。

關(guān)注生命變化，這是生物與生俱來(lái)的本能。美學(xué)家宗白華先生曾說(shuō)過(guò):“大自然中有一種不可思議的活力，推動(dòng)無(wú)生界以入于有機(jī)界，從有機(jī)界以至最高的生命、理性、情緒、感覺(jué)，這個(gè)活力是一切生命的源泉，也是一切美的源泉。自然無(wú)往而不美。何以故?以其處處表現(xiàn)這種不可思議的活力”［12］。充滿旺盛生命力的自然界中蘊(yùn)藏著美的形式與秩序，無(wú)論在微觀世界的自然狀態(tài)中，還是在宏觀世界的自然形態(tài)中都包含了很多奇妙的、極強(qiáng)秩序化的形態(tài)。

Superformula公式最初用于研究植物和其他生物體的形式。有生命的物體，受外部環(huán)境力及內(nèi)部生命力的影響，其形態(tài)總在不斷發(fā)生著變化。而在科學(xué)的意義上，三維網(wǎng)站形態(tài)表征著自然界有機(jī)體與無(wú)機(jī)體在電子信息能量層面上的同一與融合，那么在三維網(wǎng)站中的三維形狀也是受到外部環(huán)境力影響而不斷變化的。當(dāng)用戶與網(wǎng)站中的三維動(dòng)態(tài)形狀進(jìn)行交互時(shí)，由于用戶自身的生命力注入了網(wǎng)站內(nèi)，引起了三維動(dòng)態(tài)形狀的改變。

Superformula公式所生成的形態(tài)是基于非歐幾里德幾何學(xué)的更平滑更接近自然的形態(tài)，這種新形態(tài)更接近現(xiàn)實(shí)的反映了自然界，反映了自然界多種多樣運(yùn)動(dòng)形式和空間構(gòu)成。而自然界是充滿生機(jī)、充滿變化的動(dòng)態(tài)空間。動(dòng)態(tài)的圖像作用于人眼時(shí)，會(huì)持續(xù)的引起神經(jīng)系統(tǒng)的動(dòng)作。而一般的靜態(tài)形狀在被人們分辨出來(lái)之后便不會(huì)再做進(jìn)一步觀察，導(dǎo)致很多信息未被人們接受。所以，動(dòng)態(tài)形狀可以持續(xù)吸引人們的注意，讓觀者在變化中深入了解動(dòng)態(tài)形狀的美，進(jìn)而參與到變化中。以往的視覺(jué)經(jīng)驗(yàn)會(huì)使觀者的眼睛運(yùn)動(dòng)具有一定的預(yù)見(jiàn)性，而當(dāng)形態(tài)的變化與之產(chǎn)生差異時(shí)，這種心理和視覺(jué)上的落差就把積極視覺(jué)體驗(yàn)提升到一個(gè)全新的境界。

三維動(dòng)態(tài)形狀作為三維網(wǎng)站的重要組成部分，而由Superformula公式生成的三維動(dòng)態(tài)形狀體現(xiàn)的是視覺(jué)元素在空間中的不斷運(yùn)動(dòng)變化。與傳統(tǒng)網(wǎng)頁(yè)中的靜態(tài)畫面相比，Superformula公式構(gòu)造的三維動(dòng)態(tài)形狀不僅僅具有色彩、光影及構(gòu)圖等要素，同時(shí)還具有時(shí)間、空間、運(yùn)動(dòng)等數(shù)字媒體所特有的視覺(jué)藝術(shù)特點(diǎn)運(yùn)動(dòng)中的元素通過(guò)空間、時(shí)間、運(yùn)動(dòng)的變化構(gòu)成了一種動(dòng)態(tài)的秩序，三維網(wǎng)站中的視覺(jué)元素賦予了一種動(dòng)態(tài)美。這種存在形式引導(dǎo)用戶不僅僅是觀看，而是更加主動(dòng)地去發(fā)現(xiàn)、探索各種可能。這是一種更符合現(xiàn)代生活的數(shù)字化新型審美體驗(yàn)。

［1］張禹.基于Web3D技術(shù)的3D網(wǎng)頁(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析［J］.阜陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2008，(9).

［2］鄢志武，馬祥山，吳麗.旅游景區(qū)三維全景虛擬展示研究［J］.理論月刊，2009，(4):114 －116.

［3］李統(tǒng)乾，劉鳳榮.網(wǎng)絡(luò)三維交互技術(shù)概述［J］.科技信息，2010，(1).

［4］JOHAN GIELIS.A Generic Geometric Transformation that Unifies a Wide Range of Natural and Abstract Shapes［J］.American Journal of Botany.2003，(3).

［5］［英］達(dá)西·湯普森.生長(zhǎng)與形態(tài)［M］.上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社，2003:244.

［6］ATIYEH B S，HAYEK S N.Numeric Expression of Aesthetics and Beauty［J］.Aesthetic Plastic Surgery，2008，32:217－219.

［7］［德］魯?shù)婪颉ぐ⒍骱Ｄ?藝術(shù)與視知覺(jué)［M］.孟沛欣，譯.長(zhǎng)沙:湖南美術(shù)出版社，2008:422.

［8］謝濤.3D視覺(jué)元素在網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與分析［J］.藝術(shù)與設(shè)計(jì)(理論)，2011，(6):118 －119.

［9］董小龍，路照林.動(dòng)勢(shì)研究［J］.美術(shù)大觀，2008，(10):159－161.

［10］孟祥海.幾何世界:認(rèn)知與審美［D］.上海:同濟(jì)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2008:34.

［11］王丹.非歐幾里德傾向［D］.廈門:廈門大學(xué)碩士學(xué)位論文，2007:54.

［12］張澤鴻.論宗白華的藝術(shù)史觀［J］.東南大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版，2011，(2):81 －88.

［責(zé)任編輯 鄭紅翠］

Dynamic Shape Based on Superformula in Three－dimensional Websites and Its Visual Experience

CHEN Tong，ZHANG Xuan-ying

(Department New Media and Arts，Harbin Institute of Technology，Harbin 150001，China)

Compared with the traditional 2D form of websites，the 3D websites can provide the higher degree of simulation of stereo images and greater freedom of the interaction，and provide the users with a brand－new visual experience and interactive experience.And the 3D shapes in the 3D websites ask for high simulation of stereo images，speed of transport and production rate at the same time.The modeling method based on Super－formula can create 3D non－symmetrical dynamic shape only with a single formula，and these shapes can meet the audience for the browsing speed and image quality.These 3D models are very suitable for constructing three－dimensional website.The dynamic 3D shapes created by Super－formula can bring the audience unprecedented positive visual experiences.

super－formula;dynamic shape;three－dimensional website;visual experience

G202

A

1009-1971(2011)05－0104－05

2011－07－28

哈爾濱工業(yè)大學(xué)2010年度985人文社科專項(xiàng)建設(shè)項(xiàng)目

陳童(1972－)，男，黑龍江哈爾濱人，講師，博士研究生，從事網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字媒體設(shè)計(jì)研究;張軒穎(1986－)，女，河北唐山人，碩士研究生，從事廣播電視藝術(shù)學(xué)研究。