基于全球環境關懷的藝術設計研究

閆宇 王曉桐 郭飛

摘要：現如今全球環境問題日益突出，全球氣候變暖、多種生物瀕臨滅絕。隨著近幾年人工智能技術在藝術領域的不斷融合與表達。研究將重點探討全球環境問題，并提出環境關懷主題的人工智能藝術產品設計方案。采用案例分析法、調查研究法、文獻分析法等。融合人工智能元素提出環境關懷藝術產品設計方案。希望對未來人們研究環境問題與藝術設計的結合提供新的意識與維度。

關鍵詞：環境關懷 人工智能 藝術設計 境 溫度

中圖分類號：J0-05

文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2020）06-0032-03

Abstract： Nowadays， global environmental problems are becoming more andmore prominent， the global climate is warming， and many species are on the vergeof extinction. In recent years， with the continuous fusion and expression of artiticialintelligence technology in the art field The research will focus on global environmentalissues and propose solutions for the design of artificial intelligence art products withthe theme of environmental protection Case analysis， investigation and research，literature analysis， etc The design of environmental care art product was proposedby integrating artificial intelligence elements l hope to provide new consciousnessand dimensions for the future combination of research environmental issues and artdesign

Keywords：Environmentalcare Artificialintelligence Artdesign AtmosphereTemperature

引言

當今全球部分藝術家始終致力于環境關懷類主題作品的創作，希望通過作品能喚起人們對自然的熱愛與珍惜。隨著科技在藝術界的發展新銳設計師也敢于嘗試空間藝術、實驗裝置等作品。國內外越來越多的設計師、藝術家運用自己出色的創意和頭腦，不斷將大眾的視線聚焦到環境問題上。

一、環境關懷主題作品在藝術設計領域的表現

（一）全球環境關懷在空間藝術中的體現

2019年，中國設計團隊鄭躍飛、王美芬等人創作空間藝術作品《城市遲疑》（圖1左所示），思考現如今人類與生物及環境對峙話題，設計團隊闡述了城市發展現狀，當今追求城市的快速發展是人類的一種選擇，在這種選擇之上忽視環境保護也是人類不可忽視的問題。

作品設計采用吸管材料拼接成一條巨龍，如今在國內餐飲市場吸管的使用率極大增加，越來越多的飲品店、快餐店層出不窮，所帶來的是塑料材料對我們生態環境致命的打擊。當然在這個作品中團隊訂購了10萬根吸管，這本身就是對環境的極大破壞，作者也想以此給世人以警示共同探討這種實質虛無的帶有污染因素的“藝術品”是否是人類想要的？但是作品確實帶給人們極大的震撼，帶給公眾對于環境污染思考的緊迫性才是藝術家創作的核心力量。

自從2010年開始，據統計，在美國每天將丟棄142，000臺計算機。這是一個非常龐大的數字。2017年，美國戴爾公司便有了計劃回收電子垃圾，保護環境的項目倡導。為配合項目宣傳，一場具有公益性的“電子垃圾”藝術展便誕生了。該項目招募了50位志愿者，提供74100磅的電子垃圾，用了十天時間搭建場地，并進行拍攝，最終將震撼的效果呈現在世人面前（圖1右所示）。戴爾公司找到了一種稱為“閉環回收”的方法，承諾這些電子垃圾將會變成全新的計算機零件。真正對環境污染問題進行思考與解決。

（二）全球環境關懷在公共墻繪中的體現

2016年世界地球日西班牙街頭藝術家Pejac繪制了一系列的環境關懷主題涂鴉。他的作品宏觀而充滿創意，常常使得人們感到“細思極恐”，為了讓人們真正的意識到環境問題的重要性，他拿起畫筆創作了一幅幅公共墻繪作品（圖2所示）。

藝術家利用排水溝的凹陷，巧妙地將世界地圖繪制其中，路人無意間一看以為是一塊污漬，若仔細查看便會發現這是人類生存的陸地（圖2左所示）。作品的核心主題想要表達近年來全球變暖問題越來越嚴重，海平面不斷上漲，地面塌陷也隨之而來，如果真的到了被海水淹沒城市的那一天，一切都將不復存在。另一幅作品看似普通，以為是小女孩在觀察螞蟻做實驗（圖2右所示），當走進觀看時，小女孩實際正在灼燒逃跑的人類。很多時候當人類與生物身份互換，足以給人強大的震撼。作品旨在強調保護生物多樣性，每一個物種都值得人類尊敬，不要隨意踐踏身邊看似弱小的生命。

（三）全球環境關懷在實驗裝置中的體現

2018年中國藝術家徐冰回顧展，展出了以北宋畫家郭熙作品為原型創作的《新樹色平遠圖》（圖3左所示）。作品從正面看可以看到細致的筆墨與肌理，充滿東方審美意蘊。但是這背后則是不堪入目的“垃圾廢料”。作品充滿實驗意味的環境關懷主題也由此顯現，即使是垃圾廢料、枯柴泡沫如果利用得當也能變廢為寶成為供人欣賞的藝術品。但是作品更深遠的意義則是喚起人們對環境污染問題的重視與保護。

新媒體藝術裝置《變形》（圖3右所示）是石英制造商凱撒斯通公司和紐約一家建筑工作室合作的作品，該裝置作品將觀眾置于一個沉浸式的空間內，運用目前尖端新媒體技術探討了自然界中“冰川、河流、泉水”之間的變化與共通，將物理概念中的“冰、水和蒸汽”三者轉化關系通過可視化的方式完美呈現出來。作品探討了我們生存的自然轉化關系，喚起大眾回顧初心對環境的崇敬與熱愛。觀眾深處其中便能在空間內驚嘆自然的力量。

二、人工智能在藝術設計領域中的體現與環境主題的表現

通過上文分析，我們可以看到多種形式關于環境問題的關懷作品層出不窮，這些作品凝結了藝術家們對現在環境問題的重視與創意的表達。但是，我們也不難看出。這其中藝術作品與科技的結合較少、部分作品反而還會讓觀眾擔心是否也會造成環境污染，并且作品核心多以藝術家自我表達為主。而如今，人工智能元素正以嶄新的姿態進入藝術設計領域。 人工智能從出現到發展一直伴隨著爭議聲，一些人認為人工智能破壞了環境。但是隨著科技時代的到來，我們不得不承認，人工智能不僅沒有帶來過多的負面影響，反之促進了科技的加速進步，只要處理得當并沒有對環境造成嚴重危害。并且逐漸的人工智能開始走進了藝術設計領域。人們對藝術作品的多樣化與接受度越來越高，在此前提下人工智能對藝術品的創作提供了一種新的創作思路與形式。例如：智能數據化裝置、藝術交互影像作品、芯片科技未來服裝、人工智能性質產品等。這些都是人類通過人工智能技術創作出的新時代設計作品，也正在逐漸改變我們的生活。

隨著人工智能技術在藝術設計領域不斷發揮其優勢，那么基于全球環境關懷主題人工智能是否能得到良好的融合？人類社會的發展無法逆流，雖然現在一些環境學家認為人工智能的碳排放量很嚴重，但是從另一個角度來看，人工智能也不斷地應用于環保事業，例如：“大數據環境檢測”、“無人機監控”、“環境傳感器”等，相信依托科技，人工智能在未來可以協調好與環境的關系。

三、人工智能產品“境”設計方案

“境”是國內第一款以關懷全球環境為主題，通過監測人類體溫進行全息投影藝術交互的人工智能產品。根據美國哈佛商學院有關研究人員資料分析表明，人腦感知視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺的接受外部信息情況：視覺、聽覺、觸覺三者相加占比95.5%。人工智能產品“境”打通用戶體驗中三重統覺共享，即產品觸覺交互、全息投影打造的全新共感視覺與聽覺同享。在交互性上利用紅外熱能感應裝置達到用戶感官統覺深層次激活，藝術性上包含人工智能自動繪制光學影像作品與全息投影同步動態影像等。

（一）設計背景

如今全球生態環境問題異常嚴重，蒼穹之下，人類與自然將如何共處？瀕危動物的生命岌岌可危，廣袤無垠的遼原，萬千生物要為人類對環境的破壞而失去生命？若真正有一天“視線所及盡是荒涼，視線未及盡是沙漠”，我們未來將如何自處？隨著“長江白鱘滅絕”的話題出現，瀕危動物話題再度被人們廣泛討論。設計目的是從環境關懷角度出發結合新媒體藝術的交互性與可視化創作的人工智能產品設計。希望人們能從自身做起，保護瀕危動物，不要再讓生物等待滅絕。

（二）市場調研

在產品設計之初，我們對市場上同類產品進行了調研分析，藝術作品類別中目前市場上有根據腦電波進行全息投影創作的藝術品，或利用相關技術重塑浮現的全息投影技術。例如：舞臺上與鄧麗君合唱、二次元洛天依同臺合唱等。而“境”是國內首款通過識別感知人體溫度進行全息投影的環境關懷創作的藝術產品。

目前人工智能全息投影領域全球行業應用領域以七大領域為主，分別為軍事領域、教育領域、舞臺領域、醫學領域、體育領域、觀賞領域等。大眾接觸最廣泛的為藝術及展示領域。應用方式以展會展覽、舞臺表演、博物館觀賞為主。通過調研我們不難發現，在環境關懷領域全息投影技術應用較少，也為人工智能產品“境”的設計與開發打開了新的市場，具備一定的商業可開發性。

（三）材質分析

“境”可利用熱能感應裝置探測人體體溫，通過機械控制部分帶動紅外感應部分移動位置，達到探測體溫的目的，并且可通過所探測結果進行記錄保存（圖4所示）。

在產品源動能供給上計劃采用最新的黃金納米光電極材料，這種光電極材料能以很高的效率將陽光轉化為可再生能源，實現85%的可見光吸收效率。產品的啟動能源運用太陽能，不使用對環境污染極大的電池，極大地保證了環境保護的目的。在產品外形功能上，采用記憶合金材質與納米吸附技術，將產品以“便攜”、“柔軟”的特征為特點，增添用戶對產品的觸覺感受。

（四）交互設計

“境”是人工智能產品，所以著重在交互設計上運用科技元素。開拓全新交互方式，首先通過紅外熱能感應裝置探測用戶體表溫度，并獲取數據。其次捕捉當前場景下人體溫度平均值。之后有兩種模式可選擇，一種將數據轉化為3D建模。根據不同的體溫差別，實現瀕危動物全息投影的呈現。另一種模式將記錄時間區域內人體在天/周/月體溫的變幻，利用自然與光學藝術的交互性創作光譜影像，用戶可下載或投影來感受自身體溫創作的藝術品（圖5所示）。同時在交互形式上，用戶可以通過產品人工智能感應部分切換虛擬屏幕，對全息成像內容進行場景與動作的切換。“境”同步實時監測用戶肢體動作，全息投影所呈現的瀕危動物會隨著用戶肢體的擺動而與之互動，達到用戶在家中便有身臨珍稀動物展覽館、海洋館、動物園的感受。

（五）視覺設計

在視覺呈現上，“杜鵑啼血”是產品色彩與外觀的核心設計理念，產品以“鳥巢”為產品視覺的主元素，紅色的記憶合金外觀呼應“啼血”概念，與象征著親和自然的綠色形成了鮮明的對比，通過產品外觀視覺設計表達了生物多樣性銳減、瀕危動物消失的哀痛之思。（圖6左上所示）當“境”在使用過程中，識別人體體溫與地球緯度相對應，當感受到人體平均溫度在37.1℃-37.3℃時全息投影所呈現的北緯6°-9°非洲埃塞俄比亞地區的珍稀瀕危動物——埃塞俄比亞狼的影像（圖6右上所示）。感受人體平均溫度為36.1℃-36.3℃時，全息投影將呈現北緯60°-70°度阿拉斯加海域珍稀瀕危動物——逆戟境的影像（圖6右下所示）所呈現的全息影像可使用戶達到視覺聽覺的多維度共享，并且與用戶進行全方位交互體驗。當用戶啟用第二種交互功能時，“境”會結合用戶自身體溫記錄，通過人工智能實時藝術繪制庫、云數據繪制庫呈現環境關懷光學影像藝術品（圖6左下所示）。

（六）設計意義

在整套設計方案中，想要傳達的重點是環境關懷與人工智能藝術的結合。當今能否將我們的藝術設計產品達到良好的探討人體與自然的交互關系是設計的重點，運用科技為用戶呈現出光影的幻境空間;當用戶在繁忙的工作學習之余，可通過“境”感受自然的魅力;增添人類與幻境之間的共通情感，為用戶講述生命的故事;創造人體與光學結合的影像，探索二者共生的藝術魅力。若能通過作品讓人們真正重視對生態環境的保護，是此設計最重要的意義。

結論

綜上所述，我們可以發現當今越來越多的藝術家們開始關注環境污染、生物多樣性銳減等話題。不斷創作出環境關懷主題的作品，希望能喚起大眾對環境問題的重視。通過研究，我們分析得出人工智能逐漸進入藝術設計領域，利用其科技性、交互性、獨特性的優勢不斷吸引大眾對當代流行藝術的關注。并且人工智能在環保領域已經發揮著它的作用。結合人工智能發展未來趨勢與環境關懷的重要性，筆者團隊創作出人工智能產品“境”的設計方案。希望利用新交互與新藝術達到用戶情感與心靈的共鳴。若未來在蒼穹之下，人類與自然和諧共處，環保產品不斷被普及，徹底取代污染品，那將是人類最為幸福的時刻。

課題項目：北京服裝學院高水平教師隊伍建設專項資金資助項（BIFTQG201803）。

參考文獻

[1]南京大學藝術學院人工智能時代的藝術刨造性[N]中國社會科學報，2020-04-03（004）

[2]銀宇堃，陳洪，趙海英人工智能在藝術設計中的應用[J]包裝工程，2020，41（06）：252-261

[3]史婧雯環境藝術設計可持續發展研究 以城市氧氣公園為例[J]設計，2020，33（03）：156-157

[4]黃鵬低碳環保材料在環境藝術設計中的應用——評《環境藝術設計初步》[J]環境工程，2019，37（10）：230

[5]趙娜環境藝術設計中的環保概念引入方式研究[J]環境科學與管理，2019，44（04）：190-194

[6]梁子鑫，王倩光環境當代性設計觀念與方法研究[J]設計， 2018（15）：72-73

[7]徐雙雙，丁偉，貝典徽.A工智能在藝術設計中的應用與突破[J]設計，2018（12）：104-105