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2014年04月21日
[合肥晚报]科普正在融入高科技时代


在我们的传统中,科普作品似乎应该是属于文学创作的一个小小的分支,只要有一支笔一张纸,就可以创作了。这一方式一直延续到现在,但是现在不同了,科学的传播已突破了文字的限制,它已经全方位地变了。

 

中科大数字文化中心负责人、科技传播系副教授张燕翔介绍说,21世纪是个高科技时代,科技的发展改变艺术创作,这在历史上比比皆是,人类的每一次技术进步都会带来艺术上的巨大变革,比如透视几何的发展影响了文艺复兴时期的绘画,胶片的产生使摄影成为视觉艺术的重要组成部分。数码技术作为这个世纪的重要视觉技术发展成果,它的出现必然会影响到视觉艺术的发展。科普创作也是随着科学的发展不断地进步。

 

科技艺术,新的跨学科领域

 

当代科技与艺术天衣无缝地融合,已经产生了一个新的跨学科领域:科技艺术,这和以前的科普文章有着极大的区别,已经远远地超出了文学创作的范围,当然,科技艺术不等于当代科普,就像文学不等于传统科普一样。

 

那么,什么是科技艺术呢?张老师首先对我进行了科普:除了已经非常流行的数字影像以及网络技术之外,许多新媒体艺术作品已经深入地应用数学、物理、生化等科学原理和手段,而虚拟现实、人工生命以及机器人等高科技手段更是让新媒体艺术有了魔幻般的表现空间。

 

张老师在2007年出版了《当代科学艺术》一书,仅仅是书中的图片就让人眼花缭乱,有反透视绘画作品,有多面体镂空与雕琢作品,有拓扑雕塑作品,有指数变形产生的花,有低压等离子体辉光放电图、有拍摄的纳米花卉、有记录摆锤运动轨迹获取的照片,有细菌长成的艺术……书中有不少作品是张老师自己的杰作。

 

科技艺术不等于科普,但它是科普的绝佳手段,随着当代科技爆炸式的发展,学科分化越来越细,前沿科技对于大众来说也日趋生涩,即使是科学家,对于他所不熟悉的领域仍需要学习。如何提供最基础的前沿科技普及教育已经成为新时代的重要课题。而当代科技所创造的艺术作品正好是最能够体现科技魅力的载体,同时也是极佳的科技知识传播方式。

 

当代的科技艺术是最前沿的新媒体艺术,虚拟现实、人工生命以及机器人等高科技手段使得艺术的表现手法有了无限多的可能性,科普创作也不再是一支笔就能够完成的,一些生涩的科学原理借助新媒体艺术手法变得有趣而易懂。

 

在由中科大数字文化中心师生共同创作并即将出版的电子读物《“掌”握科学:增强现实虚拟互动科普读物》中,因其虚实融合、实时交互、三维沉浸等特征,与基于传统媒介的科普传播模式有很大不同,特别是其虚实融合的环境,在科学结构过程的可视化体验、科学成果呈现和互动式学习方面更加生动直观有趣而且高效。

 

《坐着时间去飞行》是中科大数字文化中心的老师和同学精心策划、设计、制作的另一件数字化交互性科普作品,由互动者控制不同过程发生的顺序及速度,突破了传统的科普展示的局限,采用了非线性交互式体验。本作品选取拍摄了近60个科学过程,分为生物类、化学类、形变类、碰撞类、振动类和其他类共六类,其中包含水果腐烂、小草生长等较长时间发生的变化以及水滴滴落、水气球破裂等瞬间发生的变化。互动者可以在左边菜单栏点击按钮进行选择,相应的过程将会在右边的展示区出现,在图像中拖动鼠标,移动方向(左、右)和移动速度(快、慢)将会控制变化发生的顺序和速度。互动者观看下方的文字说明区可以了解该过程所反映的科学现象,再结合手册中的详细说明,可以掌握过程所反映的科学原理和相关科学知识,并启发互动者进一步思考、深入学习。

 

再拿纸笔写科普,你就out啦

 

记者家里至今还保存着十几册《动脑筋爷爷》,这应该是我看的第一本科普读物,它让我的双眼看到了一个神奇而又丰富的世界。上小学的时候,我迷上了《十万个为什么》,至今这套书在我的心中仍然是对我影响最大的书。以后,《小灵通漫游未来》是许多人美好的记忆。再后来,记忆里好像就搜索不到什么印象深刻的作品了。近期在网上浏览时,无意中发现个科普网站(scicom.ustc.edu.cn),是中科大办的,说是获了中科院的奖励。我好奇地打开网站,速度很快,内容很丰富。而除了海量信息外,网站的展现方法完全颠覆了传统的科普传播方式。3D图随处可见,很方便地立体观察宇宙星系及微小生命的一举一动,图像随意旋转变形。

 

在中科大科技传播系,张燕翔老师的电脑简直像个魔术机,他就像个魔术师一样,不停地变幻着花样。

 

张老师先给记者演示了一把摄影的绝活,一张水果的照片本没什么特别的,可是用鼠标轻轻一拖,原本静止的水果图像就动起来了,从左往右,依次呈现出从新鲜到完全腐烂的22天全过程,可以看到,香蕉是最不经放的,而苹果则是最后腐烂的,多好玩啊。张老师还给记者展示了水滴的运动、蜡烛的燃烧、果冻的弹跳、花开花谢等等的过程,细致、清晰、完整,这简直就是超现实主义风格的艺术品嘛,真是有艺术享受的感觉。

 

张老师演示时,他手下的鼠标仿佛变成了神奇的时光机器,可以将缓慢发生的长时间过程、瞬间产生的剧烈变化,都在手中鼠标的控制下互动式地发生,就好像坐着时间去飞行!

 

张老师一边演示,一边说,科普啊,其实就是玩,玩得高雅、玩得艺术、玩出高科技才好。在张老师的电子出版物《坐着时间去旅行》里有60种这样的作品,让你一次玩个够。

 

那这是怎么做出来的呢?张老师介绍说,通过延迟摄影(拍摄缓慢发生的事情)、高速摄影(拍摄极快发生的事物)、微距摄影(极近距离摄影)等技术,把一个或快或慢的过程连续拍摄下来,在电脑中通过程序组装起来,就可以实现互动式的欣赏。

 

张老师还展示了三维全景摄影的技术,在照相机上装上鱼眼镜头,向上倾斜45度,拍摄一圈,镜头再向下倾斜45度,拍摄一圈,合成在一起,就能把现场的每一个角落都360度地记录下来,在电脑上就能像是在现场看到的一样,站在实验室的任何一个地方(电脑上显示的是一个点),都能360度地观察,就像人抬头、低头、左右张望,看到的东西一模一样。张老师展示了他们拍的中科大同步辐射实验室,用“身临其境”来形容,那是一点也不夸张。

 

除了摄影技术外,动漫创意与设计那是现代科普少不了的。

 

张老师点开一个碳60分子的结构模型,立即就能在电脑上360度直观地看清电脑做出来的复杂的分子结构,这并不难,在张老师手下那就是小菜一碟,但张老师做的不是静态的,而是可以随意旋转的,分子在张老师的手中动了起来,更神奇的是,咱们甚至可以钻到碳60分子的肚子里,站在分子里面向外看,那角度、那景观、那感受,真是与众不同,妙不可言。就是孙悟空也只能钻到铁扇公主的肚子里,他能钻到分子的肚子里吗?真是没有做不到,只有想不到!

 

没想到,张老师还有更绝的,他打开摄像头,电脑里呈现出记者与张老师的画面,拿一张卡片往摄像头前一放,奇迹发生了,记者才看过的碳60分子的立体结构模型又出现了,而且在电脑里和我们的图像叠加在一起,好像它就在我们的面前!哇,这太神奇,太好玩啦。记者拿着这张卡片翻过来翻过去地研究,也看不出有什么名堂,再看看摄像头,也看不出有什么特别的。这又是玩的什么魔术?张老师介绍说,这张卡没任何特别之处,就是一张普通硬纸板,上面贴了用普通A4纸打印的一些图案,摄像头也是普通的摄像头,但是电脑中装的特定软件认识这些图案,它一看到这些图案,就会把这些图案对应的坐标找出来,并且叠加在电脑上。这种技术叫作“增强现实技术”,它可以将摄像头拍摄的真实环境的视频画面和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间中。因此增强现实技术具有虚实结合、实时交互、三维沉浸的特点,能带来科学学习的全新体验。在张老师的这件作品中涵盖了物理、大科学工程、新能源、天文、航天、化学、生物、机械等领域的内容,让你玩着玩着就学了知识。

 

现在的科普作家太牛了,让人不得不佩服。

 

就在我们玩得正嗨的时候,张老师又放了一段DNA音乐,这是一段根据小虫子的DNA结构转化并创作的曲子,曲风简单、宁静、优美、流畅,听着不仅好听,而且让人的心一下子就静了下来。张老师介绍,对DNA序列设定特殊的规则进行转换,就能得到音乐乐谱。

 

科学真是个神奇的世界,朋友,你要是有兴趣,快来跟我们一块玩吧。

 

合肥晚报2014-4-19 □周纯/文 王蔚/制图


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