科技藝術的未來圖譜：從自然科學到數位技術，重新定義藝術創作、審美體驗與人機互動的多元形態與未來可能

　　科技與藝術的無界融合，關於「感知」的審美新變革！

　　以科學技術為引的譜系建構，
　　探索數學、物理、生命科學與數位時代藝術形態演變與審美創新的完整圖景

　　▎ 藝術與科技交融的新時代
　　當代科技的迅速發展正以前所未有的力量改變藝術的表現方式、規則與審美價值觀，推動著藝術與科技的深度融合與互動創新。本書從交叉學科與藝術形態學的視角出發，系統探討了數學、物理、化學、生物、電腦科學（涵蓋人工智慧、虛擬實境、虛實整合與人機互動等）等領域與藝術融合的多元形態。本書旨在描繪出一幅完整的知識圖譜，展示科技與藝術互動交融的豐富脈絡，並引導未來融合形態的創新與發展。

　　▎科技藝術的多樣形態探索
　　本書分章細緻探討各類科技藝術的表現形式。第一章介紹科技與藝術融合的基本理論，包括科學對傳統藝術審美的影響及新媒體藝術的發展脈絡。第二至第四章，分別從數學、物理、化學與生物藝術出發，深入分析從透視法、碎形藝術、拓撲結構，到微觀晶體、氣象藝術、生物資訊與基因藝術等豐富領域的創新成果。每一章節都兼具理論深度與典型案例，全面展現科技推動藝術變革、拓展藝術邊界的多元樣態。

　　▎人工智慧、虛擬實境與人機互動的創新舞臺
　　隨著人工智慧和虛擬實境技術的進步，藝術創作模式也正在經歷前所未有的變革。第五章至第七章，聚焦於人工智慧藝術、人工生命藝術、沉浸式體驗、虛擬實境藝術及虛實整合與人機互動藝術。從AI詩歌創作、生成對抗網路繪畫，到VR電影、混合實境敘事設計，以及GPS藝術、RFID藝術等領域的探索，本書展現了科技如何重新定義藝術體驗，使觀眾從單純的旁觀者轉變為參與者乃至共創者，拓寬了藝術審美與感知的疆界。

　　▎知識建構與未來展望
　　本書不僅是對科技藝術現象的爬梳與總結，也是一次有建設性的理論探索。透過藝術形態學譜系建構，作者試圖理清科技與藝術融合的內在邏輯，並提出多元融合發展的可能方向。從去中心化、多樣化的科技藝術形式，到跨學科、跨媒介的創作思維，本書為藝術與科技的互動創新提供了清晰而具前瞻性的藍圖。無論是藝術與科技相關領域的研究者、從業者，還是對STEAM教育有興趣的讀者，本書都能提供豐富的理論參考與創作啟發。

本書特色

　　本書以跨學科視角，探討科技與藝術融合的多元形態，涵蓋數學、物理、化學、生物、人工智慧、虛擬實境等領域，結合理論分析與典型作品案例，構建出完整的科技藝術知識圖譜。內容深入淺出，既可作為相關科系教材，也適合藝術與科技領域研究者、創作者及STEAM教育推廣者。書中視野開闊，對未來藝術創新提供了前瞻性啟發。

作者簡介

張燕翔

　　研究方向為沉浸式媒體(VR/AR/MR)、科技藝術、新媒體藝術、新媒體科普等，現為科技傳播系副教授。藝術作品多次在國內外展覽及獲獎。在相關領域出版著作十餘部，發表論文80多篇。

1.1 多元融合：科學、技術與藝術的相遇
 
隨著當代科技的迅速發展及其與人文藝術領域的交融，科學技術與藝術及美的交融也日趨深入，產生了科學美、技術美、傳統藝術審美中的科學規則、科學技術推動藝術的變革及審美形態的發展……等諸多形態各異的交叉融合，如圖1-1，且對應不同的學科領域，進而對科技文明及文化的多元化發展產生重要作用。本章就相關的概念進行整理及界定，以便掌握學科脈絡，促進科學技術與美學交叉學科體系的發展。
 
1.1.1 美術、藝術、科學、技術之間的相互關係
 
1）美術、藝術、科學、技術的相輔相成
 
隨著當代科技的迅速發展，當代科學、技術與美術、藝術的結合越來越深入且緊密，科技的革新往往催生出全新的美術或藝術形態。而這些全新的美術或藝術形態的繁榮發展，又成就了更多此類的科技。例如，數位影像技術成就了今天影像藝術及影像文化的流行，人們對影像藝術表現的追求，又反過來成就了數位影像技術的迅速發展，而2023年火紅的AI繪畫中，科學、技術與美術、藝術同樣是相輔相成地發展著。
 
2）美術、藝術、科學、技術的相互促進
 
當代科學中，數學、物理、化學、生物等學科的發展，為美術及藝術的表現形態和物質存在形式，開創了全新的可能性。
 
而虛擬實境、人工智慧、虛實整合等技術的發展，為美術及藝術的精神生產和審美體驗創新，開闢了全新的表現空間。
 
美術作品對空間結構和色彩的追求，推動透視繪畫、顏料化學、攝影技術等科技的發展，而對藝術體驗的追求，又反過來推動科技的創新發展，如虛擬實境技術中對觸覺、嗅覺等的追求，推動這些尖端技術的發展。
 
3）美術、藝術、科學、技術的相得益彰
 
古中華文化四大發明中，造紙術與印刷術的發展，對書畫藝術產生重要的推動作用，更促進了紙媒傳播時代的到來，使人類文明進入全新的階段。
 
今天，科學、技術與美術、藝術之間優勢互補的魅力越發突顯。無人機團隊表演、體育賽事開幕式等大型展演，已然成為科學、技術與美術、藝術交融的舞臺，科技的魔力與藝術的魅力交相輝映、相得益彰。