1 数学与艺术 2
1.1 数学思想与艺术 2
1.1.1 对称 2
1.1.2 黄金分割 6
1.1.3 随机过程 12
1.1.4 Voronoi：最近点中分线 15
1.2 数学曲线与曲面 20
1.2.1 递归与追逐产生的数学曲线 20
1.2.2 象形曲线 21
1.2.3 曲线的群簇化设计 23
1.2.4 曲线与曲面的艺术化应用 25
1.3 射影变换与几何艺术 28
1.3.1 透视与绘画 28
1.3.2 视觉欺骗：反透视 31
1.3.3 坐标变换与歪像艺术 35
1.3.4 图形镶嵌与铺块 42
1.3.5 光效应艺术 46
1.3.6 双曲几何 48
1.4 多面体艺术 55
1.4.1 多面体的类型 55
1.4.2 多面体的艺术表现 58
1.4.3 高维多面体艺术 66
1.5 拓扑与艺术 72
1.5.1 拓扑学 72
1.5.2 点集拓扑结构 73
1.5.3 Mobius带 75
1.5.4 Klein瓶 82
1.5.5 Hilbert曲线 85
1.5.6 结的艺术 86
1.6 数学雕塑 89
1.6.1 多面体及几何体雕塑 89
1.6.2 代数方法获取的曲面雕塑 91
1.6.3 几何变换产生的雕塑造型 94
1.6.4 拓扑结构雕塑 96
1.7 分形与艺术 97
1.7.1 分形 97
1.7.2 迭代与分形 99
1.7.3 复映射分形 101
1.7.4 实映射分形 103
1.7.5 模拟生物系统的分形 105
1.7.6 分形思想与艺术创作 107
1.8 混沌 109
1.8.1 混沌、蝴蝶效应与吸引子 109
1.8.2 一些重要的混沌模型 111
1.8.3 混沌与艺术 113
1.9 复杂系统与艺术 115
1.9.1 复杂性理论 115
1.9.2 表现复杂系统的艺术作品 118
2 物理科技与艺术创造 124
2.1 激光、全息与光效艺术 124
2.1.1 全息术与激光的产生与发展 124
2.1.2 全息艺术的发展 132
2.1.3 全息的艺术表现 134
2.1.4 数字化全息技术 138
2.1.5 激光与光效艺术 140
2.1.6 光学前沿 145
2.1.7 计算机模拟的光学特效 147
2.2 电、磁与声音的艺术 149
2.2.1 电光效应 149
2.2.2 辉光放电 150
2.2.3 电磁效应 153
2.2.4 电声效应 156
2.2.5 磁悬浮 159
2.2.6 磁流体的艺术表现 160
2.2.7 声波的艺术 163
2.2.8 实验性声音装置 167
2.3 微尺度下迷人的世界 169
2.3.1 纳米艺术 169
2.3.2 微尺度制造与纳米雕塑 174
2.4 物态与新材料为艺术创造的可能性 179
2.4.1 物质形态的艺术 179
2.4.2 晶体的艺术 183
2.4.3 自然现象的艺术化再现 186
2.4.4 人造材料 189
2.5 动力学与运动系统 196
2.5.1 动力学效应 196
2.5.2 运动的艺术 201
2.6 物质与波、粒子物理与量子效应 204
2.6.1 物质与波 204
2.6.2 粒子物理 206
2.6.3 电子运动的艺术 209
2.6.4 量子效应 211
2.7 宇航与太空艺术 212
2.7.1 太空摄影 212
2.7.2 在太空中创作的艺术 214
2.7.3 通过外星球实现的艺术 219
3 生化技术的艺术表现 222
3.1 微生物的艺术 222
3.1.1 微生物及显微影像 222
3.1.2 利用微生物进行创作 225
3.2 动植物 229
3.2.1 动植物形态的艺术 229
3.2.2 与动植物互动 234
3.2.3 构造虚拟的动物 235
3.3 关注人类自身的艺术作品 237
3.3.1 关注进化 237
3.3.2 人体结构的艺术化展示 239
3.3.3 基于人类视觉系统的艺术 240
3.3.4 医学艺术 241
3.3.5 解剖艺术 243
3.4 生态艺术 245
3.4.1 实验性生态环境 245
3.4.2 关注人生存的环境 247
3.5 生化材料与生化过程 251
3.5.1 化学材料 251
3.5.2 生物材料 254
3.5.3 生化过程与艺术 257
3.6 基因的艺术 261
3.6.1 双螺旋之美 261
3.6.2 DNA的图像及音乐潜力 266
3.6.3 DNA系列编码与遗传艺术 269
3.6.4 转基因与杂交艺术 271
3.6.5 活体组织培养与复制技术 277
3.6.6 物种进化与基因设计 280
3.6.7 艺术家对基因技术的思考 282
4 数字信息化艺术 288
4.1 信息展现：以各种方式 288
4.1.1 关注图像的“砖块”：像素 288
4.1.2 返璞归真：以模拟方式输出信息 295
4.1.3 对数字信息系统的艺术表现 301
4.1.4 运动的画面 304
4.1.5 计算机图形技术与虚拟影像 307
4.1.6 信息的整合展现 311
4.2 信息的转换与互动艺术 316
4.2.1 文语转换及面部动画合成 316
4.2.2 声音-视觉转换 317
4.2.3 音光转换 322
4.2.4 视觉音乐——声音与画面的融合 323
4.2.5 数码喷画与数字涂鸦 326
4.2.6 物理信息的采集与互动转换 330
4.2.7 影像信息的采集与互动转换 337
4.3 艺术游戏 348
4.3.1 对传统游戏的艺术化表现 348
4.3.2 游戏装置 351
4.3.3 公共建筑作为游戏界面 352
4.3.4 生物信息的转换与互动 353
4.4 信息的衍生艺术 355
4.4.1 什么是衍生艺术 355
4.4.2 衍生艺术作品 356
4.5 网络与远程通信艺术 363
4.5.1 Web艺术 363
4.5.2 网络互动艺术 371
4.5.3 协同艺术 377
4.5.4 远程通信艺术 382
4.5.5 网络装置艺术 387
4.6 无线通信艺术 391
4.6.1 手机信息艺术 391
4.6.2 GPS艺术 392
4.6.3 RFID艺术 396
4.6.4 其他电子设备的无线通信艺术 397
4.7 基于人类感知系统的互动艺术 398
4.7.1 基于视觉系统的艺术 398
4.7.2 基于触觉的互动艺术 401
4.7.3 呼吸与气流 407
4.7.4 嗅觉艺术 410
4.7.5 温度 411
4.7.6 人脑计算机接口 413
4.8 三维信息化与输出 416
4.8.1 三维扫描与动作捕捉 416
4.8.2 三维打印与数码雕塑 419
4.8.3 三维显示 421
4.9 虚拟现实艺术 427
4.9.1 虚拟现实艺术 427
4.9.2 虚拟现实系统的分类 428
4.9.3 三维互动设备 429
4.9.4 3D声音 430
4.9.5 在电脑生成的虚拟空间里创造的艺术 431
4.9.6 基于多用户虚拟环境的艺术作品 437
4.9.7 基于增强现实技术的艺术作品 438
4.9.8 借助装置实现的虚拟现实艺术 443
5 人工生命艺术 454
5.1 人工智能与艺术 454
5.1.1 人工智能 454
5.1.2 人工智能艺术 457
5.1.3 人工智能艺术相关理论 458
5.2 人工生命 461
5.2.1 什么是人工生命 461
5.2.2 人工生命艺术 463
5.3 生命游戏与细胞自动机 473
5.3.1 生命游戏 473
5.3.2 细胞自动机 474
5.3.3 基于细胞自动机原理的艺术作品 475
5.4 遗传与变异艺术 482
5.4.1 遗传艺术 482
5.4.2 遗传艺术作品 482
5.4.3 遗传变异 485
5.5 人工进化过程的繁殖系统 487
5.5.1 进化的三维生物 487
5.5.2 雕塑的灵魂 489
5.5.3 繁殖与滋生 489
5.5.4 图像旅行器 490
5.5.5 探索神秘空间 491
5.5.6 进化乐器 492
5.5.7 自然演化过程的模拟 492
5.5.8 可进化的人工生命机器人 493
5.6 人工社会 494
5.6.1 什么是人工社会 494
5.6.2 基于人工社会的艺术 495
5.7 人工智能装置艺术 501
5.7.1 具有自发及自适应行为的装置 501
5.7.2 条件反射式装置 503
5.7.3 社会型人工生命装置 508
6 机械与艺术创造 516
6.1 行为性动力雕塑与自动装置 516
6.1.1 行为性动力雕塑 516
6.1.2 早期的自动装置艺术 517
6.1.3 现代的自动装置 519
6.1.4 动力雕塑艺术 522
6.1.5 行为性动力雕塑 528
6.2 机器人艺术 531
6.2.1 机器人的基本构造 531
6.2.2 智能机器人 532
6.3 微电子机械系统及未来的纳米机器人 544
6.3.1 微电子机械系统 544
6.3.2 未来的纳米机器人 546
6.4 创造艺术体验的电子机械 549
6.4.1 可以生产艺术作品的电子机械 549
6.4.2 能带来艺术体验的电子机械 553
6.5 电子机械与生物融合 557
6.5.1 仿生机器人 557
6.5.2 电子机械对生物的拓展 558
主要参考文献 566
主要参考网站 567
科技术语 569
彩图对应章节 572
后记 579