數(shù)學(xué)與設(shè)計(jì)

前言

設(shè)計(jì)是一個(gè)極其廣泛的概念，現(xiàn)代著名設(shè)計(jì)大師莫霍利一納吉（LaszloMoho1y-Nagy）提出：“設(shè)計(jì)不是一種職業(yè)，它是一種態(tài)度和觀念，一種規(guī)劃（計(jì)劃）的態(tài)度觀點(diǎn)。”利特的理解是：“設(shè)計(jì)是包含規(guī)劃的行為……這是很難的智力工作并要求謹(jǐn)慎的、關(guān)鍵的決策。它不重視把外形擺在最優(yōu)先地位，而是把與之有關(guān)的各方面結(jié)果結(jié)合起來考慮，包括考慮經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化效果?！北緯幷呔C合中外設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐認(rèn)為，設(shè)計(jì)不僅是一門藝術(shù)，而且是藝術(shù)、科學(xué)、技術(shù)、文化、經(jīng)濟(jì)、管理等的融合。因此，設(shè)計(jì)創(chuàng)作不僅需要設(shè)計(jì)者擁有一定的審美意識(shí)和創(chuàng)意能力，而且還需要具備一定的科學(xué)思想。數(shù)學(xué)作為科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，在整個(gè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中起著非常重要的作用。例如，圖案設(shè)計(jì)看似與數(shù)學(xué)無關(guān)，實(shí)際上，目前大量的圖案都是利用數(shù)學(xué)函數(shù)生成的。設(shè)計(jì)師一旦掌握了用數(shù)學(xué)函數(shù)設(shè)計(jì)圖案的方法，其設(shè)計(jì)的效率會(huì)提高數(shù)十倍，設(shè)計(jì)的水平也會(huì)得到質(zhì)的飛躍。既然連圖案設(shè)計(jì)都如此需要數(shù)學(xué)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)等就更需要數(shù)學(xué)的支持。本書的寫作目的就是要將數(shù)學(xué)引入現(xiàn)代設(shè)計(jì)教育中，以培養(yǎng)出具有科學(xué)思想和理性思維能力的設(shè)計(jì)師，從而提高設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平。就目前實(shí)際情況而言，將設(shè)計(jì)與數(shù)學(xué)融合起來，使學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生了解和掌握一些數(shù)學(xué)知識(shí)，并能夠?qū)?shù)學(xué)運(yùn)用到設(shè)計(jì)中已是當(dāng)務(wù)之急。

內(nèi)容概要

　　《數(shù)學(xué)與設(shè)計(jì)》從對(duì)什么是數(shù)學(xué)，什么是設(shè)計(jì)，數(shù)學(xué)與設(shè)計(jì)之間的關(guān)系的探討開始，對(duì)比例與設(shè)計(jì)、幾何與設(shè)計(jì)、透視與設(shè)計(jì)、代數(shù)與設(shè)計(jì)以及其他數(shù)學(xué)形式與設(shè)計(jì)等內(nèi)容進(jìn)行了比較系統(tǒng)和深入的介紹，旨在使讀者通過對(duì)《數(shù)學(xué)與設(shè)計(jì)》的學(xué)習(xí)，能夠比較全面和系統(tǒng)地了解、掌握數(shù)學(xué)在設(shè)計(jì)中的各種應(yīng)用，并建立起運(yùn)用理性設(shè)計(jì)思維和科學(xué)思想進(jìn)行設(shè)計(jì)的觀念，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)設(shè)詐和從事設(shè)計(jì)工作奠定基礎(chǔ)?！　　稊?shù)學(xué)與設(shè)計(jì)》力求理論聯(lián)系實(shí)際，既適合設(shè)計(jì)類專業(yè)的教學(xué)使用，也可供從事設(shè)計(jì)工作的人員參考。

書籍目錄

第一章 數(shù)學(xué)與設(shè)計(jì)概述第一節(jié) 關(guān)于數(shù)學(xué)一、數(shù)學(xué)概述二、數(shù)學(xué)與構(gòu)成法則三、數(shù)學(xué)的作用第二節(jié) 關(guān)于設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)概述二、設(shè)計(jì)的性質(zhì)第三節(jié) 數(shù)學(xué)與設(shè)計(jì)的關(guān)系一、數(shù)學(xué)是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)要素二、數(shù)學(xué)是設(shè)計(jì)的推動(dòng)力三、設(shè)計(jì)促進(jìn)數(shù)學(xué)的發(fā)展思考與練習(xí)第二章 比例與設(shè)計(jì)第一節(jié) 比例簡述一、比例的概念二、數(shù)列與斐波納奇數(shù)列三、比例在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用第二節(jié) 比例在設(shè)計(jì)中的作用一、分割作用二、評(píng)定作用三、應(yīng)用的基本原則第三節(jié) 黃金分割與設(shè)計(jì)一、黃金分割的相關(guān)概念二、黃金分割的自然形態(tài)三、黃金分割作圖技巧四、黃金分割與設(shè)計(jì)應(yīng)用第四節(jié) 比例與設(shè)計(jì)一、比例作圖技巧二、比例與設(shè)計(jì)應(yīng)用思考與練習(xí)第三章 幾何與設(shè)計(jì)第一節(jié) 幾何與設(shè)計(jì)的關(guān)系一、幾何形態(tài)與設(shè)計(jì)二、幾何在設(shè)計(jì)中的作用第二節(jié) 幾何在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用一、平面幾何在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用二、立體幾何在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用第三節(jié) 解析幾何與設(shè)計(jì)一、解析幾何概述二、解析幾何在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用第四節(jié) 對(duì)稱、相似與設(shè)計(jì)一、關(guān)于對(duì)稱與相似二、對(duì)稱、相似對(duì)設(shè)計(jì)的作用三、中心對(duì)稱與設(shè)計(jì)四、軸對(duì)稱與設(shè)計(jì)五、相似與設(shè)計(jì)思考與練習(xí)第四章 透視與設(shè)計(jì)第一節(jié) 透視及其在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用一、透視與幾何二、透視中的常用術(shù)語三、透視在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用第二節(jié) 透視的種類與作圖技巧一、一點(diǎn)透視二、兩點(diǎn)透視三、三點(diǎn)透視第三節(jié) 設(shè)計(jì)應(yīng)用技巧一、繪畫中的透視二、建筑設(shè)計(jì)中的透視三、產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的透視思考與練習(xí)第五章 代數(shù)與設(shè)計(jì)第一節(jié) 排列、組合與設(shè)計(jì)一、排列、組合簡述二、排列、組合與設(shè)計(jì)的關(guān)系三、排列組合在設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用第二節(jié) 集合與設(shè)計(jì)一、集合簡述二、集合與設(shè)計(jì)的關(guān)系三、集合在設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用第三節(jié) 函數(shù)與設(shè)計(jì)一、函數(shù)簡述二、函數(shù)與設(shè)計(jì)的關(guān)系三、函數(shù)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用思考與練習(xí)第六章 其他數(shù)學(xué)形式與設(shè)計(jì)第一節(jié) 拓?fù)渑c設(shè)計(jì)一、拓?fù)鋵W(xué)概述二、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類三、拓?fù)渑c設(shè)計(jì)應(yīng)用第二節(jié) 分形與設(shè)計(jì)一、分形概述二、分形與設(shè)計(jì)應(yīng)用思考與練習(xí)附錄附錄一 常用幾何運(yùn)算公式一、幾何平面周長及面積運(yùn)算公式二、幾何形態(tài)面積與體積運(yùn)算公式附錄二 函數(shù)圖形附錄三 分形創(chuàng)意圖形參考文獻(xiàn)后記

章節(jié)摘錄

插圖：數(shù)學(xué)是一門自然科學(xué)，它能夠幫助人們解決眾多自然界和社會(huì)中存在的問題，促進(jìn)人類社會(huì)的發(fā)展。(一)何為數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)是人們?cè)趯?duì)自然事物的數(shù)量、形狀、結(jié)構(gòu)、變化以及空間形態(tài)進(jìn)行探索和研究的過程中逐漸產(chǎn)生的，它是以人們的抽象思維與邏輯推理思維為基礎(chǔ)，利用計(jì)數(shù)、計(jì)算、量度等方式來解釋說明有關(guān)事物的數(shù)理關(guān)系及其空問形態(tài)的學(xué)問。從最初的計(jì)數(shù)，到后來的運(yùn)算、關(guān)系、形態(tài)，數(shù)學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長的歲月。如今，完善的數(shù)學(xué)知識(shí)體系已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于人類社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，特別是在設(shè)計(jì)領(lǐng)域，更是不可缺少的重要內(nèi)容。(二)數(shù)學(xué)的特點(diǎn)數(shù)學(xué)具有抽象性、精確性、廣泛性、簡潔性、統(tǒng)一性等顯著的特點(diǎn)。下面就數(shù)學(xué)的這些特點(diǎn)進(jìn)行簡單的介紹。1．抽象性數(shù)學(xué)中的數(shù)字、符號(hào)都是抽象的概念，其實(shí)質(zhì)是表示事物或事物之間的某種關(guān)系。例如，算術(shù)表達(dá)式“x+y”中的x和y代表的是任何事物的數(shù)量，又如，5頭牛、3只羊、10斤蘋果中的數(shù)字。

后記

最初，在藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)開設(shè)數(shù)學(xué)與設(shè)計(jì)這門課程時(shí)，學(xué)生都不理解，對(duì)數(shù)學(xué)與設(shè)計(jì)這門課程十分反感，認(rèn)為自己是學(xué)藝術(shù)的，數(shù)學(xué)對(duì)自己沒有任何用處。但是，通過連續(xù)幾年的教學(xué)，該門課程逐漸被藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生接受，尤其是高年級(jí)的學(xué)生，開始認(rèn)識(shí)到了數(shù)學(xué)對(duì)于設(shè)計(jì)的重要作用。例如，環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課的時(shí)候，他們發(fā)現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)缺乏理性。又如，視覺傳達(dá)專業(yè)的學(xué)生在進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)作時(shí)，那些數(shù)學(xué)成績較好的學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、設(shè)計(jì)效率要比其他學(xué)生強(qiáng)很多。通過多年的教學(xué)實(shí)踐，并在與學(xué)生交談、與同行交流以及在對(duì)設(shè)計(jì)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和數(shù)學(xué)與設(shè)計(jì)的關(guān)系研究基礎(chǔ)上，我們萌發(fā)了編寫此書的想法。在此書編寫過程中，對(duì)于如何能夠把數(shù)學(xué)和設(shè)計(jì)結(jié)合起來，如何能夠體現(xiàn)出數(shù)學(xué)在設(shè)計(jì)中的重要性，體現(xiàn)出數(shù)學(xué)是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是提高設(shè)計(jì)者審美能力、觀察能力、思維能力、創(chuàng)意能力以及設(shè)計(jì)能力的關(guān)鍵因素等問題，我們與國內(nèi)外的一些同行進(jìn)行了廣泛交流。雖然最終能夠有幸出版，但我們還是感到不盡如人意，希望得到讀者和同行的指教。本書南云南財(cái)經(jīng)大學(xué)現(xiàn)代設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)院彭澎教授、吳震瑞老師共同擬定大綱，由彭澎教授統(tǒng)編，由吳震瑞老師編寫。在編寫過程中參考了一些資料，被參考的資料作者及資料名稱已列在書末參考文獻(xiàn)中，作者在此向所有被參考的資料原作者表示感謝。另外，參加編寫工作的還有：劉暢老師、邵亞同學(xué)等。其中，劉暢老師對(duì)書稿進(jìn)行了細(xì)致的審閱、校對(duì)，邵亞同學(xué)承擔(dān)了各章節(jié)的配圖工作。在本書編寫過程中我們采用了云南財(cái)經(jīng)大學(xué)現(xiàn)代設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)院部分學(xué)生的設(shè)計(jì)作品，在此對(duì)云南財(cái)經(jīng)大學(xué)現(xiàn)代設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)院所提供的支持、幫助表示感謝。最后，我們還要特別致謝高等教育出版社藝術(shù)分社的劉建社長以及云南財(cái)經(jīng)大學(xué)現(xiàn)代設(shè)計(jì)學(xué)院的趙瑋書記、楊中碧主任、徐輝老師、李楠老師、楊業(yè)偉同學(xué)、徐漢辰同學(xué)、薛嶺楠同學(xué)、邊紫亞同學(xué)、李夢(mèng)娜同學(xué)等。

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