網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)和數(shù)學(xué)之間有什么有趣的關(guān)系？

數(shù)學(xué)是一門邏輯性非常強(qiáng)的學(xué)科，在設(shè)計(jì)中，多是與網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、用戶體驗(yàn)等領(lǐng)域相關(guān)，這種邏輯性的思維是設(shè)計(jì)師不可缺少的。如果簡(jiǎn)單的比較網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)和數(shù)學(xué)的話，應(yīng)該說(shuō)是做設(shè)計(jì)和解數(shù)學(xué)題，把一切可能性通過(guò)強(qiáng)邏輯產(chǎn)出，理性的思考和清晰的布局等，或許就能把一道數(shù)學(xué)難題解決，但是在網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)上除了強(qiáng)大的邏輯和理性的思考之外，另一方面，還需要感性的因素。

當(dāng)筆者們很小的時(shí)候，就接觸到了畫畫，而在成長(zhǎng)的過(guò)程中，最終卻是選擇了數(shù)學(xué)這個(gè)專業(yè)，而現(xiàn)在卻在做網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)，以前很喜歡一句話炫耀自己有技術(shù)，非常的自豪，但是，大家可曾想過(guò)，這樣的數(shù)學(xué)邏輯思維賦予我們的能量到底在哪里?

1.數(shù)學(xué)是構(gòu)建世界觀的方法，是解構(gòu)問(wèn)題的思路

大多數(shù)非數(shù)學(xué)專業(yè)的人都會(huì)這么覺(jué)得吧，數(shù)學(xué)就是數(shù)學(xué)題。數(shù)學(xué)和哲學(xué)是相似的，都是去構(gòu)建對(duì)世界的認(rèn)知。

可以說(shuō)世界是數(shù)據(jù)構(gòu)成的，集合構(gòu)成的，其實(shí)就是對(duì)世界尋找一個(gè)定理和解答，去解決“這個(gè)東西為什么是這樣的”問(wèn)題。更直接的說(shuō)，就是對(duì)世間萬(wàn)物和各種問(wèn)題建模，用數(shù)學(xué)的角度去找答案，就比如你可以去把社會(huì)系統(tǒng)和金融商業(yè)都想象成用公式和數(shù)字的表達(dá)，然后，求解，什么解?為了良好運(yùn)作或者為了收益大化的解。

2.設(shè)計(jì)的本質(zhì)也是平衡矛盾，解決問(wèn)題

平面設(shè)計(jì)需要在規(guī)定尺寸的限制上大化傳遞信息和品牌價(jià)值，景觀設(shè)計(jì)也是在有限的空間內(nèi)去解決人與環(huán)境協(xié)調(diào)存在的問(wèn)題，網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)更是這樣，不斷平衡用戶體驗(yàn)、商業(yè)、技術(shù)的關(guān)系，最終無(wú)非就是把每個(gè)限制條件當(dāng)成一個(gè)方程，構(gòu)造出一個(gè)很大的方程組，然后求出最優(yōu)解。

就像不能用理性的角度去分析女朋友為什么會(huì)突然發(fā)脾氣一樣。筆者們可以去解構(gòu)一個(gè)系統(tǒng)，但人不能解構(gòu)，人，只能洞察。所以純粹的邏輯和理性在設(shè)計(jì)中有很大的局限性，如果沒(méi)有相關(guān)的人文社科學(xué)習(xí)背景，理科生無(wú)法成為好設(shè)計(jì)師，藝術(shù)生更是。

3.數(shù)學(xué)是一套更宏觀的思路和方法

數(shù)學(xué)是教會(huì)你怎么去看待世界以及世界的規(guī)律，去解構(gòu)。設(shè)計(jì)中用到這種思維方式是極好的，但是是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。所以，這個(gè)結(jié)論可能是你想要的一個(gè)答案。

筆者確信學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)可以幫助人提高邏輯思維，但邏輯思維和理性不是數(shù)學(xué)，就算是文科生藝術(shù)生，有些人邏輯思維和理性思考能力也很強(qiáng)呀，不然那些辯論隊(duì)的，豈不是都得是數(shù)學(xué)系的噢..

總的說(shuō)來(lái)，數(shù)學(xué)從來(lái)就不是一個(gè)具體的概念，所以很難去說(shuō)出一個(gè)和設(shè)計(jì)非常強(qiáng)的聯(lián)系，數(shù)學(xué)，就是提供思維方式。至少對(duì)筆者是這樣的，幫助也特別大。

其實(shí)說(shuō)有趣結(jié)合，筆者想到的是信息可視化和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)。這是筆者能想到的，最直觀的，用數(shù)學(xué)去分析和產(chǎn)出，用設(shè)計(jì)去表達(dá)的東西了。恰好最近因?yàn)楣ぷ餍枰谘芯恳恍c(diǎn)、線、流的形式創(chuàng)造，可以列舉一些東西作為“有趣的”參考。

分形藝術(shù)：

分形藝術(shù)的概念可以查看：分形藝術(shù)

其實(shí)筆者是對(duì)這種花影色彩渲染的圖形很無(wú)感的，但是圖形的產(chǎn)生卻很讓人著迷。“自相似性”是最重要的一點(diǎn)，當(dāng)你無(wú)限放大到某個(gè)微小的局部后，它和整體還存在著驚人的相似性。不得不說(shuō)，這是數(shù)學(xué)在形式藝術(shù)上的有趣之處。

直紋面

什么是直紋面： 由直線運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的曲面。當(dāng)筆者大一時(shí)候在學(xué)解析幾何的時(shí)候，常常一節(jié)課就呆呆地看著二次雙曲面和雙曲拋物面的圖，簡(jiǎn)直神奇，因?yàn)橐恢卑炎约撼两凇扒婢尤豢梢杂芍本€構(gòu)造”的思路中不能自拔。

幾何形式

曾經(jīng)有一段時(shí)間在探索星體，然后查閱了大量和星軌有關(guān)的東西，很多行星運(yùn)動(dòng)的軌跡描繪出來(lái)特別美，這種美不是來(lái)自隨性潑墨，而且嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊?guī)律。有規(guī)律的東西，數(shù)學(xué)能表達(dá)的東西，特別美。而越來(lái)越多的LOGO和圖形設(shè)計(jì)學(xué)著用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋磉_(dá)來(lái)做圖，而不是隨便畫個(gè)圓畫個(gè)矩形。從2016年LOGO設(shè)計(jì)趨勢(shì)中筆者看到的是滿滿的規(guī)律，理性，和數(shù)學(xué)感。

世界的共性

包括賦格和卡農(nóng)，邏輯和真理，幾何學(xué)、遞歸、句法結(jié)構(gòu)、意義的本質(zhì)、佛教禪宗、悖論、腦和意識(shí)、還原論與整體論、螞蟻群落、概念和心理表征、翻譯、計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)語(yǔ)言、DNA、蛋白質(zhì)、基因編碼、人工智能、創(chuàng)造性、意識(shí)和自由意志——偶爾還寫到了音樂(lè)和藝術(shù)，它寫到了所有的一切!很多人覺(jué)得不可能找到這本書的重點(diǎn)。

埃舍爾的矛盾藝術(shù)和平面鑲嵌藝術(shù)讓人目不暇接。引用網(wǎng)上看到的一句評(píng)價(jià)：數(shù)學(xué)是他的藝術(shù)之魂，他在數(shù)學(xué)的勻稱、精確、規(guī)則、循序等特性中發(fā)現(xiàn)了難以言喻的美。是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了埃舍爾作品的價(jià)值，一位藝術(shù)家表達(dá)了“科學(xué)的思想”，并能為科學(xué)家所欣賞，是藝術(shù)家的榮耀。

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)對(duì)數(shù)學(xué)要求很高，筆者也有一部分同學(xué)帶著他們的數(shù)學(xué)背景研究CG的東西。當(dāng)然，只會(huì)數(shù)學(xué)和編程是沒(méi)問(wèn)題的，畢竟好好做技術(shù)，走哪哪吃香，但是在今天這個(gè)時(shí)代，或者未來(lái)，筆者覺(jué)得懂設(shè)計(jì)的人可能在CG上也有很大的潛力。 在剛剛所談的“建模、渲染、動(dòng)畫、人機(jī)交互”四塊上，人機(jī)交互這個(gè)領(lǐng)域涌進(jìn)了越來(lái)越多的跨專業(yè)人才：計(jì)算機(jī)、信息、設(shè)計(jì)、心理學(xué)、社會(huì)學(xué)等等，HCI的王牌學(xué)?？▋?nèi)基梅隆把這個(gè)領(lǐng)域的研究分成各個(gè)細(xì)分專業(yè)放在計(jì)算機(jī)和設(shè)計(jì)學(xué)院下，甚至還有一個(gè)專門研究hci的學(xué)院HCII;MIT的media Lab也歡迎來(lái)自各個(gè)領(lǐng)域的學(xué)生，尤其是數(shù)學(xué)與藝術(shù)，斯坦福對(duì)網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生的一個(gè)硬性指標(biāo)是有過(guò)一年相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn)， 所以說(shuō)在這個(gè)領(lǐng)域上，跨界背景是非常給力的，因?yàn)樗麄儠?huì)從設(shè)計(jì)和用戶的角度去思考和解決問(wèn)題，并且去探索更先進(jìn)更powerful的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而數(shù)學(xué)，是算法，是一切技術(shù)的動(dòng)力根源。

數(shù)據(jù)可視化

當(dāng)然還有數(shù)據(jù)可視化，數(shù)據(jù)可視化這個(gè)東西和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是有很大的交叉的。早些時(shí)候可視化的國(guó)際會(huì)議都是放到計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的會(huì)議下，后來(lái)有了單獨(dú)的IEEE Visualization。筆者畢業(yè)設(shè)計(jì)做數(shù)據(jù)可視化時(shí)候也是跟著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的教授在做。進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代后，人們對(duì)數(shù)據(jù)越來(lái)越重視，也對(duì)數(shù)據(jù)可以產(chǎn)生的價(jià)值越來(lái)越關(guān)心。數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘已經(jīng)成為了獨(dú)立的研究方向，同樣，人們對(duì)數(shù)據(jù)的表達(dá)形式日趨重視，如何設(shè)計(jì)圖形來(lái)呈現(xiàn)海量數(shù)據(jù)，去進(jìn)行多維度的分析和多視角的考察成了更多人關(guān)心的課題——數(shù)據(jù)可視化這門學(xué)科因此得到了發(fā)展。

從數(shù)學(xué)和設(shè)計(jì)交叉的角度來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)可視化紛呈兩種：

(1)第一種是科學(xué)的可視化，你看到的圖形是通過(guò)編程得到的，而程序來(lái)源于各種不同的可視化算法，算法來(lái)源于數(shù)學(xué)。

比如大家比較常聽(tīng)說(shuō)的Treemap，背后也有好幾套不同的算法。這類依靠算法和編程完成的可視化結(jié)果作用主要在科學(xué)分析，它為用戶提供一個(gè)途徑：就是可以通過(guò)不同維度和依靠用戶自身的認(rèn)知背景和經(jīng)驗(yàn)，去理解這些數(shù)據(jù)，而非單純的輸出“知識(shí)”和視覺(jué)上的愉悅。在DIKW(Data，Information，Knowledge，Wisdom)模型中，這類可視化更重視Data，即數(shù)據(jù)的表達(dá)。

(2)第二類數(shù)據(jù)可視化可能對(duì)大多數(shù)用戶來(lái)說(shuō)更常見(jiàn)一點(diǎn)，即illustration型的可視化。這類可視化的目的不是將原始的數(shù)據(jù)可視化出來(lái)讓用戶探索，而是將篩選過(guò)的數(shù)據(jù)或者想要傳達(dá)的信息、知識(shí)利用平面設(shè)計(jì)的手段表達(dá)出來(lái)。

在DIKW(Data，Information，Knowledge，Wisdom)模型中，這類可視化更重視Information和Knowledge，即信息和知識(shí)的傳遞，用戶的接收信息的行為以認(rèn)知和學(xué)習(xí)為主，缺少了主動(dòng)探索的動(dòng)機(jī)。表現(xiàn)具有視覺(jué)沖擊力的，更有利于用戶接受和理解，這也是大家經(jīng)常說(shuō)的用戶體驗(yàn)問(wèn)題。

總的說(shuō)來(lái)，兩種數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)交叉的可視化的區(qū)別在于：

(1)原始數(shù)據(jù)的整理(數(shù)學(xué))+設(shè)計(jì)圖形(設(shè)計(jì))+設(shè)計(jì)生成圖形的算法(數(shù)學(xué))+編程;利用的技術(shù)在于數(shù)學(xué)分析和算法設(shè)計(jì)，用的一般是C++，R語(yǔ)言，或者Javascript(D3.js)

(2)原始數(shù)據(jù)的整理、挖掘、分析(數(shù)學(xué))+設(shè)計(jì)圖形(設(shè)計(jì))+電腦繪圖(設(shè)計(jì));除去數(shù)據(jù)挖掘和分析，后面主要用到的技術(shù)是Photoshop或者Adobe illustrator

總結(jié)

1.解決問(wèn)題：設(shè)計(jì)在解決具體的問(wèn)題，而數(shù)學(xué)是一套更宏觀的思路和方法

2.視覺(jué)審美：數(shù)學(xué)利用規(guī)律和模式去闡述美的表達(dá)

3.世界認(rèn)知：數(shù)學(xué)與網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)（如何用數(shù)學(xué)理論來(lái)豐富我們的網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)?），或者說(shuō)藝術(shù)，存在哲學(xué)和更高級(jí)層面的宇宙級(jí)聯(lián)系

4.交叉學(xué)科：圖形學(xué)，可視化，網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)，都融合了數(shù)學(xué)與設(shè)計(jì)的各種概念

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