[摘 要]隨著人工智能技術的飛速發(fā)展，生成式人工智能為藝術設計領域的蓬勃發(fā)展提供了強大的動力，這一技術的出現(xiàn)正在重新定義藝術設計的創(chuàng)新路徑，促進藝術設計實踐的變革。旨在從繪畫制作、平面設計、三維藝術、影視可視化、互動藝術等幾個方面探討生成式人工智能時代下藝術設計領域的創(chuàng)新應用。

[關 鍵 詞]生成式人工智能；藝術設計；創(chuàng)新；應用

[中圖分類號]J50 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-7556（2024）17-0037-03

文獻著錄格式：張銘哲.生成式人工智能時代下的藝術設計創(chuàng)新應用[J].天工，2024（17）：37-39.

生成式人工智能技術在藝術設計實踐中能發(fā)揮怎樣的作用，這不僅是對智能機器和技術的挑戰(zhàn)，也對未來人類與人工智能的關系如何發(fā)展提出了新的問題。在人工智能飛速發(fā)展的時代，人們對新技能、新知識的探索需求與日俱增，為了解當代藝術的發(fā)展趨勢，推動藝術設計領域的創(chuàng)新與進步，深入研究和探索生成式人工智能在藝術設計領域的創(chuàng)新應用意義重大。本文將深入研究生成式人工智能技術的原理和應用，全面了解它在藝術設計創(chuàng)新中的應用，同時，通過探討生成式人工智能給藝術設計帶來的挑戰(zhàn)和機遇，可以為藝術設計師提供有效的理論指導和實踐方法，為促進藝術設計的創(chuàng)新發(fā)展、人工智能技術與藝術的深度融合做出貢獻。

一、生成式人工智能技術概述

生成式人工智能的本質(zhì)是通過算法和模型生成新的原創(chuàng)內(nèi)容。與傳統(tǒng)的監(jiān)督學習或分類任務不同，生成式人工智能不僅能對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進行識別和分類，還能在現(xiàn)有知識和信息的基礎上創(chuàng)造出全新的內(nèi)容，這種創(chuàng)造力和想象力使生成式人工智能在諸多領域有著廣泛的應用。當前，生成式人工智能的關鍵技術包括生成式對抗網(wǎng)絡（GANs）、可變自動編碼器（VAEs）和自動編碼器（AEs），其中生成式對抗網(wǎng)絡（GANs）最為人熟知，也得到了最廣泛的應用。自Ian Goodfellow等人于2014年提出GANs 的概念以來，生成式人工智能在圖像生成和自然語言處理領域取得了長足進步。目前，生成式人工智能技術還在被研究者不斷優(yōu)化。比如，通過優(yōu)化生成式網(wǎng)絡的架構和學習方法，來提高生成內(nèi)容的質(zhì)量和多樣性，或者不斷開發(fā)新的生成式人工智能技術，以提高生成內(nèi)容的質(zhì)量和多樣性。因此，生成式人工智能作為一種可以模仿人類創(chuàng)造性思維和行為的新生代技術，在促進藝術和設計等領域的創(chuàng)新方面發(fā)揮著重要作用。

二、創(chuàng)新應用在視覺藝術設計中的探索

（一）生成式人工智能與繪畫創(chuàng)作的結(jié)合

生成式人工智能因其有著獨特的創(chuàng)新應用特征而在繪畫創(chuàng)作領域中展現(xiàn)出了巨大的研究價值和發(fā)展前景。

首先，生成式人工智能能通過深度學習模仿設計師的創(chuàng)作風格，為作品提供一種在不同風格間自由切換的可能性，生成具有獨特美感和創(chuàng)造力的藝術作品。例如，谷歌的DeepDream 項目就是一種可視化技術，它通過放大神經(jīng)網(wǎng)絡的某些層來生成圖像，只需通過突出圖像中相關部分的某些特征，就能創(chuàng)造出不尋常的視覺效果，最終將普通圖像轉(zhuǎn)化為超現(xiàn)實的藝術作品。其次，生成式人工智能還可以作為創(chuàng)作輔助工具，為創(chuàng)作者快速生成草圖或概念，激發(fā)創(chuàng)作者的靈感。例如，谷歌推出的游戲“Quick， Draw！”中，人工智能系統(tǒng)會猜測玩家在畫什么，被隨機提供的各種畫面意向，可以引導創(chuàng)作者產(chǎn)生新的創(chuàng)作思路。最后，創(chuàng)作者與生成式人工智能之間的合作也正在成為一種新趨勢，它將人類的創(chuàng)造力與機器智能相結(jié)合，為設計作品注入新的活力和創(chuàng)新。例如，人工智能設計師Robbie Barratt與巴黎藝術團體Obvious合作完成的名為“Edmond de Bellamy”的作品，就是利用人工智能生成網(wǎng)絡模型（GAN）創(chuàng)作的。Robbie Barrat還積極投身于時尚領域，參與了Balenciaga的人工智能時裝秀，并訓練神經(jīng)網(wǎng)絡為時尚品牌Acne Studios設計AW20秋季男裝系列。

這些創(chuàng)新應用方法不僅為設計師帶來了全新的創(chuàng)作體驗和無限的可能性，而且通過獨特的創(chuàng)新應用方法在藝術設計領域展現(xiàn)出巨大的價值和前景。

（二）生成式人工智能在平面設計中的創(chuàng)新應用

生成式人工智能在平面設計中的應用已經(jīng)成為日益興起的趨勢，特別是 GPT和Stable Diffusion的應用，為設計師提供了新的視角和工具。自然語言理解算法可以快速將設計師的想法轉(zhuǎn)化為清晰準確的文字描述，幫助平面設計師快速了解客戶和團隊的需求。通過使用Stable Diffusion將文本描述轉(zhuǎn)化為圖像，平面設計師可以更輕松地得到符合其設計理念的圖像。[1]比如，在線設計工具Canva可以幫助用戶快速創(chuàng)作各類設計作品，提高了設計效率，降低了創(chuàng)作高質(zhì)量設計作品的技術門檻。另外，生成式人工智能可以為設計師提供創(chuàng)作靈感。比如，Adobe Sensei可以分析大量的設計數(shù)據(jù)和用戶行為，提供個性化的創(chuàng)意建議；還可以快速、大量地提供高質(zhì)量的視覺素材，助力平面設計工作。例如，F(xiàn)reepik 等設計素材網(wǎng)站的出現(xiàn)，便滿足了設計師的不同創(chuàng)作需求。生成式人工智能還能提供個性化的設計服務。比如，Tailor Brands等平臺提供的定制品牌徽標、名片和網(wǎng)站設計服務，便是基于生成式人工智能技術而生。

（三）生成式人工智能在三維藝術中的創(chuàng)新應用

生成式人工智能在三維藝術領域的介入為設計師提供了新的創(chuàng)作工具和方法。在雕塑設計中，生成式人工智能可以利用算法和對大數(shù)據(jù)庫的分析生成雕塑設計方案，不僅速度快，而且能產(chǎn)生設計預想之外的美學效果。Autodesk Dreamcatcher，作為Autodesk公司尖端生成式人工智能技術的結(jié)晶，已被廣泛應用于建筑和產(chǎn)品設計等多個領域。該工具通過智能識別和分析用戶需求，自動生成貼合用戶需求的設計草案，極大地縮減了設計周期和成本投入。此外，它為設計師提供了更廣闊的創(chuàng)作空間和激發(fā)創(chuàng)新思維的契機，使他們能高效地創(chuàng)作出復雜的雕塑設計方案。生成式人工智能在虛擬雕塑和智能雕塑創(chuàng)作中也發(fā)揮著重要的輔助作用，生成式人工智能可以給設計師提供一個虛擬的制造環(huán)境，使他們能在虛擬空間中模擬雕塑過程，快速迭代和驗證設計。比如，藝術家安東尼·馬吉奧巧妙地運用人工智能技術，將其藝術靈感具象化為雕塑作品，創(chuàng)新地將真實人物融入創(chuàng)作環(huán)境，實現(xiàn)了人類創(chuàng)作思維、計算機人工智能的數(shù)字智能以及現(xiàn)實生活創(chuàng)作瞬間的完美融合，賦予了繪畫作品更為深刻且豐富的內(nèi)涵。另外，生成式人工智能在自動識別和分析雕塑材料的特性上也有一定的創(chuàng)新應用，在三維打印領域，ORNL 橡樹嶺國家實驗室通過一系列研究，對數(shù)字增材制造有了新的認識，可以利用生成式人工智能模型高效生成逼真的材料結(jié)構數(shù)字可視化圖，從而做出更準確的性能預測，這可以優(yōu)化雕塑的制作流程，提高制作效率和質(zhì)量。

（四）生成式人工智能在影視視覺創(chuàng)作中的創(chuàng)新應用

在影視視覺創(chuàng)作過程中，制作者可以利用繪畫、攝影、影視分鏡、人像等與電影題材相關的數(shù)據(jù)對生成式人工智能進行訓練，然后由生成式人工智能進行電影角色、場景布置、情節(jié)設計、故事板的設計創(chuàng)作。[2]首先，在電影拍攝環(huán)節(jié)中，生成式人工智能可以根據(jù)場景描述和概念設計自動生成高質(zhì)量、逼真的虛擬場景。例如，UE4的MegaScans 工具可以根據(jù)真實世界的地形和材料數(shù)據(jù)自動生成逼真的虛擬場景，為影視制作提供高質(zhì)量的視覺效果。其次，在特效生成和合成應用環(huán)節(jié)，生成式人工智能通過機器學習和深度學習快速、準確地識別和分離圖像中的不同元素，還可以學習和模擬自然界的物理規(guī)律，獨立生成影視特效，如WaveNet、PixelRNN等。同時，利用深度學習技術對影視素材進行智能編輯和合成，可以實現(xiàn)對影視特效的自主處理和優(yōu)化，如Deep Compositing、Deep Image Matting等。再次，生成式人工智能可以自動調(diào)整不同元素的光照、色彩和透明度，與真實世界的鏡頭融為一體。[3]在角色建模和動態(tài)制作環(huán)節(jié)，生成式人工智能能根據(jù)角色的設計和動作描述，自動為虛擬角色建模并制作動畫。Epic Games 公司發(fā)布了一款利用先進數(shù)字技術制作虛擬角色的工具——MetaHuman Creator。該工具被廣泛應用于游戲設計、動畫和虛擬現(xiàn)實（VR）中。[4]Digital Domain 的面部動畫工具也可用于根據(jù)演員的面部表情和動作自動生成虛擬角色的面部表情和動作，讓角色表演更加真實。最后，在后期處理方面，生成式人工智能可以通過模擬景深效果、光影效果、色彩校正等，確保作品達到最佳的視覺效果和觀賞體驗。

除了在傳統(tǒng)的影視視覺創(chuàng)作領域中的創(chuàng)新應用之外，生成式人工智能在互動影視的制作領域也為觀眾帶來了更多的互動性和參與感。首先，在創(chuàng)建和整合VR場景時，生成式人工智能可以利用GAN和深度學習來學習空間組件，實時生成逼真的環(huán)境，并根據(jù)用戶反饋按需修改場景要素。例如，英偉達（NVIDIA）所推出的GET3D工具，具備將2D圖像轉(zhuǎn)化為3D圖形的能力，其生成的3D圖形不僅分辨率高，而且在紋理和幾何細節(jié)上也表現(xiàn)得相當出色。另一款名為Neuralangelo的工具則可將視頻內(nèi)容轉(zhuǎn)化為高分辨率的3D模型，尤其擅長展現(xiàn)復雜材料的紋理和質(zhì)感。其次，將生成式人工智能技術應用于互動故事的創(chuàng)作中，使觀眾不再是被動的接受者，而是故事演變的參與者。Gloomy Eyes（2019）就是一部利用人工智能技術創(chuàng)作的VR電影，影片中涉及生成式人工智能的除了場景以及角色的制作外，還包括虛擬角色的行為、根據(jù)觀眾行為和互動作出的智能反應以及情感反饋等。例如，回應觀眾的笑容或哭泣，通過生成式人工智能語音識別將觀眾的語音指令轉(zhuǎn)化為影片互動指令。此外，也有不少應用可以通過識別觀眾的動作產(chǎn)生對應的交互。

（五）生成式人工智能在互動式藝術裝置中的創(chuàng)新應用

隨著生成式人工智能的研究、開發(fā)和應用的深入，生成式人工智能也有望全面滲透人類生活，在潛移默化中重塑交互藝術。[5]TeamLab設計的“未來游樂園”將虛擬現(xiàn)實技術、增強現(xiàn)實技術和生成式人工智能技術相結(jié)合，創(chuàng)造了一個引人入勝的體驗環(huán)境，觀眾可以與藝術裝置互動，觸發(fā)各種視覺和聲音效果。因此，從智能交互的角度來看，生成式人工智能技術能讓設計師創(chuàng)作出具有智能反饋功能的交互式藝術裝置。從藝術創(chuàng)作的互動方面來看，生成式人工智能可以讓觀眾直接參與藝術作品的創(chuàng)作過程，與設計師合作創(chuàng)作出獨一無二的藝術作品。例如，Random International的“雨屋”（Rain Room）是一個可以讓觀眾穿行其中而不被淋濕的藝術裝置。該裝置利用傳感器和計算機控制來模擬雨滴的軌跡，從而實現(xiàn)觀眾與裝置之間的實時互動。生成式人工智能技術還可以根據(jù)觀眾的個人數(shù)據(jù)和喜好創(chuàng)造個性化的藝術體驗和互動內(nèi)容。草間彌生（Yayoi Kusama）的《無限鏡屋》是一件由鏡子和光線組成的互動藝術裝置，由生成式人工智能與實時顯示技術相結(jié)合，可以根據(jù)觀眾的行為和反饋生成實時內(nèi)容，為每位觀眾創(chuàng)造獨特的視覺體驗。在拉斐爾·羅薩諾·海默（Raphael Rosano-Hemmer）的“脈動互動”（Pulsating Interaction）系列作品中，觀眾通過觸摸或聲音發(fā)出自己的脈動，而藝術裝置則根據(jù)觀眾的脈搏產(chǎn)生不同的視覺效果。另外，在觀眾參與和實時藝術創(chuàng)作方面，有一些藝術項目利用生成式人工智能讓觀眾直接參與藝術體驗。馬里奧-克林格曼（Mario Klingemann）的“人工智能生成人”（Generative Human）項目便是利用人工智能人臉生成技術生成人臉圖像，并邀請公眾通過輸入文字描述或提供圖像參與人臉生成過程，實現(xiàn)了與公眾的實時互動和共創(chuàng)。毛羅-馬蒂諾（Mauro Martino）和盧卡-托齊（Luca Tozzi）的“人工智能肖像（AI Portraits Ars）”項目以及草間彌生（Yayoi Kusama）的“The Obliteration Room”也展示了生成式人工智能技術在公眾參與藝術創(chuàng)作方面的巨大潛力。

三、問題與對策

目前，生成式人工智能技術在藝術設計中的應用還存在幾個問題。首先，由于生成式人工智能技術的特性，藝術作品的創(chuàng)作往往依賴大數(shù)據(jù)庫，這可能成為歸屬爭議的根源，可以通過立法或行業(yè)準則來明確生成式人工智能生成藝術作品的知識產(chǎn)權歸屬。例如，在“AI Portrait Ars”項目中，設計師利用人工智能技術創(chuàng)造了藝術圖像之后向公眾公開了他們使用的數(shù)據(jù)集和算法，并在展覽中披露了他們作品的知識產(chǎn)權。這有助于最大限度地降低知識產(chǎn)權糾紛的風險。其次，將生成式人工智能技術應用于藝術設計還涉及社會接受度和倫理問題，存在著生成式人工智能技術會取代人類的創(chuàng)造力的擔憂，或者存在對生成式人工智能生成藝術作品的原創(chuàng)性和真實性的質(zhì)疑。因此，有必要讓大眾了解生成式人工智能的范圍和局限性，提高其社會接受度。最后，在鼓勵人類與人工智能共同創(chuàng)作的同時，也要強調(diào)生成式人工智能技術只是作為藝術設計創(chuàng)作的一種輔助工具，在藝術設計創(chuàng)作的過程中，人的創(chuàng)造力和智慧不可或缺。生成式人工智能技術的發(fā)展對藝術設計具有深遠的影響，它不僅改變了當前藝術作品的創(chuàng)作方式，也帶來了新的表現(xiàn)形式。設計師需要密切關注新技術，不斷學習和探索新的藝術創(chuàng)作思路，擁抱科技發(fā)展趨勢，與技術共同發(fā)展。

四、結(jié)束語

本文從繪畫制作、平面設計、三維藝術、影視視覺、互動藝術方面探討生成式人工智能在藝術設計中的創(chuàng)新應用。并由此總結(jié)出，生成式人工智能在藝術設計方面有著為設計師提高設計效率和質(zhì)量，提供更多的創(chuàng)意靈感以及個性化服務，提供新的創(chuàng)作環(huán)境，為觀眾提供更多樣、更深入的互動體驗等優(yōu)勢，在拓寬創(chuàng)作路徑的同時，也拓寬了藝術表達的邊界。當前，仍需加強對生成式人工智能技術的研究和開發(fā)，提高其應用水平，加強對人工智能生成技術在藝術設計中的倫理和法律問題的探究，制定相關的標準和準則，保護設計師和公眾的權益，改善人類與生成式人工智能的關系，在保護人權的前提下，探索人機交互、共同創(chuàng)作的新方式，促進藝術創(chuàng)作的多樣性和創(chuàng)新性。

參考文獻：

[1]趙永濤，高經(jīng)緯.新一代人工智能技術在平面設計中的應用[J].包裝工程，2024，45（4）：226-234.

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[3]巴曉.重塑和生成：AIGC在電影影像制作中的應用[J].電影文學，2024（5）：70-75.

[4]Goodfellow I，Bengio Y，Courville A.Deep Learning[M].The MIT press，2016.

[5]彭洋.人工智能在交互藝術設計上的研究[J].大眾文藝，2020（13）：82-83.

（編輯：高 瓊）