新興學科
數字藝術CG遊戲場景原畫任何一門獨立的學科必須具備其他學科不可替代的要素。數字藝術既然稱之為一門新興藝術，必定有其獨特的藝術創作方法和藝術表現形態。從數字藝術的學科地位論證入手，並通過數字藝術的 自生成現象和 CG視覺美學現象兩個方面深入分析，可以揭示數字藝術的本體特徵。
學科確立
近年來，無論從數字藝術的創作形態、學科的理論探索以及產業中的普及套用，都宣告了數字藝術學科的地位業已確立。
首先，在藝術實踐中，數位化技術已經不再是簡單地充當工具的角色，在傳統藝術的參照下，數字藝術已經在各個藝術領域中爭奇鬥豔。例如電影，數位技術原本只是增添特效的調味工具。在一系列的創作實踐中，技術不斷融入到藝術當中，成為藝術中不可剝離的有機組成部分，而且不斷延展出獨自的特點。在一部部電影當中，如《星球大戰》、《株羅紀公園》、《後天》、《2012》直到《阿凡達》，從電影數字特效、數字角色、數字場景、數字鏡頭、數字表演到數字聲音和音響音效，電影中的完整的數字藝術形態已經出現。特別是電影《阿凡達》是一部數字藝術集中展現的完美作品，它的問世不僅是一座技術上的無以倫比的里程碑，其實質是一次破天荒的藝術大革命，宣告了電影藝術的新紀元，同時還為電影工業豎起了全新的標桿。《阿凡達》集數字藝術的編、導、攝、錄、美之大全，它沒有將數字停留在技術層面，而是大膽地突破藝術創新的極限，尤其是全CG數字演員的卓越表現，細緻入微的動作和表情的運動捕捉，靈活全能的虛擬機位，立體和全息影像技術，天衣無縫的畫面合成，可視化的實時渲染。
其次，作為全球數字藝術理論和套用最權威的國際機構，SIGGRAPH在2009年會上新設立的“傑出藝術家獎”，首次以“數字藝術”作為內容，標誌著數字藝術已經被科學與藝術結合最緊密的群體的普遍認可，已經發展成熟為一門獨立的藝術類別。數字藝術不再是作為工具的簡單延伸，它已經形成了獨立的形態，是介於以往從物理真實到藝術真實的過渡階段-——虛擬真實，具有客觀的本體性。立體電影給觀眾帶來了主體沉浸感和臨場感，藝術觀賞變為藝術體驗，從而實現了審美距離的消失。數字藝術的學科發展，無論從理論和實踐方面，其意義和價值都不可忽略。
另外，數字藝術的發展反過來推動技術的發展，並迅速成為推動產業發展的不可忽視的力量。由數字藝術派生的立體電影正在迅速普及，已經成為社會上的熱門話題。2009年，全世界興起了立體電影和立體顯示技術發展高潮。美國“夢工廠”動畫公司最近表示，從2009年開始，其旗下推出的所有卡通片都將同時製作“數字立體版本”，迪斯尼的《玩具總動員》三部曲、《愛麗絲夢遊仙鏡》，皮克斯的《飛屋環遊記》，福克斯的《冰川世紀3》、《阿凡達》，以及派拉蒙的《藍精靈》都將立體展現在觀眾面前。3D數字影院近年會有很大的增長，美國2005年時還不到200塊3D銀幕，2009年可達5000塊，預計2010年時達到7000塊。從技術實現和藝術表現兩方面相互推動，未來3D對生活娛樂將產生深刻影響。甚至一部電影的票房號召力和經濟效益，就足以拉動全新的院線和技術的更新換代，喚起客群踴躍加入觀片，擴大市場容量。數字藝術還推動著新的工業標準的出台，並加速立體電影從公眾影院走入家庭影院，美國已有200萬家庭安裝了3D電視裝置。美國3DTV的標準是否稱為全球標準？講故事從視覺化到立體化又有那些新的規律？動畫的三維製作到立體展現需要那些技術突破？都是擺在學界和業界面前亟需回答的問題。
學科分類
數字媒體藝術
隨著計算機技術、網路技術和數字通信技術的高速發展與融合，傳統的廣播、電視、電影快速地向數字音頻、數字視頻、數字電影方向發展，與日益普及的電腦動畫、虛擬現實等構成了新一代的數字傳播媒體。本專業教學計算機科學與技術的基本理論、知識和技能，各種數字媒體製作軟體，培養較好的美術鑑賞能力和一定的美術設計能力，套用新的數字媒體創作工具從事平面設計、網路媒體製作、遊戲、動畫製作、數碼視頻編輯和數位化園林景觀設計等方面專業技術人才。
數字媒體技術
以數字媒體、網路技術與文化產業相融合而產生的數字媒體產業，正在世界各地高速成長。數字媒體產業的迅猛發展，得益於數字媒體技術不斷突破產生的引領和支持。數字媒體技術是融合了數字信息處理技術、計算機技術、數字通信和網路技術等的交叉學科和技術領域。
數字媒體技術是通過現代計算和通信手段，綜合處理文字、聲音、圖形、圖像等信息，使抽象的信息變成可感知、可管理和可互動的一種技術。
數字媒體技術主要研究與數字媒體信息的獲取、處理、存儲、傳播、管理、安全、輸出等相關的理論、方法、技術與系統。由此可見，數字媒體技術是包括計算機技術、通信技術和信息處理技術等各類信息技術的綜合套用技術，其所涉及的關鍵技術及內容主要包括數字信息的獲取與輸出技術、數字信息存儲技術、數字信息處理技術、數字傳播技術、數字信息管理與安全等。其他的數字媒體技術還包括在這些關鍵技術基礎上綜合的技術，比如，基於數字傳輸技術和數字壓縮處理技術的廣泛套用於數字媒體網路傳輸的流媒體技術，基於計算機圖形技術的廣泛套用於數字娛樂產業的計算機動畫技術，以及基於人機互動、計算機圖形和顯示等技術的且廣泛套用於娛樂、廣播、展示與教育等領域的虛擬現實技術等。
自生產現象
自生成現象是數字藝術的獨特現象，又稱之為自發藝術。它具體表現在數字創作過程中的自動生成，包括藝術字型、版面藝術、圖像藝術、屏保藝術、動畫藝術、口型動畫、視覺特效、音樂合成。
藝術字型
任何人都不能否認書法是一門藝術，無論是清秀的小篆，工整的宋體，奔放的行草，書法家都要經過長期刻苦的磨練，才能形成自己一套獨特的字型，或者寫出一筆大家公認的好字型。有了數位技術，人人都可以成為書法藝術家。另外，要造出一套風格獨特的藝術字，依靠數字工具也變的十分簡易輕鬆。
圖像藝術
傳統的美術創作的圖像是靠寫生和臨摹，加上主觀印象而產生的。數字藝術的套用，使得圖像的生成可以完全輸入參數而由電腦自生成。比如用軟體Photoshop的噪音、慮鏡、色調和複製等功能，就可以“畫”出許多種材質來，比如：地板、磚牆、鋼鐵等，甚至任何複雜的場景的渲染。屏保藝術：是隨機生成分形藝術的典型實例。由於自相似性的存在，揭示了一種新的對稱性，即畫面的局部與更大範圍的局部的對稱，或說局部與整體的對稱。這種對稱不同於傳統意義的歐幾里得幾何圖形的對稱，它將現實世界中複雜的、不規則的、多層次的、甚至是支離破碎的系統和現象的信息提取出來，達到了一種新的和諧和對稱的完美境界。通過數學的神奇疊代，產生了新的藝術風格。在屏保上展現出神奇的動態變幻，完全不需要人為干預的視覺藝術，如：神奇水族館、美麗的蝴蝶、飄香的稻草和晶瑩的雪花等精彩圖案，還有許多是人們從來未見過的絕妙構圖和色彩。
動畫藝術
自生成特徵是區別傳統二維動畫和電腦三維動畫的重要因素。在數字動畫藝術中，建模中參數的自生成模型、動畫中的關鍵楨之間的中間畫的自生成、數字特效中的雲、水、霧、雪、煙、火等效果，甚至樹林、城市、人群和動物的科隆和群組動畫的自生成，還有後期合成技術，無不體現出自生成特徵。而在傳統二維動畫中，必須一張一張來手繪完成。
口型動畫
口型動畫是根據元音和輔音的發音元素的收集，建立元音資料庫，以便配音時根據發音自生成準確流利的口型。
視覺特效
電影的視覺特效大多數已經可以由現成的軟體自生成。在戰爭場面中的爆炸，戰場的硝煙，兇猛的洪水，毀滅性的龍捲風等震撼效果，將數字藝術表現的淋漓盡致。
音樂合成
除了模仿一切現存的器樂聲樂，數字音樂還可以合成新的音響效果，代替強大的交響樂隊。更重要的是，數字音樂可以自生成任何其他樂器難以模仿的獨立音色，電子樂器自成體系。數字藝術的自生成現象，使得藝術家的藝術性外化，藝術家的傳統地位遭到挑戰。傳統的藝術家需要將產生想法和實現想法的才能集於一身，數字藝術更強調藝術感覺和藝術創意，只要有想法就一定能實現。既然人人都有些想法，人人都有可能成為藝術家。數字藝術突破了藝術家的限制和桎梏，實現想法的功能可以由數位技術自動生成。未來的藝術創意是第一位的，觀念至上。
自生產現象是分形現象中的一種。分形現象所具有的自組織、自生成、自相似和自嵌性等特徵與許多審美規律相通，分形幾何對於從美的生態生成的視角深入認識美的奧秘所具有的重要意義，體現了有序和無序的統一，它已經被具體運用到藝術創作中。以自然美為中介，分形藝術是為科學與藝術的精美體現。它的科學基礎是曼德布羅特對分形幾何的揭示，這一科學發現超越了歐幾里德幾何的空間結構視野，把審美的眼光從人造的形體擴展到大自然更富於原生特性和天然生機的形態。
數字藝術的自生成採用了隨機的、非線性的混沌思維。混沌思維的外在表現和純粹的隨機運動很相似，即都不可預測。但和隨機運動不同的是，混沌運動在動力學上是確定的，它的不可預測性是來源於運動的不穩定性。或者說混沌系統對無限小的初值變動和微擾也具于敏感性，無論多小的擾動在長時間以後，也會使系統徹底偏離原來的演化方向。混沌現象是自然界中的普遍現象，天氣變化就是一個典型的混沌運動。混沌現象的一個著名表述就是蝴蝶效應：南美洲一隻蝴蝶扇一扇翅膀，就會在佛羅里達引起一場颶風。而非線性是數字藝術的普遍特徵，利用計算機輔助設計，建成了90年代世界最有影響的三座建築，即蓋里的古根海姆博物館，埃森曼的阿諾諾夫藝術中心，李伯斯金柏林博物館，均為非線型建築。
視覺美學定律
視覺美學在新興媒體的社會環境中，產生了一些新的現象和規律，像真性視覺美學恐怖谷定律（如圖一）就是一種有趣的現象。簡單來說，人們對藝術造型物體所指的參照物的逼真性產生的好感度遵循一個普遍的規律，即一種視覺造型如果不夠擬人（或動物），那么它的類人特怔就成為突出的關注點，產生心理認同的移情；但是，當到達一定程度，該造型接近“非常擬人”，則它的非類人特徵就成為顯眼的部分和主要的關注，引起心理上的厭惡和恐懼感，使好感度掉入深谷。這就是我們稱之為“恐怖谷定律”視覺美學現象。
恐怖谷定律緣起於尋找機器人的研究規律，試圖回答工業機器人是否要完全模擬成真實的健康人。研究發現，這種逼真程度給人們帶來的好感度並不是完全成線性關係，而是呈不規則拋物線形狀。在玩具研究中以毛絨娃娃為例，也出現類似曲線。因此可以假定，人們對擬人物體的接受程度從好感度的增加，到一定的頂峰值後，在接近模擬對象之前會迅速陷入一個低谷，這就是恐怖谷。它的心理依據是心理認同的移情，人們的關注從類人特徵轉向了非類人特徵，這種集中關注非類人特徵的心理活動帶來了厭惡與恐怖感。
恐怖谷定律的研究表明，該曲線同樣在繪畫、卡通形象、雕塑、動畫和遊戲角色設計中得到證實，甚至對動畫產業發展具有顯著的指導意義。該定律也間接回答了虛擬演員、虛擬播音員能否取代真人演員和播音員的可能性的擔憂。
漫畫和卡通形象有著簡單的線條和適度的誇張變形，雖然結構簡單，但明快的手法讓欣賞者有想像的空間，能得到普遍的認同，容易在觀賞的角度進入“代入感”。如果設計過於複雜細膩，甚至接近照片，人們在非常接近實物的熟悉事物中會敏感地注意它的偏離，產生遠離自身的感受，加重了認知的困難，陷入到恐怖谷中。繪畫中抽象派和印象主義的作品同樣符合這條視覺美學定律。
雕塑也遇到同樣的問題。雕塑使用的材料，一般為石膏、石材或銅材，材質感與真實物體的巨大差異，使人們關注雕塑的形象，關注它是否傳神。一些抽象的雕塑作品能夠引起人們極大的興趣也是基於這條定律。曾經有些展覽，利用接近人體的材料，製作出和真人幾乎無差別的小孩和女性的雕塑，其效果可謂十分逼真。參觀者的反應是極度的不安和恐慌，帶有強烈的厭惡感。
電腦動畫的角色和服飾設計從理論上說可以無限接近真人真物。恐怖谷定律的正確性得到過反覆的驗證，甚至成為美國動畫界的金科玉律。華納投巨資拍攝、明星湯姆－漢克斯主演的《極地特快》給美國好萊塢上了沉痛的一課，正好掉入恐怖谷的陷阱中。而皮克斯始終堅守像真性視覺美學定律，成功地推出了一部又一部叫好叫座的動畫電影，如：《玩具總動員》、《海底總動員》、《超人總動員》等。皮克斯曾經也有過一次試圖，就是《小錫兵》，其中有一個可憐的敲鼓小兵和一個可怕的嬰兒，結果很慘。從此以後，皮克斯發誓不做類似的蠢事，牢牢把握住掉入恐怖谷之前的峰值。其他美國動畫公司也是小心奕奕，踏著恐怖谷定律的安全區，如夢工場的《史萊克》的藝術成名和商業成功，都離不開對視覺美學定律的深刻領會。
同理，在遊戲設計中，隨著軟硬體技術的提高，網路頻寬和遊戲引擎的加速，衝破恐怖谷的企圖會越來越多，恐怖谷定律也將張顯出越來越強的威力。一般來說，遠離人們情感認知的物體，越擬真就越能引起注意力，引發興趣點。
電影中的虛擬演員同樣遵循恐怖谷定律。首先，一般虛擬演員都事先假定他們是機器人或外星人，讓觀眾的審美關注向藝術真實方面偏移。同時，在角色設定上，刻意讓虛擬演員和真實演員有所區分，例如，《星球大戰》中的岈噠（Yado）、《指環王》中的咕嚕（Gollum）以及《阿凡達》中的傑克（Jack）造型。特別是影片《阿凡達》中虛構的納維族人，生活在潘多拉星球，該生物具智慧型發達，長得體型巨大有尾，是近貓科類人智慧型的生物體，身高3米左右，手和腳上都為四個指頭，無關節，脖頸兩倍長於人類。這樣的一群角色設計，及易於被人們認知和接受，又產生了一定的審美距離並引發審美關注，加強了審美張力。
綜上所述，恐怖谷定律是CG視覺美學的一條普遍性規律，它揭示了數位技術的可能性和客群心理可接受度的內在關係，反映了從物理真實過渡到虛擬真實和藝術真實的客觀要求。
結語
當電影從全新的特效時代轉入全新的電影紀元時，數字藝術業已形成完整的學科。對於數字藝術新形態的認識，人們不再局限於對技術的解讀，而是從數字藝術自身尋找答案。新媒體藝術的互動性、分形藝術的自生成性都是科學的藝術創作方式。分形藝術所具有的自組織、自生成、自相似和自嵌性等特徵與審美規律，從美的生態生成的視角深入認識美的奧秘，體現了有序和無序的統一。自生成藝術可以通過分形幾何的自相似原理和類似生物基因編碼的轉換程式，最終形成人造物體或者人造世界。作為新的藝術表現形式，自生成藝術借計算機編碼的“自組織”方式實現藝術創作和設計思維的根本轉變，進而產生出迥然不同、不可預知的全新藝術品。自生成藝術“自組織”系統的內在機制，是一個自行從簡單向複雜、從粗糙向精細不斷提高自身複雜度和精細度的過程，隨著計算機自組織結構和運行模式不斷地自我完善，似乎可以產生無窮接近真實物體的虛擬形象，但是還必須兼顧視覺美學的恐怖谷定律。《阿凡達》電影展現了數字藝術的生存形態，自生成藝術揭示了數字藝術的本體特徵，恐怖谷定律規定了自生成藝術的美學尺度。數字藝術有可能是未來人類與其他星球物種交流的有效方式之一。
