LED城市光环境艺术设计初探

李 光 黎 黎

(1.广州美术学院，广东广州 510310;2.中山大学，广东广州 510310)

1 概述

光是环境空间中一切活动存在与进行的先决条件，自从我们的祖先点燃第一堆篝火，历史推进、时代更迭，从蜡烛油灯到爱迪生发明电灯，从原始社会到信息时代，人类每一个时代的科技发展为我们带来了不同的光源，影响了我们的生活形态与生活环境。可以说，人类文明进步的历史，就是寻找光明的历程。每一个时代都有其独特的艺术表现形式，新时代的科学技术催生了新时代的艺术表现形式，LED作为人类历史上的第三次灯光革命，其革命性的技术不仅改变了传统的光源形式，而且打破了传统光源的局限，改变了传统灯光设计的形式，为提升城市的光环境质量提供了极大的发展空间，为光环境的艺术设计提供了有效工具，本文以LED光源为立足点，光环境作为研究对象，重点研究LED在城市光环境中的特点与创新形式。不同于传统的城市夜景照明，LED的创新设计提供的不仅仅是照明，而是以LED为主要创作媒介，以空间环境为载体，结合景观、公共艺术、工业产品、雕塑、多媒体、互动装置等艺术形式，创造了全新的城市光环境形式，创造了城市文化景观，使人们的城市体验变得更加丰富和有趣，为城市增添了新的风景和文化气息。

2 城市光环境艺术设计的定义

由于环境定义的内涵与外延都比较广泛，因此，本文所谈的环境主要指建筑学的环境概念，即建筑室内外的空间环境。光环境有很多分类，有内部光环境、外部光环境，自然光环境、人造光环境、居住空间光环境、公共空间光环境等等，还有从生态学、美学等多种角度划分的其他光环境，城市夜晚的光环境是城市环境的一个组成部份。在城市中建筑物、公园、雕塑、喷水池以及其它室外空间依靠照明技术能够形成壮丽优美的夜晚景观，具有装饰和美化环境的作用，因而可以吸引人们的注意力，使人们产生对夜景喜爱的印象。夜晚的光环境与昼间的不同之点在于充分利用现代化的照明技术。实质上，夜景照明是利用照明技术结合建筑艺术处理而获得美丽的光环境的综合处理手法。其效果不仅能够解决城市中人们在夜晚的生活、交通、娱乐等功能问题，而且能够解决人们的心情愉快舒适的心理问题。因此，本文所谈的城市光环境艺术设计就是城市范围内的建筑室内外空间灯光艺术效果。

3 LED城市光环境艺术设计的特点

3.1 立足于空间环境

光是环境塑造、空间处理中不可缺少的重要因素。空间中有了光，才能发挥视觉功效，在空间中辨认人和物体的存在。同时，光也以空间为依托显现出它的状态、变化及表现力。路易斯康说过“设计空间就是设计光”也就是说光参与了空间的创造与再组织，空间通过光和影与周围环境形成不同层次的交互作用，丰富了空间内外的知觉深度，产生了不同的气质和意境。由于LED光环境的创新设计首先就是立足于空间环境的，因此，空间和环境因素就是进行LED光环境创新设计的立足点，一切LED光环境的创新设计都不能离开这个主要因素，依据空间环境结合LED的产品特点，以创新性的设计重新定义光在空间环境中的作用，这样的的创新是对于整个空间光环境的创新，而非某个具体的产品创新。如果脱离了空间环境，研究对象就转移到具体微观的灯具外观设计上了，所以，当代的LED光环境创新设计都首先考虑到空间要素和环境特点，从空间环境出发来设计光，甚至根据空间环境进行灯具产品的延伸设计。

3.2 发挥LED的技术特点

(1)绿色环保:在相同照明效果下，LED比传统光源节能80%以上。LED的环保效益更佳，光谱中没有紫外线和红外线，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源。

(2)寿命长:LED光源的寿命是传统光源使用寿命的10倍以上。

(3)光色多变换:LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理，形成不同光色组合，可实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。

(4)应用灵活:LED光源可以做成点、线、面各种形式的轻薄短小产品。

(5)控制方便:LED的控制极为方便，只要调整电流，就可以随意调光;不同光色的组合变化多端，利用时序控制电路，更能达到丰富多彩的动态变化效果。

3.3 注重空间尺度

LED光环境创新设计更强调光的尺度与体量，通过它来调节建筑、景观的空间尺度感，使城市夜景获得更好的视觉效果的同时也获得更舒适、更人性化的空间效果。目前，城市公共空间是LED光环境设计的主体，空间尺度较大。所以，在空间尺度的把握上一方面要加强建筑、景观、桥梁等城市公共空间光环境的整体感和尺度感，从而体现城市整体的光环境效果。另一方面，人在城市公共空间中活动时，光环境及其设施细部都蕴含着人性的尺度，因此，在设计光环境时也应当把人的尺度作为空间量度的标准，把人的行为特征作为光环境组织的依据，探索空间层次与光环境要素之间的组成比例关系，协调人与现代空间的生理和心理关系。例如法国里昂的灯光风车的尺度就很好的协调了河道、桥梁、河堤之间的空旷关系，使空间尺度更适合市民活动 (见图1)。

图1 法国里昂的灯光风车Fig.1 Light windmill in Lyon，France

3.4 跨专业协同创新

宏观的协同创新是指创新资源和要素有效汇聚，通过突破创新主体间的壁垒，充分释放彼此间“人才、资本、信息、技术”等创新要素活力而实现深度合作。LED光环境的协同创新主要是微观层面的协同与创新，通过汇总建筑设计、景观设计、雕塑艺术、产品设计、新媒体艺术、展示设计等多个专业的人才与专业知识，多专业协同研发具有创新性的LED光环境作品，使得这些作品不仅体现了光环境的创新，而且拓展了原有艺术形式的表现领域。例如在2011年法国里昂灯光节的一个作品中，整合了景观、雕塑、公共艺术、软件工程等多个专业，横跨道路搭建了一个网状构筑物，通过像小松鼠一样的灯光在道路两边的小广场之间来回跳跃，既解决了小广场的断裂感，又充满了视觉动感和童趣。这个作品虽然只是采用了多专业的基础技术，却艺术化的模糊了各个专业的边界，创造了新的LED光环境，从中不难看出，只有各专业协同，经过一番脑力激荡后创新之路才会越走越宽阔 (图2)。

图2 2011年法国里昂灯光节的作品之一Fig.2 One work of the Lighting Festival of Lyon，France in 2011

3.5 强调艺术表现

光环境创新设计更强调光的艺术表现力。光是一种造型手段，由于LED光源可以做成点、线、面各种形式的轻薄短小产品，所以，LED光环境创新设计与造型的结合就非常自由，无论是抽象的点、线、面、体，还是具象的各种造型，他都可以随心所欲的表现。而色彩的表现更是它的长处，通过混色可产生1600多万种颜色，形成不同光色的组合。光是一种材料，它不仅提高其他材料的质感和表现力，同时，其本身也可以像金属、石材一样作为空间的表皮，成为空间审美的主体。光也是一种媒介，一种载体。通过设计光源的色彩、造型、借鉴艺术学的对比、强弱、序列等设计手法，光大大地发展并丰富了造型艺术表现的语言，开拓了环境艺术的新境界。

3.6 吸引公众互动参与

传统的光环境设计专注于功能性照明，人是环境的被动参与者，而LED光环境艺术设计更强调光与人的互动性，吸引公众参与城市光环境的创造过程，从而加强了公众与城市环境之间的情感联系和公众作为城市环境的主人公意识。例如2012里昂灯光节设计的互动装置“floating lights”将灯光的概念转化成城市空间的游戏，让各个年龄层的公众都能参与到这个以灯光和色彩为基础的互动系统中。装置使用了两块10m×3m的低分辨率屏幕，它们由100个圆形彩色灯管组成，每个灯管中心有一个转换开关。参观者可以触摸这些彩灯，可以随心所欲的点亮或熄灭它们，还可以将装置上充满创意的留言、文字和图片带走，充分激发了观众的参与意识(见图3)。

图3 Floating lightsFig.3 Floating lights

4 LED城市光环境艺术设计的载体

4.1 公共建筑

不同于传统意义的建筑照明概念，LED在建筑中的创新设计是把LED光源与建筑结合在一起，整体设计、整体表现的艺术形式。我们常见的有二种表现形式，一种是通过利用LED的特点，把光源隐藏在建筑结构上，使得建筑成为一个巨大的灯具载体，见光不见灯，突出建筑结构之美。另一种是建筑设计的时候就把灯光作为主要的表现形式，通过设计特殊的建筑结构和光效，丰富建筑设计语言，突出建筑光效，使建筑成为灯光艺术的载体，成为城市的夜景地标。例如奥地利的现代船坞俱乐部(Nordwesthaus)，因为外部造型极其简单，只是一个立方体，就是通过LED灯光的变化才体现出了内部结构的美感，某种程度上来说，内部的树状结构其实就是作为受光面而存在的，只有光才能赋予它如此丰富的层次感 (图4)。

4.2 城市景观

图4 NordwesthausFig.4 Nordwesthaus

城市景观在城市空间中相对永久性的设置让它们与城市文化的联系更为紧密。不同于传统城市照明与城市景观、公共艺术之间的关系，LED在城市景观中的应用不是对已经做好的城市景观、公共艺术进行后期的灯光追加和润色，它从设计之初就将光视为艺术创作的直接媒介。例如瑞士日内瓦的一个城市光景观艺术项目，为了让老城区中一片靠近日内瓦湖的广场重新散发活力，艺术家设计了一件名为“Place du Molard”的作品。在广场和周围街道的地面嵌入多达1800块与广场铺装尺寸一致的发光玻璃砖。这些玻璃砖的每一块上面都刻有来自于六种不同的欧盟官方语言文字，例如“早上好”、“晚上好”等短语。它们呈不规则状散落在地面，越靠近湖边数量越密集。走在白天的广场上，我们几乎不会发现作品的存在。但是一到入夜，这些发光的玻璃砖所产生的点点光芒恰似湖水在月光下泛着的粼粼波光，让人仿佛置身于湖面。人们很享受这种安逸而神秘的环境氛围，广场也重新成为人们喜爱的聚会和聊天的场所。充满视觉美感的LED光景观设计使这里不仅成为了城市客厅，同时也成为了城市名片 (图5)。

图5 Place du MolardFig.5 Place du Molard

4.3 新媒体展示

新媒体艺术是一种以“光学”媒介和电子媒介为基本语言的新艺术学科门类。它利用计算机技术、通讯技术、人工智能的知识表达技术等实现文字、数字、图像、声音等文献信息数据非线性组织的一种技术。它的特点是使用者经由和作品之间的直接互动，参与改变了作品的影像、造型、甚至意义，通过触摸、空间移动、发声等不同的方式来引发作品的转化。由于LED的出现，许多当代的新媒体艺术家都以LED为载体作为触发作品的互动形式和表现形式。艺术家鲁斯嘉德工作室的作品《沙丘》是一件LED互动回应装置，当你穿行于这件作品之中时，轻抚芦杆与《沙丘》互动，它会作做出反应，用LED灯点亮的芦杆对观者的运动与触摸做出反应，营造出一种千变万化、让人沉浸于其中的环境。又例如伦敦维多利亚阿伯特博物馆的发光交互装置作品"Volume"，它由一系列的光柱组成，具有很好的体验交互功能，可根据人的行动而发出一系列视觉和声音感应，当你的形体动作与volume交互时，你将体会到非凡的声光享受，从而成为John Madejski花园里美妙的一景 (图6)。

图6 发光交互装置作品:VolumeFig.6 Light interaction installment work:Volume

4.4 城市雕塑与公共艺术

传统的光雕塑一般以建筑物或构造物为造型的基础或依托，采用光照投射的方法来构成光的形体，或者用强化轮廊的方式来表现，总体上是以雕塑+灯光来呈现雕塑作品的。随着艺术家对于LED的了解，现在，他们更多的是利用各种光源及光学材料创作出具有三维视觉效果的雕塑作品。例如2012法国里昂灯光节和2011广州国际灯光节的光雕塑作品可以说是材料与LED的完美结合，雕塑与LED相互依赖共生共存 (图7、图8)。

图7 2012法国里昂灯光节光雕塑作品Fig.7 Light sculpture of the Lighting Festival of Lyon，France in 2012

图8 2011广州国际灯光节光雕塑作品Fig.8 Light sculpture of the Guangzhou International Lighting Festival in 2011

5 LED城市光环境艺术设计的作用

5.1 提升城市形象

近年来中国城市照明发展很快规模之大举世瞩目，北京奥运会，上海世博会的成功举办充分提升了中国各大城市的城市形象。对我国的LED城市光环境的发展更是起到了巨大的推动作用。目前，国内若干城市已经意识到开发城市夜晚灯光景观的重要性，如广州已经在全国率先推出了广州国际灯光节，通过对城区内的选点进行灯光设计，重塑了城市夜晚景观，推动了经济和文化发展，大大提升了广州的城市形象。好的城市光环境不仅有助于加强城市文化环境特色，提升城市形象、还可以促进旅游业的兴盛和商业的繁荣，甚至已经成为推广城市国际形象的发展策略，以文化艺术带动城市经济发展 (图9)。

图9 广州国际灯光节:生命之树Fig.9 The Tree of Life in the Guangzhou International Lighting Festival

5.2 提高生活品质、满足居民精神需求

美国著名的城市规划专家—凯文·林奇 (Kevin Lynch)说:“我们不应把城市仅仅看成自身存在的事物，而应该将其理解为由它的市民感受到的城市。”光环境艺术设计正是这样一种让人可以亲切地感受城市、体验城市、欣赏城市的方式。这些城市光环境艺术作品之所以受到人们的喜爱，除了每年在内容上不断推陈出新，另外很重要的一个原因是因为它将现代科技巧妙地融入到城市照明之中。声光电技术的综合运用加之艺术家丰富的想象力与创造力，灯光的艺术表现力得到了极大的拓展。用流动和富于变幻的光影叠加在城市灯光载体之上，在人们享受这场视觉豪华盛宴的同时，城市文化已经在不知不觉中以光影为媒介投射在到场的每一个人的心中。

6 结语

相比欧美发达国家，目前国内在这一领域的理论研究还相对较弱，处于一个由无序到系统化的过渡阶段。一方面，城市光环境的设计手法上比较单一，相对而言更注重城市光环境的实用功能，对城市照明的理解更多关注功能层面，较少关注通过光环境艺术设计来营造城市生活空间、提升城市文化品质进而打造城市形象。另一方面，以LED为代表的低碳节能新型光源的使用刚刚开始普及，由于城市光环境艺术设计缺乏有力的理论指导，导致城市出现了很多问题。因此，我们必须紧跟时代发展，领会落实十八大新精神，提升城市光环境质量，依据视觉艺术以及其他相关学科的理论对光环境进行深入的探讨研究与创新，及时为我国城市光环境艺术设计实践提供理论指导。

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