医用解剖学与艺用解剖学引入三维动画的研究

　　一、医用解剖学与艺用解剖学的联系与区别

　　人类最早获取解剖学的知识是在祭祀、打猎、身体受伤等偶然状况下观察到的。随着社会的发展，人类开始了对解剖学知识的探求，有目的地研究人体构造，逐渐发展成一项专门的学科—人体解剖学。现代人体解剖学奠基人维萨里在他的代表作《人体的构造》中说，人体解剖学有两个重要分支，分别是医用解剖学和艺用解剖学，人体解剖学是医学和艺术发生关联彼此亲近的重要桥梁。艺用解剖学与医用解剖学的分界是由于文艺复兴时期从事解剖学研究者的身份不同而最后确立的。

　　艺用解剖学诞生在文艺复兴时期。以米开朗琪罗和达·芬奇为代表的艺术家们解剖了大量的尸体并且进行了关于人体解剖的研究，积累了丰富的人体构造知识并成功运用在艺术创作中。达·芬奇在人体解剖学上花费了大量的时间和精力，他的解剖绘画习作以及其中的注释都是与解剖尸体共同进行的。其后的拉斐尔、鲁本斯、丢勒等艺术家也都对解剖学作了深入的研究。16世纪文艺复兴以后，人体解剖学在艺术领域得到广泛的重视，艺术家们把人体解剖学作为研究艺术的必修课。

　　在文艺复兴的时代，医用解剖学和艺用解剖学有着不可分割的同一性。维萨里《人体构造》一书中的解剖图谱由于没有区别医学与艺术的意识而带有强烈的艺术色彩，解剖图有固定的人物姿态甚至表情，颇具人性化的特点，很多图谱都是由当时的著名画家完成的。今日的医用解剖学丧失了艺术和人性化的追求，这种标准化、程式化的追求使科学和艺术成为矛盾。达·芬奇在这方面给我们做了很好的榜样。他集医用解剖和艺用解剖于一身，不仅制作了大量的人体解剖图，并且把丰富的解剖学知识运用在艺术创作中，他的作品《怀孕的子宫》就是一幅可以称之为“医学解剖”的解剖学图谱。

　　医用解剖学和艺用解剖学是具有同一性的，但是我们也不能忽视这两者的根本区别。首先是理论的区别：医用解剖学是以科学的方法和严谨的态度，本着深入了解人类自身的目的，研究人类生命活动和外界环境的关系，疾病的防治，延长寿命和提高劳动力等目的，用实验研究、现场调查和临床观察的方法揭示和发现人体奥秘的科学。而艺用解剖是以科学为依据，从艺术的角度出发，在了解人体解剖和结构的基础上，侧重于对肌肉和骨骼，人体空间关系和运动生活规律的研究。艺用解剖学可以对艺术家的艺术创作提供理论上的帮助，它是视觉的艺术。艺用解剖与医用解剖学在研究过程中也有所不同：第一是研究对象的不同。医学解剖侧重于人体的身体机能研究，通过解剖将人体系统做显微显示和细胞结构分析。艺用解剖注重人体的比例、空间、活动规律的研究。第二是研究方法不同。

　　医用解剖主要分为尸体解剖和进行生理实验，艺用解剖是在尸体解剖的基础上注重人体活动规律的观察。第三是研究目的不同。医用解剖最终目的是要解释人体结构的生理功能，以达到疾病防治等医学目的。而艺用解剖是揭示人体外形的变化规律，体现艺术家的内在情感和艺术修养。

　　二、人体解剖学在艺术实践中的应用

　　人体是大自然的完美作品，其中所蕴含的艺术美感不言而喻，因此有史以来就与艺术家和他们的作品结下不解之缘。从早期的原始艺术至今，产生了很多令人感动和震撼的艺术作品。解剖学有着悠久的历史，而想要得到系统全面的解剖知识，对人体的构造有清楚地认识，就必须系统地进行尸体解剖。古希腊雕塑家波利克里托斯在《法则》一书中系统地阐述了人体比例和动态规律，并且解释了如何使人体形象富有艺术表现力。公元1 世纪，建筑家维特鲁威著有《建筑十书》，他认为人的四指是手掌的宽度，二十四掌是人体的总长度，并把这种比例应用在建筑学中。可见，早在古希腊时期人们已经把人体解剖学运用在艺术领域。人体解剖学的最终确立是在文艺复兴时期，此时的艺术家们热衷于将掌握的解剖学知识充分体现运用在艺术作品中，雕塑家米开朗琪罗就是其中的杰出代表。米开朗琪罗赋予了人体重大的艺术意义，并且用一生的时间去研究人体的美，他将人体由一个实现理想的途径变为表达情感的途径。在绘画过程中，他抓住了人体的运动规律和结构焦点，并懂得如何运用解剖学知识表现人的内在精神力量。

　　毫无疑问地说，艺术与医学是一个并不矛盾的概念，它们曾经在一个平台上被综合利用，从医学诞生到文艺复兴时期一直存在。而人体解剖学是医学和艺术的亲密联系，人体一直是艺术家和医学家们研究的核心。我们要充分肯定人体解剖在艺术领域的重要性，只有掌握科学系统的解剖学知识，结合情感表达和想象力，才能令作品有更强的说服力和艺术感染力。

　　三、三维动画在艺用解剖学与医用解剖学领域的具体应用

　　传统的人体解剖是通过实验，结合标本模型和各种书籍等工具使研究者获得解剖学信息的。然而随着社会发展的需要，标本严重缺乏和人体解剖实验的条件限制使得三维动画逐渐发展起来，成为一门跨学科的综合集成技术。三维动画是利用计算机形成逼真的视、听、触觉，使人可以对虚幻的立体世界得到体验和感受。想要将人体模型以三维动画的形式呈现在电脑上，首先要进行三维动画人体标本数据的获取和模型的构建。这种模型的建立需要有精确的三维场景数据，数字化人体研究的开展为构建三维解剖学提供了相应的技术支撑。这种研究把各种人体断面数据在计算机中整合成立体的图像，构成人体形态信息研究的平台，从而建立三维的立体模型。研究者可以在这种立体模型上进行放大、旋转和移动，通过对这种逼真模型的观察，可以清楚了解人体结构和空间关系。三维人体解剖模型的应用解决了目前标本紧缺的情况，还可以实现远程教育和资源共享。

　　要实现这种三维动画在解剖领域的广泛应用，就必须获得计算机软件和硬件的支持。在硬件方面，需要高性能的计算机和周边设备的完好组合，要有大容量的数据存储、处理设备和图像输入输出设备等以组成可以互相协调合作的运行系统。在软件方面则需要开发平台软件、三维现实投影显示软件和系统应用软件等。在三维解剖动画构建完成后，研究者可以观察直观地解剖图像，利用专业的三维手术器械，依据精确的数据定位来完成模拟解剖的动作，感受人体组织的各种质感。三维动画在解剖学中的应用有利于提高研究质量，加速研究成果的产生，为广大艺术和医学工作者提供便利的条件，将对传统艺术与医学解剖教学和研究的方法产生深刻的影响。

　　几个世纪以来，广大艺术和医学工作者对人性本质的研究做着不懈的努力，人体解剖学是医学和艺术最为亲近的结合。而三维动画在人体解剖中的应用为我们研究解剖学提供了便利的条件，具有较高的社会文化和科学价值，对艺用解剖学和医用解剖学的发展起到了积极促进作用，从而具有广阔的发展前景。