/ / Фрактална графика: описание, примери, формати, предимства и недостатъци

Фрактална графика: описание, примери, формати, предимства и недостатъци

Математиката е буквално пропита с хармония, а фракталната графика е пряко потвърждение за това. Науката присъства при създаването на всеки негов елемент, така че отразява цялата красота.

Създател на фрактална геометрия, професорМалдерброт пише в книгите си, че въпросните графики не са просто повтарящи се изображения. Това е структурата на всяко същество или обект на планетата, живи и неживи. Например ДНК е основата, една интеграция. Но ако кодът започне да се повтаря, тогава се появява човек.

Основи на фракталната графика

Какво е фрактална графика? Това е една или повече геометрични фигури, всяка от които е подобна на другата. Тоест изображението се състои от еднакви части.

фрактална графика
Самата дума „фрактал“ може да се използва, ако формата има едно или повече от тези свойства:

  • Нетривиална структура.Когато се гледа малък детайл от цялото изображение, фрагментът е подобен на целия чертеж. Увеличаването не води до деградация. Изображението винаги остава еднакво сложно.
  • Всяка част от фигурата е подобна на себе си.
  • Има математическо измерение.
  • Изграден чрез повторение.

Много обекти с естествен или изкуствен произход са надарени със свойствата на фрактали. Те включват кръвоносните системи на хора и животни, короните и корените на дърветата и т.н.

Фракталната компютърна графика ставапопулярен, защото красотата и реализмът могат да бъдат постигнати чрез проста конструкция с помощта на подходящо оборудване. Просто трябва да зададете правилната математическа формула и да посочите броя на повторенията.

Как да създам фрактален графичен елемент?

Създаването на фрактална графика ще варира вв зависимост от класификацията му: геометрична, алгебрична или стохастична. Въпреки разликата, общата сума винаги ще бъде една и съща. Тъй като фракталната графика започва с геометрия, трябва да помислите за създаването й, като използвате подходящ пример:

  1. Задайте условие. Това е формата, върху която ще се основава цялото изображение.
  2. Определете процедура. Той трансформира условието.
  3. Вземете геометричен фрактал.

Обикновено нулевото условие се представя като триъгълник.

примери за фрактална графика
За да изградите изображение, трябва да приложите двепроцедури. Първо, DrawTriangle. Той изгражда триъгълник от посочени от потребителя точки. Второ, DrawGenerator. Той показва броя точки. Всяка процедура може да се повтаря няколко пъти или за неопределено време. Числовият аргумент n се използва за определяне на този показател.

Други действия с фрактална графика

След като елементът на фракталната графика е създаден, можете да извършвате различни допълнителни действия с него:

  • Обръща се и се разтяга. Това увеличава отделните детайли на чертежа или те приемат формата, от която се нуждае потребителят.
  • Групиране на обекти. Обикновено тази функция се използва за задаване на желаната скала.
  • Преобразуване на цветове. Изображението може да бъде оцветено във всеки нюанс, задайте тон.
  • Промяна на формата на целия обект или отделни части.

Трябва да се помни, че изображенията на фракталграфиките в крайна сметка са невъзможни за предвиждане. Когато триъгълникът е увеличен твърде много, изгледът ще бъде нереален, потребителят ще види само черен прозорец. Когато се намери желаната текстура, всички промени в нея трябва да се извършват в минимален ред, като постоянно се поддържа валидна версия.

Генерационни програми

Няма такъв човек, който да не бъде привлеченфрактална графика. Програмите, участващи в създаването му, са представени в голям брой. Ето защо трябва да подредите най -подходящите за начинаещи.

фрактални графични формати
Продуктът на Art Dabbler представлява най -добротоопция, ако потребителят преди това не се е занимавал с данъците си. Тук можете не само да овладеете графики, но и да се научите да рисувате на компютър. Други предимства включват ниска памет и интуитивен интерфейс.

Друга програма е Ultra Fractal.Той вече е фокусиран върху работата на професионалистите, за начинаещите ще бъде трудно да го разберат. Интерфейсът тук е доста сложен, но производителите са го приложили, използвайки примера на обикновен Photoshop. Ако потребителят се е занимавал с тази програма, той бързо ще разбере бутоните. Особеността на Ultra Fractal е, че не само фракталната графика се изпълнява тук като стандартно и редовно изображение, но и анимация. Формулите за съставяне са приложени, но ако е необходимо, потребителят може да използва свои собствени.

Съществуващи формати

Фракталните графични формати определят формата иначин за съхранение на файлови данни. Някои от тях включват много информация. Следователно те трябва да бъдат компресирани. Освен това това не трябва да става чрез архивиране, а директно във файла. Ако го изберете правилно, компресията ще се извърши автоматично. Има няколко алгоритма за тази процедура.

Ако потребителят има приложение, повечето от които се съхраняват в един цвят, тогава е разумно да се използват BMP и PCX формати. Последователността от повтарящи се стойности се заменя тук.

създаване на фрактална графика
Логично е да поставите диаграма, която е много рядка, но все още използвана във фракталната графика, в TIFF или GIF.

Някои от форматите са универсални.Тоест те могат да се видят в повечето редактори. Но ако висококачествената обработка на изображения е важна за потребителя, тогава трябва да използвате оригиналната програма.

Фракталните формати не се поддържат от браузърите. Ето защо тяхната трансформация се извършва, ако има нужда от качване на този или онзи сайт.

Области на приложение

Използването на фрактална графика може да се нарече практически повсеместно. Освен това тази област непрекъснато се разширява. В момента могат да се отбележат следните области:

  1. Компютърна графика. Релефи и природни обекти са изобразени реалистично. Това се използва при създаването на компютърни игри.
  2. Анализ на фондовия пазар. Тук фракталите се използват за маркиране на повторения, които по -късно ще изиграят в ръцете на търговците.
  3. Естествени науки. Във физиката нелинейните процеси се моделират с помощта на фрактална графика. В биологията той описва структурата на кръвоносната система.
  4. Компресиране на изображения, за да се намали количеството информация.
  5. Създаване на децентрализирана мрежа. Фракталите осигуряват директна свързаност, а не централно регулиране. Следователно мрежата става по -устойчива.

В момента практиката за използване на фрактали при производството на различно оборудване. Например, вече е стартиран тръбопровод за създаване на антени, които получават перфектно сигнали.

примери

Примерите за фрактална графика са често срещани отпримитивни към много сложни повтарящи се елементи. Уникална особеност на този тип е, че картината може да бъде съставена изключително от удивителен или въпросителен знак.

плюсове и минуси на фракталната графика
Стандартни, но сравнително сложни примери за компютърно генерирана фрактална графика са облаци, планини, морски брегове и т.н. Те често се използват за създаване на игри.

Най -простият пример е кривата на Кох.Първо, той няма определена дължина и се нарича безкраен. Второ, гладкостта тук напълно липсва. Следователно е невъзможно да се изгради касателна линия.

Плюсове и минуси

Наскоро получи разпространението сифрактална графика. Неговите предимства и недостатъци са твърде неясни, тъй като няма нормална теоретична основа. Терминологията и принципите на нейното използване не са напълно разбрани, въпреки факта, че са ефективни и работещи.

Предимствата на фракталната графика се крият в няколко фактора:

  1. Малък размер за мащабирана рисунка.
  2. Мащабирането няма край, сложността на картината може да се увеличава безкрайно.
  3. Няма друг подобен инструмент, който да ви позволява да създавате сложни форми.
  4. Реализъм.
  5. Лесно за създаване на произведения на изкуството.

Недостатъците на фракталната графика също са налице.Първо, не можете без компютър. Освен това, колкото по -дълъг е броят на повторенията, толкова повече процесор е натоварен. Съответно, само висококачественото компютърно оборудване е в състояние да се справи с изграждането на сложни изображения.

програма за фрактална графика
Второ, има ограничения в оригиналните математически цифри. Някои изображения не могат да бъдат създадени с помощта на фрактали.

Прилики и разлики между фрактал и вектор

Векторната и фракталната графика са много различни една от друга:

  1. Чрез кодиране на изображения. Вектор използва контурите на различни геометрични форми, фракталът е математическа формула, базирана на триъгълник.
  2. По заявка. Векторът се използва навсякъде, където трябва да получите ясен контур. Фракталната графика е по -специализирана и е намерила своя път в математиката и изкуството.
  3. По аналози. Векторните аналози са слайдове или функции на графики. За фракталите това са снежинки или кристали.

Въпреки разнообразието от отличителни черти, тези два вида графики са обединени от качеството на изображението. Той остава същият, независимо от нивото на увеличение.

3D, вектор, растер, фракталграфиките са сходни в едно - всички те се използват широко при решаване на различни компютърни проблеми. За да получите наистина висококачествено изображение, трябва да използвате всеки от тях.

Уникални характеристики на фракталите

Фракталните графики нямат аналози.Тя е уникална по свой собствен начин. Първо, една малка част от него може да разкаже за цялата рисунка или изображение наведнъж. Информация за целия фрактал е налична, тъй като той е подобен на себе си.

В центъра на всяко изображение, свързано сза този тип графики се намира равностранен триъгълник. Всички други детайли на фигурата са или части от нея, или намалени / увеличени копия. Тоест, един специфичен елемент участва в съставянето на изображението.

приложение на фрактална графика
За да използвате фрактална графика, не се нуждаете от никакви обекти, съхранявани в паметта на компютъра. Можете да започнете да създавате само с една математическа формула под ръка.

заключение

Фракталната графика е много реалистична.Това се случва, защото неговите детайли и елементи постоянно се намират в средата на човек - планини, облаци, морски брегове, различни природни явления. Някои от тях остават постоянно в едно и също състояние, като дървета, скалисти участъци. Останалите се променят постоянно, като трептящ огнен пламък или кръв, движеща се по съдовете.

Развитие на фракталните технологии днесден е една от прогресивните области на науката. Използва се не само в компютърната графика. Може би, ако учените успеят да стигнат до дъното на същността си, човек ще започне да разбира този свят много по -добре.