Fraktale Grafiken: Beschreibung, Beispiele, Formate, Vor- und Nachteile

Mathematik ist buchstäblich von Harmonie durchdrungen, und fraktale Grafiken sind eine direkte Bestätigung dafür. Die Wissenschaft ist in der Erschaffung jedes Elements präsent, so dass sie die ganze Schönheit widerspiegelt.

Ersteller von Fraktalgeometrie, ProfessorMalderbrot schrieb in seinen Büchern, dass es sich bei den fraglichen Grafiken nicht nur um sich wiederholende Bilder handelt. Dies ist die Struktur jedes Lebewesens oder Objekts auf dem Planeten, lebend und nicht lebend. DNA ist zum Beispiel die Basis, eine Integration. Aber wenn sich der Code wiederholt, erscheint eine Person.

Grundlagen der Fraktalgrafik

Was ist fraktale Grafik? Dies ist eine oder mehrere geometrische Formen, von denen jede der anderen ähnlich ist. Das heißt, das Bild besteht aus identischen Teilen.

Das Wort "Fraktal" selbst kann verwendet werden, wenn die Form eine oder mehrere dieser Eigenschaften aufweist:

• Nicht-triviale Struktur.Wenn ein kleines Detail des gesamten Bildes angezeigt wird, ähnelt das Fragment der gesamten Zeichnung. Das Hochskalieren führt nicht zu einer Verschlechterung. Das Bild bleibt immer gleich komplex.
• Jeder Teil der Figur ist selbstähnlich.
• Es gibt eine mathematische Dimension.
• Konstruiert durch Wiederholung.

Viele Objekte natürlichen oder künstlichen Ursprungs sind mit den Eigenschaften von Fraktalen ausgestattet. Dazu gehören die Kreislaufsysteme von Mensch und Tier, Kronen und Wurzeln von Bäumen und so weiter.

Fraktale Computergrafik wirdbeliebt, weil Schönheit und Realismus durch eine einfache Konstruktion mit entsprechender Ausrüstung erreicht werden können. Sie müssen nur die richtige mathematische Formel einstellen und die Anzahl der Wiederholungen angeben.

Wie erstelle ich ein fraktales Grafikelement?

Die Erstellung von Fraktalgrafiken variiert inje nach Klassifikation: geometrisch, algebraisch oder stochastisch. Trotz des Unterschieds bleibt die Summe immer gleich. Da fraktale Grafiken mit Geometrie beginnen, sollten Sie erwägen, sie anhand eines geeigneten Beispiels zu erstellen:

1. Stellen Sie eine Bedingung ein. Dies ist die Form, auf der das gesamte Bild basiert.
2. Definieren Sie ein Verfahren. Es verändert den Zustand.
3. Holen Sie sich ein geometrisches Fraktal.

Normalerweise wird eine Nullbedingung als Dreieck dargestellt.

Um ein Image zu erstellen, müssen Sie zwei anwendenVerfahren. Zuerst DrawTriangle. Es bildet ein Dreieck aus benutzerdefinierten Punkten. Zweitens DrawGenerator. Es gibt die Anzahl der Punkte an. Jeder Vorgang kann mehrmals oder unbegrenzt wiederholt werden. Das numerische Argument n wird verwendet, um diese Metrik zu bestimmen.

Andere Aktionen mit fraktalen Grafiken

Nachdem das Element der fraktalen Grafik erstellt wurde, können Sie damit verschiedene zusätzliche Aktionen ausführen:

• Dreht und dehnt sich. Dadurch erhöhen sich die einzelnen Details der Zeichnung oder sie nehmen die Form an, die der Benutzer benötigt.
• Gruppieren von Objekten. Normalerweise wird diese Funktion verwendet, um den gewünschten Maßstab zuzuweisen.
• Farbkonvertierung. Das Bild kann in jedem Farbton eingefärbt werden, den Ton angeben.
• Ändern der Form des gesamten Objekts oder einzelner Teile.

Es muss daran erinnert werden, dass Bilder eines FraktalsDiagramme sind letztlich unmöglich vorherzusagen. Wenn das Dreieck zu stark vergrößert wird, wird die Ansicht unwirklich, der Benutzer sieht nur ein schwarzes Fenster. Wenn die gewünschte Textur gefunden ist, müssen alle Änderungen in der Mindestbestellmenge durchgeführt werden, wobei ständig eine gültige Version beibehalten wird.

Erzeugungsprogramme

Es gibt keine solche Person, die nicht angezogen wärefraktale Grafiken. Die an seiner Erstellung beteiligten Programme werden in großer Zahl vorgestellt. Daher ist es notwendig, die für Anfänger am besten geeigneten auszuwählen.

Das Produkt von Art Dabbler repräsentiert das BesteOption, wenn sich der Benutzer noch nicht mit seinen Steuern befasst hat. Hier können Sie nicht nur Grafiken beherrschen, sondern auch lernen, am Computer zu zeichnen. Weitere Vorteile sind ein geringer Speicherbedarf und eine intuitive Benutzeroberfläche.

Ein weiteres Programm ist Ultra Fractal.Es konzentriert sich bereits auf die Arbeit von Profis, es wird für Anfänger schwierig sein, es zu verstehen. Die Oberfläche ist hier recht komplex, aber die Hersteller haben sie am Beispiel von regulärem Photoshop umgesetzt. Wenn sich der Benutzer mit diesem Programm beschäftigt hat, wird er die Schaltflächen schnell herausfinden. Die Besonderheit von Ultra Fractal besteht darin, dass hier nicht nur fraktale Grafiken als Standard- und reguläres Bild ausgeführt werden, sondern auch Animationen. Formeln zum Erstellen sind beigefügt, der Benutzer kann jedoch bei Bedarf seine eigenen verwenden.

Bestehende Formate

Fraktale Grafikformate bestimmen die Form undMöglichkeit zum Speichern von Dateidaten. Einige von ihnen enthalten viele Informationen. Daher müssen sie komprimiert werden. Außerdem sollte dies nicht per Archivierung geschehen, sondern direkt in der Datei. Bei richtiger Auswahl erfolgt die Komprimierung automatisch. Für dieses Verfahren gibt es mehrere Algorithmen.

Wenn der Benutzer eine Anwendung hat, die größtenteils in einer Farbe gehalten ist, ist es sinnvoll, die Formate BMP und PCX zu verwenden. Die Reihenfolge sich wiederholender Werte wird hier ersetzt.

Es ist logisch, ein Diagramm, das sehr selten ist, aber immer noch in fraktalen Grafiken verwendet wird, in TIFF oder GIF zu platzieren.

Einige der Formate sind universell.Das heißt, sie können in den meisten Editoren angezeigt werden. Wenn dem Benutzer jedoch eine hochwertige Bildverarbeitung wichtig ist, müssen Sie das Originalprogramm verwenden.

Fraktale Formate werden von Browsern nicht unterstützt. Aus diesem Grund wird ihre Transformation durchgeführt, wenn ein Upload auf diese oder jene Site erforderlich ist.

Anwendungsbereiche

Die Verwendung fraktaler Grafiken kann als praktisch allgegenwärtig bezeichnet werden. Außerdem wird dieser Bereich ständig erweitert. Derzeit sind folgende Bereiche zu erkennen:

1. Computergrafik. Reliefs und Naturobjekte werden realistisch dargestellt. Dies wird bei der Erstellung von Computerspielen verwendet.
2. Börsenanalyse. Fraktale werden hier verwendet, um Wiederholungen zu markieren, die später den Händlern in die Hände spielen.
3. Naturwissenschaften. In der Physik werden nichtlineare Prozesse mit fraktalen Grafiken modelliert. In der Biologie beschreibt es den Aufbau des Kreislaufsystems.
4. Komprimierung von Bildern, um die Informationsmenge zu reduzieren.
5. Aufbau eines dezentralen Netzwerks. Fraktale bieten direkte Konnektivität anstelle einer zentralen Regulierung. Dadurch wird das Netzwerk widerstandsfähiger.

Im Moment ist es die Praxis, Fraktale bei der Herstellung verschiedener Geräte zu verwenden. So wurde beispielsweise bereits eine Pipeline ins Leben gerufen, um Antennen zu bauen, die Signale perfekt empfangen.

Beispiele

Beispiele für fraktale Grafiken sind üblich ausprimitive bis sehr komplexe sich wiederholende Elemente. Eine Besonderheit dieser Art ist, dass das Bild ausschließlich aus Ausrufe- oder Fragezeichen bestehen kann.

Standardmäßige, aber relativ komplexe Beispiele für computergenerierte Fraktalgrafiken sind Wolken, Berge, Küsten und so weiter. Sie werden oft verwendet, um Spiele zu erstellen.

Das einfachste Beispiel ist die Koch-Kurve.Erstens hat es keine bestimmte Länge und wird unendlich genannt. Zweitens fehlt hier die Glätte völlig. Daher ist es unmöglich, eine Tangente zu konstruieren.

Vorteile und Nachteile

Kürzlich erhielt seine Verteilungfraktale Grafiken. Seine Vor- und Nachteile sind zu vage, da es keine normale theoretische Grundlage gibt. Die Terminologie und die Prinzipien ihrer Verwendung werden nicht vollständig verstanden, obwohl sie effektiv sind und funktionieren.

Die Vorteile von fraktalen Grafiken liegen in mehreren Faktoren:

1. Kleine Größe für eine skalierte Zeichnung.
2. Der Skalierung sind keine Grenzen gesetzt, die Komplexität des Bildes lässt sich unendlich steigern.
3. Es gibt kein anderes Werkzeug wie dieses, mit dem Sie komplexe Formen erstellen können.
4. Realismus.
5. Einfaches Erstellen von Kunstwerken.

Die Nachteile von fraktalen Grafiken sind ebenfalls vorhanden.Erstens kann man hier nicht auf einen Computer verzichten. Darüber hinaus wird der Prozessor umso mehr belastet, je länger die Anzahl der Wiederholungen ist. Dementsprechend ist nur eine hochwertige Computerausrüstung in der Lage, die Konstruktion komplexer Bilder zu bewältigen.

Zweitens gibt es Einschränkungen in den ursprünglichen mathematischen Zahlen. Einige Bilder können nicht mit Fraktalen erstellt werden.

Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen Fraktal und Vektor

Vektor- und Fraktalgrafiken unterscheiden sich stark voneinander:

1. Durch das Codieren von Bildern. Ein Vektor verwendet die Konturen verschiedener geometrischer Formen, ein Fraktal ist eine mathematische Formel, die auf einem Dreieck basiert.
2. Per Antrag. Der Vektor wird überall dort verwendet, wo Sie eine klare Kontur benötigen. Fraktale Grafiken sind spezialisierter und haben ihren Weg in die Mathematik und Kunst gefunden.
3. Durch Analoga. Vektoranaloga sind Folien oder Funktionen in Diagrammen. Bei Fraktalen sind dies Schneeflocken oder Kristalle.

Trotz der Vielfalt der Besonderheiten werden diese beiden Grafikarten durch die Bildqualität vereint. Es bleibt unabhängig von der Zoomstufe gleich.

3D, Vektor, Raster, FraktalGrafiken sind in einer Sache ähnlich - sie werden alle häufig zur Lösung verschiedener Computerprobleme verwendet. Um ein wirklich hochwertiges Bild zu erhalten, müssen Sie jeden von ihnen verwenden.

Einzigartige Eigenschaften von Fraktalen

Fraktale Grafiken haben keine Analoga.Sie ist auf ihre Art einzigartig. Erstens kann ein kleiner Abschnitt davon auf einmal über die gesamte Zeichnung oder das gesamte Bild erzählen. Informationen über das gesamte Fraktal sind verfügbar, da er ist sich selbst ähnlich.

In der Mitte eines Bildes im Zusammenhang mitfür diese Art von Grafiken befindet sich ein gleichseitiges Dreieck. Alle anderen Details der Figur sind entweder Teile davon oder verkleinerte/vergrößerte Kopien. Das heißt, ein bestimmtes Element ist an der Bildkomposition beteiligt.

Um fraktale Grafiken zu verwenden, benötigen Sie keine Objekte, die im Speicher des Computers gespeichert sind. Sie können mit der Erstellung beginnen, wenn Sie nur eine mathematische Formel zur Hand haben.

Fazit

Fraktale Grafiken sind sehr realistisch.Dies geschieht, weil seine Details und Elemente ständig in der Umgebung einer Person gefunden werden - Berge, Wolken, Meeresküsten, verschiedene Naturphänomene. Einige von ihnen bleiben ständig im gleichen Zustand, wie Bäume, felsige Gebiete. Der Rest verändert sich ständig, wie eine flackernde feurige Flamme oder Blut, das sich durch die Gefäße bewegt.

Entwicklung fraktaler Technologien heuteTag ist einer der fortschrittlichen Bereiche der Wissenschaft. Es wird nicht nur in der Computergrafik verwendet. Wenn es den Wissenschaftlern gelingt, ihrem Wesen auf den Grund zu gehen, wird ein Mensch diese Welt vielleicht viel besser verstehen.