/ / Fraktāļu grafika: apraksts, piemēri, formāti, priekšrocības un trūkumi

Fraktāla grafika: apraksts, piemēri, formāti, priekšrocības un trūkumi

Matemātika burtiski ir piesātināta ar harmoniju, un fraktāļu grafika tam ir tiešs apstiprinājums. Zinātne ir katra tā elementa radīšanā, tāpēc atspoguļo visu skaistumu.

Fraktāļu ģeometrijas radītājs, profesorsMalderbrots savās grāmatās rakstīja, ka attiecīgā grafika nav tikai attēlu atkārtošana. Tā ir jebkura radījuma vai objekta uz planētas struktūra, dzīva un nedzīva. Piemēram, DNS ir pamats, viena integrācija. Bet, ja kods sāk atkārtoties, parādās cilvēks.

Fraktāļu grafikas pamati

Kas ir fraktāļu grafika? Šī ir viena vai vairākas ģeometriskas formas, no kurām katra ir līdzīga otrai. Tas ir, attēls sastāv no identiskām daļām.

fraktāļu grafika
Vārdu "fraktālis" var izmantot, ja formai ir viena vai vairākas no šīm īpašībām:

  • Netriviāla struktūra.Kad tiek apskatīta neliela visa attēla detaļa, fragments ir līdzīgs visam zīmējumam. Palielināšana nerada degradāciju. Attēls vienmēr paliek vienlīdz sarežģīts.
  • Katra figūras daļa ir līdzīga sev.
  • Ir matemātiska dimensija.
  • Izveidots, atkārtojot.

Daudzi dabiskas vai mākslīgas izcelsmes objekti ir apveltīti ar fraktāļu īpašībām. Tie ietver cilvēku un dzīvnieku asinsrites sistēmas, koku vainagus un saknes utt.

Fraktālā datorgrafika kļūstpopulārs, jo skaistumu un reālismu var panākt, izmantojot vienkāršu konstrukciju, izmantojot atbilstošu aprīkojumu. Jums vienkārši jāiestata pareizā matemātiskā formula un jānorāda atkārtojumu skaits.

Kā izveidot fraktāļu grafisko elementu?

Fraktāļu grafikas izveide būs atšķirīgaatkarībā no tā klasifikācijas: ģeometriska, algebriska vai stohastiska. Neskatoties uz atšķirībām, kopsumma vienmēr būs vienāda. Tā kā fraktāļu grafika sākas ar ģeometriju, jums vajadzētu apsvērt tās izveidi, izmantojot piemērotu piemēru:

  1. Iestatiet nosacījumu. Šī ir forma, uz kuras balstīsies viss attēls.
  2. Definējiet procedūru. Tas pārveido stāvokli.
  3. Iegūstiet ģeometrisku fraktālu.

Parasti nulles stāvokli attēlo kā trīsstūri.

fraktāļu grafikas piemēri
Lai izveidotu attēlu, jums jāpielieto diviprocedūras. Pirmkārt, DrawTriangle. Tas veido trīsstūri no lietotāja norādītiem punktiem. Otrkārt, DrawGenerator. Tas norāda punktu skaitu. Katru procedūru var atkārtot vairākas reizes vai bezgalīgi. Lai noteiktu šo metriku, tiek izmantots skaitlisks arguments n.

Citas darbības ar fraktāļu grafiku

Kad fraktāļu grafikas elements ir izveidots, ar to varat veikt dažādas papildu darbības:

  • Pagriežas un stiepjas. Tas palielina zīmējuma atsevišķās detaļas vai arī tās iegūst lietotājam vajadzīgo formu.
  • Objektu grupēšana. Parasti šo funkciju izmanto, lai piešķirtu vajadzīgo skalu.
  • Krāsu pārveidošana. Attēlu var iekrāsot jebkurā ēnā, iestatiet toni.
  • Visa objekta vai atsevišķu detaļu formas maiņa.

Jāatceras, ka fraktāla attēligrafikus galu galā nav iespējams paredzēt. Kad trīsstūris ir pārāk palielināts, skats būs nereāls, lietotājs redzēs tikai melnu logu. Kad tiek atrasta vēlamā tekstūra, visas izmaiņas tajā ir jāveic minimālā secībā, pastāvīgi saglabājot derīgu versiju.

Ģenerēšanas programmas

Nav tādas personas, kuru nepiesaistītufraktāļu grafika. Tās izveidē iesaistītās programmas tiek prezentētas lielā skaitā. Tāpēc jums ir jāizšķir iesācējiem vispiemērotākais.

fraktāļu grafikas formāti
Art Dabbler produkts ir labākaisiespēja, ja lietotājs iepriekš nav veicis savus nodokļus. Šeit jūs varat ne tikai apgūt grafiku, bet arī iemācīties zīmēt datorā. Citas priekšrocības ir zems atmiņas nospiedums un intuitīvs interfeiss.

Vēl viena programma ir Ultra Fractal.Tas jau ir vērsts uz profesionāļu darbu, iesācējiem to būs grūti saprast. Interfeiss šeit ir diezgan sarežģīts, taču ražotāji to ir ieviesuši, izmantojot parastās Photoshop piemēru. Ja lietotājs ir ticis galā ar šo programmu, viņš ātri izdomās pogas. Ultra Fractal īpatnība ir tāda, ka šeit tiek veikta ne tikai fraktāļu grafika kā standarta un regulārs attēls, bet arī animācija. Sastādīšanas formulas ir pievienotas, bet, ja nepieciešams, lietotājs var izmantot savas.

Esošie formāti

Fraktāļu grafikas formāti nosaka formu unfaila datu glabāšanas veids. Daži no tiem ietver daudz informācijas. Tāpēc tie ir jāsaspiež. Turklāt tas nav jādara arhivējot, bet tieši failā. Ja izvēlaties to pareizi, saspiešana notiks automātiski. Šai procedūrai ir vairāki algoritmi.

Ja lietotājam ir lietojumprogramma, kuras lielākā daļa ir vienā krāsā, tad ir saprātīgi izmantot BMP un PCX formātus. Šeit tiek aizstāta atkārtoto vērtību secība.

fraktāļu grafikas izveide
Ir loģiski TIFF vai GIF formātā ievietot diagrammu, kas ir ļoti reta, bet joprojām tiek izmantota fraktāļu grafikā.

Daži formāti ir universāli.Tas ir, tos var apskatīt lielākajā daļā redaktoru. Bet, ja lietotājam ir svarīga augstas kvalitātes attēlu apstrāde, tad jums jāizmanto sākotnējā programma.

Pārlūkprogrammas neatbalsta fraktāļu formātus. Tāpēc to pārveidošana tiek veikta, ja ir nepieciešams augšupielādēt to vai citu vietni.

Lietošanas sfēras

Fraktāļu grafikas izmantošanu var saukt par praktiski visuresošu. Turklāt šī joma nepārtraukti paplašinās. Šobrīd var atzīmēt šādas jomas:

  1. Datorgrafika. Reljefi un dabas objekti ir attēloti reāli. To izmanto, veidojot datorspēles.
  2. Akciju tirgus analīze. Šeit fraktāļi tiek izmantoti, lai atzīmētu atkārtojumus, kas vēlāk nonāks tirgotāju rokās.
  3. Dabas zinātnes. Fizikā nelineārie procesi tiek modelēti, izmantojot fraktāļu grafiku. Bioloģijā tas apraksta asinsrites sistēmas struktūru.
  4. Attēlu saspiešana, lai samazinātu informācijas apjomu.
  5. Decentralizēta tīkla izveide. Fraktāļi nodrošina tiešu savienojumu, nevis centrālo regulējumu. Tāpēc tīkls kļūst elastīgāks.

Šobrīd prakse izmantot fraktāļus dažādu iekārtu ražošanā. Piemēram, jau ir uzsākts cauruļvads, lai izveidotu antenas, kas perfekti uztver signālus.

Piemēri

Fraktāļu grafikas piemēri ir izplatīti noprimitīvi līdz ļoti sarežģītiem atkārtojošiem elementiem. Šāda veida unikālā iezīme ir tā, ka attēlu var veidot tikai no izsaukuma vai jautājuma zīmēm.

fraktāļu grafikas plusi un mīnusi
Standarta, bet salīdzinoši sarežģīti datorizētas fraktāļu grafikas piemēri ir mākoņi, kalni, jūras krasti utt. Tos bieži izmanto, lai izveidotu spēles.

Vienkāršākais piemērs ir Koha līkne.Pirmkārt, tam nav noteikta garuma, un to sauc par bezgalīgu. Otrkārt, gluduma šeit pilnīgi nav. Tāpēc nav iespējams izveidot pieskares līniju.

Plusi un mīnusi

Nesen ieguva tās izplatīšanufraktāļu grafika. Tās priekšrocības un trūkumi ir pārāk neskaidri, jo nav normāla teorētiskā pamata. Tā lietošanas terminoloģija un principi nav pilnībā izprotami, neskatoties uz to, ka tie ir efektīvi un darbojas.

Fraktalas grafikas priekšrocības ir vairāki faktori:

  1. Neliels izmērs mērogotam zīmējumam.
  2. Mērogošanai nav beigas, attēla sarežģītību var palielināt bezgalīgi.
  3. Nav cita šāda rīka, kas ļautu izveidot sarežģītas formas.
  4. Reālisms.
  5. Viegli izveidot mākslas darbu.

Pastāv arī fraktāļu grafikas trūkumi.Pirmkārt, šeit nevar iztikt bez datora. Turklāt, jo ilgāks atkārtojumu skaits, jo vairāk tiek ielādēts procesors. Attiecīgi tikai augstas kvalitātes datortehnika spēj tikt galā ar sarežģītu attēlu veidošanu.

fraktāļu grafikas programma
Otrkārt, sākotnējiem matemātiskajiem skaitļiem ir ierobežojumi. Dažus attēlus nevar izveidot, izmantojot fraktāļus.

Fraktala un vektora līdzības un atšķirības

Vektoru un fraktāļu grafikas ļoti atšķiras viena no otras:

  1. Kodējot attēlus. Vektors izmanto dažādu ģeometrisko formu kontūras, fraktālis ir matemātiska formula, kuras pamatā ir trīsstūris.
  2. Pēc pieteikuma. Vektoru izmanto visur, kur nepieciešams, lai iegūtu skaidru kontūru. Fraktāļu grafika ir vairāk specializēta un ir atradusi ceļu matemātikā un mākslā.
  3. Pēc analogiem. Vektoru analogi ir slaidi vai funkcijas grafikos. Fraktāļiem tās ir sniegpārslas vai kristāli.

Neskatoties uz atšķirīgajām iezīmēm, šos divus grafikas veidus vieno attēla kvalitāte. Tas paliek nemainīgs neatkarīgi no tālummaiņas līmeņa.

3D, vektors, rastrs, fraktālisgrafika ir līdzīga vienā lietā - tās visas tiek plaši izmantotas dažādu datoru problēmu risināšanā. Lai iegūtu patiešām augstas kvalitātes attēlu, jums ir jāizmanto katrs no tiem.

Fraktāļu unikālas iezīmes

Fraktāļu grafikai nav analogu.Viņa ir unikāla savā veidā. Pirmkārt, viena neliela tā sadaļa var pastāstīt par visu zīmējumu vai attēlu vienlaikus. Ir pieejama informācija par visu fraktāli, jo viņš ir līdzīgs sev.

Jebkura attēla centrā, kas saistīts aršāda veida grafikai atrodas vienādmalu trīsstūris. Visas pārējās figūras detaļas ir vai nu tās daļas, vai samazinātas / palielinātas kopijas. Tas ir, attēla veidošanā piedalās viens īpašs elements.

fraktāļu grafikas pielietošana
Lai izmantotu fraktāļu grafiku, jums nav nepieciešami nekādi datora atmiņā saglabāti objekti. Jūs varat sākt veidot, izmantojot tikai vienu matemātisko formulu.

Secinājums

Fraktāļu grafika ir ļoti reālistiska.Tas notiek tāpēc, ka tās detaļas un elementi pastāvīgi atrodami cilvēka vidē - kalnos, mākoņos, jūras krastos, dažādās dabas parādībās. Daži no tiem pastāvīgi paliek tādā pašā stāvoklī, piemēram, koki, akmeņainas teritorijas. Pārējie pastāvīgi mainās, piemēram, mirgojoša ugunīga liesma vai asinis, kas pārvietojas pa traukiem.

Fraktāļu tehnoloģiju attīstība mūsdienāsdiena ir viena no progresīvajām zinātnes jomām. To izmanto ne tikai datorgrafikā. Iespējams, ja zinātniekiem izdosies iedziļināties savā būtībā, cilvēks sāks šo pasauli saprast daudz labāk.