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

Математиката буквално е проникната в хармония, а фракталната графика е пряко потвърждение за това. Науката присъства при създаването на всеки от нейните елементи, така че тя отразява цялата красота.

Основателят на фракталната геометрия, професор Малдеброт, пише в своите книги, че въпросните графики не са просто повтарящи се изображения. Това е структурата на всяко същество или обект на планетата, които живеят и не живеят. Например ДНК е основата, една интеграция. Но ако кодът започне да се повтаря, тогава се появява човек.

Основи на фракталната графика

Какво представлява фракталната графика? Това е едно или повече геометрични форми, всяка от които е като другата. Тоест, образът се състои от идентични части.

Самата дума "фрактал" може да се използва, ако фигурата има една или повече от следните свойства:

• Nontrivial структура. Когато се вземе предвид малък детайл от цялото изображение, фрагментът е подобен на цялата картина. Увеличаването на мащаба не води до влошаване. Изображението винаги остава еднакво сложно.
• Всяка част от картината е самоподобна.
• Има математическо измерение.
• Тя е построена чрез повторение.

Много предмети с природен или изкуствен произход имат свойствата на фрактали. Те включват кръвоносната система на човек и животно, короните и корени на дърветата и т.н.

Фракталната компютърна графика става популярна, защото красотата и реализмът могат да бъдат постигнати чрез просто конструиране с помощта на подходящо оборудване. Трябва само да посочите правилната математическа формула и да посочите броя на повторенията.

Как да създадете елемент от фракталната графика?

Създаването на фрактална графика ще се различава в зависимост от нейната класификация: геометрична, алгебрична или стохастична. Въпреки разликата, резултатът винаги ще бъде същият. Тъй като фракталната графика започва с геометрия, трябва да обмислите създаването й в съответния пример:

1. Посочете състоянието. Това е числото, на основата на което ще се изгради цялото изображение.
2. Посочете процедурата. Той преобразува състоянието.
3. Получете геометричен фрактал.

Обикновено условието за нула е представено като триъгълник.

За да създадете изображение, трябва да приложите две процедури. Първо, DrawTriangle. Той изгражда триъгълник от точките, определени от потребителя. На второ място, DrawGenerator. Показва броя на точките. Всяка процедура може да се повтори няколко пъти или безкрайно дълго. За да определите този индикатор, използвайте числовия аргумент n.

Други действия с фрактална графика

След като елементът на фракталната графика е създаден, е възможно да се изпълняват различни допълнителни действия с него:

• Обръща и разтяга. По този начин отделните детайли на картината се увеличават или те приемат желаната от потребителя форма.
• Групиране на обекти. Обикновено тази функция се използва за задаване на необходимата скала.
• Конвертиране на цветовете. Изображението може да бъде боядисано на всякакъв нюанс, да настроите тона.
• Променете формата на целия обект или отделни части.

Трябва да се помни, че в крайна сметка не могат да се предвидят изображения на фрактални графики. Когато триъгълникът е твърде голям, изгледът ще бъде нереалистичен, потребителят ще вижда само черния прозорец. Когато се установи желаната текстура, всички промени с нея трябва да се извършват в минимален ред, запазвайки по всяко време допустимата версия.

Програми за генериране

Няма такова лице, което да не бъде привлечено от фракталната графика. Програмите, свързани с нейното създаване, са представени в голям брой. Ето защо трябва да разберем най-подходящите за начинаещи.

Art Dabbler е най-добрият вариант, ако потребителят не е обработил по-рано своите данъци. Тук можете не само да научите графиките, но и да научите как да рисувате на компютъра. Други предимства включват малко количество памет и интуитивен интерфейс.

Друга програма е Ultra Fractal. Той вече е съсредоточен върху работата на професионалистите, новодошлите ще им е трудно да разберат. Интерфейсът тук е доста сложен, но производителите го представят на примера на обикновения Photoshop. Ако потребителят се е занимавал с тази програма, бутоните ще се решат бързо. Особеността на Ultra Fractal е, че не само фракталните графики се изпълняват тук като стандартен и нормален образ, но и като анимация. Формули за съставяне са приложени, но ако е необходимо, потребителят ще може да използва собствените си.

Съществуващи формати

Форматите на фракталната графика определят формата и начина на съхранение на файловите данни. Някои от тях включват голямо количество информация. Следователно те трябва да бъдат компресирани. И не правете това не чрез архивиране, а директно във файла. Ако го изберете правилно, компресията ще се осъществи автоматично. Има няколко алгоритми за тази процедура.

Ако преди потребителското приложение, повечето от които се поддържат в един цвят, тогава е разумно да се използват форматите BMP и PCX. Тук се заменя последователност от повтарящи се стойности.

Диаграмата, която е много рядка, но все още се използва в фракталната графика, е логично да се постави в TIFF или GIF.

Някои формати са универсални. Това означава, че те могат да се видят в повечето редактори. Но ако потребителят се интересува от качеството обработка на изображения, тогава трябва да приложите оригиналната програма.

Fractal форматите не се поддържат от браузърите. Ето защо те се трансформират, ако има нужда да се качват на даден сайт.

Области на приложение

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

1. Компютърна графика. Религиите и природните обекти са изобразени реалистично. Това се отнася за създаването на компютърни игри.
2. Анализ на фондовите пазари. Фракталите тук се използват за отбелязване на повторения, които по-късно ще играят търговците на ръка.
3. Естествени науки. Във физиката се моделират нелинейни процеси, използващи фрактални графики. В биологията описва структурата на кръвоносната система.
4. Компресиране на изображения, за да се намали количеството информация.
5. Създаване на децентрализирана мрежа. С помощта на фрактали е възможно да се осигури директна връзка, а не чрез централно регулиране. Поради това мрежата става по-стабилна.

В момента, практиката на използване на фрактали в производството на различни съоръжения. Например, вече е пуснат конвейер за създаване на антени, които перфектно получават сигнали.

примери

Примери за фрактална графика са често срещани от примитивни до много сложни повтарящи се елементи. Уникална особеност на този тип е, че рисунката може да се състои изцяло от възклицания или въпросителни знаци.

Стандартни, но сравнително сложни примери за компютърни фрактални графики са облаците, планините, морските брегове и т.н. Те често се използват за създаване на игри.

Най-простият пример е кривата на Кох. Първо, тя няма определена дължина и се нарича безкрайно. На второ място тук няма гладкост. Следователно е невъзможно да се конструира допирателна.

Плюсове и минуси

Фракталната графика наскоро придоби дистрибуцията си. Предимства и недостатъци тя е прекалено замъглена, защото няма нормална теоретична основа. Терминологията и принципите за нейното използване не са напълно разбрани, въпреки факта, че те са ефективни и работят.

Предимствата на фракталната графика са в няколко фактора:

1. Малък размер с голям мащаб.
2. Няма смисъл за мащабиране, сложността на картината може да се увеличи неограничено.
3. Няма друг такъв инструмент, който да ви позволи да създавате сложни фигури.
4. Реализъм.
5. Простота при създаването на произведения.

Недостатъци на фракталната графика също са налице. Първо, не можете да правите без компютър. И колкото по-голям е броят на повторенията, толкова повече се зарежда процесорът. Съответно само висококачествено компютърно оборудване може да се справи с изграждането на сложни изображения.

На второ място, в оригиналните математически фигури има ограничения. Някои изображения не могат да бъдат създадени с помощта на фрактали.

Сходства и разлики между фрактал и вектор

Векторни и фрактални графики са много различни:

1. Кодиране на изображения. Векторът използва контурите на различни геометрични форми, фракталът е математическа формула, основана на триъгълник.
2. Приложение. Векторът се използва където е необходимо да получите ясна схема. Фракталните графики са по-специализирани, намират приложение в математиката и изкуството.
3. По аналогия. Векторни аналози са слайдове или функции на графики. Фракталите имат снежинки или кристали.

Въпреки разнообразието от отличителни черти, тези два вида графики съчетават качеството на изображението. Той остава непроменен, независимо от нивото на мащабиране.

Триизмерните, векторни, растерни, фрактални графики са еднакви в едно - всички те са широко използвани при решаването на различни компютърни проблеми. За да получите наистина висококачествено изображение, трябва да използвате всеки един от тях.

Уникални характеристики на фракталите

Фракталните графики нямат аналози. Тя е уникална по рода си. Първо, един от малкия му парцел може веднага да разкаже за цялата картина или изображение. Информация за целия фрактал е налична, защото той е самоподобен.

Един равностранен триъгълник се намира в центъра на всяко изображение, свързано с този тип графика. Всички други детайли на чертежа са или части от него, или по-малки / уголемени копия. Това означава, че един конкретен елемент участва в изработването на изображението.

За да използвате фрактални графики, не са необходими обекти, съхранени в паметта на компютъра. Можете да започнете да създавате, като имате само една математическа формула на ръка.

заключение

Фракталната графика е много реалистична. Това е така, защото неговите части и елементи постоянно се срещат в средата на човек - планини, облаци, морски брегове, различни природни феномени. Някои от тях остават постоянно в същото състояние, като дървета, каменисти области. Останалите непрекъснато се променят, като блещукащ огнен пламък или кръв, движеща се през съдовете.

Развитието на фракталните технологии днес е едно от прогресивните области на науката. Той се използва не само в компютърната графика. Може би, ако учените успеят да стигнат до дъното на същността си, човек ще започне да разбира света много по-добре.