Fraktalna grafika: opis, przykłady, formaty, zalety i wady

Matematyka dosłownie przesiąknięta jest harmonią, a fraktalna grafika jest tego bezpośrednim potwierdzeniem. Nauka jest obecna przy tworzeniu każdego z jej elementów, więc odzwierciedla to całe piękno.

Założyciel geometrii fraktalnej, profesorMalderbrot napisał w swoich książkach, że grafika, o której mowa, to nie tylko powtarzające się obrazy. Jest to struktura każdej istoty lub obiektu na planecie, żyjącego i nieżywego. Na przykład DNA jest podstawą, jedną integracją. Ale jeśli kod zaczyna się powtarzać, pojawia się osoba.

Podstawy fraktalnej grafiki

Czym jest fraktalna grafika? Jest to jedna lub więcej figur geometrycznych, z których każda jest podobna do drugiej. Oznacza to, że obraz składa się z identycznych części.

Samo słowo "fraktal" może być użyte, jeśli figura ma jedną lub więcej z tych właściwości:

• Struktura nietrywialna. Kiedy rozpatrywany jest niewielki szczegół całego obrazu, fragment jest podobny do całego obrazu. Wzrost skali nie prowadzi do pogorszenia. Obraz zawsze pozostaje równie złożony.
• Każda część obrazu jest samopodobna.
• Istnieje wymiar matematyczny.
• Jest zbudowany przez powtarzanie.

Wiele obiektów pochodzenia naturalnego lub sztucznego posiada właściwości fraktali. Obejmują one układy krążenia człowieka i zwierzęcia, korony i korzenie drzew i tak dalej.

Fraktalna grafika komputerowa staje siępopularne, ponieważ można osiągnąć piękno i realizm poprzez prostą konstrukcję za pomocą odpowiedniego sprzętu. Musisz tylko podać poprawną formułę matematyczną i wskazać liczbę powtórzeń.

Jak stworzyć element fraktalnej grafiki?

Tworzenie fraktalnej grafiki będzie się różnićw zależności od jego klasyfikacji: geometryczna, algebraiczna lub stochastyczna. Pomimo różnicy, wynik zawsze będzie taki sam. Ponieważ fraktalna grafika zaczyna się od geometrii, należy rozważyć utworzenie jej w odpowiednim przykładzie:

1. Określ warunek. Jest to liczba, na podstawie której zostanie zbudowany cały obraz.
2. Określ procedurę. Przekształca warunek.
3. Uzyskaj geometryczny fraktal.

Zwykle warunek zerowy jest reprezentowany jako trójkąt.

Aby zbudować obraz, musisz zastosować dwaprocedury. Najpierw DrawTriangle. Buduje trójkąt według punktów określonych przez użytkownika. Po drugie, DrawGenerator. Wskazuje liczbę punktów. Każda procedura może być powtarzana kilka razy lub nieskończenie długo. Aby określić ten wskaźnik, użyj argumentu liczbowego n.

Inne akcje z fraktalną grafiką

Po utworzeniu elementu fraktalnej grafiki możliwe jest wykonanie z nim różnych dodatkowych akcji:

• Obraca się i rozciąga. Tak więc poszczególne szczegóły obrazu rosną, lub przyjmują postać pożądaną przez użytkownika.
• Grupowanie obiektów. Zwykle ta funkcja służy do przypisania wymaganej skali.
• Konwertuj kolory. Obraz można pomalować w dowolnym odcieniu, ustawić ton.
• Zmień kształt całego obiektu lub poszczególnych części.

Należy pamiętać, że obrazy są fraktalnegrafika nie może być ostatecznie przewidziana. Gdy trójkąt jest zbyt duży, widok będzie nierzeczywisty, użytkownik zobaczy tylko czarne okno. Po wykryciu pożądanej tekstury wszystkie zmiany z nią związane muszą być wykonane w kolejności minimalnej, utrzymując dopuszczalną wersję przez cały czas.

Programy generujące

Nie ma takiej osoby, która nie byłaby zainteresowanafraktalna grafika. Programy związane z jego tworzeniem prezentowane są w dużej liczbie. Dlatego musimy zrozumieć najbardziej odpowiedni dla początkujących.

Art Dabbler jest najlepszyopcja, jeśli użytkownik nie zajmował się wcześniej swoimi podatkami. Tutaj możesz nie tylko nauczyć się grafiki, ale także nauczyć się rysować na komputerze. Inne zalety to niewielka ilość pamięci i intuicyjny interfejs.

Kolejny program to Ultra Fractal. Jest już skoncentrowany na pracy profesjonalistów, nowicjusze będą mieli trudności z zrozumieniem. Interfejs tutaj jest dość skomplikowany, ale producenci wykonali go na przykładzie zwykłego Photoshopa. Jeśli użytkownik ma do czynienia z tym programem, przyciski zostaną szybko uporządkowane. Osobliwością Ultra Fractal jest to, że nie tylko fraktalna grafika jest wykonywana tutaj jako standardowy i normalny obraz, ale także animacja. Formuły do ​​kompilacji są dołączone, ale w razie potrzeby użytkownik będzie mógł użyć własnych.

Istniejące formaty

Formaty fraktalnej grafiki określają kształt ijak przechowywać dane pliku. Niektóre z nich zawierają dużą ilość informacji. Dlatego muszą być skompresowane. Zrób to nie poprzez archiwizację, ale bezpośrednio w pliku. Jeśli wybierzesz go poprawnie, kompresja nastąpi automatycznie. Istnieje kilka algorytmów dla tej procedury.

Jeśli przed aplikacją użytkownika, której większość jest utrzymywana w jednym kolorze, rozsądne jest użycie formatów BMP i PCX. Tutaj zamieniana jest sekwencja powtarzanych wartości.

Diagram, który jest bardzo rzadki, ale wciąż używany w fraktalnej grafice, jest logiczny do umieszczenia w TIFF lub GIF.

Niektóre formaty są uniwersalne. Oznacza to, że można je oglądać w większości edytorów. Ale jeśli użytkownik jest zainteresowany przetwarzaniem obrazu o wysokiej jakości, musisz zastosować oryginalny program.

Formaty fraktalne nie są obsługiwane przez przeglądarki. Dlatego są przekształcane, jeśli istnieje potrzeba przesłania do określonej witryny.

Aplikacje

Wykorzystanie fraktalnej grafiki można nazwać praktycznie wszechobecne. Co więcej, obszar ten stale się rozwija. W tej chwili możesz zauważyć następujące obszary:

1. Grafika komputerowa. Relikwie i przedmioty naturalne są przedstawiane realistycznie. Dotyczy to tworzenia gier komputerowych.
2. Analiza rynków akcji. Fraktale są tutaj używane do oznaczania powtórzeń, które później będą odtwarzać handlarzy.
3. Nauki przyrodnicze. W fizyce procesy nieliniowe modelowane są za pomocą fraktalnej grafiki. W biologii opisuje budowę układu krążenia.
4. Kompresuj obrazy, aby zmniejszyć ilość informacji.
5. Utwórz zdecentralizowaną sieć. Za pomocą fraktali możliwe jest zapewnienie bezpośredniego połączenia, a nie poprzez regulację centralną. Dlatego sieć staje się bardziej stabilna.

W tej chwili praktyka stosowania fraktali w produkcji różnych urządzeń. Na przykład przenośnik został już uruchomiony w celu utworzenia anten, które doskonale odbierają sygnały.

Przykłady

Przykłady grafiki fraktalnej są powszechneod prymitywnych po bardzo złożone powtarzające się elementy. Unikalną cechą tego typu jest to, że rysunek może składać się wyłącznie z wykrzykników lub znaków zapytania.

Standardowe, ale stosunkowo złożone przykłady fraktalnej grafiki komputerowej to chmury, góry, morza i tak dalej. Są często używane do tworzenia gier.

Najprostszym przykładem jest krzywa Kocha. Po pierwsze, nie ma określonej długości i jest nazywany nieskończonym. Po drugie, nie ma tutaj gładkości. Dlatego niemożliwe jest skonstruowanie stycznej.

Plusy i minusy

Niedawno dostałem moją dystrybucjęfraktalna grafika. Zalety i wady są zbyt rozmyte, ponieważ nie ma normalnej podstawy teoretycznej. Terminologia i zasady jej stosowania nie są w pełni zrozumiałe, mimo że są skuteczne i skuteczne.

Zalety grafiki fraktalnej zależą od kilku czynników:

1. Mały rozmiar z dużą postacią.
2. Nie ma końca skalowania, złożoność obrazu można zwiększyć w nieskończoność.
3. Nie ma innego takiego narzędzia, które umożliwiłoby tworzenie złożonych liczb.
4. Realistyczny.
5. Prostota w tworzeniu dzieł.

Wady grafiki fraktalnej są również obecne. Po pierwsze, nie można obejść się bez komputera. Im dłuższa liczba powtórzeń, tym bardziej procesor jest ładowany. Odpowiednio, tylko wysokiej jakości sprzęt komputerowy jest w stanie poradzić sobie z budową złożonych obrazów.

Po drugie, istnieją oryginalne ograniczenia matematyczne. Niektórych zdjęć nie można utworzyć za pomocą fraktali.

Podobieństwa i różnice między fraktalem a wektorem

Grafika wektorowa i fraktalna są bardzo różne:

1. Kodowanie obrazu. Wektor wykorzystuje kontury o różnych kształtach geometrycznych, fraktal jest matematyczną formułą opartą na trójkącie.
2. W aplikacji. Wektor jest używany wszędzie tam, gdzie potrzebujesz jasnego obrysu. Grafika fraktalna jest bardziej wyspecjalizowana, znalazła zastosowanie w matematyce i sztuce.
3. Przez analogię. Analogi wektorowe to slajdy lub funkcje na wykresach. Fraktale mają płatki śniegu lub kryształy.

Pomimo różnorodności charakterystycznych cech, te dwa rodzaje grafiki łączą jakość obrazu. Pozostaje niezmieniony, niezależnie od poziomu powiększenia.

Trójwymiarowy, wektor, rastrowe, fraktaligrafika jest podobna w jednym - wszystkie są szeroko stosowane w rozwiązywaniu różnych zadań komputerowych. Aby uzyskać obraz o naprawdę wysokiej jakości, musisz użyć każdego z nich.

Unikalne cechy fraktali

Fraktalna grafika nie ma odpowiedników. Jest wyjątkowy w swoim rodzaju. Po pierwsze, jedna z jego małych działek może od razu powiedzieć o całym obrazie lub obrazie. Informacja o całym fraktale jest dostępna, ponieważ on jest samopodobny.

W centrum każdego obrazu związanego zten typ grafiki jest trójkątem równobocznym. Wszystkie pozostałe szczegóły rysunku to jego części lub mniejsze / powiększone kopie. Oznacza to, że jeden szczególny element bierze udział w tworzeniu obrazu.

Aby korzystać z fraktalnej grafiki, nie są potrzebne żadne obiekty przechowywane w pamięci komputera. Możesz zacząć tworzyć, mając pod ręką tylko jedną matematyczną formułę.

Wniosek

Fraktalna grafika jest bardzo realistyczna. Dzieje się tak dlatego, że jego części i elementy są stale spotykane w otoczeniu człowieka - góry, chmury, wybrzeże, różne zjawiska naturalne. Niektóre z nich pozostają ciągle w tym samym stanie, jak drzewa, kamieniste obszary. Reszta nieustannie się zmienia, niczym lśniący płomienny płomień lub krew poruszająca się w naczyniach.

Rozwój technologii fraktalnych na dziśdzień jest jednym z postępowych obszarów nauki. Jest używany nie tylko w grafice komputerowej. Być może, jeśli naukowcom uda się dotrzeć do sedna ich istoty, człowiek zacznie lepiej rozumieć świat.