分形的软件
Chaoscope – 分形图制作工具 - 小众软件 随着计算机图形技术的飞速发展,分形软件也日渐增多,从最早的Fractint开始,我用过的分形软件也有十多种了。
这里选择一些最有代表性的,可以用于分形艺术创作的软件,以供分形艺术爱好者们分享。
1、Fractint作为我用过的第一个分形软件,Fractint是必须首先提出来的。
事实上,Fractint并不适宜分形艺术创作,它是作为分形数学研究工具而存在的,使用这个软件需要先了解分形数学知识,当然,你也可以边用软件边学习分形数学。
从1990年开始,Fractint开发小组就发布了第一个版本,这个软件也是据我所知在互联网上作为免费软件发布的第一款分形软件。
遗憾的是,软件最后更新是在2008年,之后开发小组就没有新版本发布了。
2、Ultra FractalUltra Fractal也是一款老牌的分形软件,由Phreakware公司开发。
从1997年开始,现在的版本已经到5.0版,官方售价标准版69美元,动画版129美元。
Ultra Fractal是一款优秀的分形艺术图形创作工具,具有色彩运算、色彩梯度调整、图层设定、图形变换、图形装饰等强大功能,能够做出绚丽多彩的分形艺术作品。
Ultra Fractal允许你通过软件中的公式编辑器创建自己的公式并产生分形图像,这些公式被编译成本地的机器代码,所以它们运行时会象原有的公式一样快。
你可以用层重叠多个图像,每个图像都是简单的层,通常一个分形只包含一个简单的层,但是,你能象你想要的加入更多的层,各层或多或少地已不同百分比透明地显示出来,你可以定位、放缩和旋转独立的层或你所要得到的图形的所有的层。
层的颜色由梯度调整,梯度包含一个或多个控制点,颜色被内插产生一个光滑的颜色范围,你能够调整所有的控制点,加一个颜色或删除一个颜色,控制点以RGB或HSL颜色空间来编辑。
当然,所有的图像都由Ultra Fractal产生真彩效果,所以你可以做出具有几乎无限颜色范围的作品。
3、Ferryman FractalFerryman Fractal是一款中国人自己的分形艺术创作软件,据我所知,这也是目前在国际性的分形网站中能够有一席之地的唯一一款中国造分形软件。
Ferryman Fractal建成FMF,现在1.8版本已经发布。
FerryMan Fractal非常小(1.43M)却非常强大、灵活的交互式超级矢量设计工具。
它的通用性来自它灵活漂亮的底层架构,可以为数学绘画提供基础平台。
设计师可以用这个软件设计复数分形,也可以使用它的扩展组件设计三维场景或者导入照片。
这一切都来自FMF所特有的Fibrics技术,使得一切和数字艺术相关的东西都有可能集成在一起。
尽管如此优秀,FMF 1.6.4却是免费的,您可以用它创作非商业用途的漂亮作品。
国内最好的分形网站CGPAD上有一篇详细介绍FMF的文章,点此即可访问。
4、ApophysisApophysis是一款开源免费软件,最初是由Mark Townsend开发的,后来作者在网上建立了个开发小组,与一些志同道合的朋友共同开发。
现已发布2.09版。
Apophysis采用了IFS分形模型系统,生成的分形图像具有非常强烈的艺术效果,在国外有非常多的Fans,在国外大型分形网站上的地位甚至超过了Ultra Fractal,但是不知为何在国内没有名气。
我在国内网站上查了一下这个软件,只有很少几个结果,而且只是简单的介绍。
Apophysis最大的特点在于它有众多的插件,这些插件都是该软件的粉丝们自己编写的,能够给软件增加不同的基本变化形式。
5、Fractal ExplorerFractal Explorer也是一款老牌的免费分形软件。
1999年,发布了Fractal Explorer的第一个版本。
可惜的是,这款软件在2005年以后就没有后续版本发布了,目前该软件版本是2.02版。
6、Vision of ChaosVision of Chaos是一款澳大利亚公司开发的分形创作软件,官方价格45澳元,每次升级加10澳元,目前版本是45.01版。
我试用了一下,感觉功能还没有前面的一些免费软件强。
7、GroBotoGroBoto是一款强大的3D分形创作软件,官方价格79美元,目前版本是2.1.8。
该软件操作复杂,我试用了一下,基本没弄懂,但是看了软件提供的例子,能够做出非常神奇的3D分形艺术作品,值得研究。
8、XenoDreamXenoDream是一款收费的3D分形艺术创作软件,软件公司是2001年创建的,位于美国新泽西州的xenodram公司,目前版本是2.2版,官方价格是119美元。
该软件功能强大,采用IFS算法,使用基本物理结构Holon的迭代形成分形图形。
国外大师用3D分形软件做出来的图都很美,效果绝对震撼,但是3D分形软件入门比2D的要难。
9、IncendiaIncendia是一款免费3D分形艺术创作软件,如果你向作者支付一定的费用,作者可以提供能够渲染4096X8192的高分辨率的图形输出。
Incendia功能强大,支持贴图、光源控制、两倍抗锯齿渲染、材质编辑、基本3D模块(用于迭代的基本单元)的自建。
10、Structure Synth很特别的3D分形艺术作品创作软件,最大的特点就是需要自己编写作图代码。
Structure Synth是一款开源免费的3D分形软件,可能也是最小的3D分形软件。
软件的界面很清爽,菜单也很少,但不要以为软件的功能差。
用脚本语言做分形图的优点就是能够进行细微的控制,做出的分形图形能够呈现出自己所...
英语翻译平面分形图形绘制技术及其改进【摘要】本文主要研究了计算...
平面分形图形绘制技术及其改进摘要:本文主要研究了计算机分形图形的绘制算法,特别是运用计算机图形绘制技术实现各种经典分形图形.在了解分形理论的基本知识和分形几何的维数的基础上,对分形图形的算法作了总结,以VC++作为软件开发的工具,实现了对一些经典分形图形的绘制,在计算机上实现了Cantor集、Koch曲线、Sierpinski垫片等经典分形图形;接着提出了一种Julia和Mandelbrot集分形改进绘制技术,生成了具有很好艺术效果的彩色拟3D分形图.关键词:分形;Julia集;Mandelbrot集 Drawing Technology and Improvement on Fractal Graph of Plane AbstractThis paper mainly analyzes the drawing algorithm on fractal graph of computer, especially applying the drawing technology of computer graph to achieve various fractal graphs of classics. On the basis of understanding the basic knowledge of fractal theory and the dimension of fractal geometry, this paper sums up the algorithm of fractal graph, achieves the drawing of some fractal graphs of classics by vc + + as a tool of software development, and some fractal graphs of classics such as the Cantor sets, the Koch curve, and Sierpinski filling pieces. Then this paper puts forward a drawing technology of fractal improvement on Julia sets and Mandelbrot sets, and generates pseudo-3D fractal graph with color, which has a excellent effect on art.Keywords: fractal Julia sets Mandelbrot sets
哪位高手知道计算机图形学的应用前景?越详细越好。
拜谢!
计算机图形学是随着计算机及其外围设备而产生和发展起来的,作为计算机科学与技术学科的一个独立分支已经历了近40年的发展历程。
一方面,作为一个学科,计算机图形学在图形基础算法、图形软件与图形硬件三方面取得了长足的进步,成为当代几乎所有科学和工程技术领域用来加强信息理解和传递的技术和工具。
另一方面,计算机图形学的硬件和软件本身已发展成为一个巨大的产业。
1.计算机图形学活跃理论及技术(1)分形理论及应用分形理论是当今世界十分活跃的新理论。
作为前沿学科的分形理论认为,大自然是分形构成的。
大千世界,对称、均衡的对象和状态是少数和暂时的,而不对称、不均衡的对象和状态才是多数和长期的,分形几何是描述大自然的几何学。
作为人类探索复杂事物的新的认知方法,分形对于一切涉及组织结构和形态发生的领域,均有实际应用意义,并在石油勘探、地震预测、城市建设、癌症研究、经济分析等方面取得了不少突破性的进展。
分形的概念是美籍数学家曼德布罗特(B.B.Mandelbrot)率先提出的。
1967年他在美国《科学》杂志上发表了题为《英国的海岸线有多长?》的著名论文。
??海岸线作为曲线,其特征是极不规则、极不光滑的,呈现极其蜿蜒复杂的变化。
它无法用常规的、传统的几何方法描述。
我们不能从形状和结构上区分这部分海岸与那部分海岸有什么本质的不同,这种几乎同样程度的不规则性和复杂性,说明海岸线在形貌上是自相似的,也就是部局形态和整体形态的相似。
在没有建筑物或其他东西作为参照物时,在空中拍摄的100公里长的海岸线与放大了的10公里长海岸线的两张照片,看上去十分相似。
??曾有人提出了这样一个显然是荒谬的命题:“英国的海岸线的长度是无穷大。
”其论证思路是这样的:海岸线是破碎曲折的,我们测量时总是以一定的尺度去量得某个近似值,例如,每隔100米立一个标杆,这样,我们测得的是一个近似值,是沿着一条折线计算而得出的近似值,这条折线中的每一段是一条长为100米的直线线段。
如果改为每10米立一个标杆,那么实际量出的是另一条折线的长度,它的每一个片段长10米。
显然,后一次量出的长度将大于前一次量出的长度。
如果我们不断缩小尺度,所量出的长度将会越来越大。
这样一来,海岸线的长度不就成为无穷大了吗???为什么会出现这样的结论呢?曼德布罗特提出了一个重要的概念:分数维,又称分维。
一般来说,维数都是整数,直线线段是一维的图形,正方形是二维的图形。
在数学上,把欧氏空间的几何对象连续地拉伸、压缩、扭曲,维数也不变,这就是拓扑维数。
然而,这种维数观并不能解决海岸线的长度问题。
曼德布罗特是这样描述一个绳球的维数的:从很远的距离观察这个绳球,可看作一点(零维);从较近的距离观察,它充满了一个球形空间(三维);再近一些,就看到了绳子(一维);再向微观深入,绳子又变成了三维的柱,三维的柱又可分解成一维的纤维。
那么,介于这些观察点之间的中间状态又如何呢?显然,并没有绳球从三维对象变成一维对象的确切界限。
英国的海岸线为什么测不准?因为欧氏一维测度与海岸线的维数不一致。
根据曼德布罗特的计算,英国海岸线的维数为1.26。
有了分维的概念,海岸线的长度就可以确定了。
??1975年,曼德布罗特发现:具有自相似性的形态广泛存在于自然界中,如连绵的山川、飘浮的云朵、岩石的断裂口、布朗粒子运动的轨迹、树冠、花菜、大脑皮层……曼德布罗特把这些部分与整体以某种方式相似的形体称为分形(Fractal),这个单词由拉丁语Frangere衍生而成,该词本身具有“破碎”、“不规则”等含义。
??曼德布罗特的研究中最精彩的部分是1980年他发现的并以他的名字命名的集合,他发现整个宇宙以一种出人意料的方式构成自相似的结构。
Mandelbrot集合图形的边界处,具有无限复杂和精细的结构。
在此基础上,形成了研究分形性质及其应用的科学,称为分形理论(Fractal theory)或分形几何学(Fractal geometry)。
分形的特点和理论贡献??数学上的分形有以下几个特点: ??(1)具有无限精细的结构; ??(2)比例自相似性;??(3)一般它的分数维大于它的拓扑维数;??(4)可以由非常简单的方法定义,并由递归、迭代产生等。
??(1)(2)两项说明分形在结构上的内在规律性。
自相似性是分形的灵魂,它使得分形的任何一个片段都包含了整个分形的信息。
第(3)项说明了分形的复杂性,第(4)项则说明了分形的生成机制。
??我们把传统几何的代表欧氏几何与以分形为研究对象的分形几何做一比较,可以得到这样的结论:欧氏几何是建立在公理之上的逻辑体系,其研究的是在旋转、平移、对称变换下各种不变的量,如角度、长度、面积、体积,其适用范围主要是人造的物体;而分形由递归、迭代生成,主要适用于自然界中形态复杂的物体,分形几何不再以分离的眼光看待分形中的点、线、面,而是把它们看成一个整体。
??我们可以从分形图案的特点去理解分形几何。
分形图案有一系列有趣的特点,如自相似性、对某些变换的不变性、内部结构的无限...