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 自然景物生成技术研究状况  

2011-4-22 22:43:27 浏览:2100 来源:  

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关键字:分形理论  计算机仿真  耗散结构


  分形几何并不只是抽象的数学理论。Mandelbrot认为海岸、山脉、云彩和其他很多自然现象都具有分形的特性。因此,分形几何已经成为一个发展十分迅速的科学分支,尤其是在计算机图形学中,已成为描述自然景物及计算机艺术创作的一种重要手段模拟自然景物的分形方法主要有二种:迭代函数系统,分形布朗运动和系统。迭代函数系统是一类重要的分形构形系统,在一大类物体的建模问题中具有巨大的优势,特别是对自然景物的计算机模拟生成方面优势更为明显。IF S是以仿射变换为框架,根据几何对象的整体与局部具有自相似结构的特点,可经过迭代}fu产生。仿射变换可以使图形产生一个复本,分形图的每个部分都可看作是在不同仿射变换下的复制品。这种分解与尺度无关,即原图经仿射变换后仍然可以对局部图形进行类似的分解。这种整体与局部相似性是分形的基本特征。由绘出的分形图具有无穷细微的自相似结构,能对很多客观事物作出准确的反映,这种结构是难十用经典数学模型来描述的。只要变换选取适当,IF S可以真实的描述植物、丛林、云烟等自然物体,生成不同精度的图形效果,这也是其他绘制方法难以做到的。

  分形布朗运动(Fractal Brown Montion)是随机分形生成逼真景物的数学模型,利用随机终点位移、插值和傅利叶滤波等方法,借助方差和分形维数可用以产生出各种自然景物,其覆盖域非常宽广。自然界的海岸线、山形、河流、地形地貌等,均可以逼真地产生。

  一系统则是用十植物生长过程模拟非常成功的系统,它不局限十植物生长的模拟,其思想还可以应用到电子线路的设计、自然景物、建筑群体结构的仿真等方面。    分形是科学中的艺术,是艺术中的科学,分形不仅有着自身的艺术形式和外观,ifu }_还表达了生成这种艺术的科学知识。可以说,分形对艺术最直接的贡献是带来了新的造型语言及表达方式。分形将会给未来的艺术新领域带来更多的惊喜。

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