奇異瑰麗的分形,整個世界都是這樣被創造的
在數學中,分形是用於描述和模擬自然發生的抽象對象。人工創建的分形通常在越來越小的尺度上呈現相似的模式。
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自然萬物中,山脈,海岸,河流,樹木葉子,浮雲,閃電,雪花,甚至我們的血管,分形無處不在。分形如此重要,以至於宇宙的形成,人類的數字藝術都離不開分形。如果你要量取一段海岸的長度,那最終數據要看你用什麼尺子,也許會是無限長。
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著名的分形集合曼德勃羅集生成的圖形,是人類有史以來可以創造的最瑰麗最奇異的幾何圖形,甚至被稱為上帝的指紋。
分形幾何圖形是極其不規則的,但近距離局部又有自相似性,又不完全自相似。著名的分形公式能被數學可視化生成數字藝術圖片和3D動畫。
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著名分形集合如曼德勃羅集合Mandelbrot、茱莉亞Julia集合、Burning Ship分形等,它們都有逃逸時間系統,可以無限迭代。
曼德勃羅集合Mandelbrot集合:Zn+1=(Zn)^2+C和典型圖形:
茱莉亞Julia集合:fc(z) = z2 + c 和典型圖形:
Mandelbrot集合生成的圖像展現了無限複雜的邊界,顯示出逐漸增加的放大倍率遞增的遞歸細節。如此夢幻和絢麗的圖形,混沌與分形並存相互纏繞包容,有序和無序並存,隨機和非線性,奇異複雜到顛覆你的想像。
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利用這些分形公式,可以用程序生成極其複雜而具有自相似性的圖像,如果這張圖解析度足夠大,你不斷無限的放大局部區域,你在看到細節後再放大某個局部,越來越多相似細節呈現,你會停不下來, 看不到盡頭,就好像宇宙一樣在宏觀和微觀都無窮無盡,這一定會令你很苦惱的。
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我們生活在常見的許多分形作品,如衣服和包裝的圖案,建築裝飾設計,電影特效等等。
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3D分形軟體利用分形創造的3D作品:
如果你對這個世界很疑惑,那可以解釋成神秘力量用數學創造了世界,整個宇宙都是無限分形自相似性,無限大無限小,可能我們人類只是所謂宇宙外面的一個人的分形。
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