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奇异瑰丽的分形,整个世界都是这样被创造的

 百眼通 2017-09-07

在数学中,分形是用于描述和模拟自然发生的抽象对象。人工创建的分形通常在越来越小的尺度上呈现相似的模式。

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自然万物中,山脉,海岸,河流,树木叶子,浮云,闪电,雪花,甚至我们的血管,分形无处不在。分形如此重要,以至于宇宙的形成,人类的数字艺术都离不开分形。如果你要量取一段海岸的长度,那最终数据要看你用什么尺子,也许会是无限长。

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著名的分形集合曼德勃罗集生成的图形,是人类有史以来可以创造的最瑰丽最奇异的几何图形,甚至被称为上帝的指纹。

分形几何图形是极其不规则的,但近距离局部又有自相似性,又不完全自相似。著名的分形公式能被数学可视化生成数字艺术图片和3D动画。

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著名分形集合如曼德勃罗集合Mandelbrot、茱莉亚Julia集合、Burning Ship分形等,它们都有逃逸时间系统,可以无限迭代。

曼德勃罗集合Mandelbrot集合:Zn+1=(Zn)^2+C和典型图形:

茱莉亚Julia集合:fc(z) = z2 + c 和典型图形:

Mandelbrot集合生成的图像展现了无限复杂的边界,显示出逐渐增加的放大倍率递增的递归细节。如此梦幻和绚丽的图形,混沌与分形并存相互缠绕包容,有序和无序并存,随机和非线性,奇异复杂到颠覆你的想象。

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利用这些分形公式,可以用程序生成极其复杂而具有自相似性的图像,如果这张图分辨率足够大,你不断无限的放大局部区域,你在看到细节后再放大某个局部,越来越多相似细节呈现,你会停不下来, 看不到尽头,就好像宇宙一样在宏观和微观都无穷无尽,这一定会令你很苦恼的。

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我们生活在常见的许多分形作品,如衣服和包装的图案,建筑装饰设计,电影特效等等。

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3D分形软件利用分形创造的3D作品:

如果你对这个世界很疑惑,那可以解释成神秘力量用数学创造了世界,整个宇宙都是无限分形自相似性,无限大无限小,可能我们人类只是所谓宇宙外面的一个人的分形。

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