Фрактальний ландшафт
Фрактальний ландшафт (англ. Fractal landscape) — поверхня, згенерована комп'ютером з використанням стохастичного алгоритму, призначеного для створення фрактального об'єкта, який імітує зовнішній вигляд природної місцевості. Іншими словами, фрактальний ландшафт з'являється не внаслідок жорстко заданої процедури, а є, скоріше, випадковим об'єктом, що має властивості фрактала[1].
Огляд ред.
Багато природних об'єктів мають у тій чи іншій формі властивість статистичної самоподібності, яку можна змоделювати за допомогою фрактальних поверхонь[2]. Крім того, зміни текстури поверхні містять важливу інформацію про орієнтацію і нахили поверхонь, а використання майже самоподібних об'єктів допомагає змоделювати природні візуальні ефекти[3]. Моделювання ділянок земної поверхні зі складним рельєфом з використанням фрактального броунівського руху вперше запропонував французько-американський математик Бенуа Мандельброт[4].
Оскільки передбачуваним результатом комп'ютерного моделювання є створення поверхні, а не математичної функції, в процесі моделювання з метою отримання більш значного результату часто використовуються засоби, які можуть вплинути на стаціонарність і навіть загальну фрактальну поведінку такої поверхні.
За словами американського скульптора і журналіста Р. Ширера[en], комп'ютерне моделювання природних поверхонь і ландшафтів стало головним поворотним моментом в історії мистецтва, оскільки воно стирає відмінність між згенерованим комп'ютером зображенням і природними об'єктами[5]. У кінозйомках уперше пейзаж, згенерованой комп'ютером, використано у фільмі 1982 року Зоряний шлях 2: Гнів Хана[6]. Американський дослідник комп'ютерної графіки Лорен Карпентер використовував удосконалені методи Мандельброта для моделювання інопланетного ландшафту[7].
Комп'ютерне генерування фрактальних ландшафтів ред.
Для комп'ютерного моделювання фрактального ландшафту використовується алгоритм «ромб-квадрат», за якого квадрат ділиться на чотири квадрати меншої площі, потім випадковим чином генерується карта висот, упорядкована у вигляді сітки з точок так, щоб уся площина була вкрита квадратами. Процес повторюється на чотирьох нових квадратах, і так далі, до досягнення бажаного рівня деталізації. Існує низка алгоритмів генерування фрактальних об'єктів (наприклад, об'єднання декількох октав симплекс-шуму), здатних створювати дані про поверхню, але найзагальнішим є термін «фрактальний ландшафт».
Див. також ред.
Примітка ред.
- ↑ The Fractal Geometry of Nature. Архів оригіналу за 5 червня 2002.
- ↑ Advances in multimedia modeling: 13th International Multimedia Modeling by Tat-Jen Cham 2007 ISBN 3-540-69428-5 page
- ↑ Human symmetry perception and its computational analysis by Christopher W. Tyler 2002 ISBN 0-8058-4395-7 pages 173—177
- ↑ Dynamics of Fractal Surfaces by Fereydoon Family and Tamas Vicsek 1991 ISBN 981-02-0720-4 page 45
- ↑ Rhonda Roland Shearer «Rethinking Images and Metaphors» in The languages of the brain by Albert M. Galaburda 2002 ISBN 0-674-00772-7 pages 351—359
- ↑ The First Completely Computer-Generated (CGI) Cinematic Image Sequence in a Feature Film (1982). HistoryofInformation.com. Jeremy Norman & Co. Архів оригіналу за 1 липня 2017. Процитовано 15 червня 2014.
- ↑ Briggs, John. [1] — Simon and Schuster, 1992. — С. 84. — ISBN 0671742175. Архівовано з джерела 1 травня 2021
Література ред.
- Lewis, J.P. Is the Fractal Model Appropriate for Terrain? (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 1 травня 2021. Процитовано 1 травня 2021.
- Richardson, L.F. The Problem of Continuity // General Systems Yearbook. 6. — 1961. — 21 April. — С. 139—187.
- van Lawick van Pabst, Joost; Jense, Hans (2001). Dynamic Terrain Generation Based on Multifractal Techniques (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 24 липня 2011.
- Musgrave, Ken (1993). Methods for Realistic Landscape Imaging (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 25 січня 2021. Процитовано 1 травня 2021.
Посилання ред.
- 3D Fractal Mountains in Java
- MDTerrain Terrain Generator using Midpoint Displacement
- A Web-Wide World [Архівовано 9 травня 2020 у Wayback Machine.] Java-аплет, що демонструє сферу зі згенерованим ландшафтом.