Fraktal grafik editörleri. Üç boyutlu grafikler (3D)

Düşünülen türlerin sonuncusu bilgisayar grafikleri - bu fraktal grafikler. Fraktal grafikler bugün en hızlı büyüyen gelecek vaat eden türlerden biridir bilgisayar grafikleri.

matematiksel temel fraktal grafikler bir fraktal geometri... Burada, görüntüleri oluşturma yöntemi, sözde kalıtım ilkesine dayanmaktadır. "Ebeveynler" geometrik özellikler soyundan gelen nesneler.

kavramlar fraktal, fraktal geometri ve fraktal grafikler 70'lerin sonlarında ortaya çıkan , şimdi matematikçilerin ve bilgisayar sanatçılarının günlük yaşamında sağlam bir şekilde yerleşmiştir. Kelime fraktal Latince'den türetilmiş fraktüs ve tercüme edilmiş araçlar parçalı... Bir matematikçi tarafından önerildi. Benoit Mandel-Çorbası v 1975 ele aldığı düzensiz ama kendine benzer yapıları belirtmek için yıl.

fraktal Bir anlamda bütüne benzeyen parçalardan oluşan yapıya denir. Ana özelliklerden biri fraktallar bir kendine benzerlik... nesne denir kendine benzer nesnenin büyütülmüş kısımları nesnenin kendisine ve birbirine benzediğinde. Bu tanımı yeniden ifade etmek için, en basit durumda, bir fraktalın küçük bir parçasının tüm fraktal hakkında bilgi içerdiğini söyleyebiliriz.

Fraktal figürün merkezinde en basit öğesi bulunur - eşkenar üçgen hangi adı aldı "Fraktal"... Ardından, kenarların orta kesiminde, bir kenarı eşit olan eşkenar üçgenler (1 / 3a) orijinal fraktal üçgenin yanından. Sırayla, ortaya çıkan üçgenlerin kenarlarının orta kısımlarında, miras alınan nesneler birinci nesil, sıraya gir ardıl üçgenler yan ile ikinci nesil (1 / 9a) orijinal üçgenin yanından.

Böylece, bir fraktal nesnenin küçük öğeleri, tüm nesnenin özelliklerini tekrarlar. Ortaya çıkan nesne denir "Fraktal figür"... Miras süreci süresiz olarak devam ettirilebilir. Böylece, böyle bir grafik elemanı şu şekilde tanımlamak mümkündür: Düz.

Renkleri değiştirme ve birleştirme fraktal şekiller canlı ve cansız doğanın (örneğin ağaç dalları veya kar taneleri) görüntülerini simüle edebilir ve elde edilen rakamlardan oluşturabilirsiniz. "Fraktal kompozisyon". Fraktal grafikler, birlikte vektör ve Üç boyutlu, hesaplanır. Temel farkı, görüntünün bir denkleme veya bir denklem sistemine göre oluşturulmuş olmasıdır. Bu nedenle, tüm hesaplamaları yapmak için bilgisayar belleğinde bir formülden başka bir şeyin saklanması gerekmez.

Sadece denklemin katsayılarını değiştirerek tamamen farklı bir görüntü elde edebilirsiniz. Bu fikir kullanım alanı buldu bilgisayar grafikleri uygulanması için gereken matematiksel aparatın kompaktlığı nedeniyle. Bu nedenle, birkaç matematiksel katsayı yardımıyla çok karmaşık şekillerin çizgilerini ve yüzeylerini tanımlamak mümkündür.

Yani, temel kavram fraktal bilgisayar grafikleri NS "Fraktal üçgen"... Sonra gelir "Fraktal figür", "Fraktal nesne"; "Fraktal çizgi";"Fraktal kompozisyon"; "Üst nesne" ve "Varis nesnesi"... Lütfen bunu not al fraktal bilgisayar grafikleri nazik olarak bilgisayar grafikleri yirmi birinci yüzyıl çok uzun zaman önce yaygınlaşmadı.

Yetenekleri fazla tahmin edilemez. Fraktal bilgisayar grafikleri yatay ve dikey, köşegen yönler, simetri ve asimetri gibi kompozisyon tekniklerini uygulayabileceğiniz soyut kompozisyonlar oluşturmanıza olanak sağlar. Bugün ülkemizde ve yurtdışında çok az bilgisayar bilimci biliyor. fraktal grafikler... neyle karşılaştırabilirsin fraktal görüntü? Örneğin, karmaşık bir kristal yapıya sahip, elemanları tek bir karmaşık yapıya dizilmiş bir kar tanesi ile. Fraktal bir nesnenin bu özelliği, dekoratif bir kompozisyon oluştururken veya bir süs oluştururken başarıyla kullanılabilir. Katsayıların sentezi için algoritmalar bugün geliştirilmiştir. fraktal, herhangi bir resmin bir kopyasını orijinal orijinaline keyfi olarak yakın bir şekilde yeniden oluşturmanıza olanak tanır.

Bir makine grafiği bakış açısından fraktal geometri yapay bulutların, dağların, deniz yüzeyinin oluşumu için vazgeçilmezdir. Aslında, sayesinde fraktal grafikler görüntüleri doğal olanlara çok benzeyen karmaşık Öklid olmayan nesnelerin etkili bir şekilde uygulanması için bir yöntem bulundu. geometrik fraktallar bilgisayar ekranında desenler belirli bir programa göre bilgisayarın kendisi tarafından oluşturulur. Ek olarak fraktal boyama var fraktal animasyon ve fraktal müzik.

fraktal yaratıcısı hepsi bir arada bir sanatçı, heykeltıraş, fotoğrafçı, mucit ve bilim adamıdır. Çizimin şeklini matematiksel bir formülle kendiniz belirlersiniz, parametrelerini değiştirerek sürecin yakınsamasını araştırırsınız, görüntü türünü ve renk paletini seçersiniz, yani sıfırdan bir çizim yaratırsınız. Bu, fraktal grafik düzenleyiciler ile diğer grafik programları arasındaki farklardan biridir.

Örneğin, Adobe photoshop görüntü, kural olarak, sıfırdan oluşturulmaz, yalnızca işlenir. Fraktal grafik editörünün bir diğer ayırt edici özelliği, bilgisayarsız çalışan gerçek bir sanatçının, programcılar tarafından fraktal GR'de mümkün olan olanaklara asla bir fırça, kurşun kalem ve kalemle ulaşamamasıdır.

Bugünkü makalemizde şunları öğreneceksiniz: büyüleyici gizemli fütüristik fraktalları nasıl ve ne ile çizebilirsiniz ve bu önümüzdeki hafta sonu yapacak bir şeyler olacak.

Fraktal, tüm şekle benzer parçalardan oluşan karmaşık bir geometrik şekildir. Hayatımızdaki bazı nesnelerin fraktal özellikleri vardır, örneğin kar taneleri, ağaç taçları vb. Fraktal grafikler gizemleriyle büyülüyor ve kesinlikle gözlerimizi çekiyor ve çoğu insan bu tür çizimlerden hoşlanıyor - fraktalların büyüsü insanlar üzerinde bu şekilde çalışıyor. Fraktal çizimler gerçeküstü ve oldukça gerçekçi görünebilir. Bu nedenle, fraktallar çeşitli alanlarda kullanılır: dokular ve arka planlar oluşturmaktan oyunlar veya illüstrasyonlar için harika manzaralara kadar.

Fraktallar, gerçek sanatçıların tablolar yarattığı gibi, yalnızca bir fırçanın hareketiyle değil, temel öğesi matematiksel bir formül olan matematiksel hesaplamalarla da oluşturulur. Bu, basit fraktalların yalnızca matematiksel denklemler temelinde oluşturulma şeklidir.

Fraktal görüntülerin oluşturulduğu çok fazla program yok. Bu bağlamda, internette ve hatta biri sitemiz olan popüler program kataloglarında işlevsel bir program bulmak sorunludur. Bu nedenle, okuyucularımız için, kataloğumuzdan da indirebileceğiniz bu fraktal oluşturma programlarının özetini yazarak bu hatayı düzeltmeye karar verdik.

apofiz

Apophysis, temel formüllere dayalı fraktallar oluşturmak için ilginç bir araçtır. Bu tür fraktal formüllere göre oluşturulan fraktallar, çeşitli parametreler (dönüşüm, renk, dönüşüm, gama, parlaklık, ölçek) kullanılarak tanınmayacak şekilde değiştirilebilir.

Apophysis fraktal üretecini indirin.

KaosPro

ChaosPro, birçok fütüristik fraktal çizimi kolayca oluşturabileceğiniz en iyi ücretsiz fraktal oluşturuculardan biridir.

Programın basit ve kullanışlı arayüzü ve otomatik fraktal üretimi sayesinde anlaşılması oldukça kolaydır. Fraktal oluşturma konusunda birikmiş deneyime sahip olarak, çok sayıda ayarla (renk, bulanıklık, yineleme, projeksiyon, boyut, görüntülerin katmanlanması, filtreler, vb.) Fraktal üretimi üzerinde tam kontrole geçmek mümkün olacaktır.

2B fraktallar, 3B dönüşüm kullanılarak 3B fraktallara dönüştürülebilir. Program, fraktal görüntülere dayalı animasyonlar oluşturmanıza olanak tanır.

Oluşturulan fraktallar, programın kendi formatında proje olarak kaydedilir veya raster görüntülere (JPG, BMP, PNG) aktarılır. 3B dönüşümler, POV formatında 3B nesneler ve AVI formatında animasyonlar olarak kaydedilir.

Fraktallar oluşturmak için programı indirin ChaosPro.

Fragmentaryum

Fragmentarium, ana güzelliği kendi formüllerinizi yazabilme ve fraktalların oluşturulacağı ücretsiz bir fraktal programdır.

Fraktallar oluşturmak için formüllerinizi yazmaya çalışmadan önce, programa zaten sıkıştırılmış olan bazı standart formülleri kullanabilirsiniz.

Program, yüksek çözünürlüklü ve mükemmel kalitede 2D ve 3D fraktallar oluşturabilir. Ayrıca Fragmentarium'da fraktal animasyon da oluşturabilirsiniz.

Bu programı fraktallar oluştururken kullanmanın ana kriteri, bilgisayarınızda az çok modern bir video kartının bulunmasıdır.

Fragmentarium fraktal üretecini indirin.

Incendia

Incendia, eksiksiz bir ücretsiz ve çok işlemcili 3D fraktal üretecidir.

Programın en son sürümü, tam teşekküllü üç boyutlu fraktallar oluşturmak için oldukça zengin bir işlevselliğe sahiptir ve 1024 ila 8192 piksel çözünürlükte mükemmel görüntüler oluşturmanıza olanak tanır.

Program, her türden fraktalın 45 çeşidini ve geniş bir doku kütüphanesini ve ayrıca fraktalları animasyon olarak dışa aktarma yeteneğini içerir.

Incendia'nın en son sürümlerinden başlayarak, 3D fraktalları diğer 3D grafik düzenleyicilere aktarabileceğiniz Geometrica ile birlikte verilir.

Tam Incendia fraktal üretecini indirin.

ultra fraktal

Ultra Fractal, profesyonel kalitede benzersiz fraktallar oluşturmak için en iyi yazılımdır. Programın arayüzü basittir ve biraz Adobe Photoshop programının arayüzüne benzer, programa ayrıntılı resimli belgeler eşlik eder.

Oluşturulan ve tamamlanan fraktal görüntüler, baskıda kullanılabilen ve programın kendi formatında veya popüler raster görüntü formatlarında (jpg, png, bmp, psd) kaydedilebilen yüksek çözünürlükte oluşturulabilir ve animasyon video formatına aktarılır. (avi).

Program zaten fraktallar oluşturmak için birkaç dövülmüş formülle birlikte gelir - bu, yeni başlayanlar için fraktal görüntüler oluşturmanın en kolay yoludur. Ardından, standart formüller kullanılarak oluşturulan fraktallar, fraktallara yarı saydamlık, gradyan, katmanlama, maskeler, ölçek, bozulma veya kırpma eklenerek beğeninize göre düzenlenebilir.

En iyi fraktal üreteci Ultra Fraktal'ı indirin.

XenoDream

XenoDream - Bu program, basit şekilleri ve fraktalları birleştirerek çeşitli fütüristik hacimsel yapılar oluşturmak için bir ortamdır.

3B fraktal oluşturmak için fraktal formüllerini bilmenize gerek yok, XenoDream'de tek tıklamayla rastgele fraktal yapılar oluşturabilirsiniz. Çok sayıda olan çeşitli ayarların yardımıyla konumu, boyutu değiştirebilir, döndürebilir, degradeler ekleyebilir vb. ayrı formlar için bile ışık kaynaklarını ve gölgelerin varlığını veya yokluğunu değiştirebilir.

Program, ayrı görüntüler olarak kaydedilen fraktalların animasyonunu oluşturabilir.

Hazır fütüristik fraktallar programın kendi formatında kaydedilebilir veya popüler grafik formatlarına (jpg, bmp, psd, tga) aktarılabilir, üç boyutlu nesneler obj, povray inc formatları ve Derinlik Haritalarına kaydedilebilir.

Fraktallar oluşturmak için XenoDream yazılım ortamını indirin.

Bu yazıda, bugüne kadar geliştirilmekte ve güncellenmekte olan birkaç iyi bilinen çözümü inceledik. Fütüristik fraktallar oluşturmanıza izin veriyorlar. Her programın kendine has özellikleri ve yönleri vardır, bu nedenle hangisinin daha iyi olduğunu söylemek imkansızdır.

3B grafikler, 3B uzaydaki nesnelerle çalışır. Genellikle sonuçlar düz bir görüntü, bir projeksiyondur. 3D bilgisayar grafikleri, filmlerde ve bilgisayar oyunlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. 3B bilgisayar grafiklerinde, tüm nesneler bir yüzey veya parçacık topluluğu olarak temsil edilir. Minimum yüzeye çokgen denir. Üçgenler genellikle çokgen olarak seçilir.

Tüm görsel dönüşümler 3'te NS-grafikler üç tip matris tarafından kontrol edilir: döndürme, öteleme ve ölçekleme. Herhangi bir çokgen, köşelerinin bir dizi koordinatı olarak temsil edilebilir. Yani bir üçgenin 3 köşesi olacaktır. Her köşenin koordinatları bir vektördür ( x, y, z). Vektörü karşılık gelen matrisle çarparak yeni bir vektör elde ederiz. Çokgenin tüm köşeleriyle böyle bir dönüşüm yaptıktan sonra yeni bir çokgen alacağız ve tüm çokgenleri dönüştürdükten sonra orijinaline göre döndürülmüş / kaydırılmış / ölçeklenmiş yeni bir nesne alacağız.

Üç boyutlu grafikler, bilimsel hesaplamalar, mühendislik tasarımı, fiziksel nesnelerin bilgisayar modellemesi, gerçek bir fiziksel beden gibi alanlarda geniş uygulama alanı bulmuştur.

Pirinç. 6. Örnek 3 NS- grafikler Şek. 7. Bir fraktal örneği

Basitleştirilmiş bir biçimde, bir nesnenin uzamsal modellemesi için aşağıdakiler gereklidir: nesnenin gerçek biçimine en iyi şekilde karşılık gelen sanal bir çerçevesini ("iskeleti") tasarlamak ve oluşturmak; görselleştirmenin fiziksel özelliklerinde gerçeğe benzer sanal malzemeler tasarlamak ve oluşturmak; malzemeleri nesnenin yüzeyinin farklı bölümlerine atayın (profesyonel jargonda - "dokuları bir nesneye yansıtın"); nesnenin çalışacağı alanın fiziksel parametrelerini ayarlamak - aydınlatma, yerçekimi, atmosfer özellikleri, etkileşimli nesnelerin ve yüzeylerin özelliklerini ayarlamak; nesnelerin hareket yörüngelerini ayarlayın; ortaya çıkan çerçeve dizisini hesaplayın; Son animasyona yüzey efektleri uygulayın.

1.5 Fraktal grafikler

fraktal- bireysel öğeleri ana yapıların özelliklerini devralan bir nesne. Daha küçük ölçekteki öğelerin daha ayrıntılı bir açıklaması basit bir algoritmaya göre yapıldığından, böyle bir nesne sadece birkaç matematiksel denklemle tanımlanabilir.

Fraktallar, nispeten az bellek gerektiren ayrıntılı bir açıklama için tüm görüntü sınıflarını tanımlamanıza izin verir. Öte yandan, fraktallar bu sınıfların dışındaki görüntülere zayıf bir şekilde uygulanabilir.

Fraktal, ayrıntılarını uzaktan olduğu kadar yakından görmenizi sağlayan sonsuz karmaşıklıkta bir nesnedir. Dünya, fraktal bir nesnenin klasik bir örneğidir. Uzaydan bakıldığında bir top gibi görünüyor. Yaklaşırsak okyanusları, kıtaları, kıyıları ve sıradağları buluruz. Dağlara daha yakından bakalım - daha küçük ayrıntılar bile görünür hale gelecektir: Bir dağın yüzeyindeki bir kara parçası ölçeğinde dağın kendisi kadar karmaşık ve düzensizdir. Hatta daha yüksek büyütme, her biri kendisi fraktal bir nesne olan küçük toprak parçacıklarını ortaya çıkaracaktır.

Fraktal figürlerin rengini değiştirerek ve birleştirerek, canlı ve cansız doğanın (örneğin bir ağaç dalı veya bir kar tanesi) görüntülerini simüle etmek ve elde edilen şekillerden bir "fraktal kompozisyon" oluşturmak mümkündür.

Fraktal grafikler ve ayrıca vektör ve 3D grafikler hesaplanabilir. Temel farkı, görüntünün bir denkleme veya bir denklem sistemine göre oluşturulmuş olmasıdır. Bu nedenle, tüm hesaplamaları yapmak için bilgisayar belleğinde bir formülden başka bir şeyin saklanması gerekmez.

fraktal kesirli boyutları olan bir şekildir (2D veya 3D değil, örneğin 1.5D veya 2.3D). Bu özellik sayesinde, figürün kendine benzer olduğu ortaya çıkıyor, yani. her biri bir bütün olarak tüm figürün minyatür bir kopyası olan birçok parçadan oluşur. Fraktal kavramı, matematiğe Polonya kökenli Amerikalı bilim adamı Benoit Mandelbrot (1924-2010) tarafından tanıtıldı. İşte matematiğin bu dalının kurucusu tarafından fraktallar üzerine (djvu formatında) klasik bir kitap.

apofiz

Fraktalları oluşturmak, görüntülemek ve bir resim biçiminde kaydetmek için bir düzineden fazla bilgisayar programı vardır. Apofiz en popüler olanlardan biridir. Programın temel bir sürümü (mevcut sürüm Apophysis 2.09) ve gelişmiş bir sürümü (Apophysis 7X) bulunmaktadır. İkincisi daha fazla ayara, daha çeşitli şablonlara ve şablonun değiştirilebileceği parametrelere sahiptir. Her iki versiyonda da, statik bir resme ek olarak, bir video oluşturabilirsiniz (bir fraktalı diğerine dönüştürerek). 7X sürümü, 3B fraktallar oluşturmak için eklentiler içerir. Program arayüzü %90 aynı.

Fraktalların görüntüsü, karmaşık matematiksel formüller kullanılarak oluşturulmuştur. Matematiksel aparat, programın kullanıcısından gizlenir, ancak son görüntünün dönüşümlerini ve rengini etkileyen formüllerin çeşitli parametrelerini değiştirme fırsatı verilir. Programla çalışmak için en basit senaryolardan biri: a) sonunda elde etmek istediğiniz şeye en yakın şablonu seçin; b) düzenleyicide, ek dönüşümler atayın veya bu şablon için belirtilen dönüşümlerin parametrelerini değiştirin; c) renk şemasını ayarlayın; d) şeffaf bir arka plana sahip standart bir grafik png formatında diske kaydedin. Desenlere alev denir. Diske kaydetmeye render alevi denir.

alevler

Programın herhangi bir teslimatı, büyük veya çok olmayan bir alev koleksiyonu içerir. Her alev, kaydedilmiş bir dizi fraktal parametredir. Harici olarak kullanıcı program penceresinin sol tarafında alevleri liste şeklinde görebilir. Bu, metin veya önizleme biçimindeki başlıkların bir listesidir. Araç çubuğundaki Klasik görünüm ve Trumbnail görünümü düğmelerini kullanarak görüntüleme modları arasında geçiş yapabilirsiniz. Bu listedeki bir öğeye tıklamak, bu şablonun programın orta penceresine yükleneceği gerçeğine yol açacaktır ve oluşturulan görüntüyü göreceksiniz. Görüntünün oluşturma hızı kalite ayarına bağlıdır. Araç çubuğundaki seçici eleman 5, 10, 15, 50 değerleri ile bundan sorumludur... Kalite ne kadar yüksekse, resmin oluşturulması o kadar uzun sürer. Ve resim, en az bir parametrenin her değişikliğinde sık sık yeniden çizilecektir, bu nedenle, diske kaydetmeden önce bazı ayrıntıları düşünmek istiyorsanız, kaliteyi en zayıf 5'e ayarlamanızı ve bir kez artırmanızı öneririm.

Apophysis 7X'te Yeni düğmesine tıklayarak yeni bir alev oluşturabilirsiniz. Her iki versiyonda da İnternet'ten indirilen alevi kullanabilirsiniz - dosyayı programdaki alev uzantısıyla diskten açmanız yeterlidir. Ayrıca, kendiniz diskte bir dosya şeklinde bir alev oluşturabilirsiniz - Dosya menüsünde, Parametreleri Kaydet alt öğesinde.

Yeni başlayanlar için, bir programla çalışmak, programın kendisinin oluşturduğu seçenekler arasında bir seçim yapmak kadar amaçlı bir parametre değişikliği değildir. Panelde bir Mutasyon düğmesi var - mevcut aleve göre ondan rastgele 8 varyasyon oluşturulur. Açılan pencerede - 9 kombinasyon, ilk sürümünüz ortada. Programa mutasyonlara katılacak bir parametre verebilirsiniz.

Editör

Programın en ilgi çekici modülü Editör'dür. Düzenleyicide, formüllerde (yine de gizlidir, ancak parametreleriyle çalışırsınız) ince ve ince ayarlamalar yaparsınız. Düzenleyicide, sıfırdan kendi fraktalınızı da oluşturabilirsiniz (düzenleyici araç çubuğundaki en soldaki Yeni Alev düğmesi). Yeni Dönüştür düğmesi, ana düzenleyici alanında bir üçgen olarak görüntülenen yeni bir dönüşüm ekler. Varyasyonlar sekmesinde, dönüştürme için bir parametre seçilir ve değeri 0 dışında bir değere ayarlanır (0 ise, parametre formüle katılmaz). Ağırlık alanında, dönüştürme ağırlığı ayarlanır (resmin tamamı üzerindeki etki derecesi). Düzenleyiciyle çalışma hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.

Renkler

Fraktalınız için renk şeması, hem ayrı bir dönüşüm için (bu, Renkler sekmesindeki düzenleyicide yapılır) hem de tüm kompozisyon için (ana Apofiz penceresinin panelindeki Degrade düğmesi) atanabilir. Gradyanlar ve alevler diske kaydedilebilir ve kullanıcılar arasında değiş tokuş edilebilir. Degrade sekmesinde renk gamını, kontrastı, parlaklığı, bulanıklığı, doygunluğu ayarlayabilirsiniz ...