分形在植物圖形生成方面的應(yīng)用.pdf

1、在現(xiàn)實(shí)生活中有很多的對(duì)象，像一些植物、大山、云煙閃電以及人類的大腦皮層等，一切事物都有自己的形狀。有的物體它的形態(tài)是非常明顯的，而有的自然景物能顯示出來(lái)的形態(tài)屬性要相對(duì)少一些。在模擬這些對(duì)象是對(duì)計(jì)算機(jī)的研究具有非常重大的意義的。不過(guò)要逼真地模擬出有些不規(guī)則的物體，還是具有相當(dāng)?shù)碾y度和復(fù)雜性的，就如一顆樹(shù)，它的形態(tài)元素(花、葉、果實(shí))間都存在個(gè)體差異性。在自然界中沒(méi)有兩個(gè)完全一樣的物體，但它們的屬性卻都有相似的。有很多技術(shù)在模擬這些物體方

2、面不成功，主要原因還是建立用來(lái)表示物體自身的模型是塑造不成功的。分形的主要特征是它在空間上的維數(shù)不是整數(shù)形式。分形(Fractal)一詞，它原本的意思就是不規(guī)則、支離破碎的。在眾多模型中最為流行的是迭代函數(shù)系統(tǒng)(IFS)與林德梅葉系統(tǒng)(L-System)，它們可以方便逼真地生成自然景的一些圖形。利用L系統(tǒng)(Lindenmayer System)的概念，我們幾乎可以產(chǎn)生所有的分形圖形。L系統(tǒng)它的思想是對(duì)圖形進(jìn)行概括和抽象，形成圖形的初始狀

3、態(tài)，即公理(Axiom)和生成過(guò)程的產(chǎn)生式(Set of production，可理解為描述規(guī)則)；然后，利用產(chǎn)生式對(duì)公理進(jìn)行有限次的迭代；最后，形成完整、有效的圖形模型。本文中分析了L系統(tǒng)的原理和它產(chǎn)生分形圖形的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了確定的上下文無(wú)關(guān)文法的L系統(tǒng)(Deterministic L-Systems with0interactions)即DOL系統(tǒng)，因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)生活中有些對(duì)象是具有隨機(jī)性的，所以在系統(tǒng)中加了隨機(jī)操作，對(duì)一些簡(jiǎn)單植物進(jìn)行了