Presentación sobre el tema de los gráficos fractales. Presentación sobre el tema "fractales".

"Imagen de computadora" - Imagen original. Conferencia 1. IP -> CV -> CG (2). Procesamiento de imágenes. Reconstrucción de la forma de la cabeza a partir de fotografías. Foto con líneas base. En la conferencia. Mapeo del tono nocturno al tono diurno. Sombreado de polígonos individuales (sombreado plano). Sombreado Gouraud (reflexión difusa).

“Icono”: muestra las cuentas. Definiciones (estados de líneas). Enviar. Agregar. Enviado... (pendiente de pago). (Eliminar línea) ...completamente. La línea no tiene que estar asociada a la cuenta. Comandos para trabajar con líneas en facturas. Recoge líneas para contar. Diseño de un lenguaje de iconos para la interfaz de usuario.

“Gráficos y sus tipos” - Los objetos más simples son: Gráficos vectoriales. Trama. La imagen se construye usando la ecuación. Programas de computador. Los gráficos vectoriales están basados ​​en objetos. Por ejemplo, la pantalla de un monitor de 15” es de 28X21 cm Raster para el desarrollo de publicaciones electrónicas e impresas. Vector. Defectos. Fractales.

“Imágenes rasterizadas” - 12. 10000000. 00010001. 9. 2. 8. 00001001. RT: No. 37, p. 29. 0 – el color blanco, 1 – color negro. 4. RT: N° 37, págs. 29-30. 10. Objetivo: 01000000.

“Gráficos de ingeniería” - Pokrovskaya M.V. Un ejemplo es el plano de una casa babilónica con una sección de aberturas de puertas y ventanas e indicación de las dimensiones en escritura cuneiforme. CON principios del XIX v. Geometría descriptiva comenzó a estudiarse en ruso Instituciones educacionales. Las reformas de Pedro. principios del XVIII v. Aceleró el desarrollo de la cultura gráfica en Rusia.

“Gráficos por computadora en la escuela” - Aplicación gráficos de computadora en presentaciones y modelado de objetos. Trabajar con elementos de ventana, menús principales y barras de herramientas. Editor gráfico MS Paint, capacidades gráficas del procesador de textos MS Word. Conceptos básicos del diálogo entre alumno y ordenador. Operaciones básicas con archivos y carpetas.

“Muchas cosas nos resultan incomprensibles no porque nuestros conceptos sean débiles, sino porque no están incluidas en el espectro de nuestros conceptos” Kozma Prutkov “Muchas cosas nos son incomprensibles no porque nuestros conceptos
débil, sino porque estas cosas no están incluidas en el ámbito de nuestros conceptos"
Kozma Prutkov
Los fractales son las creaciones más bellas, encantadoras y extrañas.
Geometría del siglo XX. Estas son creaciones de matemáticas secas, pero son tan
estéticamente agradable, que la exposición de fractales construidos utilizando
Las computadoras conmocionaron al mundo y el libro de los organizadores de la exposición, Heinz Otto Peitgen y Peter Richter, “La belleza de los fractales”, se agotó como
álbum de arte.
Están ordenados, pero éste no es el orden de una monótona
un adorno que repite el mismo motivo sin cambios.
Son geométricos, pero ésta no es la geometría del idealista Platón, que buscaba
formas pulidas por todas partes poliedros regulares, A
geometría mundo real- ramificado, poroso, áspero,
dentado, corroído. No en vano el hombre que dio nombre a los fractales, el matemático polaco Mandelbrot nombre francés Benoit,
trabajó mayoría vida en una corporación americana
IBM, llamó a su trabajo principal"Geometría fractal de la naturaleza".

“Las nubes no son esferas, las montañas no son conos, las costas no son círculos, la corteza de los árboles no es lisa y el camino del rayo no es recto, Fracta”.

"Las nubes no son esferas, las montañas no son conos, las costas no son círculos,
y la corteza del árbol no es lisa, y el camino del relámpago no es recto”.
Benoit Mandelbrot, Geometría fractal de la naturaleza, 1982
La principal propiedad de los fractales es la autosemejanza. Cualquier
Fragmento microscópico de un fractal en tal o cual.
en otros aspectos reproduce su globalidad.
estructura. En el caso más simple, parte del fractal.
es simplemente un todo reducido
fractal
De ahí la receta básica para construir fractales:
toma una melodía simple y repítela constantemente
reduciendo el tamaño. Al final saldrá
estructura que reproduce este motivo en todos
escala, - una escalera interminable en profundidad.
Me gusta la forma y el tamaño elementos individuales, ellos también
la posición relativa se puede describir
fórmula matemática.

Los gráficos fractales se pueden utilizar en muchas áreas.
Ciencias Naturales. Los fractales ayudan a los geofísicos a determinar
y predecir la forma y naturaleza del agrietamiento de la corteza terrestre
y características de la distribución de diversos productos químicos en sus capas.
elementos, y los astrónomos pueden simular la formación
sistemas planetarios y galaxias, la naturaleza de la dispersión de rayos y
polvo cósmico.
Muchos objetos naturales También son autosemejantes y constan de
elementos repetidos diferentes tamaños. Obvio
ejemplos son un árbol, un arbusto, una colonia de coral.
Aún más claro
un ejemplo sería
servir inflorescencia
"paraguas complejo" -
"paraguas" que consiste en
a su vez, de
pequeños paraguas. En
La imagen de la izquierda muestra
inflorescencia de una planta de
la familia paraguas, y
a la derecha está su diagrama,
construido con
usando
gráficos fractales.

gráficos fractales

Los gráficos fractales, al igual que los gráficos vectoriales, se calculan, pero
Se diferencia de él en que no hay objetos en la memoria.
Las computadoras no se almacenan. La imagen fractal se construye según
ecuación (o según un sistema de ecuaciones), por lo que nada más que
No es necesario almacenar las fórmulas. Al cambiar los coeficientes en
ecuación, puedes obtener un fractal completamente diferente
imagen.
Para realizar cálculos relacionados con fractales.
geometría, y representación grafica resultante
resultados hay muchas computadoras diferentes
programas. Se basan en la capacidad de ingresar a niveles básicos.
fórmula que refleja el tipo de elemento esperado
fractal y sus cambios posteriores, permitiendo
transformar formas – elementos fractales: ampliar
o redúzcalos, gírelos con respecto al centro de la imagen
o punto de partida y, lo más importante, fijar el número de inversiones,
aquellos. número de pasos del programa.

Construcción de fractales

El objeto fractal más simple es el fractal.
triángulo.
1. Construye un triángulo equilátero regular.
2. Divide cada uno de sus lados en tres segmentos.
3. En el segmento medio de los lados, construya
triangulo equilatero con lado
igual a 1/3 del lado del triángulo original, y
en otros segmentos construir equilátero
triángulos con lados iguales a 1/9.
4. Repetir con los triángulos resultantes.
mismas operaciones. Pronto verás eso
triángulos de generaciones posteriores
heredar las propiedades de sus padres
estructuras fractales.
5. Así nace una figura fractal.

proceso fractal
la herencia es posible
continuar hasta
infinidad.
Tomando un interminable
objeto fractal y
mirándolo a través de una lupa o
microscopio, se puede encontrar en
cada vez hay más nuevos
detalles que se repiten
propiedades del original
estructura fractal.

Construcción de fractales

Otro fractal famoso es la curva.
Koha.
Tome el segmento y su tercio medio.
romper en un ángulo de 60 grados.
Luego repetimos esta operación con cada
de las partes de la línea discontinua resultante, y así
hasta el infinito. Como resultado nosotros
obtenemos el fractal más simple: triádico
curva, que fue descubierta en 1904
la matemática Helga von Koch.
Si a cada paso no solo
reducir el motivo principal, pero también
puedes moverlo y rotarlo
volverse más interesante y
formaciones de aspecto realista,
por ejemplo, una hoja de helecho o incluso
Hay matorrales enteros de ellos.

Construcción de fractales

tener propiedades fractales
muchos objetos están vivos y naturaleza inanimada.
Un copo de nieve corriente, muchas veces
ampliado, resulta ser fractal
objeto. Los algoritmos fractales se encuentran en
Base del crecimiento cristalino y vegetal.
Mira la rama de helecho
plantas, y verás que cada una
la rama secundaria se repite en gran medida
propiedades de la rama superior
nivel fractal.
Algunas ramas de los árboles están limpias.
Se pueden utilizar métodos matemáticos.
rastrear las propiedades fractales de todo
árbol. Y si pones una rama en agua, entonces
pronto podrás conseguir una plántula que
eventualmente se convertirá en un completo
árbol (esto se puede hacer fácilmente con una rama
álamo).




Fractales: Geométricos Sistemas algebraicos funciones iteradas Otra clase bien conocida de fractales son los fractales estocásticos, que se obtienen si algunos de sus parámetros se cambian aleatoriamente en un proceso iterativo. En este caso, los objetos resultantes son muy similares a los naturales: árboles asimétricos, rugosos costas etc. Los fractales estocásticos bidimensionales se utilizan para modelar terrenos y superficies marinas. Existen otras clasificaciones de fractales, por ejemplo, dividir los fractales en deterministas (algebraicos y geométricos) y no deterministas (estocásticos). Fractales estocásticos




Y la luz se derrama en la noche De cada rayo... Y los rayos convergen En tres manantiales fríos. Y cada una de las llaves, contrariamente a las Leyes, Desemboca en tres ríos por razones desconocidas, cuyo curso infernal arrasa con todos los puentes. Y cada uno de los ríos es un comienzo tres desiertos. Y el mundo lleva al abismo Más allá de los filos. Y el Fractal de la nada lo absorbe todo.






Los inventos de Cantor: la construcción del polvo clásico de Cantor comienza desechando el tercio medio (sin incluir los extremos) segmento unitario. Es decir, el conjunto original es un segmento y el primer paso es eliminar el intervalo abierto (1/3, 2/3). En el siguiente paso y en todos los demás, descartamos el tercio medio (sin incluir los extremos) de todos los segmentos del nivel actual. Por tanto, se obtiene una secuencia de conjuntos. Se pueden comparar dos conjuntos en tamaño comparando los elementos de un conjunto con los elementos de otro. Por ejemplo, para determinar qué bolas hay más en un cubo: de color o negras, puedes sacarlas del cubo en parejas, formadas por una bola de color y una negra, hasta que queden bolas del mismo color. Es este resto el que indica qué bolas eran más numerosas. Cantor aplicó el mismo principio a comparación cuantitativa conjuntos infinitos.


Giuseppe Peano matemático italiano Contribuyó a lógica matemática, axiomática, filosofía de las matemáticas. Creador del auxiliar lenguaje artificial latino - azul - flexione. Es mejor conocido como el autor de la axiomatización estándar de la aritmética natural y la aritmética de Peano.


Los inventos de Piano En el primer paso, tomó una línea recta y la reemplazó con 9 segmentos 3 veces más cortos que la longitud de la línea original (Partes 1 y 2 de la Figura 1). Luego hizo lo mismo con cada segmento de la línea resultante. Y así hasta el infinito. Su singularidad es que llena todo el plano.


Waclaw Francis Sierpinski... un destacado matemático polaco. Es conocido por sus trabajos sobre teoría de conjuntos, el axioma de elección, la hipótesis del continuo, la teoría de números, la teoría de funciones y la topología. Autor de más de 700 artículos y 50 libros. Los números de Sierpinski llevan su nombre, así como tres fractales muy conocidos: el triángulo de Sierpinski, la alfombra de Sierpinski y la curva de Sierpinski. ()









Más tarde dio una definición de fractal: "Un fractal es una estructura que consta de partes que en cierto sentido son similares al todo".


Mandelbrot escribe en su libro: “¿Por qué a menudo se llama a la geometría fría y seca? Una razón radica en su incapacidad para describir la forma de las nubes, las montañas o los árboles. Las nubes no son esferas, las montañas no son ángulos, una costa no es un círculo, la corteza no es lisa y los relámpagos no son una línea recta..."





Fractales: Sistemas Algebraicos Geométricos de funciones iteradas Otra clase muy conocida de fractales son los fractales estocásticos, que se obtienen si algunos de sus parámetros se cambian aleatoriamente en un proceso iterativo. En este caso, los objetos resultantes son muy similares a los naturales: árboles asimétricos, costas escarpadas, etc. Los fractales estocásticos bidimensionales se utilizan para modelar terrenos y superficies marinas. Existen otras clasificaciones de fractales, por ejemplo, dividir los fractales en deterministas (algebraicos y geométricos) y no deterministas (estocásticos). Fractales estocásticos




Y la luz se derrama en la noche De cada rayo... Y los rayos convergen En tres manantiales fríos. Y cada una de las llaves, contrariamente a las Leyes, Desemboca en tres ríos por razones desconocidas, cuyo curso infernal arrasa con todos los puentes. Y cada uno de los ríos El comienzo de tres desiertos. Y el mundo lleva al abismo Más allá de los filos. Y el Fractal de la nada lo absorbe todo.






Los inventos de Cantor: La construcción del polvo de Cantor clásico comienza desechando el tercio medio (sin incluir los extremos) de un segmento unitario. Es decir, el conjunto original es un segmento y el primer paso es eliminar el intervalo abierto (1/3, 2/3). En el siguiente paso y en todos los demás, descartamos el tercio medio (sin incluir los extremos) de todos los segmentos del nivel actual. Por tanto, se obtiene una secuencia de conjuntos. Se pueden comparar dos conjuntos en tamaño comparando los elementos de un conjunto con los elementos de otro. Por ejemplo, para determinar qué bolas hay más en un cubo: de color o negras, puedes sacarlas del cubo en parejas, formadas por una bola de color y una negra, hasta que queden bolas del mismo color. Es este resto el que indica qué bolas eran más numerosas. Cantor aplicó el mismo principio para la comparación cuantitativa de conjuntos infinitos.


Giuseppe Peano Matemático italiano Contribuyó a la lógica matemática, la axiomática y la filosofía de las matemáticas. Creador del lenguaje artificial auxiliar Latino-Sine-Flexione. Es mejor conocido como el autor de la axiomatización estándar de la aritmética natural y la aritmética de Peano.


Los inventos de Piano En el primer paso, tomó una línea recta y la reemplazó con 9 segmentos 3 veces más cortos que la longitud de la línea original (Partes 1 y 2 de la Figura 1). Luego hizo lo mismo con cada segmento de la línea resultante. Y así hasta el infinito. Su singularidad es que llena todo el plano.


Waclaw Francis Sierpinski... un destacado matemático polaco. Es conocido por sus trabajos sobre teoría de conjuntos, el axioma de elección, la hipótesis del continuo, la teoría de números, la teoría de funciones y la topología. Autor de más de 700 artículos y 50 libros. Los números de Sierpinski llevan su nombre, así como tres fractales muy conocidos: el triángulo de Sierpinski, la alfombra de Sierpinski y la curva de Sierpinski. ()









Más tarde dio una definición de fractal: "Un fractal es una estructura que consta de partes que en cierto sentido son similares al todo".


Mandelbrot escribe en su libro: “¿Por qué a menudo se llama a la geometría fría y seca? Una razón radica en su incapacidad para describir la forma de las nubes, las montañas o los árboles. Las nubes no son esferas, las montañas no son ángulos, una costa no es un círculo, la corteza no es lisa y los relámpagos no son una línea recta..."

Gráficos fractales Zarechneva Polina, estudiante de décimo grado “A”, Escuela Secundaria de la Institución Educativa Presupuestaria del Estado No. 351, Moscú.

Tipos de gráficos Hay 4 tipos principales de gráficos: Vector Raster Gráficos fractales 3-D Esta presentación hablará sobre gráficos fractales.

Los gráficos fractales son hoy en día uno de los tipos de gráficos por computadora más prometedores y de más rápido crecimiento. Base matemática Los gráficos fractales son geometría fractal. En este caso, el método de construcción de imágenes se basa en el principio de herencia de los llamados "padres". propiedades geométricas objetos herederos.

Los conceptos de fractal, geometría fractal y gráficos fractales, que aparecieron a finales de los años 70, están ahora firmemente arraigados en la vida cotidiana de los matemáticos y artistas informáticos. La palabra fractal se deriva del latín "fractus" y traducida significa "que consta de fragmentos". Fue propuesto por el matemático Benoit Mandel-Brot en 1975 para referirse a las estructuras irregulares pero autosemejantes que le interesaban.

En el centro de la figura fractal hay un triángulo equilátero, al que se le llama “fractal”. Luego, en el segmento medio de los lados, construyen triangulos equilateros con un lado igual a (1/3a) del lado del triángulo original. La construcción de un patrón fractal se lleva a cabo mediante algún tipo de algoritmo o generando imágenes automáticamente mediante cálculos mediante fórmulas específicas. Cambiar valores en algoritmos o coeficientes en fórmulas conduce a modificaciones de estas imágenes. La principal ventaja de los gráficos fractales es que sólo se guardan algoritmos y fórmulas en el archivo de imagen fractal.

A su vez, en los segmentos medios de los lados de los triángulos resultantes, que son los objetos sucesores de la primera generación, se construyen los triángulos sucesores de la segunda generación con un lado (1/9a) del lado del triángulo original. Así, los pequeños elementos de un objeto fractal repiten las propiedades de todo el objeto. Este objeto se llama "figura fractal". El proceso de herencia puede continuar indefinidamente. Así, es posible describir tales elemento grafico, como una línea recta.

Al cambiar y combinar el color de las figuras fractales, puede simular imágenes de naturaleza viva e inanimada (por ejemplo, ramas de árboles o copos de nieve) y también crear una "composición fractal" a partir de las figuras resultantes. Los gráficos fractales, al igual que los gráficos vectoriales y tridimensionales, son computacionales. La principal diferencia es que la imagen se construye mediante una ecuación o sistema de ecuaciones. Por lo tanto, para realizar todos los cálculos, no es necesario almacenar nada en la memoria de la computadora excepto la fórmula.

Entonces, concepto basico para gráficos por computadora fractales son "Triángulo Fractal". Luego viene Figura Fractal, Objeto Fractal; "Línea fractal"; "Composición fractal"; "Objeto padre" y "Objeto sucesor". Cabe señalar que los gráficos por computadora fractales, como un tipo de gráficos por computadora del siglo XXI, se generalizaron no hace mucho.

El creador de fractales es artista, escultor, fotógrafo, inventor y científico, todo en uno. Usted mismo establece la forma del dibujo mediante una fórmula matemática, explora la convergencia del proceso variando sus parámetros, elige el tipo de imagen y la paleta de colores, es decir, crea el dibujo "desde cero". Ésta es una de las diferencias entre los editores gráficos fractales y otros programas gráficos. Por ejemplo, en Adobe Photoshop La imagen, por regla general, no se crea "desde cero", sino que sólo se procesa. Otra característica distintiva del editor gráfico fractal Painter (así como de otros programas fractales, por ejemplo Art Dabbler) es que verdadero artista, trabajando sin una computadora, nunca logrará con la ayuda de un pincel, lápiz y bolígrafo las capacidades que los programadores han integrado en Painter.

Los gráficos fractales te permiten crear composiciones abstractas donde puedes implementar tales técnicas de composición como horizontales y verticales, direcciones diagonales, simetría y asimetría, etc. Una imagen fractal se puede comparar con la estructura compleja de un cristal, con un copo de nieve, cuyos elementos están dispuestos en uno Estructura compleja. Esta propiedad de un objeto fractal se puede utilizar con éxito al componer una composición decorativa o para crear un adorno. Hoy en día, se han desarrollado algoritmos para la síntesis de coeficientes fractales, que permiten reproducir una copia de cualquier imagen tan cerca del original como se desee.

Fuentes de información: Yandex. Imágenes; http://www.esate.ru/page/fraktalnaya-grafika; http:// ru.wikipedia.org Gracias por su atención.



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