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用Mathematica7.0实现二维分形图

时间:2011-04-23  作者:秩名
M5=Fx5[1,0,6,{x,-1,1},{y,-1.1,1.1},{PlotPoints->120,PlotLabel->'Mandelbrot5'}];

图5 Mandelbrot集

J2=Fx2[0.27334, 0.00742,2,{x, -1, 1}, {y, -1.3, 1.3},{PlotPoints -> 120, PlotLabel -> 'Julia2'}]

J3=Fx2[0.54496,0.45559,3,{x,-1.5,1.5},{y,-1.5,1.5}, {PlotPoints -> 200,PlotLabel->'Julia3'}]

J4=Fx2[0.69455,0.28586, 4,{x,-1,1},{y,-1,1},{PlotPoints->200, PlotLabel->'Julia4'}]

J5=Fx2[0.340652,0.7033651,5,{x,-1.5,1.5},{y,-1.5,1.5},{PlotPoints->200,PlotLabel->'Julia5'}]

图6 Julia集

可以用以上图5、图6所示的分形图看出,这些分形图虽然各不相同,但结构上却有很强的自相似性,图5所示的4副图中,后面的图为前面图形的局部放大图,其自相似性达到了令人惊奇的程度,在程序的运行过程中,当迭代次数较大的时候,计算所需的时间会变长,因为一幅图往往需要经数百万次的运算才能得到,如果没有计算机是无法完成的。

3 结束语

分形理论推动了计算机绘图方法的创新与发展,使计算机技术在绘制仿真图形和各种奇特图形方面发挥了重要的作用。同时,计算机绘图的高精度与高效率也推动了分形理论的研究。运用计算机绘制出复杂的,奇特的分形图为理论的研究提供了最直观的形象,促进了分形科学的发展,计算机完成了手工无法完成的分形图绘制,这种奇特、新颖、复杂的分形图也将出现在设计艺术行业,成为新的艺术品。本人以两种经典的分形集为例,编写了绘制几种分形图的Mathematica7.0程序,与C语言等其它编程语言相比,这些程序更加简洁,更加数学化。


参考文献:
[1]孙博文.分形算法与程序设计[M].北京:科术出版社,2004:1-6,166-210.
DrawingTwo-dimensionalFractalFigureWithMathematica7.0
 

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