前面发过一个题为“逝去的美丽_朱丽娅粒子”的帖子,之所以说是“逝去的美丽”,是因为人们通常是在给定阈值的前提下,欣赏其临界点整个参数平面内 Mandbrot 集和 Julia 集的最终结构,然而,在形成这种最终结构之前,迭代模型的迭代轨迹却被人们忽视,这种迭代轨迹,就像流星的轨迹一样,消失在过去的时光里,如果换个角度去观察它,我们会发现,它是非常绚丽多姿的。
这里所说的轨迹并非横向的而是纵向的:迭代模型中,e 数组记录下了某一特定点经过迭代而产生的一组数据,这一组数据所表示的轨迹,是为横向轨迹,暂且把它叫做 julia 粒子,而平面内某一路径上所有点的 julia 粒子的集合,我们称之为纵向轨迹,或者说是 julia 粒子系统。(我不懂专业,这里的用辞纯属杜撰,能说明白就好)
为简单见,特归纳如下:
Mandbrot 集:c 变 z 不变,扫描二维平面
Julia 集:z 变 c 不变,扫描二维平面
Julia 粒子:z,c 同时变,扫描一维路径
程序中所使用的路径是两点间的线段,如果用曲线路径,代码会更加复杂。
依上所述,程序在窗体中加入了一个用来输入两点坐标和显示路径的画布 lCanvas,一个用来显示 julia 粒子的画布 pCanvas,以及 Pt(Et倍数)、Lw(线宽)、Ps(路径上的扫描点数)等参数输入框。
路径参数的输入与 29 楼的万花曲线规相同,至于算法,代码并不复杂,只是多了一个动画效果,相信大家花点时间是不会有什么困难的。
很多文章都有讨论 julia 集和 mandbrot 集的关系,如:
mandbrot 集是 julia 集字典;
mandbrot 集是 julia 集缩略图;
mandbrot 集是 julia 集特征集;
mandbrot 集是宏观布局,julia 集是微观结构;
基于上术理由,我们就把形成结构前迭代轨迹中的所有点称之为 julia 粒子。
既然 mandbrot 集中的每一个点都是 julia 集,那么,我们可以这样理解:mandbrot 集是 c 平面的分辨率达到极限时 julia 集的集合,而每一个 julia 集则是在点平面 z 上的扫描图像。程序中,c 平面被映射到 720*480 的画布,被分成 720*480 个点,这时 c 平面的分辨率达到极限,我们看到的每一个 julia 集就是一个点了。
如果 c 平面的概念分辨率为 10*10,我们反过来将画布映射到 c 平面,那么,画布便被分割成 10*10 个小平面,尽管小,但每个平面包含有 72*48 个像素,比点平面大多了,当然,相应的 julia 集也就能显示其结构了。这样我们便得到了特定分辨率下的 julia 集图谱!
老港老师的画板技术已是登峰造极,别说是我们,就是画板的作者,都应该向您致敬!再次谢谢老师们对本贴的支持!!!
从上面的讨论可以看出:就 julia 集和 mandbrot 集的关系来说,mandbrot 集承载的是宏观体系,而 julia 集则蕴涵的是微观结构,这就好像现实世界的整个宇宙天体和物质粒子一样,所以,当我们在缩放 mandbrot 集时,实际上是用天文望远镜或宇宙飞船在观察广袤的宏观宇宙,而缩放 julia 集就好像是用电子显微镜或纳米机器人在探索深邃的微观粒子。
然而,大家知道,宇宙中是存在着黑洞的。对于 mandbrot 集来说,如果是在标准的 c 平面上,虽然多有黑黑的大块,也还不至于有什么特别的感觉,但是,c 平面一经扭曲变形,情形就不同了。比方说:1/c 平面,所有的图像都被黑色包围。如果宇宙中的某个黑洞也这样翻转过来,不知道是个什么样的场景,应该是很恐怖的。
于是,我们在常规的迭代模型中加入一个类似于 newton 迭代算法中的收敛性监察代码,当迭代轨迹中的前后两点的变化小于给定的阈值,则停止迭代,使得那些令人迷茫的黑洞变得光亮起来: