在繪製碎形的方法中,「起始元與生成元疊代法(Generator Iteration Method)」是最為直觀與最容易操作的,通常我們用來繪製「完全自我相似」(Strict
Self-Similarity)的碎形,而不是「自我相仿」(Self-Affinity)的碎形。典型的碎形大多是採取這種疊代法。以這種方法製作碎形時,你必須指定起始元(Initiator)與生成元(Generator)。其意義分述如下:
◆起始元:是碎形一開始的圖形,起始元是由單一的或幾個自我相似的幾何單元(例如線
段、三角形或矩形……等等)所組成。
◆生成元:則是起始元中的每一個自我相似的幾何單元下一次疊代的圖形。
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以 Sierpinski Gasket 為例,起始元與生成元如圖所示,起始元是由單一的實心三角形幾何單元所組成。從下面的步驟會發現,顯然碎形的第零步驟就是起始元,而第一步驟則是以生成元來取代起始元中所有的幾何單元,而第二步驟便是以生成元來取代第一步驟中所有的幾何單元,接下來的步驟,即是以相同的方法重複疊代下去。 |
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其實,生成元本身就定義了碎形的繪製規則與碎形的特徵。我們再以 Koch Curve 為例,起始元是由單一的線段幾何單元所組成的,而生成元將在每一個步驟裡取代這些線段單元。我們可以在下面的圖示中,依序看見
Koch Curve 每一個步驟的疊代過程。
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「起始元與生成元疊代法」中,最著名的就是 L-Systems Method,L-Systems Method 成功地將「起始元與生成元疊代法」符號化,我們將在下個單元介紹
L-Systems Method。 |