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| 幾何變換疊代法 | ||||||
| 在上個單元,我們學習了幾何變換的方法,我們會發現經過幾何變換之後的幾何物體會與原來的形狀自我相似,或者是自我相仿,由於碎形的最主要特徵就是自我相似與自我相仿,所以我們可以應用一系列的幾何變換來繪製碎形,這樣的方法,筆者稱作「幾何變換疊代法」。當我們以幾何變換疊代法繪製碎形時,往往可以寫成一組類似的程序,敘述如下: ●第零步驟:從某一個幾何物體開始 ●第一步驟:將上個步驟的幾何物體經過幾何變換 T1=( r1 , s1 , θ1 , ψ1 , e1 , f1 ),並加入 將上個步驟的幾何物體經過幾何變換 T2=( r2 , s1 , θ2 , ψ2 , e2 , f2 ),並加入 …… 將上個步驟的幾何物體經過幾何變換 Tn=( rn , sn , θn , ψn , en , fn ),並加入 ●第二步驟:重複上個步驟 (接下來的步驟,即重複地疊代下去) 在之前的單元,我們曾經以土法煉鋼的方式來繪製 Koch Curve。在這裡,以幾何變換疊代法繪製 Koch Curve 的程序如下: ●第零步驟:從圖示的幾何物體開始 ●第一步驟:將上個步驟的幾何物體經過幾何變換 T1=(1/3, 1/3, 0°, 0°, 0, 0),並加入 將上個步驟的幾何物體經過幾何變換 T2=(1/3, 1/3, 60°, 60°, 1/3, 0) ,並加入 將上個步驟的幾何物體經過幾何變換 T3=(1/3, 1/3, -60°, -60°, 1/2 , √3/6) ,並加入 將上個步驟的幾何物體經過幾何變換 T4=(1/3, 1/3, 0°, 0°, 2/3, 0) ,並加入 ●第二步驟:重複上個步驟 (接下來的步驟,即重複地疊代下去)
土法煉鋼的方式並不能滿足,我們對於碎形繪製方法之結構化與模型化的要求,我們可以這麼說,幾何變換疊代法(線性映射)是所有碎形繪製方法的基礎與原理,在接下來的幾個單元我們會陸續發現它們之間的共通性。 我們曾經用挖空一個個不同大小之三角形的方式,來繪製 Sierpinski Gasket。如果,以幾何變換疊代法來繪製 Sierpinski Gasket,你會發現這樣比較結構化與模型化。其繪製的程序如下: ●第零步驟:從圖示的幾何物體開始 ●第一步驟:將上個步驟的幾何物體經過幾何變換 T1=(0.5, 0.5 ,0° ,0°, 0, 0),並加入 將上個步驟的幾何物體經過幾何變換 T2=(0.5, 0.5, 0°, 0°, 0.5, 0) ,並加入 將上個步驟的幾何物體經過幾何變換 T3=(0.5, 0.5, 0°, 0°, 0.25, 0.5) ,並加入 ●第二步驟:重複上個步驟 (接下來的步驟,即重複地疊代下去)
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