Я расскажу о том, как получить невероятно сложные и красивые фракталы, как замоделировать молнию, рост плесени и броуновское движение, а также расскажу, по каким правилам растут папоротники. Уверяю: это перевернёт ваше представление о природе!
Для построения множества Жюлиа понадобится небольшая формула над комплексными числами! Вместо того, чтобы сразу разбирать полную формулу, я предлагаю сначала занулить константу C.
Понятно, что если точки находятся внутри единичного круга, то они должны притянуться к центру. Точки, которые находятся вне единичной окружности будут отдалятся от нуля.
Точки, находящиеся на границе окружности, будут оставаться на границе.
Нас интересуют только такие точки плоскости, которые не уходят на бесконечность. Понятно, что для данной формулы множество таких точек – это круг радиуса 1.
А что теперь будет, если в формулу добавить очень маленькую константу C и постепенно увеличивать её по модулю. Если немного подождать, то мы увидим уже знакомое нам множество Мандельброта. При некоторых параметрах фрактал разделяется на небольшие островки, которые то образуются, то опять комбинируются в единое целое.
Увеличивая границу этого множества, мы будем видеть все больше и больше мелких деталей. Каждая отдельная часть содержит бесконечное множество вариаций исходного фрактала.
Одна компактная формула способна породить целую вселенную с бесконечно сложными циклонами, причудливыми иглами, острыми вилами, полувилами, супервилами, тайфунами, небоскребами, океанами, долинами морских коньков и долинами слонов.
Вместо второй степени можно выбрать любую: третью, четвёртую, пятую, восьмую и даже дробную.
Фракталы можно строить в трехмерном, четырёхмерном или даже в пятисотмерном пространстве.
Для более высоких размерностей используют уже не комплексные числа, а, например, кватернионы. Это не пары чисел, а группы по 4 числа.
Каждый трехмерный фрактал, полученный той или иной формулой, – это сечение четырёхмерного множества. Для алгебры октав или Клиффорда эта область математики на данный момент изучена мало.
Во многих областях физики можно встретить фракталы. Один из самых известных примеров – движение Броуновской частицы. Если подождать достаточно долго, то можно увидеть, что траектория движения броуновской частицы самоподобна.
На этом фрактальность не заканчивается. Представьте теперь, что частицы движутся и могут прилипать к статичной затравочной частице в центре. Сначала мы с некоторого радиуса с произвольной стороны выпускаем частицу. Если она оказалась рядом с затравочной, то она к ней прилипнет. После этого мы опять выпускаем частицу и ждем её прилипания.
Постепенно налипает все больше и больше частиц. Образуется структура, называемая кластером.
Частицы, двигаясь по фрактальным траекториям, прилипают друг к другу и образуют фрактальный кластер.
Можно ввести вероятность прилипания и сделать её тем выше, чем больше соседей вокруг.
Забавная структура, да ещё и очень похожа на то, что мы наблюдаем в реальном эксперименте при химической агрегации DLA кластеров.
Коронный разряд — очень красивое явление, которое тоже является фракталом! С помощью уравнения Лапласа можно смоделировать распространение молнии.
При изменении свойств среды, в которой распространяется молния, изменяется ветвистость структуры.
Возьмем три любые точки на плоскости. Теперь нужно выбрать произвольную точку и много раз делать простую процедуру. Выберем одну из трех зафиксированных нами точек и сместимся в её сторону на половину расстояния до неё.
Так мы будем делать снова и снова. Получившаяся фигура называется треугольником Серпинского: это один из самых популярных фракталов.
То есть мы случайно смещались в сторону одной из вершин треугольника и получили такой фантастический результат.
Это работает не только с треугольником.
Можно задать другое правило: en.wikipedia.org/wiki/Barnsley_fern
Если запрограммировать это правило, то получится папоротник Барнсли. Каждое из этих четырех правил отвечает за рост его отдельных частей.
Достаточно четырёх преобразований для хранения всех возможных комбинаций папоротников.
Поэтому фракталы уже давно применяют в компьютерной графике для генерации миров в играх. Они получаются очень интересными и разнообразными.
Вот такая интересная бывает математика.
Огромная благодарность всем моим спонсорам на patreon!
Это третий урок из мини-курса по программе Adobe InDesign. В этом мини-курсе вы познакомитесь с программой Adobe InDesign, познакомитесь с основными инструментами и освоите базовые навыки работы в этой программе.
Роман Павлушко — один из первых инженеров Avito.ru.
Кирилл Мокевнин (Hexlet) задаст вопросы о технической стороне проекта. В частности, будем говорить о техническом стеке, архитектуре, проблемах роста, команде и нашем любимом PHP.
Герой нового выпуска «10 глупых вопросов» – психотерапевт Геннадий Тарасов. Мы задали Геннадию 10 глупых вопросов о профессии психотерапевта, спросили, слышит ли он эти голоса и поняли, что депрессия это не какие-то там шуточки про плохое настроение.
Креативное агентство ЖИЗА – это YouTube канал, на котором регулярно выходят разные форматы полезных и развлекательных шоу. Если вы уже не смотрите телек, но еще не знаете, что посмотреть в YouTube, то скорее подписывайтесь!
Новый герой «10 глупых вопросов» – дизайнер интерьеров, куратор онлайн-школы дизайна «Сontented» Степан Бугаев. Мы задали Степану глупые вопросы о евроремонте, креативе, странных заказчиках и получили на них умные ответы.
Профессия «дизайнер интерьеров» в онлайн-школе Contented со скидкой 50% по промокоду ЖИЗА (до 01.12.20): https://clc.to/MazzqQ
Означает ли смерть — конец?
Что происходит, когда человек умирает? Он перестает существовать, или переходит в иную форму? Что нас делает уникальными мыслящими существами? Это величайшая тайна, раскрыть которую человечество пытается с начала сотворения мира.
Современные биологи, физики и философы считают, что вплотную приблизились к ответу на вечные вопросы.
Еще больше загадок и тайн в шоу «Сквозь кротовую нору с Морганом Фрименом» на канале Discovery!
Смотри следующую серию clc.am/granitzi_vselennoj
Написал инструмент, который считает рублёвую доходность инвестиционного портфеля на Тинькофф брокере. Само приложение Тинькофф инвестиции считает доходность по долларовым инструментам в долларах, но из-за скачков курса доллара к рублю такая аналитика плохо отражает рублёвую доходность. Написанный инструмент отображает текущую рублёвую стоимость портфеля, сумму всех пополнений портфеля, а также общую процентную рублёвую доходность.
Как думаете, может обернуть это в виде телеграм бота:)?
/****************** about ******************/
Меня зовут Алексей Голобурдин, я программирую с 2004 года и на этом канале делюсь своим опытом. Я основатель и руководитель компаний:
— Диджитализируй digitalize.team, разрабатываем сложные IT системы для бизнеса;
— Salesbeat salesbeat.pro, комплексный модуль доставки для интернет магазинов.
Если у вас есть проект на разработку, пишите нам на hi@digitalize.team.
С другими предложениями, а также если вам нужна одна или несколько индивидуальных консультаций/уроков по разработке (3000 руб/час), пишите мне на alexey@salesbeat.pro.