Введение……
Глава 1. Обзор предметной области……………………………………………..4
1.1. Генеративное искусство и креативное программирование .……………..4
Креативное программирование…
1.2. Среда разработки Processing…
Глава 2. Фрактальная графика ……...……………………………..……………..9
2.1. Фрактальные множества………………………………….…………………9
Фрактальная размерность
Cамоподобие и скейлинг
2.2. L-система
Формальное определение описания DOL системы и ее операций………...…..14
Turtle интерпретация L систем
2.3.Результаты применения алгоритма L-система для генерации контента в Processing
2.4. Агрегация ограниченная диффузией
Формальное описание алгоритма DLA
Классическая модель DLA…
2.5. Результаты применения алгоритма L-система для генерации контента в Processing
Заключение
Библиография…
Данная работа посвящена применению таких алгоритмов, как L-система и агрегация ограниченная диффузией, при создании графического контента, обладающего фрактальными свойствами, в среде Processing.
В настоящее время наблюдается рост интереса к компьютерной графике, основанной на компьютерном коде, и также известной как генеративная графика. Она широко применяется в различных прикладных областях, таких как архитектура, веб-дизайн, промышленный дизайн, графический дизайн и визуализация данных, видеопроизводство, а также в искусстве. Графические редакторы с пользовательским интерфейсом, такие как Adobe Photoshop, CorelDraw, AutoCad, Adobe After Effects и др. интуитивно понятны для использования, однако их функционал ограничен заранее определенным набором инструментов программы, а создание сложных паттернов требует много времени. Компьютерный код требует знания синтаксиса и логики программирования, однако перед пользователем открывается широкий спектр возможностей. Изображение создается не вручную, а путем перевода визуальной идеи в набор правил, а затем ее реализации на языке программирования. Такая программа может не только создавать изображение, но и генерировать визуальные миры с возможностью изменения параметров.
Алгоритмы генерации фракталов широко применяются в компьютерной графике и позволяют создавать большое разнообразие текстур и структур. Использование математических методов для создания изображений объединяет науку с искусством. Бенуа Мандельброт, заметил, что «благодаря фрактальной геометрии мы узнаем о том, что некоторые из наиболее сухих и холодных разделов математики скрывают за внешней суровостью целый мир чистой пластичной красоты, доселе неведомой».[3]
В задачи данной работы вошло изучение специфики среды Processing, изучение вышеупомянутых алгоритмов, написание кода для графической анимации с использованием этих алгоритмов.
В настоящей работе были исследованы возможности применения алгоритмов L-система и DLA при создании контента в среде Processing.Эти алгоритмы представляют большой интерес для производства разнообразной графики. А параметрические возможности Processing позволяют путем изменения некоторых коэффициентов создавать новые паттерны и текстуры. Результатом данной работы стал графический контент, основанный на этих алгоритмах, который может быть использован в дизайне, а также для создания анимаций, иллюстрирующих избранные алгоритмы – L-систему и DLA. Что представляет интерес в качестве популяризации науки. Не смотря на то, что создатели утверждают, что Processing прост для применения, все же для создания впечатляющего контента, от пользователя требуются глубокие знания специфики объектно-ориентированного программирования и синтаксиса Java и JavaScript.
1. Батюков А. М., Ампилова Н. Б. Модифицированный алгоритм моделирования агрегации ограниченной диффузией. [Электронный ресурс]// URL: https://cyberleninka.ru/article/v/modifitsirovannyy-algoritm-modelirovaniya-agregatsii-ogranichennoy-diffuziey (дата обращения: 25.04.2018)
2. КроноверР. М. Фракталы и хаос в динамических системах. Основы тео-
3. Мандельброт Б. Б. Фрактальная геометрия природы. М.: Институт компьютерных исследований, 2002
4. рии. М.: Постмаркет, 2000
5. Федер Е. Фракталы. М.: Мир, 2001
6. Шредер, М. Фракталы, хаос, степенные законы. Миниатюры из бесконечного рая. Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2001
7. Coding Challenge #34: Diffusion-Limited Aggregation [Электронный ресурс]// URL: https://www.youtube.com/watch?v=Cl_Gjj80gPE (дата обращения: 25.04.2018)
8. Feldman D. P. Chaos and fractals. An elementary introduction. Oxford, 2012
9. Galanter P. Generative art and rules-based art vague terrain [Электронный ресурс] // Philip Galanter. [сайт]. URL: http://philipgalanter.com/downloads/vague_terrain_2006.pdf (дата обращения:23.04.2018)
10. Galanter P. What is Generative Art? Complexity Theory as a Context for Art Theory [Электронный ресурс] // Philip Galanter. [сайт]. URL: http://philipgalanter.com/downloads/ga2003_what_is_genart.pdf (дата обращения:23.04.2018)
11. Generative gestaltung [Электронный ресурс] // URL: http://www.generative-gestaltung.de/ (дата обращения:20.04.2018)
12. Greenberg I. Processing Creative Coding and Computational Art. New York, 2007
13. Meakin P., Tolman S., Blumen A. Diffusion-limited aggregation.
14. Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and PhysicalSciences, Vol. 423, No. 1864, Fractals in the Natural Sciences (May 8, 1989), pp. 133-148
15. Prusinkiewicz P, Lindenmayer A. The Algorithmic Beauty of Plants. New York, 1990
16. Prusinkiewicz P., Hanan J. Lindenmayer Systems, Fractals, and Plants [Электронный ресурс] // URL:http://algorithmicbotany.org/papers/lsfp.pdf (дата обращения: 1.04.2018)
17. Reas C. Form + code in design, art and architecture. New York, 2010
18. Reas C., Fry B. Processing: a programming handbook for visual designers and artists Casey Reas Ben Fry. Cambridge, MA, 2007
19. Sander L. M. Diffusion-limited aggregation: A kinetic critical phenomenon? [Электронный ресурс] // URL: http://www.thp.uni-koeln.de/krug/teaching-Dateien/SS2012/Sander2000.pdf (дата обращения:20.04.2018)
20. Shiffman D. Learning Processing A Beginner’s Guide to Programming Images, Animation, and Interaction. Burlington, 2008
21. Shiffman D. The Nature of Code [Электронный ресурс] // URL: http://natureofcode.com/book/(дата обращения: 16.04.2018)
22. Terzidis K. Algorithms for Visual Design Using the Processing Language. Indianapolis, 2009
23. Thornburg D. D. On Logo And Turtles[Электронный ресурс] // Compute! : сетевой журнал. URL: https://www.atarimagazines.com/compute/issue34/068_1_FRIENDS_OF_THE_TURTLE.php (дата обращения: 1.04.2018)