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Fraktale Plantagen

Fraktale Plantagen

Kondensationsmengen und Plantagen

Im vorigen Kapitel haben wir zuletzt eine Kondensationsmenge \(C\) zusammen mit den Funktionen \(f_1, f_2, ..., f_n\) eines IFS eingesetzt und zur Herstellung des Fraktals den Deterministischen Algorithmus verwendet. In den folgenden Abschnitten kommt auch das Chaosspiel wieder zum Einsatz.

Die Allee

Du siehst ein Grundmotiv, das in verkleinerten Kopien reproduziert wird. Das Motiv lässt sich durch Bewegen der schwarzen Kreise verändern, die jeweils den Fixpunkt einer geometrischen Transformation \(f_i\) repräsentieren. Wenn das Koppeln aktiviert ist, wird das Motiv beim Verschieben eines Fixpunktes gestalterhaltend verschoben.

Die Richtung der Allee kannst du durch Verschieben des blauen Kreises (der Fixpunkt einer zusätzlichen Zentrischen Streckung mit Faktor 0,57) verlagern, der zu Beginn im Bild links oben sitzt. Über das Auswahlfeld lassen sich weitere Motive hervorbringen.

Erprobe einige Möglichkeiten.

Koppeln

Was konnte man beobachten?

Fakten und Beobachtungen








Mehr als ein IFS

Wer sich den Chaosspiel-Algorithmus angesehen hat, könnte auf die einfache Idee kommen, die Allee-Streckung in den Kreis der anderen IFS-Funktionen aufzunehmen. Tatsächlich ist jedoch der Allee-Algorithmus komplizierter als der des einfachen Chaosspiels. Probiere aus, wie das Fraktal aussähe, wenn man die Allee-Streckung einfach gleichberechtigt dem Motiv-IFS hinzufügen würde.

Falscher Ansatz:
IFS erweitern

An den verwendeten geometrischen Operationen hat sich gegenüber dem Experiment oben gar nichts verändert. Die Allee-Streckung wird im Chaosspiel jetzt nur in der gleichen Weise einfach zufällig benutzt wie die anderen Funktionen \(f_1, f_2, ..., f_n\) des IFS.

Koppeln

Ergebnis






Fehler im Spiel

Im ersten Experiment ist die Allee aus Grundmotiven zustande gekommen, weil die zusätzliche Zentrische Streckung eine andere Rolle gespielt hat als die Funktionen \(f_1, f_2, ..., f_n\) des Motiv-IFS. Die Grafik offenbart das Problem des falschen Verfahrens aus dem letzten Experiment:

Eine Gleichbehandlung von Motiv-IFS und Allee-Streckung mit Fixpunkt \(Z_a\) führt nicht zum erwünschten Bild, weil die Allee-Streckung die Bildpunkte vom Attraktor des Motiv-IFS entfernt und das Motiv-IFS Folgepunkte wieder zurück in die Nähe des Motivs bringt; bereits P'' gehört nicht mehr zur Allee. Es entsteht so ein ganz anderer Attraktor.

Fazit

Der Attraktor eines Motiv-IFS kann zur Kondensationsmenge eines Allee-Fraktals werden, wenn man im Chaosspiel die Allee-Streckung auf Punkte des Motivs und auf deren Folgepunkte anwendet. Umgekehrt muss man dafür sorgen, dass die Funktionen aus dem Motiv-IFS nicht auf Bildpunkte wirken können, die erst durch die Allee-Streckung entstanden sind.

Im nächsten Schritt lassen wir anstelle der Allee eine ganze Plantage wachsen...