分形之科赫(Koch)雪花

时间:2023-03-09 18:54:45
分形之科赫(Koch)雪花

科赫曲线是一种分形。其形态似雪花,又称科赫雪花、雪花曲线.瑞典人科赫于1904年提出了著名的“雪花”曲线,这种曲线的作法是,从一个正三角形开始,把每条边分成三等份,然后以各边的中间长度为底边。分别向外作正三角形,再把“底边”线段抹掉,这样就得到一个六角形,它共有12条边。再把每条边三等份,以各中间部分的长度为底边,向外作正三角形后,抹掉底边线段。反复进行这一过程,就会得到一个“雪花”样子的曲线。这曲线叫做科赫曲线或雪花曲线。

给定线段AB,科赫曲线可以由以下步骤生成:
      (1)将线段分成三等份(AC,CD,DB)
      (2)以CD为底,向外(内外随意)画一个等边三角形DMC
      (3)将线段CD移去
      (4)分别对AC,CM,MD,DB重复1~3。
      反复进行这一作图过程,得到的曲线越来越精细。

  科赫曲线有着极不寻常的特性,不但它的周长为无限大,而且曲线上任两点之间的距离也是无限大。该曲线长度无限,却包围着有限的面积。很神奇的一个曲线,他说明了一个悖论:“无限长度包围着有限面积。”

程序中实现了0~8级的科赫雪花分形.程序设计时,将这9级曲线的顶点数据全部放置在一个内存中.并使用如下结构体进行设置:

    struct SnowLevel
{
Yuint vertexStart;
Yuint verticesCount;
};
SnowLevel m_snowLevels[SNOW_LEVELS_COUNT];
Yuint m_currentLevel;

分形图形的顶点生成算法代码如下:

static void Zhe(const Vector3& vStart, const Vector3& vEnd, Vector3* pVertices)
{
Vector3 vSub = vEnd - vStart; pVertices[] = vStart;
pVertices[] = vStart + vSub/;
pVertices[] = vStart + vSub*/;
pVertices[] = vEnd; Yreal alfa = atan2f(vSub.y, vSub.x);
alfa += YD_REAL_PI/; Yreal l = D3DXVec3Length(&vSub)/;
pVertices[].x = pVertices[].x + cosf(alfa)*l;
pVertices[].y = pVertices[].y + sinf(alfa)*l;
pVertices[].z = 0.0f;
} void CFractalSnowEntity::Fractal(Vector3* pVertices)
{
pVertices[].x = 0.0f;
pVertices[].y = YD_SNOW_RADIUS;
pVertices[].z = 0.0f; pVertices[].x = YD_SNOW_RADIUS*sinf(YD_REAL_PI/);
pVertices[].y = -YD_SNOW_RADIUS*sinf(YD_REAL_PI/);
pVertices[].z = 0.0f; pVertices[].x = -pVertices[].x;
pVertices[].y = pVertices[].y;
pVertices[].z = 0.0f; for (Yuint i = ; i < SNOW_LEVELS_COUNT; i++)
{
const Vector3* pSrc = pVertices + m_snowLevels[i - ].vertexStart;
Vector3* pDest = pVertices + m_snowLevels[i].vertexStart; Yuint c = m_snowLevels[i - ].verticesCount; for (Yuint j = ; j < c; j++)
{
Zhe(pSrc[j], pSrc[(j + )%c], pDest);
pDest += ;
}
}
}

下载地址:http://files.cnblogs.com/WhyEngine/FractalSnow.7z

科赫雪花第0级

分形之科赫(Koch)雪花

科赫雪花第1级

分形之科赫(Koch)雪花

科赫雪花第2级

分形之科赫(Koch)雪花

科赫雪花第3级

分形之科赫(Koch)雪花

科赫雪花第4级

分形之科赫(Koch)雪花

科赫雪花第5级

分形之科赫(Koch)雪花

科赫雪花第6级

分形之科赫(Koch)雪花

科赫雪花第7级

分形之科赫(Koch)雪花

科赫雪花第8级

分形之科赫(Koch)雪花

软件使用说明
键盘0~8,分别设置第0级到第8级分形.
这是个3D程序,鼠标右键的拖动可以改变视角.
键盘X用于恢复为默认视角.
键盘F11用于全屏切换.

分形之科赫(Koch)雪花