poniedziałek, 2022-03-21

L-system: Rośliny

L-systemy wymyślił węgierski biolog Aristid Lindenmayer, który wykorzystywał je do opisu budowy i rozwoju grzybów oraz glonów. Są to zestawy reguł służące do generowania obiektów o fraktalnej strukturze, które na podstawie zadeklarowanego ciągu poleceń rekurencyjnie zastępują fragmenty prostszych, początkowych obiektów, fragmentami bardziej złożonymi. Edytor grafiki wektorowej Inkscape udostępnia możliwość generowania grafiki wektorowej za pomocą L-systemów.

Roślina 1

W menu programu wybierz kolejno „Efekty” → „Renderowanie” → „L-system”. W oknie dialogowym wpisz następujące parametry:

Aksjomat: X.
Reguły: X=F-[[X]+X]+F[+FX]-X;F=FF.
Kolejność: 5.
Długość kroku: 1.
Losowość kroku: 0.
Kąt obrotu w lewo: 25.
Kąt obrotu w prawo: 25.
Losowość kąta: 0.

Jeśli nie możesz znaleźć wygenerowanej grafiki, zaznacz wszystko (skrót Ctrl+a) i ustaw odpowiednie powiększenie (wciśnij klawisz 3). Wygląd otrzymanego kształtu możesz modyfikować, ustawiając kolor i szerokość jego konturu.

Dokonując zmian parametrów, otrzymasz inne wersje grafiki. Aby zrozumieć ich wpływ na generowany obiekt, stopniowo wprowadzaj niewielkie modyfikacje. Należy ostrożnie postępować z parametrem „Kolejność”, który określa liczbę iteracji, jego zbyt wysoka wartość spowoduje problemy ze stabilnością programu. Zmiana „Długości kroku” spowoduje powiększenie obiektu, struktura pozostanie bez zmian. Budowanie reguł to dość szeroki temat, który w tym materiale nie będzie przedstawiany.

Po zmniejszeniu kątów obrotu otrzymany kształt będzie bardziej zwarty.

Kąty obrotu nie muszą być sobie równe i na tym polu można mocno eksperymentować. Grafikę znajdującą się w prawej części poniższego zrzutu ekrany uzyskano, duplikując pierwotny kształt (zaznacz go i wciśnij skrót Ctrl+d), odbijając duplikat poziomo (klawisz h), a następnie odpowiednio ustawiając elementy względem siebie. Oczywiście obiekty można także obracać, skalować itp., co daje olbrzymie pole do popisu.

Podobne modyfikacje możesz wprowadzać w przypadku kolejnych prezentowanych L-systemów. Zmiana parametrów związanych z losowością wprowadza jeszcze dodatkowe możliwości uzyskania różnych wariantów grafiki.