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如何制作mandelbrot分形缩放(Python)的gif?

马丰
2023-03-14

我在Python中使用PIL模块制作了一个Mandelbrot分形。现在,我想做一个放大到一点的GIF。我在网上看过其他代码,但不用说,我不明白,因为我使用的模式有点不同(我使用的是类)。

我知道要放大我需要改变比例。。。但我显然不知道如何实施它。

from PIL import Image
import random


class Fractal:
    """Fractal class."""

    def __init__(self, size, scale, computation):
        """Constructor.

        Arguments:
        size -- the size of the image as a tuple (x, y)
        scale -- the scale of x and y as a list of 2-tuple
                 [(minimum_x, minimum_y), (maximum_x, maximum_y)]
        computation -- the function used for computing pixel values as a function
        """
        self.size = size
        self.scale = scale
        self.computation = computation
        self.img = Image.new("RGB", (size[0], size[1]))

    def compute(self):
        """
        Create the fractal by computing every pixel value.
        """
        for y in range(self.size[1]):
            for x in range(self.size[0]):
                i = self.pixel_value((x, y))
                r = i % 8 * 32
                g = i % 16 * 16
                b = i % 32 * 8
                self.img.putpixel((x, y), (r, g, b))

    def pixel_value(self, pixel):
        """
        Return the number of iterations it took for the pixel to go out of bounds.

        Arguments:
        pixel -- the pixel coordinate (x, y)

        Returns:
        the number of iterations of computation it took to go out of bounds as integer.
        """
        # x = pixel[0] * (self.scale[1][0] - self.scale[0][0]) / self.size[0] + self.scale[0][0]
        # y = pixel[1] * (self.scale[1][1] - self.scale[0][1]) / self.size[1] + self.scale[0][1]
        x = (pixel[0] / self.size[0]) * (self.scale[1][0] - self.scale[0][0]) + self.scale[0][0]
        y = (pixel[1] / self.size[1]) * (self.scale[1][1] - self.scale[0][1]) + self.scale[0][1]

        return self.computation((x, y))

    def save_image(self, filename):
        """
        Save the image to hard drive.

        Arguments:
        filename -- the file name to save the file to as a string.
        """
        self.img.save(filename, "PNG")

if __name__ == "__main__":
    def mandelbrot_computation(pixel):
        """Return integer -> how many iterations it takes for the pixel to escape the mandelbrot set."""
        c = complex(pixel[0], pixel[1])  # Complex number: A + Bi  (A is real number, B is imaginary number).
        z = 0  # We are assuming the starting z value for each square is 0.
        iterations = 0  # Will count how many iterations it takes for a pixel to escape the mandelbrot set.

        for i in range(255):  # The more iterations, the more detailed the mandelbrot set will be.
            if abs(z) >= 2.0:  # Checks, if pixel escapes the mandelbrot set. Same as square root of pix[0] and pix[1].
                break
            z = z**2 + c
            iterations += 1

        return iterations

    mandelbrot = Fractal((1000, 1000), [(-2, -2), (2, 2)], mandelbrot_computation())
    mandelbrot.compute()
    mandelbrot.save_image("mandelbrot.png")

共有1个答案

翁俊良
2023-03-14

这是一个“简单”的线性变换,包括缩放(缩放)和平移(平移),正如您在线性代数中所学的那样。你记得这样的公式吗

s(y-k) = r(x-h) + c

翻译是(h, k);每个方向的刻度是(r, s)。

要实现这一点,您需要更改循环增量。要在每个方向上放大系数k,需要缩小坐标范围,同样减少像素位置之间的增量。

这里最重要的是将显示坐标与数学值部分解耦:不再在标记为(0.2,-0.5)的位置显示0.2-0.5i的值;新位置根据新帧边界计算。

你的旧代码不太适合这个:

    for y in range(self.size[1]):
        for x in range(self.size[0]):
            i = self.pixel_value((x, y))
            ...
            self.img.putpixel((x, y), (r, g, b))

相反,你需要这样的东西:

    # Assume that the limits x_min, x_max, y_min, y_max
    #   are assigned by the zoom operation.
    x_inc = (x_max - x_min) / self.size[0]
    y_inc = (y_max - y_min) / self.size[1]
    for y in range(self.size[1]):
        for x in range(self.size[0]):
            a = x*x_inc + x_min
            b = y*y_inc + y_min
            i = self.pixel_value((a, b))
            ...
            self.img.putpixel((x, y), (r, g, b))
 类似资料:
  • 我试图放大我的mandelbrot集,我读到了这个问题:如何简单地放大mandelbrot集,但我很难理解它,它不起作用。当我这样计算新的实数和复数时: 新的mandelbrot在两个轴上都有点变形?怎么了?以下是一个例子:http://www.phpdevpad.de/index.php?id=190.

  • 我试着制作这个Mandelbrot分形发生器,但当我运行它时,我得到了一个像圆一样的输出。不知道为什么会这样。我想我的颜色可能有问题,但即使如此,形状也不正确。

  • 我有一套mandelbrot电视机,我想放大。“缩放曼德拉”和“缩放曼德拉”是围绕曼德拉坐标计算的。原始的mandelbrot以real=-0.6和im=0.4为中心,real和im的大小均为2。 我希望能够点击图像中的一个点,并计算一个新的点,放大该点 包含它的窗口是800x800px,所以我想这将使右下角的单击等于真实=0.4和im=-0.6的中心,左上角的单击为真实=-1.6和im=1.4

  • 我开始制作一个mandelbrot集分形查看器。在放大分形时,我遇到了很多问题。如果您尝试缩放,查看器将刚好靠近中心。我已经尽我所能去理解这个困境。我怎样才能放大我的分形,当我放大时,它会放大屏幕的中心,而不是分形的中心?

  • 我在Java中编码了一个Mandelbrot集分形,并包含了平移和放大分形的能力。唯一的问题是,当我平移图像并试图放大时,它看起来好像试图放大中心并平移一点。平移和缩放不是真正的平移或缩放,而是对分形的重新计算,看起来像是平移或缩放。 这是我的代码。 我能告诉用户在哪里可以让相机更精确地缩放吗? 先谢谢你。 编辑:图片对于任何想知道这个程序将呈现什么。

  • 对于复杂变量,我使用以下复杂类文件。 下面的java代码是Mandelbrot集合的迭代计算器示例。 提前谢谢!