ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФРАКТАЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ В КОМПЬЮТЕРНОМ ДИЗАЙНЕ.

Соединение научных методов познания мира и создание образов природных явлений, через произведения искусства (изображение, музыка, архитектура, скульптура и др. виды искусства) достигаются через математическую теорию фракталов.

Это соединение стало возможно только в результате использования компьютерных технологий, которые дали возможность формировать инструментальные средства создания образов на основе законов гармонии и красоты.[3, с. 24]

До применения компьютерных технологий, картины в которых использовались фрактальные изображения, создавались традиционными способами. Например, произведения искусства Кацухи Зокусая и Маурица Эшера. Также и музыкальные произведения, композиторов, таких как Додж, Г. Ли Нельсон, М. МакНабб и др.

Существует программные продукты позволяющие создавать графические и музыкальные произведения, архитектурное решение и т.п. Они становятся основой новой технологии, одной из направлений которой является компьютерный дизайн, основанный на законов теории фракталов.

Компьютерный дизайн использует методы фрактальной геометрии для оформления различного рода создания мультимедийных ресурсов (звук, графика, изображение).

Фракталы - это математические объекты с удивительными свойствами: небольшая часть фрактала содержит его уменьшенное изображение [2, с. 7]. То есть, сколько бы мы не увеличивали графическое представление фрактала, из любой его части на вас будет смотреть его уменьшенная копия.

Визуализация фракталов, является результатом исследований математиков и программистов, при использовании новейших программных сред и дополнений, данные технологии дизайна приобрели со временем новые направления развития [4, с. 19]. Применение фрактальных структур увеличило во многих случаях визуальную и функциональную составляющую современного дизайна.

В настоящей работе дается попытка дать определение фрактальному дизайну и определить перспективы его развития.

Компьютерный дизайн объединяет методы фрактальной геометрии, инструментальные средства создания мультимедийных объектов и творческий замысел художника.

Поэтому под фрактальным дизайном будем понимать совместное использование технологии создания графических изображений, для воплощения оригинальных решений художником-дизайнером, на основе математических методов фрактальной геометрии.

Существуют программы по созданию фрактальных композиций. В  данной работе проанализированы наиболее интересные, по мнению автора, графические редакторы.

XaoS- кросс платформенный редактор XaoS. Эта программа позволяет создавать не только самоподобные изображения, но и в режиме реального времени совершать «путешествия» по фракталу, изменяя размер изображения. А применяя различные инструменты постобработки графического изображения, позволяет выполнить тонкую настройку фрактального узора.

Рисунок 1. Платформенный редактор XaoS

Aural- это уникальный аудиоредактор, который с помощью фрактальных математических методов, генерирует мелодии. Данное приложение вполне может стать незаменимым инструментом для создания неповторимых звуковых дорожек. Благодаря этому приложению, мы можем узнать, как поют фракталы.

Рисунок 2. Аудио редактор Aural

Графический редактор Fractal Zoomer предлагает широкий выбор инструментов для придания фрактальным изображениям различного рода оттенков в цветовых моделях HVS, HSL,CMYK,RGB

Рисунок 3. Графический редактор Fractal Zoomer

Кроме стандартных методов представления графических изображений типа jpeg, png, использование фрактальной геометрии предполагает также наличие алгоритмов формирования изображения в памяти ЭВМ и исполняемые модули, которые формируют изображение непосредственно на экране монитора, этого можно добиться путем включения в графический файл исполняемого кода или наличие специальной библиотеке DLL в операционной системе [1, с. 6]. Файл, описывающий компьютерное изображение будет состоять из исходных данных и адреса алгоритма библиотеки DLL. Предлагается 49 типовых изображений, которые представляются в виде алгебраических уравнений с заданным коэффициентами, в программном интерфейсе представляются в виде таблицы 7 на 7 элементов. Используя ее как палитру можно получать неограниченное количество уникальных изображений.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что фрактальный дизайн, все больше находит применение в самых различных областях детальности человека, и во многом упрощает сферу его применения. Размер фрактальных изображений позволяет экономить память ЭВМ, и с их помощью можно получить различные комбинации оригинальных изображений, не прибегая к сложным методам создания художественного произведения. Быстрая разработка мультимедийных приложений, позволяет создавать красивые решения. Фрактальный дизайн предоставляет возможность распространять мультимедийные ресурсы для широкого спектра прикладных задач. Например, создание библиотеки оригинальных звуковых и графических изображений и поиск по ней, при создании музыкальных произведений. Также можно считать перспективным новые графические редакторы, в которых совмещаются традиционные способы создания изображений методами векторной и растровой графики, основанные на законах фрактальной геометрии.

Список литературы:

1. Бондаренко В.А., Дольников В.Л. Фрактальное сжатие изображений по Барнсли-Слоану // Автоматика и телемеханика. 1994. №5. – С. 12-20.
2. Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы. — Москва: Институт компьютерных исследований, 2002. — 656 с.
3. Секованов В.С. Что такое фрактальная геометрия? № 75 URSS. 2016. 272 с.
4. Секованов В.С Элементы теории фрактальных множеств: учебное пособие. - 5-е изд., перераб. и доп.- М.: Книжный дом «ЛИБЕРКОМ»,2013.-248 с.