https://frosthead.com

Ново приложение превръща фракталите в богато изкуство

Като математическа концепция, фракталът може да бъде плашещ. Benoit Mandelbrot, математикът, роден от Полша, който въведе термина, определи фрактала като „груба или фрагментирана геометрична форма, която може да бъде разделена на части, всяка от които е (поне приблизително) копие на цялото с намален размер“. Fractus на латински означава „счупен“.

Но, според мен, цялата идея става много по-усвоима, когато погледнете към природата.

Изображение предоставено от Frax

Природният свят е чок, пълен с фрактали. Помислете за дърво, един от най-простите примери. Независимо дали гледате цялото дърво, клон или една клонка, формата като цяло е една и съща. Същото може да се каже и за реките и техните притоци. Това „сходство“ е определяща черта на фрактал. Една главоломка - млада папрат, която е плътно навита - има малки листовки, които оформят още по-мънички бобини. По същия начин вътрешните участъци на nautilus черупка, с еднаква форма на полумесец, стават прогресивно по-големи от центъра на спиралата навън. Фракталските отрепки сочат и любимия си зеленчук: броколите Романеско. Всяка пъпка на ядливото растение е съставена от повече миниатюрни пъпки със същата геометрична форма.

„Има този момент на пробуждане, където разбирате, че естествените модели, които сте виждали през целия си живот, всъщност се основават на прости математически формули. И след като сте запознати с тези модели - било то спиралната форма на галактика или вихърът на ураган или вихрите на сметана в сутрешното ви кафе, вие ще можете да ги разпознаете навсякъде “, казва Бен Вайс.

Експерт в компютърната графика, Вайс се е заел да направи тези универсални математически принципи още по-достъпни. Новото му приложение за iOS, Frax, което той разработи с колегите Кай Краузе и Том Беддард, поставя фрактали, както той казва, "в дланта на ръката ви."

Потребителите на Frax започват с основна форма от фракталната библиотека на приложението. След това те манипулират формата по свой вкус, добавяйки дълбочина, засенчване, цвят, осветление, блясък и текстура. Крайният резултат не е нищо друго освен изкуство. Фракталите са сложни, цветни модели, които очакват всякакъв брой неща - морски плевел, снежинки, пясъчни дюни и нефтени разливи.

Изображение предоставено от Frax

Докато повечето просто ще нарисуват своите iPhone и iPad, „Някои ще го използват за създаване на по-сложни произведения на изкуството, като го използват като отправна точка за тъкани или картини или дигитални арт инсталации“, казва Вайс. „Също така се надяваме, че взаимодействието с тези красиви изображения ще вдъхнови потребителите да искат да научат повече за основните математика и геометрия, по същия начин, че гледането през телескоп може да внуши интерес към астрономията и науката.“

Изображение предоставено от Frax

Очарованието на Вайс с фрактали се корени в най-ранна възраст. Като 10-годишен той пишеше кодове и търпеливо чакаше часове, за да се заредят изображенията на екрана на своя Apple IIc. В продължение на три десетилетия фракталните програми изискват от потребителите да включат много уравнения, за да генерират визуализации, обяснява Вайс. Той беше развълнуван да използва силата на днешните сензорни устройства за тази цел. Frax е изграден върху известните уравнения на Mandelbrot и Julia, но, както Weiss каза на Co.Design, той и неговият екип скриха всички математически данни, възлизащи на почти 100 000 реда персонализиран код, „под капака“.

„Не всеки иска да бъде запознат с нещо по отношение на математиката“, казва Вайс. „Има много сложност, скрита зад кулисите, но публиката се потапя по-лесно, ако не вижда механиката зад всичко това.“ (Това е малко като плъзгане на плодове и зеленчуци в десерти.)

Изображение предоставено от Frax

Кай Краузе, немски дизайнер на софтуер и интерфейс, участващ в проекта, наблюдава децата как използват Frax. „Те очевидно нямат представа за„ Mandelbrot “или за математиката на това“, казва той и въпреки това имат апетит към приложението като забавно, творческо изживяване. Дизайнерският екип разглежда Frax като нещо с по-широка привлекателност от другите фрактални програми на пазара, използвано главно от математически отрепки. Краузе казва, че са засилили стойността на играта, без да правят Frax игра в традиционния смисъл. „Вярата е, че можете да се забавлявате сериозно, без да е необходимо да отстрелвате прасета или хора или високи резултати“, казва той.

Опитът е потапящ и, тъй като потребителят увеличава фракталите и взема естетически решения относно цветовете и други ефекти, той или тя придобива умения и развива по-вродено разбиране на тази математическа форма на изкуство.

„Играеш директно с математиката, но не се усеща сухо“, казва Вайс. „Усеща се като артистично приключение.“

Ново приложение превръща фракталите в богато изкуство