基于元胞自動機的裝飾圖案設計方法研究.pdf

1、分形是自然界中的幾何學,分形圖有多種多樣,本論文所研究的裝飾圖案實際上也是分形圖的一種.裝飾圖案在人類生活中有著舉足輕重的作用,是人們智慧的結(jié)晶.隨著人類社會的發(fā)展,裝飾圖案的設計方法和設計理念更是呈現(xiàn)出了多元化和新穎化.21世紀圖案設計發(fā)展的總趨勢是非物質(zhì)的、超現(xiàn)實的設計理念,它注重超越民族差異的文化性,重視設計品的藝術性、精神性表現(xiàn).作為一種由“公式”生成,基于計算機技術才能實現(xiàn)的分形圖,能夠在很大限度地表現(xiàn)出這種先進的設計理念.<

2、br>　　作為一種可以在一定程度上模擬生命生長變化過程的動力系統(tǒng),元胞自動機的演化具有多樣性和隨機性,可以生成無窮數(shù)量的形態(tài)特征.本文通過對元胞自動機演化機制的研究,通過參數(shù)控制,導引元胞自動機的演化過程,使其呈現(xiàn)出我們所期望的形態(tài)特征.在基于這些形態(tài),通過設計適當?shù)脑笮『驮螤?加以不同的配色方案,從而生成構(gòu)形豐富、色彩美妙,而且產(chǎn)生的視覺效果也是單憑人類的能力所無法實現(xiàn)的圖案.
　　本文研究內(nèi)容大致可以分為以下兩個步驟,

3、第一步是找出元胞自動機演化過程中生成的形態(tài)豐富的構(gòu)形圖;第二步是將這些構(gòu)形圖轉(zhuǎn)化為可用的裝飾圖案.按照實際的操作過程,具體的研究內(nèi)容如下:
　　(1)基于元胞自動機的構(gòu)形圖生成
　　在查閱一定數(shù)量的參考論文的基礎上,研究了基于元胞自動機的分形圖繪制方法.掌握了合適的基于初等CA、二維元胞自動機的演化算法,提煉出相應的演化規(guī)則,通過對演化規(guī)則的研究,從而實現(xiàn)了對初等CA、二維元胞自動機構(gòu)形圖的生成.
　　(2)元胞的不同

4、形狀和大小、不同顏色對其構(gòu)形圖顯現(xiàn)效果的影響
　　通過對初等CA、二維元胞自動機的構(gòu)形圖繪制方法進行研究,提煉出有用的可控參數(shù).參數(shù)不同,所對應構(gòu)形圖的顯現(xiàn)效果也是不相同的.
　　(3)基于元胞自動機構(gòu)形圖的裝飾圖案的生成
　　用戶通過對提煉參數(shù)的操作,可以實現(xiàn)對構(gòu)形圖的大小、元胞的大小、元胞的形狀、顏色等不同參數(shù)進行控制.即使是同一尺度、相同演化規(guī)則的CA構(gòu)形圖,在不同的元胞形狀、不同的元胞大小、不同顏色的作用下,也

5、會生成給人帶來不同的感覺的裝飾圖案,而且這些裝飾圖案是我們無法預料的、超出我們想象的.
　　(4)記錄元胞自動機構(gòu)形圖及其裝飾圖案的生成過程
　　選取形態(tài)豐富的構(gòu)形圖為模板,并對模板進行保存.由于提煉出來的可控參數(shù)對裝飾圖案的影響是極度敏感的,相應的參數(shù)改變了,相對的裝飾圖案也會發(fā)生翻天覆地的變化.為了防止這些實用的裝飾圖案“稍縱即逝”,元胞自動機采用SQL Server數(shù)據(jù)庫來記錄裝飾圖案生成的過程,實現(xiàn)了裝飾圖案的重現(xiàn),