利用專用分形軟件設計扎染圖案的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及扎染圖案的模擬設計，具體為利用Ultra Fractal分形軟件模擬設計扎染圖案。
【背景技術】
[0002]目前較為常見的計算機仿扎染設計主要有兩種形式:一種是利用分形藝術的手段進行仿扎染圖案設計，分形藝術是用數學算法生成的圖形，通過分形生成仿扎染圖案，以程序開發軟件為平臺生成分形圖形以達到繪出具有一些扎染特點的圖形；另一種是直接運用Photoshop或Painter等平面設計軟件，運用已有的扎染圖案，提取已有扎染圖案的部分重新拼接組合進行扎染圖案的仿真。但上上述兩種方法的工作量和難度都比較大，本發明通過基于Ultra Fractal分形軟件設計扎染圖案及降低里難度，也減少了設計的工作量。
[0003]Ultra Fractal 分形軟件
Ultra Fractal—種分形生成和渲染軟件應用程序。該項目工程采用了類似Photoshop的模式，允許多個層使用相結合圖層混合模式，轉換和自定義的分形公式。
[0004]使用計算任意精度的算術支持，讓用戶放大到104000倍。該圖形用戶界面可定制與可停靠的MDI。該軟件計算出的統計數據有關，預覽的分形。其他功能還包括全屏模式，色彩梯度編輯，一個渲染隊列，分布式渲染計算和詳細的幫助文件。Ultra Fractal是一款優秀的分形藝術圖形創作工具，具有色彩運算、色彩梯度調整、圖層設定、圖形變換、圖形裝飾等強大功能，能夠做出絢麗多彩的分形藝術作品，Ultra Fractal允許你通過軟件中的公式編輯器創建自己的公式并產生分形圖像，這些公式被編譯成本地的機器代碼，所以它們運行時會象原有的公式一樣快。在Ultra Fractal中使用合適的分形復迭代函數和映射函數確定分形圖形的基本幾何結構，同時可以通過定位、放縮和旋轉分形圖形來獲得所想要得到的圖形；對于扎染紋理的模擬，通過引入擴散受限聚集模型模擬紋理；對于顏色的模擬，利用漸變，漸變梯度包含一個或多個控制點，產生一個平滑的顏色變化，能夠調整所有的控制點，插入一個顏色或刪除一個顏色，控制點以RGB或HSL顏色空間來編輯，當然，所有的圖像都由Ultra Fractal產生真彩效果，通過這些手段來模擬扎染的顏色特征。
[0005]在Ultra Fractal分形公式的部分自帶部分經典分形迭代公式，同時UltraFractal的分形公式包支持在線更新，在線公式更新提供大量的分形迭代公式，UltraFractal包含公式編輯器，使用者可以根據繪圖需求編輯新的分形公式并應用在實際繪圖過程。Ultra Fractal在繪圖工程中應用的分形迭代公式支持改變參數以改變分形圖形的幾何外觀。
[0006]Ultra Fractal中支持使用映射函數改變分形圖形的幾何形態,Ultra Fractal中的映射函數部分同樣包含有經典映射函數并支持映射函數的在線更新和設計者自主編寫映射函數，在映射函數的應用過程中可以通過改變映射函數的參數以改變映射函數的作用效果。
[0007]Ultra Fractal中支持使用顏色函數,利用顏色函數重新定義像素點的顏色信息，衍射函數部分包含經典顏色函數，同時支持顏色函數的在線更新和設計者自主編輯顏色函數，同樣的可以通過改變顏色函數的參數改變顏色函數的效果。
[0008]Ultra Fractal顏色漸變編輯支持分別編輯每一個像素點的顏色信息。
[0009]
【發明內容】
本發明的目的是提供一種計算機設計模擬傳統扎染圖案的方法，能夠克服其他方法模擬設計不夠逼真逼真、操作難度大、操作工作量大等方面的不足。提供了一種簡潔高效，易于使用的扎染圖案設計方法。本發明以Ultra Fractal分形軟件為平臺，利用分形數學方法和圖像處理相結合的方法模擬設計傳統扎染圖案，根據扎染圖案的自相似特性與不規則特點與分形圖案的不規則自相似性的機理相通，以及扎染圖案的隨機性的特點與隨機分形的相似的特性模擬扎染圖案。Ultra Fractal分形軟件將分形圖形繪制與圖像處理技術統一在一個平臺上，這樣就降低了傳統計算機設計扎染圖案的難度，并且降低了設計的工作量。
[0010]為達成發明目的，本發明采用如下技術方案:
(1)根據扎染圖案特征在Ultra Fractal中分形圖形繪制步驟:
①分析扎染圖案的幾何細節特征，特別是扎染圖案的點、線、面元素的邊緣的細節特征，包括細節的豐富程度，細節的幾何尺度和自相似特點三個方面的分析。
[0011]②選擇或編輯分形復迭代公式，在Ultra Fractal中迭代的對象的表示方法復迭代算法[8]的迭代對象是復平面上的點的坐標，復平面即復數平面z=a+ib，它對應的坐標為(a，b)。其中，a表示的是復平面內的橫坐標，b表示的是復平面內的縱坐標復數z=a+ib以坐標z(a，b)來表示。表示復數的平面稱為“復數平面”，簡稱“復平面”。表示實數a的點都在X軸上，所以X軸又稱為“實軸”;表示純虛數b的點都在y軸上，所以y軸又成為“虛軸”。y軸上有且僅有一個實點即為原點。以C來表示復平面,復平面上的點形式為z=x+iy,其中i=，分別用Re (z)和Im(z)來表示z的實部和虛部，用|z|=表示z的模。
[0012]在Ultra Fractal中使用的迭代公式形式為z=f (z)+c。c為參數中的一個項目，f(z)可以是各種形式的多項式，分式等形式。Ultra Fractal中分形公式的編輯語言要求設計者有C語言的基本知識和數學基本功底。
[0013]③根據分析扎染圖案幾何細節特征改變分形迭代公式的參數來模擬扎染圖案的幾何細節特征。在Ultra Fractal中的采用的時間逃逸算法繪制分形圖形，即針對于每一個像素點而言經在迭代之前設定最大迭代次數和逃逸范圍，過一系列迭代過程會產生一個迭代軌跡，迭代軌跡由每一次迭代的結果z組成，迭代過程中在迭代次數不超過最大迭代次數時，求出每一次的迭代結果z的模并將其與逃逸范圍作比較，討論z是否落在逃逸范圍內，若落在逃逸范圍內則繼續迭代，若落在逃逸范圍外則停止迭代，并將該像素點記為軌跡