Урок 10
Л-системы
ЧТО ЭТО?
Заменительная итерация очень проста. Все, что дня нее необходимо - это повторная замена основы мотивом. Для компьютера, однако, не достаточно иметь изображение основы и мотива. Мы нуждаемся в способе сохранения данных о фрактале, который не тратит много памяти на графические изображения и позволяет создавать простые алгоритмы для черчения фракталов. Наилучший подобный способ - это л-системы. Л-системы были разработаны А. Линденмейером ("л" в слове "л-система" - его инициал). Они составлены из определения угла, аксиомы и по крайней мере одного правила. Аксиома - это начальная форма (основа), используемая в процессе создания фрактала. Правила указывают, какие символы в аксиоме должны быть заменены другими символами.
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ СИМВОЛЫ
Общие символы:
F : Продвинуться вперед, рисуя
G : Продвинуться вперед, не рисуя
+ : Повернуться против часовой стрелки
- : Повернуться по часовой стрелке
| : Повернуться на 180 градусов
Сложные символы:
@n : Умножить длину отрезка на n
I : перед числом означает
деление вместо умножения
Q : перед числом берет
квадратный корень
! : Поменять значения + и -
[ : Поместить теперешнюю позицию курсора в памяти
] : Возвратить последнюю записанную позицую
курсора из памяти
Символы окраски:
Cn : Установить цвет номер n
<n : Уменьшить номер цвета на n
>n : Увеличить номер цвета на n
Другие символы типа X не имеют никаких специальных значений, но часто очень важны в промежуточных заменах.

ПРОСТОЙ ПРИМЕР
Например, Снежинка Коха использует следующую основу и мотив:

В виде л-системы, мы можем это записать как:
| Koch { Angle 60 Axiom F - - F - - F F = F + F - - F + F } |
; л-система начинается
названием, сопровождаемым скобкой ; этот угол больше всего подходит к данному фракталу ; три стороны с двумя поворотами по часовой стрелке на 120 градусов ; каждая сторона заменяется мотивом (F +F- -F + F) ; скобка озночает повтор правил |
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Большинство фракталов с фрактальной размерностью от 0 до 2 могут быть выражены, используя л-системы. Комбинация нескольких символов и правил могут создавать очень сложные фракталы. Такие л-системы используются, чтобы делать реалистичные модели растений.