Ga naar hoofdinhoud
BVDART Logo
← Alle gidsenGeneratieve systemen

De Mandelbrotverzameling en ontsnappingstijd

De Mandelbrotverzameling bevat complexe parameters c waarvoor herhaald z² + c, beginnend bij nul, begrensd blijft.

Kies een complexe parameter en volg de baan vanaf nul

Elke pixel vraagt: ontsnapt deze c?Re: -2.200 → 1.000 · Im: 1.200 → -1.200
Volg de gekozen baanz₀ = 0
zₙ₊₁ = zₙ² + c
Complexe baan vanaf nul met ontsnappingscirkel|z| = 2ReIm|z| = 0.338

Ontsnapt bij stap 33

Een overschrijding van straal 2 bewijst ontsnapping. Een eindige berekening binnen de cirkel bewijst geen lidmaatschap.

Probeer dit Zet c = 0: elke iteratie blijft nul. Probeer c = −1 voor een cyclus met twee punten en daarna c = 0,5 voor een ontsnappende baan.

Vergroot de grens rond het vergrotingspunt: elke getoonde pixel wordt opnieuw berekend in het kleinere gebied van het complexe vlak. Gebruik een regelaar om het over te nemen.

Wat je kunt proberen
  1. Verplaats c in het vlak of met Re(c) en Im(c).
  2. Doorloop Baanstap n; vergelijk c = 0, c = −1 en c = 0,5 met Im(c) = 0.
Open in het Lab ↗

Waar je op kunt letten: Elke beeldpixel kiest c terwijl z op nul begint. Het baanpaneel toont herhaald kwadrateren en optellen; straal 2 overschrijden bewijst ontsnapping. Een eindig niet-ontsnapt monster blijft onbeslist.

Zo werkt het

Een ontsnappingstijdrenderer gebruikt iedere pixel als complexe parameter. Als de grootte voorbij een grens groeit, kan het iteratieaantal de kleur bepalen. Punten die binnen de limiet niet ontsnappen krijgen een binnengebiedachtige behandeling.

Het midden kiest het gebied in het complexe vlak; zoom kiest de schaal. Meer iteraties kunnen grensstructuur onderscheiden. Burning Ship en Tricorn gebruiken verwante maar andere recursies en maken daardoor andere verzamelingen.

Gebruik het in het Lab

Genereer in de Lab-fractalcategorie een bron en bewerk die als elke andere laag. Leg midden, zoom, iteraties en kleuren vast voor een herhaalbaar uitzicht.

Grenzen & verschillen

Een eindige test bewijst geen exact lidmaatschap voor elk niet-ontsnapt punt. Precisie en rasterafmetingen begrenzen ook het zoomen.

Verdieping

De iteratie

De Mandelbrotverzameling wordt gedefinieerd door een bedrieglijk eenvoudige regel: voor elk complex getal c voer je de iteratie uit z = z² + c beginnend bij z = 0. Als de reeks begrensd blijft (|z| ≤ 2) na veel iteraties, danc tot de verzameling behoort.

Mandelbrot-iteratie

z₀ = 0 zₙ₊₁ = zₙ² + c Als |zₙ| > 2 voor een of andere n, dan ontsnapt c (niet in de verzameling). Het aantal iteraties vóór ontsnapping bepaalt de kleur.

mandelbrot.ts
function mandelbrot(cx: number, cy: number, maxIter = 256) {
  let zx = 0, zy = 0;
  for (let i = 0; i < maxIter; i++) {
    const zx2 = zx * zx, zy2 = zy * zy;
    if (zx2 + zy2 > 4) return i; // escaped
    zy = 2 * zx * zy + cy;
    zx = zx2 - zy2 + cx;
  }
  return maxIter; // bounded — in the set
}
typescript

Kleurmethoden

Escape-time-kleuring wijst kleuren toe op basis van het aantal iteraties dat een punt nodig heeft om te ontsnappen.Vloeiende kleuring interpoleert tussen iteratiebanden met behulp van de uiteindelijke|z|- waarde voor naadloze gradients.Orbit traps meten de kleinste afstand van de baan tot een geometrische vorm (cirkel, kruis, punt) en onthullen zo interne structuren.

Oneindige diepte

Diep inzoomen op grensgebieden onthult een eindeloze hiërarchie vanzelfgelijke structuren — miniatuurkopieën van de verzameling, spiraalvormige sterrenstelsels van filamenten en zeepaardjesvalleien. Elk zoomniveau onthult nieuwe complexiteit, wiskundig bewezen oneindig door te gaan.

Wiskundig feit

De grens van de Mandelbrotverzameling heeft een Hausdorff-dimensie van exact 2, wat betekent dat hij zo complex is dat hij in feite een 2D-oppervlak vult, ondanks dat het een 1D-curve is.

Artikelen

Verwante kunstwerken

Verwante Lab-categorieën

Bronnen & naslag

Gids bijgewerkt