基于分形理論的計(jì)算機(jī)輔助園林設(shè)計(jì)的研究與應(yīng)用.pdf

1、分形是一種全新的幾何概念,是描述不規(guī)則幾何形態(tài)的有力工具,自從 1975年曼德布羅特首次提出分形理論以來(lái),短短的幾十年間,分形得到了前所未有的發(fā)展,被廣泛應(yīng)用于數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、材料科學(xué)、醫(yī)學(xué)與生物、力學(xué)、地質(zhì)科學(xué)、乃至經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、藝術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域.特別是隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用發(fā)展,由于模擬自然景物、建筑物配景以及特殊效果景物的生成,用傳統(tǒng)的幾何學(xué)幾乎不可能描述,而用分形方法卻能以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn),且生動(dòng)逼真. 近幾年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)

2、技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)在園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛,借助計(jì)算機(jī)能有效降低設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,快捷繪圖的同時(shí)具有可觀性好、易于修改等優(yōu)點(diǎn).目前設(shè)計(jì)人員使用最多的設(shè)計(jì)軟件還是 AutoCAD,但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中還存在一些局限性:軟件雖具有很強(qiáng)的建模能力和高品質(zhì)的渲染功能,但對(duì)品種繁多、姿態(tài)萬(wàn)千、形體復(fù)雜,且表現(xiàn)要求真實(shí)的園林植物來(lái)說(shuō),也難以真實(shí)表現(xiàn).分形幾何提供了用于描述一些不能用傳統(tǒng)的歐幾里德幾何描述的復(fù)雜幾何圖形的一種方法,也是研究和處

3、理自然與工程中不規(guī)則圖形的強(qiáng)有力工具,若將分形圖與常用的圖像和造型軟件處理相結(jié)合將會(huì)創(chuàng)造出更為豐富真實(shí)盼圖案. 本文提出了將分形理論引入到園林設(shè)計(jì)中,通過(guò)AutoCAD的二次開(kāi)發(fā)語(yǔ)言Auto LISP在AutoCAD中生成分形圖,擴(kuò)充其功能的同時(shí),也給園林設(shè)計(jì)提供了新的創(chuàng)作思路,使園林設(shè)計(jì)更加貼近自然和人性.本文的主要工作有: 1.對(duì)分形理論進(jìn)行了分析,敘述了分形的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、基本原理、維數(shù)以及典型的分形集.然后分析了生成

4、分形的基本方法,主要是生成植物的 L 系統(tǒng)方法和迭代函數(shù)系統(tǒng)方法. 2.介紹了世界園林發(fā)展概況及我國(guó)園林發(fā)展現(xiàn)狀,以及園林設(shè)計(jì)的原則、基本手法和構(gòu)圖設(shè)景.然后分析了園林設(shè)計(jì)中 CAD 技術(shù)應(yīng)用的情況.最后給出了目前我國(guó)計(jì)算機(jī)輔助園林設(shè)計(jì)的基本方法. 3.提出將分形理論應(yīng)用于計(jì)算機(jī)輔助園林設(shè)計(jì)中,主要是通過(guò)Auto LISP在AutoCAD中生成了分形樹(shù),并結(jié)合園林設(shè)計(jì)實(shí)際對(duì)AutoCAD的菜單進(jìn)行了定制. 本文對(duì)