メイプル・リーフ(Maple Leaf)
- 分類: 植物・樹木
- 写像の数: 4 個(相似変換 0 個)
- 次元 ≈ 1.867(推定)
ステップ 0〜5 の変化
完成図をちょうど囲む長方形(Step 0)に、4 個の写像をまとめて当てはめる操作(ハッチソン作用素 )を繰り返した図です。色は最初に当てはめた写像を表します。






概要
カエデ(メイプル)の葉をイメージして作られた、4 つの写像による図形です。丸みを帯びた輪郭の内側に、左右へ巻き込むような細かい構造が何段階にも現れます。
4 つの写像はどれも縦と横の縮み方が違う(相似変換でない)ため、相似次元は計算できません。コピーどうしが大きく重なり、面を広く埋める形になるため、ボックスカウント法による推定値は約 1.85 と、このサイトの植物系の図形の中では大きな値です。
アフィン変換の係数
各写像は で、 はカオスゲームで選ぶ確率です。
| 写像 | a | b | c | d | e | f | p | 種類 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| f1 | 0.14 | 0.01 | 0 | 0.51 | -0.08 | -0.01 | 0.1 | アフィン |
| f2 | 0.43 | 0.52 | -0.45 | 0.5 | 0.49 | 0.09 | 0.35 | アフィン |
| f3 | 0.45 | -0.49 | 0.47 | 0.47 | -0.49 | 0.09 | 0.35 | アフィン |
| f4 | 0.49 | 0 | 0 | 0.51 | 0 | 0.4 | 0.2 | アフィン |
次元
| 理論値 | —(文献で確認できる値がないため記載していません) |
|---|---|
| 相似次元 | —(相似変換でない写像を含むため算出対象外) |
| ボックスカウント次元(推定値) | 1.867(100万点・1 辺 16〜512 分割、決定係数 R² = 1.0000) |
相似次元は、開集合条件を満たす場合にハウスドルフ次元と一致します。
| 1 辺の分割数 | 点を含む箱の数 |
|---|---|
| 16 | 129 |
| 32 | 461 |
| 64 | 1,647 |
| 128 | 6,071 |
| 256 | 22,456 |
| 512 | 82,781 |
次元の求め方は「フラクタル次元の求め方」で解説しています。
作り方
- 写像 は向きによって 0.14〜0.51 倍に縮め、傾きを変えながら平行移動 (-0.08, -0.01) します(面積は 0.071 倍)。
- 写像 は向きによって 0.622〜0.721 倍に縮め、傾きを変えながら平行移動 (0.49, 0.09) します(面積は 0.449 倍)。
- 写像 は向きによって 0.651〜0.679 倍に縮め、傾きを変えながら平行移動 (-0.49, 0.09) します(面積は 0.442 倍)。
- 写像 は向きによって 0.49〜0.51 倍に縮め、傾きを変えながら平行移動 (0, 0.4) します(面積は 0.25 倍)。
- (葉柄): 横に約 0.14 倍、縦に約 0.51 倍に縮め、細長い柄の部分を作ります。
- ・(左右の裂片): 全体を約 0.62〜0.72 倍に縮め、 は時計回りに約 46°、 は反時計回りに約 46° 回転させて、右と左に置きます。2 つの大きなコピーが左右に広がることで、葉の横幅が生まれます。
- (上の裂片): 全体を約 0.5 倍に縮めて、上へずらします。
・ は面積をそれぞれ約 0.45 倍にする大きな写像なので、カオスゲームの確率も 35% ずつと大きくしています。
関連する図形
出典・参考文献
- M. F. Barnsley, *Fractals Everywhere*, Academic Press, 1988.(アフィン写像による図形の構成)