[发明专利]基于分形几何的图案自动生成方法

说明书

本发明公开了一种基于分形几何的图案自动生成方法，包括基本花朵图案的生成和不同布局方式的花朵图案的生成，具体步骤如下：通过超椭圆曲线函数生成花叶的基本元素，并重复迭代生成花叶图案；通过玫瑰曲线函数生成花瓣的基本元素，且重复迭代生成花瓣图案；通过园内摆线函数生成花蕊图案；通过玫瑰曲线和圆形曲线函数生成花芯图案；并组合上述步骤中的图案生成完整的花朵图案；使用变换函数迭代整个花朵图案以生成各种图案布局，其中根据迭代次数的不同可以生成对称布局、二方连续或四方连续等花朵图案的布局。本发明不仅能有效的模拟传统手工蜡染的图案，而且能快速生成不同布局图案。

技术领域

本发明涉及图案自动生成技术领域，具体涉及一种基于分形几何的图案自动生成方法。

背景技术

传统的蜡染制作方法为纯手工制作，生产效率极低且不利于非物质文化遗产的保护和开发。随着我国印染行业的智能化升级，这种工作方式与现状不相适应。因此，计算机图形学开始运用于图案设计当中，将传统的蜡染图案转换为数字图案。运用智能设计技术生成数字化图案，不仅有利于传统蜡染图案的数字化保护，丰富蜡染图案的多样性，而且能够与我国印染行业的智能化升级相适应。将数字化技术应用于传统蜡染图案的设计及开发能够极大地丰富和发展蜡染图案。现有技术中，研究者张小洪提出分形矩阵迭代和云模型元胞自动演化相结合，通过设置迭代和演化次数生成大量的分形图案。但其生成的艺术图案细节具有不确定性。崔佳基于形状分解方法，在壮族刺绣设计中，使用自由B样条曲线来推导初始设计概念以及新的差值算法，但其特征矩阵是由专家或系统设计者指定，而不能自动调节。总之，现有技术不能有效的模拟传统手工蜡染的图案，快速生成数字图案。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提出了一种不仅能有效的模拟传统手工蜡染的图案，而且通过改变相关参数值能快速的自动模拟生成一系列不同的图案的基于分形几何的图案自动生成方法。

本发明的一种基于分形几何的图案自动生成方法，包括基本花朵图案的生成和不同布局方式的花朵图案的生成，具体步骤如下：

(1)通过超椭圆曲线函数生成花叶的基本元素，并重复迭代生成花叶图案；

(2)通过玫瑰曲线函数生成花瓣的基本元素，且重复迭代生成花瓣图案；

(3)通过圆内摆线函数生成花蕊图案；

(4)通过玫瑰曲线和圆形曲线函数生成花芯图案；并组合步骤(1)，(2)，(3)图案生成完整的花朵图案；

(5)使用变换函数迭代整个花朵图案以生成各种图案布局，其中根据迭代次数的不同可以生成对称布局、二方连续或四方连续等花朵图案的布局。

上述基于分形几何的图案自动生成方法，其中：所述步骤(1)中超椭圆曲线函数生成花叶的基本元素的数学公式V₀为：

其中参数a和b共同控制花叶图案的形状，参数l控制花叶图案的大小。

上述基于分形几何的图案自动生成方法，其中：步骤(2)中玫瑰曲线函数生成花瓣的基本元素的数学公式V₁为：

其中a₁表示花瓣的长度，此时你n取值为2，t的取值范围从0到2π，即每完成一次迭代就能够生成4片花瓣。

上述基于分形几何的图案自动生成方法，其中：步骤(3)中圆内摆线函数生成花蕊图案的数学公式V₂为：

其中r₁表示花蕊的长度，m表示花蕊的数目,并进一步将n的值确定为5。

上述基于分形几何的图案自动生成方法，其中：所述步骤(4)中玫瑰曲线和圆形曲线函数生成花芯图案的数学公式V₃为：