基于分形理論的計算機輔助園林設計的研究與應用.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,短短的幾十年間,分形得到了前所未有的發(fā)展,被廣泛應用于數(shù)學、物理、化學、材料科學、醫(yī)學與生物、力學、地質(zhì)科學、乃至經(jīng)濟、社會、藝術(shù)等各個領域.特別是隨著計算機圖形學的應用發(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)的幾何學幾乎不可能描述,而用分形方法卻能以簡單的方式實現(xiàn),且生動逼真. 近幾年來,隨著計算機

2、技術(shù)的不斷發(fā)展,計算機在園林設計中的應用也越來越廣泛,借助計算機能有效降低設計人員的勞動強度,快捷繪圖的同時具有可觀性好、易于修改等優(yōu)點.目前設計人員使用最多的設計軟件還是 AutoCAD,但是在設計過程中還存在一些局限性:軟件雖具有很強的建模能力和高品質(zhì)的渲染功能,但對品種繁多、姿態(tài)萬千、形體復雜,且表現(xiàn)要求真實的園林植物來說,也難以真實表現(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)合將會創(chuàng)造出更為豐富真實盼圖案. 本文提出了將分形理論引入到園林設計中,通過AutoCAD的二次開發(fā)語言Auto LISP在AutoCAD中生成分形圖,擴充其功能的同時,也給園林設計提供了新的創(chuàng)作思路,使園林設計更加貼近自然和人性.本文的主要工作有: 1.對分形理論進行了分析,敘述了分形的數(shù)學基礎、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)展概況及我國園林發(fā)展現(xiàn)狀,以及園林設計的原則、基本手法和構(gòu)圖設景.然后分析了園林設計中 CAD 技術(shù)應用的情況.最后給出了目前我國計算機輔助園林設計的基本方法. 3.提出將分形理論應用于計算機輔助園林設計中,主要是通過Auto LISP在AutoCAD中生成了分形樹,并結(jié)合園林設計實際對AutoCAD的菜單進行了定制. 本文對