Algorithm L系统节点重写示例_Algorithm_Fractals_Procedural Programming_Procedural Generation_L Systems

Algorithm L系统节点重写示例

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Algorithm L系统节点重写示例,algorithm,fractals,procedural-programming,procedural-generation,l-systems,Algorithm,Fractals,Procedural Programming,Procedural Generation,L Systems,这是我在StackoverFlow的第一篇文章。最近我开始读一本名为《植物的算法之美》的书，在第一章中，他解释了L系统。（你可以读这一章）据我所知，L系统有两种类型。边重写和节点重写边缘重写相对来说非常简单。有一个初始起始多边形和一个生成器。初始多边形的每条边（边）将替换为生成器但是这个节点重写非常混乱。从我收集的信息来看，有两个或更多的规则，每次迭代都会用它们的常量替换规则中的变量对于海龟的解释，这些是标准规则 F : Move turtle forward in current d

这是我在StackoverFlow的第一篇文章。最近我开始读一本名为《植物的算法之美》的书，在第一章中，他解释了L系统。（你可以读这一章）

据我所知，L系统有两种类型。边重写和节点重写

边缘重写相对来说非常简单。有一个初始起始多边形和一个生成器。初始多边形的每条边（边）将替换为生成器

但是这个节点重写非常混乱。从我收集的信息来看，有两个或更多的规则，每次迭代都会用它们的常量替换规则中的变量

对于海龟的解释，这些是标准规则

F : Move turtle forward in current direction (initial direction is up)
+ : rotate turtle clock wise
- : rotate turtle anti clock wise
[ : Push the current state of the turtle onto a pushdown operations stack. 
    The information saved on the stack contains the turtle’s position and orientation, 
    and possibly other attributes such as the  color and width of lines being drawn.
] : Pop a state from the stack and make it the current state of the turtle

请考虑本网站所示的例子。代码>http://www.selcukergen.net/ncca_lsystems_research/lsystems.html

Axiom     : FX
Rule      : X= +F-F-F+FX 
Angle     : 45

因此，在n=0时

（忽略axiom中的X）
就是F，意思是一条向上的直线
n=1时的
用规则替换axiom中的X
F+F-F-F+F（再次忽略末尾的X）
输出是这个吗
http://www.selcukergen.net/ncca_lsystems_research/images/noderewrite.jpg

一个简单的例子和一条规则就可以了。但在第25页的《植物的算法之美》一书中，有一些规则我不知道该如何解释
X
X = F[+X]F[-X]+X
F = FF

请看这张图片
https://lh6.googleusercontent.com/g3aPb1SQpvnzvDttsiiBgiUflrj7R2V29-D60IDahJs=w195-h344-no

n=0时的
只有“X”。不知道这意味着什么
n=1时的
应用规则1（X->F[+X]F[-X]+X）：F[+]F[-]+忽略所有X。这只是一条直线
应用规则2（F->FF）：FF[+]FF[-]。这只是一条直线
根据我的理解，最终输出应该是海龟向上移动四次。或者，最终输出最多只能包含四行
我在网上找到了一个我认为可以帮助我更好地理解这一点的工具，所以我输入了相同的值，下面是n=1时的输出结果
https://lh6.googleusercontent.com/-mj7x0OzoPk4/VK-oMHJsCMI/AAAAAAAAD3o/Qlk_02_goAU/w526-h851-no/Capture%2B2.PNG

输出绝对不是一条直线，最糟糕的是它有5条直线，这意味着最终输出方程中应该有5F
帮助我理解此节点重写。如果不理解这一点，我就无法深入阅读这本书
对不起，这篇文章太长了，还有pre-tag中的链接。我不能发布超过2个链接。
感谢您耐心地从头到尾阅读。
L系统非常简单，依赖于文本替换
使用此起始信息：
Axiom     : FX
Rule      : X= +F-F-F+FX 

然后，基本上，为了生成下一代系统，你采用上一代，并对其中的每个字符应用替换
您可以使用此算法生成：
Axiom : A
Rule  : A = AA


对于上一代中的每个字符：

检查是否有该字符的替换规则

是：附加替换
否：追加原始字符



因此：
如果您有这样的开始：
Axiom : ABA
Rule  : A = AB

那么你会有这个：
        +--------+
        |        |
n(0) = ABA       |
       | |       |
       | ++      |
       |  |      |
       vv vv     |
n(1) = ABBAB     |
         ^       |
         +-------+

基本上：

对于X代中的每个A，在生成X+1代时，输出AB
对于没有规则的其他字符，只需输出该字符（这将处理所有B）

这将是一个系统，每一代的长度都将翻倍：
Axiom : A
Rule  : A = AA

将创造：
n(0) = A
n(1) = AA
n(2) = AAAA
n(3) = AAAAAAAA

区分指示如何绘制分形的命令（案例中的字母）和仅用于规则变异的命令非常重要。这里的X
是后者，其余的是前者。因此，你不能只是“忽略”X，但你不画它，它对屏幕上的分形没有明显的影响，但它将在规则变异期间用于获得下一代。因此，FX
意味着画一条线，忽略X。但是你可以变异，F意味着F，X意味着+F-F-F+FX
。是的。我的意思是忽略在屏幕上绘制，但它将在生成下一个变异规则时使用。我从第一个例子就理解了这一点。但是我们可以看看书中的例子。我无法理解迭代是如何发生的。如果你能告诉我第一次迭代和第二次迭代是什么样子，那将非常有帮助。thanksIt是一个简单的替换规则。生成n（x）时，取n（x-1），对于其中的每个具有替换规则的字符，将其替换为规则值。当n（0）=“FX”和“X=+F-F-F+FX”时，n（1）变成“F+F-F-F+FX”。n（2）变成“F+F-F-F+F+F-F-F+FX”，每次你用它的值替换每个X（包括一个新的X）。可能有多个替换规则，因此您通常会一次循环输入一个字符，如果您对该字符有替换，则输出该字符，否则只输出该字符。记住这些规则，请告诉我n（1）和n（2）次迭代。xx=F[+X]F[-X]+xf=FF根据我的理解，我只需要替换n（0）=xn（1）=FF[+X]FF[-X]+X如果我画这个，那么它看起来就像一条向上的直线，长度为4个单位。但在发电机中，输出看起来不同。n（2）=对不起，我的错。实际的n（2）方程给出了正确的输出，如迭代1时l系统在线生成器所示。这就是我所有困惑的根源，谢谢你的解释。让我明白了很多事情。（）但是有一个疑问，如果有超过1条规则，那么替代顺序是否必须与规则顺序相同？或者它可以是任意顺序的？每个字符不能有多个规则。因为你在做每个字符的替换，所以顺序没有任何意义。