PENTAGONO FRATTALE O DI DÜRER CON IL METODO IFS

Il nome di questo pentagono frattale č in onore di Albrecht Dürer (1471 - 1528), grande artista e matematico rinascimentale, il quale, nel suo primo trattato di geometria, descrive un certo numero di modelli di piastrelle formati da pentagoni, come le due rappresentate nella figura in basso, tratta da The trouble with five di Craig Kaplan.


Figura: a sinistra vediamo rosette di pentagoni combinate in modo radiale, come descritto da Dürer. La spirale a destra invece racchiude un decacono regolare.

 

REALIZZAZIONE

Il pentagono frattale di Dürer, č stato realizzato con il metodo di Barnsley; esso deriva direttamente da quello di Sierpinski, non appena si aggiunga a questo una sesta trasformazione, consistente nella solita contrazione seguita da una rotazione di 180° e dall'opportuna traslazione.

Ma andiamo con ordine.

Si predispone un'urna con sei palline, una rossa, una arancione, una verde, una blu, una gialla e una celeste; ogni pallina contiene le istruzioni per una trasformazione.

Ogni pallina ha la probabilitą di circa il 16,7% di essere estratta.

Tutte le trasformazioni prevedono una contrazione k = 0.382

Riportiamo il frattale con i colori rispettivamente collegati al colore di ogni pallina estratta.

Pallina rossa (quadrato rosso dell'immagine a destra) Contrazione di k

Le sei trasformazioni.
applicate al quadrato ABCD.
Esse si distinguono per il colore

Pallina arancione (quadrato arancione dell'immagine a destra) Contrazione di k;
traslazione orizzontale di + 0.618
Pallina verde (quadrato verde dell'immagine a destra) Contrazione di k;
traslazione orizzontale di + 0.809;
traslazione verticale di + 0.588
Pallina blu (quadrato blu dell'immagine a destra) Contrazione di k;
traslazione orizzontale di + 0.309;
traslazione verticale di + 0.951
Pallina gialla (quadrato giallo dell'immagine a destra) Contrazione di k;
traslazione orizzontale di - 0.191;
traslazione verticale di + 0.588
Pallina celeste (quadrato celeste dell'immagine a destra) Contrazione di -k;
traslazione orizzontale di + 0.691;
traslazione verticale di + 0.951

 



Ecco il listato del programma in linguaggio di progetto:

INIZIA
 
k=0.382
 x=0
 y=0
K č il rapporto di contrazione;
x ed y sono rispettivamente l'ascissa e l'ordinata del punto di partenza.
 
7td>
Ripeti per 20000 volte: 
    Estrai un numero a caso (di nome T) minore di 1000 
Si inizia il ciclo: viene estratto un numero casuale che ci permette di impostare la trasformazione a seconda del suo valore
 Se T < 167 allora
            x1 = kx
            y1 = ky
            Scegli il colore rosso
Ecco la prima trasformazione, applicata con probabilitą del 16,7%
(Pallina rossa)
 Altrimenti se T < 334 allora
             x1 = kx + 0.618
             y1 = ky 
             Scegli il colore arancione
Ecco la seconda trasformazione, applicata con probabilitą del 16,7%
(Pallina arancione)
 Altrimenti se T < 501 allora
                     x1 = kx + 0.809
                     y1 = ky  + 0.588
                      Scegli il colore verde
Ecco la terza trasformazione, applicata con probabilitą del 16,7%
(
Pallina verde)
 Altrimenti se T < 668 allora
                     x1 = kx + 0.309
                     y1 = ky + 0.951
                     Scegli il colore blu 
Ecco la quarta trasformazione, applicata con probabilitą del 16,7%
(Pallina blu)
 Altrimenti se T < 835 allora
             x1 = kx - 0.191
             y1 = ky + 0.588
             Scegli il colore giallo
Ecco la quinta trasformazione, applicata con probabilitą del 16,7%
(Pallina gialla)
 Altrimenti 
             x1 = -kx + 0.691
             y1 = -ky + 0.951
             Scegli il colore celeste
Ecco la sesta trasformazione, applicata con probabilitą del 16,5%
(Pallina celeste)
Fine se.
Se hai gią fatto 20 ripetizioni allora
   Disegna sullo schermo il punto (x1,y1) moltiplicando la sua ascissa e la sua ordinata per 150 (o per la scala preferita).
x = x1
y = y1
Le coordinate del punto trasformato sostituiscono i valori iniziali e ad esse si applica la prossima trasformazione.
Fine ciclo

FINE

 


La dimensione del pentagono frattale č log 6 / log (1/k)
1.8617.

APPROFONDIMENTO DI MATEMATICA

     


Introduzione
Pentagono IFS di Sierpinski
Pentagono IFS di Dürer
Pentagono g.
Altri geom.
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