FractalPark
이색어려움

McMullen 2–3 Map

제곱이 점을 바깥으로 몰아내고 역삼차 항이 점을 원점의 극을 통해 보내는 유리 사상이에요.

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큰 중앙 구멍 주위에 둥근 세포들이 다각형 고리를 이루는 옅은 파란 McMullen 프랙탈
FractalPark의 McMullen 2–3 렌더링: 구슬 같은 경계가 겹겹이 넓은 중앙 구멍을 둘러싸요.

개요

McMullen 2–3 사상은 보통 \(f_\lambda(z)=z^n+\lambda/z^d\)로 쓰는 계열에 속해요. FractalPark은 매개변수를 \(c\)라고 부르고 \(n=2\), \(d=3\)으로 골랐어요. 처음에는 항이 하나 더 붙은 이차 사상처럼 보여요. 그런데 \(z^3\)이 분모에 나타나면서 규칙이 바뀌어요. 원점은 평범한 점이 아니라 극이에요.

이제 한 공식에 두 영역이 생겨요. 멀리서는 \(z^2\)이 지배하며 큰 값을 더 멀리 밀어내요. 0 근처에서는 \(c/z^3\)이 주도권을 잡아 점들을 극을 통해 무한대로 보내요. 그 사이에는 어느 쪽도 확실히 이기지 못하는 움직이는 경계가 있어요.

그 경계는 고리로 닫히거나, 둥근 세포로 부서지거나, 연결된 그물로 합쳐질 수 있어요. \(c\)와 임계점 궤도에 달려 있죠. 단 하나의 McMullen 윤곽은 존재하지 않아요.

수학

A quadratic term and a cubic pole

z(n+1) = z(n)^2 + c / z(n)^3

At each step, square the current complex value, then add \(c/z^3\). When \(|z|\) is large, the first term grows roughly like \(|z|^2\), while the reciprocal term fades like \(1/|z|^3\). Near zero the balance flips: the reciprocal term becomes enormous.

The same expression can be written as

$$ f_c(z)=\frac{z^5+c}{z^3}. $$

The map has a pole of order three at \(z=0\), and—when \(c\neq0\)—is a rational map of degree five. The “2–3” names the exponents in the original expression, not the rational-map degree.

In the exact definition, the pole sends zero to infinity on the Riemann sphere. A numerical renderer cannot divide by zero, so FractalPark replaces values extremely close to the origin with a tiny nonzero value and guards the denominator. That is a computational safety rail, not a different definition.

역사

The family takes its name from Curtis T. McMullen. In Section 7 of his 1988 paper *Automorphisms of Rational Maps*, McMullen constructed rational maps whose Julia sets break into a Cantor set of Jordan curves—infinitely many disjoint loops arranged with Cantor-set structure. Later authors adopted “McMullen maps” for the family \(z^n+\lambda/z^d\) associated with this construction. McMullen is now Cabot Professor of Mathematics at Harvard, where his personal academic homepage and publication list remain available.

The 2–3 choice is the smallest pair of exponents satisfying the characteristic inequality

$$ \frac{1}{n}+\frac{1}{d}<1, $$

because \(1/2+1/3=5/6\). It also gives the lowest possible degree, \(n+d=5\), in this part of the theory. The inequality alone does not guarantee that every parameter produces circles: the relevant critical orbits must also enter the appropriate escape region.

Work after McMullen mapped out that dependence in much greater detail. Robert Devaney, Daniel Look, and David Uminsky proved an “escape trichotomy” in 2005: when the free critical orbit escapes, the Julia set can be a Cantor set, a Cantor set of circles, or a Sierpiński curve, depending on how it reaches infinity.

시각적 특징

One large pale opening anchors the image. An uneven ring of rounded cells circles it; farther out, smaller cells make a fine lace. What looks like a smooth blue band at first resolves into a crowded rim.

The outer edge is gently faceted rather than round, and no two cells quite match. That belongs to this parameter, frame, and colouring—not every McMullen map. The pale palette favours relief and nested boundaries over an escape-speed gradient.

리믹스와 예제

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자주 묻는 질문

What do 2 and 3 mean in the name?

They name the two powers in \(z^2+c/z^3\): the polynomial side squares \(z\), while the reciprocal side divides by its cube. In the general McMullen family they are \(n\) and \(d\).

Do not read them as “degree two to degree three.” Combine the terms and the map is \((z^5+c)/z^3\), so for nonzero \(c\) its rational-map degree is five.

What happens at z = 0?

The denominator \(z^3\) vanishes, so zero is a pole, not an ordinary starting point. On the extended complex plane it maps to infinity. Nearby points are flung away with strength growing like \(1/|z|^3\).

That pole is not a rendering accident; it is the feature that distinguishes this family from a polynomial such as \(z^2+c\). FractalPark only adds a tiny numerical guard near zero so the shader can represent the same limiting behavior without performing an undefined division.

참고 자료

소스 해설

  1. frm-v1:37a6c61666fd5bf3e2bdef96849dc27a10bd58d152e6a161005ab6e565f12ce0:init/0

    mcMullen23에서는 초기화 노드는 다음만 실행해요: ismand이면 z = 0, 아니면 z = pixel.

  2. frm-v1:37a6c61666fd5bf3e2bdef96849dc27a10bd58d152e6a161005ab6e565f12ce0:loop/0

    mcMullen23에서는 이 반복 노드는 다음만 실행해요: z3 = z ^ 3.

  3. frm-v1:37a6c61666fd5bf3e2bdef96849dc27a10bd58d152e6a161005ab6e565f12ce0:bailout

    mcMullen23에서는 bailout 노드는 다음만 검사해요: |z| <= 256.

구문 특징

initialization-flow

mcMullen23에서는 초기화 특징은 하나의 시작 연산 ismand이면 z = 0, 아니면 z = pixel에 초점을 맞춰요.

iteration-flow

mcMullen23에서는 반복 특징은 하나의 대입 z3 = z ^ 3에 초점을 맞춰요.

bailout-test

mcMullen23에서는 종료 특징은 비교 |z| <= 256에 초점을 맞춰요.

매개변수 실험

단계

  1. mcMullen23을 고정된 매개변수 평면 기준으로 렌더링하세요: 중심 (0, 0), 확대 0.25, 회전 0, 및 96회 반복.
  2. 반복 횟수만 바꾸고 기준은 고정한 채 48회로 한 번 렌더링한 뒤 96회 기준과 비교하세요.

관찰할 내용

mcMullen23에서는 48회와 96회 반복의 비교에서 달라지는 점이 있는지 기록하고 소스 제한 |z| <= 256을 적으세요.

연습

mcMullen23에서는 세 주석을 찾아 ismand이면 z = 0, 아니면 z = pixel, z3 = z ^ 3, |z| <= 256을 설명하고 그리고 이웃 명령이 반복 주석에 속하지 않는 이유를 설명하세요.

완료 확인

mcMullen23에서는 모든 3개 주석 키를 열거하고 z3 = z ^ 3와 |z| <= 256의 역할을 정확히 설명하면 완료예요.

출처 및 권리

출처 정보는 영어 사실 단위에 있어요.

권리 정보는 영어 사실 단위에 있어요.

수식 레코드

mcMullen23

이 FractalPark 표준 구현은 게시되어 실행할 수 있습니다.

mcMullen23의 결정적 미리보기

표준 소스

언어
frm-like/1
표준 라이브러리
1
프로필 모드
parameter-plane
프로필 중심
0, 0
프로필 확대
0.25
프로필 반복 횟수
96
프로필 근거
family

매개변수

선언된 매개변수 없음

표준 소스

검증된 표준 리비전은 읽기 전용입니다. Remix는 별도의 편집 가능한 포크를 만듭니다.

표준 소스를 불러오는 중…

출처 및 현재 구현

수식 ID
cc40b50c-d3ff-54f0-b4ea-98bdf0fd0096
표준 이름
mcMullen23
원래 이름
mcMullen23
역사적 출처
FractalPark
현재 구현
프로젝트 소유

FractalPark 프로젝트 소유 구현입니다. 연결된 파일은 고정된 정식 Definition입니다.

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