FractalPark
МагнитСложно

Magnet Type 2

Возведённое в квадрат рациональное отображение с z² внутри отношения, придающее рельефу Type 1 более крутую, более складчатую форму.

Открыть в Обзоре
Крестообразно-симметричный вид Жюлиа Magnet Type 2 с четырьмя повторяющимися секторами колец, цепочек-бус и долей
Magnet Type 2 от FractalPark при c = −0.56 + 0.11i: четырёхкратная крестообразная симметрия, слоистые кольца и цепочки-бусы с гребнями, расходящимися от двух полюсов.

Обзор

Magnet Type 2 итерирует ((z² + c) / (z² − c))². Он сохраняет возведённое в квадрат отношение Type 1, но z уже возведено в квадрат и в числителе, и в знаменателе. Возведение этого отношения в квадрат даёт рациональное отображение четвёртой степени — вдвое выше степени Type 1.

Дополнительная степень проявляется в двух местах. Знаменатель z² − c обращается в нуль при двух квадратных корнях из c, а не при одном, — появляются два полюса. Повторное возведение в квадрат также заостряет угловую складку до крестообразной симметрии. С бо́льшим числом полюсов и поворотов Type 2 становится плотнее и угловатее.

Механизм семейства магнитов сохраняется. Орбита, проходящая вблизи полюса, выбрасывается к большому значению, а на следующем шаге складывается обратно к 1. Она не уходит на бесконечность: на сфере Римана она отображается в 1. Бассейны собираются по плоскости, а прообразы полюсов складывают между ними фрактальную границу.

Математика

Type 2 rational iteration

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

Each step computes (z² + c) / (z² − c), then squares it. The numerator is zero when z² = −c; the denominator is zero when z² = c. After squaring, every zero and pole is double, leaving the map with two double zeros and two double poles on the Riemann sphere. Its rational degree is four.

As |z| grows, (z² + c) / (z² − c) approaches 1, so the next value lands near 1 no matter how large z becomes. Only a close pass by one of the two poles produces a large value. FractalPark treats |z| above 16 as escaped, so a coloured “fast escape” region records a close encounter with a pole, not a one-way trip to infinity.

Suppose c = 1. The poles are at z² = 1, i.e. z = 1 and z = −1. Choose z₀ = 0.98, very close to the pole at 1. Then (z₀² + c) / (z₀² − c) ≈ (0.9604 + 1) / (0.9604 − 1) = 1.9604 / (−0.0396) ≈ −49.5, and squaring gives z₁ ≈ 2450. The large value then folds back: on the next step, with |z₁| large, the ratio tends to 1 and z₂ lands near 1. The shader colours the pixel according to how quickly the orbit returns near 1 after its pole encounter.

История

In 1986, Heinz-Otto Peitgen and Peter H. Richter brought magnet fractals into the literature in *The Beauty of Fractals: Images of Complex Dynamical Systems*. Their chapter “Magnetism and Complex Boundaries” (pp. 129–138) presented rational maps derived from renormalization transformations in a model of magnetic materials. The boundary between magnetic and non-magnetic phases is fractal; iterating the transformation draws it, giving the images their clustered, field-like structure.

Fractint later included the maps as “magnet1” and “magnet2,” in both Mandelbrot-style and Julia-style views, and the name spread through fractal software. POV-Ray’s documentation still describes its magnet1 and magnet2 patterns as “derived from some magnetic renormalization transformations,” crediting the Fractint help files.

The classic Type 2 formula from that lineage is ((z² + c − 1) / (2z + c − 2))². FractalPark implements a different simplified squared quotient, ((z² + c) / (z² − c))², under the same name; every render and every mathematical statement on this page refers to the formula as FractalPark actually computes it.

Визуальные особенности

The guide image is a Julia-mode view at c = −0.56 + 0.11i. Cross-like symmetry holds the frame together: two intersecting folding axes divide the plane into four repeating sectors, each packed with layered rings, bead-like chains, and lobes. Two opposing bright nodes mark the poles, with angular ridges radiating outward.

At the same parameter, Type 2 has finer angular detail and a more articulated basin boundary than Type 1. The warm core and cool exterior emphasise its radial structure, but the geometry comes from the map: the extra degree reorients the basins along the cross axes set by the two poles.

Ремиксы и примеры

Начните с канонического документа

Откройте то же утверждённое состояние формулы, которое используется в этом руководстве, а затем измените вид, раскраску, трансформации или анимацию в интерактивном Обзоре.

Часто задаваемые вопросы

How does Type 2 differ from Type 1?

Type 2 squares z before forming the quotient, so its numerator and denominator carry z² rather than z. This raises the rational degree from two to four, takes the number of poles from one to two, and strengthens the cross-like angular symmetry. At the same parameter, its images are denser and more folded than Type 1’s.

Where do its poles occur?

Poles occur where the denominator z² − c vanishes: z = √c and z = −√c. Type 1 has one pole at z = c; Type 2 has two, except when c = 0, when the pole at zero is double. Their positions move with c and strongly influence the fractal boundary’s layout.

Ссылки

Разбор исходного кода

  1. frm-v1:6c2c19cfb9bff9d9aa0cca56cea6dc62e324e80009b931665b604726d3784e5d:init/0

    В magnet2, узел инициализации выполняет только: если ismand, то z = 0; иначе z = pixel.

  2. frm-v1:6c2c19cfb9bff9d9aa0cca56cea6dc62e324e80009b931665b604726d3784e5d:loop/0

    В magnet2, этот узел цикла выполняет только: z2 = z * z.

  3. frm-v1:6c2c19cfb9bff9d9aa0cca56cea6dc62e324e80009b931665b604726d3784e5d:bailout

    В magnet2, узел bailout проверяет только: |z| <= 4.

Синтаксические особенности

initialization-flow

В magnet2, признак инициализации выделяет единственную начальную операцию если ismand, то z = 0; иначе z = pixel.

iteration-flow

В magnet2, признак итерации выделяет единственное присваивание z2 = z * z.

bailout-test

В magnet2, признак завершения выделяет сравнение |z| <= 4.

Эксперимент с параметрами

Шаги

  1. Выполните рендер magnet2 с закреплённой базой плоскости параметров: центр (-0.5, 0), масштаб 0.4, поворот 0, и 96 итераций.
  2. Не меняя базу, кроме числа итераций, выполните один рендер с 48 итерациями и сравните его с базой в 96 итераций.

Что наблюдать

В magnet2, запишите, меняется ли что-либо при сравнении 48 и 96 итераций, и отметьте ограничение исходника |z| <= 4.

Упражнение

В magnet2, найдите три аннотации и объясните если ismand, то z = 0; иначе z = pixel, z2 = z * z и |z| <= 4 и объясните, почему соседние инструкции не относятся к аннотации цикла.

Проверка выполнения

В magnet2, вы завершили задание, если перечислили все 3 ключа аннотаций и точно объяснили z2 = z * z и |z| <= 4.

Источники и права

Происхождение указано в английском фактологическом блоке.

Права указаны в английском фактологическом блоке.

Карточка формулы

magnet2

Эта каноническая реализация FractalPark опубликована и готова к запуску.

Детерминированный предпросмотр magnet2

Канонический исходный код

Язык
frm-like/1
Стандартная библиотека
1
Режим профиля
parameter-plane
Центр профиля
-0.5, 0
Масштаб профиля
0.4
Итерации профиля
96
Основание профиля
mechanical

Параметры

Объявленных параметров нет

Канонический исходный код

Эта проверенная каноническая ревизия доступна только для чтения. Remix создаёт отдельную редактируемую копию.

Загрузка канонического кода…

Источник и текущая реализация

ID формулы
2dd8a5a7-052a-5539-aab9-c533f7dec857
Каноническое имя
magnet2
Исходное имя
magnet2
Исторический источник
FractalPark
Текущая реализация
Собственность проекта

Это собственная реализация проекта FractalPark. Ссылка ведёт на зафиксированный канонический файл Definition.

Есть вопрос о правах или атрибуции?

Отправьте ID формулы и подтверждающие материалы. На время проверки сопровождающий может приостановить или отозвать реализацию. contact@fractalpark.com