FractalPark
奇异高级

Zaslavsky 映射

一种复正弦映射:0.28 倍的正弦扰动弯折轨道,固定的 0.55 弧度旋转负责转向,c 负责平移——灵感来自 George Zaslavsky 1978 年的耗散驱策转子映射。

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Zaslavsky 映射:暖橙与金色的涡旋臂和曼陀罗环
FractalPark 渲染的 Zaslavsky 映射:同心弧线与辐射辐条组成发光的曼陀罗图案,暖橙与金色映衬深黑背景。

概览

FractalPark 实现的是 z(n+1) = exp(0.55 i) * (z(n) + 0.28 sin(z(n))) + c。正弦是对原有轨道施加的 0.28 倍扰动;固定复相位把整个扰动后的结果旋转 0.55 弧度(约 31.5°),随后 c 再平移它。

1978 年,George M. Zaslavsky 提出原始映射,用来描述耗散驱策转子:一个不断受脉冲、又因摩擦失去能量的旋转系统。经典映射使用两个实变量(作用量与角度)。FractalPark 把这个想法改写为单个复变量的逃逸时间图;这不是 1978 年论文中的精确递推式。

复正弦沿虚轴可以无界增长,这不是简单的多项式逃逸。轨道可能先绕圈,随后散开;这种来回在画面里留下涡旋臂和同心环,配上万花筒空间变换时尤其清楚。

数学原理

正弦旋转映射

z(n+1) = exp(0.55 i) times (z(n) + 0.28 sin(z(n))) + c

FractalPark 使用 z(n+1) = exp(0.55 i) * (z(n) + 0.28 sin(z(n))) + c。正弦项是对 z 的 0.28 倍扰动,并不取代 z。固定乘数把整个扰动后的轨道逆时针旋转 0.55 弧度(约 31.5°),然后 c 再平移结果。

从 z₀ = 0 开始时,sin(0)=0,因此括号中的扰动项为零;零旋转后仍为零,只剩 c,即 z₁ = c。之后复正弦可以增长:sin(a + ib) 的幅度包含 cosh(b) 项。虚部较大的点可能得到很大的正弦扰动,更容易逃逸。

0.55 弧度旋转写死在公式里,用户不能调整。作为实现细节而非理想化递推的一部分,FractalPark 会把输入虚部钳制到 ±80,并将每个输出分量舍入到 1/16 网格。

历史

George M. Zaslavsky(1929–2008)是一位苏联出生的数学物理学家,对动力系统混沌理论做出了奠基性贡献。他在 1978 年发表于《Physics Letters A》的论文《The Simplest Case of a Strange Attractor》中提出了如今以他命名的映射。该映射源于对耗散驱策转子——一个受周期性脉冲并有摩擦损耗的旋转系统——的频闪采样描述。

Zaslavsky 后来移居美国,加入纽约大学物理系和库朗数学科学研究所。他撰写了多部关于哈密顿混沌和分数动力学的专著。2007 年,他本人在 Scholarpedia 上撰写了 Zaslavsky 映射条目。

经典的 Zaslavsky 映射使用两个实变量(作用量和角度)。FractalPark 的复变量逃逸时间变体使用 z(n+1) = exp(0.55 i) * (z(n) + 0.28 sin(z(n))) + c;它是一种创造性的适配,而非原始耗散系统的直接转录。

视觉特征

配上万花筒变换后,涡旋臂和曼陀罗环格外清楚。标准渲染以同心弧线和辐射辐条围住一个扰动后的轨道能够保持有界的中心区域。

标准渲染用暖橙和金色衬着深黑背景。恒定旋转把弧线带弯,正弦扰动在环缘留下细波纹。

再创作与示例

从 canonical Document 开始

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常见问题

旋转从何而来?

映射先把完整的扰动后轨道 z + 0.28 sin(z) 乘以 exp(0.55 i),使其逆时针旋转约 31.5°,再加上 c。每次迭代都会发生这一固定旋转,用户不能调整。

万花筒是公式的一部分吗?

不是。万花筒是在公式迭代之外应用的可选空间变换,通过反射或复制参数平面的扇区来创造对称图案。Zaslavsky 映射本身不具有内置的反射对称性——万花筒效果是一个独立的渲染步骤,可以单独打开或关闭。

参考资料

公式档案

zaslavskyMap

该 FractalPark 规范实现已发布并可运行。

zaslavskyMap 的确定性预览

规范源码

语言
frm-like/1
标准库
1
Profile 模式
parameter-plane
Profile 中心
-0.5, 0
Profile 缩放
0.4
Profile 迭代次数
96
Profile 证据等级
mechanical

参数

没有声明参数

规范源码

这是经过验证的只读规范版本。Remix 会创建一份独立的可编辑分支。

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来源与当前实现

公式 ID
22d9a008-eb14-53de-9960-11eb5d37bb8e
规范名称
zaslavskyMap
原始名称
zaslavskyMap
历史来源
FractalPark
当前实现
项目自有

这是 FractalPark 项目自有实现。所链接文件是固定版本的规范 Definition。

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