デジタル形態形成

デジタル計算における自然パターンの学際的分野

デジタル形態形成とは

形態形成という用語は、生物学的、化学的、物理的影響によって複雑な形状や体が自然界でどのように進化するかを表しています。計算によってそのような複雑なパターンを生成することによってコンピューター上でこれらの同じプロセスをシミュレートすることは、デジタル形態形成と呼ばれます。これは、生物学や物理学、芸術や数学など、多くの分野にまたがる非常に幅広い学術研究分野です。

私がそれについて書いている主な理由は、そのような大きな学際的な領域、特に生物学に計算を適用するときに現れる可能性のある魅力的な結果にもっと注意を向けるためです。複雑な自然のパターンの謎は、そのような正確な美しさを含んでいるので、いつも私を魅了しました。建築や芸術に適用されると、形態形成の使用は素晴らしい作品を生み出すことができます。

この記事は、デジタル形態形成をより深く探求するための出発点としてのみご利用ください。ここに書かれていることはすべて、リポジトリ「morphogenesis-resources」とDanielDavisによる論文「Evolveingdigitalmorphogenesis」から取られています。どちらも以下の補遺にリンクされています。このテキストは、いくつかの例を含む簡単な紹介のみを目的としています。さて、十分に話して、いくつか見てみましょう!

反応拡散

化学反応に基づいて、このパターンは2つの化学物質が媒体を介して拡散し、互いに反応するときにそれらを中心に展開します。

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宇宙移民

線が引き付けられる成長ホルモン源(「オーキシン」源と呼ばれる)の分布に基づいて、分岐線のネットワークを繰り返し成長させるためのプロセス。

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フラクタル

おそらくほとんどの人に知られているフラクタルは、再帰によって生成される無限に進化するパターンを表します。物理的な制限により、本質的に真の無限フラクタルは不可能ですが、フラクタルの特徴は、いくつか例を挙げると、木の枝分かれ構造、稲妻、オウムガイの殻など、非常に多くの場所で観察できます。

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黄金比

非常に有名なパターンの1つで、主に自然の美しさと調和に関連しています。ウィキペディアの定義によると、数学では、2つの量の比率が、2つの量の大きい方に対する合計の比率と同じである場合、2つの量は黄金比になります。

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奇妙なアトラクター

アトラクターとは何ですか?ウィキペディアからもう一度手がかりを得る:動的システムの数学分野では、アトラクターは、システムのさまざまな開始条件に対して、システムが進化する傾向がある数値のセットです。アトラクタ値に十分に近づくシステム値は、わずかに乱されても近いままです。また、アトラクタにフラクタル構造が含まれている場合、それは奇妙なアトラクタと呼ばれます。

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次のステップ

これは、デジタル形態形成によって定義されるいくつかの形状とボディの概要です。フォームが複雑であるだけでなく、多くのサブカテゴリと学際的な側面を持つフィールド全体も複雑です。これが私がすることなので、あなたが今もっと探求することに興味があることを願っています。今後の記事では、デジタル形態形成の特定のコンポーネントと、それらを使用してWebアプリケーションのアニメーションまたはUXを強化する方法に焦点を当てます。これは、依然として私の主要な作業領域です。

  • Tom

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