Fraktale auf der Kommandozeile

vorhergehende Artikel in: Chaos Linux Numerik
07.09.2021

Nachdem ich LuFi in meinen Docker-Zoo integriert hatte, habe ich mich noch ein wenig auf der Gitlab-Instanz umgesehen, auf der das zugehörige Repository gehostet ist und fand ein weiteres interessantes Projekt, das mich wieder einmal in einen Kaninchenbau gestürzt hat...

Ich habe mich bereits einige Zeit nicht mehr mit dem Thema Chaos und nichtlineare Systeme beschäftigt und so freute ich mich über die Inspiration hier.

In diesem Projekt wird eine andere Art von HelloWorld Programm propagiert: die Darstellung der Mandelbrot-Menge auf der Kommandozeile im Terminal. Das interessierte mich und so habe ich ein Issue eingestellt, da in dem Projekt eine Java-Variante noch fehlte.

Das Ergebnis dieses Programms sieht man hier:

Screenshot Mandelbrot-Menge im Terminal

Danach "spaltete mich die Inspiration von Kopf bis fuß" - um mal Mark Twain zu zitieren: Ich überlegte, dass die Darstellung des Mandelbrot-Fraktals, wie sie heute meistens für Bildschirmschoner und ähnliches benutzt wird nicht nur anzeigt, ob ein bestimmter Punkt zur Menge gehört oder nicht, sondern die Anzahl der Iterationen visualisiert, ab der ein Punkt die Menge verlässt. Und da es ja möglich ist, Farben im Terminal darzustellen, versuchte ich mich an einer Weiterentwicklung dieses Codes, der folgendes Ergebnis erbrachte:

Screenshot Mandelbrot-Menge im Terminal

public class CliMandelbrot
{
	private static final java.awt.geom.Point2D ORIGIN=new java.awt.geom.Point2D.Double(0,0);
	public static final String ANSI_RESET = "\u001B[0m";
	public static final String ANSI_BLACK_BACKGROUND = "\u001B[40m";
	public static final String ANSI_RED_BACKGROUND = "\u001B[41m";
	public static final String ANSI_GREEN_BACKGROUND = "\u001B[42m";
	public static final String ANSI_YELLOW_BACKGROUND = "\u001B[43m";
	public static final String ANSI_BLUE_BACKGROUND = "\u001B[44m";
	public static final String ANSI_PURPLE_BACKGROUND = "\u001B[45m";
	public static final String ANSI_CYAN_BACKGROUND = "\u001B[46m";
	public static final String ANSI_WHITE_BACKGROUND = "\u001B[47m";
	private static java.lang.String[] colors=new java.lang.String[]{
	ANSI_BLACK_BACKGROUND,
	ANSI_PURPLE_BACKGROUND,
	ANSI_BLUE_BACKGROUND,
	ANSI_RED_BACKGROUND,
	ANSI_GREEN_BACKGROUND,
	ANSI_CYAN_BACKGROUND,
	ANSI_YELLOW_BACKGROUND,
	ANSI_WHITE_BACKGROUND,
	};

	private static int mandelbrot(double re, double im, int iterations)
	{
		double zre = 0;
		double zim = 0;
		int i=0;
		for (; i < iterations; ++i)
		{
			double sqre=zre*zre-zim*zim;
			double sqim=zre*zim*2;
			zre=sqre+re;
			zim=sqim+im;
			double A=ORIGIN.distance(zre,zim);
			if(A>2)
				break;
		}
		return i;
	}

	public static void main(java.lang.String[] args)
	{
		int iterations=50;
		double r = 0.25;
		double theta=0.3;
		double ymid=r*java.lang.Math.cos(theta)-1;//-java.lang.Math.E/7.0;//-0.75;//0;
		double xmid=r*java.lang.Math.sin(theta);//-java.lang.Math.E/20.0;//0.1;//-0.8;
		if(args.length>0)
		{
			try{
			iterations=java.lang.Integer.parseInt(args[0]);
			}catch(java.lang.Throwable t){}
		}
		int div=iterations/colors.length+1;

		int rows=28;
		int cols=90;

		double zoomfactor=100;

		double yspan=2/zoomfactor;
		double ystart=ymid+yspan*0.5;
		double ystep=yspan/(double)rows;
		double xspan=2.4/zoomfactor;
		double xstart=xmid-xspan*0.5;
		double xstep=xspan/(double)cols;

		for (int y=0;y<rows;++y) {
			for (int x=0;x<cols;++x) {
				int i = mandelbrot(xstart+(double)x*xstep,ystart-(double)y*ystep,iterations);
				if (i==iterations) {System.out.print("*");}
				else {System.out.print(colors[i/div]+" "+ANSI_RESET);}
			}
			System.out.println();
		}
		System.out.println(ystart+" "+(ystart-(double)rows*ystep));
	}
}

Es soll hier natürlich nicht unerwähnt bleiben, dass ich nicht der erste bin, der auf solche Ideen gekommen ist: Das gute alte Rosetta Code Projekt hält ebenso Implementierungen dafür bereit - sogar vollständig als Bash-Skript-Implementierung wie es auch an anderen Stellen im Internet ähnliche Experimente zu finden gibt:

Screenshot Mandelbrot-Menge mittels Bash berechnet (Quelle)

Artikel, die hierher verlinken

Generative Art: Mastodon-BitBot

04.12.2021

Ich stieß auf meinen Streifzügen durch meine Bubble neulich wieder auf einen interessanten Bot und einen sehr interessanten Eintrag, den dieser gerade generiert hatte:

Alle Artikel rss Wochenübersicht Monatsübersicht Github Repositories Gitlab Repositories Mastodon Über mich home xmpp


Vor 5 Jahren hier im Blog

  • Zugriff auf Maps ohne Cast in Java

    22.11.2017

    Collections im Zusammenspiel mit Generics erlauben es, ohne Cast auf Elemente gleichen Typs typsicher zuzugreifen - was aber wenn man typsicher auf Elemente unterschiedlicher Typen in einer Collection zugreifen möchte, ohne zu casten? Hier die Vorstellung einer möglichen Antwort

    Weiterlesen...

Neueste Artikel

  • Nerd-Dictation Tests

    Ich habe vor einiger Zeit schon einmal mit Spracherkennung experimentiert und war damals enttäuscht - vielleicht aber auch deshalb, weil ich nur mäßig motiviert war und mich deshalb bereits früh abschrecken ließ, als nicht alles sofort so funktioniert hat wie ich es wollte. Nun habe ich das Thema nochmals aufgegriffen...

    Weiterlesen...
  • Struktur von PKIs re: Archivzeitstempel

    Hier nochmal eine Beleuchtung der Organisation einer Public Key Infrastructure (PKI) von einem (von mir) bisher nicht betrachteten Blickwinkel

    Weiterlesen...
  • Security QA mit Kotlin-Bibliotheken und Java

    Über die Probleme und Herausforderungen beim Unit-Testen im Security-Umfeld mit Kotlin-Bibliotheken...

    Weiterlesen...

Manche nennen es Blog, manche Web-Seite - ich schreibe hier hin und wieder über meine Erlebnisse, Rückschläge und Erleuchtungen bei meinen Hobbies.

Wer daran teilhaben und eventuell sogar davon profitieren möchte, muß damit leben, daß ich hin und wieder kleine Ausflüge in Bereiche mache, die nichts mit IT, Administration oder Softwareentwicklung zu tun haben.

Ich wünsche allen Lesern viel Spaß und hin und wieder einen kleinen AHA!-Effekt...

PS: Meine öffentlichen GitHub-Repositories findet man hier.