home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Mega A/V / mega_av.zip / mega_av / GRAPHUTL / FRASR172.ZIP / HELP2.SRC < prev    next >
Text File  |  1992-01-30  |  90KB  |  2,096 lines

  1. ~Topic=Summary of Fractal Types, Label=HELPFRACTALS
  2. ~Format-
  3. ~Doc-
  4. For detailed descriptions, select a hot-link below, see {Fractal Types},
  5. or use <F2> from the fractal type selection screen.
  6. ~Doc+,Online-
  7. SUMMARY OF FRACTAL TYPES
  8. ~Online+
  9. ~CompressSpaces-
  10. ;
  11. ; Note that prompts.c pulls formulas out of the following for <Z> screen,
  12. ; using the HF_xxx labels.  It assumes a rigid formatting structure for
  13. ; the formulas:
  14. ;    4 leading blanks (which get stripped on <Z> screen)
  15. ;    lines no wider than 76 characters (not counting initial 4 spaces)
  16. ;    formula ends at any of:
  17. ;    blank line
  18. ;    line which begins in column 1
  19. ;    format ctl char (~xxx, {xxx}, \x)
  20. ;
  21.  
  22. {=HT_BARNS barnsleyj1}
  23. ~Label=HF_BARNSJ1
  24.       z(0) = pixel;
  25.       z(n+1) = (z-1)*c if real(z) >= 0, else
  26.       z(n+1) = (z+1)*modulus(c)/c
  27.     Two parameters: real and imaginary parts of c
  28. {=HT_BARNS barnsleyj2}
  29. ~Label=HF_BARNSJ2
  30.       z(0) = pixel;
  31.       if real(z(n)) * imag(c) + real(c) * imag(z((n)) >= 0
  32.      z(n+1) = (z(n)-1)*c
  33.       else
  34.      z(n+1) = (z(n)+1)*c
  35.     Two parameters: real and imaginary parts of c
  36. {=HT_BARNS barnsleyj3}
  37. ~Label=HF_BARNSJ3
  38.       z(0) = pixel;
  39.       if real(z(n) > 0 then z(n+1) = (real(z(n))^2 - imag(z(n))^2 - 1)
  40.      + i * (2*real(z((n)) * imag(z((n))) else
  41.       z(n+1) = (real(z(n))^2 - imag(z(n))^2 - 1 + real(c) * real(z(n))
  42.          + i * (2*real(z((n)) * imag(z((n)) + imag(c) * real(z(n))
  43.     Two parameters: real and imaginary parts of c.
  44. ~OnlineFF
  45. {=HT_BARNS barnsleym1}
  46. ~Label=HF_BARNSM1
  47.       z(0) = c = pixel;
  48.       if real(z) >= 0 then
  49.     z(n+1) = (z-1)*c
  50.       else
  51.     z(n+1) = (z+1)*modulus(c)/c.
  52.     Parameters are perturbations of z(0)
  53. {=HT_BARNS barnsleym2}
  54. ~Label=HF_BARNSM2
  55.       z(0) = c = pixel;
  56.       if real(z)*imag(c) + real(c)*imag(z) >= 0
  57.     z(n+1) = (z-1)*c
  58.       else
  59.     z(n+1) = (z+1)*c
  60.     Parameters are perturbations of z(0)
  61. {=HT_BARNS barnsleym3}
  62. ~Label=HF_BARNSM3
  63.       z(0) = c = pixel;
  64.       if real(z(n) > 0 then z(n+1) = (real(z(n))^2 - imag(z(n))^2 - 1)
  65.      + i * (2*real(z((n)) * imag(z((n))) else
  66.       z(n+1) = (real(z(n))^2 - imag(z(n))^2 - 1 + real(c) * real(z(n))
  67.      + i * (2*real(z((n)) * imag(z((n)) + imag(c) * real(z(n))
  68.     Parameters are pertubations of z(0)
  69. ~OnlineFF
  70.  
  71. {=HT_BIF bifurcation}
  72. ~Label=HF_BIFURCATION
  73.     Pictoral representation of a population growth model.
  74.       Let P = new population, p = oldpopulation, r = growth rate
  75.       The model is: P = p +  r*p*(1-p).
  76.     Two parameters: Filter Cycles and Seed Population.
  77. {=HT_BIF bif+sinpi}
  78. ~Label=HF_BIFPLUSSINPI
  79.     Bifurcation variation: model is: P = p + r*sin(PI*p).
  80.     Two parameters: Filter Cycles and Seed Population.
  81. {=HT_BIF bif=sinpi}
  82. ~Label=HF_BIFEQSINPI
  83.     Bifurcation variation: model is: P = r*sin(PI*p).
  84.     Two parameters: Filter Cycles and Seed Population.
  85. {=HT_BIF biflambda}
  86. ~Label=HF_BIFLAMBDA
  87.     Bifurcation variation: model is: P = r*p*(1-p)P.
  88.     Two parameters: Filter Cycles and Seed Population.
  89. {=HT_BIF bifstewart}
  90. ~Label=HF_BIFSTEWART
  91.     Bifurcation variation: model is: P = (r*p*p) - 1.
  92.     Two parameters: Filter Cycles and Seed Population.
  93. ~OnlineFF
  94.  
  95. {=HT_CIRCLE Circle}
  96. ~Label=HF_CIRCLE
  97.     Circle pattern by John Connett
  98.       x + iy = pixel
  99.       z = a*(x^2 + y^2)
  100.       c = integer part of z
  101.       color = c modulo(number of colors)
  102.  
  103. {=HT_MARKS cmplxmarksjul}
  104. ~Label=HF_CMPLXMARKSJUL
  105.     A generalization of the marksjulia fractal.
  106.       z(0) = pixel;
  107.       z(n+1) = (c^exp)*z(n) + c.
  108.     Four parameters: real and imaginary parts of c and exp.
  109.  
  110. {=HT_MARKS cmplxmarksmand}
  111. ~Label=HF_CMPLXMARKSMAND
  112.     A generalization of the marksmandel fractal.
  113.       z(0) = c = pixel;
  114.       z(n+1) = (c^exp)*z(n) + c.
  115.     Four parameters: real and imaginary parts of
  116.     perturbation of z(0) and exp.
  117. ~OnlineFF
  118.  
  119. {=HT_NEWTCMPLX complexnewton\, complexbasin}
  120. ~Label=HF_COMPLEXNEWT
  121.     Newton fractal types extended to complex degrees. Complexnewton
  122.     colors pixels according to the number of iterations required to
  123.     escape to a root. Complexbasin colors pixels according to which
  124.     root captures the orbit. The equation is based on the newton
  125.     formula for solving the equation z^p = r
  126.       z(0) = pixel;
  127.       z(n+1) = ((p - 1) * z(n)^p + r)/(p * z(n)^(p - 1)).
  128.     Four parameters: real & imaginary parts of degree p and root r
  129.  
  130. {=HT_DIFFUS diffusion}
  131. ~Label=HF_DIFFUS
  132.     Diffusion Limited Aggregation.  Randomly moving points
  133.     accumulate.  One parameter: border width (default 10)
  134.  
  135. {=HT_SCOTSKIN fn+fn(pix)}
  136. ~Label=HF_FNPLUSFNPIX
  137.       c = z(0) = pixel;
  138.       z(n+1) = fn1(z) + p*fn2(c)
  139.     Six parameters: real and imaginary parts of the perturbation
  140.     of z(0) and factor p, and the functions fn1, and fn2.
  141. ~OnlineFF
  142.  
  143. {=HT_SCOTSKIN fn(z*z)}
  144. ~Label=HF_FNZTIMESZ
  145.       z(0) = pixel;
  146.       z(n+1) = fn(z(n)*z(n))
  147.     One parameter: the function fn.
  148.  
  149. {=HT_SCOTSKIN fn*fn}
  150. ~Label=HF_FNTIMESFN
  151.       z(0) = pixel; z(n+1) = fn1(n)*fn2(n)
  152.     Two parameters: the functions fn1 and fn2.
  153.  
  154. {=HT_SCOTSKIN fn*z+z}
  155. ~Label=HF_FNXZPLUSZ
  156.       z(0) = pixel; z(n+1) = p1*fn(z(n))*z(n) + p2*z(n)
  157.     Six parameters: the real and imaginary components of
  158.     p1 and p2, and the functions fn1 and fn2.
  159.  
  160. {=HT_SCOTSKIN fn+fn}
  161. ~Label=HF_FNPLUSFN
  162.       z(0) = pixel;
  163.       z(n+1) = p1*fn1(z(n))+p2*fn2(z(n))
  164.     Six parameters: The real and imaginary components of
  165.     p1 and p2, and the functions fn1 and fn2.
  166. ~OnlineFF
  167.  
  168. {=HT_FORMULA formula}
  169.     Formula interpreter - write your own formulas as text files!
  170.  
  171. {=HT_GINGER gingerbread}
  172. ~Label=HF_GINGER
  173.     Orbit in two dimensions defined by:
  174.       x(n+1) = 1 - y(n) + |x(n)|
  175.       y(n+1) = x(n)
  176.     Two parameters: initial values of x(0) and y(0).
  177.  
  178. {=HT_HENON henon}
  179. ~Label=HF_HENON
  180.     Orbit in two dimensions defined by:
  181.       x(n+1) = 1 + y(n) - a*x(n)*x(n)
  182.       y(n+1) = b*x(n)
  183.     Two parameters: a and b
  184.  
  185. {=HT_MARTIN Hopalong}
  186. ~Label=HF_HOPALONG
  187.     Hopalong attractor by Barry Martin - orbit in two dimensions.
  188.       z(0) = y(0) = 0;
  189.       x(n+1) = y(n) - sign(x(n))*sqrt(abs(b*x(n)-c))
  190.       y(n+1) = a - x(n)
  191.     Parameters are a, b, and c.
  192. ~OnlineFF
  193.  
  194. {=HT_IFS Barnsley IFS}
  195.     Barnsley IFS fractals.
  196.  
  197. {=HT_PICKMJ julfn+exp}
  198. ~Label=HF_JULFNPLUSEXP
  199.     A generalized Clifford Pickover fractal.
  200.       z(0) = pixel;
  201.       z(n+1) = fn(z(n)) + e^z(n) + c.
  202.     Three parameters: real & imaginary parts of c, and fn
  203.  
  204. {=HT_PICKMJ julfn+zsqrd}
  205. ~Label=HF_JULFNPLUSZSQRD
  206.       z(0) = pixel;
  207.       z(n+1) = fn(z(n)) + z(n)^2 + c
  208.     Three parameters: real & imaginary parts of c, and fn
  209.  
  210. {=HT_JULIA julia}
  211. ~Label=HF_JULIA
  212.     Classic Julia set fractal.
  213.       z(0) = pixel; z(n+1) = z(n)^2 + c.
  214.     Two parameters: real and imaginary parts of c.
  215. ~OnlineFF
  216.  
  217. {=HT_MANDJUL4 julia4}
  218. ~Label=HF_JULIA4
  219.     Fourth-power Julia set fractals, a special case
  220.     of julzpower kept for speed.
  221.       z(0) = pixel;
  222.       z(n+1) = z(n)^4 + c.
  223.     Two parameters: real and imaginary parts of c.
  224.  
  225. {=HT_JULIBROT julibrot}
  226.     'Julibrot' 4-dimensional fractals.
  227.  
  228. {=HT_PICKMJ julzpower}
  229. ~Label=HF_JULZPOWER
  230.       z(0) = pixel;
  231.       z(n+1) = z(n)^m + c.
  232.     Three parameters: real & imaginary parts of c, exponent m
  233.  
  234. {=HT_PICKMJ julzzpwr}
  235. ~Label=HF_JULZZPWR
  236.       z(0) = pixel;
  237.       z(n+1) = z(n)^z(n) + z(n)^m + c.
  238.     Three parameters: real & imaginary parts of c, exponent m
  239. ~OnlineFF
  240.  
  241. {=HT_KAM kamtorus, kamtorus3d}
  242. ~Label=HF_KAM
  243.     Series of orbits superimposed.
  244.     3d version has 'orbit' the z dimension.
  245.       x(0) = y(0) = orbit/3;
  246.       x(n+1) = x(n)*cos(a) + (x(n)*x(n)-y(n))*sin(a)
  247.       y(n+1) = x(n)*sin(a) - (x(n)*x(n)-y(n))*cos(a)
  248.     After each orbit, 'orbit' is incremented by a step size.
  249.     Parameters: a, step size, stop value for 'orbit', and
  250.     points per orbit.
  251.  
  252. {=HT_LAMBDA lambda}
  253. ~Label=HF_LAMBDA
  254.     Classic Lambda fractal. 'Julia' variant of Mandellambda.
  255.       z(0) = pixel;
  256.       z(n+1) = lambda*z(n)*(1 - z(n)^2).
  257.     Two parameters: real and imaginary parts of lambda.
  258.  
  259. {=HT_LAMBDAFN lambdafn}
  260. ~Label=HF_LAMBDAFN
  261.       z(0) = pixel;
  262.       z(n+1) = lambda * fn(z(n)).
  263.     Three parameters: real, imag portions of lambda, and fn
  264. ~OnlineFF
  265.  
  266. {=HT_LORENZ lorenz, lorenz3d}
  267. ~Label=HF_LORENZ
  268.     Lorenz two lobe attractor - orbit in three dimensions.
  269.     In 2d the x and y components are projected to form the image.
  270.       z(0) = y(0) = z(0) = 1;
  271.       x(n+1) = x(n) + (-a*x(n)*dt) + (     a*y(n)*dt)
  272.       y(n+1) = y(n) + ( b*x(n)*dt) - (       y(n)*dt) - (z(n)*x(n)*dt)
  273.       z(n+1) = z(n) + (-c*z(n)*dt) + (x(n)*y(n)*dt)
  274.     Parameters are dt, a, b, and c.
  275.  
  276. {=HT_LORENZ lorenz3d1}
  277. ~Label=HF_LORENZ3D1
  278.     Lorenz one lobe attractor - orbit in three dimensions.
  279.     The original formulas were developed by Rick Miranda and Emily Stone.
  280.       z(0) = y(0) = z(0) = 1; norm = sqrt(x(n)^2 + y(n)^2)
  281.       x(n+1) = x(n) + (-a*dt-dt)*x(n) + (a*dt-b*dt)*y(n) 
  282.          + (dt-a*dt)*norm + y(n)*dt*z(n)
  283.       y(n+1) = y(n) + (b*dt-a*dt)*x(n) - (a*dt+dt)*y(n) 
  284.          + (b*dt+a*dt)*norm - x(n)*dt*z(n) - norm*z(n)*dt
  285.       z(n+1) = z(n) +(y(n)*dt/2) - c*dt*z(n)
  286.     Parameters are dt, a, b, and c.
  287. ~OnlineFF
  288.  
  289. {=HT_LORENZ lorenz3d3}
  290. ~Label=HF_LORENZ3D3
  291.     Lorenz three lobe attractor - orbit in three dimensions.
  292.     The original formulas were developed by Rick Miranda and Emily Stone.
  293.       z(0) = y(0) = z(0) = 1; norm = sqrt(x(n)^2 + y(n)^2)
  294.       x(n+1) = x(n) +(-(a*dt+dt)*x(n) + (a*dt-b*dt+z(n)*dt)*y(n))/3 
  295.           + ((dt-a*dt)*(x(n)^2-y(n)^2) 
  296.           + 2*(b*dt+a*dt-z(n)*dt)*x(n)*y(n))/(3*norm)
  297.       y(n+1) = y(n) +((b*dt-a*dt-z(n)*dt)*x(n) - (a*dt+dt)*y(n))/3 
  298.           + (2*(a*dt-dt)*x(n)*y(n) 
  299.           + (b*dt+a*dt-z(n)*dt)*(x(n)^2-y(n)^2))/(3*norm)
  300.       z(n+1) = z(n) +(3*x(n)*dt*x(n)*y(n)-y(n)*dt*y(n)^2)/2 - c*dt*z(n)
  301.     Parameters are dt, a, b, and c.
  302. ~OnlineFF
  303.  
  304. {=HT_LORENZ lorenz3d4}
  305. ~Label=HF_LORENZ3D4
  306.     Lorenz four lobe attractor - orbit in three dimensions.
  307.     The original formulas were developed by Rick Miranda and Emily Stone.
  308.       z(0) = y(0) = z(0) = 1; 
  309.       x(n+1) = x(n) +(-a*dt*x(n)^3 
  310.          + (2*a*dt+b*dt-z(n)*dt)*x(n)^2*y(n) + (a*dt-2*dt)*x(n)*y(n)^2 
  311.          + (z(n)*dt-b*dt)*y(n)^3) / (2 * (x(n)^2+y(n)^2))
  312.       y(n+1) = y(n) +((b*dt-z(n)*dt)*x(n)^3 + (a*dt-2*dt)*x(n)^2*y(n) 
  313.          + (-2*a*dt-b*dt+z(n)*dt)*x(n)*y(n)^2 
  314.          - a*dt*y(n)^3) / (2 * (x(n)^2+y(n)^2))
  315.       z(n+1) = z(n) +(2*x(n)*dt*x(n)^2*y(n) - 2*x(n)*dt*y(n)^3 - c*dt*z(n))
  316.     Parameters are dt, a, b, and c.
  317. ~OnlineFF
  318.  
  319. {=HT_LSYS lsystem}
  320.     Using a turtle-graphics control language and starting with
  321.     an initial axiom string, carries out string substitutions the
  322.     specified number of times (the order), and plots the resulting.
  323.  
  324. {=HT_LYAPUNOV lyapunov}
  325.     Derived from the Bifurcation fractal, the Lyapunov plots the Lyapunov
  326.     Exponent for a population model where the Growth parameter varies between
  327.     two values in a periodic manner.
  328.  
  329. {=HT_MAGNET magnet1j}
  330. ~Label=HF_MAGJ1
  331.       z(0) = pixel;
  332.         / z(n)^2 + (c-1) \\
  333.       z(n+1) = | ---------------- | ^ 2
  334.         \\ 2*z(n) + (c-2) /
  335.     Parameters: the real and imaginary parts of c
  336. ~OnlineFF
  337.  
  338. {=HT_MAGNET magnet1m}
  339. ~Label=HF_MAGM1
  340.       z(0) = 0; c = pixel;
  341.         / z(n)^2 + (c-1) \\
  342.       z(n+1) = | ---------------- | ^ 2
  343.         \\ 2*z(n) + (c-2) /
  344.     Parameters: the real & imaginary parts of perturbation of z(0)
  345. {=HT_MAGNET magnet2j}
  346. ~Label=HF_MAGJ2
  347.       z(0) = pixel;
  348.         / z(n)^3 + 3*(C-1)*z(n) + (C-1)*(C-2)          \\
  349.       z(n+1) = |  -------------------------------------------- | ^ 2
  350.         \\ 3*(z(n)^2) + 3*(C-2)*z(n) + (C-1)*(C-2) - 1 /
  351.     Parameters: the real and imaginary parts of c
  352. {=HT_MAGNET magnet2m}
  353. ~Label=HF_MAGM2
  354.       z(0) = 0; c = pixel;
  355.         / z(n)^3 + 3*(C-1)*z(n) + (C-1)*(C-2)          \\
  356.       z(n+1) = |  -------------------------------------------- | ^ 2
  357.         \\ 3*(z(n)^2) + 3*(C-2)*z(n) + (C-1)*(C-2) - 1 /
  358.     Parameters: the real and imaginary parts of perturbation of z(0)
  359. ~OnlineFF
  360.  
  361. {=HT_MANDEL mandel}
  362. ~Label=HF_MANDEL
  363.     Classic Mandelbrot set fractal.
  364.       z(0) = c = pixel;
  365.       z(n+1) = z(n)^2 + c.
  366.     Two parameters: real & imaginary perturbations of z(0)
  367.  
  368. {=HT_MANDJUL4 mandel4}
  369. ~Label=HF_MANDEL4
  370.     Special case of mandelzpower kept for speed.
  371.       z(0) = c = pixel;
  372.       z(n+1) = z(n)^4 + c.
  373.     Parameters: real & imaginary perturbations of z(0)
  374.  
  375. {=HT_MANDFN mandelfn}
  376. ~Label=HF_MANDFN
  377.       z(0) = c = pixel;
  378.       z(n+1) = c*fn(z(n)).
  379.     Parameters: real & imaginary perturbations of z(0), and fn
  380. ~OnlineFF
  381.  
  382. {=HT_MARTIN Martin}
  383. ~Label=HF_MARTIN
  384.     Attractor fractal by Barry Martin - orbit in two dimensions.
  385.       z(0) = y(0) = 0;
  386.       x(n+1) = y(n) - sin(x(n))
  387.       y(n+1) = a - x(n)
  388.     Parameter is a (try a value near pi)
  389.  
  390. {=HT_MLAMBDA mandellambda}
  391. ~Label=HF_MLAMBDA
  392.       z(0) = .5; lambda = pixel;
  393.       z(n+1) = lambda*z(n)*(1 - z(n)^2).
  394.     Parameters: real & imaginary perturbations of z(0)
  395.  
  396. {=HT_PICKMJ manfn+exp}
  397. ~Label=HF_MANDFNPLUSEXP
  398.     'Mandelbrot-Equivalent' for the julfn+exp fractal.
  399.       z(0) = c = pixel;
  400.       z(n+1) = fn(z(n)) + e^z(n) + C.
  401.     Parameters: real & imaginary perturbations of z(0), and fn
  402. ~OnlineFF
  403.  
  404. {=HT_PICKMJ manfn+zsqrd}
  405. ~Label=HF_MANDFNPLUSZSQRD
  406.     'Mandelbrot-Equivalent' for the Julfn+zsqrd fractal.
  407.       z(0) = c = pixel;
  408.       z(n+1) = fn(z(n)) + z(n)^2 + c.
  409.     Parameters: real & imaginary perturbations of z(0), and fn
  410. {=HT_SCOTSKIN manowar}
  411. ~Label=HF_MANOWAR
  412.       c = z1(0) = z(0) = pixel;
  413.       z(n+1) = z(n)^2 + z1(n) + c;
  414.       z1(n+1) = z(n);
  415.     Parameters: real & imaginary perturbations of z(0)
  416. {=HT_SCOTSKIN manowar}
  417. ~Label=HF_MANOWARJ
  418.       z1(0) = z(0) = pixel;
  419.       z(n+1) = z(n)^2 + z1(n) + c;
  420.       z1(n+1) = z(n);
  421.     Parameters: real & imaginary perturbations of z(0)
  422. {=HT_PICKMJ manzpower}
  423. ~Label=HF_MANZPOWER
  424.     'Mandelbrot-Equivalent' for julzpower.
  425.       z(0) = c = pixel;
  426.       z(n+1) = z(n)^exp + c; try exp = e = 2.71828...
  427.     Parameters: real & imaginary perturbations of z(0), real &
  428.     imaginary parts of exponent exp.
  429. ~OnlineFF
  430.  
  431. {=HT_PICKMJ manzzpwr}
  432. ~Label=HF_MANZZPWR
  433.     'Mandelbrot-Equivalent' for the julzzpwr fractal.
  434.       z(0) = c = pixel
  435.       z(n+1) = z(n)^z(n) + z(n)^exp + C.
  436.     Parameters: real & imaginary perturbations of z(0), and exponent
  437.  
  438. {=HT_MARKS marksjulia}
  439. ~Label=HF_MARKSJULIA
  440.     A variant of the julia-lambda fractal.
  441.       z(0) = pixel;
  442.       z(n+1) = (c^exp)*z(n) + c.
  443.     Parameters: real & imaginary parts of c, and exponent
  444. {=HT_MARKS marksmandel}
  445. ~Label=HF_MARKSMAND
  446.     A variant of the mandel-lambda fractal.
  447.       z(0) = c = pixel;
  448.       z(n+1) = (c^exp)*z(n) + c.
  449.     Parameters: real & imaginary perturbations of z(0), and exponent
  450.  
  451. ~OnlineFF
  452. {=HT_MARKS marksmandelpwr}
  453. ~Label=HF_MARKSMANDPWR
  454.     The marksmandelpwr formula type generalized (it previously
  455.     had fn=sqr hard coded).
  456.       z(0) = pixel, c = z(0) ^ (z(0) - 1):
  457.       z(n+1) = c * fn(z(n)) + pixel,
  458.     Parameters: real and imaginary pertubations of z(0), and fn
  459.  
  460. {=HT_NEWTBAS newtbasin}
  461. ~Label=HF_NEWTBAS
  462.     Based on the Newton formula for finding the roots of z^p - 1.
  463.     Pixels are colored according to which root captures the orbit.
  464.       z(0) = pixel;
  465.       z(n+1) = ((p-1)*z(n)^p + 1)/(p*z(n)^(p - 1)).
  466.     Two parameters: the polynomial degree p, and a flag to turn
  467.     on color stripes to show alternate iterations.
  468. {=HT_NEWT newton}
  469. ~Label=HF_NEWT
  470.     Based on the Newton formula for finding the roots of z^p - 1.
  471.     Pixels are colored according to the iteration when the orbit
  472.     is captured by a root.
  473.       z(0) = pixel;
  474.       z(n+1) = ((p-1)*z(n)^p + 1)/(p*z(n)^(p - 1)).
  475.     One parameter: the polynomial degree p.
  476.  
  477. ~OnlineFF
  478. {=HT_PICK pickover}
  479. ~Label=HF_PICKOVER
  480.     Orbit in three dimensions defined by:
  481.       x(n+1) = sin(a*y(n)) - z(n)*cos(b*x(n))
  482.       y(n+1) = z(n)*sin(c*x(n)) - cos(d*y(n))
  483.       z(n+1) = sin(x(n))
  484.     Parameters: a, b, c, and d.
  485.  
  486. {=HT_PLASMA plasma}
  487. ~Label=HF_PLASMA
  488.     Random, cloud-like formations.  Requires 4 or more colors.
  489.     A recursive algorithm repeatedly subdivides the screen and
  490.     colors pixels according to an average of surrounding pixels
  491.     and a random color, less random as the grid size decreases.
  492.     Three parameters: 'graininess' (.5 to 50, default = 2), old/new
  493.     algorithm, seed value used.
  494.  
  495. {=HT_POPCORN popcorn}
  496. ~Label=HF_POPCORN
  497.     The orbits in two dimensions defined by:
  498.       x(0) = xpixel, y(0) = ypixel;
  499.       x(n+1) = x(n) - h*sin(y(n) + tan(3*y(n))
  500.       y(n+1) = y(n) - h*sin(x(n) + tan(3*x(n))
  501.     are plotted for each screen pixel and superimposed.
  502.     One parameter: step size h.
  503. ~OnlineFF
  504.  
  505. {=HT_POPCORN popcornjul}
  506. ~Label=HF_POPCJUL
  507.     Conventional Julia using the popcorn formula:
  508.       x(0) = xpixel, y(0) = ypixel;
  509.       x(n+1) = x(n) - h*sin(y(n) + tan(3*y(n))
  510.       y(n+1) = y(n) - h*sin(x(n) + tan(3*x(n))
  511.     One parameter: step size h.
  512.  
  513. {=HT_ROSS rossler3D}
  514. ~Label=HF_ROSS
  515.     Orbit in three dimensions defined by:
  516.       x(0) = y(0) = z(0) = 1;
  517.       x(n+1) = x(n) - y(n)*dt -   z(n)*dt
  518.       y(n+1) = y(n) + x(n)*dt + a*y(n)*dt
  519.       z(n+1) = z(n) + b*dt + x(n)*z(n)*dt - c*z(n)*dt
  520.     Parameters are dt, a, b, and c.
  521.  
  522. {=HT_SIER sierpinski}
  523. ~Label=HF_SIER
  524.     Sierpinski gasket - Julia set producing a 'Swiss cheese triangle'
  525.       z(n+1) = (2*x,2*y-1) if y > .5;
  526.       else (2*x-1,2*y) if x > .5;
  527.       else (2*x,2*y)
  528.     No parameters.
  529. ~OnlineFF
  530.  
  531. {=HT_SCOTSKIN spider}
  532. ~Label=HF_SPIDER
  533.       c(0) = z(0) = pixel;
  534.       z(n+1) = z(n)^2 + c(n);
  535.       c(n+1) = c(n)/2 + z(n+1)
  536.     Parameters: real & imaginary perturbation of z(0)
  537.  
  538. {=HT_SCOTSKIN sqr(1/fn)}
  539. ~Label=HF_SQROVFN
  540.       z(0) = pixel;
  541.       z(n+1) = (1/fn(z(n))^2
  542.     One parameter: the function fn.
  543.  
  544. {=HT_SCOTSKIN sqr(fn)}
  545. ~Label=HF_SQRFN
  546.       z(0) = pixel;
  547.       z(n+1) = fn(z(n))^2
  548.     One parameter: the function fn.
  549. ~OnlineFF
  550.  
  551. {=HT_TEST test}
  552. ~Label=HF_TEST
  553.     'test' point letting us (and you!) easily add fractal types via
  554.     the c module testpt.c.  Default set up is a mandelbrot fractal.
  555.     Four parameters: user hooks (not used by default testpt.c).
  556.  
  557. {=HT_SCOTSKIN tetrate}
  558. ~Label=HF_TETRATE
  559.       z(0) = c = pixel;
  560.       z(n+1) = c^z(n)
  561.     Parameters: real & imaginary perturbation of z(0)
  562.  
  563. {=HT_MARKS tim's_error}
  564. ~Label=HF_TIMSERR
  565.     A serendipitous coding error in marksmandelpwr brings to life
  566.     an ancient pterodactyl!  (Try setting fn to sqr.)
  567.       z(0) = pixel, c = z(0) ^ (z(0) - 1):
  568.       tmp = fn(z(n))
  569.       real(tmp) = real(tmp) * real(c) - imag(tmp) * imag(c);
  570.       imag(tmp) = real(tmp) * imag(c) - imag(tmp) * real(c);
  571.       z(n+1) = tmp + pixel;
  572.     Parameters: real & imaginary pertubations of z(0) and function fn
  573. ~OnlineFF
  574.  
  575. {=HT_UNITY unity}
  576. ~Label=HF_UNITY
  577.       z(0) = pixel;
  578.       x = real(z(n)), y = imag(z(n))
  579.       One = x^2 + y^2;
  580.       y = (2 - One) * x;
  581.       x = (2 - One) * y;
  582.       z(n+1) = x + i*y
  583.     No parameters.
  584. ~CompressSpaces+
  585. ;
  586. ;
  587. ;
  588. ~Topic=Fractal Types
  589.  
  590. A list of the fractal types and their mathematics can be found in the
  591. {Summary of Fractal Types}.  Some notes about how Fractint calculates
  592. them are in "A Little Code" in {"Fractals and the PC"}.
  593.  
  594. Fractint starts by default with the Mandelbrot set. You can change that by
  595. using the command-line argument "TYPE=" followed by one of the
  596. fractal type names, or by using the <T> command and
  597. selecting the type - if parameters are needed, you will be prompted for
  598. them.
  599.  
  600. In the text that follows, due to the limitations of the ASCII character
  601. set, "a*b" means "a times b", and "a^b" means "a to the power b".
  602.  
  603. ~Doc-
  604. Press <PageDown> for type selection list.
  605. ~FF
  606. Select a fractal type:
  607.  
  608. ~Table=40 2 0
  609. { The Mandelbrot Set }
  610. { Julia Sets }
  611. { Newton domains of attraction }
  612. { Newton }
  613. { Complex Newton }
  614. { Lambda Sets }
  615. { Mandellambda Sets }
  616. { Plasma Clouds }
  617. { Lambdafn }
  618. { Mandelfn }
  619. { Barnsley Mandelbrot/Julia Sets }
  620. { Barnsley IFS Fractals }
  621. { Sierpinski Gasket }
  622. { Quartic Mandelbrot/Julia }
  623. { Distance Estimator }
  624. { Pickover Mandelbrot/Julia Types }
  625. { Pickover Popcorn }
  626. { Peterson Variations }
  627. { Unity }
  628. { Circle }
  629. { Scott Taylor / Lee Skinner Variations }
  630. { Kam Torus }
  631. { Bifurcation }
  632. { Orbit Fractals }
  633. { Lorenz Attractors }
  634. { Rossler Attractors }
  635. { Henon Attractors }
  636. { Pickover Attractors }
  637. { Martin Attractors }
  638. { Gingerbreadman }
  639. { Test }
  640. { Formula }
  641. { Julibrots }
  642. { Diffusion Limited Aggregation }
  643. { Magnetic Fractals }
  644. { L-Systems }
  645. { Lyapunov Fractals }
  646. ~EndTable
  647. ~Doc+
  648. ;
  649. ;
  650. ~Topic=The Mandelbrot Set, Label=HT_MANDEL
  651. (type=mandel)
  652.  
  653. This set is the classic: the only one implemented in many plotting
  654. programs, and the source of most of the printed fractal images published
  655. in recent years. Like most of the other types in Fractint, it is simply a
  656. graph: the x (horizontal) and y (vertical) coordinate axes represent
  657. ranges of two independent quantities, with various colors used to
  658. symbolize levels of a third quantity which depends on the first two. So
  659. far, so good: basic analytic geometry.
  660.  
  661. Now things get a bit hairier. The x axis is ordinary, vanilla real
  662. numbers. The y axis is an imaginary number, i.e. a real number times i,
  663. where i is the square root of -1. Every point on the plane -- in this
  664. case, your PC's display screen -- represents a complex number of the form:
  665.  
  666.     x-coordinate + i * y-coordinate
  667.  
  668. If your math training stopped before you got to imaginary and complex
  669. numbers, this is not the place to catch up. Suffice it to say that they
  670. are just as "real" as the numbers you count fingers with (they're used
  671. every day by electrical engineers) and they can undergo the same kinds of
  672. algebraic operations.
  673.  
  674. OK, now pick any complex number -- any point on the complex plane -- and
  675. call it C, a constant. Pick another, this time one which can vary, and
  676. call it Z. Starting with Z=0 (i.e., at the origin, where the real and
  677. imaginary axes cross), calculate the value of the expression
  678.  
  679.     Z^2 + C
  680.  
  681. Take the result, make it the new value of the variable Z, and calculate
  682. again. Take that result, make it Z, and do it again, and so on: in
  683. mathematical terms, iterate the function Z(n+1) = Z(n)^2 + C. For certain
  684. values of C, the result "levels off" after a while. For all others, it
  685. grows without limit. The Mandelbrot set you see at the start -- the solid-
  686. colored lake (blue by default), the blue circles sprouting from it, and
  687. indeed every point of that color -- is the set of all points C for which
  688. the value of Z is less than 2 after 150 iterations (150 is the default setting,
  689. changeable via the <X> options screen or "maxiter=" parameter).
  690. All the surrounding "contours" of other colors represent points for which Z
  691. exceeds 2 after 149 iterations (the contour closest to the M-set itself),
  692. 148 iterations, (the next one out), and so on.
  693.  
  694. We actually don't test for Z exceeding 2 - we test Z squared against 4
  695. instead because it is easier.  This value (FOUR usually) is known as the
  696. "bailout" value for the calculation, because we stop iterating for the
  697. point when it is reached.  The bailout value can be changed on the <Z>
  698. options screen but the default is usually best.
  699.  
  700. Some features of interest:
  701.  
  702. 1. Use the <X> options screen to increase the maximum number of iterations.
  703. Notice that the boundary of the M-set becomes more and more convoluted (the
  704. technical terms are "wiggly," "squiggly," and "utterly bizarre") as the Z-
  705. values for points that were still within the set after 150 iterations turn
  706. out to exceed 2 after 200, 500, or 1200. In fact, it can be proven that
  707. the true boundary is infinitely long: detail without limit.
  708.  
  709. 2. Although there appear to be isolated "islands" of blue, zoom in -- that
  710. is, plot for a smaller range of coordinates to show more detail -- and
  711. you'll see that there are fine "causeways" of blue connecting them to the
  712. main set. As you zoomed, smaller islands became visible; the same is true
  713. for them. In fact, there are no isolated points in the M-set: it is
  714. "connected" in a strict mathematical sense.
  715.  
  716. 3. The upper and lower halves of the first image are symmetric (a fact
  717. that Fractint makes use of here and in some other fractal types to speed
  718. plotting). But notice that the same general features -- lobed discs,
  719. spirals, starbursts -- tend to repeat themselves (although never exactly)
  720. at smaller and smaller scales, so that it can be impossible to judge by
  721. eye the scale of a given image.
  722.  
  723. 4. In a sense, the contour colors are window-dressing: mathematically, it
  724. is the properties of the M-set itself that are interesting, and no
  725. information about it would be lost if all points outside the set were
  726. assigned the same color. If you're a serious, no-nonsense type, you may
  727. want to cycle the colors just once to see the kind of silliness that other
  728. people enjoy, and then never do it again. Go ahead. Just once, now. We
  729. trust you.
  730. ;
  731. ;
  732. ~Topic=Julia Sets, Label=HT_JULIA
  733. (type=julia)
  734.  
  735. These sets were named for mathematician Gaston Julia, and can be generated
  736. by a simple change in the iteration process described for the
  737. {=HT_MANDEL Mandelbrot Set}.  Start with a
  738. specified value of C, "C-real + i * C-imaginary"; use as the initial value
  739. of Z "x-coordinate + i * y-coordinate"; and repeat the same iteration,
  740. Z(n+1) = Z(n)^2 + C.
  741.  
  742. There is a Julia set corresponding to every point on the complex plane --
  743. an infinite number of Julia sets. But the most visually interesting tend
  744. to be found for the same C values where the M-set image is busiest, i.e.
  745. points just outside the boundary. Go too far inside, and the corresponding
  746. Julia set is a circle; go too far outside, and it breaks up into scattered
  747. points. In fact, all Julia sets for C within the M-set share the
  748. "connected" property of the M-set, and all those for C outside lack it.
  749.  
  750. Fractint's spacebar toggle lets you "flip" between any view of the M-set
  751. and the Julia set for the point C at the center of that screen. You can
  752. then toggle back, or zoom your way into the Julia set for a while and then
  753. return to the M-set. So if the infinite complexity of the M-set palls,
  754. remember: each of its infinite points opens up a whole new Julia set.
  755.  
  756. Historically, the Julia sets came first: it was while looking at the M-set
  757. as an "index" of all the Julia sets' origins that Mandelbrot noticed its
  758. properties.
  759.  
  760. The relationship between the {=HT_MANDEL Mandelbrot} set and Julia set can
  761. hold between
  762. other sets as well.  Many of Fractint's types are "Mandelbrot/Julia" pairs
  763. (sometimes called "M-sets" or "J-sets". All these are generated by
  764. equations that are of the form z(k+1) = f(z(k),c), where the function
  765. orbit is the sequence z(0), z(1), ..., and the variable c is a complex
  766. parameter of the equation. The value c is fixed for "Julia" sets and is
  767. equal to the first two parameters entered with the "params=Creal/Cimag"
  768. command. The initial orbit value z(0) is the complex number corresponding
  769. to the screen pixel. For Mandelbrot sets, the parameter c is the complex
  770. number corresponding to the screen pixel. The value z(0) is c plus a
  771. perturbation equal to the values of the first two parameters.  See
  772. the discussion of {=HT_MLAMBDA Mandellambda Sets}.
  773. This approach may or may not be the
  774. "standard" way to create "Mandelbrot" sets out of "Julia" sets.
  775.  
  776. Some equations have additional parameters.  These values is entered as the
  777. third for fourth params= value for both Julia and Mandelbrot sets. The
  778. variables x and y refer to the real and imaginary parts of z; similarly,
  779. cx and cy are the real and imaginary parts of the parameter c and fx(z)
  780. and fy(z) are the real and imaginary parts of f(z). The variable c is
  781. sometimes called lambda for historical reasons.
  782.  
  783. NOTE: if you use the "PARAMS=" argument to warp the M-set by starting with
  784. an initial value of Z other than 0, the M-set/J-sets correspondence breaks
  785. down and the spacebar toggle no longer works.
  786. ;
  787. ;
  788. ~Topic=Newton domains of attraction, Label=HT_NEWTBAS
  789. (type=newtbasin)
  790.  
  791. The Newton formula is an algorithm used to find the roots of polynomial
  792. equations by successive "guesses" that converge on the correct value as
  793. you feed the results of each approximation back into the formula. It works
  794. very well -- unless you are unlucky enough to pick a value that is on a
  795. line BETWEEN two actual roots. In that case, the sequence explodes into
  796. chaos, with results that diverge more and more wildly as you continue the
  797. iteration.
  798.  
  799. This fractal type shows the results for the polynomial Z^n - 1, which has
  800. n roots in the complex plane. Use the <T>ype command and enter "newtbasin"
  801. in response to the prompt. You will be asked for a parameter, the "order"
  802. of the equation (an integer from 3 through 10 -- 3 for x^3-1, 7 for x^7-1,
  803. etc.). A second parameter is a flag to turn on alternating shades showing
  804. changes in the number of iterations needed to attract an orbit. Some
  805. people like stripes and some don't, as always, Fractint gives you a
  806. choice!
  807.  
  808. The coloring of the plot shows the "basins of attraction" for each root of
  809. the polynomial -- i.e., an initial guess within any area of a given color
  810. would lead you to one of the roots. As you can see, things get a bit weird
  811. along certain radial lines or "spokes," those being the lines between
  812. actual roots. By "weird," we mean infinitely complex in the good old
  813. fractal sense. Zoom in and see for yourself.
  814.  
  815. This fractal type is symmetric about the origin, with the number of
  816. "spokes" depending on the order you select. It uses floating-point math if
  817. you have an FPU, or a somewhat slower integer algorithm if you don't have
  818. one.
  819. ~Doc-
  820.  
  821. See also: {Newton}
  822. ~Doc+
  823. ;
  824. ;
  825. ~Topic=Newton, Label=HT_NEWT
  826. (type=newton)
  827.  
  828. The generating formula here is identical to that for {=HT_NEWTBAS newtbasin},
  829. but the
  830. coloring scheme is different. Pixels are colored not according to the root
  831. that would be "converged on" if you started using Newton's formula from
  832. that point, but according to the iteration when the value is close to a
  833. root.  For example, if the calculations for a particular pixel converge to
  834. the 7th root on the 23rd iteration, NEWTBASIN will color that pixel using
  835. color #7, but NEWTON will color it using color #23.
  836.  
  837. If you have a 256-color mode, use it: the effects can be much livelier
  838. than those you get with type=newtbasin, and color cycling becomes, like,
  839. downright cosmic. If your "corners" choice is symmetrical, Fractint
  840. exploits the symmetry for faster display. There is symmetry in newtbasin,
  841. too, but the current version of the software isn't smart enough to exploit
  842. it.
  843.  
  844. The applicable "params=" values are the same as newtbasin. Try "params=4."
  845. Other values are 3 through 10. 8 has twice the symmetry and is faster. As
  846. with newtbasin, an FPU helps.
  847. ;
  848. ;
  849. ~Topic=Complex Newton, Label=HT_NEWTCMPLX
  850. (type=complexnewton/complexbasin)
  851.  
  852. Well, hey, "Z^n - 1" is so boring when you can use "Z^a - b" where "a" and
  853. "b" are complex numbers!  The new "complexnewton" and "complexbasin"
  854. fractal types are just the old {=HT_NEWT "newton"} and
  855. {=HT_NEWTBAS "newtbasin"} fractal types with
  856. this little added twist.  When you select these fractal types, you are
  857. prompted for four values (the real and imaginary portions of "a" and "b").
  858. If "a" has a complex portion, the fractal has a discontinuity along the
  859. negative axis - relax, we finally figured out that it's *supposed* to be
  860. there!
  861. ;
  862. ;
  863. ~Topic=Lambda Sets, Label=HT_LAMBDA
  864. (type=lambda)
  865.  
  866. This type calculates the Julia set of the formula lambda*Z*(1-Z). That is,
  867. the value Z[0] is initialized with the value corresponding to each pixel
  868. position, and the formula iterated. The pixel is colored according to the
  869. iteration when the sum of the squares of the real and imaginary parts
  870. exceeds 4.
  871.  
  872. Two parameters, the real and imaginary parts of lambda, are required. Try
  873. 0 and 1 to see the classical fractal "dragon". Then try 0.2 and 1 for a
  874. lot more detail to zoom in on.
  875.  
  876. It turns out that all quadratic Julia-type sets can be calculated using
  877. just the formula z^2+c (the "classic" Julia"), so that this type is
  878. redundant, but we include it for reason of it's prominence in the history
  879. of fractals.
  880. ;
  881. ;
  882. ~Topic=Mandellambda Sets, Label=HT_MLAMBDA
  883. (type=mandellambda)
  884.  
  885. This type is the "Mandelbrot equivalent" of the {=HT_LAMBDA lambda} set.
  886. A comment is
  887. in order here. Almost all the Fractint "Mandelbrot" sets are created from
  888. orbits generated using formulas like z(n+1) = f(z(n),C), with z(0) and C
  889. initialized to the complex value corresponding to the current pixel. Our
  890. reasoning was that "Mandelbrots" are maps of the corresponding "Julias".
  891. Using this scheme each pixel of a "Mandelbrot" is colored the same as the
  892. Julia set corresponding to that pixel. However, Kevin Allen informs us
  893. that the MANDELLAMBDA set appears in the literature with z(0) initialized
  894. to a critical point (a point where the derivative of the formula is zero),
  895. which in this case happens to be the point (.5,0). Since Kevin knows more
  896. about Dr. Mandelbrot than we do, and Dr. Mandelbrot knows more about
  897. fractals than we do, we defer! Starting with version 14 Fractint
  898. calculates MANDELAMBDA Dr. Mandelbrot's way instead of our way. But ALL
  899. THE OTHER "Mandelbrot" sets in Fractint are still calculated OUR way!
  900. (Fortunately for us, for the classic Mandelbrot Set these two methods are
  901. the same!)
  902.  
  903. Well now, folks, apart from questions of faithfulness to fractals named in
  904. the literature (which we DO take seriously!), if a formula makes a
  905. beautiful fractal, it is not wrong. In fact some of the best fractals in
  906. Fractint are the results of mistakes! Nevertheless, thanks to Kevin for
  907. keeping us accurate!
  908.  
  909. (See description of "initorbit=" command in {Image Calculation Parameters}
  910. for a way to experiment with different orbit intializations).
  911. ;
  912. ;
  913. ~Topic=Circle, Label=HT_CIRCLE
  914. (type=circle)
  915.  
  916. This fractal types is from A. K. Dewdney's "Computer Recreations" column
  917. in "Scientific American". It is attributed to John Connett of the 
  918. University of Minnesota.
  919.  
  920. (Don't tell anyone, but this fractal type is not really a fractal!)
  921.  
  922. Fascinating Moire patterns can be formed by calculating x^2 + y^2 for
  923. each pixel in a piece of the complex plane. After multiplication by a 
  924. magnification factor (the parameter), the number is truncated to an integer 
  925. and mapped to a color via color = value modulo (number of colors). That is, 
  926. the integer is divided by the number of colors, and the remainder is the 
  927. color index value used.  The resulting image is not a fractal because all 
  928. detail is lost after zooming in too far. Try it with different resolution 
  929. video modes - the results may surprise you!
  930. ;
  931. ;
  932. ~Topic=Plasma Clouds, Label=HT_PLASMA
  933. (type=plasma)
  934.  
  935. Plasma clouds ARE real live fractals, even though we didn't know it at
  936. first. They are generated by a recursive algorithm that randomly picks
  937. colors of the corner of a rectangle, and then continues recursively
  938. quartering previous rectangles. Random colors are averaged with those of
  939. the outer rectangles so that small neighborhoods do not show much change,
  940. for a smoothed-out, cloud-like effect. The more colors your video mode
  941. supports, the better.  The result, believe it or not, is a fractal
  942. landscape viewed as a contour map, with colors indicating constant
  943. elevation.  To see this, save and view with the <3> command
  944. (see {\"3D\" Images})
  945. and your "cloud" will be converted to a mountain!
  946.  
  947. You've GOT to try {=@ColorCycling color cycling} on these (hit "+" or "-").
  948. If you
  949. haven't been hypnotized by the drawing process, the writhing colors will
  950. do it for sure. We have now implemented subliminal messages to exploit the
  951. user's vulnerable state; their content varies with your bank balance,
  952. politics, gender, accessibility to a Fractint programmer, and so on. A
  953. free copy of Microsoft C to the first person who spots them.
  954.  
  955. This type accepts three parameters.
  956.  
  957. The first determines how abruptly the colors change. A value of .5 yields
  958. bland clouds, while 50 yields very grainy ones. The default value is 2.
  959.  
  960. The second determines whether to use the original algorithm (0) or a
  961. modified one (1). The new one gives the same type of images but draws
  962. the dots in a different order. It will let you see
  963. what the final image will look like much sooner than the old one.
  964. It will also let you regenerate a plasma cloud at a different
  965. resolution if the original was done with the new algorithm.
  966.  
  967. The third determines whether to use a new seed for generating the
  968. next plasma cloud (0) or to use the previous seed (1).
  969.  
  970. With parameter two and three set to ones, the next plasma cloud
  971. generated will be identical to the previous but at whatever new
  972. resolution was desired.
  973.  
  974. Zooming is ignored, as each plasma-cloud screen is generated randomly.
  975.  
  976. The random number seed used for each plasma image is displayed on the
  977. <tab> information screen, and can be entered with the command line
  978. parameter "rseed=" to recreate a particular image. If parameter 2 is set 
  979. to 0 the image will only be recreatable at the original resolution. If
  980. parameter 2 is set to 1 it will be recreatable at any resolution.
  981.  
  982. The algorithm is based on the Pascal program distributed by Bret Mulvey as
  983. PLASMA.ARC. We have ported it to C and integrated it with Fractint's
  984. graphics and animation facilities. This implementation does not use
  985. floating-point math.
  986.  
  987. Saved plasma-cloud screens are EXCELLENT starting images for fractal
  988. "landscapes" created with the {\"3D\" commands}.
  989. ;
  990. ;
  991. ~Topic=Lambdafn, Label=HT_LAMBDAFN
  992. (type=lambdafn)
  993.  
  994. Function=[sin|cos|sinh|cosh|exp|log|sqr|...]) is specified with this type.
  995. Prior to version 14, these types were lambdasine, lambdacos, lambdasinh,
  996. lambdacos, and lambdaexp.  Where we say "lambdasine" or some such below,
  997. the good reader knows we mean "lambdafn with function=sin".)
  998.  
  999. These types calculate the Julia set of the formula lambda*fn(Z), for
  1000. various values of the function "fn", where lambda and Z are both complex.
  1001. Two values, the real and imaginary parts of lambda, should be given in the
  1002. "params=" option.  For the feathery, nested spirals of LambdaSines and the
  1003. frost-on-glass patterns of LambdaCosines, make the real part = 1, and try
  1004. values for the imaginary part ranging from 0.1 to 0.4 (hint: values near
  1005. 0.4 have the best patterns). In these ranges the Julia set "explodes". For
  1006. the tongues and blobs of LambdaExponents, try a real part of 0.379 and an
  1007. imaginary part of 0.479.
  1008.  
  1009. A co-processor used to be almost mandatory: each LambdaSine/Cosine
  1010. iteration calculates a hyperbolic sine, hyperbolic cosine, a sine, and a
  1011. cosine (the LambdaExponent iteration "only" requires an exponent, sine,
  1012. and cosine operation)!    However, Fractint now computes these
  1013. transcendental functions with fast integer math. In a few cases the fast
  1014. math is less accurate, so we have kept the old slow floating point code.
  1015. To use the old code, invoke with the float=yes option, and, if you DON'T
  1016. have a co-processor, go on a LONG vacation!
  1017. ;
  1018. ;
  1019. ~Topic=Mandelfn, Label=HT_MANDFN
  1020. (type=mandelfn)
  1021.  
  1022. Function=[sin|cos|sinh|cosh|exp|log|sqr|...]) is specified with this type.
  1023. Prior to version 14, these types were mandelsine, mandelcos, mandelsinh,
  1024. mandelcos, and mandelexp. Same comment about our lapses into the old
  1025. terminology as above!
  1026.  
  1027. These are "pseudo-Mandelbrot" mappings for the {=HT_LAMBDAFN LambdaFn}
  1028. Julia functions.
  1029. They map to their corresponding Julia sets via the spacebar command in
  1030. exactly the same fashion as the original M/J sets.  In general, they are
  1031. interesting mainly because of that property (the function=exp set in
  1032. particular is rather boring). Generate the appropriate "Mandelfn" set,
  1033. zoom on a likely spot where the colors are changing rapidly, and hit the
  1034. spacebar key to plot the Julia set for that particular point.
  1035.  
  1036. Try "FRACTINT TYPE=MANDELFN CORNERS=4.68/4.76/-.03/.03 FUNCTION=COS" for a
  1037. graphic demonstration that we're not taking Mandelbrot's name in vain
  1038. here. We didn't even know these little buggers were here until Mark
  1039. Peterson found this a few hours before the version incorporating Mandelfns
  1040. was released.
  1041.  
  1042. Note: If you created images using the lambda or mandel "fn" types prior to
  1043. version 14, and you wish to update the fractal information in the "*.fra"
  1044. file, simply read the files and save again. You can do this in batch mode
  1045. via a command line like:
  1046.  
  1047.      "fractint oldfile.fra savename=newfile.gif batch=yes"
  1048.  
  1049. For example, this procedure can convert a version 13 "type=lambdasine"
  1050. image to a version 14 "type=lambdafn function=sin" GIF89a image.  We do
  1051. not promise to keep this "backward compatibility" past version 14 - if you
  1052. want to keep the fractal information in your *.fra files accurate, we
  1053. recommend conversion.  See {GIF Save File Format}.
  1054. ;
  1055. ;
  1056. ~Topic=Barnsley Mandelbrot/Julia Sets, Label=HT_BARNS
  1057. (type=barnsleym1/.../j3)
  1058.  
  1059. Michael Barnsley has written a fascinating college-level text, "Fractals
  1060. Everywhere," on fractal geometry and its graphic applications. (See
  1061. {Bibliography}.) In it, he applies the principle of the M and J
  1062. sets to more general functions of two complex variables.
  1063.  
  1064. We have incorporated three of Barnsley's examples in Fractint. Their
  1065. appearance suggests polarized-light microphotographs of minerals, with
  1066. patterns that are less organic and more crystalline than those of the M/J
  1067. sets. Each example has both a "Mandelbrot" and a "Julia" type. Toggle
  1068. between them using the spacebar.
  1069.  
  1070. The parameters have the same meaning as they do for the "regular"
  1071. Mandelbrot and Julia. For types M1, M2, and M3, they are used to "warp"
  1072. the image by setting the initial value of Z. For the types J1 through J3,
  1073. they are the values of C in the generating formulas.
  1074.  
  1075. Be sure to try the <O>rbit function while plotting these types.
  1076. ;
  1077. ;
  1078. ~Topic=Barnsley IFS Fractals, Label=HT_IFS
  1079. (type=ifs)
  1080.  
  1081. One of the most remarkable spin-offs of fractal geometry is the ability to
  1082. "encode" realistic images in very small sets of numbers -- parameters for
  1083. a set of functions that map a region of two-dimensional space onto itself.
  1084. In principle (and increasingly in practice), a scene of any level of
  1085. complexity and detail can be stored as a handful of numbers, achieving
  1086. amazing "compression" ratios... how about a super-VGA image of a forest,
  1087. more than 300,000 pixels at eight bits apiece, from a 1-KB "seed" file?
  1088.  
  1089. Again, Michael Barnsley and his co-workers at the Georgia Institute of
  1090. Technology are to be thanked for pushing the development of these iterated
  1091. function systems (IFS).
  1092.  
  1093. When you select this fractal type, Fractint scans the current IFS file
  1094. (default is FRACTINT.IFS, a set of definitions supplied with Fractint) for
  1095. IFS definitions, then prompts you for the IFS name you wish to run. Fern
  1096. and 3dfern are good ones to start with. You can press <F6> at the
  1097. selection screen if you want to select a different .IFS file you've
  1098. written.
  1099.  
  1100. Note that some Barnsley IFS values generate images quite a bit smaller
  1101. than the initial (default) screen. Just bring up the zoom box, center it
  1102. on the small image, and hit <Enter> to get a full-screen image.
  1103.  
  1104. To change the number of dots Fractint generates for an IFS image before
  1105. stopping, you can change the "maximum iterations" parameter on the <X>
  1106. options screen.
  1107.  
  1108. Fractint supports two types of IFS images: 2D and 3D. In order to fully
  1109. appreciate 3D IFS images, since your monitor is presumably 2D, we have
  1110. added rotation, translation, and perspective capabilities. These share
  1111. values with the same variables used in Fractint's other 3D facilities; for
  1112. their meaning see {"Rectangular Coordinate Transformation"}.
  1113. You can enter these values from the command line using:
  1114.  
  1115. rotation=xrot/yrot/zrot       (try 30/30/30)\
  1116. shift=xshift/yshift          (shifts BEFORE applying perspective!)\
  1117. perspective=viewerposition    (try 200)\
  1118.  
  1119. Alternatively, entering <I> from main screen will allow you to modify
  1120. these values. The defaults are the same as for regular 3D, and are not
  1121. always optimum for 3D IFS. With the 3dfern IFS type, try
  1122. rotation=30/30/30. Note that applying shift when using perspective changes
  1123. the picture -- your "point of view" is moved.
  1124.  
  1125. A truly wild variation of 3D may be seen by entering "2" for the stereo
  1126. mode (see {"Stereo 3D Viewing"}),
  1127. putting on red/blue "funny glasses", and watching the fern develop
  1128. with full depth perception right there before your eyes!
  1129.  
  1130. This feature USED to be dedicated to Bruce Goren, as a bribe to get him to
  1131. send us MORE knockout stereo slides of 3D ferns, now that we have made it
  1132. so easy! Bruce, what have you done for us *LATELY* ?? (Just kidding,
  1133. really!)
  1134.  
  1135. Each line in an IFS definition (look at FRACTINT.IFS with your editor for
  1136. examples) contains the parameters for one of the generating functions,
  1137. e.g. in FERN:
  1138. ~Format-
  1139.    a    b     c    d    e    f      p
  1140.  ___________________________________
  1141.    0     0    0  .16    0    0     .01
  1142.  .85   .04 -.04  .85    0  1.6     .85
  1143.  .2   -.26  .23  .22    0  1.6     .07
  1144. -.15   .28  .26  .24    0  .44     .07
  1145.  
  1146. The values on each line define a matrix, vector, and probability:
  1147.     matrix   vector  prob
  1148.     |a b|     |e|     p
  1149.     |c d|     |f|
  1150. ~Format+
  1151.  
  1152. The "p" values are the probabilities assigned to each function (how often
  1153. it is used), which add up to one. Fractint supports up to 32 functions,
  1154. although usually three or four are enough.
  1155.  
  1156. 3D IFS definitions are a bit different.  The name is followed by (3D) in
  1157. the definition file, and each line of the definition contains 13 numbers:
  1158. a b c d e f g h i j k l p, defining:
  1159.     matrix   vector  prob\
  1160.     |a b c|   |j|     p\
  1161.     |d e f|   |k|\
  1162.     |g h i|   |l|\
  1163.  
  1164. You can experiment with changes to IFS definitions interactively by using
  1165. Fractint's <Z> command.  After selecting an IFS definition, hit <Z> to
  1166. bring up the IFS editor. This editor displays the current IFS values, lets
  1167. you modify them, and lets you save your modified values as a text file
  1168. which you can then merge into an XXX.IFS file for future use with
  1169. Fractint.
  1170.  
  1171. The program FDESIGN can be used to design IFS fractals - see
  1172. {=@FDESIGN FDESIGN}.
  1173.  
  1174. You can save the points in your IFS fractal in the file ORBITS.RAW which is
  1175. overwritten each time a fractal is generated. The program Acrospin can
  1176. read this file and will let you view the fractal from in any angle using
  1177. the cursor keys. See {=@ACROSPIN Acrospin}.
  1178. ;
  1179. ;
  1180. ~Topic=Sierpinski Gasket, Label=HT_SIER
  1181. (type=sierpinski)
  1182.  
  1183. Another pre-Mandelbrot classic, this one found by W. Sierpinski around
  1184. World War I. It is generated by dividing a triangle into four congruent
  1185. smaller triangles, doing the same to each of them, and so on, yea, even
  1186. unto infinity. (Notice how hard we try to avoid reiterating "iterating"?)
  1187.  
  1188. If you think of the interior triangles as "holes", they occupy more and
  1189. more of the total area, while the "solid" portion becomes as hopelessly
  1190. fragile as that gasket you HAD to remove without damaging it -- you
  1191. remember, that Sunday afternoon when all the parts stores were closed?
  1192. There's a three-dimensional equivalent using nested tetrahedrons instead
  1193. of triangles, but it generates too much pyramid power to be safely
  1194. unleashed yet.
  1195.  
  1196. There are no parameters for this type. We were able to implement it with
  1197. integer math routines, so it runs fairly quickly even without an FPU.
  1198. ;
  1199. ;
  1200. ~Topic=Quartic Mandelbrot/Julia, Label=HT_MANDJUL4
  1201. (type=mandel4/julia4)
  1202.  
  1203. These fractal types are the moral equivalent of the original M and J sets,
  1204. except that they use the formula Z(n+1) = Z(n)^4 + C, which adds
  1205. additional pseudo-symmetries to the plots. The "Mandel4" set maps to the
  1206. "Julia4" set via -- surprise! -- the spacebar toggle. The M4 set is kind
  1207. of boring at first (the area between the "inside" and the "outside" of the
  1208. set is pretty thin, and it tends to take a few zooms to get to any
  1209. interesting sections), but it looks nice once you get there. The Julia
  1210. sets look nice right from the start.
  1211.  
  1212. Other powers, like Z(n)^3 or Z(n)^7, work in exactly the same fashion. We
  1213. used this one only because we're lazy, and Z(n)^4 = (Z(n)^2)^2.
  1214. ;
  1215. ;
  1216. ~Topic=Distance Estimator
  1217. (distest=nnn/nnn)
  1218.  
  1219. This used to be type=demm and type=demj.  These types have not died, but
  1220. are only hiding!  They are equivalent to the mandel and julia types with
  1221. the "distest=" option selected with a predetermined value.
  1222.  
  1223. The {Distance Estimator Method}
  1224. can be used to produce higher quality images of M and J sets,
  1225. especially suitable for printing in black and white.
  1226.  
  1227. If you have some *.fra files made with the old types demm/demj, you may
  1228. want to convert them to the new form.  See the {=HT_MANDFN Mandelfn}
  1229. section for directions to carry out the conversion.
  1230. ;
  1231. ;
  1232. ~Topic=Pickover Mandelbrot/Julia Types, Label=HT_PICKMJ
  1233. (type=manfn+zsqrd/julfn+zsqrd, manzpowr/julzpowr, manzzpwr/julzzpwr,
  1234. manfn+exp/julfn+exp - formerly included man/julsinzsqrd and
  1235. man/julsinexp which have now been generalized)
  1236.  
  1237. These types have been explored by Clifford A. Pickover, of the IBM Thomas
  1238. J. Watson Research center. As implemented in Fractint, they are regular
  1239. Mandelbrot/Julia set pairs that may be plotted with or without the
  1240. {=@Biomorphs "biomorph"} option Pickover used to create organic-looking
  1241. beasties (see
  1242. below). These types are produced with formulas built from the functions
  1243. z^z, z^n, sin(z), and e^z for complex z. Types with "power" or "pwr" in
  1244. their name have an exponent value as a third parameter. For example,
  1245. type=manzpower params=0/0/2 is our old friend the classical Mandelbrot,
  1246. and type=manzpower params=0/0/4 is the Quartic Mandelbrot. Other values of
  1247. the exponent give still other fractals.  Since these WERE the original
  1248. "biomorph" types, we should give an example.  Try:
  1249.  
  1250.     FRACTINT type=manfn+zsqrd biomorph=0 corners=-8/8/-6/6 function=sin
  1251.  
  1252. to see a big biomorph digesting little biomorphs!
  1253. ;
  1254. ;
  1255. ~Topic=Pickover Popcorn, Label=HT_POPCORN
  1256. (type=popcorn/popcornjul)
  1257.  
  1258. Here is another Pickover idea. This one computes and plots the orbits of
  1259. the dynamic system defined by:
  1260.  
  1261.      x(n+1) = x(n) - h*sin(y(n)+tan(3*y(n))\
  1262.      y(n+1) = y(n) - h*sin(x(n)+tan(3*x(n))\
  1263.  
  1264. with the initializers x(0) and y(0) equal to ALL the complex values within
  1265. the "corners" values, and h=.01.  ALL these orbits are superimposed,
  1266. resulting in "popcorn" effect.  You may want to use a maxiter value less
  1267. than normal - Pickover recommends a value of 50.  As a bonus,
  1268. type=popcornjul shows the Julia set generated by these same equations with
  1269. the usual escape-time coloring. Turn on orbit viewing with the "O"
  1270. command, and as you watch the orbit pattern you may get some insight as to
  1271. where the popcorn comes from. Although you can zoom and rotate popcorn,
  1272. the results may not be what you'd expect, due to the superimposing of
  1273. orbits and arbitrary use of color. Just for fun we added type popcornjul,
  1274. which is the plain old Julia set calculated from the same formula.
  1275. ;
  1276. ;
  1277. ~Topic=Peterson Variations, Label=HT_MARKS
  1278. (type=marksmandel, marksjulia, cmplxmarksmand, cmplxmarksjul, marksmandelpwr,
  1279. tim's_error)
  1280.  
  1281. These fractal types are contributions of Mark Peterson. MarksMandel and
  1282. MarksJulia are two families of fractal types that are linked in the same
  1283. manner as the classic Mandelbrot/Julia sets: each MarksMandel set can be
  1284. considered as a mapping into the MarksJulia sets, and is linked with the
  1285. spacebar toggle. The basic equation for these sets is:
  1286.       Z(n+1) = ((lambda^n) * Z(n)^2) + lambda
  1287. where Z(0) = 0.0 and lambda is (x + iy) for MarksMandel. For MarksJulia,
  1288. Z(0) = (x + iy) and lambda is a constant (taken from the MarksMandel
  1289. spacebar toggle, if that method is used). The exponent is a positive
  1290. integer or a complex number. We call these "families" because each value
  1291. of the exponent yields a different MarksMandel set, which turns out to be
  1292. a kinda-polygon with (exponent+1) sides. The exponent value is the third
  1293. parameter, after the "initialization warping" values. Typically one would
  1294. use null warping values, and specify the exponent with something like
  1295. "PARAMS=0/0/4", which creates an unwarped, pentagonal MarksMandel set.
  1296.  
  1297. In the process of coding MarksMandelPwr formula type, Tim Wegner
  1298. created the type "tim's_error" after making an interesting coding mistake.
  1299. ;
  1300. ;
  1301. ~Topic=Unity, Label=HT_UNITY
  1302. (type=unity)
  1303.  
  1304. This Peterson variation began with curiosity about other "Newton-style"
  1305. approximation processes. A simple one,
  1306.  
  1307.    One = (x * x) + (y * y); y = (2 - One) * x;     x = (2 - One) * y;
  1308.  
  1309. produces the fractal called Unity.
  1310.  
  1311. One of its interesting features is the "ghost lines." The iteration loop
  1312. bails out when it reaches the number 1 to within the resolution of a
  1313. screen pixel. When you zoom a section of the image, the bailout criterion
  1314. is adjusted, causing some lines to become thinner and others thicker.
  1315.  
  1316. Only one line in Unity that forms a perfect circle: the one at a radius of
  1317. 1 from the origin. This line is actually infinitely thin. Zooming on it
  1318. reveals only a thinner line, up (down?) to the limit of accuracy for the
  1319. algorithm. The same thing happens with other lines in the fractal, such as
  1320. those around |x| = |y| = (1/2)^(1/2) = .7071
  1321.  
  1322. Try some other tortuous approximations using the {=HT_TEST TEST stub} and
  1323. let us know what you come up with!
  1324. ;
  1325. ;
  1326. ~Topic=Scott Taylor / Lee Skinner Variations, Label=HT_SCOTSKIN
  1327. (type=fn(z*z), fn*fn, fn*z+z, fn+fn, sqr(1/fn), sqr(fn), spider,
  1328. tetrate, manowar)
  1329.  
  1330. Two of Fractint's faithful users went bonkers when we introduced the
  1331. "formula" type, and came up with all kinds of variations on escape-time
  1332. fractals using trig functions.    We decided to put them in as regular
  1333. types, but there were just too many! So we defined the types with variable
  1334. functions and let you, the, overwhelmed user, specify what the functions
  1335. should be! Thus Scott Taylor's "z = sin(z) + z^2" formula type is now the
  1336. "fn+fn" regular type, and EITHER function can be one of sin, cos, tan, cotan,
  1337. sinh, cosh, tanh, cotanh, exp, log, sqr, recip, ident, or cosxx.
  1338. Plus we give you 4 parameters to set, the complex
  1339. coefficients of the two functions!  Thus the innocent-looking "fn+fn" type
  1340. is really 66 different types in disguise, not counting the damage
  1341. done by the parameters!
  1342.  
  1343. Lee informs us that you should not judge fractals by their "outer"
  1344. appearance. For example, the images produced by z = sin(z) + z^2 and z =
  1345. sin(z) - z^2 look very similar, but are different when you zoom in.
  1346. ;
  1347. ;
  1348. ~Topic=Kam Torus, Label=HT_KAM
  1349. (type=kamtorus, kamtorus3d)
  1350.  
  1351. This type is created by superimposing orbits generated by a set of
  1352. equations, with a variable incremented each time.
  1353.  
  1354.      x(0) = y(0) = orbit/3;\
  1355.      x(n+1) = x(n)*cos(a) + (x(n)*x(n)-y(n))*sin(a)\
  1356.      y(n+1) = x(n)*sin(a) - (x(n)*x(n)-y(n))*cos(a)\
  1357.  
  1358. After each orbit, 'orbit' is incremented by a step size. The parameters
  1359. are angle "a", step size for incrementing 'orbit', stop value for 'orbit',
  1360. and points per orbit. Try this with a stop value of 5 with sound=x for
  1361. some weird fractal music (ok, ok, fractal noise)! You will also see the
  1362. KAM Torus head into some chaotic territory that Scott Taylor wanted to
  1363. hide from you by setting the defaults the way he did, but now we have
  1364. revealed all!
  1365.  
  1366. The 3D variant is created by treating 'orbit' as the z coordinate.
  1367.  
  1368. With both variants, you can adjust the "maxiter" value (<X> options
  1369. screen or parameter maxiter=) to change the number of orbits plotted.
  1370. ;
  1371. ;
  1372. ~Topic=Bifurcation, Label=HT_BIF
  1373. (type=bifxxx)
  1374.  
  1375. The wonder of fractal geometry is that such complex forms can arise from
  1376. such simple generating processes. A parallel surprise has emerged in the
  1377. study of dynamical systems: that simple, deterministic equations can yield
  1378. chaotic behavior, in which the system never settles down to a steady state
  1379. or even a periodic loop. Often such systems behave normally up to a
  1380. certain level of some controlling parameter, then go through a transition
  1381. in which there are two possible solutions, then four, and finally a
  1382. chaotic array of possibilities.
  1383.  
  1384. This emerged many years ago in biological models of population growth.
  1385. Consider a (highly over-simplified) model in which the rate of growth is
  1386. partly a function of the size of the current population:
  1387.  
  1388. New Population =  Growth Rate * Old Population * (1 - Old Population)
  1389.  
  1390. where population is normalized to be between 0 and 1. At growth rates less
  1391. than 200 percent, this model is stable: for any starting value, after
  1392. several generations the population settles down to a stable level. But for
  1393. rates over 200 percent, the equation's curve splits or "bifurcates" into
  1394. two discrete solutions, then four, and soon becomes chaotic.
  1395.  
  1396. Type=bifurcation illustrates this model. (Although it's now considered a
  1397. poor one for real populations, it helped get people thinking about chaotic
  1398. systems.) The horizontal axis represents growth rates, from 190 percent
  1399. (far left) to 400 percent; the vertical axis normalized population values,
  1400. from 0 to 4/3. Notice that within the chaotic region, there are narrow
  1401. bands where there is a small, odd number of stable values. It turns out
  1402. that the geometry of this branching is fractal; zoom in where changing
  1403. pixel colors look suspicious, and see for yourself.
  1404.  
  1405. Two parameters apply to bifurcations: Filter Cycles and Seed Population.
  1406.  
  1407. Filter Cycles (default 1000) is the number of iterations to be done before
  1408. plotting maxiter population values. This gives the iteration time to settle
  1409. into the characteristic patterns that constitute the bifurcation diagram,
  1410. and results in a clean-looking plot.  However, using lower values produces
  1411. interesting results too. Set Filter Cycles to 1 for an unfiltered map.
  1412.  
  1413. Seed Population (default 0.66) is the initial population value from which
  1414. all others are calculated. For filtered maps the final image is independent
  1415. of Seed Population value in the valid range (0.0 < Seed Population < 1.0).
  1416. ~OnlineFF
  1417.  
  1418. Seed Population becomes effective in unfiltered maps - try setting Filter
  1419. Cycles to 1 (unfiltered) and Seed Population to 0.001 ("PARAMS=1/.001" on
  1420. the command line). This results in a map overlaid with nice curves. Each
  1421. Seed Population value results in a different set of curves.
  1422.  
  1423. Many formulae can be used to produce bifurcations.  Mitchel Feigenbaum
  1424. studied lots of bifurcations in the mid-70's, using a HP-65 calculator
  1425. (IBM PCs, Fractals, and Fractint, were all Sci-Fi then !). He studied
  1426. where bifurcations occurred, for the formula r*p*(1-p), the one described
  1427. above.    He found that the ratios of lengths of adjacent areas of
  1428. bifurcation were four and a bit.  These ratios vary, but, as the growth
  1429. rate increases, they tend to a limit of 4.669+.  This helped him guess
  1430. where bifurcation points would be, and saved lots of time.
  1431.  
  1432. When he studied bifurcations of r*sin(PI*p) he found a similar pattern,
  1433. which is not surprising in itself.  However, 4.669+ popped out, again.
  1434. Different formulae, same number ?  Now, THAT's surprising !  He tried many
  1435. other formulae and ALWAYS got 4.669+ - Hot Damn !!!  So hot, in fact, that
  1436. he phoned home and told his Mom it would make him Famous ! He also went on
  1437. to tell other scientists.  The rest is History...
  1438.  
  1439. (It has been conjectured that if Feigenbaum had a copy of Fractint, and
  1440. used it to study bifurcations, he may never have found his Number, as it
  1441. only became obvious from long perusal of hand-written lists of values,
  1442. without the distraction of wild color-cycling effects !).
  1443.  
  1444. We now know that this number is as universal as PI or E. It appears in
  1445. situations ranging from fluid-flow turbulence, electronic oscillators,
  1446. chemical reactions, and even the Mandelbrot Set - yup, fraid so:
  1447. "budding" of the Mandelbrot Set along the negative real axis occurs at
  1448. intervals determined by Feigenbaum's Number, 4.669201660910.....
  1449.  
  1450. Fractint does not make direct use of the Feigenbaum Number (YET !).
  1451. However, it does now reflect the fact that there is a whole sub-species of
  1452. Bifurcation-type fractals.  Those implemented to date, and the related
  1453. formulae, (writing P for pop[n+1] and p for pop[n]) are :
  1454.  
  1455.   bifurcation    P =  p + r*p*(1-p)    Verhulst Bifurcations.\
  1456.   biflambda    P =     r*p*(1-p)    Real equivalent of Lambda Sets.\
  1457.   bif+sinpi    P =  p + r*sin(PI*p)    Population scenario based on...\
  1458.   bif=sinpi    P =     r*sin(PI*p)    ...Feigenbaum's second formula.\
  1459.   bifstewart    P =      r*p*p - 1      Stewart Map.\
  1460.  
  1461. It took a while for bifurcations to appear here, despite them being over a
  1462. century old, and intimately related to chaotic systems. However, they are
  1463. now truly alive and well in Fractint!
  1464. ;
  1465. ;
  1466. ~Topic=Orbit Fractals
  1467.  
  1468. Orbit Fractals are generated by plotting an orbit path in two or three
  1469. dimensional space.
  1470.  
  1471. See {Lorenz Attractors}, {Rossler Attractors},
  1472. {Henon Attractors}, {Pickover Attractors}, {Gingerbreadman},
  1473. and {Martin Attractors}.
  1474.  
  1475. The orbit trajectory for these types can be saved in the file ORBITS.RAW
  1476. by invoking
  1477. Fractint with the "orbitsave=yes" command-line option.  This file will
  1478. be overwritten each time you generate a new fractal, so rename it if you
  1479. want to save it.  A nifty program called Acrospin can read these files and
  1480. rapidly rotate them in 3-D - see {=@ACROSPIN Acrospin}.
  1481. ;
  1482. ;
  1483. ~Topic=Lorenz Attractors, Label=HT_LORENZ
  1484. (type=lorenz/lorenz3d)
  1485.  
  1486. The "Lorenz Attractor" is a "simple" set of three deterministic equations
  1487. developed by Edward Lorenz while studying the non- repeatability of
  1488. weather patterns.  The weather forecaster's basic problem is that even
  1489. very tiny changes in initial patterns ("the beating of a butterfly's
  1490. wings" - the official term is "sensitive dependence on initial
  1491. conditions") eventually reduces the best weather forecast to rubble.
  1492.  
  1493. The lorenz attractor is the plot of the orbit of a dynamic system
  1494. consisting of three first order non-linear differential equations. The
  1495. solution to the differential equation is vector-valued function of one
  1496. variable.  If you think of the variable as time, the solution traces an
  1497. orbit.    The orbit is made up of two spirals at an angle to each other in
  1498. three dimensions. We change the orbit color as time goes on to add a
  1499. little dazzle to the image.  The equations are:
  1500.  
  1501.         dx/dt = -a*x + a*y\
  1502.         dy/dt =  b*x - y   -z*x\
  1503.         dz/dt = -c*z + x*y\
  1504.  
  1505. We solve these differential equations approximately using a method known
  1506. as the first order taylor series.  Calculus teachers everywhere will kill
  1507. us for saying this, but you treat the notation for the derivative dx/dt as
  1508. though it really is a fraction, with "dx" the small change in x that
  1509. happens when the time changes "dt".  So multiply through the above
  1510. equations by dt, and you will have the change in the orbit for a small
  1511. time step. We add these changes to the old vector to get the new vector
  1512. after one step. This gives us:
  1513.  
  1514.          xnew = x + (-a*x*dt) + (a*y*dt)\
  1515.          ynew = y + (b*x*dt) - (y*dt) - (z*x*dt)\
  1516.          znew = z + (-c*z*dt) + (x*y*dt)\
  1517.  
  1518.          (default values: dt = .02, a = 5, b = 15, c = 1)
  1519.  
  1520. We connect the successive points with a line, project the resulting 3D
  1521. orbit onto the screen, and voila! The Lorenz Attractor!
  1522.  
  1523. We have added two versions of the Lorenz Attractor.  "Type=lorenz" is the
  1524. Lorenz attractor as seen in everyday 2D.  "Type=lorenz3d" is the same set
  1525. of equations with the added twist that the results are run through our
  1526. perspective 3D routines, so that you get to view it from different angles
  1527. (you can modify your perspective "on the fly" by using the <I> command.)
  1528. If you set the "stereo" option to "2", and have red/blue funny glasses on,
  1529. you will see the attractor orbit with depth perception.
  1530.  
  1531. Hint: the default perspective values (x = 60, y = 30, z = 0) aren't the
  1532. best ones to use for fun Lorenz Attractor viewing.  Experiment a bit -
  1533. start with rotation values of 0/0/0 and then change to 20/0/0 and 40/0/0
  1534. to see the attractor from different angles.- and while you're at it, use a
  1535. non-zero perspective point Try 100 and see what happens when you get
  1536. *inside* the Lorenz orbits.  Here comes one - Duck!  While you are at it,
  1537. turn on the sound with the "X". This way you'll at least hear it coming!
  1538.  
  1539. Different Lorenz attractors can be created using different parameters.
  1540. Four parameters are used. The first is the time-step (dt). The default
  1541. value is .02. A smaller value makes the plotting go slower; a larger value
  1542. is faster but rougher. A line is drawn to connect successive orbit values.
  1543. The 2nd, third, and fourth parameters are coefficients used in the
  1544. differential equation (a, b, and c). The default values are 5, 15, and 1.
  1545. Try changing these a little at a time to see the result.
  1546. ;
  1547. ;
  1548. ~Topic=Rossler Attractors, Label=HT_ROSS
  1549. (type=rossler3D)
  1550.  
  1551. This fractal is named after the German Otto Rossler, a non-practicing
  1552. medical doctor who approached chaos with a bemusedly philosophical
  1553. attitude.  He would see strange attractors as philosophical objects. His
  1554. fractal namesake looks like a band of ribbon with a fold in it. All we can
  1555. say is we used the same calculus-teacher-defeating trick of multiplying
  1556. the equations by "dt" to solve the differential equation and generate the
  1557. orbit.    This time we will skip straight to the orbit generator - if you
  1558. followed what we did above with type {=HT_LORENZ Lorenz} you can easily
  1559. reverse engineer the differential equations.
  1560.  
  1561.          xnew = x - y*dt -     z*dt\
  1562.          ynew = y + x*dt + a*y*dt\
  1563.          znew = z + b*dt + x*z*dt - c*z*dt\
  1564.  
  1565. Default parameters are dt = .04, a = .2, b = .2, c = 5.7
  1566. ;
  1567. ;
  1568. ~Topic=Henon Attractors, Label=HT_HENON
  1569. (type=henon)
  1570.  
  1571. Michel Henon was an astronomer at Nice observatory in southern France. He
  1572. came to the subject of fractals via investigations of the orbits of
  1573. astronomical objects.  The strange attractor most often linked with
  1574. Henon's name comes not from a differential equation, but from the world of
  1575. discrete mathematics - difference equations. The Henon map is an example
  1576. of a very simple dynamic system that exhibits strange behavior. The orbit
  1577. traces out a characteristic banana shape, but on close inspection, the
  1578. shape is made up of thicker and thinner parts.    Upon magnification, the
  1579. thicker bands resolve to still other thick and thin components.  And so it
  1580. goes forever! The equations that generate this strange pattern perform the
  1581. mathematical equivalent of repeated stretching and folding, over and over
  1582. again.
  1583.  
  1584.          xnew =  1 + y - a*x*x\
  1585.          ynew =  b*x\
  1586.  
  1587. The default parameters are a=1.4 and b=.3.
  1588. ;
  1589. ;
  1590. ~Topic=Pickover Attractors, Label=HT_PICK
  1591. (type=pickover)
  1592.  
  1593. Clifford A. Pickover of the IBM Thomas J. Watson Research center is such a
  1594. creative source for fractals that we attach his name to this one only with
  1595. great trepidation.  Probably tomorrow he'll come up with another one and
  1596. we'll be back to square one trying to figure out a name!
  1597.  
  1598. This one is the three dimensional orbit defined by:
  1599.  
  1600.          xnew = sin(a*y) - z*cos(b*x)\
  1601.          ynew = z*sin(c*x) - cos(d*y)\
  1602.          znew = sin(x)\
  1603.  
  1604. Default parameters are: a = 2.24, b = .43, c = -.65, d = -2.43
  1605. ;
  1606. ;
  1607. ~Topic=Gingerbreadman, Label=HT_GINGER
  1608. (type=gingerbreadman)
  1609.  
  1610. This simple fractal is a charming example stolen from "Science of Fractal
  1611. Images", p. 149.
  1612.  
  1613.          xnew = 1 - y + |x|\
  1614.          ynew = x
  1615.  
  1616. The initial x and y values are set by parameters, defaults x=-.1, y = 0.
  1617. ;
  1618. ;
  1619. ~Topic=Martin Attractors, Label=HT_MARTIN
  1620. (type=hopalong/martin)
  1621.  
  1622. These fractal types are from A. K. Dewdney's "Computer Recreations" column
  1623. in "Scientific American". They are attributed to Barry Martin of Aston 
  1624. University in Birmingham, Alabama. 
  1625.  
  1626. Hopalong is an "orbit" type fractal like lorenz. The image is obtained by 
  1627. iterating this formula after setting z(0) = y(0) = 0:
  1628.       x(n+1) = y(n) - sign(x(n))*sqrt(abs(b*x(n)-c))
  1629.       y(n+1) = a - x(n)
  1630. Parameters are a, b, and c. The function "sign()"  returns 1 if the argument 
  1631. is positive, -1 if argument is negative.
  1632.  
  1633. This fractal continues to develop in surprising ways after many iterations.
  1634.  
  1635. Another Martin fractal is simpler. The iterated formula is:
  1636.       x(n+1) = y(n) - sin(x(n))
  1637.       y(n+1) = a - x(n)
  1638. The paramneter is "a". Try values near the number pi.
  1639. ;
  1640. ;
  1641. ;
  1642. ~Topic=Test, Label=HT_TEST
  1643. (type=test)
  1644.  
  1645. This is a stub that we (and you!) use for trying out new fractal types.
  1646. "Type=test" fractals make use of Fractint's structure and features for
  1647. whatever code is in the routine 'testpt()' (located in the small source
  1648. file TESTPT.C) to determine the color of a particular pixel.
  1649.  
  1650. If you have a favorite fractal type that you believe would fit nicely into
  1651. Fractint, just rewrite the C function in TESTPT.C (or use the prototype
  1652. function there, which is a simple M-set implementation) with an algorithm
  1653. that computes a color based on a point in the complex plane.
  1654.  
  1655. After you get it working, send your code to one of the authors and we
  1656. might just add it to the next release of Fractint, with full credit to
  1657. you. Our criteria are: 1) an interesting image and 2) a formula
  1658. significantly different from types already supported. (Bribery may also
  1659. work. THIS author is completely honest, but I don't trust those other
  1660. guys.) Be sure to include an explanation of your algorithm and the
  1661. parameters supported, preferably formatted as you see here to simplify
  1662. folding it into the documentation.
  1663. ;
  1664. ;
  1665. ~Topic=Formula, Label=HT_FORMULA
  1666. (type=formula)
  1667.  
  1668. This is a "roll-your-own" fractal interpreter - you don't even need a
  1669. compiler!
  1670.  
  1671. To run a "type=formula" fractal, you first need a text file containing
  1672. formulas (there's a sample file - FRACTINT.FRM - included with this
  1673. distribution).    When you select the "formula" fractal type, Fractint scans
  1674. the current formula file (default is FRACTINT.FRM) for formulas, then
  1675. prompts you for the formula name you wish to run.  After prompting for any
  1676. parameters, the formula is parsed for syntax errors and then the fractal
  1677. is generated. If you want to use a different formula file, press <F6> when
  1678. you are prompted to select a formula name.
  1679.  
  1680. There are two command-line options that work with type=formula
  1681. ("formulafile=" and "formulaname="), useful when you are using this
  1682. fractal type in batch mode.
  1683.  
  1684. The following documentation is supplied by Mark Peterson, who wrote the
  1685. formula interpreter:
  1686.  
  1687. Formula fractals allow you to create your own fractal formulas.  The
  1688. general format is:
  1689.  
  1690.    Mandelbrot(XAXIS) \{ z = Pixel:  z = sqr(z) + pixel, |z| <= 4 \}\
  1691.       |     |       |            |           |\
  1692.      Name     Symmetry      Initial      Iteration      Bailout\
  1693.               Condition              Criteria\
  1694.  
  1695. Initial conditions are set, then the iterations performed until the
  1696. bailout criteria is true or 'z' turns into a periodic loop.
  1697. All variables are created automatically by their usage and treated as
  1698. complex.  If you declare 'v = 2' then the variable 'v' is treated as a
  1699. complex with an imaginary value of zero.
  1700.  
  1701. ~Format-
  1702.       Predefined Variables (x, y)
  1703.       --------------------------------------------
  1704.       z         used for periodicity checking
  1705.       p1         parameters 1 and 2
  1706.       p2         parameters 3 and 4
  1707.       pixel      screen coordinates
  1708.           LastSqr        Modulus from the last sqr() function
  1709.           rand           Complex random number
  1710.  
  1711.           Precedence
  1712.           --------------------------------------------
  1713.           1              sin(), cos(), sinh(), cosh(), cosxx(),
  1714.                          tan(), cotan(), tanh(), cotanh(),
  1715.                          sqr, log(), exp(), abs(), conj(), real(),
  1716.                          imag(), flip(), fn1(), fn2(), fn3(), fn4(),
  1717.                          srand()
  1718.           2              - (negation), ^ (power)
  1719.           3              * (multiplication), / (division)
  1720.           4              + (addition), - (subtraction)
  1721.           5              = (assignment)
  1722.           6              < (less than), <= (less than or equal to)
  1723.                          > (greater than), >= (greater than or equal to)
  1724.                          == (equal to), != (not equal to)
  1725.           7              && (logical AND), || (logical OR)
  1726. ~Format+
  1727.  
  1728. Precedence may be overridden by use of parenthesis.  Note the modulus
  1729. squared operator |z| is also parenthetic and always sets the imaginary
  1730. component to zero.  This means 'c * |z - 4|' first subtracts 4 from z,
  1731. calculates the modulus squared then multiplies times 'c'.  Nested modulus
  1732. squared operators require overriding parenthesis:
  1733.  
  1734.       c * |z + (|pixel|)|
  1735.  
  1736. The functions fn1(...) to fn4(...) are variable functions - when used,
  1737. the user is prompted at run time (on the <Z> screen) to specify one of
  1738. sin, cos, sinh, cosh, exp, log, sqr, etc. for each required variable function.
  1739.  
  1740. The formulas are performed using either integer or floating point
  1741. mathematics depending on the <F> floating point toggle.  If you do not
  1742. have an FPU then type MPC math is performed in lieu of traditional
  1743. floating point.
  1744.  
  1745. The 'rand' predefined variable is changed with each iteration to a new
  1746. random number with the real and imaginary components containing a value
  1747. between zero and 1. Use the srand() function to initialize the random
  1748. numbers to a consistant random number sequence.  If a formula does not
  1749. contain the srand() function, then the formula compiler will use the system
  1750. time to initialize the sequence.  This could cause a different fractal to be
  1751. generated each time the formula is used depending on how the formula is
  1752. written.
  1753.  
  1754. Remember that when using integer math there is a limited dynamic range, so
  1755. what you think may be a fractal could really be just a limitation of the
  1756. integer math range.  God may work with integers, but His dynamic range is
  1757. many orders of magnitude greater than our puny 32 bit mathematics!  Always
  1758. verify with the floating point <F> toggle.
  1759. ;
  1760. ;
  1761. ~Topic=Julibrots, Label=HT_JULIBROT
  1762. (type=julibrot)
  1763.  
  1764. The following documentation is supplied by Mark Peterson, who "invented"
  1765. the Julibrot algorithm.
  1766.  
  1767. There is a very close relationship between the Mandelbrot set and Julia
  1768. sets of the same equation.  To draw a Julia set you take the basic
  1769. equation and vary the initial value according to the two dimensions of
  1770. screen leaving the constant untouched.    This method diagrams two
  1771. dimensions of the equation, 'x' and 'iy', which I refer to as the Julia x
  1772. and y.
  1773.  
  1774.      z(0) = screen coordinate (x + iy)\
  1775.      z(1) = (z(0) * z(0)) + c, where c = (a + ib)\
  1776.      z(2) = (z(1) * z(0)) + c\
  1777.      z(3) = . . . .\
  1778.  
  1779. The Mandelbrot set is a composite of all the Julia sets.  If you take the
  1780. center pixel of each Julia set and plot it on the screen coordinate
  1781. corresponding to the value of c, a + ib, then you have the Mandelbrot set.
  1782.  
  1783.      z(0) = 0\
  1784.      z(1) = (z(0) * z(0)) + c, where c = screen coordinate (a + ib)\
  1785.      z(2) = (z(1) * z(1)) + c\
  1786.      z(3) = . . . .\
  1787.  
  1788. I refer to the 'a' and 'ib' components of 'c' as the Mandelbrot 'x' and
  1789. 'y'.
  1790.  
  1791. All the 2 dimensional Julia sets correspond to a single point on the 2
  1792. dimensional Mandelbrot set, making a total of 4 dimensions associated with
  1793. our equation.  Visualizing 4 dimensional objects is not as difficult as it
  1794. may sound at first if you consider we live in a 4 dimensional world.  The
  1795. room around you is three dimensions and as you read this text you are
  1796. moving through the fourth dimension of time. You and everything around
  1797. your are 4 dimensional objects - which is to say 3 dimensional objects
  1798. moving through time.  We can think of the 4 dimensions of our equation in
  1799. the same manner, this is as a 3 dimensional object evolving over time -
  1800. sort of a 3 dimensional fractal movie.    The fun part of it is you get to
  1801. pick the dimension representing time!
  1802.  
  1803. To construct the 4 dimensional object into something you can view on the
  1804. computer screen you start with the simple 2 dimensions of the Julia set.
  1805. I'll treat the two Julia dimensions as the spatial dimensions of height
  1806. and width, and the Mandelbrot 'y' dimension as the third spatial dimension
  1807. of depth.  This leaves the Mandelbrot 'x' dimension as time.  Draw the
  1808. Julia set associated with the Mandelbrot coordinate (-.83, -.25), but
  1809. instead of setting the color according to the iteration level it bailed
  1810. out on, make it a two color drawing where the pixels are black for
  1811. iteration levels less than 30, and another color for iteration levels
  1812. greater than or equal to 30.  Now increment the Mandelbrot 'y' coordinate
  1813. by a little bit, say (-.83, -.2485), and draw another Julia set in the
  1814. same manner using a different color for bailout values of 30 or greater.
  1815. Continue doing this until you reach (-.83, .25).  You now have a three
  1816. dimensional representation of the equation at time -.83.  If you make the
  1817. same drawings for points in time before and after -.83 you can construct a
  1818. 3 dimensional movie of the equation which essentially is a full 4
  1819. dimensional representation.
  1820.  
  1821. In the Julibrot fractal available with this release of Fractint the
  1822. spatial dimensions of height and width are always the Julia dimensions.
  1823. The dimension of depth is determined by the Mandelbrot coordinates.  The
  1824. program will consider the dimension of depth as the line between the two
  1825. Mandelbrot points.  To draw the image in our previous example you would
  1826. set the 'From Mandelbrot' to (-.83, .25) and the 'To Mandelbrot' as (-.83,
  1827. -.25).    If you set the number of 'z' pixels to 128 then the program will
  1828. draw the 128 Julia sets found between Mandelbrot points (-.83, .25) and (-
  1829. .83, -.25).  To speed things up the program doesn't actually calculate ALL
  1830. the coordinates of the Julia sets.  It starts with the a pixel a the Julia
  1831. set closest to the observer and moves into the screen until it either
  1832. reaches the required bailout or the limit to the range of depth.  Zooming
  1833. can be done in the same manner as with other fractals.    The visual effect
  1834. (with other values unchanged) is similar to putting the boxed section
  1835. under a pair of magnifying glasses.
  1836.  
  1837. The variable associated with penetration level is the level of bailout
  1838. there you decide to make the fractal solid.  In other words all bailout
  1839. levels less than the penetration level are considered to be transparent,
  1840. and those equal or greater to be opaque.  The farther away the apparent
  1841. pixel is the dimmer the color.
  1842.  
  1843. The remainder of the parameters are needed to construct the red/blue
  1844. picture so that the fractal appears with the desired depth and proper 'z'
  1845. location.  With the origin set to 8 inches beyond the screen plane and the
  1846. depth of the fractal at 8 inches the default fractal will appear to start
  1847. at 4 inches beyond the screen and extend to 12 inches if your eyeballs are
  1848. 2.5 inches apart and located at a distance of 24 inches from the screen.
  1849. The screen dimensions provide the reference frame.
  1850.  
  1851. To the human eye blue appears brighter than red.  The Blue:Red ratio is
  1852. used to compensate for this fact.  If the image appears reddish through
  1853. the glasses raise this value until the image appears to be in shades of
  1854. gray.  If it appears bluish lower the ratio.  Julibrots can only be shown
  1855. in 256 red/blue colors for viewing in either stereo-graphic (red/blue
  1856. funny glasses) or gray-scaled.    Fractint automatically loads either
  1857. GLASSES1.MAP or ALTERN.MAP as appropriate.
  1858. ;
  1859. ;
  1860. ~Topic=Diffusion Limited Aggregation, Label=HT_DIFFUS
  1861. (type=diffusion)
  1862.  
  1863. This type begins with a single point in the center of the screen.
  1864. Subsequent points move around randomly until coming into contact with the
  1865. first point, at which time their locations are fixed and they are colored
  1866. randomly.  This process repeats until the fractals reaches the edge of the
  1867. screen.  Use the show orbits function to see the points' random motion.
  1868.  
  1869. One unfortunate problem is that on a large screen, this process will tend
  1870. to take eons.  To speed things up, the points are restricted to a box
  1871. around the initial point.  The first and only parameter to diffusion
  1872. contains the size of the border between the fractal and the edge of the
  1873. box.  If you make this number small, the fractal will look more solid and
  1874. will be generated more quickly.
  1875.  
  1876. Diffusion was inspired by a Scientific American article a couple of years
  1877. back which includes actual pictures of real physical phenomena that behave
  1878. like this.
  1879.  
  1880. Thanks to Adrian Mariano for providing the diffusion code and
  1881. documentation.
  1882. ;
  1883. ;
  1884. ~Topic=Lyapunov Fractals, Label=HT_LYAPUNOV
  1885. (type=lyapunov)
  1886.  
  1887. The Bifurcation fractal illustrates what happens in a simple population
  1888. model as the growth rate increases.  The Lyapunov fractal expands that model
  1889. into two dimensions by letting the growth rate vary in a periodic fashion
  1890. between two values.  Each pair of growth rates is run through a logistic
  1891. population model and a value called the Lyapunov Exponent is calculated for
  1892. each pair and is plotted. The Lyapunov Exponent is calculated by adding up
  1893. log | r -2*r*x| over many cycles of the population model and dividing by the
  1894. number of cycles. Negative Lyapunov exponents indicate a stable periodic
  1895. behavior and are plotted in color. Positive Lyapunov exponents indicate
  1896. chaos and are colored black.
  1897.  
  1898. Order parameter.
  1899. Each possible periodic sequence yields a two dimensional space to explore.
  1900. The Order parameter selects a sequence.  The default value 0
  1901. represents the sequence ab which alternates between the two values of the
  1902. growth parameter.  Here is how to calculate the space parameter for any
  1903. desired sequence.  Take your sequence of a's and b's and arrange it so that
  1904. it starts with at least 2 a's and ends with a b. It may be necessary to
  1905. rotate the sequence or swap a's and b's. Strike the first a and the last b
  1906. off the list and replace each remaining a with a 1 and each remaining b with
  1907. a zero. Interpret this as a binary number and convert it into decimal.
  1908.  
  1909. An Example
  1910. I like sonnets.  A sonnet is a poem with fourteen lines that has the
  1911. following rhyming sequence: abba abba abab cc.  Ignoring the rhyming couplet
  1912. at the end, let's calculate the Order parameter for this pattern.
  1913.  
  1914.   abbaabbaabab         doesn't start with at least 2 a's \
  1915.   aabbaabababb         rotate it \
  1916.   1001101010           drop the first and last, replace with 0's and 1's \
  1917.   512+64+32+8+2 = 618
  1918.  
  1919. An Order parameter of 618 gives the Lyapunov equivalent of a sonnet.  "How do
  1920. I make thee, let me count the ways..."
  1921.  
  1922. Population Seed
  1923. When two parts of a Lyapunov overlap, which spike overlaps which is strongly
  1924. dependant on the initial value of the population model.  Any changes from
  1925. using a different starting value between 0 and 1 may be subtle.
  1926.  
  1927. Reference:
  1928.  
  1929. A.K. Dewdney Mathematical Recreations Scientific American Sept. 1991
  1930. ;
  1931. ;
  1932. ~Topic=Magnetic Fractals, Label=HT_MAGNET
  1933. (type=magnet1m/.../magnet2j)
  1934.  
  1935. These fractals use formulae derived from the study of hierarchical
  1936. lattices, in the context of magnetic renormalisation transformations.
  1937. This kinda stuff is useful in an area of theoretical physics that deals
  1938. with magnetic phase-transitions (predicting at which temperatures a given
  1939. substance will be magnetic, or non-magnetic).  In an attempt to clarify
  1940. the results obtained for Real temperatures (the kind that you and I can
  1941. feel), the study moved into the realm of Complex Numbers, aiming to spot
  1942. Real phase-transitions by finding the intersections of lines representing
  1943. Complex phase-transitions with the Real Axis.  The first people to try
  1944. this were two physicists called Yang and Lee, who found the situation a
  1945. bit more complex than first expected, as the phase boundaries for Complex
  1946. temperatures are (surprise!) fractals.
  1947.  
  1948. And that's all the technical (?) background you're getting here!  For more
  1949. details (are you SERIOUS ?!) read "The Beauty of Fractals".  When you
  1950. understand it all, you might like to re-write this section, before you
  1951. start your new job as a professor of theoretical physics...
  1952.  
  1953. In Fractint terms, the important bits of the above are "Fractals",
  1954. "Complex Numbers", "Formulae", and "The Beauty of Fractals".  Lifting the
  1955. Formulae straight out of the Book and iterating them over the Complex
  1956. plane (just like the Mandelbrot set) produces Fractals.
  1957.  
  1958. The formulae are a bit more complicated than the Z^2+C used for the
  1959. Mandelbrot Set, that's all.  They are :
  1960.  
  1961. ~Format-
  1962. ; Use this for the document...
  1963. ~Online-
  1964.            /  Z^2 + (C-1)  \\
  1965.     MAGNET1 : |  -------------  | ^ 2
  1966.            \\  2*Z + (C-2)  /
  1967.  
  1968.            /      Z^3 + 3*(C-1)*Z + (C-1)*(C-2)      \\
  1969.     MAGNET2 : |  ---------------------------------------  | ^ 2
  1970.            \\  3*(Z^2) + 3*(C-2)*Z + (C-1)*(C-2) - 1  /
  1971. ~Online+,Doc-
  1972. ; And this for online...
  1973. ~Include help2a.src
  1974. ~Doc+
  1975. ~Format+
  1976.  
  1977. These aren't quite as horrific as they look (oh yeah ?!) as they only
  1978. involve two variables (Z and C), but cubing things, doing division, and
  1979. eventually squaring the result (all in Complex Numbers) don't exactly
  1980. spell S-p-e-e-d !  These are NOT the fastest fractals in Fractint !
  1981.  
  1982. As you might expect, for both formulae there is a single related
  1983. Mandelbrot-type set (magnet1m, magnet2m) and an infinite number of related
  1984. Julia-type sets (magnet1j, magnet2j), with the usual toggle between the
  1985. corresponding Ms and Js via the spacebar.
  1986.  
  1987. If you fancy delving into the Julia-types by hand, you will be prompted
  1988. for the Real and Imaginary parts of the parameter denoted by C.  The
  1989. result is symmetrical about the Real axis (and therefore the initial image
  1990. gets drawn in half the usual time) if you specify a value of Zero for the
  1991. Imaginary part of C.
  1992.  
  1993. Fractint Historical Note:  Another complication (besides the formulae) in
  1994. implementing these fractal types was that they all have a finite attractor
  1995. (1.0 + 0.0i), as well as the usual one (Infinity).  This fact spurred the
  1996. development of Finite Attractor logic in Fractint.  Without this code you
  1997. can still generate these fractals, but you usually end up with a pretty
  1998. boring image that is mostly deep blue "lake", courtesy of Fractint's
  1999. standard {Periodicity Logic}.
  2000. See {Finite Attractors} for more
  2001. information on this aspect of Fractint internals.
  2002.  
  2003. (Thanks to Kevin Allen for Magnetic type documentation above).
  2004. ;
  2005. ;
  2006. ~Topic=L-Systems, Label=HT_LSYS
  2007. (type=lsystem)
  2008.  
  2009. These fractals are constructed from line segments using rules specified in
  2010. drawing commands.  Starting with an initial string, the axiom,
  2011. transformation rules are applied a specified number of times, to produce
  2012. the final command string which is used to draw the image.
  2013.  
  2014. Like the type=formula fractals, this type requires a separate data file.
  2015. A sample file, FRACTINT.L, is included with this distribution.    When you
  2016. select type lsystem, the current lsystem file is read and you are asked
  2017. for the lsystem name you wish to run. Press <F6> at this point if you wish
  2018. to use a different lsystem file. After selecting an lsystem, you are asked
  2019. for one parameter - the "order", or number of times to execute all the
  2020. transformation rules.  It is wise to start with small orders, because the
  2021. size of the substituted command string grows exponentially and it is very
  2022. easy to exceed your resolution.  (Higher orders take longer to generate
  2023. too.)  The command line options "lname=" and "lfile=" can be used to over-
  2024. ride the default file name and lsystem name.
  2025.  
  2026. Each L-System entry in the file contains a specification of the angle, the
  2027. axiom, and the transformation rules.  Each item must appear on its own
  2028. line and each line must be less than 160 characters long.
  2029.  
  2030. The statement "angle n" sets the angle to 360/n degrees; n must be an
  2031. integer greater than two and less than fifty.
  2032.  
  2033. "Axiom string" defines the axiom.
  2034.  
  2035. Transformation rules are specified as "a=string" and convert the single
  2036. character 'a' into "string."  If more than one rule is specified for a
  2037. single character all of the strings will be added together.  This allows
  2038. specifying transformations longer than the 160 character limit.
  2039. Transformation rules may operate on any characters except space, tab or
  2040. '}'.
  2041.  
  2042. Any information after a ; (semi-colon) on a line is treated as a comment.
  2043.  
  2044. Here is a sample lsystem:
  2045.  
  2046. ~Format-
  2047. Dragon \{      ; Name of lsystem, \{ indicates start
  2048.   Angle 8     ; Specify the angle increment to 45 degrees
  2049.   Axiom FX     ; Starting character string
  2050.   F=         ; First rule:    Delete 'F'
  2051.   y=+FX--FY+     ; Change 'y' into  "+fx--fy+"
  2052.   x=-FX++FY-     ; Similar transformation on 'x'
  2053. }         ; final } indicates end
  2054.  
  2055. The standard drawing commands are:
  2056.     F Draw forward
  2057.     G Move forward (without drawing)
  2058.     + Increase angle
  2059.     - Decrease angle
  2060.     | Try to turn 180 degrees. (If angle is odd, the turn
  2061.       will be the largest possible turn less than 180 degrees.)
  2062. ~Format+
  2063.  
  2064. These commands increment angle by the user specified angle value. They
  2065. should be used when possible because they are fast. If greater flexibility
  2066. is needed, use the following commands which keep a completely separate
  2067. angle pointer which is specified in degrees.
  2068.  
  2069. ~Format-
  2070.     D    Draw forward
  2071.     M    Move forward
  2072.     \nn Increase angle nn degrees
  2073.     /nn Decrease angle nn degrees
  2074.  
  2075. Color control:
  2076.     Cnn Select color nn
  2077.     <nn Increment color by nn
  2078.     >nn decrement color by nn
  2079.  
  2080. Advanced commands:
  2081.     !      Reverse directions (Switch meanings of +, - and \, /)
  2082.     @nnn  Multiply line segment size by nnn
  2083.       nnn may be a plain number, or may be preceded by
  2084.           I for inverse, or Q for square root.
  2085.           (e.g.  @IQ2 divides size by the square root of 2)
  2086.     [      Push.  Stores current angle and position on a stack
  2087.     ]      Pop.    Return to location of last push
  2088. ~Format+
  2089.  
  2090. Other characters are perfectly legal in command strings.  They are ignored
  2091. for drawing purposes, but can be used to achieve complex translations.
  2092. ;
  2093. ;
  2094. ;
  2095.  
  2096.