分形图生成和展示系统及方法与流程

本发明涉及分形图像生成及应用领域，特别是一种分形图生成和展示系统及方法。

背景技术：

1973年，曼德勃罗（B.B.Mandelbrot）在法兰西学院讲课时，首次提出了分维和分形几何的设想。分形（Fractal）一词，是曼德勃罗创造出来的，其原意具有不规则、支离破碎等意义，分形几何学是一门以非规则几何形态为研究对象的几何学。由于不规则现象在自然界是普遍存在的，因此分形几何又称为描述大自然的几何学。分形几何建立以后，很快就引起了许多学科的关注，这是由于它不仅在理论上，而且在实用上都具有重要价值。整体上看，分形几何图形是处处不规则的。例如，海岸线和山川形状，从远距离观察，其形状是极不规则的。不同尺度上，图形的规则性又是相同的。上述的海岸线和山川形状，从近距离观察，其局部形状又和整体形态相似，它们从整体到局部，都是自相似的。当然，也有一些分形几何图形，它们并不完全是自相似的。其中一些是用来描述一般随即现象的，还有一些是用来描述混沌和非线性系统的。对于分形的可视化直接导致了分形艺术的产生，这里说的分形艺术仅指分形图形图像方面，不包括分形音乐等形式。分形艺术是数学理论和艺术的完美结合，它带给我们无穷无尽的想象空间。初次看到分形艺术的时候大都会有耳目一新的感觉，因为分形艺术的精致是传统艺术所无法达到的。分形的自相似性让分形艺术成为一种超级艺术形式，它可以被无限放大而保持精致的细节。我们创作分形艺术作品的时候，通常会在复平面空间中来回的探索，以求找到一个最佳的观察点。这就如同摄影需要进行精心的构图一样。

分形艺术作为一种新型的艺术形式，还没有走入普通人的世界，如何能够快速的普及这门艺术，让很多的人了解并喜欢上这门艺术，是很多艺术家都想解决的难题。到现在还没有一种方式，能够让普通大众很直观的了解分形艺术。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种分形图生成和展示系统及方法，使用采集设备收集人们写的字，通过计算机转化成分形图像，在显示设备上展示出来，让普通人也能了解分形图像的魅力，创作属于自己的独一无二的分形艺术作品，体会成为分形艺术创作大师带来的快乐。

本发明的具体技术方案如下：

本发明的第一方面提出了一种分形图生成和展示系统，包括输出模块和显示设备，包括以下模块：

信息采集模块，用于使用采集设备采集输入的信息，并生成原始信息；

分形图计算模块，用于分析所述输入的信息并生成分形图；

图像生成模块，用于将所述原始信息和分形图合并，生成最终信息。

优选的是，所述采集设备包括图像采集设备和其他格式输入设备中至少一种。

在上述方案中优选的是，所述其他格式包括图像、文字、图形、语言、符码和数字中至少一种。

在上述方案中优选的是，所述图像文字输入设备包括触摸屏、手写板和其他输入设备中至少一种。

在上述方案中优选的是，所述原始信息包括通过图像采集设备采集到的照片和通过所述其他格式输入设备得到的信息中至少一种。

在上述方案中优选的是，所述分形图计算模块具有将所述输入的信息拆解为输入数据的功能。

在上述方案中优选的是，所述输入数据包括线条的粗细、力度、长度、时间、速度、角度、位置和占用的面积中至少一种。

在上述方案中优选的是，所述分形图计算模块还具有根据所述输入数据选择所述分形图的颜色、类型、花式中至少一种的功能。

在上述方案中优选的是，所述图形生成模块具有进行图片排版的功能，所述图片排版为将所述原始信息和所述分形图合并为一张图像、文字、数字、符码和其他信息中至少一种。

在上述方案中优选的是，所述图形生成模块具有将所述最终信息压缩到二维码、条码和其他识别码中至少一种的功能。

在上述方案中优选的是，所述输出模块包括打印模块、无线模块、蓝牙模块和邮件模块中至少一种。

在上述方案中优选的是，所述分形图生成和展示系统还包括印章生成模块和签字生成模块。

在上述方案中优选的是，所述信息采集模块具有采集姓名、生日、星座、生肖中至少一种信息的功能。

在上述方案中优选的是，所述印章生成模块根据所述姓名、生日、星座、生肖中至少一种信息自动选择印章类型、字体和图形中至少一种的功能。

在上述方案中优选的是，所述签字生成模块具有根据所述姓名信息选择签名字体并自动生成签名的功能。

在上述方案中优选的是，所述显示设备包括投影仪、显示器、银幕、全息投影、平板电视、智能设备、手机和显示屏中至少一种。

本发明的第二方面还提出了一种分形图生成和展示方法，包括用显示设备显示和使用输出模块输出最终信息，还包含以下步骤：

步骤1：使用采集设备采集输入的信息，并生成原始信息；

步骤2: 分析所述输入的信息并生成分形图；

步骤3：将所述原始信息和分形图合并，生成最终信息。

优选的是，所述采集设备包括图像采集设备和其他格式输入设备中至少一种。

在上述方案中优选的是，所述其他格式包括图像、文字、图形、语言、符码和数字中至少一种。

在上述方案中优选的是，所述其他格式输入设备包括触摸屏、手写板和其他输入设备中至少一种。

在上述方案中优选的是，所述原始信息包括通过图像采集设备采集到的照片和通过所述其他格式输入设备得到的信息中至少一种。

在上述方案中优选的是，所述步骤2为将所述输入的信息拆解为输入数据。

在上述方案中优选的是，所述输入数据包括线条的粗细、力度、长度、时间、速度、角度、位置和占用的面积中至少一种。

在上述方案中优选的是，所述步骤2为根据所述输入数据选择所述分形图的颜色、类型、花式中至少一种。

在上述方案中优选的是，所述步骤3还为进行图片排版，所述图片排版为将所述原始信息和所述分形图合并为一张图像、文字、数字、符码和其他信息中至少一种。

在上述方案中优选的是，所述步骤3还为将所述最终信息压缩到二维码、条码和其他识别码中至少一种。

在上述方案中优选的是，所述输出设备包括打印模块、无线模块、蓝牙模块和邮件模块中至少一种。

在上述方案中优选的是，所述分形图生成和展示方法还包括：

步骤a：生成印章；

步骤b：生成签字。

在上述方案中优选的是，所述步骤1还为具有采集姓名、生日、星座、生肖中至少一种信息。

在上述方案中优选的是，所述步骤a为根据所述姓名、生日、星座、生肖中至少一种信息自动选择印章类型、字体和图形中至少一种。

在上述方案中优选的是，所述步骤b为根据所述姓名信息选择签名字体并自动生成签名。

在上述方案中优选的是，显示设备包括投影仪、显示器、银幕、全息投影、平板电视、智能设备、手机和显示屏中至少一种。

本发明能够让人通过简单的文字和图画输入，生成复杂的分形图，了解和熟悉分形图，进一步加深对分形艺术的认知，能够更好地让人与艺术相融洽。

附图说明

图1为按照本发明的分形图生成和展示系统的一优选实施例的模块工作原理图。

图2为按照本发明的分形图生成和展示方法的一优选实施例的流程图。

图3为按照本发明的分形图生成和展示系统的一优选实施例的英文输入方式的输出组合图。

图3a为按照本发明的分形图生成和展示系统的如图3所示实施例的人物书写图。

图3b为按照本发明的分形图生成和展示系统的如图3所示实施例的真实作品图。

图3c为按照本发明的分形图生成和展示系统的如图3所示实施例的输出分形图。

图4为按照本发明的分形图生成和展示系统的一优选实施例的中文输入方式的输出组合图。

图4a为按照本发明的分形图生成和展示系统的如图3所示实施例的人物书写图。

图4b为按照本发明的分形图生成和展示系统的如图3所示实施例的真实作品图。

图4c为按照本发明的分形图生成和展示系统的如图3所示实施例的输出分形图。

图5为按照本发明的分形图生成和展示系统的一优选实施例的画图输入方式的输出组合图。

图5a为按照本发明的分形图生成和展示系统的如图3所示实施例的人物书写图。

图5b为按照本发明的分形图生成和展示系统的如图3所示实施例的真实作品图。

图5c为按照本发明的分形图生成和展示系统的如图3所示实施例的输出分形图。

图6为按照本发明的分形图生成和展示系统的一优选实施例的人脑结构的模块原理图。

图6a为按照本发明的分形图生成和展示系统的如图6所示实施例的人脑结构外形图。

图6b为按照本发明的分形图生成和展示系统的如图6所示实施例的真实作品图。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2所示，执行步骤200，启动分形图生成和展示系统，启动采集模块100（包括摄像头、触摸屏、写字板、智能设备以及所有的文字和图片输入设备），准备收集信息。当人开始书写问题或图画的时候，执行步骤210，采集模块100开始收集原始信息、笔锋信息（包括笔锋的力度、粗细、快慢、移动的角度、速度、方向等），在人书写的过程中，采集模块100对书写人进行多次拍照，并选取最好的一张，执行步骤211，生成人物书写图。当人书写完成以后，再次执行步骤211，将人书写的作品记录下来，生成真实作品图。同时执行步骤220，将上述采集到的信息发送给分形图计算模块110。执行步骤220，分形图计算模块110分析原始信息和笔锋信息（包括笔锋的力度、粗细、快慢、移动的角度、速度、方向等），并拆解成用于生成分形图的基础数据。执行步骤230，分形图计算模块110分析该基础数据，得到分形图的参数（颜色、类型、花式），并在图形生成模块120中转化成分形图。同时执行步骤231，印章生成模块130调取并分析原始信息和笔锋信息（包括笔锋的力度、粗细、快慢、移动的角度、速度、方向等），根据信息分析结果，选择适合的印章款式以及印章字体，并生成印章图。同时执行步骤232，签名生成模块140调取并分析原始信息和笔锋信息（包括笔锋的力度、粗细、快慢、移动的角度、速度、方向等），根据信息分析结果，选择合适的字体，自动生成艺术签名图。执行步骤240，将生成的人物书写图、真实作品图、分形图、印章图和艺术签名图进行排列组合，执行步骤250，在图像生成模块120中生成输出组合图以及各个图像相应的二维码（或者条形码以及其他一切可以识别的码）。执行步骤260，在显示设备150（包括投影仪、显示器、银幕、全息投影、平板电视、智能设备、手机和显示屏）上将输出组合图显示出来，并显示各个图像对应的二维码（或者条形码以及其他一切可以识别的码）。执行步骤270，通过输出模块160输出图像，输出方式有：通过打印机现场打印，通过扫描二维码（或者条形码以及其他一切可以识别的码）传送到智能设备上（包括智能手机、平板电脑等）。通过网络模块同步发送到微博、微信朋友圈、qq空间以及其他社交媒体，通过激光印刷设备将图像印刷在其他的地方（包括笔记本电脑的外面、书包、衣服等）。

本实施例中最终生成的不仅仅为图像，还可以为包含各种信息的图形、语言、符码、数字、文字或其他方式。

实施例2

如图3、3a、3b、3c所示，当书写者站到系统前，通过文字输入设备开始书写英文，摄像机自动启动，拍摄下多张书写者的照片，并从中选择一张最清晰的保存为人物书写图（如图3a所示）。当书写者完成英文书写后，文字输入设备自动记录输入的问题，并保存为真实作品图（如图3b所示）。分形图计算模块开始工作。分析真实作品图中的笔锋信息（包括笔锋的力度、粗细、快慢、移动的角度、速度、方向等），并在图形生成模块中转化成分形图（如图3c所示）。最后，将人物书写图、真实作品图和分形图组合成输出组合图（如图3所示）。

如图4、4a、4b、4c所示，当书写者站到系统前，通过文字输入设备开始书写中文，摄像机自动启动，拍摄下多张书写者的照片，并从中选择一张最清晰的保存为人物书写图（如图4a所示）。当书写者完成中文书写后，文字输入设备自动记录输入的问题，并保存为真实作品图（如图4b所示）。分形图计算模块开始工作。分析真实作品图中的笔锋信息（包括笔锋的力度、粗细、快慢、移动的角度、速度、方向等），并在图形生成模块中转化成分形图（如图4c所示）。最后，将人物书写图、真实作品图和分形图组合成输出组合图（如图4所示）.

如图5、5a、5b、5c所示，当书写者站到系统前，通过文字输入设备开始绘制图画，摄像机自动启动，拍摄下多张书写者的照片，并从中选择一张最清晰的保存为人物书写图（如图5a所示）。当书写者完成图画绘制后，文字输入设备自动记录输入的问题，并保存为真实作品图（如图5b所示）。分形图计算模块开始工作。分析真实作品图中的笔锋信息（包括笔锋的力度、粗细、快慢、移动的角度、速度、方向等），并在图形生成模块中转化成分形图（如图5c所示）。最后，将人物书写图、真实作品图和分形图组合成输出组合图（如图5所示）。

实施例3

如图6、6a所示，提供一种交互图形生成装置，包括：大脑外壳600、微处理器610、烟雾产生器620、触摸传感器621、角度传感器622、若干个LED灯623、若干个激光灯624、标号为630的带触摸屏的计算机A、标号为631的带触摸屏的计算机B、摄像头632、网络640和显示计算机650；其中：

微处理器610，位于大脑外壳600左右的腔体内，用于承接烟雾产生器620、触摸感应器621、角度传感器622、LED灯623和激光灯624与标号为630的带触摸屏的计算机A和标号为631的带触摸屏的计算机B之间信号交互。

烟雾产生器620，在特定空间范围内产生烟雾，与激光灯配合使用，与激光灯同步开启、关闭，作为激光灯光624的载体。

触摸传感器621，若干块紧贴于大脑外壳600内壁，分布在LED灯623四周，用于驱动LED灯623的光效。

角度传感器622，与装置的轴固定在一起，位于展柜内部随装置的打开而转动，由微处理器610采集装置的打开角度，进而传递给微处理器610。

LED灯623，若干个LED灯623均匀分布在大脑外壳600的外壁的特定的位置上，用于模拟人体心跳呼吸的节奏，由触摸传感器621驱动。

激光灯624，若干个激光灯624均匀的分布在大脑外壳600内侧标号为630的带触摸屏的计算机A和标号为631的带触摸屏的计算机B的四周，用于模拟大脑思考的神经传导信号。

标号为630的带触摸屏的计算机A和标号为631的带触摸屏的计算机B，两台带触摸屏计算机的分别装于大脑外壳600左右内侧面正中的平面区域，为装置的主要逻辑处理单元，和后期的交互程序的载体。

摄像头632，以合适的仰角安装于计算机的上方，在交互环节内用记录用户操作。

显示计算机650，以一定的倾斜度安装于展柜的内部，作为计算机的扩展屏用于播放视屏和照片的展示。

电源模块，有220V交流市电为带触摸屏的计算机、烟雾产生器和显示计算机供电，5V直流电源为微控制器、激光灯、LED灯、角度传感器和触摸感应器供电。

当装置进入交互程序时，标号为631的带触摸屏的计算机B会打开画板，此时用户在标号为631的带触摸屏的计算机B上进行书写，装置通过采集用户书写时的速度、笔画、力度等相关数据实时生成对应的图片，并在展柜内的显示计算机650上进行显示，用户书写的过程会被摄像头632以图片的形式记录下来，书写完成后装置会根据用户的书写结果、实时生成的图片、摄像头记录的图片等数据为每位用户生成唯一的电子文档。

装置主体分为左右两个部分，造型上为一个抽象的大脑结构，左右脑的特定位置上分布有LED灯623和触摸传感器624，用户触摸触摸传感器624时会驱动LED灯623产生相应的光效，并在显示计算机650上播放相应的音视频内容。

当微处理器610通过角度传感器622检测到大脑左右部分被用户开启到特定角度时，会驱动激光灯624产生相应的光效，并控制烟雾产生器620产生烟雾，同时驱动显示计算机650上播放相应的音视频内容。

所述显示计算机650处于用户正视装置的展柜内（如图6b所示），以一定角度内嵌在斜面上。所述显示计算机650可以通过视频信号线接收带触摸屏的计算机发送的图像信号进行显示，带触摸屏计算机内嵌到装置主体内侧平面上，为交互程序的载体和控制显示计算机的音视频播放，若干激光灯均匀分布在带触摸屏的计算机的四周，由微处理器控制其光效，摄像头以合适的仰角安装在带触摸屏的计算机的上方，用于交互程序时的瞬间拍照，若干LED灯均匀分布在装置主体的外壁上，由微处理器控制其光效，触摸感应传感器紧贴装置内壁分布在LED灯的四周，由微处理器接受触摸感应信号。烟雾产生器位于展柜内部，由导管导出烟雾用于激光光柱的载体加强光效。用户可自定义多种方式呈现，以满足不同的展示需求，用户体验感极佳。

本发明的交互图片生成装置是一种以激光光柱模拟人脑思考电信号；以LED灯模拟人脑经络节点；以触摸屏和用户的交互模拟大脑思考。将激光灯、摄像头、带触摸屏的计算机和触摸传感器结合在一起组成的交互图片生成装置可以同时兼顾触摸屏良好的交互显示特点和大脑的思考电信号的传输的特点，以提供更好的用户体验感。

本实施例中，红外线捕捉设备和全息投影仪可以用具有同样功能的其他产品替代，笔记本电脑也可以使用具有同样功能的其他计算机所替代。

为了更好地理解本发明，以上结合本发明的具体实施例做了详细描述，但并非是对本发明的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，均仍属于本发明技术方案的范围。本说明书中每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

可能以许多方式来实现本发明的方法、装置和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。