本日は90年代に流行ったフラクタルについて書こうと思います。 当時CGに興味のあった方はフラクタルエンジンやフラクタル図形という言葉を聞いたことがある方は多いかと思います。 当時は低スペックコンピュータでとてもリアルなグラフィックを表現できる革新的な最新技術として世界的に脚光を浴びた技術でした。しかし、想像以上にコンピュータのスペックが急成長してしまい、グラフィックの高速リアル描写としてはあまり必要のない技術となってしまいました。 以降アンダーグラウンドで独自の成長を続けているフラクタルについて調べてみました。

1.フラクタル=マンデルブロの概要

実は、フラクタル現象自体は1900年代初期に気象学者ルイス・フライ・リチャードソンによって提唱はされていました。 しかし気象学という分野ではさほど注目されることでもなく、その後1967年にマンデルブロによってフラクタルと名づけられ、提言されました。 以降、フラクタルの事を提言者の名前をとってマンデルブロとも呼ばれています。

では一体、フラクタルとはなんなのでしょうか?

フラクタルとは、「似たような構造の集合体」を言います。 とはいってもなかなか分かりづらいのですが、同じような図形が無数に集合する事によって、また同じ図形を繰り返すというものです。 一番変わりやすいのは、シダ植物の葉っぱかもしれません。 全体を見ると、一片が伸びた三角のような形ですが、さらに分岐された枝を見るとまた似たような形をしています。 さらに、葉を一枚ずつ見るとまた同じような形をしています。 これがフラクタルです。

2.フラクタルと自然界

上記のように、フラクタルは自然界に多数存在します。 人間や生物の体にもフラクタル構造が多数見えけられます。たとえば生物の脈や、山や木、地形だと海岸線や、海などです。 特に木はフラクタル・ツリーと言われ、フラクタル構造を解説する場合によく使用されています。 中にはシダ植物の葉のように、完全にフラクタル構造をした植物もあります。

ブロッコリー等の植物もフラクタル構造ですが、とても有名なものだと、フラクタル構造をしたロマネスコという緑色のカリフラワーがあります。 これは完璧なフラクタル構造をしている為、キレイな写真だとCGと間違われるぐらいです。

3.フラクタルとコンピュータ

この「近づくとさらに相似のフラクタル図形を生成し、いくらでも無限に生成し続ける」というフラクタルの原則をコンピュータ上で表現できるようにしたものが、フラクタル・エンジンです。 昔富士通が発売していたFM TOWNSというコンピュータでゲーム会社のシグノシスが初めて本格的にゲームとして実用、発売しました。 当時のスペックでは細かいポリゴン描写は不可能だった所を、見事にフラクタル・エンジンは細かい地形等を軽い動作で表現してみせたのです。

近づけば近づくほどさらにフラクタルを自動生成して描写するフラクタル・エンジンは複雑なポリゴンを必要とせず、緻密なポリゴン描写よりもはるかにコンピュータにも負担をかけない為、今後のCG業界の主流となるとまで言われていました。

しかしコンピュータスペックの想像を超えた進化により、複雑なポリゴン自体の描写が簡単に家庭用パソコンやゲーム機で行えるようになってしまい、フラクタルは3DCG前線から一気に身を潜めてしまいます。

 

4.フラクタルはアート界へ

3DCGや、ゲーム業界の前線からは退いたフラクタルですが、その無限に相似形状を繰り返すという性質は様々なアーティストやデザイナーから支持され続け、今もフラクタル・アートは日々世界中で生まれています。 最後に、フラクタルを利用した作品をいくつか紹介します。

綺麗なフラクタル アニメーション (HD) その1

 

綺麗なフラクタル アニメーション (HD) その2

フラクタルエンジンで構成されたフラワー

高画質動画でみる典型的なフラクタルの世界

ピアノにのせたフラクタルアニメーション

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