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🔺 Sierpinski-Dreieckgenerator

Zeichnen Sie das Sierpinski-Dreieck durch rekursive Unterteilung oder beobachten Sie, wie es aus Zufalls-Punkten des Chaos-Spiels entsteht. Passen Sie Tiefe und Farbe an, und exportieren Sie anschließend ein PNG.

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Tipp: Das Chaos-Spiel plottet Zufallspunkte und konvergiert dennoch zum gleichen Dreieck.

RATGEBER

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Was ist das Sierpinski-Dreieck?

Das Sierpinski-Dreieck ist ein selbstähnliches Fraktal: Nehmen Sie ein gefülltes Dreieck, entfernen Sie das mittlere Untersdreieck, das durch die Verbindungen der Seitenhalbierenden entsteht, und wiederholen Sie denselben Schritt unendlich auf jedem der drei verbleibenden Dreiecke. Das Ergebnis hat eine Fraktaldimension von log 3 / log 2 ≈ 1.585 — mehr als eine Linie, aber weniger als eine gefüllte Fläche. Es wurde 1915 vom polnischen Mathematiker Wacław Sierpiński eingeführt.
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Zwei Wege, es zu konstruieren

Dieses Tool bietet zwei Konstruktionen. Rekursive Unterteilung ist deterministisch: Es teilt jedes Dreieck wiederholt in drei kleinere Kopien auf, sodass die Form exakt gezeichnet wird. Das Chaos-Spiel ist zufällig: Fixieren Sie die drei Ecken eines Dreiecks, starten Sie von irgendeinem Punkt und wählen dann wiederholt zufällig eine Ecke aus und springen jeweils halbwegs in Richtung dieser Ecke, wobei jeder Aufsetzpunkt gezeichnet wird. Beide Ansätze erzeugen exakt dieselbe Figur.
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Warum das Chaos-Spiel funktioniert

Die drei „halben Schritte zur Ecke“-Regeln zusammen bilden ein iteriertes Funktionssystem (IFS), und der eindeutige Attraktor dieses Systems ist genau das Sierpinski-Dreieck. Da jede Regel Entfernungen zu einer Ecke verkleinert, wird die wiederholte Zufallsiteration auf den Attraktor gezogen und kann niemals in die entfernten zentralen Löcher fallen. Deshalb zeichnen Tausende von zufälligen Punkten weiterhin ein perfekt geordnetes Fraktal nach.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Tiefenschieberegler?
Er legt die Anzahl der Unterteilungsebenen im rekursiven Modus fest. Die Anzahl der gefüllten Dreiecke bei Tiefe n ist 3^n, deshalb zeichnet Tiefe 6 bereits 729 Dreiecke. Höhere Tiefen zeigen feinere Details, benötigen aber längere Renderzeit.
Wie können Zufallspunkte eine geordnete Form erzeugen?
Jeder Schritt „sprung zur Hälfte zu einer zufälligen Ecke“ ist eine Kontraktionsabbildung. Zusammen bilden die drei Abbildungen ein iteriertes Funktionssystem, dessen Attraktor genau das Sierpinski-Dreieck ist, sodass die Zufallspunkte immer auf diese Form gezogen werden.
Was ist seine Fraktaldimension?
Etwa 1.585, gleich log 3 / log 2. Das Dreieck enthält 3 Kopien von sich selbst, jeweils um den Faktor 2 verkleinert, und log 3 / log 2 ist der Exponent, der diese Zahlen verknüpft.