Welcome to Fractal Explorer Studio! This is a comprehensive Windows Forms application written in C# that allows you to generate, explore, customize, and save a wide variety of beautiful fractal images. Dive into the infinite complexity of mathematical art with a powerful and user-friendly toolset.
- Huge Fractal Library: Explore 13 different types of fractals, including classics like Mandelbrot and Julia, as well as exotic modifications: Nova, Collatz, Buffalo, Simonbrot, and Generalized Mandelbrot.
- Full UI Customization: Personalize the app with the new Theme Manager. Customize the colors of every UI element, save, load, and share your themes.
- Interactive 2D and 4D Selectors: Visual parameter selection. Navigate maps (using the mouse wheel and Middle Mouse Button) to pick Julia set constants, or use the complex 4D selector in the form of two dynamic slices for the Phoenix fractal.
- Advanced Color Management: Upgraded palette managers for different fractal types and an entirely new Color Probe tool to grab colors from anywhere on your monitor.
- Smart Save System: A unified manager for user saves and built-in "Points of Interest". All data (states, palettes, themes) is securely stored in human-readable JSON files in the Saves folder.
- Professional Image Export: Save your fractals in JPG or PNG formats at any resolution. Features upscaling algorithms (Lanczos-3, Bicubic) and SSAA (Super-Sample Anti-Aliasing) for pixel-perfect quality.
- Fullscreen Hotkeys: Press F11 to toggle fullscreen mode and Esc to exit fullscreen.
Flexible Coloring System The application offers two main algorithms for color calculation (independent of the chosen palette):
- Discrete (Iterative): The classic method that creates sharp color bands based on the iteration count.
- Smooth: Uses a normalized iteration count algorithm to create soft, seamless gradients without color banding.
Animated Tile Rendering Watch the mathematical generation process in real-time! In the Main Menu (Hub), you can choose the visual effect of how rendering tiles appear: From Center, Row-by-Row, Checkerboard, Spiral, Random, Edges to Center, or Z-curve (Morton).
Professional Color Selection Tool The color configuration system has been completely overhauled. You now have three ways to assign colors:
- Windows System Dialog: The classic color picker (also opens by clicking on the current color thumbnail).
- Color Probe Tool: An innovative feature that launches a transparent overlay across your entire monitor. It allows you to copy any color from the screen with a single click (cancel with Esc or Right-Click).
- Automatic Palettes: For Newton's Pools, the system automatically detects the number of polynomial roots and generates the required set of colors.
-
Mandelbrot Family (z₀ = 0, c = pixel):
- Classic Mandelbrot: z = z² + c
- Burning Ship: z = (|Re(z)| - i * |-Im(z)|)² + c
- Buffalo: z = (|Re(z)| + i * |Im(z)|)² + c
- Generalized Mandelbrot: z = z^p + c (with manual input for power p)
- Simonbrot: z = z^p ⋅ |z|^p + c (with an option for X-axis mirror inversion)
- Nova Mandelbrot: z = z - m * (z^p−1)/(p*z^(p−1)) + c (with adjustable relaxation coefficient m and power p)
-
Julia Family (z₀ = pixel, c = constant):
- Classic Julia: z = z² + c
- Burning Ship (Julia): z = (|Re(z)| - i * |-Im(z)|)² + c
- Nova Julia: z = z - m * (z^p−1)/(p*z^(p−1)) + c
-
Unique and Exotic Fractals:
- Newton's Pools: z = z - f(z)/f'(z). Equipped with an expression parser for custom user formulas (e.g., z^3 - 1).
- Phoenix Fractal: z_{n+1} = z_n² + Re(C1) + Im(C1)*z_{n-1}
- Collatz Fractal: A complex plane adaptation of the famous conjecture. Features 3 formulas: Standard (z = 0.25(2+7z−(2+5z)cos(πz))), Sine Variation, and Generalized P.
- Sierpiński Triangle: Generated using the "Chaos Game" stochastic method.
- Platform: .NET Windows Forms (C#). Asynchronous, multi-threaded rendering engine.
- Computational Precision: Uses a custom ComplexDecimal structure for high-precision complex number operations at extreme zoom levels.
- Algorithm Optimization:
- Mandelbrot: Implemented checking for points inside the main cardioid and period-2 bulb. This reduced rendering time for low iteration depths by dozens of times (e.g., from 0.4s to 0.02s).
- Newton's Pools: Root-finding algorithms were optimized, providing an average performance boost of 20% across all scenarios.
- RAM Usage: High architectural efficiency keeps application memory footprint under 100 MB even during complex calculations.
- Canonical rule: namespace follows physical file path.
- For example:
FractalExplorer/Utilities/ComplexDecimal.cs→namespace FractalExplorer.UtilitiesFractalExplorer/Utilities/RenderUtilities/TileInfo.cs→namespace FractalExplorer.Utilities.RenderUtilities
- Do not place utility/domain types into
FractalExplorer.Resourcesunless the file is physically placed in a matchingResources/code folder.
Below is a detailed overview of the application's features and windows.
Main Menu and Customization
| Hub (Main Page) Fractal, theme & render selection.  |
Render Effects Visual styles for rendering tiles.  |
Theme Manager Deep UI customization.  |
Mandelbrot Family
Mandelbrot Set |
Burning Ship |
Buffalo Fractal |
Simonbrot |
Generalized Mandelbrot |
Nova Mandelbrot |
Julia Family and Interactive Maps (Selectors) Navigate selectors using the mouse wheel and middle mouse button; left-click to select the 'C' constant.
Julia Set |
Julia (Burning Ship) |
Nova Julia |
| Julia Selector (Map: Classic Mandelbrot)  |
Julia B.S. Selector (Map: Mandelbrot B.S.)  |
Nova Julia Selector (Map: Nova Mandelbrot)  |
Unique Fractals
Newton's Pools |
Phoenix Fractal |
4D Selector (Phoenix) Two dynamic 2D slices.  |
Collatz Fractal |
Sierpiński Triangle |
Color and Palette Management
| Iterative Palette For most fractals.  |
Newton's Palette Auto-detection of roots.  |
Sierpiński Palette Background & point setup.  |
| Theme Selection Menu Accessible from the Hub.  |
Color Tool & Probe 3 ways to pick colors.  |
Windows System Palette Classic dialog box.  |
Save and Export
| Points of Interest Built-in beautiful presets.  |
User Saves Your personal discoveries.  |
Image Export SSAA, filters & custom res.  |
This project is distributed under the Apache 2.0 license. The full text of the license is available in the LICENSE.md file.
Project created with AI assistance.
Добро пожаловать в Fractal Explorer Studio! Это комплексное приложение для Windows Forms, написанное на C#, которое позволяет генерировать, исследовать, настраивать и сохранять разнообразные и красивые фрактальные изображения. Погрузитесь в бесконечную сложность математического искусства с помощью мощного и удобного инструментария.
- Огромная Библиотека Фракталов: Исследуйте 13 различных типов фракталов, включая как классику (Мандельброт, Жюлиа), так и экзотические модификации: Нова, Коллатц, Буффало, Симоноброт и Обобщенный Мандельброт.
- Полная Кастомизация Интерфейса: Персонализируйте приложение с помощью нового Менеджера Тем. Настраивайте цвета каждого элемента, сохраняйте, загружайте и делитесь своими темами.
- Интерактивные 2D и 4D Селекторы: Визуальный выбор параметров. Навигация по картам (с помощью колеса и СКМ) для выбора констант множеств Жюлиа, а также сложный 4D-селектор в виде двух динамических срезов для фрактала Феникс.
- Продвинутая Работа с Цветом: Усовершенствованные менеджеры палитр для разных типов фракталов и абсолютно новый инструмент "Пипетка" (Color Probe) для захвата цвета из любой точки вашего монитора.
- Умная Система Сохранений: Единый менеджер для пользовательских сохранений и встроенных "Точек интереса". Все данные (состояния, палитры, темы) надежно хранятся в JSON-файлах в папке Saves.
- Профессиональный Экспорт Изображений: Сохраняйте фракталы в форматах JPG или PNG с любым разрешением. Доступны алгоритмы масштабирования (Ланцош-3, Бикубический) и сглаживание SSAA (Сверхвысокое разрешение) для идеального качества.
- Горячие клавиши полноэкранного режима: F11 — переключение полноэкранного режима, Esc — выход.
Гибкая Система Окраски Приложение предлагает два основных алгоритма расчета цвета (независимо от выбранной палитры):
- Дискретный (Iterative): Классический метод, создающий четкие цветовые полосы в зависимости от числа итераций.
- Плавный (Smooth): Использует алгоритм нормализованного счётчика для создания мягких, непрерывных градиентов без "полосатости".
Анимированный Плиточный Рендеринг Наблюдайте за процессом математической генерации в реальном времени! В Главном меню (Хабе) вы можете выбрать визуальный эффект появления плиток при рендеринге: От центра, Построчный, Шахматный, Спиральный, Случайный, От краев к центру или Z-кривая (Мортон).
Профессиональный Инструмент Выбора Цвета Система настройки цвета была полностью переработана. Теперь при назначении цвета вам доступны три варианта:
- Системный диалог Windows: Классический выбор цвета (открывается также по клику на миниатюру текущего цвета).
- Инструмент "Пипетка" (Color Probe): Инновационная функция, запускающая прозрачный оверлей поверх всего монитора. Позволяет одним кликом скопировать любой цвет с экрана (отмена по Esc или ПКМ).
- Автоматические Палитры: Для Бассейнов Ньютона система сама определяет число корней уравнения и создает нужный набор цветов.
-
Семейство Мандельброта (z₀ = 0, c = пиксель):
- Классический Мандельброт: z = z² + c
- Горящий Корабль: z = (|Re(z)| - i * |-Im(z)|)² + c
- Буффало: z = (|Re(z)| + i * |Im(z)|)² + c
- Обобщенный Мандельброт: z = z^p + c (с ручным вводом степени p)
- Симоноброт: z = z^p ⋅ |z|^p + c (с опцией зеркальной инверсии по оси X)
- Нова Мандельброт: z = z - m * (z^p−1)/(p*z^(p−1)) + c (с настройкой коэффициента релаксации m и степени p)
-
Семейство Жюлиа (z₀ = пиксель, c = константа):
- Классический Жюлиа: z = z² + c
- Горящий Корабль (Жюлиа): z = (|Re(z)| - i * |-Im(z)|)² + c
- Нова Жюлиа: z = z - m * (z^p−1)/(p*z^(p−1)) + c
-
Уникальные и Экзотические Фракталы:
- Бассейны Ньютона: z = z - f(z)/f'(z). Оснащен парсером выражений для ввода пользовательских формул (например, z^3 - 1).
- Фрактал Феникс: z_{n+1} = z_n² + Re(C1) + Im(C1)*z_{n-1}
- Фрактал Коллатца: Комплексная адаптация знаменитой гипотезы. Доступны 3 формулы: Standard (z = 0.25(2+7z−(2+5z)cos(πz))), Sine Variation и Generalized P.
- Треугольник Серпинского: Метод "Игры Хаоса".
- Платформа: .NET Windows Forms (C#). Асинхронный, многопоточный движок рендеринга.
- Вычислительная Точность: Использование кастомной структуры ComplexDecimal для операций с комплексными числами при экстремальных приближениях.
- Оптимизация Алгоритмов:
- Мандельброт: Внедрена проверка нахождения точек внутри основной кардиоиды и бульбы периода 2. Это позволило сократить время рендера низких глубин ("мелководья") в десятки раз (например, с 0.4 сек до 0.02 сек).
- Бассейны Ньютона: Алгоритмы поиска корней оптимизированы, что дало прирост производительности в среднем на 20% во всех сценариях.
- Потребление ОЗУ: Высокая эффективность архитектуры позволяет приложению потреблять до 100 МБ оперативной памяти даже при сложных расчетах.
- Каноничное правило: пространство имен следует физическому пути файла.
- Примеры:
FractalExplorer/Utilities/ComplexDecimal.cs→namespace FractalExplorer.UtilitiesFractalExplorer/Utilities/RenderUtilities/TileInfo.cs→namespace FractalExplorer.Utilities.RenderUtilities
- Не размещайте utility/domain-типы в
FractalExplorer.Resources, если файл физически не лежит в соответствующей папкеResources/с кодом.
Ниже представлен подробный обзор всех возможностей и окон приложения.
Главное меню и Оформление
| Хаб (Главная страница) Выбор фрактала, темы и рендера. |
Эффекты рендеринга Визуальные стили появления плиток. |
Менеджер Тем Глубокая кастомизация интерфейса. |
Семейство Мандельброта
| Множество Мандельброта |
Горящий Корабль |
Фрактал Буффало |
| Симоноброт |
Обобщенный Мандельброт |
Нова Мандельброт |
Семейство Жюлиа и Интерактивные Карты (Селекторы) Навигация по селекторам осуществляется с помощью колеса и средней кнопки мыши, левый клик — выбор константы 'C'.
| Множество Жюлиа |
Жюлиа (Горящий Корабль) |
Нова Жюлиа |
| Селектор для Жюлиа (Карта: Классический Мандельброт) |
Селектор для Жюлиа Г.К. (Карта: Мандельброт Г.К.) |
Селектор для Нова Жюлиа (Карта: Нова Мандельброт) |
Уникальные Фракталы
| Бассейны Ньютона |
Фрактал Феникс |
4D-Селектор для Феникса Два динамических 2D-среза. |
| Фрактал Коллатца |
Треугольник Серпинского |
Управление Цветом и Палитрами
| Итеративная Палитра Для большинства фракталов. |
Палитра Ньютона Авто-определение корней. |
Палитра Серпинского Настройка фона и точек. |
| Меню выбора темы Доступно из Хаба. |
Инструмент Цвета и Пипетка 3 способа выбора цвета. |
Системная палитра Windows Классический диалог. |
Сохранение и Экспорт
| Точки Интереса Встроенные красивые пресеты. |
Пользовательские Сохранения Ваши личные находки. |
Экспорт Изображений SSAA, фильтры и кастомное разрешение. |
Этот проект распространяется под лицензией Apache 2.0. Полный текст лицензии доступен в файле LICENSE.md.
Проект создан при помощи ИИ.