扩散限制聚集 (DLA)

Witten-Sander DLA 模型:布朗扩散 + 不可逆聚集形成自相似分形结构

种子粒子
聚集体
行走粒子
发射圈

预设方案

参数调节

发射速率5
扩散步长1.0
种子位置中心

颜色模式

播放控制

统计数据

粒子数
1
分形维数
-
聚集半径
0
行走粒子
0

关于扩散限制聚集

扩散限制聚集(DLA)是由 Witten 和 Sander 于 1981 年提出的分形生长模型。粒子进行随机行走(布朗运动),接触到已有聚集体后不可逆地粘附,产生自相似的树枝状结构。

算法:在中心放置一个种子粒子。从聚集体周围的圆周上发射新的行走粒子。每个粒子执行随机行走,直到触碰聚集体(粘附)或走得太远(重新发射)。生成的结构具有分形特性,二维情况下维数约为 1.71。

分形维数:通过盒计数法估算。用不同大小的网格覆盖聚集体,通过 N(s) ~ s^(-D) 的缩放关系得到分形维数 D。理想的 DLA 聚集体在二维空间中 D ~ 1.71。

应用场景:DLA 模型广泛出现在电化学沉积、矿物枝晶(氧化锰)、晶体生长、电介质击穿、血管网络、河流排水模式、城市增长和闪电等现象中。自相似分支是扩散驱动生长的普遍特征。

使用播放/暂停控制动画。调节发射速率和步长改变生长行为。尝试不同预设方案观察不同图案。