图灵斑图 - 反应扩散模拟

Gray-Scott 反应扩散模型:蓝绿色伪彩的自组织波动

模拟 0
点击或拖动画布,向系统中添加新的化学扰动

预设模式

模型参数

供给率 (f) 0.035
移除率 (k) 0.065
扩散率 U (Du) 1.0
扩散率 V (Dv) 0.5

设置

每帧步数 8
网格大小 256

统计信息

迭代次数
0
V 均值
0.00
V 最大值
0.00
帧率
0

关于图灵斑图

1952年,艾伦·图灵提出化学反应与扩散的相互作用可以自发生成有序的空间斑图。这一理论成为形态发生学的基础——解释了生物体如何发展其形态和结构。

Gray-Scott 模型描述了两种化学物质 U(激活子)和 V(抑制子):dU/dt = Du * laplacian(U) - U*V^2 + f*(1-U),dV/dt = Dv * laplacian(V) + U*V^2 - (f+k)*V。其中 f 是供给率,k 是移除率,共同控制斑图的形成。

通过调节 f 和 k 参数,系统可以产生斑点、条纹、螺旋、珊瑚状结构、细胞分裂和湍流等各种斑图。扩散率之比 Du/Dv(通常约 2:1)决定了斑图的特征尺度。

使用滑块调节供给率、移除率和扩散率来改变图案节奏与形态。点击预设按钮切换经典斑图。你也可以直接在画布中点击或拖动,向系统里添加新的化学扰动,观察蓝绿色伪彩波纹如何继续生长和分裂。