Circle Inversion和许多数学概念是联系在一起的,它是一种特殊的Inversion类型。它是用一个圆对复平面上的点进行Inversion映射,这相当于欧几里德空间中使用直线对点进行Inversion处理,如下图所示:
其中点(x, y)和(x', y')存在Inversion关系,可以用一个Moebius变换来表示。对于点的Inverse,计算方法如下:
而当一个圆以另一个圆为基准进行Inverse的时候,看起来如下图:
Inverse后看起来是这样的:
相应的计算方法如下:
这本身是一种复平面上的集合关系,但可以不把它当成一种关系,理解成映射就OK了。这种映射如果推广到三维空间就是所谓的Sphere Inversion,在《Indra's Pearls》一书中就是从复平面上的螺旋线的Sphere Inversion开始Kleinian群的论述的。
如果考虑一组Circle,分别为C1到CN,它们构成一个集合。把这个集合上的每个Circle Inversion看成一个变换,他们构成一个变换集合,或者换个说法,他们构成一个迭代函数系统。采用IFS相同的方法,对其进行迭代,得到的吸引子就被叫做一个极限集。对这个极限集进行着色,可以看到一个有自相似特性的分形结构。
这个图是对五个Circle Inversion构成的IFS进行迭代生成的有限集。可以看出它带有明显的自相似特性,并且这种自相似不是线性的,局部是一个变形后的整体。从这个意义上讲,分形艺术是通往极限路上的风景。