MATLAB实现的元胞自动机生命游戏仿真系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，实现了经典的康威生命游戏规则，模拟细胞群体的动态演化。系统提供交互式界面，支持手动绘制、随机生成和预定义模式三种初始化方式，并可调节仿真速度，适用于算法演示与复杂系统研究。

详 情 说 明

基于元胞自动机的生命游戏仿真系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB实现的康威生命游戏仿真系统。系统通过元胞自动机模拟细胞群体的演化过程，遵循经典的生存、死亡和繁殖规则，展现复杂的自组织现象。该项目提供了直观的图形用户界面，支持多种初始化方式和交互控制，适用于教学演示、科学研究和趣味探索。

功能特性

• 经典规则实现：完整实现康威生命游戏规则，细胞根据周围邻居数量决定存亡
• 多种初始化模式：

- 手动绘制：用户可直接在网格上点击绘制初始细胞分布 - 随机生成：按指定密度随机生成初始细胞状态 - 预定义模式：内置滑翔机、脉冲星等多种经典模式

• 灵活的参数调节：可自定义网格大小、仿真速度和刷新间隔
• 完整的控制功能：支持开始/暂停、继续运行、单步执行和重置操作
• 实时可视化与统计：动态显示细胞状态热力图，实时更新迭代次数和存活细胞数量
• 结果导出：支持将演化过程导出为GIF动画或图像序列

使用方法

1. 运行主程序文件启动图形界面
2. 在界面中设置仿真参数（网格大小、刷新间隔等）
3. 选择初始化方式（手动绘制/随机生成/预定义模式）创建初始细胞分布
4. 点击"开始"按钮启动仿真，使用"暂停/继续"控制运行状态
5. 可通过"单步执行"逐步观察演化过程，"重置"按钮可重新初始化
6. 仿真过程中可实时查看统计信息，结束后可导出结果

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 必要工具箱：Image Processing Toolbox

文件说明

主程序文件集成了图形用户界面的构建与布局管理，实现了界面控件的事件响应逻辑，包含仿真流程的核心控制功能，如开始、暂停、单步执行与重置操作。该文件负责初始化细胞网格状态，执行元胞自动机的迭代计算与状态更新，并管理实时可视化显示与统计信息的更新。同时处理用户交互输入，包括手动绘制、模式选择与参数调整，并提供仿真结果的导出功能。