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Java Chaos Game噪声游戏实例代码
[简介]
最近一直在读《深奥的简洁》，里面有一章介绍了几种使用噪声产生分形图的方法，感觉很有意思，于是尝试使用计算机模拟了一下，效果还不错（噪声法比传统迭代法在编程上好实现一些，后来发现这类算法还不少，搜索chaosgame可以找到更多）。
[Sierpinski三角形的噪声产生法]
在这些噪声游戏中，Sierpinski（谢尔宾斯基）三角形的生成规则可谓是最简单的：
1.在平面上选取三个点，标记为1、2、3，作为大三角形的顶点。
2.选择其中一点，作为“当前点”（比如选择1号）。
3.产生1~3的随机数，在该数表达的顶点与“当前点”的中点绘制一个新点，并将新点作为“当前点”。
4.重复步骤3，即可逼近图案。
*.注意随机数最好不要使用以时间作为种子的产生方式。
[模拟程序]
package com.geiv.chaos;
import java.awt.event.KeyEvent;
import com.thrblock.util.RandomSet;
import geivcore.DefaultFactor;
import geivcore.KeyFactor;
import geivcore.KeyListener;
import geivcore.R;
import geivcore.UESI;
import geivcore.enginedata.obj.Obj;
public class Sierpinski extends DefaultFactor implements KeyListener{
UESI UES;
Obj[] basePoint;
Obj crtPoint;
public Sierpinski(UESI UES,int times){
this.UES = UES;
basePoint = new Obj[3];
//创建三个基准点
for (int i = 0;i < 3;i++){
basePoint[i] = UES.creatObj(UESI.BGIndex);
basePoint[i].addGLPoint("70DBDB",0,0);
basePoint[i].show();
}
basePoint[0].setCentralX(400);
//设置三点位置
basePoint[0].setCentralY(60);
basePoint[1].setCentralX(60);
basePoint[1].setCentralY(550);
basePoint[2].setCentralX(740);
basePoint[2].setCentralY(550);
crtPoint = basePoint[0];
//将0号点作为当前点
this.setKeyListener(this);
UES.pushKeyBoardIO(this);
for (int i = 0;i < times;i++){
generateNew();
}
}
@Override
public void doKeyBord(KeyFactor whom, int keyCode, Boolean ispressed) {
//挂载回调
if(ispressed){
if(keyCode == KeyEvent.VK_SPACE){
//空格对应创建一个新点
generateNew();
} else if(keyCode == KeyEvent.VK_A){
//A对应创建100个新点
for (int i = 0;i < 100;i++){
generateNew();
}
} else if(keyCode == KeyEvent.VK_B){
//B对应创建1000个新点
for (int i = 0;i < 1000;i++){
generateNew();
}
}
}
}
public void generateNew(){
Obj flagPoint = basePoint[RandomSet.getRandomNum(0, 2)];
//随机选择基准点之一
float nx = (flagPoint.getCentralX() + crtPoint.getCentralX())/2f;
//计算中点
float ny = (flagPoint.getCentralY() + crtPoint.getCentralY())/2f;
Obj newPoint = UES.creatObj(UESI.BGIndex);
//创建新点
newPoint.addGLPoint("70DBDB",0,0);
newPoint.setColor(RandomSet.getRandomColdColor());
newPoint.setCentralX(nx);
//设置坐标
newPoint.setCentralY(ny);
newPoint.show();
crtPoint = newPoint;
//置为当前点
}
public static void main(String[] args) {
UESI ues = new R();
new Sierpinski(ues,0);
//后面的构造参数可以设置初始点数。
}
}
[模拟结果]
在B键按下时
[Barnsleyfern的噪声产生法]
相比于Sierpinski三角的简单规则性，Barnsleyfern（分形羊齿草）给人以更加复杂的印象，出于它的复杂性，混沌学科经常拿出它来证明“简单规则也可产生复杂对象”的结论。
它的产生规则也不是很复杂：
1.首先给定”当前点”(0,0),我们用ox，oy表示横纵坐标。
2.计算下一点(nx,ny)需要以一定随机规则选择下列四种迭代公式之一：
1）以%1的概率选择此迭代公式：
nx=0;
ny=0.16f*oy;
2）以%85的概率选择此迭代公式：
nx=0.85*ox+0.04*oy;
ny=-0.04*ox+0.85*oy+1.6;
3）以%7的概率选择此迭代公式：
nx=0.2*ox-0.26*oy;
ny=0.23*ox+0.22*oy+1.6;
4）以%7的概率选择此迭代公式：
nx=-0.15*ox+0.28*oy;
ny=0.26*ox+0.24*oy+0.44;
3．绘制(nx,ny)，并将其设为当前点，重复2，即可无限逼近结果。
↑以上公式摘自Wiki：http://en.wikipedia.org/wiki/Barnsley_fern。在编程时，我发现一个问题，Wiki并未指明这个坐标的决对值与屏幕大小的关系，也并未说明x、y轴的方向，在我自己定义的坐标系下绘制总是不成功，后来我按照公式搜索，找到了这个面：http://people.sc.fsu.edu/~jburkardt/cpp_src/fern_opengl/fern.cpp。这是一个C++下的OPENGL程序，而里面用了与Wiki相同的公式，也就是说，这组公式是以Opengl的坐标系为基准的，在做了对应变换后终于成功绘制。
[模拟程序]
package com.geiv.chaos;
import geivcore.DefaultFactor;
import geivcore.KeyFactor;
import geivcore.KeyListener;
import geivcore.R;
import geivcore.UESI;
import geivcore.enginedata.obj.Obj;
import java.awt.Color;
import java.awt.event.KeyEvent;
import com.thrblock.util.RandomSet;
public class Barnsleyfern extends DefaultFactor implements KeyListener{
UESI UES;
Obj crtPoint;
public Barnsleyfern(UESI UES,int times){
this.UES = UES;
crtPoint = UES.creatObj(UESI.BGIndex);
crtPoint.addGLPoint("70DBDB",0,0);
crtPoint.show();
crtPoint.setCentralX(0);
crtPoint.setCentralY(0);
UES.setViewOffsetX(90);
this.setKeyListener(this);
UES.pushKeyBoardIO(this);
for (int i = 0;i < times;i++){
generateNew();
}
}
@Override
public void doKeyBord(KeyFactor whom, int keyCode, Boolean ispressed) {
//键盘IO的方式同上例
if(ispressed){
if(keyCode == KeyEvent.VK_SPACE){
generateNew();
} else if(keyCode == KeyEvent.VK_A){
for (int i = 0;i < 100;i++){
generateNew();
}
} else if(keyCode == KeyEvent.VK_B){
for (int i = 0;i < 1000;i++){
generateNew();
}
}
}
}
public void generateNew(){
float nx,ny;
float ox = crtPoint.getCentralX()/150f,oy = (600 - crtPoint.getCentralY())/60f;
//这里做了OPENGL坐标转换，在设置新点位置时对应反转。
double code = 100.0 * RandomSet.getRandomFloatIn_1();
//随机浮点数数0~100
if(code >= 0&&code <= 1){
nx = 0;
ny = 0.00f * ox + 0.16f * oy;
} else if(code > 1&& code <= 86){
nx = 0.85f*ox + 0.04f*oy;
ny = -0.04f*ox + 0.85f*oy + 1.6f;
} else if(code > 86&& code <= 93){
nx = 0.2f*ox - 0.26f*oy;
ny = 0.23f*ox + 0.22f*oy + 1.6f;
} else{
nx = -0.15f*ox + 0.28f*oy;
ny = 0.26f*ox + 0.24f*oy + 0.44f;
}
Obj newPoint = UES.creatObj(UESI.BGIndex);
newPoint.addGLPoint("70DBDB",0,0);
newPoint.setColor(Color.GREEN);
newPoint.setCentralX(nx*150f);
//将之前的坐标变换抵消
newPoint.setCentralY(600 - ny*60f);
newPoint.show();
crtPoint = newPoint;
//设置新点为当前点。
}
public static void main(String[] args) {
UESI ues = new R();
new Barnsleyfern(ues,0);
}
}
[模拟结果]
总结
以上就是本文关于Java Chaos Game噪声游戏实例代码的全部内容，希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站其他相关专题，如有不足之处，欢迎留言指出。感谢朋友们对本站的支持!
