Java Chaos Game噪声游戏实例代码

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.VKBjIcuj_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http://基准的，在做了对应变换后终于http://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.http://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!

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