//----------------------------------------------------------------------------- // Fraktaly v pocitacove grafice // Ukazkovy priklad cislo 9.5 // Autor: Pavel Tisnovsky // // Vykresleni Rosslerova atraktoru v prostoru // Otoceni a posun objektu se provadi pomoci mysi: // leve tlacitko - otaceni // prave tlacitko - posun // // Ukonceni aplikace se provede klavesou [Esc]. //----------------------------------------------------------------------------- #ifdef __BORLANDC__ #include #endif #include // hlavickovy soubor funkci GLUTu a OpenGL #include #include #include #include #include #define WINDOW_TITLE "Fraktaly 9.5" // titulek okna #define WINDOW_WIDTH 512 // pocatecni velikost okna #define WINDOW_HEIGHT 384 double a=0.2; // parametry fraktalu double b=0.2; double c=5.7; double dt=0.04; int maxiter=6000; // maximalni pocet iteraci double scale=0.1; // meritko fraktalu int xnew=0, xold=0, ynew=0, yold=0, stav=0; // stav mysi int znew=0, zold=0; int x2=0, y2=0, z2=0; //----------------------------------------------------------------------------- // Prekresleni dynamickeho systemu //----------------------------------------------------------------------------- void recalcRossler( double a, // parametry fraktalu double b, double c, double dt, // pouzito pri numericke integraci int maxiter, // maximalni pocet iteraci double scale) // meritko obrazce { double x=1.0, y=1.0, z=1.0; // pozice bodu double x2, y2, z2; int iter=maxiter; glColor3f(1.0f, 1.0f, 1.0f); glBegin(GL_LINE_STRIP); while (iter--) { // iteracni smycka glColor3f(x/15.0+(float)iter/maxiter, y/10.0, z/10.0+(float)iter/maxiter/2.0); x2 = x-y*dt-z*dt; y2 = y+x*dt+a*y*dt; z2 = z+b*dt+x*z*dt-c*z*dt; x=x2; y=y2; z=z2; glVertex3d(x*scale, y*scale, z*scale); } glEnd(); } //----------------------------------------------------------------------------- // Vykresleni retezce na obrazovku //----------------------------------------------------------------------------- void drawString(const int x, const int y, // umisteni retezce const float r, const float g, const float b, // barva pisma char *str) // ukazatel na retezec { char *c; glColor3f(r, g, b); glRasterPos2i(x, y); for (c=str; *c!=0; c++) { glutBitmapCharacter(GLUT_BITMAP_9_BY_15, *c); } } //----------------------------------------------------------------------------- // Vypis informaci o vykreslovanem fraktalu //----------------------------------------------------------------------------- void drawInfo(double a, double b, double c, double dt, int maxiter, double scale, double panx, double pany) { char str[100]; sprintf(str, "[1][2] a = %5.3f", a); drawString(10,112, 1.0, 1.0, 0.0, str); sprintf(str, "[3][4] b = %5.3f", b); drawString(10, 96, 1.0, 1.0, 0.2, str); sprintf(str, "[5][6] c = %5.3f", c); drawString(10, 80, 1.0, 1.0, 0.4, str); sprintf(str, "[7][8] dt = %5.3f", dt); drawString(10, 64, 0.8, 1.0, 0.6, str); sprintf(str, "[<][>] maxiter = %d", maxiter); drawString(10, 48, 0.6, 1.0, 0.8, str); sprintf(str, "[PgUp][PgDn] scale = %3.0f ", scale); drawString(10, 32, 0.4, 1.0, 1.0, str); } //----------------------------------------------------------------------------- // Funkce volana pro inicializaci vykreslovani //----------------------------------------------------------------------------- void onInit(void) { glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f); // barva pozadi } //----------------------------------------------------------------------------- // Nastaveni souradneho systemu v zavislosti na velikosti okna //----------------------------------------------------------------------------- void onResize(int w, int h) // argumenty w a h reprezentuji novou velikost okna { glViewport(0, 0, w, h); // viditelna oblast pres cele okno glMatrixMode(GL_PROJECTION); // zacatek modifikace projekcni matice glLoadIdentity(); // vymazani projekcni matice (=identita) if (h==0) // nastaveni perspektivni projekce gluPerspective ( 80, (float)w, 1.0, 5000.0 ); else gluPerspective ( 80, (float)w /(float) h, 1.0, 5000.0 ); glMatrixMode(GL_MODELVIEW); glLoadIdentity(); } //----------------------------------------------------------------------------- // Tato callback funkce je zavolana pri kazdem prekresleni okna //----------------------------------------------------------------------------- void onDisplay(void) { glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); // vymazani vsech bitovych rovin barvoveho bufferu glMatrixMode(GL_MODELVIEW); glPushMatrix(); glLoadIdentity(); glTranslatef(0.0f, 0.0f, -4.0); // rotace o posun objektu glTranslatef(0.0f, 0.0f, znew); glRotatef(ynew, 1.0f, 0.0f, 0.0f); glRotatef(xnew, 0.0f, 1.0f, 0.0f); recalcRossler(a, b, c, dt, maxiter, scale); // prepocet fraktalu glPopMatrix(); glMatrixMode(GL_PROJECTION); glPushMatrix(); glLoadIdentity(); glOrtho(0, 512, 0, 384, -1, 1); glRasterPos2i(0, 0); // nastaveni souradnic leveho spodniho rohu pixmapy drawInfo(a, b, c, dt, maxiter, scale, xnew, ynew); glPopMatrix(); glFlush(); // provedeni a vykresleni vsech zmen glutSwapBuffers(); } //----------------------------------------------------------------------------- // Tato callback funkce je zavolana pri stlaceni ASCII klavesy //----------------------------------------------------------------------------- #ifdef __BORLANDC__ #pragma option -w-par #endif void onKeyboard(unsigned char key, int x, int y) { key=(key>='A' && key<='Z') ? key-'A'+'a': key; switch (key) { case 27: // pokud byla stlacena klavesa ESC, konec programu case 'q': exit(0); break;// totez co klavesa ESC case '1': a-=0.1; glutPostRedisplay(); break; case '2': a+=0.1; glutPostRedisplay(); break; case '3': b-=0.1; glutPostRedisplay(); break; case '4': b+=0.1; glutPostRedisplay(); break; case '5': c-=0.01; glutPostRedisplay(); break; case '6': c+=0.01; glutPostRedisplay(); break; case '7': dt-=0.001; glutPostRedisplay(); break; case '8': dt+=0.001; glutPostRedisplay(); break; case '<': case ',': if (maxiter>100) maxiter-=100; glutPostRedisplay(); break; // zmena poctu iteraci case '>': case '.': if (maxiter<100000) maxiter+=100;glutPostRedisplay(); break; default: break; } } #ifdef __BORLANDC__ #pragma option -w+par #endif //----------------------------------------------------------------------------- // Tato callback funkce je zavolana pri stlaceni non-ASCII klavesy //----------------------------------------------------------------------------- #ifdef __BORLANDC__ #pragma option -w-par #endif void onSpecial(int key, int x, int y) { // posun fraktalu a zmena meritka switch (key) { case GLUT_KEY_PAGE_UP: scale++; glutPostRedisplay(); break; case GLUT_KEY_PAGE_DOWN: if (scale>1) scale--; glutPostRedisplay(); break; default: break; } } #ifdef __BORLANDC__ #pragma option -w+par #endif //----------------------------------------------------------------------------- // Funkce volana pri stisku tlacitek mysi //----------------------------------------------------------------------------- void onMouse(int button, int state, int x, int y) { if (button==GLUT_LEFT_BUTTON) { if (state==GLUT_DOWN) { // pri stlaceni stav=1; // nastaveni pro funkci motion x2=x; // zapamatovat pozici kurzoru mysi y2=y; } else { // GLUT_UP stav=0; // normalni stav xold=xnew; // zapamatovat novy pocatek yold=ynew; } } if (button==GLUT_RIGHT_BUTTON) { if (state==GLUT_DOWN) { // pri stlaceni stav=2; // nastaveni pro funkci motion z2=y; // zapamatovat pozici kurzoru mysi } else { stav=0; zold=znew; // zapamatovat novy pocatek } } glutPostRedisplay(); // prekresleni sceny } //----------------------------------------------------------------------------- // funkce volana jestlize se mys pohybuje a je stlaceno nektere tlacitko //----------------------------------------------------------------------------- void onMotion(int x, int y) { if (stav==1) { // stav presunu xnew=xold+x-x2; // vypocitat novou pozici ynew=yold+y-y2; glutPostRedisplay(); // a prekreslit scenu } if (stav==2) { // stav presunu znew=zold+y-z2; // vypocitat novou pozici glutPostRedisplay(); // a prekreslit scenu } } //----------------------------------------------------------------------------- // Hlavni funkce konzolove aplikace //----------------------------------------------------------------------------- int main(int argc, char **argv) { glutInit(&argc, argv); // inicializace knihovny GLUT glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_DOUBLE); glutCreateWindow(WINDOW_TITLE); // vytvoreni okna pro kresleni glutReshapeWindow(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT);// zmena velikosti okna glutPositionWindow(100, 100); // pozice leveho horniho rohu okna glutDisplayFunc(onDisplay); // registrace funkce volane pri prekreslovani okna glutReshapeFunc(onResize); // registrace funkce volane pri zmene velikosti okna glutKeyboardFunc(onKeyboard); // registrace funkce volane pri stlaceni klavesy glutSpecialFunc(onSpecial); // registrace funkce volane pri stlaceni specialni klavesy glutMouseFunc(onMouse); glutMotionFunc(onMotion); // funkce volane pro udalosti mysi onInit(); // inicializace vykreslovani glutMainLoop(); // nekonecna smycka, kde se volaji zaregistrovane funkce return 0; // navratova hodnota vracena operacnimu systemu } //----------------------------------------------------------------------------- // finito //-----------------------------------------------------------------------------