[簡介]
最近一直在讀《深奧的簡潔》，裡面有一章介紹了幾種使用噪聲產生分形圖的方法，感覺很有意思，於是嘗試使用計算機模擬了一下，效果還不錯（噪聲法比傳統迭代法在編程上好實現一些，後來發現這類算法還不少，搜索chaosgame可以找到更多）。
[Sierpinski三角形的噪聲產生法]
在這些噪聲遊戲中，Sierpinski（謝爾賓斯基）三角形的生成規則可謂是最簡單的：
1.在平面上選取三個點，標記為1、2、3，作為大三角形的頂點。
2.選擇其中一點，作為“當前點”（比如選擇1號）。
3.產生1~3的隨機數，在該數表達的頂點與“當前點”的中點繪製一個新點，並將新點作為“當前點”。
4.重複步驟3，即可逼近圖案。
*.注意隨機數最好不要使用以時間作為種子的產生方式。
[模擬程序]
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];//創建三個基準點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);//設置三點位置basePoint[0].setCentralY(60);basePoint[1].setCentralX(60);basePoint[1].setCentralY(550);basePoint[2].setCentralX(740);basePoint[2].setCentralY(550);crtPoint = basePoint[0];//將0號點作為當前點this.setKeyListener(this);UES.pushKeyBoardIO(this);for (int i = 0;i < times;i++){generateNew();}}@Override public void doKeyBord(KeyFactor whom, int keyCode, Boolean ispressed) {//掛載回調if(ispressed){if(keyCode == KeyEvent.VK_SPACE){//空格對應創建一個新點generateNew();} else if(keyCode == KeyEvent.VK_A){//A對應創建100個新點for (int i = 0;i < 100;i++){generateNew();}} else if(keyCode == KeyEvent.VK_B){//B對應創建1000個新點for (int i = 0;i < 1000;i++){generateNew();}}}}public void generateNew(){Obj flagPoint = basePoint[RandomSet.getRandomNum(0, 2)];//隨機選擇基準點之一float nx = (flagPoint.getCentralX() + crtPoint.getCentralX())/2f;//計算中點float ny = (flagPoint.getCentralY() + crtPoint.getCentralY())/2f;Obj newPoint = UES.creatObj(UESI.BGIndex);//創建新點newPoint.addGLPoint("70DBDB",0,0);newPoint.setColor(RandomSet.getRandomColdColor());newPoint.setCentralX(nx);//設置坐標newPoint.setCentralY(ny);newPoint.show();crtPoint = newPoint;//置為當前點}public static void main(String[] args) {UESI ues = new R();new Sierpinski(ues,0);//後面的構造參數可以設置初始點數。 }}[模擬結果]
在B鍵按下時
[Barnsleyfern的噪聲產生法]
相比於Sierpinski三角的簡單規則性，Barnsleyfern（分形羊齒草）給人以更加複雜的印象，出於它的複雜性，混沌學科經常拿出它來證明“簡單規則也可產生復雜對象”的結論。
它的產生規則也不是很複雜：
1.首先給定”當前點”(0,0),我們用ox，oy表示橫縱坐標。
2.計算下一點(nx,ny)需要以一定隨機規則選擇下列四種迭代公式之一：
1）以%1的概率選擇此迭代公式：
nx=0;
ny=0.16f*oy;
2）以%85的概率選擇此迭代公式：
nx=0.85*ox+0.04*oy;
ny=-0.04*ox+0.85*oy+1.6;
3）以%7的概率選擇此迭代公式：
nx=0.2*ox-0.26*oy;
ny=0.23*ox+0.22*oy+1.6;
4）以%7的概率選擇此迭代公式：
nx=-0.15*ox+0.28*oy;
ny=0.26*ox+0.24*oy+0.44;
3．繪製(nx,ny)，並將其設為當前點，重複2，即可無限逼近結果。
↑以上公式摘自Wiki：http://en.wikipedia.org/wiki/Barnsley_fern。在編程時，我發現一個問題，Wiki並未指明這個坐標的決對值與屏幕大小的關係，也並未說明x、y軸的方向，在我自己定義的坐標系下繪製總是不成功，後來我按照公式搜索，找到了這個面：http://people.sc.fsu.edu/~jburkardt/cpp_src/fern_opengl/fern.cpp。這是一個C++下的OPENGL程序，而裡面用了與Wiki相同的公式，也就是說，這組公式是以Opengl的坐標係為基準的，在做了對應變換後終於成功繪製。
[模擬程序]
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) {//鍵盤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;//這裡做了OPENGL坐標轉換，在設置新點位置時對應反轉。 double code = 100.0 * RandomSet.getRandomFloatIn_1();//隨機浮點數數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);//將之前的坐標變換抵消newPoint.setCentralY(600 - ny*60f);newPoint.show();crtPoint = newPoint;//設置新點為當前點。 }public static void main(String[] args) {UESI ues = new R();new Barnsleyfern(ues,0);}}[模擬結果]
總結
以上就是本文關於Java Chaos Game噪聲遊戲實例代碼的全部內容，希望對大家有所幫助。感興趣的朋友可以繼續參閱本站其他相關專題，如有不足之處，歡迎留言指出。感謝朋友們對本站的支持!