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：。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!