[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!