Desenhando uma curva Dragão ou o Fractal Jurassic Park
Publicado por Rafael 12/11/2008
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A curva dragão Heighway ou dragão Jurassic Park foi investigada primeiramente pelos físicos da NASA John Heighway, Bruce Banks, e William Harter.
Já foi descrita por Martin Gardner em sua coluna na Scientific American de Jogos Matemáticos em 1967. Teve várias de suas propriedades publicadas primeiro por Chandler Davis e Donald Knuth. O fractal da curva dragão também tem uma aparição famosa no livro Jurassic Park de Michael Crichton.
Nesta implementação, uso uma abordagem diferente da tradicional.
/*
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*
*/
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <GL/glut.h>
#define NIVEL 25
float pmax[2];
float pmin[2];
float ponto_inicial[2], ponto_final[2];
float tamanho(float A[2],float B[2])
{
float vetor[2];
vetor[0] = A[0] - B[0];
vetor[1] = A[1] - B[1];
return sqrt(vetor[0]*vetor[0] + vetor[1]*vetor[1]);
}
void normaliza(float vetor[2])
{
float d = sqrt(vetor[0]*vetor[0] + vetor[1]*vetor[1]);
vetor[0] /= d;
vetor[1] /= d;
}
void ajustaTamanho()
{
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glOrtho(pmin[0]-0.1f, pmax[0]+0.1f, pmin[1]-0.1f, pmax[1]+0.1f, 1.0f, -1.0f);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
}
// desenha o dragao
void geraDragao(float pi[2],float pf[2], int nivel)
{
float pc[2];
pc[0] = (pi[0] + pf[0])/ 2;
pc[1] = (pi[1] + pf[1])/ 2;
float vetor[2];
vetor[0] = pf[0] - pi[0];
vetor[1] = pf[1] - pi[1];
float normal[2];
normal[0] = vetor[1];
normal[1] = -vetor[0];
normaliza(normal);
float pm[2],d;
d = tamanho(pi,pf);
d /= 2.0f;
pm[0] = pc[0] + normal[0]*d;
pm[1] = pc[1] + normal[1]*d;
if (nivel > 0)
{
if (nivel == NIVEL)
{
glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f);
geraDragao(pi, pm, nivel-1);
glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);
geraDragao(pf, pm, nivel-1);
}
else
{
geraDragao(pi, pm, nivel-1);
geraDragao(pf, pm, nivel-1);
}
}
else
{
glBegin(GL_LINES);
glVertex2f(pi[0],pi[1]);
glVertex2f(pm[0],pm[1]);
glEnd();
glBegin(GL_LINES);
glVertex2f(pm[0],pm[1]);
glVertex2f(pf[0],pf[1]);
glEnd();
}
}
// gera o dragao para descobrir o pmax e pmin da tela
void geraLimites(float pi[2],float pf[2], int nivel)
{
float pc[2];
pc[0] = (pi[0] + pf[0])/ 2;
pc[1] = (pi[1] + pf[1])/ 2;
float vetor[2];
vetor[0] = pf[0] - pi[0];
vetor[1] = pf[1] - pi[1];
float normal[2];
normal[0] = vetor[1];
normal[1] = -vetor[0];
normaliza(normal);
float pm[2],d;
d = tamanho(pi,pf);
d /= 2.0f;
pm[0] = pc[0] + normal[0]*d;
pm[1] = pc[1] + normal[1]*d;
if (pi[0] > pmax[0])
pmax[0] = pi[0];
if (pi[1] > pmax[1])
pmax[1] = pi[1];
if (pf[0] > pmax[0])
pmax[0] = pf[0];
if (pf[1] > pmax[1])
pmax[1] = pf[1];
if (pm[0] > pmax[0])
pmax[0] = pm[0];
if (pm[1] > pmax[1])
pmax[1] = pm[1];
if (pf[0] < pmin[0])
pmin[0] = pf[0];
if (pf[1] < pmin[1])
pmin[1] = pf[1];
if (pi[0] < pmin[0])
pmin[0] = pi[0];
if (pi[1] < pmin[1])
pmin[1] = pi[1];
if (pm[0] < pmin[0])
pmin[0] = pm[0];
if (pm[1] < pmin[1])
pmin[1] = pm[1];
if (nivel > 0)
{
geraLimites(pi, pm, nivel-1);
geraLimites(pf, pm, nivel-1);
}
}
void inicio()
{
pmax[0] = 0.0f;
pmax[1] = 0.0f;
pmin[0] = 0.0f;
pmin[1] = 0.0f;
ponto_inicial[0] = -0.9f;
ponto_inicial[1] = -0.9f;
ponto_final[0] = 0.9f;
ponto_final[1] = 0.9f;
geraLimites(ponto_inicial, ponto_final, NIVEL);
ajustaTamanho();
}
void exibe(void)
{
glClearColor(1.0f,1.0f,1.0f,1.0f);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
geraDragao(ponto_inicial, ponto_final, NIVEL);
glFlush();
}
int main(int argc, char** argv)
{
glutInit(&argc,argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
glutInitWindowSize(400,400);
glutInitWindowPosition(20,20);
glutCreateWindow("Desenhando uma curva Dragao");
glutDisplayFunc(exibe);
inicio();
glutMainLoop();
return 0;
}
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