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我正在尝试使用基本的三角转换绘制科赫曲线(线)。

我无法弄清楚新生成的峰值点的正确角度是多少。

这是我的逻辑: 积分

给定线的起点、线的角度和每段的长度,创建此方案。

创建方案后,将每个子线起点视为新的科赫曲线并重复这些步骤。

我怀疑问题出在“pt”角度值处。

/* Angle for turning downwards after the peak point */
float angle = 2*PI - PI/6;

void koch(Point2D start, float alpha, int d, int noi) {

  Point2D p1 = new Point2D(start.x + d*cos(alpha), start.y + d*sin(alpha));
  Point2D pt = new Point2D(start.x + d*sqrt(3)*cos(alpha+PI/6), start.y + d*sqrt(3)*sin(alpha+PI/6));
  Point2D p2 = new Point2D(start.x + 2*d*cos(alpha), start.y + 2*d*sin(alpha));
  Point2D p3 = new Point2D(start.x + 3*d*cos(alpha), start.y + 3*d*sin(alpha));

  line(start.x, start.y, p1.x, p1.y);
  line(p1.x, p1.y, pt.x, pt.y);
  line(pt.x, pt.y, p2.x, p2.y);            
  line(p2.x, p2.y, p3.x, p3.y);

  if(noi != 0) {
    koch(start, alpha, d/3, noi-1);

    koch(p1, alpha + PI/3, d/3, noi-1);

    koch(pt, angle, d/3, noi-1);         //Problem is here i suspect

    koch(p2, alpha, d/3, noi-1);

  } 

  return;

}

使用 alpha 为 PI/6 且 noi 为 2 调用此函数,我得到:这个

我想得到类似的东西:这个

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2 回答 2

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我不愿意回答,因为我没有在Unity中编码,但是几天后你的问题仍然没有任何有效的答案,这是我的:

我没有看到我对海龟图形代码的期望。看:

turtle_draw在代码中查找。这是我所期望的:

  1. 初始字符串

    海龟分形由一个包含海龟命令的字符串表示。通常的命令是:

    • f按预定步骤前进
    • l在您的情况下以预定角度左转(CCW)60 deg
    • r在您的情况下以预定角度右转(CW)60 deg

    对于科赫雪花,你应该从三角形开始,所以"frrfrrf"科赫曲线从单线开始"f"

  2. 迭代/递归

    f对于分形的每个迭代/递归级别,您应该用三角形凹凸特征替换每个直线命令"flfrrflf"(确保最后一个方向与原始f命令匹配)。f随着三角形的大小增加三倍,您应该将运动的大小除以3保持相同的比例......

  3. 渲染字符串

    只需处理结果字符串的所有字符并渲染行。有两种方法可以处理旋转。要么记住方向角度,inc/dec然后通过旋转角度计算线并将线计算为极坐标增量(参见下面的代码),或者以 2D(或更高维度)向量的形式具有方向并在其上应用旋转公式(参见上面的链接) .

这里是 Koch 雪花的小型C++/VCL示例:

//---------------------------------------------------------------------------
#include <vcl.h>
#include <math.h>
#pragma hdrstop

#include "win_main.h"
//---------------------------------------------------------------------------
#pragma package(smart_init)
#pragma resource "*.dfm"
TForm1 *Form1;
//---------------------------------------------------------------------------
//---------------------------------------------------------------------------
//---------------------------------------------------------------------------
Graphics::TBitmap *bmp=new Graphics::TBitmap;
int xs,xs2,ys,ys2,n=0;
AnsiString str;
//---------------------------------------------------------------------------
//---------------------------------------------------------------------------
//---------------------------------------------------------------------------
void turtle(TCanvas *scr,float x,float y,float a,float dl,AnsiString s)
    {
    int i;
    char c;
    float da=60.0*M_PI/180.0;
    scr->MoveTo(x,y);
    for (i=1;i<=s.Length();i++)
        {
        c=s[i];
        if (c=='f')
            {
            x+=dl*cos(a);
            y+=dl*sin(a);
            scr->LineTo(x,y);
            }
        if (c=='l') a-=da;
        if (c=='r') a+=da;
        }
    }
//---------------------------------------------------------------------------
AnsiString replace(AnsiString s0,char find,AnsiString replace)
    {
    int i;
    char c;
    AnsiString s="";
    for (i=1;i<=s0.Length();i++)
        {
        c=s0[i];
        if (c==find) s+=replace;
        else s+=c;
        }
    return s;
    }
//---------------------------------------------------------------------------
void draw()
    {
    str="frrfrrf"; // initial string
    for (int i=0;i<n;i++) str=replace(str,'f',"flfrrflf"); // n times replacement

    bmp->Canvas->Brush->Color=0x00000000; // just clear screen ...
    bmp->Canvas->FillRect(TRect(0,0,xs,ys));
    bmp->Canvas->Pen  ->Color=0x00FFFFFF; // and some info text
    bmp->Canvas->Font ->Color=0x00FFFFFF;
    bmp->Canvas->TextOutA(5,5,AnsiString().sprintf("n:%i",n));
    float nn=pow(3,n),a;
    a=xs; if (a>ys) a=ys; a=0.75*a/nn;

    turtle(bmp->Canvas,xs2-(0.5*nn*a),ys2-(0.33*nn*a),0.0,a,str); // render fractal
    Form1->Canvas->Draw(0,0,bmp); // swap buffers to avoid flickering
    }
//---------------------------------------------------------------------------
__fastcall TForm1::TForm1(TComponent* Owner) : TForm(Owner)
    {
    }
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TForm1::FormDestroy(TObject *Sender)
    {
    delete bmp;
    }
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TForm1::FormResize(TObject *Sender)
    {
    bmp->Width=ClientWidth;
    bmp->Height=ClientHeight;
    xs=ClientWidth;
    ys=ClientHeight;
    xs2=xs>>1;
    ys2=ys>>1;
    draw();
    }
//---------------------------------------------------------------------------
//---------------------------------------------------------------------------
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TForm1::FormPaint(TObject *Sender)
    {
    draw();
    }
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TForm1::FormMouseWheel(TObject *Sender, TShiftState Shift, int WheelDelta, TPoint &MousePos, bool &Handled)
    {
    if (WheelDelta<0) if (n<8) n++;
    if (WheelDelta>0) if (n>0) n--;
    Handled=true;
    draw();
    }
//---------------------------------------------------------------------------

忽略VCL的东西。这里重要的是:

  1. void turtle(TCanvas *scr,float x,float y,float a,float dl,AnsiString s)

    s它在画布上呈现字符串scr(使用 VCL 封装的 GDI),其中x,y起始位置a是起始方向角度[rad]dl是线的大小。

  2. AnsiString replace(AnsiString s0,char find,AnsiString replace)

    它用作为新字符串返回的模式替换任何find字符。s0replace

  3. void draw()

    计算并渲染分形

这里有几张截图:

n=0 n=1 n=2 n=3

现在,当我查看您的代码时(只是快速浏览一下,因为我懒得深入分析您的代码),您正在直接生成点,而不需要增量步骤。相反,如果没有巧妙的索引技术,您对三角形凹凸特征进行了硬编码,该特征将无法在下一级分形递归中正常工作。在您的情况下,即使在相同级别的递归中它也会停止正常工作(在下一行,因为它的方向不同,您不是在旋转而是对功能进行硬编码)。

于 2019-05-25T07:49:38.123 回答
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据我所知,基本的科赫曲线以一条线开始,将步长分成三部分,并在中间放置一个等边三角形:

在此处输入图像描述

如果您有兴趣,那里有不同的变化,但对于基本的科赫曲线,您可以从p1, p2, p3, pt and start您绘制的两个点开始,然后分别计算其余的点。在每次迭代中,您可以更深一层。

于 2019-05-22T22:05:16.983 回答