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      編程模擬自然(三):更好的靜態(tài)樹算法

      序·吳剛伐桂篇

        舊言月中有桂,有蟾蜍,故異書言,月桂高五百丈,下有一人常斫之,樹創(chuàng)隨合。 

        (前情提要:元通過天闕裂縫離開了他所在的世界...)  

        “汪...”一聲猿嘯從天際傳來。

        吳剛抬頭看了看天,沒有發(fā)現(xiàn)什么,只當(dāng)是出現(xiàn)了幻聽。

      第零章 提出問題

        元通過細(xì)致地觀察與思考,他發(fā)現(xiàn)月桂樹是另外一種生長方式,和自己在伊甸園里種的完全不同。

      圖3-1 程序渲染隨機(jī)樹

        “這顆樹的全稱為 Graphics User Interface Tree,中文簡稱:桂樹。”

      第一章 作出假設(shè)

        元用假設(shè)解開了自己的疑惑:每個樹枝都是一個獨(dú)立的結(jié)點(diǎn),它可以向上再生長 n 個樹枝結(jié)點(diǎn)。

      圖3-2 較少枝干的樹

      第二章 制定計(jì)劃

        元立即制定了實(shí)現(xiàn)假設(shè)的方案。

        樹枝生長步驟

        首先,長出第一個樹枝(樹干)

        然后,每個樹枝的頂部長出不少于一個樹枝

        其中,每個樹枝的粗為上一層 0.618 倍,長度為上一層的 0.618*random(1) 倍

        最終,重復(fù)第二步,直至樹枝不能更細(xì),或者迭代深度達(dá)到上限

      圖3-3 光禿的樹

      第三章 實(shí)踐檢驗(yàn)

        元想到:實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。

        每個樹枝的頂部用一個向量表示,生長出的子樹枝旋轉(zhuǎn)一定角度并改變模長即可。

      Imports System.Numerics
      Imports EDGameEngine.Core.Utilities
      ''' <summary>
      ''' 樹節(jié)點(diǎn)
      ''' </summary>
      Public Class TreeNode
          ''' <summary>
          ''' 相對位置
          ''' </summary>
          Public Property Location As Vector2
          ''' <summary>
          ''' 絕對位置
          ''' </summary>
          Public Property RealLocation As Vector2
          ''' <summary>
          ''' 長度
          ''' </summary>
          Public Property Length As Single
          ''' <summary>
          ''' 層級
          ''' </summary>
          Public Property Rank As Integer
          ''' <summary>
          ''' 父級
          ''' </summary>
          Public Property Parent As TreeNode
          ''' <summary>
          ''' 子集
          ''' </summary>
          Public Property Children As New List(Of TreeNode)
          ''' <summary>
          ''' 花集
          ''' </summary>
          Public Property Flowers As New List(Of Flower)
          ''' <summary>
          ''' 中折角度
          ''' </summary>
          Public Property MidRotateAngle As Single
          ''' <summary>
          ''' 生長比例
          ''' </summary>
          Public Property Percent As Single
          ''' <summary>
          ''' 凋零比例
          ''' </summary>
          Public Property DiePercent As Single
      
          Public Shared Property Rnd As New Random
      
          ''' <summary>
          ''' 創(chuàng)建并初始化一個實(shí)例
          ''' </summary>
          Public Sub New(location As Vector2, length As Single, rank As Integer)
              Me.Location = location
              Me.Location.SetMag(length)
              Me.Length = length
              Me.Rank = rank
              Me.MidRotateAngle = CSng(Rnd.NextDouble)
          End Sub
      End Class

        “把樹畫出來就知道結(jié)果了。”

      第四章 得出結(jié)論

        樹長成了,元打算撰寫一篇探究實(shí)驗(yàn)報告。

        “這片天地與我創(chuàng)造的世界確實(shí)不一樣,竟然長成這副樣子。”元有些郁悶。

      圖3-4 水墨樹

      后記

        “哼哼,終于逮住你了。”

        ...

        “我問你話,你可要老實(shí)回答。”

        “First Name,Second Name?今年幾歲?”

        “我只有乳名‘無名兒’,已是總角之齡。”

        ...

        “你爸是誰?”

        “爹爹是大英雄,不過我卻從來沒見過。”

        “那你媽呢?”

        “哼,我娘可是廣寒宮中的仙子,你休得欺負(fù)我。”

      附錄

        預(yù)知后情,且看下回分解。了解更多請瀏覽目錄導(dǎo)航

      posted @ 2015-12-27 21:15  ExperDot  閱讀(1503)  評論(4)    收藏  舉報
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