mandel/mandel.cpp

   1 #include <DrawingWindow.h>
   2 #include <QApplication>
   3 #include <iostream>
   4 #include <unistd.h>
   5 #include <sys/types.h>
   6 #include <sys/wait.h>
   7
   8 struct parameters {
   9     // nombre max d'itérations
  10     int maxiter;
  11     // zone d'intérêt par défaut
  12     double Rmin;
  13     double Rmax;
  14     double Imin;
  15     double Imax;
  16     // facteur d'échelle
  17     double Rscale;
  18     double Iscale;
  19 };
  20
  21 const parameters initial_parameters = {
  22     1000,                       // maxiter
  23     -2.05,                      // Rmin
  24     0.55,                       // Rmax
  25     -1.3,                       // Imin
  26     1.3,                        // Imax
  27     0.0,                        // Rscale
  28     0.0,                        // Iscale
  29 };
  30
  31 int check_point(parameters& p, double cr, double ci)
  32 {
  33     double zr = 0.0;
  34     double zi = 0.0;
  35     double zr2 = 0.0;
  36     double zi2 = 0.0;
  37     int i;
  38     for (i = 0 ; zr2 + zi2 < 4 && i < p.maxiter; i++) {
  39         zi = 2 * zr * zi + ci;
  40         zr = zr2 - zi2 + cr;
  41         zr2 = zr * zr;
  42         zi2 = zi * zi;
  43     }
  44     return i;
  45 }
  46
  47 // int check_point(parameters& p, int x, int y)
  48 // {
  49 //     double cr = p.Rmin + x * p.Rscale;
  50 //     double ci = p.Imax - y * p.Iscale;
  51 //     return check_point(p, cr, ci);
  52 // }
  53
  54 void set_color(DrawingWindow& w, parameters& p, int i)
  55 {
  56     double rouge, vert, bleu;
  57     if (i >= p.maxiter) {
  58         rouge = vert = bleu = 0.0;
  59     } else {
  60         int ii = (p.maxiter - 1 - i) % 96;
  61         if (ii < 32) {
  62             // vert -> bleu
  63             bleu = ii / 32.0;
  64             vert = 1.0 - bleu;
  65             rouge = 0.0;
  66         } else if (ii < 64) {
  67             // bleu -> rouge
  68             rouge = (ii - 32) / 32.0;
  69             bleu = 1.0 - rouge;
  70             vert = 0.0;
  71         } else {
  72             // rouge -> vert
  73             vert = (ii - 64) / 32.0;
  74             rouge = 1.0 - vert;
  75             bleu = 0.0;
  76         }
  77     }
  78     w.setColor(rouge, vert, bleu);
  79 }
  80
  81 // Fonction de dessin de l'ensemble de Madelbrot, dans la zone
  82 // spécifiée, et avec la précision souhgaitée.
  83 void do_mandel(DrawingWindow& w, parameters& p)
  84 {
  85     int x, y;                   // le pixel considéré
  86     double cr, ci;              // le complexe correspondant
  87     int iprev = -1;
  88
  89     int kmax = 16;
  90     for (int k = kmax ; k != 0 ; k /= 2) {
  91         int kk = 2 * k;
  92         double ar = k * p.Rscale;
  93         double ai = k * p.Iscale;
  94         cr = p.Rmin;
  95         for (x = 0 ; x < w.width ; x += k) {
  96             ci = p.Imax;
  97             for (y = 0 ; y < w.height ; y += k) {
  98                 if (x % kk != 0 || y % kk != 0 || k == kmax) {
  99                     int i = check_point(p, cr, ci);
 100                     if (i != iprev) {
 101                         set_color(w, p, i);
 102                         iprev = 1;
 103                     }
 104                     if (k > 2) {
 105                         w.fillRect(x, y, x + k - 1, y + k - 1);
 106                     } else {
 107                         w.drawPoint(x, y);
 108                         if (k == 2) {
 109                             w.drawPoint(x + 1, y);
 110                             w.drawPoint(x, y + 1);
 111                             w.drawPoint(x + 1, y + 1);
 112                         }
 113                     }
 114                 }
 115                 ci -= ai;
 116             }
 117             cr += ar;
 118         }
 119     }
 120 }
 121
 122 // Fonction de dessin principale, calcule la zone d'intérêt, appelle
 123 // do_mandel(), pour dessiner l'ensemle, et permet le zoom.
 124 void mandel(DrawingWindow &w)
 125 {
 126     parameters p = initial_parameters;
 127     while (1) {
 128         p.Rscale = (p.Rmax - p.Rmin) / (w.width - 1);
 129         p.Iscale = (p.Imax - p.Imin) / (w.height - 1);
 130         do_mandel(w, p);
 131
 132         w.setColor("white");
 133         w.drawText(5, 5, "Cliquer sur l'image pour zoomer");
 134
 135         int x, y;
 136         int button;
 137         w.waitMousePress(x, y, button);
 138
 139         // calcul des coordonnées du point cliqué
 140         double Tr = p.Rmin + x * p.Rscale;
 141         double Ti = p.Imax - y * p.Rscale;
 142
 143         // calcul de la nouvelle zone d'intérêt :
 144         // zoom ×2 en direction du point cliqué
 145         const int zoom = 2;
 146         double Rmin2 = p.Rmin / zoom;
 147         double Rmax2 = p.Rmax / zoom;
 148         double Imin2 = p.Imin / zoom;
 149         double Imax2 = p.Imax / zoom;
 150         double Rshift = Tr - (Rmin2 + Rmax2) / 2;
 151         double Ishift = Ti - (Imin2 + Imax2) / 2;
 152         Rmin2 += Rshift;
 153         Rmax2 += Rshift;
 154         Imin2 += Ishift;
 155         Imax2 += Ishift;
 156
 157         // affichage d'un rectangle autour de la nouvelle zone d'intérêt
 158         w.setColor("white");
 159         w.drawRect((Rmin2 - p.Rmin) / p.Rscale, (p.Imax - Imin2) / p.Iscale,
 160                    (Rmax2 - p.Rmin) / p.Rscale, (p.Imax - Imax2) / p.Iscale);
 161
 162         p.Rmin = Rmin2;
 163         p.Rmax = Rmax2;
 164         p.Imin = Imin2;
 165         p.Imax = Imax2;
 166     }
 167 }
 168
 169 int main(int argc, char *argv[])
 170 {
 171     QApplication app(argc, argv);
 172     DrawingWindow win(mandel, 800, 800);
 173     win.show();
 174     return app.exec();
 175 }