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 static inline double sqr(double x)
  32 {
  33     return x * x;
  34 }
  35
  36 static int check_point(parameters& p, double cr, double ci)
  37 {
  38     double zr2, zi2;
  39     zi2 = sqr(ci);
  40     if (sqr(cr + 1) + zi2 < 1.0 / 16.0)
  41         return p.maxiter;
  42     double x4 = cr - 1.0 / 4.0;
  43     double q = sqr(x4) + zi2;
  44     if (q * (q + x4) < zi2 / 4.0)
  45         return p.maxiter;
  46     zr2 = sqr(cr);
  47     double zr = cr;
  48     double zi = ci;
  49     int i;
  50     for (i = 0 ; i < p.maxiter && zr2 + zi2 < 4 ; i++) {
  51         zi = 2 * zr * zi + ci;
  52         zr = zr2 - zi2 + cr;
  53         zr2 = sqr(zr);
  54         zi2 = sqr(zi);
  55     }
  56     return i;
  57 }
  58
  59 // int check_point(parameters& p, int x, int y)
  60 // {
  61 //     double cr = p.Rmin + x * p.Rscale;
  62 //     double ci = p.Imax - y * p.Iscale;
  63 //     return check_point(p, cr, ci);
  64 // }
  65
  66 static void set_color(DrawingWindow& w, parameters& p, int i)
  67 {
  68     double rouge, vert, bleu;
  69     if (i >= p.maxiter) {
  70         rouge = vert = bleu = 0.0;
  71     } else {
  72         int ii = (p.maxiter - 1 - i) % 96;
  73         if (ii < 32) {
  74             // vert -> bleu
  75             bleu = ii / 32.0;
  76             vert = 1.0 - bleu;
  77             rouge = 0.0;
  78         } else if (ii < 64) {
  79             // bleu -> rouge
  80             rouge = (ii - 32) / 32.0;
  81             bleu = 1.0 - rouge;
  82             vert = 0.0;
  83         } else {
  84             // rouge -> vert
  85             vert = (ii - 64) / 32.0;
  86             rouge = 1.0 - vert;
  87             bleu = 0.0;
  88         }
  89     }
  90     w.setColor(rouge, vert, bleu);
  91 }
  92
  93 // Fonction de dessin de l'ensemble de Madelbrot, dans la zone
  94 // spécifiée, et avec la précision souhgaitée.
  95 static void do_mandel(DrawingWindow& w, parameters& p)
  96 {
  97     int x, y;                   // le pixel considéré
  98     double cr, ci;              // le complexe correspondant
  99
 100     for (y = 0 ; y < w.height ; y++) {
 101         ci = p.Imax - y * p.Iscale;
 102         cr = p.Rmin;
 103         int x0 = 0;
 104         int i0 = check_point(p, cr, ci);
 105         for (x = 1 ; x < w.width ; x++) {
 106             cr = p.Rmin + x * p.Rscale;
 107             int i = check_point(p, cr, ci);
 108             if (i != i0) {
 109                 set_color(w, p, i0);
 110                 w.drawLine(x0, y, x - 1, y);
 111                 i0 = i;
 112                 x0 = x;
 113             }
 114         }
 115         set_color(w, p, i0);
 116         w.drawLine(x0, y, w.width - 1, y);
 117     }
 118 }
 119
 120 // Fonction de dessin principale, calcule la zone d'intérêt, appelle
 121 // do_mandel(), pour dessiner l'ensemle, et permet le zoom.
 122 static void mandel(DrawingWindow &w)
 123 {
 124     parameters p = initial_parameters;
 125     while (1) {
 126         p.Rscale = (p.Rmax - p.Rmin) / (w.width - 1);
 127         p.Iscale = (p.Imax - p.Imin) / (w.height - 1);
 128         do_mandel(w, p);
 129
 130         w.setColor("white");
 131         w.drawText(5, 5, "Cliquer sur l'image pour zoomer");
 132
 133         int x, y;
 134         int button;
 135         w.waitMousePress(x, y, button);
 136
 137         // calcul des coordonnées du point cliqué
 138         double Tr = p.Rmin + x * p.Rscale;
 139         double Ti = p.Imax - y * p.Rscale;
 140
 141         // calcul de la nouvelle zone d'intérêt :
 142         // zoom ×2 en direction du point cliqué
 143         const int zoom = 2;
 144         double Rmin2 = p.Rmin / zoom;
 145         double Rmax2 = p.Rmax / zoom;
 146         double Imin2 = p.Imin / zoom;
 147         double Imax2 = p.Imax / zoom;
 148         double Rshift = Tr - (Rmin2 + Rmax2) / 2;
 149         double Ishift = Ti - (Imin2 + Imax2) / 2;
 150         Rmin2 += Rshift;
 151         Rmax2 += Rshift;
 152         Imin2 += Ishift;
 153         Imax2 += Ishift;
 154
 155         // affichage d'un rectangle autour de la nouvelle zone d'intérêt
 156         w.setColor("white");
 157         w.drawRect((Rmin2 - p.Rmin) / p.Rscale, (p.Imax - Imin2) / p.Iscale,
 158                    (Rmax2 - p.Rmin) / p.Rscale, (p.Imax - Imax2) / p.Iscale);
 159
 160         p.Rmin = Rmin2;
 161         p.Rmax = Rmax2;
 162         p.Imin = Imin2;
 163         p.Imax = Imax2;
 164     }
 165 }
 166
 167 int main(int argc, char *argv[])
 168 {
 169     QApplication app(argc, argv);
 170     DrawingWindow win(mandel, 800, 800);
 171     win.show();
 172     return app.exec();
 173 }