MoreEx/Mandel.java

   1 class Mandel {
   2
   3     static class Parameters {
   4         // nombre max d'itérations
   5         int maxiter;
   6         // zone d'intérêt par défaut
   7         double Rmin;
   8         double Rmax;
   9         double Imin;
  10         double Imax;
  11         // facteur d'échelle
  12         double Rscale;
  13         double Iscale;
  14     }
  15
  16     static final Parameters initial_parameters;
  17     static {
  18         initial_parameters = new Parameters();
  19         initial_parameters.maxiter = 1000;
  20         initial_parameters.Rmin    = -2.05;
  21         initial_parameters.Rmax    = 0.55;
  22         initial_parameters.Imin    = -1.3;
  23         initial_parameters.Imax    = 1.3;
  24         initial_parameters.Rscale  = 0.0;
  25         initial_parameters.Iscale  = 0.0;
  26     }
  27
  28     static double sqr(double x)
  29     {
  30         return x * x;
  31     }
  32
  33     static int check_point(Parameters p, double cr, double ci)
  34     {
  35         double zr2, zi2;
  36         zi2 = sqr(ci);
  37         if (sqr(cr + 1) + zi2 < 1.0 / 16.0)
  38             return p.maxiter;
  39         double x4 = cr - 1.0 / 4.0;
  40         double q = sqr(x4) + zi2;
  41         if (q * (q + x4) < zi2 / 4.0)
  42             return p.maxiter;
  43         zr2 = sqr(cr);
  44         double zr = cr;
  45         double zi = ci;
  46         int i;
  47         for (i = 0 ; i < p.maxiter && zr2 + zi2 < 4 ; i++) {
  48             zi = 2 * zr * zi + ci;
  49             zr = zr2 - zi2 + cr;
  50             zr2 = sqr(zr);
  51             zi2 = sqr(zi);
  52         }
  53         return i;
  54     }
  55
  56     static void set_color(DrawingWindow w, Parameters p, int i)
  57     {
  58         float rouge, vert, bleu;
  59         if (i >= p.maxiter) {
  60             rouge = vert = bleu = 0.0f;
  61         } else {
  62             int ii = (p.maxiter - 1 - i) % 96;
  63             if (ii < 32) {
  64                 // vert -> bleu
  65                 bleu = ii / 32.0f;
  66                 vert = 1.0f - bleu;
  67                 rouge = 0.0f;
  68             } else if (ii < 64) {
  69                 // bleu -> rouge
  70                 rouge = (ii - 32) / 32.0f;
  71                 bleu = 1.0f - rouge;
  72                 vert = 0.0f;
  73             } else {
  74                 // rouge -> vert
  75                 vert = (ii - 64) / 32.0f;
  76                 rouge = 1.0f - vert;
  77                 bleu = 0.0f;
  78             }
  79         }
  80         w.setColor(rouge, vert, bleu);
  81     }
  82
  83     // Fonction de dessin de l'ensemble de Madelbrot, dans la zone
  84     // spécifiée, et avec la précision souhgaitée.
  85     static void do_mandel(DrawingWindow w, Parameters p)
  86     {
  87         int x, y;                   // le pixel considéré
  88         double cr, ci;              // le complexe correspondant
  89         for (y = 0 ; y < w.height ; y++) {
  90             ci = p.Imax - y * p.Iscale;
  91             cr = p.Rmin;
  92             int x0 = 0;
  93             int i0 = check_point(p, cr, ci);
  94             for (x = 1 ; x < w.width ; x++) {
  95                 cr = p.Rmin + x * p.Rscale;
  96                 int i = check_point(p, cr, ci);
  97                 if (i != i0) {
  98                     set_color(w, p, i0);
  99                     w.drawLine(x0, y, x - 1, y);
 100                     i0 = i;
 101                     x0 = x;
 102                 }
 103             }
 104             set_color(w, p, i0);
 105             w.drawLine(x0, y, w.width - 1, y);
 106         }
 107     }
 108
 109     // Fonction de dessin principale, calcule la zone d'intérêt, appelle
 110     // do_mandel(), pour dessiner l'ensemble, et permet le zoom.
 111     static void mandel(DrawingWindow w)
 112     {
 113         Parameters p = initial_parameters;
 114         while (true) {
 115             p.Rscale = (p.Rmax - p.Rmin) / (w.width - 1);
 116             p.Iscale = (p.Imax - p.Imin) / (w.height - 1);
 117             do_mandel(w, p);
 118             w.setColor("white");
 119             w.drawText(5, 15, "Cliquer sur l'image pour zoomer");
 120             w.waitMousePress();
 121             int x = w.getMouseX();
 122             int y = w.getMouseY();
 123             // calcul des coordonnées du point cliqué
 124             double Tr = p.Rmin + x * p.Rscale;
 125             double Ti = p.Imax - y * p.Rscale;
 126             // calcul de la nouvelle zone d'intérêt :
 127             // zoom ×2 en direction du point cliqué
 128             final int zoom = 2;
 129             double Rmin2 = p.Rmin / zoom;
 130             double Rmax2 = p.Rmax / zoom;
 131             double Imin2 = p.Imin / zoom;
 132             double Imax2 = p.Imax / zoom;
 133             double Rshift = Tr - (Rmin2 + Rmax2) / 2;
 134             double Ishift = Ti - (Imin2 + Imax2) / 2;
 135             Rmin2 += Rshift;
 136             Rmax2 += Rshift;
 137             Imin2 += Ishift;
 138             Imax2 += Ishift;
 139             // affichage d'un rectangle autour de la nouvelle zone d'intérêt
 140             w.setColor("white");
 141             w.drawRect((int)Math.round((Rmin2 - p.Rmin) / p.Rscale),
 142                        (int)Math.round((p.Imax - Imin2) / p.Iscale),
 143                        (int)Math.round((Rmax2 - p.Rmin) / p.Rscale),
 144                        (int)Math.round((p.Imax - Imax2) / p.Iscale));
 145             p.Rmin = Rmin2;
 146             p.Rmax = Rmax2;
 147             p.Imin = Imin2;
 148             p.Imax = Imax2;
 149         }
 150     }
 151
 152     public static void main(String[] args) {
 153         DrawingWindow w = new DrawingWindow("Mandelbrot' set", 800, 800);
 154         mandel(w);
 155     }
 156 }