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Tree.cpp
资源名称：XLT.rar　[点击查看]
上传用户：yunyi28
上传日期：2021-04-25
资源大小：6978k
文件大小：8k
源码类别：

分形几何

开发平台：

Visual C++

Tree.cpp：源码内容
  2. #include "Tree.h"
  3. #include <math.h>
  4. #include <windows.h>
  5. #include <gl/gl.h>
  6. #include <time.h>
  7. #include "Data.h"
  8. #define  PI 3.14159
  16. Tree::Tree(void)
  17. {
  18. bCount = 0;
  19. }
  21. Tree::~Tree(void)
  22. {
  23. // if(branch) delete[] branch;
  24. }
  26. void Tree::InitTree(TreeInfo *i)
  27. {
  28. info = i;
  31. }
  33. void Tree::InitTreeInfo()
  34. {
  35. int i;
  36. string formtree;
  38. // srand(time(0));
  40. //info->base[]为字符串数组（生成规则集），numbase为规则个数此处随机选择初始图
  41. formtree  = info->base[rand() % info->numBase] ;
  42. info->tree.clear ();
  43. //////////////////////////////////////////////////////////////
  45. //循环depth次
  46. for ( i = 0 ; i < info->depth ; ++i)
  47. {
  48. int curlen = formtree.length();
  49. int j = 0 ;
  50. while (j < curlen)
  51. {
  52. /*扫描初始字符串（初始图），遇到'F'将在base中随机选择字符串（生成元）替代
  53. 遇到'['']''-''+'将有初始字符串替代*/
  54. if(formtree[j] == 'F')
  55. info->tree += info->base[rand()%info->numBase];
  56. else
  57. info->tree += formtree[j] ;
  58. ++j;
  59. }
  60.  
  61. formtree = info->tree ;//生成表达式
  62.  
  63. info->tree.clear ();
  64. }
  66. info->tree = formtree ;
  67. }
  69. void Tree::BuildTree()
  70. {
  71. //如果tree为空，返回
  72. if(info->tree.empty())
  73. return ;
  74. else 
  75. {
  76. TreeNode stack[STACK_SIZE];
  77. TreeNode curNode,nextNode;
  78. int stackpushpos = 0;
  79. int i;
  81. for(i=0;i<MAX_BRANCH;branch[i++].leaf = false);
  83. //设置curNode
  84. curNode.position.x = curNode.position.y = curNode.position.z = 0;
  85. curNode.alpha = curNode.beta = 0;
  86. curNode.r = info->r;
  87. curNode.length = info->l;
  89. int treelength = info->tree.length();
  90. i = -1;
  92. while (i++<treelength)
  93. {
  94. switch(info->tree[i])
  95. {
  96. case 'F'://向前绘制树干或树枝
  97. nextNode.position.x = 
  98. curNode.position.x + 
  99. curNode.length*sin(curNode.alpha* PI /180)*cos(curNode.beta* PI /180);
  100. nextNode.position.z = 
  101. curNode.position.z + 
  102. curNode.length*sin(curNode.alpha* PI /180)*sin(curNode.beta* PI /180);
  103. nextNode.position.y = 
  104. curNode.position.y + 
  105. curNode.length*cos(curNode.alpha* PI /180);
  106. nextNode.alpha = curNode.alpha;//与y轴的夹角
  107. nextNode.beta = curNode.beta;//与x轴的夹角
  108. nextNode.r = curNode.r * info->rfade;//树枝半径的衰减率
  109. nextNode.length = curNode.length * info->lfade;//树枝长度的衰减率
  111. branch[bCount].begin = curNode;
  112. branch[bCount].end  = nextNode;
  113. bCount++;
  114. curNode = nextNode;
  115. break ;
  116. case '[':
  117. stack[stackpushpos] = curNode ;//压入当前点的状态，此处是赋值，而不是存储节点指针
  118. curNode.r *= info->bfade;//分支半径的衰减
  119. stackpushpos ++;//当前压入栈中点的数目
  120. break;
  121. case ']':
  122. branch[bCount-1].leaf = true;//即到达树枝尽头，绘制叶子
  123. curNode = stack[stackpushpos-1]; //恢复上一点的状态
  124. stackpushpos -- ;
  125. break;
  126. case '+':
  127. curNode.alpha += info->minAlpha + 
  128. rand()%(info->maxAlpha-info->minAlpha);//增加与y轴的夹角 40 ， 50 
  129. curNode.beta = 90+info->minBeta+ 
  130. rand()%(info->maxBeta-info->minBeta);//增加与x轴的夹角 0 ， 350
  131. break;
  132. case '-':
  133. curNode.alpha -= info->minAlpha + 
  134. rand()%(info->maxAlpha-info->minAlpha);//减少与y轴的夹角
  135. curNode.beta = 180+ info->minBeta+ 
  136. rand()%(info->maxBeta-info->minBeta);//减少与x轴的夹角
  137. break;
  138. default:
  139. ;
  140. }
  141. }
  142. branch[bCount-1].leaf = true;
  143. }
  144. for(int i=0;i<bCount;++i)
  145. ComputeBranchInfo(&branch[i]);
  146. }
  150. int Tree::RenderBranch(Branch *b)
  151. {
  152. glColor3f(1.0f,1.0f,0.0f);
  153. glBegin(GL_QUAD_STRIP);
  155. for(int i=0;i<=8;++i)
  156. {
  157. glTexCoord2f(0,i/8.0);
  158. glVertex3f(b->beginv[i].x,b->beginv[i].y,b->beginv[i].z);
  159. glTexCoord2f(1,i/8.0);
  160. glVertex3f(b->endv[i].x,b->endv[i].y,b->endv[i].z);
  161. }
  162. glEnd();
  164. return 16;
  165. }
  167. int Tree::RenderLeaves(Branch* b)
  168. {
  169. if(!b->leaf) return 0;
  172. glColor3f(1.0f,1.0f,1.0f);
  173. glBegin(GL_QUADS);
  174. glTexCoord2f(1,0);
  175. glVertex3f(b->pt[0].x,b->pt[0].y,b->pt[0].z);
  176. glTexCoord2f(1,1);
  177. glVertex3f(b->pt[1].x,b->pt[1].y,b->pt[1].z);
  178. glTexCoord2f(0,1);
  179. glVertex3f(b->pt[2].x,b->pt[2].y,b->pt[2].z);
  180. glTexCoord2f(0,0);
  181. glVertex3f(b->pt[3].x,b->pt[3].y,b->pt[3].z);
  182. glEnd();
  184. return 2;
  185. }
  187. int Tree::RenderTree()
  188. {
  189. if(bCount <= 0) return 0;
  191. int NumTrisRendered = 0;
  193. glPushMatrix();
  194. glTranslatef(center.x,center.y,center.z);
  196. glDisable(GL_BLEND);
  197. glAlphaFunc(GL_GREATER,0.0f);
  198. glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA,GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
  199. // glBlendFunc(GL_ONE_MINUS_DST_ALPHA,GL_DST_ALPHA);
  200. glDisable(GL_DEPTH_TEST);
  201. glEnable(GL_BLEND);
  202. glEnable(GL_ALPHA_TEST);
  203. // glEnable(GL_ALPHA_TEST);
  204. // glDisable(GL_SCISSOR_TEST);
  205. glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, bmptexture[0]);
  206. for(int i=0; i<bCount; ++i)
  207. NumTrisRendered += RenderBranch(&branch[i]);
  210. glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, bmptexture[3]); // Select The Mask Texture
  211. for(int i=0; i<bCount; ++i)
  212. NumTrisRendered += RenderLeaves(&branch[i]);// Done Drawing The Quad
  213. glEnable(GL_DEPTH_TEST);
  214. glDisable(GL_BLEND); 
  215. glDisable(GL_ALPHA_TEST);
  216. glPopMatrix();
  218. return NumTrisRendered;
  219. }
  221. void Tree::CallRenderList()
  222. {
  223. glCallList(list);
  224. }
  225. void Tree::ComputeBranchInfo(Branch* b)
  226. {
  227. //计算模拟树干的八边形的顶点
  229. float sqrtbr = sqrt(2.0)*b->begin.r/2; //树枝起始半径开方
  230. float sqrter = sqrt(2.0)*b->end.r/2; //树枝终止半径开方
  231. Vertex bp = b->begin.position; //起始位置
  232. Vertex ep = b->end.position; //终止位置
  233. float br = b->begin.r; //起始节点半径
  234. float er = b->end.r; //终止节点半径
  236. //用八边形模拟圆形
  237. b->beginv[0].x = bp.x;
  238. b->beginv[0].z = bp.z + br;
  239. b->beginv[0].y = bp.y;
  240. b->beginv[1].x = bp.x + sqrtbr;
  241. b->beginv[1].z = bp.z + sqrtbr;
  242. b->beginv[1].y = bp.y;
  243. b->beginv[2].x = bp.x + br;
  244. b->beginv[2].z = bp.z;
  245. b->beginv[2].y = bp.y;
  246. b->beginv[3].x = bp.x + sqrtbr;
  247. b->beginv[3].z = bp.z - sqrtbr;
  248. b->beginv[3].y = bp.y;
  249. b->beginv[4].x = bp.x;
  250. b->beginv[4].z = bp.z - br;
  251. b->beginv[4].y = bp.y;
  252. b->beginv[5].x = bp.x - sqrtbr;
  253. b->beginv[5].z = bp.z - sqrtbr;
  254. b->beginv[5].y = bp.y;
  255. b->beginv[6].x = bp.x- br;
  256. b->beginv[6].z = bp.z;
  257. b->beginv[6].y = bp.y;
  258. b->beginv[7].x = bp.x - sqrtbr;
  259. b->beginv[7].z = bp.z + sqrtbr;
  260. b->beginv[7].y = bp.y;
  261. b->beginv[8].x = bp.x;
  262. b->beginv[8].z = bp.z + br;
  263. b->beginv[8].y = bp.y;
  265. b->endv[0].x = ep.x;
  266. b->endv[0].z = ep.z + er;
  267. b->endv[0].y = ep.y;
  268. b->endv[1].x = ep.x + sqrter;
  269. b->endv[1].z = ep.z + sqrter;
  270. b->endv[1].y = ep.y;
  271. b->endv[2].x = ep.x + er;
  272. b->endv[2].z = ep.z;
  273. b->endv[2].y = ep.y;
  274. b->endv[3].x = ep.x + sqrter;
  275. b->endv[3].z = ep.z - sqrter;
  276. b->endv[3].y = ep.y;
  277. b->endv[4].x = ep.x;
  278. b->endv[4].z = ep.z - er;
  279. b->endv[4].y = ep.y;
  280. b->endv[5].x = ep.x - sqrter;
  281. b->endv[5].z = ep.z - sqrter;
  282. b->endv[5].y = ep.y;
  283. b->endv[6].x = ep.x- er;
  284. b->endv[6].z = ep.z;
  285. b->endv[6].y = ep.y;
  286. b->endv[7].x = ep.x - sqrter;
  287. b->endv[7].z = ep.z + sqrter;
  288. b->endv[7].y = ep.y;
  289. b->endv[8].x = ep.x;
  290. b->endv[8].z = ep.z + er;
  291. b->endv[8].y = ep.y;
  293. //计算树叶所对应的四边形顶点
  294. if(!b->leaf) return ;
  296. float x=b->end.position.x;
  297. float y=b->end.position.y;
  298. float z=b->end.position.z;
  299. float size = info->sizeleaf;
  300. float sqrt2 = sqrt(2.0)/2;
  301. float sqrt2s = sqrt(2.0)*size;
  302. float salpha = sin(b->end.alpha*PI/180);
  303. float calpha = cos(b->end.alpha*PI/180);
  304. float sbeta = sin(b->end.beta*PI/180);
  305. float cbeta = cos(b->end.beta*PI/180);
  307. //四个顶点坐标
  308. b->pt[0].x = x;
  309. b->pt[0].y = y;
  310. b->pt[0].z = z;
  311. b->pt[2].x = x+sqrt2s*salpha*cbeta;
  312. b->pt[2].y = y+sqrt2s*calpha;
  313. b->pt[2].z = z+sqrt2s*salpha*sbeta;
  314. b->pt[1].x = x+sqrt2s*salpha*cos((b->end.beta-45)* PI /180)/2;//(cbeta*sqrt2+sbeta*sqrt2)/2;
  315. b->pt[1].y = y/2+b->pt[2].y/2;
  316. b->pt[1].z = z+sqrt2s*salpha*sin((b->end.beta-45)* PI /180)/2;//(sbeta*sqrt2-cbeta*sqrt2)/2;
  317. b->pt[3].x = x+sqrt2s*salpha*cos((b->end.beta+45)* PI /180)/2;//(cbeta*sqrt2-sbeta*sqrt2)/2;
  318. b->pt[3].y = b->pt[1].y;
  319. b->pt[3].z = z+sqrt2s*salpha*sin((b->end.beta+45)* PI /180)/2;//(sbeta*sqrt2+cbeta*sqrt2)/2;
  321. }