home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Chip 1998 November / Chip_1998-11_cd.bin / tema / Cafe / VCSAMPL.BIN / CLSFractal.java < prev    next >
Text File  |  1997-03-21  |  10KB  |  403 lines
  1. /*
  2.  * @(#)CLSFractal.java    1.1 97/03/21
  3.  *
  4.  * Copyright (c) 1994-1996 Sun Microsystems, Inc. All Rights Reserved.
  5.  *
  6.  * Sun grants you ("Licensee") a non-exclusive, royalty free, license to use,
  7.  * modify and redistribute this software in source and binary code form,
  8.  * provided that i) this copyright notice and license appear on all copies of
  9.  * the software; and ii) Licensee does not utilize the software in a manner
  10.  * which is disparaging to Sun.
  11.  *
  12.  * This software is provided "AS IS," without a warranty of any kind. ALL
  13.  * EXPRESS OR IMPLIED CONDITIONS, REPRESENTATIONS AND WARRANTIES, INCLUDING ANY
  14.  * IMPLIED WARRANTY OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE OR
  15.  * NON-INFRINGEMENT, ARE HEREBY EXCLUDED. SUN AND ITS LICENSORS SHALL NOT BE
  16.  * LIABLE FOR ANY DAMAGES SUFFERED BY LICENSEE AS A RESULT OF USING, MODIFYING
  17.  * OR DISTRIBUTING THE SOFTWARE OR ITS DERIVATIVES. IN NO EVENT WILL SUN OR ITS
  18.  * LICENSORS BE LIABLE FOR ANY LOST REVENUE, PROFIT OR DATA, OR FOR DIRECT,
  19.  * INDIRECT, SPECIAL, CONSEQUENTIAL, INCIDENTAL OR PUNITIVE DAMAGES, HOWEVER
  20.  * CAUSED AND REGARDLESS OF THE THEORY OF LIABILITY, ARISING OUT OF THE USE OF
  21.  * OR INABILITY TO USE SOFTWARE, EVEN IF SUN HAS BEEN ADVISED OF THE
  22.  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGES.
  23.  *
  24.  * This software is not designed or intended for use in on-line control of
  25.  * aircraft, air traffic, aircraft navigation or aircraft communications; or in
  26.  * the design, construction, operation or maintenance of any nuclear
  27.  * facility. Licensee represents and warrants that it will not use or
  28.  * redistribute the Software for such purposes.
  29.  */
  30.  
  31. import java.awt.event.*;
  32. import java.awt.Graphics;
  33. import java.util.Stack;
  34. import java.util.Vector;
  35.  
  36. /**
  37.  * A (not-yet) Context sensitive L-System Fractal applet class.
  38.  *
  39.  * The rules for the Context L-system are read from the java.applet.Applet's
  40.  * attributes and then the system is iteratively applied for the
  41.  * given number of levels, possibly drawing each generation as it
  42.  * is generated.  Note that the ContextLSystem class does not yet
  43.  * handle the lContext and rContext attributes, although this
  44.  * class is already designed to parse the '[' and ']' characters
  45.  * typically used in Context sensitive L-Systems.
  46.  *
  47.  * @author     Jim Graham
  48.  * @version     1.1f, 27 Mar 1995
  49.  */
  50. public class CLSFractal extends java.applet.Applet implements Runnable, MouseListener {
  51.     ContextLSystem cls;
  52.     int fractLevel = 1;
  53.     int repaintDelay = 50;
  54.     boolean incrementalUpdates;
  55.     float startAngle;
  56.     float rotAngle;
  57.     float Xmin;
  58.     float Xmax;
  59.     float Ymin;
  60.     float Ymax;
  61.     int border;
  62.     boolean normalizescaling;
  63.  
  64.     public void init() {
  65.     String s;
  66.     cls = new ContextLSystem(this);
  67.     addMouseListener(this);
  68.     s = getParameter("level");
  69.     if (s != null) fractLevel = Integer.parseInt(s);
  70.     s = getParameter("incremental");
  71.     if (s != null) incrementalUpdates = s.equals("true");
  72.     s = getParameter("delay");
  73.     if (s != null) repaintDelay = Integer.parseInt(s);
  74.     s = getParameter("startAngle");
  75.     if (s != null) startAngle = Float.valueOf(s).floatValue();
  76.     s = getParameter("rotAngle");
  77.     if (s != null) rotAngle = Float.valueOf(s).floatValue();
  78.     rotAngle = rotAngle / 360 * 2 * 3.14159265358f;
  79.     s = getParameter("border");
  80.     if (s != null) border = Integer.parseInt(s);
  81.     s = getParameter("normalizescale");
  82.     if (s != null) normalizescaling = s.equals("true");
  83.     }
  84.  
  85.     Thread kicker;
  86.  
  87.     public void run() {
  88.     Thread me = Thread.currentThread();
  89.     boolean needsRepaint = false;
  90.     while (kicker == me && cls.getLevel() < fractLevel) {
  91.         cls.generate();
  92.         if (kicker == me && incrementalUpdates) {
  93.         repaint();
  94.         try {Thread.sleep(repaintDelay);} catch (InterruptedException e){}
  95.         } else {
  96.         needsRepaint = true;
  97.         }
  98.     }
  99.     if (kicker == me) {
  100.         kicker = null;
  101.         if (needsRepaint) {
  102.         repaint();
  103.         }
  104.     }
  105.     }
  106.  
  107.     public void start() {
  108.     kicker = new Thread(this);
  109.     kicker.start();
  110.     }
  111.  
  112.     public void stop() {
  113.     kicker = null;
  114.     }
  115.  
  116.   public void mousePressed(MouseEvent e) {
  117.  
  118.   }
  119.  
  120.   public void mouseReleased(MouseEvent e) {
  121.     e.consume();
  122.     cls = new ContextLSystem(this);
  123.     savedPath = null;
  124.     start();
  125.   }
  126.  
  127.   public void mouseEntered(MouseEvent e) {
  128.   }
  129.  
  130.   public void mouseExited(MouseEvent e) {
  131.   }
  132.  
  133.   public void mouseClicked(MouseEvent e) {
  134.   }
  135.  
  136.     String savedPath;
  137.  
  138.     public void paint(Graphics g) {
  139.     String fractalPath = cls.getPath();
  140.     if (fractalPath == null) {
  141.         super.paint(g);
  142.         return;
  143.     }
  144.     if (savedPath == null || !savedPath.equals(fractalPath)) {
  145.         savedPath = fractalPath;
  146.         render(null, fractalPath);
  147.     }
  148.  
  149.     for (int i = 0; i < border; i++) {
  150.         g.draw3DRect(i, i, getSize().width - i * 2, getSize().height - i * 2,false);
  151.     }
  152.     render(g, fractalPath);
  153.     }
  154.  
  155.     void render(Graphics g, String path) {
  156.     Stack turtleStack = new Stack();
  157.     CLSTurtle turtle;
  158.  
  159.     if (g == null) {
  160.         Xmin = 1E20f;
  161.         Ymin = 1E20f;
  162.         Xmax = -1E20f;
  163.         Ymax = -1E20f;
  164.         turtle = new CLSTurtle(startAngle, 0, 0, 0, 0, 1, 1);
  165.     } else {
  166.         float frwidth = Xmax - Xmin;
  167.         if (frwidth == 0)
  168.         frwidth = 1;
  169.         float frheight = Ymax - Ymin;
  170.         if (frheight == 0)
  171.         frheight = 1;
  172.         float xscale = (getSize().width - border * 2 - 1) / frwidth;
  173.         float yscale = (getSize().height - border * 2 - 1) / frheight;
  174.         int xoff = border;
  175.         int yoff = border;
  176.         if (normalizescaling) {
  177.         if (xscale < yscale) {
  178.             yoff += ((getSize().height - border * 2)
  179.                  - ((Ymax - Ymin) * xscale)) / 2;
  180.             yscale = xscale;
  181.         } else if (yscale < xscale) {
  182.             xoff += ((getSize().width - border * 2)
  183.                  - ((Xmax - Xmin) * yscale)) / 2;
  184.             xscale = yscale;
  185.         }
  186.         }
  187.         turtle = new CLSTurtle(startAngle, 0 - Xmin, 0 - Ymin,
  188.                    xoff, yoff, xscale, yscale);
  189.     }
  190.  
  191.     for (int pos = 0; pos < path.length(); pos++) {
  192.         switch (path.charAt(pos)) {
  193.         case '+':
  194.         turtle.rotate(rotAngle);
  195.         break;
  196.         case '-':
  197.         turtle.rotate(-rotAngle);
  198.         break;
  199.         case '[':
  200.         turtleStack.push(turtle);
  201.         turtle = new CLSTurtle(turtle);
  202.         break;
  203.         case ']':
  204.         turtle = (CLSTurtle) turtleStack.pop();
  205.         break;
  206.         case 'f':
  207.         turtle.jump();
  208.         break;
  209.         case 'F':
  210.         if (g == null) {
  211.             includePt(turtle.X, turtle.Y);
  212.             turtle.jump();
  213.             includePt(turtle.X, turtle.Y);
  214.         } else {
  215.             turtle.draw(g);
  216.         }
  217.         break;
  218.         default:
  219.         break;
  220.         }
  221.     }
  222.     }
  223.  
  224.     void includePt(float x, float y) {
  225.     if (x < Xmin)
  226.         Xmin = x;
  227.     if (x > Xmax)
  228.         Xmax = x;
  229.     if (y < Ymin)
  230.         Ymin = y;
  231.     if (y > Ymax)
  232.         Ymax = y;
  233.     }
  234. }
  235.  
  236. /**
  237.  * A Logo turtle class designed to support Context sensitive L-Systems.
  238.  *
  239.  * This turtle performs a few basic maneuvers needed to support the
  240.  * set of characters used in Context sensitive L-Systems "+-fF[]".
  241.  *
  242.  * @author     Jim Graham
  243.  * @version     1.1f, 27 Mar 1995
  244.  */
  245. class CLSTurtle {
  246.     float angle;
  247.     float X;
  248.     float Y;
  249.     float scaleX;
  250.     float scaleY;
  251.     int xoff;
  252.     int yoff;
  253.  
  254.     public CLSTurtle(float ang, float x, float y,
  255.              int xorg, int yorg, float sx, float sy) {
  256.     angle = ang;
  257.     scaleX = sx;
  258.     scaleY = sy;
  259.     X = x * sx;
  260.     Y = y * sy;
  261.     xoff = xorg;
  262.     yoff = yorg;
  263.     }
  264.  
  265.     public CLSTurtle(CLSTurtle turtle) {
  266.     angle = turtle.angle;
  267.     X = turtle.X;
  268.     Y = turtle.Y;
  269.     scaleX = turtle.scaleX;
  270.     scaleY = turtle.scaleY;
  271.     xoff = turtle.xoff;
  272.     yoff = turtle.yoff;
  273.     }
  274.  
  275.     public void rotate(float theta) {
  276.     angle += theta;
  277.     }
  278.  
  279.     public void jump() {
  280.     X += (float) Math.cos(angle) * scaleX;
  281.     Y += (float) Math.sin(angle) * scaleY;
  282.     }
  283.  
  284.     public void draw(Graphics g) {
  285.     float x = X + (float) Math.cos(angle) * scaleX;
  286.     float y = Y + (float) Math.sin(angle) * scaleY;
  287.     g.drawLine((int) X + xoff, (int) Y + yoff,
  288.            (int) x + xoff, (int) y + yoff);
  289.     X = x;
  290.     Y = y;
  291.     }
  292. }
  293.  
  294. /**
  295.  * A (non-)Context sensitive L-System class.
  296.  *
  297.  * This class initializes the rules for Context sensitive L-Systems
  298.  * (pred, succ, lContext, rContext) from the given java.applet.Applet's attributes.
  299.  * The generate() method, however, does not (yet) apply the lContext
  300.  * and rContext parts of the rules.
  301.  *
  302.  * @author     Jim Graham
  303.  * @version     1.1f, 27 Mar 1995
  304.  */
  305. class ContextLSystem {
  306.     String axiom;
  307.     Vector rules = new Vector();
  308.     int level;
  309.  
  310.     public ContextLSystem(java.applet.Applet app) {
  311.     axiom = app.getParameter("axiom");
  312.     int num = 1;
  313.     while (true) {
  314.         String pred = app.getParameter("pred"+num);
  315.         String succ = app.getParameter("succ"+num);
  316.         if (pred == null || succ == null) {
  317.         break;
  318.         }
  319.         rules.addElement(new CLSRule(pred, succ,
  320.                      app.getParameter("lContext"+num),
  321.                      app.getParameter("rContext"+num)));
  322.         num++;
  323.     }
  324.     currentPath = new StringBuffer(axiom);
  325.     level = 0;
  326.     }
  327.  
  328.     public int getLevel() {
  329.     return level;
  330.     }
  331.  
  332.     StringBuffer currentPath;
  333.  
  334.     public synchronized String getPath() {
  335.     return ((currentPath == null) ? null : currentPath.toString());
  336.     }
  337.  
  338.     private synchronized void setPath(StringBuffer path) {
  339.     currentPath = path;
  340.     level++;
  341.     }
  342.  
  343.     public void generate() {
  344.     StringBuffer newPath = new StringBuffer();
  345.     int pos = 0;
  346.     while (pos < currentPath.length()) {
  347.         CLSRule rule = findRule(pos);
  348.         if (rule == null) {
  349.         newPath.append(currentPath.charAt(pos));
  350.         pos++;
  351.         } else {
  352.         newPath.append(rule.succ);
  353.         pos += rule.pred.length();
  354.         }
  355.     }
  356.     setPath(newPath);
  357.     }
  358.  
  359.     public CLSRule findRule(int pos) {
  360.     for (int i = 0; i < rules.size(); i++) {
  361.         CLSRule rule = (CLSRule) rules.elementAt(i);
  362.         if (rule.matches(currentPath, pos)) {
  363.         return rule;
  364.         }
  365.     }
  366.     return null;
  367.     }
  368. }
  369.  
  370. /**
  371.  * A Context sensitive L-System production rule.
  372.  *
  373.  * This class encapsulates a production rule for a Context sensitive
  374.  * L-System (pred, succ, lContext, rContext).
  375.  * The matches() method, however, does not (yet) verify the lContext
  376.  * and rContext parts of the rule.
  377.  *
  378.  * @author     Jim Graham
  379.  * @version     1.1f, 27 Mar 1995
  380.  */
  381. class CLSRule {
  382.     String pred;
  383.     String succ;
  384.     String lContext;
  385.     String rContext;
  386.  
  387.     public CLSRule(String p, String d, String l, String r) {
  388.     pred = p;
  389.     succ = d;
  390.     lContext = l;
  391.     rContext = r;
  392.     }
  393.  
  394.     public boolean matches(StringBuffer sb, int pos) {
  395.     if (pos + pred.length() > sb.length()) {
  396.         return false;
  397.     }
  398.     char cb[] = new char[pred.length()];
  399.     sb.getChars(pos, pos + pred.length(), cb, 0);
  400.     return pred.equals(new String(cb));
  401.     }
  402. }
  403.