Снежинка Коха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Екатеринбург

2015

Уральский Федеральный университет

имени первого Президента России Б.Н.Ельцина ИРИТ-РТФ Кафедра информационных технологий

ОТЧЕТ

по дисциплине: Программирование графических приложений

Лабораторная работа №1

«Снежинка Коха»



Цель

Реализовать построение Снежинки Коха в трехмерном пространстве на языке С#, используя функции библиотеки OpenGl.

Задание

Создать трёхмерную сцену. В плоскости Z=0 построить фрактальную кривую Коха на правильном многоугольнике (треугольнике, квадрате, пятиугольнике и т.д.) Центр многоугольника расположить в начале координат. В качестве «затравки» использовать треугольник. Поворачивая рассчитанную кривую по одной из осей трёхмерной системы координат получить тело вращения фрактальной кривой. Изменяя количество итераций для фрактала, получить объекты разной формы.

Реализация лабораторной работы

Для реализации данной программы использовались специализированные графические библиотеки, такие как: -Tao.OpenGl; -Tao.Platform;

Так же было спроектировано окно формы, путем добавления элемента SimpleOpenGlControl, отвечающего за визуализацию описанного алгоритма.

Примитивы были созданы при помощи библиотеки Tao.OpenGl:

Gl.glBegin(Gl.GL_LINES);

Gl.glVertex3d(xpos, ypos, 0);

Gl.glVertex3d(x, y, 0);

Gl.glEnd();

Объявленные переменные:

double length; - длина прямой

double xpos, ypos;- координаты 1 точки прямой

double x, y; - координаты 2 точки прямой

Метод Draw_Triangle задает начальные значения для фрактальной кривой и осуществляет чистку экрана, его перегрузка int kolvo задается в текстовом окне и соответствует количеству итераций



private void Draw_Triangle(int kolvo)

{

Gl.glClearColor(255, 255, 255, 1);

Gl.glClear(Gl.GL_COLOR_BUFFER_BIT | Gl.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

Gl.glLoadIdentity();

double dir = 60;

x = -0.7;

y = -0.5;

xpos = 0;

ypos = 0;

length = 1.3;

anT.Invalidate();

Fractal_1(dir, length, kolvo);

dir -= 120;

Fractal_1(dir, length, kolvo);

dir -= 120;

Fractal_1(dir, length, kolvo);

}

Метод Fractal_1 вызывается из метода Draw_Triangle и ведет рекурсивные вычисления координат отрезка

private void Fractal_1(double dir, double length, int kolvo)

{

xpos = x;

ypos = y;

double dirRad = dir / 180 * Math.PI;

if (kolvo == 0)

{

x = x + length * Math.Cos(dirRad);

y = y + length * Math.Sin(dirRad);

Gl.glEnable(Gl.GL_COLOR_MATERIAL);

Gl.glColor3f(1, 0, 0);

Gl.glBegin(Gl.GL_LINES);

Gl.glVertex3d(xpos, ypos, 0);

Gl.glVertex3d(x, y, 0);

Gl.glEnd();

xpos = x;

ypos = y;

Gl.glPopMatrix();

anT.Invalidate();

return;

}

else

{

kolvo--;

length = length / 3;

Fractal_1(dir, length, kolvo);

dir = dir + 60;

Fractal_1(dir, length, kolvo);

dir = dir - 120;

Fractal_1(dir, length, kolvo);

dir = dir + 60;

Fractal_1(dir, length, kolvo);

}

}

Код

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.ComponentModel;

using System.Data;

using System.Drawing;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Windows.Forms;

using Tao.OpenGl;

using Tao.FreeGlut;

using Tao.Platform.Windows;

namespace WindowsFormsApplication10

{

public partial class Form1 : Form

{

double length;

double x, y;

double xpos, ypos;

public Form1()

{

InitializeComponent();

anT.InitializeContexts();

}

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)

{

Draw_Triangle(int.Parse(textBox1.Text));

}

private void button2_Click(object sender, EventArgs e)

{

Application.Exit();

}

private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)

{

Gl.glClearColor(255, 255, 255, 1);

Gl.glEnable(Gl.GL_DEPTH_TEST);

}

private void Draw_Triangle(int kolvo)

{

Gl.glClearColor(255, 255, 255, 1);

Gl.glClear(Gl.GL_COLOR_BUFFER_BIT | Gl.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

Gl.glLoadIdentity();

double dir = 60;

x = -0.7;

y = -0.5;

xpos = 0;

ypos = 0;

length = 1.3;

anT.Invalidate();

Fractal_1(dir, length, kolvo);

dir -= 120;

Fractal_1(dir, length, kolvo);

dir -= 120;

Fractal_1(dir, length, kolvo);

}

private void Fractal_1(double dir, double length, int kolvo)

{

xpos = x;

ypos = y;

double dirRad = dir / 180 * Math.PI;

if (kolvo == 0)

{

x = x + length * Math.Cos(dirRad);

y = y + length * Math.Sin(dirRad);

Gl.glEnable(Gl.GL_COLOR_MATERIAL);

Gl.glColor3f(1, 0, 0);

Gl.glBegin(Gl.GL_LINES);

Gl.glVertex3d(xpos, ypos, 0);

Gl.glVertex3d(x, y, 0);

Gl.glEnd();

xpos = x;

ypos = y;

Gl.glPopMatrix();

anT.Invalidate();

return;

}

else

{

kolvo--;

length = length / 3;

Fractal_1(dir, length, kolvo);

dir = dir + 60;

Fractal_1(dir, length, kolvo);

dir = dir - 120;

Fractal_1(dir, length, kolvo);

dir = dir + 60;

Fractal_1(dir, length, kolvo);

}

}

}

}



Результаты работы

Рис.1

Рис.2

Рис.3

Рис.4

Рис.5

Результат

При выполнении лабораторной работы, перед пользователем появляется окно среды разработки с областью вывода изображения, текстовым полем text_box и двумя кнопками: «Визуализация» и «Выход».

Пользователь может ввести число большее (рис.2-5) или равное 0 (рис.1) и запустить визуализацию нажатием соответствующей кнопки.

Для получения Снежинки Коха, соответствующей другому количеству итераций, необходимо изменить число в текстовом окне и нажать кнопку «Визуализация».

Для выхода из программы пользователь должен нажать кнопку «Выход».



Заключение

снежинка кох библиотека графический

В ходе данной лабораторной работы был реализован алгоритм построения Снежинки Коха с разным числом итераций и графически представлен в трехмерном пространстве при помощи библиотеки OpenGl.

В ходе работы были получены навыки работы в Windows Forms с использованием библиотек OpenGl. Была построена трехмерная сцена, изучены и применены необходимые операции для корректного отображения объекта в окне вывода.

Размещено на Allbest.ru