卵パック風図形の描画

2017-12-01 Go

「プログラミング言語Go」の練習問題3.2の解答として、卵パック風図形を描画するプログラムを作成しました。「gopl.io/ch3/surface」のプログラムの関数fのところと、「zscale」のところを変更したものです。特に難しいテクニックなどは使わずに、結構うまくできたと思います。

// Copyright © 2016 Alan A. A. Donovan &amp; Brian W. Kernighan.
// License: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
// このプログラムは Alan A. A. Donovan &amp; Brian W. Kernighan による gopl.io/ch3/surface を
// 改変したものです。

// Exercise 3.2 (p.67)
// $ go run main.go &gt; a.svg
package main

import (
        "fmt"
        "math"
)

const (
        width, height = 600, 320            // canvas size in pixels
        cells         = 100                 // number of grid cells
        xyrange       = 5.0                 // axis ranges (-xyrange..+xyrange)
        xyscale       = width / 2 / xyrange // pixels per x or y unit
        zscale        = height * 0.2        // pixels per z unit
        angle         = math.Pi / 6         // angle of x, y axes (=30°)
)

var sin30, cos30 = math.Sin(angle), math.Cos(angle) // sin(30°), cos(30°)

func main() {
        fmt.Printf("&lt;svg xmlns='http://www.w3.org/2000/svg' "+
                "style='stroke: grey; fill: white; stroke-width: 0.7' "+
                "width='%d' height='%d'&gt;", width, height)
        for i := 0; i &lt; cells; i++ {
                for j := 0; j &lt; cells; j++ {
                        ax, ay := corner(i+1, j)
                        bx, by := corner(i, j)
                        cx, cy := corner(i, j+1)
                        dx, dy := corner(i+1, j+1)

                        fmt.Printf("&lt;polygon points='%g,%g %g,%g %g,%g %g,%g'/&gt;\n",
                                ax, ay, bx, by, cx, cy, dx, dy)
                }
        }
        fmt.Println("&lt;/svg&gt;")
}

func corner(i, j int) (float64, float64) {
        // Find point (x,y) at corner of cell (i,j).
        x := xyrange * (float64(i)/cells - 0.5)
        y := xyrange * (float64(j)/cells - 0.5)

        // Compute surface height z.
        z := f(x, y)

        // Project (x,y,z) isometrically onto 2-D SVG canvas (sx,sy).
        sx := width/2 + (x-y)*cos30*xyscale
        sy := height/2 + (x+y)*sin30*xyscale - z*zscale
        return sx, sy
}

// nearestは一番近い格子点への距離を返す関数
func nearest(x, y float64) float64 {
        sx := []float64{math.Floor(x), math.Ceil(x)}
        sy := []float64{math.Floor(y), math.Ceil(y)}
        nd := math.Inf(1)

        for _, ix := range sx {
                for _, iy := range sy {
                        d := math.Hypot(x-ix, y-iy)
                        if nd &gt; d {
                                nd = d
                        }
                }
        }

        return nd
}

// 卵パック型
func f(x, y float64) float64 {
        r := nearest(x, y)

        v := -math.Cos(r * math.Pi)
        if v &gt; 0 {
                v = 0
        }

        return v
}

// License: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

// このプログラムは Alan A. A. Donovan & Brian W. Kernighan による gopl.io/ch3/surface を

// 改変したものです。

// Exercise 3.2 (p.67)

// $ go run main.go > a.svg

package main

import (

"fmt"

"math"

)

const (

width, height = 600, 320 // canvas size in pixels

cells = 100 // number of grid cells

xyrange = 5.0 // axis ranges (-xyrange..+xyrange)

xyscale = width / 2 / xyrange // pixels per x or y unit

zscale = height * 0.2 // pixels per z unit

angle = math.Pi / 6 // angle of x, y axes (=30°)

)

var sin30, cos30 = math.Sin(angle), math.Cos(angle) // sin(30°), cos(30°)

func main() {

fmt.Printf("<svg xmlns='http://www.w3.org/2000/svg' "+

"style='stroke: grey; fill: white; stroke-width: 0.7' "+

"width='%d' height='%d'>", width, height)

for i := 0; i < cells; i++ {

for j := 0; j < cells; j++ {

ax, ay := corner(i+1, j)

bx, by := corner(i, j)

cx, cy := corner(i, j+1)

dx, dy := corner(i+1, j+1)

fmt.Printf("<polygon points='%g,%g %g,%g %g,%g %g,%g'/>\n",

ax, ay, bx, by, cx, cy, dx, dy)

}

fmt.Println("</svg>")

}

func corner(i, j int) (float64, float64) {

// Find point (x,y) at corner of cell (i,j).

x := xyrange * (float64(i)/cells - 0.5)

y := xyrange * (float64(j)/cells - 0.5)

// Compute surface height z.

z := f(x, y)

// Project (x,y,z) isometrically onto 2-D SVG canvas (sx,sy).

sx := width/2 + (x-y)*cos30*xyscale

sy := height/2 + (x+y)*sin30*xyscale - z*zscale

return sx, sy

}

// nearestは一番近い格子点への距離を返す関数

func nearest(x, y float64) float64 {

sx := []float64{math.Floor(x), math.Ceil(x)}

sy := []float64{math.Floor(y), math.Ceil(y)}

nd := math.Inf(1)

for _, ix := range sx {

for _, iy := range sy {

d := math.Hypot(x-ix, y-iy)

if nd > d {

nd = d

}

return nd

}

// 卵パック型

func f(x, y float64) float64 {

r := nearest(x, y)

v := -math.Cos(r * math.Pi)

if v > 0 {

v = 0

}

return v

}

参考文献

「プログラミング言語Go」 Alan A.A. Donovan (著),‎ Brian W. Kernighan (著),‎ 柴田芳樹 (翻訳)