エルミート曲線の描写

投稿者: | 2012年2月2日

C を覚えたての2003年頃に書いたエルミート曲線の描写プログラムです。グラフィックライブラリの使い方も知らなかった為、モノクロビットマップ画像を直に書いています。( 実行には 256×256 の 256 色ビットマップ画像を head.dat という名前で同一ディレクトリに配置しておく必要があります。 )

[c]
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// エルミート曲線描写テスト
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#define BG_COLOR 0xFF //初期化カラー
#define GL_COLOR 0xD0 //グリッドカラー
#define GL_SCALE 20 //グリッド幅px
#define VC_COLOR 0x80 //ベクトルカラー
#define LN_ACRCY 0.001 //曲線描写精度
#define BITMAP_X 256 //画像横px
#define BITMAP_Y 256 //画像縦px
#define IMAGE_FILE "data.bmp" //出力画像ファイル名

#define HEADER_SIZE 0x435 //Bitmapファイルヘッダサイズ

#define X 0
#define Y 1

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

void main(void)
{
FILE *fp,*fread;
int x,y,i,j,k;
int vram[256][256],vramt[256][256];

for(y=0;y<BITMAP_Y;y++) //イメージバッファを念のため初期化
for(x=0;x<BITMAP_X;x++)
vram[x][y]=BG_COLOR;

////////////////////////////////////////////////
//グリッド描写

for(i=0;i<256;i+=GL_SCALE) //縦線
{
for(j=0;j<256;j++)
vram[i][j]=GL_COLOR;
}
for(i=0;i<256;i+=GL_SCALE) //横線
{
for(j=0;j<256;j++)
vram[j][i]=GL_COLOR;
}

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//メイン描写

float t,fx,fy;
int v[2][2],p[2][2];

p[0][X]=3;
p[0][Y]=4;

v[0][X]=6;
v[0][Y]=-3;

p[1][X]=10;
p[1][Y]=10;

v[1][X]=-8;
v[1][Y]=1;

for(t=0;t<1.0;t+=LN_ACRCY) //エルミート曲線描写
{
fx=p[0][X]*((2*t+1)*((1-t)*(1-t)))+v[0][X]*(t*((1-t)*(1-t)))+v[1][X]*((-t)*(-t)*(1-t))+p[1][X]*(t*t*(3-2*t));
fy=p[0][Y]*((2*t+1)*((1-t)*(1-t)))+v[0][Y]*(t*((1-t)*(1-t)))+v[1][Y]*((-t)*(-t)*(1-t))+p[1][Y]*(t*t*(3-2*t));
fx=fx*GL_SCALE;
fy=fy*GL_SCALE;
x=fx;
y=fy;
vram[x][y]=0x00;
if(LN_ACRCY>=0.01) //描写精度が低ければ座標を表示。
printf("%5.5f\t%5.5f\t%d\t%d\n",fx,fy,x,y);
}

//ベクトル(ハンドル?)描写
for(k=0;k<2;k++)
{
p[k][X]=GL_SCALE*p[k][X];
p[k][Y]=GL_SCALE*p[k][Y];
v[k][X]=p[k][X]+GL_SCALE*v[k][X];
v[k][Y]=p[k][Y]+GL_SCALE*v[k][Y];
if(p[k][X]>v[k][X])
{
i=v[k][X];
j=p[k][X];
}
else
{
i=p[k][X];
j=v[k][X];
}
for(x=i;x<j;x++)
{
y=x*(p[k][Y]-v[k][Y])/(p[k][X]-v[k][X])+p[k][Y]-p[k][X]*(p[k][Y]-v[k][Y])/(p[k][X]-v[k][X]);
if(x>=0&&x<256&&y>=0&&y<256)
vram[x][y]=VC_COLOR;
}
vram[v[k][X]][v[k][Y]]=0xFF;
vram[v[k][X]][v[k][Y]+1]=0x00;
vram[v[k][X]][v[k][Y]-1]=0x00;
vram[v[k][X]+1][v[k][Y]]=0x00;
vram[v[k][X]+1][v[k][Y]+1]=0x00;
vram[v[k][X]+1][v[k][Y]-1]=0x00;
vram[v[k][X]-1][v[k][Y]]=0x00;
vram[v[k][X]-1][v[k][Y]+1]=0x00;
vram[v[k][X]-1][v[k][Y]-1]=0x00;
}

////////////////////////////////////////////////
//Y軸座標の問題解決(天地入れ替え)

for(i=0;i<256;i++)
{
for(j=0;j<256;j++)
{
vramt[i][j]=vram[i][255-j];
}
}

for(i=0;i<256;i++)
{
for(j=0;j<256;j++)
{
vram[i][j]=vramt[i][j];
}
}

////////////////////////////////////////////////

for(y=0;y<BITMAP_Y;y++) //カラーデータを念のため校正(0x00~0xFF)
{
for(x=0;x<BITMAP_X;x++)
{
if(vram[x][y]>0xFF)
vram[x][y]=0xFF;
if(vram[x][y]<0x00)
vram[x][y]=0x00;
}
}

////////////////////////////////////////////////

//書込ビットマップファイルをバイナリモードでオープン。
if( (fp=fopen(IMAGE_FILE,"wb"))==NULL){
printf("Image File Open Error.\n");
exit( EXIT_FAILURE );}

//ヘッダファイル読み込み
if((fread=fopen("head.dat","rb"))==NULL){
printf("Header File Open Error.\n");
exit( EXIT_FAILURE );}

//ヘッダーファイルからヘッダーを読み取り出力。
rewind(fread);
rewind(fp);
for(i=0;i<HEADER_SIZE;i++)
putc(getc(fread),fp);

//ドット描写
for(x=BITMAP_X;x>0;x–)
for(y=0;y<BITMAP_Y;y++)
fprintf(fp,"%c",vram[y][x]);

for(y=0;y<2;y++) //最後(必要?)
fprintf(fp,"%x",0);
fclose(fp);
printf("ビットマップ画像を出力しました。\n");
exit( EXIT_SUCCESS );
////////////////////////////////////////////////
}
[/c]

無駄が多いし、汚いプログラムですね…。
実行すると、以下のようなビットマップ画像が出力されます。

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