生命情報アート論
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# 10/14(火) 幾何学図形の描画 | # 10/14(火) 幾何学図形の描画 | ||
# 10/21(火) ランダムウォーク | # 10/21(火) ランダムウォーク | ||
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# 10/28(火) セルオートマトン | # 10/28(火) セルオートマトン | ||
# 11/4(火) セルオートマトン | # 11/4(火) セルオートマトン | ||
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# 11/25(火) セルオートマトン | # 11/25(火) セルオートマトン | ||
# 12/2(火) フラクタルと再帰呼び出し | # 12/2(火) フラクタルと再帰呼び出し | ||
− | # 12/9(火) | + | # 12/9(火) 課題制作日 |
− | # 12/16(火) | + | # 12/16(火) フラクタルと再帰呼び出し |
# 1/6(火) 予備演習日(出席はとりません) | # 1/6(火) 予備演習日(出席はとりません) | ||
− | # 1/20(火) 小テスト | + | # 1/20(火) 遺伝的アルゴリズム |
+ | # 1/28(火) 小テスト | ||
== 生物と情報とアート == | == 生物と情報とアート == | ||
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* Ctrl-K Ctrl-U コメントアウト解除 | * Ctrl-K Ctrl-U コメントアウト解除 | ||
* Ctrl-K Ctrl-F インデントをそろえる | * Ctrl-K Ctrl-F インデントをそろえる | ||
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+ | [http://yoppa.org/ クリエイティブ・コーダー] | ||
== 複雑系 == | == 複雑系 == | ||
=== セルオートマトン === | === セルオートマトン === | ||
− | *配布資料[http:// | + | *配布資料[http://www.kuhalabo.net/~kuha/tutorial0/bioart/cellautomaton2007.pdf PDF] |
*[http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B7%E3%82%A7%E3%83%AB%E3%83%94%E3%83%B3%E3%82%B9%E3%82%AD%E3%83%BC%E3%81%AE%E3%82%AE%E3%83%A3%E3%82%B9%E3%82%B1%E3%83%83%E3%83%88 シェルピンスキーのガスケット] | *[http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B7%E3%82%A7%E3%83%AB%E3%83%94%E3%83%B3%E3%82%B9%E3%82%AD%E3%83%BC%E3%81%AE%E3%82%AE%E3%83%A3%E3%82%B9%E3%82%B1%E3%83%83%E3%83%88 シェルピンスキーのガスケット] | ||
** [http://falconnet.peddie.org/students/2007/nburoojy/projects/cellular/ 256種類の1次元セルオートマトンの画像] / | ** [http://falconnet.peddie.org/students/2007/nburoojy/projects/cellular/ 256種類の1次元セルオートマトンの画像] / | ||
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=== ライフゲーム === | === ライフゲーム === | ||
− | [http:// | + | [http://www.kuhalabo.net/~kuha/tutorial0/bioart/Lifegame.exe ライフゲームの例] / |
[http://homepage3.nifty.com/izushi/LifeGame/ ライフゲーム入門] / | [http://homepage3.nifty.com/izushi/LifeGame/ ライフゲーム入門] / | ||
− | [http:// | + | [http://www.kuhalabo.net/~kuha/tutorial0/bioart/cagallary/ セルオートマトン・ギャラリー] / |
;セルオートマトン音楽 | ;セルオートマトン音楽 | ||
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[http://tamw.atari-users.net/camus.htm CAMUS]/ | [http://tamw.atari-users.net/camus.htm CAMUS]/ | ||
[http://www.glitchds.com/ Glitch DS]/ | [http://www.glitchds.com/ Glitch DS]/ | ||
− | [http:// | + | [http://www.kuhalabo.net/lifegorch/ Life Game Orchestra] / |
;ギャラリー | ;ギャラリー | ||
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http://processing.org/examples/flocking.html | http://processing.org/examples/flocking.html | ||
− | + | == [[C Sharp Programming]] == | |
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:古代エジプト人は3:4:5の辺を持つ三角形で直角が得られることを知っていた.ピラミッドなどの巨大建造物. | :古代エジプト人は3:4:5の辺を持つ三角形で直角が得られることを知っていた.ピラミッドなどの巨大建造物. | ||
:三平方の定理を発見したピタゴラスはどこがすごいか? | :三平方の定理を発見したピタゴラスはどこがすごいか? | ||
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*電子ペット Comたま [http://blossom.media.t-kougei.ac.jp/comtama/ URL] / [http://blossom.media.t-kougei.ac.jp/~kuha/doc/genko_comtama.pdf PDF] | *電子ペット Comたま [http://blossom.media.t-kougei.ac.jp/comtama/ URL] / [http://blossom.media.t-kougei.ac.jp/~kuha/doc/genko_comtama.pdf PDF] | ||
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2020年10月29日 (木) 22:10時点における最新版
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[編集] 概要
- 成績評価
- 出席:学生証scan+Minutes paper
- 課題:セルオートマトン課題、再帰呼び出し図形課題、複素平面フラクタル課題
- 小テスト:ハイスコア
- 授業概要及び到達目標
- インタラクティブアートは芸術を基盤として科学や工学を統合する新しい領域である。生物科学に関連した分野として、人工生命、ライフゲーム、フラクタル、オートマトン、遺伝的アルゴリズム、ニューラルネットワークなど応用範囲の広いものが数多く存在する。
そういった生物に見られる特徴をアートに応用したジェネラティブアートの作品をC++のプログラミングを使用して、実際に作成してみる。
本講義の目標は以下の通り。
- 生物の特徴と生物的なシステムについて理解する。
- 複雑系システムについて理解し、応用例を作成できる。
- openFrameworksを使って作品のプログラミングができる。
[編集] アナウンス
開発環境としてopenFrameworks for Visual studioを使用します。
テキストや開発環境については、以下を参照してください。
一年生の時にメディアプログラミング演習I程度のプログラミングスキルがあるものとして、授業を進めます。 もし、プログラミングに不安があるなら、上記テキストを使って、自分で予習や自習をしてください。
[編集] 予定
- 2014年度
- 9/30(火) ガイダンス, 生物と情報とアート,openFrameworksプログラミング演習
- 10/7(火) openFrameworks C++プログラミング
- 10/14(火) 幾何学図形の描画
- 10/21(火) ランダムウォーク
- 10/28(火) セルオートマトン
- 11/4(火) セルオートマトン
- 11/11(火) セルオートマトン
- 11/18(火) セルオートマトン
- 11/25(火) セルオートマトン
- 12/2(火) フラクタルと再帰呼び出し
- 12/9(火) 課題制作日
- 12/16(火) フラクタルと再帰呼び出し
- 1/6(火) 予備演習日(出席はとりません)
- 1/20(火) 遺伝的アルゴリズム
- 1/28(火) 小テスト
[編集] 生物と情報とアート
- 生物とは? 生物の特徴とは?
- 例:小石と貝殻
- * 簡単BBSに「生物と無生物の違いは何か?」説明してみよう。
- ゲノムのDNAマップ NCBI Map Viewer
- ヒト一人を再生するのに必要な情報量は?
[編集] メモ
Visual Studioのショートカット
- Ctrl-K Ctrl-C コメントアウト
- Ctrl-K Ctrl-U コメントアウト解除
- Ctrl-K Ctrl-F インデントをそろえる
[編集] 複雑系
[編集] セルオートマトン
[編集] ライフゲーム
ライフゲームの例 / ライフゲーム入門 / セルオートマトン・ギャラリー /
- セルオートマトン音楽
WolframTones/ CAMUS/ Glitch DS/ Life Game Orchestra /
- ギャラリー
Modern Cellular Automata/ CArt gallery/ Cellular Automata Art/ ASCII Art Cell Automaton/
- 参考
ワイヤワールド /
[編集] 人工生命
ラングトンのアリ / ラングトンのループ / 自己増殖ループ / Reynolds Boid /
http://www.local-guru.net/blog/2010/8/19/openframeworks-boid-demo
https://gist.github.com/tado/6603347
Birds Algorhythm Craig Reynolds
http://processing.org/examples/flocking.html
[編集] C Sharp Programming
[編集] フラクタル
古代ギリシャからあるユークリッド幾何学と20世紀のフラクタル幾何学の比較
- 考察
- 古代エジプト人は3:4:5の辺を持つ三角形で直角が得られることを知っていた.ピラミッドなどの巨大建造物.
- 三平方の定理を発見したピタゴラスはどこがすごいか?
[編集] 自己相似系
[編集] 再帰的呼出しによる樹木の描画
- 再帰的( recursive )呼び出しとは,サブルーチンや関数が,自分自身を呼び出すことをいう。樹木は,枝の1つを取り出して拡大しても,元の枝と同じ形(相似形)をしている。これは,同じサブルーチンで枝を描画しているからである。
[編集] C#による実装
[編集] 新しいクラスの定義
- 「プロジェクト」メニューから「クラスの追加」で新しいクラス名を入力する。クラスの定義の中にメソッドを記述する。
- 注意
using System.Drawing;
をTane.csの冒頭に追加
[編集] 樹木の描画
- Taneクラスのメソッド
線分(x1,y1)-(x2,y2)が与えられたら、(x2,y2)の先端に(x3,y3), (x4,y4)を取り、線分(x2,y2)-(x3,y3)と線分(x2,y2)-(x4,y4)を描画する。
class Tane { public void Eda(int n, double x1, double y1, double x2, double y2, double angle, Graphics g, Pen pen) { double x3, y3, x4, y4; double s = Math.Sin(angle * Math.PI / 180.0); double c = Math.Cos(angle * Math.PI / 180.0); double dx = 0.7 * (x2 - x1); double dy = 0.7 * (y2 - y1); if (n > 0) { x3 = x2 + dx * c - dy * s; y3 = y2 + dx * s + dy * c; x4 = x2 + dx * c + dy * s; y4 = y2 - dx * s + dy * c; // 枝を描画する g.DrawLine(pen, (float)x1, (float)y1, (float)x2, (float)y2); g.DrawLine(pen, (float)x2, (float)y2, (float)x3, (float)y3); g.DrawLine(pen, (float)x2, (float)y2, (float)x4, (float)y4); //子の再起呼び出し Eda(n - 1, x2, y2, x3, y3, angle, g, pen); Eda(n - 1, x2, y2, x4, y4, angle, g, pen); } } }
- 樹木描画ボタンクリックの中身
Graphics g = pictureBox1.CreateGraphics(); Pen pen = new Pen(Color.Green, 2); Tane tane = new Tane(); int n = 10; //枝の世代数 double x0 = pictureBox1.Width / 2; //開始位置 x座標 double y0 = pictureBox1.Height; //開始位置 y座標 double x1 = pictureBox1.Width / 2; //開始位置 x座標 double y1 = pictureBox1.Height * 0.8; //開始位置 y座標 double angle = 30.0; //子供の枝の角度の差分 tane.Eda(n, x0, y0, x1, y1, angle, g, pen);
[編集] コッホ図形の描画
- Taneクラスのメソッド
public void Koch(int n, double x1, double y1, double x2, double y2, Graphics g, Pen pen) { double x3, y3, x4, y4, x5, y5; double s = Math.Sin(Math.PI / 3.0); double c = Math.Cos(Math.PI / 3.0); if (n > 0) { x3 = (2 * x1 + x2) / 3.0; y3 = (2 * y1 + y2) / 3.0; x4 = (x1 + 2 * x2) / 3.0; y4 = (y1 + 2 * y2) / 3.0; x5 = x3 + (x4 - x3) * c + (y4 - y3) * s; y5 = y3 - (x4 - x3) * s + (y4 - y3) * c; // ジェネレータを描画する pen.Color = Color.Black; g.DrawLine(pen, (float)x3, (float)y3, (float)x4, (float)y4); pen.Color = Color.Green; g.DrawLine(pen, (float)x1, (float)y1, (float)x3, (float)y3); g.DrawLine(pen, (float)x3, (float)y3, (float)x5, (float)y5); g.DrawLine(pen, (float)x5, (float)y5, (float)x4, (float)y4); g.DrawLine(pen, (float)x4, (float)y4, (float)x2, (float)y2); // 子の再起呼び出し Koch(n - 1, x1, y1, x3, y3, g, pen); Koch(n - 1, x3, y3, x5, y5, g, pen); Koch(n - 1, x5, y5, x4, y4, g, pen); Koch(n - 1, x4, y4, x2, y2, g, pen); } }
- コッホ図形描画ボタンクリックの中身
Graphics g = pictureBox1.CreateGraphics(); Pen pen = new Pen(Color.Green, 2); Tane tane = new Tane(); // マウス位置へ直線を描画する int n = 4; //子の世代数 double x0 = 0; //開始位置 x座標 double y0 = pictureBox1.Height * 0.6 ; //開始位置 y座標 double x1 = pictureBox1.Width; //終了位置 x座標 double y1 = pictureBox1.Height * 0.6; //終了位置 y座標 tane.Koch(n, x0, y0, x1, y1, g, pen);
[編集] ドラゴン図形の描画
- Taneクラスのメソッド
public void Dragon(int n, double x1, double y1, double x2, double y2, Graphics g, Pen pen) { double x3, y3, x4, y4, x5, y5; if (n > 0) { x3 = 0.5 * ( x1 + x2); y3 = 0.5 * ( y1 + y2); x4 = 0.5 * (x1 + x3 - y1 + y3); y4 = 0.5 * (x1 - x3 + y1 + y3); x5 = 0.5 * (x2 + x3 - y2 + y3); y5 = 0.5 * (x2 - x3 + y2 + y3); // 枝を描画する pen.Color = Color.Black; g.DrawLine(pen, (float)x1, (float)y1, (float)x3, (float)y3); g.DrawLine(pen, (float)x3, (float)y3, (float)x2, (float)y2); pen.Color = Color.Green; g.DrawLine(pen, (float)x1, (float)y1, (float)x4, (float)y4); g.DrawLine(pen, (float)x4, (float)y4, (float)x3, (float)y3); g.DrawLine(pen, (float)x3, (float)y3, (float)x5, (float)y5); g.DrawLine(pen, (float)x5, (float)y5, (float)x2, (float)y2); Dragon(n - 1, x1, y1, x4, y4, g, pen); Dragon(n - 1, x4, y4, x3, y3, g, pen); Dragon(n - 1, x3, y3, x5, y5, g, pen); Dragon(n - 1, x5, y5, x2, y2, g, pen); } }
- ドラゴン図形描画ボタンクリックの中身
Graphics g = pictureBox1.CreateGraphics(); Pen pen = new Pen(Color.Green, 2); Tane tane = new Tane(); int n = 7; //子の世代数 double x0 = pictureBox1.Width * 0.1; //開始位置 x座標 double y0 = pictureBox1.Height * 0.5; //開始位置 y座標 double x1 = pictureBox1.Width * 0.9; //終了位置 x座標 double y1 = pictureBox1.Height * 0.5; //終了位置 y座標 tane.Dragon(n, x0, y0, x1, y1, g, pen);
[編集] シダ葉の描画
- ドラゴン図形の変化形
- ドラゴン図形で使用した(x1,y1), (x2,y2), (x3,y3), (x4,y4), (x5,y5)を使う
- 直線(x1,y1)-(x2,y2), 直線(x1,y1)-(x4,y4), 直線(x3,y3)-(x5,y5)を基本図形とする。
- Taneクラスのメソッド
public void Fern(int n, double x1, double y1, double x2, double y2, Graphics g, Pen pen) { double x3, y3, x4, y4, x5, y5; if (n > 0) { x3 = ( x1 + x2 ) / 2.0; y3 = ( y1 + y2 ) / 2.0; x4 = ( x1 + x3 - y1 + y3) / 2.0; y4 = ( x1 - x3 + y1 + y3) / 2.0; x5 = ( x2 + x3 - y2 + y3) / 2.0; y5 = ( x2 - x3 + y2 + y3) / 2.0; // 枝を描画する pen.Color = Color.Green; g.DrawLine(pen, (float)x1, (float)y1, (float)x2, (float)y2); g.DrawLine(pen, (float)x1, (float)y1, (float)x3, (float)y3); g.DrawLine(pen, (float)x3, (float)y3, (float)x5, (float)y5); Fern(n - 1, x1, y1, x4, y4, g, pen); Fern(n - 1, x1, y1, x3, y3, g, pen); Fern(n - 1, x3, y3, x2, y2, g, pen); Fern(n - 1, x3, y3, x5, y5, g, pen); } }
- シダ葉描画ボタンクリックの中身
Graphics g = pictureBox1.CreateGraphics(); Pen pen = new Pen(Color.Green, 2); Tane tane = new Tane(); int n = 7; //子の世代数 double x0 = pictureBox1.Width * 0.1; //開始位置 x座標 double y0 = pictureBox1.Height * 0.5; //開始位置 y座標 double x1 = pictureBox1.Width * 0.9; //終了位置 x座標 double y1 = pictureBox1.Height * 0.5; //終了位置 y座標 tane.Fern(n, x0, y0, x1, y1, g, pen);
[編集] Cカーブの描画
- Taneクラスのメソッド
public void Ccurve(int n, double x1, double y1, double x2, double y2, Graphics g, Pen pen) { double x3, y3; if (n > 0) { x3 = 0.5 * (x1 + x2 - y1 + y2); y3 = 0.5 * (x1 - x2 + y1 + y2); // 枝を描画する pen.Color = Color.Black; g.DrawLine(pen, (float)x1, (float)y1, (float)x2, (float)y2); pen.Color = Color.Green; g.DrawLine(pen, (float)x1, (float)y1, (float)x3, (float)y3); g.DrawLine(pen, (float)x3, (float)y3, (float)x2, (float)y2); Ccurve(n - 1, x1, y1, x3, y3, g, pen); Ccurve(n - 1, x3, y3, x2, y2, g, pen); } }
- Cカーブ画ボタンクリックの中身
Graphics g = pictureBox1.CreateGraphics(); Pen pen = new Pen(Color.Green, 2); Tane tane = new Tane(); int n = 12; //子の世代数 double x0 = pictureBox1.Width * 0.25; //開始位置 x座標 double y0 = pictureBox1.Height * 0.75; //開始位置 y座標 double x1 = pictureBox1.Width * 0.75; //終了位置 x座標 double y1 = pictureBox1.Height * 0.75; //終了位置 y座標 tane.Ccurve(n, x0, y0, x1, y1, g, pen);
[編集] 内分点と回転によるカスタムジェネレータの描画
- Taneクラスのメソッド
public void Gene01(int n, double x1, double y1, double x2, double y2, Graphics g, Pen pen) { double x3, y3, x4, y4; double p = 2.0; double q = 3.0; double th = -30.0; double s = Math.Sin(th * Math.PI / 180.0); double c = Math.Cos(th * Math.PI / 180.0); if (n > 0) { x3 = (q * x1 + p * x2) / (p + q); y3 = (q * y1 + p * y2) / (p + q); x4 = x1 + (x3 - x1) * c - (y3 - y1) * s; y4 = y1 + (x3 - x1) * s + (y3 - y1) * c; pen.Color = Color.Yellow; g.DrawLine(pen, (float)x1, (float)y1, (float)x2, (float)y2); g.DrawLine(pen, (float)x1, (float)y1, (float)x4, (float)y4); Gene01(n - 1, x1, y1, x3, y3, g, pen); Gene01(n - 1, x1, y1, x4, y4, g, pen); Gene01(n - 1, x3, y3, x2, y2, g, pen); } }
- カスタムジェネレータ描画ボタンクリックの中身
Graphics g = pictureBox1.CreateGraphics(); Pen pen = new Pen(Color.Green, 2); Tane tane = new Tane(); int n = 7; //子の世代数 double x0 = pictureBox1.Width * 0.1; //開始位置 x座標 double y0 = pictureBox1.Height * 0.5; //開始位置 y座標 double x1 = pictureBox1.Width * 0.9; //終了位置 x座標 double y1 = pictureBox1.Height * 0.5; //終了位置 y座標 tane.Gene01(n, x0, y0, x1, y1, g, pen);
- マウスドラッグで始点と終点を決めて描く
- プロパティウィンドウにイベント(稲妻のアイコン)のリストを表示させ、MouseDownイベントをダブルクリックすると、MouseDownのメソッドが自動生成されます。
- label1,label2に始点の座標を、label3, label4に終点の座標を入れる
private void pictureBox1_MouseDown(object sender, MouseEventArgs e) { label1.Text = e.X.ToString(); label2.Text = e.Y.ToString(); } private void pictureBox1_MouseUp(object sender, MouseEventArgs e) { Graphics g = pictureBox1.CreateGraphics(); Pen pen = new Pen(Color.Green, 2); Tane tane = new Tane(); int n = 7; double x0 = double.Parse(label1.Text); double y0 = double.Parse(label2.Text); double x1 = double.Parse(label3.Text); double y1 = double.Parse(label4.Text); tane.Gene01(n, x0, y0, x1, y1, g, pen); } private void pictureBox1_MouseMove(object sender, MouseEventArgs e) { label3.Text = e.X.ToString(); label4.Text = e.Y.ToString(); }
p,q,thをクラスのメンバー変数にして、外部からランダムに与える。
class Tane { public double p { get; set; } public double q { get; set; } public double th { get; set; } public void Gene01(int n, double x1, double y1, double x2, double y2, Graphics g, Pen pen) { double x3, y3, x4, y4; double s = Math.Sin(th * Math.PI / 180.0); double c = Math.Cos(th * Math.PI / 180.0); if (n > 0) { x3 = (q * x1 + p * x2) / (p + q); y3 = (q * y1 + p * y2) / (p + q); x4 = x1 + (x3 - x1) * c - (y3 - y1) * s; y4 = y1 + (x3 - x1) * s + (y3 - y1) * c; pen.Color = Color.Yellow; g.DrawLine(pen, (float)x1, (float)y1, (float)x2, (float)y2); g.DrawLine(pen, (float)x1, (float)y1, (float)x4, (float)y4); Gene01(n - 1, x1, y1, x3, y3, g, pen); Gene01(n - 1, x1, y1, x4, y4, g, pen); Gene01(n - 1, x3, y3, x2, y2, g, pen); } } }
private void pictureBox1_MouseUp(object sender, MouseEventArgs e) { Graphics g = pictureBox1.CreateGraphics(); Pen pen = new Pen(Color.Green, 2); Tane tane = new Tane(); Random rnd = new Random(); int n = 7; double x0 = double.Parse(label1.Text); double y0 = double.Parse(label2.Text); double x1 = double.Parse(label3.Text); double y1 = double.Parse(label4.Text); tane.p = rnd.Next(2, 6); tane.q = rnd.Next(3, 7); tane.th = rnd.Next(10, 90); tane.Gene01(n, x0, y0, x1, y1, g, pen); }
[編集] タイマーを使用した樹木のアニメーション
private void button3_Click(object sender, EventArgs e) { timer1.Enabled = true; timer1.Start(); } private void button4_Click(object sender, EventArgs e) { timer1.Stop(); timer1.Enabled = false; } public int cnt; //タイマー用カウンタ private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e) { Graphics g = pictureBox1.CreateGraphics(); Pen pen = new Pen(Color.Green, 1); Tane tane = new Tane(); g.Clear(Color.Black); cnt++; //タイマー用カウンタのカウントアップ int n = 10; //枝の世代数 double x0 = pictureBox1.Width / 2; //開始位置 x座標 double y0 = pictureBox1.Height; //開始位置 y座標 double x1 = pictureBox1.Width / 2; //開始位置 x座標 double y1 = pictureBox1.Height * 0.9 - cnt * 2; //開始位置 y座標 double angle = 30.0; //子供の枝の角度の変化の差分 double a_rate = angle + cnt * 2; tane.Eda(n, x0, y0, x1, y1, a_rate, g, pen); }
[編集] 複素平面フラクタル
- 配布資料PDF
- 複複素平面フラクタル図形描画ソフトウェア for Windows
- 注)comdlg32.ocxがない場合は,ここからRuntimeファイル群をダウンロードしてください。
[編集] C#の座標変換
- 座標原点
原点を移動するには、TranslateTransformメソッドを使う。
g.TranslateTransform(x1,y1); //座標原点を(x1,y1)に移動
- 座標の回転
座標軸をth度(degree)だけ回転するには、RotateTransformメソッドを使う。
g.RotateTransform(th);
- 座標軸のスケール、方向
座標スケールを変換するには、ScaleTransformメソッドを使う。
g.ScaleTransform(scx,scy); //X軸をscx倍、Y軸をscy倍する
X軸は右、Y軸は下が正方向なので、座標軸方向を反転するには、次のとおり。
g.ScaleTransform(1,-1); //Y軸方向の反転 g.ScaleTransform(-1,1); //X軸方向の反転
[編集] 複素平面フラクタルの描画
- 自己平方の描画プログラム
Graphics g = pictureBox1.CreateGraphics(); g.TranslateTransform(pictureBox1.Width / 2, pictureBox1.Height / 2); //原点を中央に移動 g.ScaleTransform(1, -1); //Y軸の向きを反転 Pen pen = new Pen(Color.White); int Xmax = pictureBox1.Width / 2; int Xmin = -pictureBox1.Width / 2; int Ymax = pictureBox1.Height / 2; int Ymin = -pictureBox1.Height / 2; double Rmax = 0.5; double Rmin = -0.5; double Imax = 0.5; double Imin = -0.5; double Zr, newZr; double Zi, newZi; double Ar = -0.2; double Ai = 0.675; int Nmax = 100; int Rstep = 1; // 何ピクセルごとに計算するか int Istep = 1; for (int x = Xmin; x < Xmax; x = x + Rstep) { for (int y = Ymin; y < Ymax; y = y + Istep) { Zr = ( x - Xmin ) * (Rmax - Rmin) / (Xmax - Xmin) + Rmin; // pictureBoxの座標を複素平面Zの座標に変換 Zi = ( y - Ymin ) * (Imax - Imin) / (Ymax - Ymin) + Imin; int n = 0; while ( Zr * Zr + Zi * Zi < 4 & n < Nmax ) { newZr = Zr * Zr - Zi * Zi + Ar; // f(z) = X^2 * Aの実数部 newZi = 2 * Zr * Zi + Ai; // f(z) = X^2 * Aの虚数部 Zr = newZr; Zi = newZi; n++; } if (n < Nmax) { pen.Color = Color.FromArgb(255, n * 255 / Nmax, 0, 0);//nの数に応じて色分ける g.DrawRectangle(pen, x, y, 1, 1); } } }
- マンデルブロー集合の描画プログラム
Graphics g = pictureBox1.CreateGraphics(); g.TranslateTransform(pictureBox1.Width / 2, pictureBox1.Height / 2); //原点を中央に移動 g.ScaleTransform(1, -1); //Y軸の向きを反転 Pen pen = new Pen(Color.White); int Xmax = pictureBox1.Width / 2; int Xmin = -pictureBox1.Width / 2; int Ymax = pictureBox1.Height / 2; int Ymin = -pictureBox1.Height / 2; double Rmax = 1.5; double Rmin = -1.5; double Imax = 1.5; double Imin = -1.5; double Zr, newZr; double Zi, newZi; double Cr; double Ci; int Nmax = 50; int Rstep = 1; // 何ピクセルごとに計算するか int Istep = 1; for (int x = Xmin; x < Xmax; x = x + Rstep) { for (int y = Ymin; y < Ymax; y = y + Istep) { Cr = ( x - Xmin ) * (Rmax - Rmin) / (Xmax - Xmin) + Rmin; // pictureBoxの座標を複素平面Cの座標に変換 Ci = ( y - Ymin ) * (Imax - Imin) / (Ymax - Ymin) + Imin; int n = 0; Zr = 0.0; Zi = 0.0; while (Zr * Zr + Zi * Zi < 4 & n < Nmax) { newZr = Zr * Zr - Zi * Zi + Cr; // f(z) = X^2 * Cの実数部 newZi = 2 * Zr * Zi + Ci; // f(z) = X^2 * Cの虚数部 Zr = newZr; Zi = newZi; n++; } if (n < Nmax) { pen.Color = Color.FromArgb(255, 0, n * 255 / Nmax, 0);//nの数に応じて色分ける g.DrawRectangle(pen, x, y, 1, 1); } } }
- Julia集合
Graphics g = pictureBox1.CreateGraphics(); g.TranslateTransform(pictureBox1.Width / 2, pictureBox1.Height / 2); //原点を中央に移動 g.ScaleTransform(1, -1); //Y軸の向きを反転 Pen pen = new Pen(Color.White); int Xmax = pictureBox1.Width / 2; int Xmin = -pictureBox1.Width / 2; int Ymax = pictureBox1.Height / 2; int Ymin = -pictureBox1.Height / 2; double Rmax = 1.5; double Rmin = -1.5; double Imax = 1.5; double Imin = -1.5; double Xr, Xr2, XrXi23, newXr; double Xi, Xi2, newXi; double Dr; double Di; int Nmax = 50; int Rstep = 1; // 何ピクセルごとに計算するか int Istep = 1; for (int x = Xmin; x < Xmax; x = x + Rstep) { for (int y = Ymin; y < Ymax; y = y + Istep) { Xr = ( x - Xmin ) * (Rmax - Rmin) / (Xmax - Xmin) + Rmin; // pictureBoxの座標を複素平面Cの座標に変換 Xi = ( y - Ymin ) * (Imax - Imin) / (Ymax - Ymin) + Imin; int n = 0; Dr = 1.0; Di = 1.0; while (Dr + Di > 0.001 & n < Nmax) { Xr2 = Xr * Xr; Xi2 = Xi * Xi; XrXi23 = (Xr2 + Xi2) * (Xr2 + Xi2) / 3; newXr = Xr * 2 / 3 + (Xr2 - Xi2) / XrXi23; // f(z) = X^2 * Cの実数部 newXi = Xi * 2 / 3 - 2 * Xr * Xi / XrXi23; // f(z) = X^2 * Cの虚数部 Dr = Math.Abs(newXr - Xr); Di = Math.Abs(newXi - Xi); Xr = newXr; Xi = newXi; n++; } if (n < Nmax) { int rr = n * 255 / Nmax; int gg = 0; int bb = 0; pen.Color = Color.FromArgb(255, rr, gg, bb);//nの数に応じて色分ける g.DrawRectangle(pen, x, y, 1, 1); } } }
[編集] 配色の工夫
個々の色の差をハッキリさせる。
int rr = (n % 13 + 1) * 255 / 14; int gg = (n % 11 + 1) * 255 / 12; int bb = (n % 7 + 1) * 255 / 8; pen.Color = Color.FromArgb(255, rr, gg, bb); g.DrawRectangle(pen, x, y, Rstep, Istep);
ピクセルの目を粗くした時に、矩形の中身を塗りつぶす。
pen.Color = Color.FromArgb(255, rr, gg, bb); brush.Color = Color.FromArgb(255, rr, gg, bb); g.DrawRectangle(pen, x, y, Rstep, Istep); g.FillRectangle(brush, x, y, Rstep, Istep);
Ar, Ai, Rstep, Istepなどをテキストボックスから入力する。
Ar = double.Parse(textBox1.Text); Ai = double.Parse(textBox2.Text); Rstep = int.Parse(textBox3.Text); Istep = Rstep;
[編集] いろいろカスタマイズ
- 複素平面の座標のスケールをラベルに表示する。
- マウスドラッグで、新しく描画する範囲を選択する。
- 選択領域を正方形にするかどうかを、チェックボックスで指定する。
// グローバルに宣言 Point MD = new Point();//マウスダウンの位置 Point MU = new Point(); //マウスアップの位置 bool view = false;//選択領域を描画するかどうかの判定 bool view2 = false; Graphics g; int Xmax; int Xmin; int Ymax; int Ymin; double Rmax; double Rmin; double Imax; double Imin; double Rmax2;//マウスドラッグで指定した新しい範囲 double Rmin2; double Imax2; double Imin2; public Form1() { InitializeComponent(); g = pictureBox1.CreateGraphics(); g.TranslateTransform(pictureBox1.Width / 2, pictureBox1.Height / 2); //原点を中央に移動 g.ScaleTransform(1, -1); //Y軸の向きを反転 view2 = true; Xmax = pictureBox1.Width / 2; Xmin = -pictureBox1.Width / 2; Ymax = pictureBox1.Height / 2; Ymin = -pictureBox1.Height / 2; Rmax2 = 0.5; Rmin2 = -0.5; Imax2 = 0.5; Imin2 = -0.5; Rmax = Rmax2; Rmin = Rmin2; Imax = Imax2; Imin = Imin2; label1.Text = null; label2.Text = null; label3.Text = null; label4.Text = null; label5.Text = Rmax2.ToString(); label6.Text = Rmin2.ToString(); label7.Text = Imax2.ToString(); label8.Text = Imin2.ToString(); } private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { Pen pen = new Pen(Color.White); SolidBrush brush = new SolidBrush(Color.FromArgb(90, 200, 200, 200)); g.Clear(Color.Black); //描画領域をクリア(黒で塗りつぶす) Rmax = Rmax2; Rmin = Rmin2; Imax = Imax2; Imin = Imin2; label5.Text = Rmax2.ToString(); label6.Text = Rmin2.ToString(); label7.Text = Imax2.ToString(); label8.Text = Imin2.ToString(); label5.Refresh(); label6.Refresh(); label7.Refresh(); label8.Refresh(); view2 = true; double Zr, newZr; double Zi, newZi; double Ar = -0.2; double Ai = 0.675; // double Ar = -0.3; // double Ai = 0.63; Ar = double.Parse(textBox1.Text);//テキストボックスから値を取得 Ai = double.Parse(textBox2.Text); int Nmax = 500; int Rstep = 3; // 何ピクセルごとに計算するか int Istep = 3; Rstep = int.Parse(textBox3.Text); Istep = Rstep; for (int x = Xmin; x < Xmax; x = x + Rstep) { for (int y = Ymin; y < Ymax; y = y + Istep) { Zr = ( x - Xmin ) * (Rmax - Rmin) / (Xmax - Xmin) + Rmin; // pictureBoxの座標を複素平面Zの座標に変換 Zi = ( y - Ymin ) * (Imax - Imin) / (Ymax - Ymin) + Imin; int n = 0; while ( Zr * Zr + Zi * Zi < 4 & n < Nmax ) { newZr = Zr * Zr - Zi * Zi + Ar; // f(z) = X^2 * Aの実数部 newZi = 2 * Zr * Zi + Ai; // f(z) = X^2 * Aの虚数部 Zr = newZr; Zi = newZi; n++; } if (n < Nmax) { int dr = 17; int rr = (n % dr + 1) * 255 / (dr + 1); int gg = (n % 11 + 1) * 255 / 12; int bb = (n % 7 + 1) * 255 / 8; pen.Color = Color.FromArgb(255, rr, gg, 255 - bb);//nの数に応じて色分ける brush.Color = Color.FromArgb(255, rr, gg, 255 - bb);//nの数に応じて色分ける g.DrawRectangle(pen, x, y, Rstep, Istep); g.FillRectangle(brush, x, y, Rstep, Istep); } } } } private void button2_Click(object sender, EventArgs e) { Graphics g = pictureBox1.CreateGraphics(); g.Clear(Color.Black); //描画領域をクリア(黒で塗りつぶす) label1.Text = null; label2.Text = null; label3.Text = null; label4.Text = null; label5.Text = Rmax2.ToString(); label6.Text = Rmin2.ToString(); label7.Text = Imax2.ToString(); label8.Text = Imin2.ToString(); view2 = true; } // 以下、マウスイベントによって選択範囲を取得する処理 private void pictureBox1_MouseDown(object sender, MouseEventArgs e) { if (view2 == false) return; // 描画フラグON view = true; // Mouseを押した座標を記録 MD.X = e.X - Xmax; MD.Y = Ymax - e.Y; } private void pictureBox1_MouseUp(object sender, MouseEventArgs e) { if (view2 == false) return; Point start = new Point(); Point end = new Point(); // Mouseを離した座標を記録 MU.X = e.X - Xmax; MU.Y = Ymax - e.Y; // 座標から(X,Y)座標を計算 GetRegion(MD, MU, ref start, ref end); // 領域を描画 DrawRegion(start, end); // 描画フラグOFF view = false; view2 = false; } private void pictureBox1_MouseMove(object sender, MouseEventArgs e) { if (view2 == false) return; Point p = new Point(); p.X = e.X - Xmax; p.Y = Ymax - e.Y; // 描画フラグcheck if (view == false) { label1.Text = ( ( p.X - Xmin ) * (Rmax - Rmin) / (Xmax - Xmin) + Rmin ).ToString(); label2.Text = ( ( p.Y - Ymin ) * (Imax - Imin) / (Ymax - Ymin) + Imin ).ToString(); label3.Text = null; label4.Text = null; return; } // カーソルが示している場所の座標を取得 label3.Text = ( (p.X - Xmin) * (Rmax - Rmin) / (Xmax - Xmin) + Rmin ).ToString(); label4.Text = ( (p.Y - Ymin) * (Imax - Imin) / (Ymax - Ymin) + Imin ).ToString(); } private void GetRegion(Point p1, Point p2, ref Point start, ref Point end) { start.X = Math.Min(p1.X, p2.X); start.Y = Math.Min(p1.Y, p2.Y); end.X = Math.Max(p1.X, p2.X); end.Y = Math.Max(p1.Y, p2.Y); if (checkBox1.Checked == true) //選択領域を正方形にする { int min_x_y = Math.Min(Math.Abs(end.X - start.X), Math.Abs(end.Y - start.Y)); end.X = start.X + min_x_y; end.Y = start.Y + min_x_y; } Rmax2 = ( end.X - Xmin ) * (Rmax - Rmin) / (Xmax - Xmin) + Rmin; // pictureBoxの座標を複素平面Zの座標に変換 Imax2 = ( end.Y - Ymin ) * (Imax - Imin) / (Ymax - Ymin) + Imin; Rmin2 = ( start.X - Xmin ) * (Rmax - Rmin) / (Xmax - Xmin) + Rmin; Imin2 = ( start.Y - Ymin ) * (Imax - Imin) / (Ymax - Ymin) + Imin; } private int GetLength(int start, int end) { return Math.Abs(start - end); } private void DrawRegion(Point start, Point end) { Pen blackPen = new Pen(Color.White); SolidBrush tbrush = new SolidBrush(Color.FromArgb(100,220,220,220)); // 描画する線を点線に設定 // blackPen.DashStyle = System.Drawing.Drawing2D.DashStyle.Dash; // 画面を消去 // g.Clear(SystemColors.Control); // 領域を描画 g.DrawRectangle(blackPen, start.X, start.Y, GetLength(start.X, end.X), GetLength(start.Y, end.Y)); g.FillRectangle(tbrush, start.X, start.Y, GetLength(start.X, end.X), GetLength(start.Y, end.Y)); } private void button5_Click(object sender, EventArgs e) { // 座標を初期値に戻す Rmax2 = 0.5; Rmin2 = -0.5; Imax2 = 0.5; Imin2 = -0.5; label1.Text = null; label2.Text = null; label3.Text = null; label4.Text = null; label5.Text = Rmax2.ToString(); label6.Text = Rmin2.ToString(); label7.Text = Imax2.ToString(); label8.Text = Imin2.ToString(); }
- 座標のスケールの拡大、縮小ボタンを付ける
private void button6_Click(object sender, EventArgs e) { // 座標のスケールを5倍にする double ratio = 5.0; double R_ave = ( Rmax2 + Rmin2 ) / 2; double R_dif2 = ( Rmax2 - Rmin2 ) / 2; double I_ave = ( Imax2 + Imin2 ) / 2; double I_dif2 = ( Imax2 - Imin2 ) / 2; Rmax2 = R_ave + R_dif2 * ratio; Rmin2 = R_ave - R_dif2 * ratio; Imax2 = I_ave + I_dif2 * ratio; Imin2 = I_ave - I_dif2 * ratio; label5.Text = Rmax2.ToString(); label6.Text = Rmin2.ToString(); label7.Text = Imax2.ToString(); label8.Text = Imin2.ToString(); } private void button7_Click(object sender, EventArgs e) { // 座標のスケールを5分の1倍にする double ratio = 5.0; double R_ave = (Rmax2 + Rmin2) / 2; double R_dif2 = (Rmax2 - Rmin2) / 2; double I_ave = (Imax2 + Imin2) / 2; double I_dif2 = (Imax2 - Imin2) / 2; Rmax2 = R_ave + R_dif2 / ratio; Rmin2 = R_ave - R_dif2 / ratio; Imax2 = I_ave + I_dif2 / ratio; Imin2 = I_ave - I_dif2 / ratio; label5.Text = Rmax2.ToString(); label6.Text = Rmin2.ToString(); label7.Text = Imax2.ToString(); label8.Text = Imin2.ToString(); }
- 座標の上下左右へシフトさせるボタンを付ける
private void button8_Click(object sender, EventArgs e) { // 座標のスケールを左に0.5スケールシフトする double R_ave = (Rmax2 + Rmin2) * 0.5; double R_dif2 = (Rmax2 - Rmin2) * 0.5; Rmax2 = Rmax2 - R_dif2; Rmin2 = Rmin2 - R_dif2; label5.Text = Rmax2.ToString(); label6.Text = Rmin2.ToString(); } private void button9_Click(object sender, EventArgs e) { // 座標のスケールを右に0.5スケールシフトする double R_ave = (Rmax2 + Rmin2) * 0.5; double R_dif2 = (Rmax2 - Rmin2) * 0.5; Rmax2 = Rmax2 + R_dif2; Rmin2 = Rmin2 + R_dif2; label5.Text = Rmax2.ToString(); label6.Text = Rmin2.ToString(); } private void button10_Click(object sender, EventArgs e) { // 座標のスケールを下に0.5スケールシフトする double I_ave = (Imax2 + Imin2) * 0.5 ; double I_dif2 = (Imax2 - Imin2) * 0.5; Imax2 = Imax2 - I_dif2; Imin2 = Imin2 - I_dif2; label7.Text = Imax2.ToString(); label8.Text = Imin2.ToString(); } private void button11_Click(object sender, EventArgs e) { // 座標のスケールを上に0.5スケールシフトする double I_ave = (Imax2 + Imin2) * 0.5; double I_dif2 = (Imax2 - Imin2) * 0.5; Imax2 = Imax2 + I_dif2; Imin2 = Imin2 + I_dif2; label7.Text = Imax2.ToString(); label8.Text = Imin2.ToString(); }
[編集] 人間の感覚
[編集] アロマアート
嗅覚を利用したアート
かんたん掲示板に「香りの特徴」を書いてみよう。
- 香りの印刷
- アロマプリンタ
- 映画RAMPO
- ブンマー・モンティエン,呼吸の家
- 彫刻の中に入ってハーブの香りを体感するもの (東京都現代美術館) http://www.tokyoartbeat.com/tablog/images/ShowMeThai3.jpg
- アムラックスシアター
- シーンに合わせた座席の振動・香りつきのシアター(トヨタ・アムラックス)
[編集] 共感覚
- 色彩と調性の関係性についての実験サイト(久原ゼミの実験企画)
- 色聴は共感覚(関西学院理工学部情報科学科の長田典子先生の研究室)
[編集] ヒーリングアート
- リラックスとリフレッシュ
- リラックス時には副交感神経が優勢に,興奮状態にある場合は、交感神経が優勢になる。
- リラックス時にはアルファ波が出る?
- 1/f揺らぎ
- ホワイトノイズ、サイン波、ピンクノイズ(1/f揺らぎ)
- 自然界の音を使用した楽曲 URL
- スペクトル
- EQ(イコライザ)によって,音のスペクトルを加工する。
- スペクトルとは周波数構成のこと。ピッチ感のある音は,ピークとなる基本周波数を中心として複数の倍音成分から構成される。
- SoundEngineやAudacityでsin波などを生成し,周波数構成を観察。sin波は基本周波数1つのみ。ノコギリ波はsin波の倍数の無限級数。ホワイトノイズはランダムな周波数構成。
- 人のボーカル,楽器の音,車のエンジン音のスペクトルを比較してみる。
- 子守唄
- 生物的なシステム,生物の癒し効果
flash effects / Levitated the Exploration of Computation / sodaplay/ Vector Park / リヴリー・アイランド / エレクトロプランクトン / たまごっちプラス / メンタルコミットロボアザラシ型「パロ」 / 猫型コミュニケーションロボット「ネコロ」 / nintendogs / What is TRUTH? /
- Vector Parkのegg.swf
- CLAMBON FARM
- flOw
- 電子ペット Comたま URL / PDF
[編集] 脳
[編集] Neural Networks
[編集] Genetic Algorithm
[編集] Github
共同開発するときに便利。
学内のプロキシー環境で作業する場合、コンソールで
git config --global http.proxy proxy-n.t-kougei.ac.jp:8080 git config --global https.proxy proxy-n.t-kougei.ac.jp:8080
とする。
通常のプロキシーのない環境で作業する場合、コンソールで
git config --global --unset http.proxy proxy-n.t-kougei.ac.jp:8080 git config --global --unset https.proxy proxy-n.t-kougei.ac.jp:8080
とする。
現在の設定を確認するには、コンソールで、
git config --list
とする。
[編集] リンク
素数のグラフィック http://www.datapointed.net/visualizations/math/factorization/animated-diagrams/?infinity