ジェネラティブアート論

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1行： 1行：
 
== 概要 ==
 
== 概要 ==
 +
;前提スキル
 +
メディアプログラミング演習Iを履修したのと同等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。
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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。
 +
openFrameworksはProcessingと似ているため、Processingを知っていると、理解が早いです。
  
−
*成績評価
+
;成績評価
−
**出席：学生証scan+[http://www.kuhalabo.net/~web/examination/mpaper/min_paper.php?subj_id=3&grade=2 Minutes paper]
+
*出席：学生証scan+[http://www.kuhalabo.net/~web/examination/mpaper/min_paper.php?subj_id=3&grade=2 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
+
*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：[http://www.kuhalabo.net/~web/examination/result_highscore.php?subj_id=3 ハイスコア]
+
*小テスト：[http://www.kuhalabo.net/~web/examination/result_highscore.php?subj_id=3 ハイスコア]
  
 
;授業概要及び到達目標
 
;授業概要及び到達目標
16行： 20行：
 
# openFrameworksを使って作品のプログラミングができる。
 
# openFrameworksを使って作品のプログラミングができる。
  
−
== アナウンス ==
+
== 開発環境 ==
  
 
開発環境として[[openFrameworks for Visual studio]]を使用します。
 
開発環境として[[openFrameworks for Visual studio]]を使用します。
23行： 27行：
 
* http://www.kuhalabo.net/kxoops/modules/d3blog/details.php?bid=141
 
* http://www.kuhalabo.net/kxoops/modules/d3blog/details.php?bid=141
  
−
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。
+
ドキュメント
−
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。
+
http://openframeworks.jp/tutorials/
  
 
== 予定 ==
 
== 予定 ==
 +
;2018年度
 +
 +
# 9/18(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
 +
# 9/25(火) 幾何学図形の描画（実習）
 +
#* 教科書 1章 読み物として読む。
 +
#* 教科書 2章 実際にプログラムを作ってみる。
 +
#** 新規プロジェクトの作成は、[[openFrameworks for Visual studio]]を参照
 +
#*　２－４「数値の記憶と計算」までをやり終えて、自作プログラムexeファイルを提出。
 +
#* 幾何学図形の描画、色の設定、変数
 +
#*　exeファイルは、プロジェクトフォルダーのbinフォルダーの中にあります。
 +
# 10/2(火) 幾何学図形の描画（実習）
 +
#*　２－８「条件分岐」までを学習し、自作プログラムexeファイルを提出。
 +
#* 繰り返し、配列、図形の移動、条件分岐
 +
#* 提出場所 '''PC > Weekly(W:) > art > int > kuhara20181002'''
 +
#** ファイル名　番号_名前のローマ字 例 '''1724000_suzukiichiro.exe'''
 +
# 10/9(火) （実習）
 +
#*　２－１１「より高度な表現」までを学習し、自作プログラムexeファイルを提出。
 +
#* マウスアクション、摩擦、重力、奇跡のフェード
 +
#* この日の授業までに2章を終えてください。2章までに学んで、制作したプログラムを提出してもらいます。
 +
# 10/16(火) （実習）16:30に12号館２階カラボギャラリー集合
 +
#* カラボギャラリー見学 https://www.color.t-kougei.ac.jp/gallery/
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#*　３－１，２，３を学習する。
 +
#** ３－１ は、読んで理解してください。プログラム例は作らなくてもよいです。
 +
#** ３－２ は、３－２－７「画像ファイルを扱う」だけでもよい。余裕がれば、他の単元を勉強してもよいです。、
 +
#** ３－３ は、実際に新たにクラスを作成し、プログラムを作りながら、学習を進めてください。
 +
#*　３－４「アドオンの利用」以降は学習しなくてもよい。関心に応じて学習してください。
 +
#* ３－３－２「新規クラスの生成」は、[[openFrameworks for Visual studio]]を参照。
 +
# 10/23(火) クラスオブジェクトの使用、ランダムウォーク（講義・実習）
 +
# 10/30(火)1次元セルオートマトン（講義・実習）
 +
# 11/6(火) ライフゲーム（講義・実習）
 +
# 11/13(火) ラングトンのアリ（講義・実習）
 +
#* 11/20(火) 金曜振替授業日
 +
# 11/27(火) Boid（講義・実習）
 +
# 12/4(火) 物理エンジン Box2D（講義・実習）
 +
# 12/11(火)フラクタルと自己相似形と再帰呼び出し（講義・実習）
 +
# 12/18(火) ニューラルネットワーク、遺伝的アルゴリズム（講義）
 +
# 1/8(火) 小テスト
 +
#* 授業で扱った内容すべてが含まれます。
 +
# 1/15(火) 予備（出席は取りません）
 +
 +
* 第1課題 2章までの練習プログラム
 +
** 提出締切日 10/16
 +
* 第2課題「創発ジェネラティブアートのプログラム」
 +
** 提出締切日 1/7(月)　
 +
** 「ライフゲーム、Boid、アリ、Box2D、フラクタル」の中から、1つ以上を選び、自分のオリジナリティを加えたプログラムを提出してください。
 +
** ソースプログラムも採点の対象としますので、プロジェクトのフォルダー全体をzip圧縮して、提出して下さい。
 +
 +
;2017年度
 +
 +
# 9/19(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
 +
# 9/26(火) openFrameworks C++プログラミング（実習）
 +
#* 教科書 1章 読み物として読む。
 +
#* 教科書 2章 実際にプログラムを作ってみる。
 +
#** 新規プロジェクトの作成は、[[openFrameworks for Visual studio]]を参照
 +
#*　２－４「数値の記憶と計算」までをやり終えて、自作プログラムexeファイルを提出。
 +
#* 幾何学図形の描画、色の設定、変数
 +
#*　exeファイルは、プロジェクトフォルダーのbinフォルダーの中にあります。
 +
# 10/3(火) 幾何学図形の描画（実習）
 +
#*　２－８「条件分岐」までを学習し、自作プログラムexeファイルを提出。
 +
#* 繰り返し、配列、図形の移動、条件分岐
 +
# 10/17(火) （実習）
 +
#*　２－１１「より高度な表現」までを学習し、自作プログラムexeファイルを提出。
 +
#* マウスアクション、摩擦、重力、奇跡のフェード
 +
#* この日の授業までに2章を終えてください。2章までに学んで、制作したプログラムを提出してもらいます。
 +
# 10/24(火) （実習）
 +
#*　３－１、２，３を学習する。
 +
#** ３－２に関して、余裕がない場合、３－２－７「画像ファイルを扱う」だけでもよい。
 +
#*　３－４「アドオンの利用」以降は学習しなくてもよい。関心に応じて学習してください。
 +
#* ３－３－２「新規クラスの生成」は、[[openFrameworks for Visual studio]]を参照。
 +
# 10/31(火) クラスオブジェクトの使用、ランダムウォーク（講義・実習）
 +
# 11/7(火)  セルオートマトン（講義・実習）
 +
# 11/14(火) ライフゲーム（講義・実習）
 +
# 11/21(火) ラングトンのアリ（講義・実習）
 +
# 11/28(火) Boid（講義・実習）
 +
# 12/5(火) 物理エンジン Box2D（講義・実習）
 +
# 12/12(火)フラクタルと自己相似形と再帰呼び出し（講義・実習）
 +
# 12/19(火) ニューラルネットワーク、遺伝的アルゴリズム（講義）
 +
# 1/9(火) 小テスト
 +
#* 授業で扱った内容すべてが含まれます。
 +
# 1/16(火) 予備（出席は取りません）
 +
 +
* 第1課題 2章までの練習プログラム
 +
** 提出締切日 10/17　
 +
* 第2課題「セルオートマトン、フラクタルのプログラム」
 +
** 提出締切日 1/8(月)　
 +
** 「ライフゲーム、Boid、アリ、Box2D、フラクタル」の中から、1つ以上を選び、自分のオリジナリティを加えたプログラムを提出してください。
 +
** ソースプログラムも採点の対象としますので、プロジェクトのフォルダー全体をzip圧縮して、提出して下さい。
 +
 +
;2016年度
 +
 +
# 9/20(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
 +
# 9/27(火) openFrameworks C++プログラミング
 +
#* 教科書 1章 読み物として読む。
 +
#* 教科書 2章 実際にプログラムを作ってみる。
 +
#** 新規プロジェクトの作成は、[[openFrameworks for Visual studio]]を参照
 +
#*　２－４「数値の記憶と計算」までをやり終えて、自作プログラムexeファイルを提出。
 +
#* 幾何学図形の描画、色の設定、変数
 +
#*　exeファイルは、プロジェクトフォルダーのbinフォルダーの中にあります。
 +
# 10/4(火) 幾何学図形の描画
 +
#*　２－８「条件分岐」までを学習し、自作プログラムexeファイルを提出。
 +
#* 繰り返し、配列、図形の移動、条件分岐
 +
# 10/18(火)
 +
#*　２－１１「より高度な表現」までを学習し、自作プログラムexeファイルを提出。
 +
#* マウスアクション、摩擦、重力、奇跡のフェード
 +
# 10/25(火)
 +
#*　３－１、２，３を学習する。
 +
#** ３－２に関して、余裕がない場合、３－２－７「画像ファイルを扱う」だけでもよい。
 +
#*　３－４「アドオンの利用」以降は学習しなくてもよい。関心に応じて学習してください。
 +
#* ３－３－２「新規クラスの生成」は、[[openFrameworks for Visual studio]]を参照。
 +
# 11/1(火) セルオートマトン
 +
# 11/8(火) ランダムウォーク
 +
# 11/15(火) ライフゲーム
 +
# 11/22(火) Boid
 +
# 11/29(火) ラングトンのアリ
 +
# 12/6(火) 物理エンジン Box2D
 +
# 12/13(火)フラクタルと自己相似形と再帰呼び出し
 +
# 12/20(火) ニューラルネットワーク、遺伝的アルゴリズム
 +
# 1/17(火) 小テスト
 +
#* 授業で扱った内容すべてが含まれます。
 +
# 1/24(火) 予備
 +
 +
* 第1課題「ランダムウォークのプログラム」
 +
** 提出締切日 11/14(月)　
 +
* 第2課題「セルオートマトン、フラクタルのプログラム」
 +
** 提出締切日 1/13(金)　
 +
** 「ライフゲーム、Boid、アリ、Box2D、フラクタル」の中から、最低2つのプログラムを提出してください。
 +
** ３つ以上提出してもかまいません。その場合、上位2つの課題を点数として扱います。
 +
** ソースプログラムも採点の対象としますので、プロジェクトのフォルダー全体をzip圧縮して、提出して下さい。
 +
 
;2015年度
 
;2015年度
  
34行： 167行：
 
# 10/20(火) ランダムウォーク
 
# 10/20(火) ランダムウォーク
 
# 10/27(火) セルオートマトン
 
# 10/27(火) セルオートマトン
−
# 11/10(火) セルオートマトン
+
# 11/10(火) ライフゲーム
−
# 11/17(火) セルオートマトン
+
# 11/17(火) ラングトンのアリ
−
# 12/1(火) セルオートマトン
+
# 12/1(火) アトラクティブフォース
−
# 12/8(火) セルオートマトン
+
# 12/8(火) レイノルズボイド
−
# 12/15(火) フラクタルと再帰呼び出し
+
# 12/15(火) 物理エンジン Box2D
−
# 12/22(火) 課題制作日
+
# 12/22(火) フラクタルと再帰呼び出し
−
# 1/5(火) フラクタルと再帰呼び出し
+
# 1/5(火) 自己相似形と再帰呼び出し
−
# 1/12(火) 予備演習日（出席はとりません）
+
# 1/12(火) ニューラルネットワーク
 
# 1/19(火) 遺伝的アルゴリズム
 
# 1/19(火) 遺伝的アルゴリズム
 
# 1/26(火) 小テスト
 
# 1/26(火) 小テスト
 +
 +
* 1/29(金)　第1課題、第2課題の提出締切日
  
 
== 生物と情報とアート ==
 
== 生物と情報とアート ==
 
* 生物とは? 生物の特徴とは？
 
* 生物とは? 生物の特徴とは？
 
** 例：小石と貝殻
 
** 例：小石と貝殻
−
** * [http://blossom.media.t-kougei.ac.jp/~kuha/easybbs/easy_bbs4klb2.php 簡単BBS]に「生物と無生物の違いは何か？」説明してみよう。
+
** * [http://www.kuhalabo.net/~kuha/easybbs/easy_bbs4klb2.php 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 [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/mapview/ NCBI Map Viewer]
+
* ゲノムのDNAマップ [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/gdv/ NCBI Genome Map Viewer]
 
* [http://www.kuhalabo.net/kxoops/modules/d3blog/details.php?bid=5 ヒト一人を再生するのに必要な情報量は？]
 
* [http://www.kuhalabo.net/kxoops/modules/d3blog/details.php?bid=5 ヒト一人を再生するのに必要な情報量は？]
 +
 +
http://abandonedart.org/
  
 
== メモ　==
 
== メモ　==
64行： 201行：
 
=== セルオートマトン ===
 
=== セルオートマトン ===
  
−
*配布資料[http://blossom.media.t-kougei.ac.jp/~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://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://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%BB%E3%83%AB%E3%83%BB%E3%82%AA%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%9E%E3%83%88%E3%83%B3 セルオートマトン]
 
*[http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%BB%E3%83%AB%E3%83%BB%E3%82%AA%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%9E%E3%83%88%E3%83%B3 セルオートマトン]
−
* [http://en.wikipedia.org/wiki/Elementary_cellular_automaton Elementary cellular automaton]
+
*[http://en.wikipedia.org/wiki/Elementary_cellular_automaton Elementary cellular automaton]
 +
*[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://mathworld.wolfram.com/ElementaryCellularAutomaton.html Wolfram Math World １次元セルオートマトン] /
 +
*[http://mathworld.wolfram.com/CellularAutomaton.html Wolfram Math World Cellular Automaton]
  
 
=== ライフゲーム ===
 
=== ライフゲーム ===
−
[http://blossom.media.t-kougei.ac.jp/~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] /
+
*[https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A9%E3%82%A4%E3%83%95%E3%82%B2%E3%83%BC%E3%83%A0 ライフゲーム]
−
[http://blossom.media.t-kougei.ac.jp/~kuha/tutorial0/bioart/cagallary/ セルオートマトン・ギャラリー] /
+
*[http://www.kuhalabo.net/~kuha/tutorial0/bioart/Lifegame.exe ライフゲームのWindowsソフト] /  
 +
*[http://www.mirekw.com/ca/index.html Cellular Automata explorer]
 +
*[http://mathworld.wolfram.com/GameofLife.html Wolfram Math World Game of Life]
 +
* http://golly.sourceforge.net/
  
 
;セルオートマトン音楽
 
;セルオートマトン音楽
79行： 219行：
 
[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://blossom.media.t-kougei.ac.jp/lifegorch/ Life Game Orchestra] /  
+
[http://www.kuhalabo.net/~kuha/nime/lifegorch/ Life Game Orchestra] /  
  
 
;ギャラリー
 
;ギャラリー
104行： 244行：
 
http://processing.org/examples/flocking.html
 
http://processing.org/examples/flocking.html
  
−
== openFrameworks Visual C++プログラミング ==
+
== openFrameworks プログラミング ==
 +
 
 +
;イントロダクション
 +
: [[openFrameworks for Visual studio]]
 +
 
 
* 参考サイト
 
* 参考サイト
 
** http://openframeworks.cc/documentation/
 
** http://openframeworks.cc/documentation/
−
** http://yoppa.org/ma2_10/2214.html
+
** http://yoppa.org/blog/4299.html
  
−
=== [[1つのボールがふらふら動く]] ===
+
; oFの公式リファレンスは以下の通り。
 +
http://openframeworks.cc/documentation/
  
−
=== [[配列とマウスインタラクション]] ===
+
=== oF 0.9の変更点 ===
  
−
=== [[クラスの使用]] ===
+
https://qiita.com/2bbb/items/13f2e20760ec61e3ec89
 +
* 教科書のソースプログラムは、0.8ベースなので、上記の変更に注意すること。
 +
* 特に、描画系のコマンドが、ofDrawXXX()に変更になっています。例えば、以下の通り。
  
−
=== [[ランダムウォーク]] ===
+
* new　⇐　 old
 +
** ofDrawLine　⇐　ofLine
 +
** ofDrawCurve　⇐　 ofCurve
 +
** ofDrawBezier　⇐　 ofBezier
 +
** ofDrawCircle　⇐　 ofCircle
 +
** ofDrawEllipse　⇐　 ofEllipse
 +
** ofDrawTriangle　⇐　 ofTriangle
 +
** ofDrawRectangle　⇐　 ofRect
 +
** ofDrawRectRounded　⇐　 ofRectRounded
 +
** ofDrawSphere　⇐　 ofSphere
 +
** ofDrawCone　⇐　 ofCone
 +
** ofBox　⇐　 ofDrawBox
  
−
=== [[ラングトンのアリ]] ===
+
=== oF新規プロジェクトの作成 ===
  
−
=== [[物理エンジン Box2D]] ===
+
# oFフォルイダー内のprojectGeneratorフォルダー内のprojectGeneratorを実行する。
 +
# Project Path:にoFのあるフォルダーを指定する。
 +
# Project Name:に、プロジェクトの名前を入れる。
 +
# Addons:に、使用する追加機能（アドオン）を入れる。通常は、なしでよい。
 +
# Generateをクリックする。
 +
# Apps内のMyAppsにマイプロジェクトが作成されている。
 +
# Open IDEをクリックした場合
 +
#* XCodeが立ち上がることを確認する。
 +
# Closeをクリックした場合
 +
#* Apps内のMyAppsに作成したプロジェクトフォルダーを開く。
 +
#* プロジェクト名.xcodeprojファイルをクリックして、XCodeを起動する。
 +
# 作成したプロジェクトを起動し、srcを見てみる。
 +
#* ofApp.cppのメソッドの中身が空っぽ。
 +
#* ここにプログラムを書いていく。
  
−
=== [[自己相似形]] ===
+
=== oFクラスの作成 ===
  
 +
==== XCode ====
 +
# 新しくクラスを作るには、'''「Fileメニュー > New > File」''' を開く。
 +
# '''「macOS」'''タブの'''「Source」'''から、'''「C++ File」'''を選び、'''「Next」'''ボタンを押す。
 +
# Nameにはクラス名を入れます。その際、'''「Also create a header file」'''のチェックを入れておきます。そして'''「Next」'''ボタンを押します。
 +
#* 名前を それぞれ'''Xxx.cpp'''，'''Xxx.h'''とし、場所はともに '''..\src''' とする。
 +
# '''src'''の中に'''Xxx.cpp''' と '''Xxx.h''' が新規作成される。
  
−
=== Tips ===
+
==== Visual Studio ====
 +
# 新しくクラスを作るには、'''「プロジェクト ＞ 新しい項目の追加...」''' を開き，'''「C++ファイル」'''と'''「ヘッダーファイル」'''を一つずつ作る。
 +
#* 名前を それぞれ'''Xxx.cpp'''，'''Xxx.h'''とし、場所はともに '''..\src''' とする
 +
#* （注）「クラスの追加」や「クラスウィザード」は使えない。
 +
# マウスカーソルをソリューションエクスプローラー上の'''src'''に置き、ハイライトさせる。
 +
# ソリューションエクスプローラー上の'''src'''の中に'''Xxx.cpp''' と '''Xxx.h''' が新規作成される。
  
−
;パーティクルの位置に画像を置く
+
ヘッダファイル '''Xxx.h''' は，
−
ofApp.h
+
 
<pre>
 
<pre>
−
ofImage particleImage;
+
#pragma once
−
</pre>
+
#include "ofMain.h"
  
−
ofApp.cpp
+
class Xxx {
−
<pre>
+
private:
−
setup(){
+
ofPoint pos;
−
  particleImage.loadImage("particle.png");
+
float radius;
−
}
+
  
−
draw(){
+
public:
−
  particleImage.draw(pos.x, pos.y, w, h);
+
Xxx();
−
}
+
void hogehoge();
 +
};
 
</pre>
 
</pre>
 +
などと、記述する。
  
−
;パーティクルの位置を辿る直線を描く
+
* '''ofMain.h''' をインクルードし、クラスの定義の最後にセミコロンがつくことに注意する。
−
ofApp.cpp
+
* '''#pragma once''' は，このヘッダファイルを複数回読み込まないようにするためのもの。
−
<pre>
+
* 括弧で囲まれた部分 '''{...}''' には，変数の宣言やメソッド（関数）の宣言を書く
−
ofBeginShape();
+
* '''private:''' に続く部分には，クラス内部のみで利用する変数、メソッドを宣言する。
−
    for(int i = 0; i < particle.size(); i++){
+
* '''public:''' に続く部分には，クラス外部からアクセスできる変数、メソッドを宣言する。
−
        ofVertex(pos[i].x, pos[i].y);
+
* '''Xxx():''' はコンストラクターといい、クラスと同じ名前のメソッドである。クラスのインスタンスを生成するときの初期化処理などを記述する。
−
    }
+
−
ofEndShape();
+
−
</pre>
+
  
−
;パーティクルの位置を辿る曲線を描く
+
C++ファイル Xxx.cpp は，
−
ofApp.cpp
+
 
<pre>
 
<pre>
−
ofBeginShape();
+
#include "Xxx.h" // クラスのヘッダーを読み込む
−
    for(int i = 0; i < particle.size(); i++){
+
−
        ofCurveVertex(pos[i].x, pos[i].y);
+
−
    }
+
−
ofEndShape();
+
−
</pre>
+
  
−
== フラクタル ==
+
Xxx::Xxx(){
−
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
+
pos = ofPoint(ofGetWidth()/2, ofGetHeight()/2);
 +
radius = 100.0;
 +
}
  
−
;考察
+
void Xxx::hogehoge(){
−
: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．
+
ofSetColor(31, 63, 255, 100);
−
:三平方の定理を発見したピタゴラスはどこがすごいか？
+
ofCircle(pos.x, pos.y, radius);
  
−
;フラクタル図形
+
ofSetColor(255, 0, 0, 200);
−
[http://blossom.media.t-kougei.ac.jp/~kuha/tutorial0/bioart/Fractex.exe フラクタル図形の例]
+
ofCircle(pos.x, pos.y, radius);
−
 
+
}
−
[http://www.gaia.h.kyoto-u.ac.jp/~fractal/ フラクタル日除け]
+
−
 
+
−
== 自己相似系 ==
+
−
=== 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。
+
−
 
+
−
*再帰的呼出し的なCollaborate Flash Animation：[http://www.zoomquilt.org/ zoomquilt] ([http://www.media.t-kougei.ac.jp/~kuha/tutorial0/bioart/zoomquilt.swf swf])
+
−
*例：実行ファイル，ソース，Taneクラス
+
−
 
+
−
=== C#による実装 ===
+
−
==== 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
+
−
<pre>
+
−
using System.Drawing;
+
 
</pre>
 
</pre>
−
をTane.csの冒頭に追加
+
などと、メソッドの本体を記述する。
−
 
+
* メソッドの定義の最後にセミコロンが'''つかない'''ことに注意する。
−
==== 樹木の描画 ====
+
  
−
[[ファイル:Bintree.jpg]]
 
−
[[ファイル:Bintree2.JPG]]
 
  
−
;Taneクラスのメソッド
+
もとのcppファイルodApp.cppのヘッダーファイル'''ofApp.h'''に、Xxx.hをincludeする。
−
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。
+
例えば、'''ofApp.h'''は、以下のとおり。
 
<pre>
 
<pre>
−
    class Tane
+
#pragma once
−
    {
+
−
        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)
+
#include "ofMain.h"
−
            {
+
#include "Ball.h"
−
                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);
+
−
            }
+
−
        }
+
−
    }
+
−
</pre>
+
  
−
;樹木描画ボタンクリックの中身
+
class ofApp : public ofBaseApp{
−
<pre>
+
public:
−
            Graphics g = pictureBox1.CreateGraphics();
+
bool mouse_pressed;
−
            Pen pen = new Pen(Color.Green, 2);
+
−
            Tane tane = new Tane();
+
  
−
            int n = 10;  //枝の世代数
+
public:
−
            double x0 = pictureBox1.Width / 2; //開始位置 x座標
+
void setup();
−
            double y0 = pictureBox1.Height; //開始位置 y座標
+
void update();
−
            double x1 = pictureBox1.Width / 2; //開始位置 x座標
+
void draw();
−
            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);
+
−
</pre>
+
  
−
==== コッホ図形の描画 ====
+
void keyPressed(int key);
−
 
+
void keyReleased(int key);
−
[[ファイル:Koch.jpg]]
+
void mouseMoved(int x, int y );
−
[[ファイル:Koch2.jpg]]
+
void mouseDragged(int x, int y, int button);
−
 
+
void mousePressed(int x, int y, int button);
−
 
+
void mouseReleased(int x, int y, int button);
−
;Taneクラスのメソッド
+
void windowResized(int w, int h);
−
<pre>
+
void dragEvent(ofDragInfo dragInfo);
−
        public void Koch(int n, double x1, double y1, double x2, double y2, Graphics g, Pen pen)
+
void gotMessage(ofMessage msg);
−
        {
+
−
            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);
+
−
            }
+
−
        }
+
  
 +
Xxx myCbj;
 +
};
 
</pre>
 
</pre>
 +
'''public'''の領域に'''Xxxクラス'''のインスタンス'''myObj'''を宣言している。
  
−
;コッホ図形描画ボタンクリックの中身
+
=== [[1つのボールがふらふら動く]] ===
  
−
<pre>
+
=== [[配列とマウスインタラクション]] ===
−
            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
+
=== [[クラスの使用]] ===
−
            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);
+
−
</pre>
+
  
−
==== ドラゴン図形の描画 ====
+
=== [[ランダムウォーク]] ===
  
−
[[ファイル:Dragon.jpg]]
+
=== [[1次元セルオートマトン]] ===
−
[[ファイル:Dragon2.jpg]]
+
  
−
;Taneクラスのメソッド
+
=== [[ライフゲーム]] ===
  
−
<pre>
+
=== [[Langton's Ant]] ===
−
        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)
+
=== [[Boid]] ===
−
            {
+
−
                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
+
=== [[物理エンジン Box2D]] ===
−
                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);
+
−
            }
+
−
        }
+
−
</pre>
+
  
−
;ドラゴン図形描画ボタンクリックの中身
+
=== [[自己相似形]] ===
  
−
<pre>
+
=== Tips ===
−
            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);
+
−
 
+
−
</pre>
+
−
 
+
−
==== 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。
+
−
 
+
−
[[ファイル:Sida2.JPG]]
+
−
 
+
−
;Taneクラスのメソッド
+
  
 +
;パーティクルの位置に画像を置く
 +
ofApp.h
 
<pre>
 
<pre>
−
        public void Fern(int n, double x1, double y1, double x2, double y2, Graphics g, Pen pen)
+
ofImage particleImage;
−
        {
+
−
            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);
+
−
            }
+
−
        }
+
 
</pre>
 
</pre>
  
−
;シダ葉描画ボタンクリックの中身
+
ofApp.cpp
−
 
+
 
<pre>
 
<pre>
−
            Graphics g = pictureBox1.CreateGraphics();
+
setup(){
−
            Pen pen = new Pen(Color.Green, 2);
+
  particleImage.loadImage("particle.png");
−
            Tane tane = new Tane();
+
}
  
−
            int n = 7;  //子の世代数
+
draw(){
−
            double x0 = pictureBox1.Width * 0.1; //開始位置 x座標
+
  particleImage.draw(pos.x, pos.y, w, h);
−
            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);
+
 
</pre>
 
</pre>
  
−
==== Cカーブの描画 ====
+
;パーティクルの位置を辿る直線を描く
−
 
+
ofApp.cpp
−
[[ファイル:Ccurve.jpg]]
+
−
[[ファイル:Ccurve2.jpg]]
+
−
 
+
−
;Taneクラスのメソッド
+
−
 
+
 
<pre>
 
<pre>
−
        public void Ccurve(int n, double x1, double y1, double x2, double y2, Graphics g, Pen pen)
+
ofBeginShape();
−
        {
+
    for(int i = 0; i < particle.size(); i++){
−
            double x3, y3;
+
        ofVertex(pos[i].x, pos[i].y);
−
 
+
    }
−
            if (n > 0)
+
ofEndShape();
−
            {
+
−
                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);
+
−
            }
+
−
        }
+
 
</pre>
 
</pre>
  
−
;Cカーブ画ボタンクリックの中身
+
;パーティクルの位置を辿る曲線を描く
−
 
+
ofApp.cpp
 
<pre>
 
<pre>
−
            Graphics g = pictureBox1.CreateGraphics();
+
ofBeginShape();
−
            Pen pen = new Pen(Color.Green, 2);
+
    for(int i = 0; i < particle.size(); i++){
−
            Tane tane = new Tane();
+
         ofCurveVertex(pos[i].x, pos[i].y);
−
 
+
−
            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);
+
−
</pre>
+
−
 
+
−
==== 内分点と回転によるカスタムジェネレータの描画 ====
+
−
 
+
−
[[ファイル:gene01.JPG]]
+
−
[[ファイル:gene012.JPG]]
+
−
 
+
−
;Taneクラスのメソッド
+
−
 
+
−
<pre>
+
−
        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);
+
−
            }
+
−
        }
+
−
</pre>
+
−
 
+
−
;カスタムジェネレータ描画ボタンクリックの中身
+
−
 
+
−
<pre>
+
−
            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);
+
−
</pre>
+
−
 
+
−
;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
+
−
 
+
−
<pre>
+
−
        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();
+
−
 
+
−
        }
+
−
</pre>
+
−
 
+
−
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。
+
−
 
+
−
<pre>
+
−
    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);
+
−
            }
+
−
        }
+
−
 
+
 
     }
 
     }
−
 
+
ofEndShape();
 
</pre>
 
</pre>
  
−
<pre>
+
== [[フラクタル]] ==
−
        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);
+
−
        }
+
−
 
+
−
</pre>
+
−
 
+
−
 
+
−
 
+
−
==== タイマーを使用した樹木のアニメーション ====
+
−
 
+
−
<pre>
+
−
        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);
+
−
        }
+
−
</pre>
+
−
 
+
−
== 複素平面フラクタル ==
+
−
*[http://blossom.media.t-kougei.ac.jp/~kuha/tutorial0/bioart/9_complex.pdf 配布資料PDF]
+
−
*[http://blossom.media.t-kougei.ac.jp/~kuha/tutorial0/bioart/mandelv3.exe 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，[http://www.microsoft.com/downloads/ja-jp/details.aspx?displaylang=ja&FamilyID=7B9BA261-7A9C-43E7-9117-F673077FFB3C ここ]からRuntimeファイル群をダウンロードしてください。
+
−
 
+
−
[http://www.youtube.com/watch?v=0fKBhvDjuy0 Powers of Ten]
+
−
 
+
−
=== 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。
+
−
<pre>
+
−
          g.TranslateTransform(x1,y1); //座標原点を(x1,y1)に移動
+
−
</pre>
+
−
 
+
−
;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。
+
−
 
+
−
<pre>
+
−
　          g.RotateTransform(th);
+
−
</pre>
+
−
 
+
−
;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。
+
−
<pre>
+
−
            g.ScaleTransform(scx,scy);  //X軸をscx倍、Y軸をscy倍する
+
−
</pre>
+
−
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。
+
−
<pre>
+
−
　 　　　　　g.ScaleTransform(1,-1);  //Y軸方向の反転
+
−
　 　　　　　g.ScaleTransform(-1,1);  //X軸方向の反転
+
−
</pre>
+
−
 
+
−
=== 複素平面フラクタルの描画 ===
+
−
;自己平方の描画プログラム
+
−
<pre>
+
−
            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);
+
−
                    }
+
−
                }
+
−
            }
+
−
</pre>
+
−
 
+
−
;マンデルブロー集合の描画プログラム
+
−
<pre>
+
−
            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);
+
−
                    }
+
−
                }
+
−
            }
+
−
</pre>
+
−
 
+
−
;Julia集合
+
−
<pre>
+
−
            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);
+
−
                    }
+
−
                }
+
−
            }
+
−
</pre>
+
−
 
+
−
=== 配色の工夫 ===
+
−
 
+
−
個々の色の差をハッキリさせる。
+
−
<pre>
+
−
    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);
+
−
</pre>
+
−
 
+
−
ピクセルの目を粗くした時に、矩形の中身を塗りつぶす。
+
−
<pre>
+
−
    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);
+
−
</pre>
+
−
 
+
−
Ar, Ai, Rstep, Istepなどをテキストボックスから入力する。
+
−
<pre>
+
−
            Ar = double.Parse(textBox1.Text);
+
−
            Ai = double.Parse(textBox2.Text);
+
−
 
+
−
            Rstep = int.Parse(textBox3.Text);
+
−
            Istep = Rstep;
+
−
</pre>
+
−
 
+
−
=== 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。
+
−
<pre>
+
−
        //　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();
+
−
        }
+
−
</pre>
+
−
 
+
−
*座標のスケールの拡大、縮小ボタンを付ける
+
−
<pre>
+
−
        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();
+
−
        }
+
−
</pre>
+
−
 
+
−
 
+
−
*座標の上下左右へシフトさせるボタンを付ける
+
−
<pre>
+
−
        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();
+
−
        }
+
−
</pre>
+
−
 
+
−
== 人間の感覚 ==
+
−
=== アロマアート ===
+
−
嗅覚を利用したアート
+
−
 
+
−
[http://w3.media.t-kougei.ac.jp/kuha/asp/asp00kuha/bbs.asp かんたん掲示板]に「香りの特徴」を書いてみよう。
+
−
 
+
−
*[http://www.media.t-kougei.ac.jp/~kuha/doc/pclit_manu200510.pdf 香りの印刷]
+
−
*[http://www.media.t-kougei.ac.jp/~kuha/doc/aromap20040312.pdf アロマプリンタ]
+
−
*[http://ja.wikipedia.org/wiki/RAMPO 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）
+
−
 
+
−
=== 共感覚 ===
+
−
*[http://www.media.t-kougei.ac.jp/~projectk/color_sound/trial-product/new/ 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）
+
−
*[http://ist.ksc.kwansei.ac.jp/~nagata/synesthesia/ 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）
+
−
 
+
−
=== 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 [http://www.media.t-kougei.ac.jp/~projectk/healmusic/ 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。
+
−
*** [http://www.cycleof5th.com/products/soundengine/ SoundEngine]や[http://audacity.sourceforge.net/?lang=ja 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
+
−
*子守唄の特徴、西洋の子守唄、日本の子守唄
+
−
*子守唄自動作曲プログラム(Max/MSP)[http://www.media.t-kougei.ac.jp/~kuha/doc/sigmus68_suyama_kuhara07.pdf PDF]
+
−
*生理食塩水内レコーディング[http://www.media.t-kougei.ac.jp/kuhalaaa/mdata.php?catego=3&wks_id=230&mode=detail 竹田の子守唄]
+
−
 
+
−
;生物的なシステム，生物の癒し効果
+
−
[http://www.kazsh.com/ flash effects] /
+
−
[http://levitated.net/ Levitated  the Exploration of Computation] /
+
−
[http://sodaplay.com/ sodaplay]/
+
−
[http://www.vectorpark.com/ Vector Park] /
+
−
[http://www.livly.com/ リヴリー・アイランド] /
+
−
[http://electroplankton.com/ エレクトロプランクトン] /
+
−
[http://www.bandai.co.jp/releases/J2004020301.html たまごっちプラス] /
+
−
[http://www.aist.go.jp/pr/expo/contents/paro/paro.html メンタルコミットロボアザラシ型「パロ」] /
+
−
[http://www.necoro.com/home.html 猫型コミュニケーションロボット「ネコロ」] /
+
−
[http://www.nintendo.co.jp/ds/adgj/index.html nintendogs] /
+
−
[http://www.nhk.or.jp/digista/onair/hall_2004.html What is TRUTH?] /
+
−
 
+
−
*[http://blossom.media.t-kougei.ac.jp/~kuha/tutorial0/bioart/egg.swf Vector Parkのegg.swf]
+
−
*[http://www.ebiebi.net//F_SAMPLES/clambon/ CLAMBON FARM]
+
−
*[http://intihuatani.usc.edu/cloud/flowing/ flOw]
+
−
*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]
+
−
 
+
−
== 脳 ==
+
−
;脳波，脳電図(electroencephalogram EEG)
+
−
:大脳皮質のニューロンの膨大な数のシナプス結合における電位（シナプス後電位）の集合と考えられている。
+
−
:通常は，空間的および時間的分散性のために一定の形状の波形にはならない。しかし，大脳皮質の活性度が低下した時にはある程度の同期性がみられ，その代表的な状態が睡眠時の脳波である。
+
−
:開眼時，脳の神経細胞があちこちで活発に作動していると，シナプス電位は同期が取れずに，脳波はランダムなになり，特定の周波数は測定されない。
+
−
*デルタ波(δ波)：1～3Hz ぐっすり睡眠．昏睡．
+
−
*シータ波(θ波)：4～7Hz うたたうね．ぼんやり．
+
−
*アルファ波(α波)：8～13Hz 覚醒，安静，閉眼時。リラックス。
+
−
*ベータ波(β波)：14～30Hz 開眼時，五感が働いている状態。活発な思考。
+
−
*ガンマ波(γ波)：30～64Hz 高次精神活動に関連（？）
+
−
*オメガ波(ω波)：64～128Hz（？）
+
−
*ロー波(ρ波)：128-512Hz （？）
+
−
*シグマ波(σ波)：512-1024Hz （？）
+
−
*アーティファクト：ノイズ（雑音）。まばたき，眼球運動，電極の接着不良など脳と無関係のものが要因。
+
−
 
+
−
バイノーラルビート
+
−
 
+
−
周波数追従反応
+
−
 
+
−
脳磁図，生物フォトン，心電図，筋電図，眼電図。
+
−
 
+
−
[http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2010/pr20100329/pr20100329.html ニューロコミュニケーター]
+
−
 
+
−
*[http://www.brl.ntt.co.jp/IllusionForum/ イリュージュン・フォーラム]
+
−
**[http://sandbox.media.t-kougei.ac.jp/~kuha/easy_bbs4klb2.php 簡単BBS]に聞こえ方を書いてみよう。
+
  
−
[http://www.mindball.se/ Mindball]
+
== [[脳]] ==
  
 
== Neural Networks ==
 
== Neural Networks ==
 
*神経回路モデル（PPT）
 
*神経回路モデル（PPT）
 
*神経細胞の写真，構成図[ 1 | 2 | 3 ]
 
*神経細胞の写真，構成図[ 1 | 2 | 3 ]
−
**[http://www.media.t-kougei.ac.jp/~kuha/tutorial0/bioart/synapse1.jpg シナプスの構成図]，[http://www.media.t-kougei.ac.jp/~kuha/tutorial0/bioart/synapse2.jpg 接合部の詳細]
+
**[http://www.kuhalabo.net/~kuha/tutorial0/bioart/synapse1.jpg シナプスの構成図]，[http://www.kuhalabo.net/~kuha/tutorial0/bioart/synapse2.jpg 接合部の詳細]
 
*[http://mars.elcom.nitech.ac.jp/java-cai/neuro/menu.html ニューラルネットワーク入門]
 
*[http://mars.elcom.nitech.ac.jp/java-cai/neuro/menu.html ニューラルネットワーク入門]
 
*Perceptron,
 
*Perceptron,
1,309行： 464行：
 
*カール・セーガン「コスモス」エピソードII第3話「平家物語と蟹のなぞ」
 
*カール・セーガン「コスモス」エピソードII第3話「平家物語と蟹のなぞ」
 
**瀬戸内海の蟹の甲羅は武士の顔に似ているのはなぜか？
 
**瀬戸内海の蟹の甲羅は武士の顔に似ているのはなぜか？
−
[http://www.media.t-kougei.ac.jp/~kuha/tutorial0/bioart/11_GA.pdf 配布資料PDF]
+
[http://www.kuhalabo.net/~kuha/tutorial0/bioart/11_GA.pdf 配布資料PDF]
 
*geno typeとpheno type
 
*geno typeとpheno type
 
*GAの概念と応用例  
 
*GAの概念と応用例  
−
**[http://blossom.media.t-kougei.ac.jp/~kuha/tutorial0/bioart/papperedmoss.gif ペパードモスの絵],[http://blossom.media.t-kougei.ac.jp/~kuha/tutorial0/bioart/pmoss/ ペパードモス・ゲーム]
+
**[http://www.kuhalabo.net/~kuha/tutorial0/bioart/papperedmoss.gif ペパードモスの絵],[https://www.gao.ne.jp/~tgs1698/spx-js/spx-js.htm ペパードモス・ゲーム]
 
**[http://prisonersdilemma.groenefee.nl/ The Prisoner's Dilemma]
 
**[http://prisonersdilemma.groenefee.nl/ The Prisoner's Dilemma]
−
**[http://blossom.media.t-kougei.ac.jp/~kuha/tutorial0/bioart/art/Leaf.exe GA for ART]
+
**[http://www.kuhalabo.net/~kuha/tutorial0/bioart/art/LGPCforArt.htm LGPC for ART]
 +
**[http://www.intlab.soka.ac.jp/~unemi/sbart/index-j.html SBART]
 
**[http://www.youtube.com/watch?v=8vzTCC-jbwM&feature=youtube_gdata_player GAでブランコこぎを学習]
 
**[http://www.youtube.com/watch?v=8vzTCC-jbwM&feature=youtube_gdata_player GAでブランコこぎを学習]
 +
 +
=== 参考 ===
 +
* https://www.23andme.com/
  
 
== 小テスト ==
 
== 小テスト ==
1,354行： 513行：
 
素数のグラフィック
 
素数のグラフィック
 
http://www.datapointed.net/visualizations/math/factorization/animated-diagrams/?infinity
 
http://www.datapointed.net/visualizations/math/factorization/animated-diagrams/?infinity
 +
 +
Generative Gestaltung
 +
http://www.generative-gestaltung.de/code
  
 
[[Category:授業]]
 
[[Category:授業]]

2021年3月8日 (月) 08:22時点における最新版

目次

[編集] 概要

前提スキル

メディアプログラミング演習Iを履修したのと同等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。 openFrameworksはProcessingと似ているため、Processingを知っていると、理解が早いです。

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。

  1. 生物の特徴と生物的なシステムについて理解する。
  2. 複雑系システムについて理解し、応用例を作成できる。
  3. openFrameworksを使って作品のプログラミングができる。

[編集] 開発環境

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。

ドキュメント http://openframeworks.jp/tutorials/

[編集] 予定

2018年度
  1. 9/18(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
  2. 9/25(火) 幾何学図形の描画（実習）
    • 教科書 1章 読み物として読む。
    • 教科書 2章 実際にプログラムを作ってみる。
    • 　２－４「数値の記憶と計算」までをやり終えて、自作プログラムexeファイルを提出。
    • 幾何学図形の描画、色の設定、変数
    • 　exeファイルは、プロジェクトフォルダーのbinフォルダーの中にあります。
  3. 10/2(火) 幾何学図形の描画（実習）
    • 　２－８「条件分岐」までを学習し、自作プログラムexeファイルを提出。
    • 繰り返し、配列、図形の移動、条件分岐
    • 提出場所 PC > Weekly(W:) > art > int > kuhara20181002
      • ファイル名　番号_名前のローマ字 例 1724000_suzukiichiro.exe
  4. 10/9(火) （実習）
    • 　２－１１「より高度な表現」までを学習し、自作プログラムexeファイルを提出。
    • マウスアクション、摩擦、重力、奇跡のフェード
    • この日の授業までに2章を終えてください。2章までに学んで、制作したプログラムを提出してもらいます。
  5. 10/16(火) （実習）16:30に12号館２階カラボギャラリー集合
    • カラボギャラリー見学 https://www.color.t-kougei.ac.jp/gallery/
    • 　３－１，２，３を学習する。
      • ３－１ は、読んで理解してください。プログラム例は作らなくてもよいです。
      • ３－２ は、３－２－７「画像ファイルを扱う」だけでもよい。余裕がれば、他の単元を勉強してもよいです。、
      • ３－３ は、実際に新たにクラスを作成し、プログラムを作りながら、学習を進めてください。
    • 　３－４「アドオンの利用」以降は学習しなくてもよい。関心に応じて学習してください。
    • ３－３－２「新規クラスの生成」は、openFrameworks for Visual studioを参照。
  6. 10/23(火) クラスオブジェクトの使用、ランダムウォーク（講義・実習）
  7. 10/30(火)1次元セルオートマトン（講義・実習）
  8. 11/6(火) ライフゲーム（講義・実習）
  9. 11/13(火) ラングトンのアリ（講義・実習）
    • 11/20(火) 金曜振替授業日
  10. 11/27(火) Boid（講義・実習）
  11. 12/4(火) 物理エンジン Box2D（講義・実習）
  12. 12/11(火)フラクタルと自己相似形と再帰呼び出し（講義・実習）
  13. 12/18(火) ニューラルネットワーク、遺伝的アルゴリズム（講義）
  14. 1/8(火) 小テスト
    • 授業で扱った内容すべてが含まれます。
  15. 1/15(火) 予備（出席は取りません）
  • 第1課題 2章までの練習プログラム
    • 提出締切日 10/16
  • 第2課題「創発ジェネラティブアートのプログラム」
    • 提出締切日 1/7(月)　
    • 「ライフゲーム、Boid、アリ、Box2D、フラクタル」の中から、1つ以上を選び、自分のオリジナリティを加えたプログラムを提出してください。
    • ソースプログラムも採点の対象としますので、プロジェクトのフォルダー全体をzip圧縮して、提出して下さい。
2017年度
  1. 9/19(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
  2. 9/26(火) openFrameworks C++プログラミング（実習）
    • 教科書 1章 読み物として読む。
    • 教科書 2章 実際にプログラムを作ってみる。
    • 　２－４「数値の記憶と計算」までをやり終えて、自作プログラムexeファイルを提出。
    • 幾何学図形の描画、色の設定、変数
    • 　exeファイルは、プロジェクトフォルダーのbinフォルダーの中にあります。
  3. 10/3(火) 幾何学図形の描画（実習）
    • 　２－８「条件分岐」までを学習し、自作プログラムexeファイルを提出。
    • 繰り返し、配列、図形の移動、条件分岐
  4. 10/17(火) （実習）
    • 　２－１１「より高度な表現」までを学習し、自作プログラムexeファイルを提出。
    • マウスアクション、摩擦、重力、奇跡のフェード
    • この日の授業までに2章を終えてください。2章までに学んで、制作したプログラムを提出してもらいます。
  5. 10/24(火) （実習）
    • 　３－１、２，３を学習する。
      • ３－２に関して、余裕がない場合、３－２－７「画像ファイルを扱う」だけでもよい。
    • 　３－４「アドオンの利用」以降は学習しなくてもよい。関心に応じて学習してください。
    • ３－３－２「新規クラスの生成」は、openFrameworks for Visual studioを参照。
  6. 10/31(火) クラスオブジェクトの使用、ランダムウォーク（講義・実習）
  7. 11/7(火) セルオートマトン（講義・実習）
  8. 11/14(火) ライフゲーム（講義・実習）
  9. 11/21(火) ラングトンのアリ（講義・実習）
  10. 11/28(火) Boid（講義・実習）
  11. 12/5(火) 物理エンジン Box2D（講義・実習）
  12. 12/12(火)フラクタルと自己相似形と再帰呼び出し（講義・実習）
  13. 12/19(火) ニューラルネットワーク、遺伝的アルゴリズム（講義）
  14. 1/9(火) 小テスト
    • 授業で扱った内容すべてが含まれます。
  15. 1/16(火) 予備（出席は取りません）
  • 第1課題 2章までの練習プログラム
    • 提出締切日 10/17　
  • 第2課題「セルオートマトン、フラクタルのプログラム」
    • 提出締切日 1/8(月)　
    • 「ライフゲーム、Boid、アリ、Box2D、フラクタル」の中から、1つ以上を選び、自分のオリジナリティを加えたプログラムを提出してください。
    • ソースプログラムも採点の対象としますので、プロジェクトのフォルダー全体をzip圧縮して、提出して下さい。
2016年度
  1. 9/20(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
  2. 9/27(火) openFrameworks C++プログラミング
    • 教科書 1章 読み物として読む。
    • 教科書 2章 実際にプログラムを作ってみる。
    • 　２－４「数値の記憶と計算」までをやり終えて、自作プログラムexeファイルを提出。
    • 幾何学図形の描画、色の設定、変数
    • 　exeファイルは、プロジェクトフォルダーのbinフォルダーの中にあります。
  3. 10/4(火) 幾何学図形の描画
    • 　２－８「条件分岐」までを学習し、自作プログラムexeファイルを提出。
    • 繰り返し、配列、図形の移動、条件分岐
  4. 10/18(火)
    • 　２－１１「より高度な表現」までを学習し、自作プログラムexeファイルを提出。
    • マウスアクション、摩擦、重力、奇跡のフェード
  5. 10/25(火)
    • 　３－１、２，３を学習する。
      • ３－２に関して、余裕がない場合、３－２－７「画像ファイルを扱う」だけでもよい。
    • 　３－４「アドオンの利用」以降は学習しなくてもよい。関心に応じて学習してください。
    • ３－３－２「新規クラスの生成」は、openFrameworks for Visual studioを参照。
  6. 11/1(火) セルオートマトン
  7. 11/8(火) ランダムウォーク
  8. 11/15(火) ライフゲーム
  9. 11/22(火) Boid
  10. 11/29(火) ラングトンのアリ
  11. 12/6(火) 物理エンジン Box2D
  12. 12/13(火)フラクタルと自己相似形と再帰呼び出し
  13. 12/20(火) ニューラルネットワーク、遺伝的アルゴリズム
  14. 1/17(火) 小テスト
    • 授業で扱った内容すべてが含まれます。
  15. 1/24(火) 予備
  • 第1課題「ランダムウォークのプログラム」
    • 提出締切日 11/14(月)　
  • 第2課題「セルオートマトン、フラクタルのプログラム」
    • 提出締切日 1/13(金)　
    • 「ライフゲーム、Boid、アリ、Box2D、フラクタル」の中から、最低2つのプログラムを提出してください。
    • ３つ以上提出してもかまいません。その場合、上位2つの課題を点数として扱います。
    • ソースプログラムも採点の対象としますので、プロジェクトのフォルダー全体をzip圧縮して、提出して下さい。
2015年度
  1. 9/29(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
  2. 10/6(火) openFrameworks C++プログラミング
  3. 10/13(火) 幾何学図形の描画
  4. 10/20(火) ランダムウォーク
  5. 10/27(火) セルオートマトン
  6. 11/10(火) ライフゲーム
  7. 11/17(火) ラングトンのアリ
  8. 12/1(火) アトラクティブフォース
  9. 12/8(火) レイノルズボイド
  10. 12/15(火) 物理エンジン Box2D
  11. 12/22(火) フラクタルと再帰呼び出し
  12. 1/5(火) 自己相似形と再帰呼び出し
  13. 1/12(火) ニューラルネットワーク
  14. 1/19(火) 遺伝的アルゴリズム
  15. 1/26(火) 小テスト
  • 1/29(金)　第1課題、第2課題の提出締切日

[編集] 生物と情報とアート

http://abandonedart.org/

[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
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  • Ctrl-K Ctrl-F インデントをそろえる

クリエイティブ・コーダー

[編集] 複雑系

[編集] セルオートマトン

[編集] ライフゲーム

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] openFrameworks プログラミング

イントロダクション
openFrameworks for Visual studio
oFの公式リファレンスは以下の通り。

http://openframeworks.cc/documentation/

[編集] oF 0.9の変更点

https://qiita.com/2bbb/items/13f2e20760ec61e3ec89

  • 教科書のソースプログラムは、0.8ベースなので、上記の変更に注意すること。
  • 特に、描画系のコマンドが、ofDrawXXX()に変更になっています。例えば、以下の通り。
  • new　⇐　 old
    • ofDrawLine　⇐　ofLine
    • ofDrawCurve　⇐　 ofCurve
    • ofDrawBezier　⇐　 ofBezier
    • ofDrawCircle　⇐　 ofCircle
    • ofDrawEllipse　⇐　 ofEllipse
    • ofDrawTriangle　⇐　 ofTriangle
    • ofDrawRectangle　⇐　 ofRect
    • ofDrawRectRounded　⇐　 ofRectRounded
    • ofDrawSphere　⇐　 ofSphere
    • ofDrawCone　⇐　 ofCone
    • ofBox　⇐　 ofDrawBox

[編集] oF新規プロジェクトの作成

  1. oFフォルイダー内のprojectGeneratorフォルダー内のprojectGeneratorを実行する。
  2. Project Path:にoFのあるフォルダーを指定する。
  3. Project Name:に、プロジェクトの名前を入れる。
  4. Addons:に、使用する追加機能（アドオン）を入れる。通常は、なしでよい。
  5. Generateをクリックする。
  6. Apps内のMyAppsにマイプロジェクトが作成されている。
  7. Open IDEをクリックした場合
    • XCodeが立ち上がることを確認する。
  8. Closeをクリックした場合
    • Apps内のMyAppsに作成したプロジェクトフォルダーを開く。
    • プロジェクト名.xcodeprojファイルをクリックして、XCodeを起動する。
  9. 作成したプロジェクトを起動し、srcを見てみる。
    • ofApp.cppのメソッドの中身が空っぽ。
    • ここにプログラムを書いていく。

[編集] oFクラスの作成

[編集] XCode

  1. 新しくクラスを作るには、「Fileメニュー > New > File」 を開く。
  2. 「macOS」タブの「Source」から、「C++ File」を選び、「Next」ボタンを押す。
  3. Nameにはクラス名を入れます。その際、「Also create a header file」のチェックを入れておきます。そして「Next」ボタンを押します。
    • 名前を それぞれXxx.cpp，Xxx.hとし、場所はともに ..\src とする。
  4. srcの中にXxx.cpp と Xxx.h が新規作成される。

[編集] Visual Studio

  1. 新しくクラスを作るには、「プロジェクト ＞ 新しい項目の追加...」 を開き，「C++ファイル」と「ヘッダーファイル」を一つずつ作る。
    • 名前を それぞれXxx.cpp，Xxx.hとし、場所はともに ..\src とする
    • （注）「クラスの追加」や「クラスウィザード」は使えない。
  2. マウスカーソルをソリューションエクスプローラー上のsrcに置き、ハイライトさせる。
  3. ソリューションエクスプローラー上のsrcの中にXxx.cpp と Xxx.h が新規作成される。

ヘッダファイル Xxx.h は， 

#pragma once
#include "ofMain.h"

class Xxx {
private:
	ofPoint pos;
	float radius;

public:
	Xxx();
	void hogehoge();
};

などと、記述する。

  • ofMain.h をインクルードし、クラスの定義の最後にセミコロンがつくことに注意する。
  • #pragma once は，このヘッダファイルを複数回読み込まないようにするためのもの。
  • 括弧で囲まれた部分 {...} には，変数の宣言やメソッド（関数）の宣言を書く
  • private: に続く部分には，クラス内部のみで利用する変数、メソッドを宣言する。
  • public: に続く部分には，クラス外部からアクセスできる変数、メソッドを宣言する。
  • Xxx(): はコンストラクターといい、クラスと同じ名前のメソッドである。クラスのインスタンスを生成するときの初期化処理などを記述する。

C++ファイル Xxx.cpp は， 

#include "Xxx.h" // クラスのヘッダーを読み込む

Xxx::Xxx(){
	pos = ofPoint(ofGetWidth()/2, ofGetHeight()/2);
	radius = 100.0;
}

void Xxx::hogehoge(){
	ofSetColor(31, 63, 255, 100);
	ofCircle(pos.x, pos.y, radius);

	ofSetColor(255, 0, 0, 200);
	ofCircle(pos.x, pos.y, radius);
}

などと、メソッドの本体を記述する。

  • メソッドの定義の最後にセミコロンがつかないことに注意する。


もとのcppファイルodApp.cppのヘッダーファイルofApp.hに、Xxx.hをincludeする。 例えば、ofApp.hは、以下のとおり。 

#pragma once

#include "ofMain.h"
#include "Ball.h"

class ofApp : public ofBaseApp{
public:
	bool mouse_pressed;

public:
	void setup();
	void update();
	void draw();

	void keyPressed(int key);
	void keyReleased(int key);
	void mouseMoved(int x, int y );
	void mouseDragged(int x, int y, int button);
	void mousePressed(int x, int y, int button);
	void mouseReleased(int x, int y, int button);
	void windowResized(int w, int h);
	void dragEvent(ofDragInfo dragInfo);
	void gotMessage(ofMessage msg);

	Xxx myCbj;
};

publicの領域にXxxクラスのインスタンスmyObjを宣言している。

[編集] 1つのボールがふらふら動く

[編集] 配列とマウスインタラクション

[編集] クラスの使用

[編集] ランダムウォーク

[編集] 1次元セルオートマトン

[編集] ライフゲーム

[編集] Langton's Ant

[編集] Boid

[編集] 物理エンジン Box2D

[編集] 自己相似形

[編集] Tips

パーティクルの位置に画像を置く

ofApp.h 

ofImage particleImage;

ofApp.cpp 

setup(){
   particleImage.loadImage("particle.png");
}

draw(){
  particleImage.draw(pos.x, pos.y, w, h);
}
パーティクルの位置を辿る直線を描く

ofApp.cpp 

ofBeginShape();
    for(int i = 0; i < particle.size(); i++){
        ofVertex(pos[i].x, pos[i].y);
    }
ofEndShape();
パーティクルの位置を辿る曲線を描く

ofApp.cpp 

ofBeginShape();
    for(int i = 0; i < particle.size(); i++){
        ofCurveVertex(pos[i].x, pos[i].y);
    }
ofEndShape();

[編集] フラクタル

[編集] 脳

[編集] Neural Networks

  • 神経回路モデル（PPT）
  • 神経細胞の写真，構成図[ 1 | 2 | 3 ]
  • ニューラルネットワーク入門
  • Perceptron,
  • Back Propagation
  • Hopfield Network
  • 自己組織化ネットワーク
  • 脳の潜在能力
    • 天文学者カール・セーガン「人間の脳はおよそ2,000万冊，すなわち世界最大の図書館に収められているのと同じ数の本を満たすほどの情報を収納することができる」
    • 神経科学者「人は平均寿命の間に脳の潜在能力の0.01％（0.0001）しか使っていない」

[編集] Genetic Algorithm

  • カール・セーガン「コスモス」エピソードII第3話「平家物語と蟹のなぞ」
    • 瀬戸内海の蟹の甲羅は武士の顔に似ているのはなぜか？

配布資料PDF

[編集] 参考

[編集] 小テスト

  • 場所　いつものPC演習室
  • 出題　配布資料などから出題されます。ノート，配布資料などを復習しておいてください。問題の形式は，選択式です。
  • 注意事項
    • 座席は自由ですが，隣の座席を１つ空けて座ってください。
    • 持ち込みは不可です。机の上には一切，何も置かないで下さい。
    • PC上のソフトはブラウザだけ起動してください。他のアプリケーションはすべて終了させてください。

[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

http://gushwell.ifdef.jp/

素数のグラフィック http://www.datapointed.net/visualizations/math/factorization/animated-diagrams/?infinity

Generative Gestaltung http://www.generative-gestaltung.de/code

「http://w3.kuhalabo.net/wiki/index.php?title=%E3%82%B8%E3%82%A7%E3%83%8D%E3%83%A9%E3%83%86%E3%82%A3%E3%83%96%E3%82%A2%E3%83%BC%E3%83%88%E8%AB%96&oldid=2686」から取得
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