ラングトンのアリ
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- アリは以下の規則に従って移動する。
- 黒いマスにアリがいた場合、90°右に方向転換し、そのマスの色を反転させ、1マス前進する。
- 白いマスにアリがいた場合、90°左に方向転換し、そのマスの色を反転させ、1マス前進する。
- ofImageを使って、アリの動いた軌跡と現在位置を描画している。
- ofImageのマニュアル http://www.openframeworks.cc/documentation/graphics/ofImage.html
- アリの現在位置の色はアリごとに異なる色を設定
- アリの軌跡の色は1色に設定
- ofApp.h
#pragma once
#include "ofMain.h"
class Ant {
public:
int row;
int col;
ofColor bcolor;
int dir;
};
class ofApp : public ofBaseApp{
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);
static const int FIELD_RATE = 4;
static const int DRAW_RATE = 10;
static const int WIDTH = 1024 / FIELD_RATE;
static const int HEIGHT = 768 / FIELD_RATE;
int field[WIDTH][HEIGHT];
static const int ANTS_NUM = 3;
Ant ants[ANTS_NUM];
ofImage myImage;
unsigned char * pixels;
};
- ofApp.cpp
#include "ofApp.h"
//--------------------------------------------------------------
void ofApp::setup(){
ofBackground(0, 0, 0);
ofSetFrameRate(30);
myImage.allocate(WIDTH, HEIGHT, OF_IMAGE_GRAYSCALE);
pixels = myImage.getPixels();
for (int i = 0; i < WIDTH * HEIGHT; i++) {
pixels[i] = 0;
}
for (int i = 0; i < WIDTH; i++) {
for (int j = 0; j < HEIGHT; j++) {
field[i][j] = 0;
}
}
myImage.update();
for (int i = 0; i < ANTS_NUM; i++) {
ants[i].row = int(ofRandom(WIDTH));
ants[i].col = int(ofRandom(HEIGHT));
ants[i].bcolor = ofColor(ofRandom(200,255), ofRandom(0,255), ofRandom(0,200), 255);
ants[i].dir = i % 4;
}
}
//--------------------------------------------------------------
void ofApp::update(){
for (int i = 0; i < ANTS_NUM; i++) { //アリの個体
for(int j = 0; j < DRAW_RATE; j++){ // 描画間隔
if(field[ants[i].row][ants[i].col] == 1){ //fieldに色があるとき
ants[i].dir = ( ants[i].dir + 1 ) % 4;
field[ants[i].row][ants[i].col] = 0;
pixels[ants[i].col * WIDTH + ants[i].row] = 0;
} else { //fieldに色がないとき
ants[i].dir = ( ants[i].dir + 3 ) % 4;
field[ants[i].row][ants[i].col] = 1;
pixels[ants[i].col * WIDTH + ants[i].row] = 255;
}
switch(ants[i].dir)
{
case 0: // 東（X軸の正)へ進む
ants[i].row += 1;
break;
case 1: // 南（Y軸の正)へ進む
ants[i].col += 1;
break;
case 2: // 西（X軸の負)へ進む
ants[i].row -= 1;
break;
case 3: // 北（Y軸の負)へ進む
ants[i].col -= 1;
break;
}
ants[i].row = (ants[i].row + WIDTH) % WIDTH; // X方向境界処理
ants[i].col = (ants[i].col + HEIGHT) % HEIGHT; // Y方向境界処理
}
}
myImage.update();
}
//--------------------------------------------------------------
void ofApp::draw(){
ofSetColor(0, 0, 255);
myImage.draw(0, 0, WIDTH * FIELD_RATE, HEIGHT * FIELD_RATE); // fieldの描画
for (int i = 0; i < ANTS_NUM; i++) { // antの描画
ofSetColor(ants[i].bcolor);
ofRect(ants[i].row * FIELD_RATE, ants[i].col * FIELD_RATE, FIELD_RATE, FIELD_RATE);
}
}
アリごとに異なる軌跡色を設定
- Antくらすのプロパティに 歩いた軌跡の色である tcolorを設定
- ofImageをOF_IMAGE_COLORに設定する。
- myImageは RGBの3プレーンで構成される。
- Antクラス
class Ant {
public:
int row;
int col;
ofColor bcolor; // antの現在位置の色
ofColor tcolor; // antの軌跡の色
int dir;
};
- ofApp.cpp
- アリは、色のないフィールドにいると、自分の軌跡色をmyImageにセルに設定する。
//--------------------------------------------------------------
void ofApp::setup(){
ofBackground(0, 0, 0);
ofSetFrameRate(30);
myImage.allocate(WIDTH, HEIGHT, OF_IMAGE_COLOR); //ofImageをカラーモードで割当
pixels = myImage.getPixels();
for (int i = 0; i < WIDTH * HEIGHT * 3 ; i++) { //RGB 3 planeのピクセル
pixels[i] = 0;
}
for (int i = 0; i < WIDTH; i++) {
for (int j = 0; j < HEIGHT; j++) {
field[i][j] = 1;
}
}
myImage.update();
for (int i = 0; i < ANTS_NUM; i++) {
ants[i].row = int(ofRandom(WIDTH));
ants[i].col = int(ofRandom(HEIGHT));
ants[i].bcolor = ofColor(ofRandom(0, 255), ofRandom(0, 255), ofRandom(0, 255) );
ants[i].tcolor = ofColor(ofRandom(0, 255) , ofRandom(0, 255) , ofRandom(0, 255) );
ants[i].dir = i % 4;
}
}
//--------------------------------------------------------------
void ofApp::update(){
for (int i = 0; i < ANTS_NUM; i++) { //アリの個体
for(int j = 0; j < DRAW_RATE; j++){ // 描画間隔
if(field[ants[i].row][ants[i].col] == 1){ //fieldに色があるとき
ants[i].dir = ( ants[i].dir + 1 ) % 4;
field[ants[i].row][ants[i].col] = 0;
pixels[ants[i].col * 3 * WIDTH + ants[i].row * 3] = 0; // R値
pixels[ants[i].col * 3 * WIDTH + ants[i].row * 3 + 1] = 0; // G値
pixels[ants[i].col * 3 * WIDTH + ants[i].row * 3 + 2] = 0; // B値
} else { //fieldに色がないとき
ants[i].dir = ( ants[i].dir + 3 ) % 4;
field[ants[i].row][ants[i].col] = 1;
pixels[ants[i].col * 3 * WIDTH + ants[i].row * 3] = ants[i].tcolor.r; // R値
pixels[ants[i].col * 3 * WIDTH + ants[i].row * 3 + 1] = ants[i].tcolor.g; // G値
pixels[ants[i].col * 3 * WIDTH + ants[i].row * 3 + 2] = ants[i].tcolor.b; // B値
}
switch(ants[i].dir)
{
case 0: // 東（X軸の正)へ進む
ants[i].row += 1;
break;
case 1: // 南（Y軸の正)へ進む
ants[i].col += 1;
break;
case 2: // 西（X軸の負)へ進む
ants[i].row -= 1;
break;
case 3: // 北（Y軸の負)へ進む
ants[i].col -= 1;
break;
}
ants[i].row = (ants[i].row + WIDTH) % WIDTH; // X方向境界処理
ants[i].col = (ants[i].col + HEIGHT) % HEIGHT; // Y方向境界処理
}
}
myImage.update();
}
//--------------------------------------------------------------
void ofApp::draw(){
ofSetColor(255, 255, 255); // 描画色をリセット
ofSetRectMode(OF_RECTMODE_CORNER);
myImage.draw(0, 0, WIDTH * FIELD_RATE, HEIGHT * FIELD_RATE); // fieldの描画
ofSetRectMode(OF_RECTMODE_CENTER);
for (int i = 0; i < ANTS_NUM; i++) {// antの描画
ofSetColor(ants[i].bcolor);
ofRect(ants[i].row * FIELD_RATE, ants[i].col * FIELD_RATE, FIELD_RATE, FIELD_RATE);
}
}
動的配列vectorの利用
アリは、初めはいないが、マウスクリックした場所にAntインスタンスが動的に現れる。
- 動的配列（vector）は、定義時に、配列の要素数を決めなくてもよい。プログラム実行中に動的に追加や削除ができる。
従来は、予め配列数を決めて、例えば
クラス名 インスタンス名[100]
今回の例では、
Ant ants[100]
と宣言していたが、vectorでは。
vector <クラス名> インスタンス名
今回の例では、
vector <Ant> ants
と宣言し、配列の個数は、動的に追加、削除できる。
