home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ PC World 1998 October / PCWorld_1998-10_cd.bin / software / prehled / inprise / JSAMPLES.Z / CLSFractal.java < prev    next >
Text File  |  1998-05-08  |  10KB  |  388 lines
  1. /*
  2.  * @(#)CLSFractal.java    1.2 96/12/06
  3.  *
  4.  * Copyright (c) 1994-1996 Sun Microsystems, Inc. All Rights Reserved.
  5.  *
  6.  * Sun grants you ("Licensee") a non-exclusive, royalty free, license to use,
  7.  * modify and redistribute this software in source and binary code form,
  8.  * provided that i) this copyright notice and license appear on all copies of
  9.  * the software; and ii) Licensee does not utilize the software in a manner
  10.  * which is disparaging to Sun.
  11.  *
  12.  * This software is provided "AS IS," without a warranty of any kind. ALL
  13.  * EXPRESS OR IMPLIED CONDITIONS, REPRESENTATIONS AND WARRANTIES, INCLUDING ANY
  14.  * IMPLIED WARRANTY OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE OR
  15.  * NON-INFRINGEMENT, ARE HEREBY EXCLUDED. SUN AND ITS LICENSORS SHALL NOT BE
  16.  * LIABLE FOR ANY DAMAGES SUFFERED BY LICENSEE AS A RESULT OF USING, MODIFYING
  17.  * OR DISTRIBUTING THE SOFTWARE OR ITS DERIVATIVES. IN NO EVENT WILL SUN OR ITS
  18.  * LICENSORS BE LIABLE FOR ANY LOST REVENUE, PROFIT OR DATA, OR FOR DIRECT,
  19.  * INDIRECT, SPECIAL, CONSEQUENTIAL, INCIDENTAL OR PUNITIVE DAMAGES, HOWEVER
  20.  * CAUSED AND REGARDLESS OF THE THEORY OF LIABILITY, ARISING OUT OF THE USE OF
  21.  * OR INABILITY TO USE SOFTWARE, EVEN IF SUN HAS BEEN ADVISED OF THE
  22.  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGES.
  23.  *
  24.  * This software is not designed or intended for use in on-line control of
  25.  * aircraft, air traffic, aircraft navigation or aircraft communications; or in
  26.  * the design, construction, operation or maintenance of any nuclear
  27.  * facility. Licensee represents and warrants that it will not use or
  28.  * redistribute the Software for such purposes.
  29.  */
  30.  
  31. import java.awt.Graphics;
  32. import java.util.Stack;
  33. import java.util.Vector;
  34.  
  35. /**
  36.  * A (not-yet) Context sensitive L-System Fractal applet class.
  37.  *
  38.  * The rules for the Context L-system are read from the java.applet.Applet's
  39.  * attributes and then the system is iteratively applied for the
  40.  * given number of levels, possibly drawing each generation as it
  41.  * is generated.  Note that the ContextLSystem class does not yet
  42.  * handle the lContext and rContext attributes, although this
  43.  * class is already designed to parse the '[' and ']' characters
  44.  * typically used in Context sensitive L-Systems.
  45.  *
  46.  * @author     Jim Graham
  47.  * @version     1.1f, 27 Mar 1995
  48.  */
  49. public class CLSFractal extends java.applet.Applet implements Runnable {
  50.     ContextLSystem cls;
  51.     int fractLevel = 1;
  52.     int repaintDelay = 50;
  53.     boolean incrementalUpdates;
  54.     float startAngle;
  55.     float rotAngle;
  56.     float Xmin;
  57.     float Xmax;
  58.     float Ymin;
  59.     float Ymax;
  60.     int border;
  61.     boolean normalizescaling;
  62.  
  63.     public void init() {
  64.     String s;
  65.     cls = new ContextLSystem(this);
  66.     s = getParameter("level");
  67.     if (s != null) fractLevel = Integer.parseInt(s);
  68.     s = getParameter("incremental");
  69.     if (s != null) incrementalUpdates = s.equals("true");
  70.     s = getParameter("delay");
  71.     if (s != null) repaintDelay = Integer.parseInt(s);
  72.     s = getParameter("startAngle");
  73.     if (s != null) startAngle = Float.valueOf(s).floatValue();
  74.     s = getParameter("rotAngle");
  75.     if (s != null) rotAngle = Float.valueOf(s).floatValue();
  76.     rotAngle = rotAngle / 360 * 2 * 3.14159265358f;
  77.     s = getParameter("border");
  78.     if (s != null) border = Integer.parseInt(s);
  79.     s = getParameter("normalizescale");
  80.     if (s != null) normalizescaling = s.equals("true");
  81.     }
  82.  
  83.     Thread kicker;
  84.  
  85.     public void run() {
  86.     Thread me = Thread.currentThread();
  87.     boolean needsRepaint = false;
  88.     while (kicker == me && cls.getLevel() < fractLevel) {
  89.         cls.generate();
  90.         if (kicker == me && incrementalUpdates) {
  91.         repaint();
  92.         try {Thread.sleep(repaintDelay);} catch (InterruptedException e){}
  93.         } else {
  94.         needsRepaint = true;
  95.         }
  96.     }
  97.     if (kicker == me) {
  98.         kicker = null;
  99.         if (needsRepaint) {
  100.         repaint();
  101.         }
  102.     }
  103.     }
  104.  
  105.     public void start() {
  106.     kicker = new Thread(this);
  107.     kicker.start();
  108.     }
  109.  
  110.     public void stop() {
  111.     kicker = null;
  112.     }
  113.  
  114.     public boolean mouseUp(java.awt.Event evt, int x, int y) {
  115.     cls = new ContextLSystem(this);
  116.     savedPath = null;
  117.     start();
  118.     return true;
  119.     }
  120.  
  121.     String savedPath;
  122.  
  123.     public void paint(Graphics g) {
  124.     String fractalPath = cls.getPath();
  125.     if (fractalPath == null) {
  126.         super.paint(g);
  127.         return;
  128.     }
  129.     if (savedPath == null || !savedPath.equals(fractalPath)) {
  130.         savedPath = fractalPath;
  131.         render(null, fractalPath);
  132.     }
  133.  
  134.     for (int i = 0; i < border; i++) {
  135.         g.draw3DRect(i, i, size().width - i * 2, size().height - i * 2,false);
  136.     }
  137.     render(g, fractalPath);
  138.     }
  139.  
  140.     void render(Graphics g, String path) {
  141.     Stack turtleStack = new Stack();
  142.     CLSTurtle turtle;
  143.  
  144.     if (g == null) {
  145.         Xmin = 1E20f;
  146.         Ymin = 1E20f;
  147.         Xmax = -1E20f;
  148.         Ymax = -1E20f;
  149.         turtle = new CLSTurtle(startAngle, 0, 0, 0, 0, 1, 1);
  150.     } else {
  151.         float frwidth = Xmax - Xmin;
  152.         if (frwidth == 0)
  153.         frwidth = 1;
  154.         float frheight = Ymax - Ymin;
  155.         if (frheight == 0)
  156.         frheight = 1;
  157.         float xscale = (size().width - border * 2 - 1) / frwidth;
  158.         float yscale = (size().height - border * 2 - 1) / frheight;
  159.         int xoff = border;
  160.         int yoff = border;
  161.         if (normalizescaling) {
  162.         if (xscale < yscale) {
  163.             yoff += ((size().height - border * 2)
  164.                  - ((Ymax - Ymin) * xscale)) / 2;
  165.             yscale = xscale;
  166.         } else if (yscale < xscale) {
  167.             xoff += ((size().width - border * 2)
  168.                  - ((Xmax - Xmin) * yscale)) / 2;
  169.             xscale = yscale;
  170.         }
  171.         }
  172.         turtle = new CLSTurtle(startAngle, 0 - Xmin, 0 - Ymin,
  173.                    xoff, yoff, xscale, yscale);
  174.     }
  175.  
  176.     for (int pos = 0; pos < path.length(); pos++) {
  177.         switch (path.charAt(pos)) {
  178.         case '+':
  179.         turtle.rotate(rotAngle);
  180.         break;
  181.         case '-':
  182.         turtle.rotate(-rotAngle);
  183.         break;
  184.         case '[':
  185.         turtleStack.push(turtle);
  186.         turtle = new CLSTurtle(turtle);
  187.         break;
  188.         case ']':
  189.         turtle = (CLSTurtle) turtleStack.pop();
  190.         break;
  191.         case 'f':
  192.         turtle.jump();
  193.         break;
  194.         case 'F':
  195.         if (g == null) {
  196.             includePt(turtle.X, turtle.Y);
  197.             turtle.jump();
  198.             includePt(turtle.X, turtle.Y);
  199.         } else {
  200.             turtle.draw(g);
  201.         }
  202.         break;
  203.         default:
  204.         break;
  205.         }
  206.     }
  207.     }
  208.  
  209.     void includePt(float x, float y) {
  210.     if (x < Xmin)
  211.         Xmin = x;
  212.     if (x > Xmax)
  213.         Xmax = x;
  214.     if (y < Ymin)
  215.         Ymin = y;
  216.     if (y > Ymax)
  217.         Ymax = y;
  218.     }
  219. }
  220.  
  221. /**
  222.  * A Logo turtle class designed to support Context sensitive L-Systems.
  223.  *
  224.  * This turtle performs a few basic maneuvers needed to support the
  225.  * set of characters used in Context sensitive L-Systems "+-fF[]".
  226.  *
  227.  * @author     Jim Graham
  228.  * @version     1.1f, 27 Mar 1995
  229.  */
  230. class CLSTurtle {
  231.     float angle;
  232.     float X;
  233.     float Y;
  234.     float scaleX;
  235.     float scaleY;
  236.     int xoff;
  237.     int yoff;
  238.  
  239.     public CLSTurtle(float ang, float x, float y,
  240.              int xorg, int yorg, float sx, float sy) {
  241.     angle = ang;
  242.     scaleX = sx;
  243.     scaleY = sy;
  244.     X = x * sx;
  245.     Y = y * sy;
  246.     xoff = xorg;
  247.     yoff = yorg;
  248.     }
  249.  
  250.     public CLSTurtle(CLSTurtle turtle) {
  251.     angle = turtle.angle;
  252.     X = turtle.X;
  253.     Y = turtle.Y;
  254.     scaleX = turtle.scaleX;
  255.     scaleY = turtle.scaleY;
  256.     xoff = turtle.xoff;
  257.     yoff = turtle.yoff;
  258.     }
  259.  
  260.     public void rotate(float theta) {
  261.     angle += theta;
  262.     }
  263.  
  264.     public void jump() {
  265.     X += (float) Math.cos(angle) * scaleX;
  266.     Y += (float) Math.sin(angle) * scaleY;
  267.     }
  268.  
  269.     public void draw(Graphics g) {
  270.     float x = X + (float) Math.cos(angle) * scaleX;
  271.     float y = Y + (float) Math.sin(angle) * scaleY;
  272.     g.drawLine((int) X + xoff, (int) Y + yoff,
  273.            (int) x + xoff, (int) y + yoff);
  274.     X = x;
  275.     Y = y;
  276.     }
  277. }
  278.  
  279. /**
  280.  * A (non-)Context sensitive L-System class.
  281.  *
  282.  * This class initializes the rules for Context sensitive L-Systems
  283.  * (pred, succ, lContext, rContext) from the given java.applet.Applet's attributes.
  284.  * The generate() method, however, does not (yet) apply the lContext
  285.  * and rContext parts of the rules.
  286.  *
  287.  * @author     Jim Graham
  288.  * @version     1.1f, 27 Mar 1995
  289.  */
  290. class ContextLSystem {
  291.     String axiom;
  292.     Vector rules = new Vector();
  293.     int level;
  294.  
  295.     public ContextLSystem(java.applet.Applet app) {
  296.     axiom = app.getParameter("axiom");
  297.     int num = 1;
  298.     while (true) {
  299.         String pred = app.getParameter("pred"+num);
  300.         String succ = app.getParameter("succ"+num);
  301.         if (pred == null || succ == null) {
  302.         break;
  303.         }
  304.         rules.addElement(new CLSRule(pred, succ,
  305.                      app.getParameter("lContext"+num),
  306.                      app.getParameter("rContext"+num)));
  307.         num++;
  308.     }
  309.     currentPath = new StringBuffer(axiom);
  310.     level = 0;
  311.     }
  312.  
  313.     public int getLevel() {
  314.     return level;
  315.     }
  316.  
  317.     StringBuffer currentPath;
  318.  
  319.     public synchronized String getPath() {
  320.     return ((currentPath == null) ? null : currentPath.toString());
  321.     }
  322.  
  323.     private synchronized void setPath(StringBuffer path) {
  324.     currentPath = path;
  325.     level++;
  326.     }
  327.  
  328.     public void generate() {
  329.     StringBuffer newPath = new StringBuffer();
  330.     int pos = 0;
  331.     while (pos < currentPath.length()) {
  332.         CLSRule rule = findRule(pos);
  333.         if (rule == null) {
  334.         newPath.append(currentPath.charAt(pos));
  335.         pos++;
  336.         } else {
  337.         newPath.append(rule.succ);
  338.         pos += rule.pred.length();
  339.         }
  340.     }
  341.     setPath(newPath);
  342.     }
  343.  
  344.     public CLSRule findRule(int pos) {
  345.     for (int i = 0; i < rules.size(); i++) {
  346.         CLSRule rule = (CLSRule) rules.elementAt(i);
  347.         if (rule.matches(currentPath, pos)) {
  348.         return rule;
  349.         }
  350.     }
  351.     return null;
  352.     }
  353. }
  354.  
  355. /**
  356.  * A Context sensitive L-System production rule.
  357.  *
  358.  * This class encapsulates a production rule for a Context sensitive
  359.  * L-System (pred, succ, lContext, rContext).
  360.  * The matches() method, however, does not (yet) verify the lContext
  361.  * and rContext parts of the rule.
  362.  *
  363.  * @author     Jim Graham
  364.  * @version     1.1f, 27 Mar 1995
  365.  */
  366. class CLSRule {
  367.     String pred;
  368.     String succ;
  369.     String lContext;
  370.     String rContext;
  371.  
  372.     public CLSRule(String p, String d, String l, String r) {
  373.     pred = p;
  374.     succ = d;
  375.     lContext = l;
  376.     rContext = r;
  377.     }
  378.  
  379.     public boolean matches(StringBuffer sb, int pos) {
  380.     if (pos + pred.length() > sb.length()) {
  381.         return false;
  382.     }
  383.     char cb[] = new char[pred.length()];
  384.     sb.getChars(pos, pos + pred.length(), cb, 0);
  385.     return pred.equals(new String(cb));
  386.     }
  387. }
  388.