分形之萬花筒

      萬花筒是一種光學玩具，只要往筒眼里一看，就會出現一朵美麗的“花”樣。將它稍微轉一下，又會出現另一種花的圖案。不斷地轉，圖案也在不斷變化，所以叫“萬花筒”。萬花筒的圖案是靠玻璃鏡子反射而成的。它是由三面相交成60°角的鏡子組成的，由於光的反射定律，放在三面鏡子之間的每一件東西都會映出六個對稱的圖象來，構成一個六邊形的圖案.三面玻璃鏡子組成一個三棱鏡，再在一頭放上一些各色玻璃碎片，這些碎片經過三面玻璃鏡子的反射，就會出現對稱的圖案，看上去就像一朵朵盛開的花。

      記得小時候我就親手做過一個萬花筒,雖然非常簡陋,因為鏡子條是摔出來的,但做好后有種創造了另外一個世界的感覺.這一節展示下我寫的一個萬花筒的程序.程序下載地址:http://files.cnblogs.com/WhyEngine/Phantoscope.7z

      萬花筒是由三面鏡子構成,所以其圖案是一系列的三角形網格,程序中最重要的是構造這種三角形網格.下面是生成網格頂點和紋理坐標的代碼:

void YcRegularTriangleGridDrawer::UpdateVB()
{
    if (!m_pVB)
    {
        return;
    }

    Vector2 vOffset;
    Vertex_UV* v;
    Yuint index;
    Yuint odd_even;
    m_pVB->Lock(0, 0, (void**)&v, 0);
    {
        for (Yuint i = 0; i <= m_uiRow; i++)
        {
            odd_even = (i&0x1);
            vOffset.x = odd_even ? m_fCellSize*0.5f : 0.0f;
            vOffset.x -= m_fCellSize*m_uiCol*0.5f;
            vOffset.y = (m_uiRow*0.5f - i)*m_fCellSize*YD_SIN_60;

            for (Yuint j = 0; j <= m_uiCol; j++)
            {
                index = i*(m_uiCol + 1) + j;

                v[index]._x = vOffset.x + j*m_fCellSize;
                v[index]._y = vOffset.y;
                v[index]._z = 0.0f;

                if (odd_even)
                {
                    v[index]._u = m_uvTexcoords[(2+j)%3].x;
                    v[index]._v = m_uvTexcoords[(2+j)%3].y;
                }
                else
                {
                    v[index]._u = m_uvTexcoords[j%3].x;
                    v[index]._v = m_uvTexcoords[j%3].y;
                }
            }
        }
    }
    m_pVB->Unlock();
}

頂點有了后,三角形的索引也很重要:

    WORD* ib;
    Yuint odd_even;
    Yuint index;
    m_pIB->Lock(0, 0, (void**)&ib, 0);
    {
        for (Yuint i = 0; i < m_uiRow; i++)
        {         
            odd_even = (i&0x1);   
            for (Yuint j = 0; j < m_uiCol; j++)
            {
                index = i*m_uiCol + j;

                if (odd_even)
                {
                    ib[index*6 + 0] = (WORD)(i*(m_uiCol + 1) + j);
                    ib[index*6 + 1] = (WORD)((i+1)*(m_uiCol + 1) + j + 1);
                    ib[index*6 + 2] = (WORD)((i+1)*(m_uiCol + 1) + j);

                    ib[index*6 + 3] = (WORD)(i*(m_uiCol + 1) + j);
                    ib[index*6 + 4] = (WORD)(i*(m_uiCol + 1) + j + 1);
                    ib[index*6 + 5] = (WORD)((i+1)*(m_uiCol + 1) + j + 1);
                }
                else
                {
                    ib[index*6 + 0] = (WORD)(i*(m_uiCol + 1) + j);
                    ib[index*6 + 1] = (WORD)(i*(m_uiCol + 1) + j + 1);
                    ib[index*6 + 2] = (WORD)((i+1)*(m_uiCol + 1) + j);

                    ib[index*6 + 3] = (WORD)((i+1)*(m_uiCol + 1) + j);
                    ib[index*6 + 4] = (WORD)(i*(m_uiCol + 1) + j + 1);
                    ib[index*6 + 5] = (WORD)((i+1)*(m_uiCol + 1) + j + 1);
                }
            }
        }
    }
    m_pIB->Unlock();

 

程序啟動后,會出現滿屏的三角形網格.

將任意一圖像文件拖入窗體內,即可看到萬花筒的樣子.

在窗體右下角會顯示拖入圖像.上面有個三角形,鼠標拖動三角形的頂點,可以改變三角形的形狀,從而改變萬花筒的視圖.

這是個3D程序,鼠標右鍵的拖動可以改變視角.

X用於恢復為默認視角.
W用於網格與萬花筒的切換.
F11用於全屏切換.