dlaview.cpp

一种新的受限扩散凝聚模型--单向扩散凝聚模型DLUA

// DLAView.cpp : implementation of the CDLAView class
//

#include "stdafx.h"
#include "DLA.h"
#include "math.h"

#include "DLADoc.h"
#include "DLAView.h"

#define N 16000
#define PI 3.14159
#define R 300
#define X R
#define Y R
#define ED 10//产生粒子的位置与边界的距离



char mat[2*R+1][2*R+1];
int x,y;
int minx,maxx,miny,maxy;
long sum;





#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#undef THIS_FILE
static char THIS_FILE[] = __FILE__;
#endif

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CDLAView

IMPLEMENT_DYNCREATE(CDLAView, CView)

BEGIN_MESSAGE_MAP(CDLAView, CView)
	//{{AFX_MSG_MAP(CDLAView)
		// NOTE - the ClassWizard will add and remove mapping macros here.
		//    DO NOT EDIT what you see in these blocks of generated code!
	//}}AFX_MSG_MAP
	// Standard printing commands
	ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT, CView::OnFilePrint)
	ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_DIRECT, CView::OnFilePrint)
	ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_PREVIEW, CView::OnFilePrintPreview)
END_MESSAGE_MAP()

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CDLAView construction/destruction

CDLAView::CDLAView()
{
	// TODO: add construction code here

}

CDLAView::~CDLAView()
{
}

BOOL CDLAView::PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs)
{
	// TODO: Modify the Window class or styles here by modifying
	//  the CREATESTRUCT cs

	return CView::PreCreateWindow(cs);
}

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CDLAView drawing
void produce_particle();   //产生种子
void produce_particle2();
void movement();
bool adhere();
void expand(int,int);
void init();
void calculate_dimension(int );
int distance(int ,int ,int ,int );
bool cover(int ,int ,int ) ;//判断边长为t盒(i,j)是否覆盖凝聚体的点
void save(int);


/*void CDLAView::OnDraw(CDC* pDC)
{
	CDLADoc* pDoc = GetDocument();
	ASSERT_VALID(pDoc);
	// TODO: add draw code for native data here
	int p,d;
	srand(0);
	init();
	M[X][Y]=1;
	//expand(X,Y);   //膨胀
	for(p=0;p<N;p++)
	{
		produce_particle1();   //在圆上产生种子
		while(1)             //单个粒子的生命周期
		{
			d=sqrt((x-X)*(x-X)+(y-Y)*(y-Y));
			if(d>R)  //在圆外,死亡
			{
				p=p-1;
                break;
			}
            movement();       //运动
            if(adhere())        //粘附
			{
                M[x][y]=1;           //记录
				//expand(x,y);   //膨胀
				if(d>=R-1) p=N;
                break;
			}
		}
	}
	mydraw();
    calculate_dimension();//计算维数

}*/
void CDLAView::OnDraw(CDC* pDC)
{
	CDLADoc* pDoc = GetDocument();
	ASSERT_VALID(pDoc);
	// TODO: add draw code for native data here
	int i,m,om=0;//(x,y)粒子位置
	srand(0);//初始化随机序列
	init();//初始化粒子系统缓存mat
	mat[X][Y]=1;//(X,Y)为圆心，在此放置一粒种子
	minx=maxx=X;miny=maxy=Y;
	for(m=1000;m<=N;m*=2)
	{   for(i=om;i<m;i++)//N为粒子规模
		{  produce_particle();   //在接近圆的边界处随机产生粒子
		   while(1)             //单个粒子的生命周期
		   {  if(x<0||x>2*R||y<0||y>2*R)  //在圆外,死亡
			  { 	i=i-1;  break;	  }
			  movement();       //随机运动
			  if(adhere())        //判断是否粘附
			  {	    mat[x][y]=1;           //记录到粒子系统缓存mat
					if(minx>x) minx=x;if(maxx<x) maxx=x;
					if(miny>y) miny=y;if(maxy<y) maxy=y;
				    break;
			  }
		   }
		}
	    mydraw();//画出凝聚体
	    save(m);
        calculate_dimension(m);//计算维数
	    om=m;
	}

}

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CDLAView printing

BOOL CDLAView::OnPreparePrinting(CPrintInfo* pInfo)
{
	// default preparation
	return DoPreparePrinting(pInfo);
}

void CDLAView::OnBeginPrinting(CDC* /*pDC*/, CPrintInfo* /*pInfo*/)
{
	// TODO: add extra initialization before printing
}

void CDLAView::OnEndPrinting(CDC* /*pDC*/, CPrintInfo* /*pInfo*/)
{
	// TODO: add cleanup after printing
}

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CDLAView diagnostics

#ifdef _DEBUG
void CDLAView::AssertValid() const
{
	CView::AssertValid();
}

void CDLAView::Dump(CDumpContext& dc) const
{
	CView::Dump(dc);
}

CDLADoc* CDLAView::GetDocument() // non-debug version is inline
{
	ASSERT(m_pDocument->IsKindOf(RUNTIME_CLASS(CDLADoc)));
	return (CDLADoc*)m_pDocument;
}
#endif //_DEBUG

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CDLAView message handlers
int distance(int m,int n,int x,int y)
{
	int u=x-m,v=y-n;
	return(sqrt(u*u+v*v));
}
void CDLAView::mydraw()
{
	CClientDC p(this);
	int i,j;
	for(i=0;i<=2*R;i++)
		for(j=0;j<=2*R;j++)
			if(mat[i][j]==1)
				p.SetPixelV(i,j,0);
			else
				p.SetPixelV(i,j,255*65536+255*256+255);

}
void produce_particle1(int *x,int *y)//产生粒子,位置为(x,y)
{
	double e=0.9;
    int angle=rand()%360;
    *x=R+e*R*cos(angle*PI/180);
    *y=R+e*R*sin(angle*PI/180);
}

void produce_particle()//产生粒子,位置为(x,y)
{
	int k=rand()%4;
	switch(k)
	{
	case 0:x=2*R-ED;y=ED+rand()%(2*R-2*ED);break;
	case 1:x=ED+rand()%(2*R-2*ED);y=ED;break;
	case 2:x=ED;y=ED+rand()%(2*R-2*ED);break;
	case 3:x=ED+rand()%(2*R-2*ED);y=2*R-ED;
	}
}

void movement()//粒子做随机运动
{
	int f=rand()%8;//随机确定移动的方向
	char step=1;//step为步长，通常取1
	switch(f)//粒子依方向移动
	{
	case 0:  x=x+1;break;
    case 1:  x=x+1;y=y-1;break;
    case 2:  y=y-1;break;
    case 3:  x=x-1;y=y-1;break;
    case 4:  x=x-1;break;
    case 5:  x=x-1;y=y+1;break;
    case 6:  y=y+1;break;
    case 7:  x=x+1;y=y+1;
	}
}

bool adhere()//判断是否粘附到凝聚体
{
	int i,j;
	//int adhere_dist=1;//粘附距离
	//double adhere_probability=0.85;//粘附几率
	for(i=-1;i<=1;i++)
	{
        if((x+i<0)||(x+i>2*R))
			continue;
		for(j=-1;j<=1;j++)
		{
			if((y+j<0)||(y+j>2*R))
				continue;
			if(mat[x+i][y+j]==1)
			{
				//if(rand()%100/100.<=adhere_probability)
					return(1);//粘附
				//else 
					//return(0);//虽接近未粘附
			}
		}
	}
	return(0);//未粘附
}
void expand(int x,int y)
{
	int i,j;
	for(i=-1;i<2;i++)
	{
        if((x+i<0)||(x+i>2*R))
			continue;
		for(j=-1;j<2;j++)
		{
			if((y+j<0)||(y+j>2*R))
				continue;
			mat[x+i][y+j]=1;
		}
	}
}

void init()
{
	int m,n;
	for(m=0;m<=2*R;m++)
		for(n=0;n<=2*R;n++)
			mat[m][n]=0;
}


int mymax(int a,int b)
{
	if(a>b) return(a);
	else
		return(b);
}
void calculate_dimension(int m)//计算维数
{
	int t,n,num,i,j;
	int size;//最大尺度
	double d;//保存维数近似值
	CFile fp;
	CString s;
	s.Format("dim%d.txt",m);
	fp.Open(s,CFile::modeCreate+CFile::modeWrite);
	size=mymax(maxx-minx+1,maxy-miny+1);
	s.Format("规模%d  尺寸%d,%d\r\n",m,maxx-minx+1,maxy-miny+1);
	fp.Write(s,s.GetLength());
	s.Format("盒边长 delta 维数近似值\r\n");
	fp.Write(s,s.GetLength());

	for(t=8;t>1;t--)
	{
		n=size/t;//一行的盒数
		num=0;//覆盖盒数计数器
		for(i=0;i<n;i++)
			for(j=0;j<n;j++)
				if(cover(i,j,t))
					num++;
		d=log(1.*num)/log(1.*n);// 记录维数近似值
		s.Format("%d %f %8f\r\n",t,1.*t/size,d);
		fp.Write(s,s.GetLength());
	}
	fp.Close();
}



bool cover(int i,int j,int t) //判断边长为t盒(i,j)是否覆盖凝聚体的点
{	int p,q;	char f=0;
	for(p=i*t;p<(i+1)*t;p++)
		for(q=j*t;q<(j+1)*t;q++)
			if(mat[minx+p][miny+q]==1)	f=1;
	return(f);
}

void save(int m)
{
    CFile fp;
	long l;int i,j;char f;
	char t;
	CString s;
	s.Format("dla%d.BMP",m);
	fp.Open(s,CFile::modeCreate|CFile::modeWrite);
	    BITMAPFILEHEADER bf;
	    BITMAPINFOHEADER bi;
	    bf.bfType=0x4d42;
	    bf.bfReserved1=0;
	    bf.bfReserved2=0;
    	bf.bfOffBits=54L;
	    bi.biSize=40L;
	    bi.biWidth=(long)(maxx-minx+1);
	    bi.biHeight=(long)(maxy-miny+1);
	    bi.biPlanes=1;
	    bi.biBitCount=24;
	    bi.biCompression=BI_RGB;
	    bi.biXPelsPerMeter=1024L;
	    bi.biYPelsPerMeter=768L;
	    bi.biClrUsed=0L;
	    bi.biClrImportant=0;
        fp.Write(&bf,14);
	    fp.Write(&bi,40);
	    l=0L;
	    for(j=maxy;j>=miny;j--)
		{
		    for(i=minx;i<=maxx;i++)
			{	
		    	t=(1-mat[i][j])*255;
				fp.Write(&t,1);
    		    fp.Write(&t,1);	
				fp.Write(&t,1);   		    

			    l+=3;
			}
		    while(l%4)
			{f=0;fp.Write(&f,1);l++;}
		}
	bf.bfSize=54+l;
	bi.biSizeImage=l;
	fp.SeekToBegin();
	fp.Write(&bf,14);
	fp.Write(&bi,40);
	fp.Close();
	
}