分形之万花筒

      万花筒是一种光学玩具，只要往筒眼里一看，就会出现一朵美丽的“花”样。将它稍微转一下，又会出现另一种花的图案。不断地转，图案也在不断变化，所以叫“万花筒”。万花筒的图案是靠玻璃镜子反射而成的。它是由三面相交成60°角的镜子组成的，由于光的反射定律，放在三面镜子之间的每一件东西都会映出六个对称的图象来，构成一个六边形的图案.三面玻璃镜子组成一个三棱镜，再在一头放上一些各色玻璃碎片，这些碎片经过三面玻璃镜子的反射，就会出现对称的图案，看上去就像一朵朵盛开的花。

      记得小时候我就亲手做过一个万花筒,虽然非常简陋,因为镜子条是摔出来的,但做好后有种创造了另外一个世界的感觉.这一节展示下我写的一个万花筒的程序.程序下载地址:http://files.cnblogs.com/WhyEngine/Phantoscope.7z

      万花筒是由三面镜子构成,所以其图案是一系列的三角形网格,程序中最重要的是构造这种三角形网格.下面是生成网格顶点和纹理坐标的代码:

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();
}

顶点有了后,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();

程序启动后,会出现满屏的三角形网格.

将任意一图像文件拖入窗体内,即可看到万花筒的样子.

在窗体右下角会显示拖入图像.上面有个三角形,鼠标拖动三角形的顶点,可以改变三角形的形状,从而改变万花筒的视图.

这是个3D程序,鼠标右键的拖动可以改变视角.

X用于恢复为默认视角.
W用于网格与万花筒的切换.
F11用于全屏切换.