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如何用 C 语言画「心形」? 第1页

  

user avatar   miloyip 网友的相关建议: 
      
       #include <stdio.h>  int main() {     for (float y = 1.5f; y > -1.5f; y -= 0.1f) {         for (float x = -1.5f; x < 1.5f; x += 0.05f) {             float a = x * x + y * y - 1;             putchar(a * a * a - x * x * y * y * y <= 0.0f ? '*' : ' ');         }         putchar('
');     } }     

参考:

Heart Curve -- from Wolfram MathWorld

---

更新1: 再来个有花纹的。(这其实是该函数的

Level set

       #include <stdio.h>  int main() {     for (float y = 1.5f; y > -1.5f; y -= 0.1f) {         for (float x = -1.5f; x < 1.5f; x += 0.05f) {             float z = x * x + y * y - 1;             float f = z * z * z - x * x * y * y * y;             putchar(f <= 0.0f ? ".:-=+*#%@"[(int)(f * -8.0f)] : ' ');         }         putchar('
');     } }     

---

更新2: 「3D」版,简单使用迭代法求解,用

Finite difference

求法矢量,用wrapped diffuse着色。


       #include <stdio.h> #include <math.h>  float f(float x, float y, float z) {     float a = x * x + 9.0f / 4.0f * y * y + z * z - 1;     return a * a * a - x * x * z * z * z - 9.0f / 80.0f * y * y * z * z * z; }  float h(float x, float z) {     for (float y = 1.0f; y >= 0.0f; y -= 0.001f)         if (f(x, y, z) <= 0.0f)             return y;     return 0.0f; }  int main() {     for (float z = 1.5f; z > -1.5f; z -= 0.05f) {         for (float x = -1.5f; x < 1.5f; x += 0.025f) {             float v = f(x, 0.0f, z);             if (v <= 0.0f) {                 float y0 = h(x, z);                 float ny = 0.01f;                 float nx = h(x + ny, z) - y0;                 float nz = h(x, z + ny) - y0;                 float nd = 1.0f / sqrtf(nx * nx + ny * ny + nz * nz);                 float d = (nx + ny - nz) * nd * 0.5f + 0.5f;                 putchar(".:-=+*#%@"[(int)(d * 5.0f)]);             }             else                 putchar(' ');         }         putchar('
');     } }     

参考:

Heart Surface -- from Wolfram MathWorld

--

更新4:把「3D版」输出至PPM文件,可以用Photoshop打开。另外降低了ny的值导致有超有趣的pattern,就保留下来吧。



       #ifdef _MSC_VER #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #endif #include <stdio.h> #include <math.h>  float f(float x, float y, float z) {     float a = x * x + 9.0f / 4.0f * y * y + z * z - 1;     return a * a * a - x * x * z * z * z - 9.0f / 80.0f * y * y * z * z * z; }  float h(float x, float z) {     for (float y = 1.0f; y >= 0.0f; y -= 0.001f)         if (f(x, y, z) <= 0.0f)             return y;     return 0.0f; }  int main() {     FILE* fp = fopen("heart.ppm", "w");     int sw = 512, sh = 512;     fprintf(fp, "P3
%d %d
255
", sw, sh);     for (int sy = 0; sy < sh; sy++) {         float z = 1.5f - sy * 3.0f / sh;         for (int sx = 0; sx < sw; sx++) {             float x = sx * 3.0f / sw - 1.5f;             float v = f(x, 0.0f, z);             int r = 0;             if (v <= 0.0f) {                 float y0 = h(x, z);                 float ny = 0.001f;                 float nx = h(x + ny, z) - y0;                 float nz = h(x, z + ny) - y0;                 float nd = 1.0f / sqrtf(nx * nx + ny * ny + nz * nz);                 float d = (nx + ny - nz) / sqrtf(3) * nd * 0.5f + 0.5f;                 r = (int)(d * 255.0f);             }             fprintf(fp, "%d 0 0 ", r);         }         fputc('
', fp);     }     fclose(fp); }     

--

更新5:通过空间的缩放变换实现 ASCII 心跳动画,需要改变光标位置,此版本仅支持Windows。录制视频不太顺畅,建议在本地测试。

ASCII心跳动画 http://v.youku.com/v_show/id_XODQ2MDc1NzYw.html
       #include <stdio.h> #include <math.h> #include <windows.h> #include <tchar.h>  float f(float x, float y, float z) {     float a = x * x + 9.0f / 4.0f * y * y + z * z - 1;     return a * a * a - x * x * z * z * z - 9.0f / 80.0f * y * y * z * z * z; }  float h(float x, float z) {     for (float y = 1.0f; y >= 0.0f; y -= 0.001f)         if (f(x, y, z) <= 0.0f)             return y;     return 0.0f; }  int main() {     HANDLE o = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);     _TCHAR buffer[25][80] = { _T(' ') };     _TCHAR ramp[] = _T(".:-=+*#%@");      for (float t = 0.0f;; t += 0.1f) {         int sy = 0;         float s = sinf(t);         float a = s * s * s * s * 0.2f;         for (float z = 1.3f; z > -1.2f; z -= 0.1f) {             _TCHAR* p = &buffer[sy++][0];             float tz = z * (1.2f - a);             for (float x = -1.5f; x < 1.5f; x += 0.05f) {                 float tx = x * (1.2f + a);                 float v = f(tx, 0.0f, tz);                 if (v <= 0.0f) {                     float y0 = h(tx, tz);                     float ny = 0.01f;                     float nx = h(tx + ny, tz) - y0;                     float nz = h(tx, tz + ny) - y0;                     float nd = 1.0f / sqrtf(nx * nx + ny * ny + nz * nz);                     float d = (nx + ny - nz) * nd * 0.5f + 0.5f;                     *p++ = ramp[(int)(d * 5.0f)];                 }                 else                     *p++ = ' ';             }         }          for (sy = 0; sy < 25; sy++) {             COORD coord = { 0, sy };             SetConsoleCursorPosition(o, coord);             WriteConsole(o, buffer[sy], 79, NULL, 0);         }         Sleep(33);     } }     

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更新6:移植至

Shadertoy BETA

实现,加入高光和背景。

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