C++ GLUT OpenGL 媒介変数の描画

今回は媒介変数を用いた曲線の描画をやってみました！

まずはcycloid曲線

void Cld(){                                                               
    float a = 0.5 / en;

    glBegin(GL_POINTS);
    glColor3d(0.0, 0.0, 1.0);
    for(int i = 0; i < 360; ++i){
        glVertex2d(a * (rad(i) - sin(rad(i))), a * (1 - cos(rad(i))));
    }
    glEnd();
}

asteroid曲線

void ast(){                                                               
    float a = 0.5;

    glBegin(GL_POINTS);
    glColor3d(1.0, 0.0, 0.0);
    for(int i = 0; i < 360; ++i){
        glVertex2d(a * (cos(i) * cos(i) * cos(i)), a * (sin(i) * sin(i) * sin(i)));
    }
    glEnd();
}

Cardioid曲線

void Crd(){                                                               
    float a = 0.5;

    glBegin(GL_POINTS);
    glColor3d(0.0, 1.0, 1.0);
    for(int i = 0; i < 360; ++i){
        glVertex2d(a * (1 + cos(i)) * cos(i), a * (1 + cos(i)) * sin(i));
    }
    glEnd();
}

Involute曲線

void Ivl(){                                                               
    float a = 0.05;

    glBegin(GL_POINTS);
    glColor3d(1.0, 0.0, 1.0);
    for(int i = 0; i < 1460; ++i){
        glVertex2d(a * (cos(rad(i)) + (rad(i) * sin(rad(i)))), a * (sin(rad(i)) - (rad(i) * cos(rad(i)))));
    }
    glEnd();
}

Lissajous曲線

void Lsj(){                                                                
    float A = 1.0;
    float B = 1.0;
    float a = 3.0;
    float b = 4.0;
    float v = 0.0;
    // A , B は振り幅  a,b は各周波数 v は位相差
    glBegin(GL_POINTS);
    glColor3d(1.0, 1.0, 0.0);
    for(int i = 0; i < 1080; ++i){
        glVertex2f(A * sin(a * i + v), B * sin(b * i));
    }
    glEnd();
}

とこのようになっています。

今回書いたコード内容はこちらです。

#include <GLUT/glut.h>
#include <cmath>
#include <iostream>
using namespace std;

#define en 3.141592 // 円周率

float r = 0.5;      // 半径

float rad(int i){   // ラジアン
    return (i * en / 180);
}

// サイクロイド曲線

void Cld(){                                                               
    float a = 0.5 / en;

    glBegin(GL_POINTS);
    glColor3d(0.0, 0.0, 1.0);
    for(int i = 0; i < 360; ++i){
        glVertex2d(a * (rad(i) - sin(rad(i))), a * (1 - cos(rad(i))));
    }
    glEnd();
}

// アステロイド曲線(星芒形)

void ast(){                                                               
    float a = 0.5;

    glBegin(GL_POINTS);
    glColor3d(1.0, 0.0, 0.0);
    for(int i = 0; i < 360; ++i){
        glVertex2d(a * (cos(i) * cos(i) * cos(i)), a * (sin(i) * sin(i) * sin(i)));
    }
    glEnd();
}

// カージオイド曲線(心臓型)

void Crd(){                                                               
    float a = 0.5;

    glBegin(GL_POINTS);
    glColor3d(0.0, 1.0, 1.0);
    for(int i = 0; i < 360; ++i){
        glVertex2d(a * (1 + cos(i)) * cos(i), a * (1 + cos(i)) * sin(i));
    }
    glEnd();
}

// インボリュード曲線

void Ivl(){                                                               
    float a = 0.05;

    glBegin(GL_POINTS);
    glColor3d(1.0, 0.0, 1.0);
    for(int i = 0; i < 1460; ++i){
        glVertex2d(a * (cos(rad(i)) + (rad(i) * sin(rad(i)))), a * (sin(rad(i)) - (rad(i) * cos(rad(i)))));
    }
    glEnd();
}

//リサージュ曲線

void Lsj(){                                                                
    float A = 1.0;
    float B = 1.0;
    float a = 3.0;
    float b = 4.0;
    float v = 0.0;
    // A , B は振り幅  a,b は各周波数 v は位相差
    glBegin(GL_POINTS);
    glColor3d(1.0, 1.0, 0.0);
    for(int i = 0; i < 1080; ++i){
        glVertex2f(A * sin(a * i + v), B * sin(b * i));
    }
    glEnd();
}

void display(){
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glBegin(GL_LINES);
    glColor3d(1.0, 1.0, 1.0);   // 基準線の描画
    glVertex2d(-1.0, 0.0);
    glVertex2d(1.0, 0.0);
    glVertex2d(0.0, 1.0);
    glVertex2d(0.0, -1.0);
    glEnd();

    Cld();  // サイクロイド
    ast();  // アステロイド
    Crd();  // カージオイド
    Ivl();  // インボリュード
    Lsj();  // リサージュ
    glFlush();

}

void init(){
    glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);   // 背景色　黒
}

int main(int argc, char *argv[]){
    glutInitWindowPosition(100, 200);   // ウィンドウ作成時の座標指定
    glutInitWindowSize(500,500);        // ウィンドウサイズ
    glutInit(&argc, argv);          
    glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA); // Red Green Brue +α(透明度)= RGBA 
    glutCreateWindow(argv[0]);          // ウィンドウを生成。 argv[0]だとファイル名がそのままウィンドウ名になる
    glutDisplayFunc(display);           // display関数内を表示
    init();
    glutMainLoop();
    return 0;
}

綺麗ですね！

現在のMac_os version 10.10.3

ターミナルコマンドは

g++ -o parameter.out parameter.cpp -mmacosx-version-min=10.8 -framework GLUT -framework OpenGL

となってます！

今回参考にさせてもらったサイトはココです。
http://mathtrain.jp/sevencurve