ボロノイ図

概要

こちらはC++ (DXライブラリ)を使って、ボロノイ図を作成する記事です。
以前、記事を書いた"～水彩ボロノイ図を線画～"とは違うアルゴリズムを使用しています。

DXライブラリはこちらからダウンロードできます。
何か不備がありましたら指摘していただければ幸いです。

コード

1/12秒おきにボロノイ図が自動分割生成されるプログラムです。
このコードでは、最大で100個まで分割します。

Main.cpp

#define NOMINMAX
#include "DxLib.h"
#include <vector>
#include <chrono>

//横画面サイズ
#define MAP_X 512

//縦画面サイズ
#define MAP_Y 512

//原点の最大個数
#define VORONOI_COUNT_MAX 1

struct Point {
    int x, y;
};

static int DistanceSqrd(const Point& point, int x, int y) {
    int xd = x - point.x;
    int yd = y - point.y;
    return (xd * xd) + (yd * yd);
}

class Voronoi {
public:
    //ボロノイ図を作る
    void Make(int count) {
        CreatePointColor(count);
        CreateSites();
        SetSitesPoints();
    }

private:
    std::vector<Point> points_;
    std::vector<unsigned int> colors_;

    //原点の場所と色を決定する
    void CreatePointColor(int count) {
        const int w = MAP_X - 20, h = MAP_Y - 20;
        unsigned int c;
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            points_.push_back({ GetRand(w) + 10, GetRand(h) + 10 });
            c = GetColor(GetRand(100) + 150, GetRand(100) + 150, GetRand(100) + 150);
            colors_.push_back(c);
        }
    }

    //図形を線画
    void CreateSites() {
        int w = MAP_X, h = MAP_Y, d, ind, dist;
        for (int hh = 0; hh < h; hh++) {
            for (int ww = 0; ww < w; ww++) {
                ind = -1;
                dist = std::numeric_limits<int>::max();
                for (int it = 0; it < points_.size(); it++) {
                    const Point& p = points_[it];
                    d = DistanceSqrd(p, ww, hh);
                    if (d < dist) {
                        dist = d;
                        ind = it;
                    }
                }
                if (ind > -1) DrawPixel(ww, hh, colors_[ind]);
            }
        }
    }

    //原点を線画
    void SetSitesPoints() {
        for (const auto& point : points_) {
            int x = point.x, y = point.y;
            for (int i = -1; i < 2; i++)
                for (int j = -1; j < 2; j++)
                    DrawPixel(x + i, y + j, GetColor(0, 0, 0));
        }
    }
};

int WINAPI WinMain(HINSTANCE, HINSTANCE, LPSTR, int) {

    //log出力停止・ウィンドウモード変更・初期化・裏画面設定
    SetOutApplicationLogValidFlag(FALSE), ChangeWindowMode(TRUE), DxLib_Init(), SetDrawScreen(DX_SCREEN_BACK);

    //画面サイズの決定
    SetGraphMode(MAP_X, MAP_Y, 32);

    //タイトル文字
    SetMainWindowText("Voronoi");

    //ボロノイ図を線画
    Voronoi diagram;

    //時間
    int time = 0;

    int voronoiCount = 0;

    //ボロノイ図を生成
    diagram.Make(1 + GetRand(VORONOI_COUNT_MAX - 1));

    while (ScreenFlip() == 0 && ProcessMessage() == 0) {
        //1/12秒おきにボロノイ図を生成
        if (time == 5 && voronoiCount < 100) {
            diagram.Make(1 + GetRand(VORONOI_COUNT_MAX - 1));
            time = 0;
            voronoiCount++;
        }

        //ESCキーで終了
        if (CheckHitKey(KEY_INPUT_ESCAPE)) break;

        //時間を増やす
        time++;
    }

    //DXライブラリの終了処理
    DxLib_End();
    return 0;
}

結果

実行してみたらこんな感じ

アニメーションしてみたらこんな感じ

ソースコードのライセンス

These codes are licensed under CC0.

ソースコードは自由に使用してください。

参考

ＤＸライブラリ　関数リファレンスページ
新・C言語 ～ゲームプログラミングの館
ボロノイ図
ボロノイ図を作る
ボロノイ図とその３つの性質
ボロノイ分割とは？
GPUでボロノイ図を描画する
ボロノイ図の描画アルゴリズムについて
Voronoi diagram
vector