几何之美(二)

       在Processing中,最常用也是最常见的当属点,线,圆等的坐标了,那么先从坐标讲起。目前使用最广泛的度量体系就属笛卡尔坐标系统了。笛卡尔数学由著名的法国哲学家、物理学家、生理学家、数学家勒奈·笛卡尔(1596-1650)发明,并以他的名字命名。笛卡尔不仅创立了解析几何,将当时完全分离的代数学和几何学联系到了一起,还在回答“怎样判断某件事物是真的?”这个哲学问题上迈出了一大步。

       大家看下图:

几何之美(二)

void setup() {
  size(640, 360);
  noStroke();
  noLoop();
}

void draw() {
  drawCircle(width/2, 280, 6);
}

void drawCircle(int x, int radius, int level) {                    
  float tt = 126 * level/4.0;
  fill(tt);
  ellipse(x, height/2, radius*2, radius*2);      
  if(level > 1) {
    level = level - 1;
    drawCircle(x - radius/2, radius/2, level);
    drawCircle(x + radius/2, radius/2, level);
  }
}

       通过了简短的代码,绘制了很多对称呈灰度显示的大圆和小圆。通过在draw()方法中调用drawCircle()这个画圆的工具,我们轻松地生产出他们。不知道大家有没有发现,我可以将两个同级对称的圆用坐标轴进行分割,那么两个圆就是相对于y轴镜面对称,每两个同级圆其实就是共享一个坐标系统。那么其实我这里就是绘制了31个嵌套的坐标系统(除最外面的大圆)。

再如下图:

几何之美(二)

       一上来大家可能看的不是太明白。这是什么呀?可能有些人会发问。其实这是三张频谱图。用来分别映射我们鼠标的动作:最上面那张是表示鼠标在x轴上的运动情况,中间那幅表示鼠标在y轴上的运动情况,而最下面那张表示鼠标点击这个动作的发生和延迟情况。

       下面是他的代码实现:

int[] xvals;
int[] yvals;
int[] bvals;

void setup() 
{
  size(640, 360);
  noSmooth();
  xvals = new int[width];
  yvals = new int[width];
  bvals = new int[width];
}

int arrayindex = 0;

void draw()
{
  background(102);
  
  for(int i = 1; i < width; i++) { 
    xvals[i-1] = xvals[i]; 
    yvals[i-1] = yvals[i];
    bvals[i-1] = bvals[i];
  } 
  // Add the new values to the end of the array 
  xvals[width-1] = mouseX; 
  yvals[width-1] = mouseY;
  if(mousePressed) {
    bvals[width-1] = 0;
  } else {
    bvals[width-1] = 255;
  }
  
  fill(255);
  noStroke();
  rect(0, height/3, width, height/3+1);

  for(int i=1; i<width; i++) {
    stroke(255);
    point(i, xvals[i]/3);
    stroke(0);
    point(i, height/3+yvals[i]/3);
    stroke(255);
    line(i, 2*height/3+bvals[i]/3, i, (2*height/3+bvals[i-1]/3));
  }
}

       不知道大家有没有发现,前面两张图很像我们中学时代学的正弦与余弦曲线。上面的白色平行线和中间那条黑色平行线就是他们分别对应的x轴,神奇吧。如果你鼠标移动的越快,这些曲线的幅宽则越小。同样道理,如果你停留在鼠标上的时间越长,那么当你点击之后移开鼠标之前产生的直方图的跨度则越大。

       这些都是几何学中坐标轴的妙用,通过坐标轴的变换我们还可以得出很多很多有趣的2D和3D图形。大家还不赶快开动脑筋和双手来创造他们吧。

       这一节就先讲到这里,欢迎关注本连载博文《几何之美》的下一篇。谢谢大家!

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