C++ Graphics 강좌 #5 - 스케일 / 회전변환의 기초

[codesafer]

#define SCREEN_WIDTH        640

#define SCREEN_HEIGHT       480

int         stipple_index   = 0;

COLOR32     stipples[]      = { CYAN, CYAN, CYAN, CYAN, 0, 0, 0, 0 };

const int   stipple_count   = sizeof stipples / sizeof stipples[0];

void                put_pixel_pattern( const int x, const int y )

{

    stipple_index %= stipple_count;

    if ( !stipples[ stipple_index ].argb ) 

    {

        stipple_index++;

        return;

    }

    screen.put_pixel( x, y, stipples[ stipple_index++ ] );

}

inline int          iabs( const int v )

{

    const int mask = v >> ( sizeof( int ) * CHAR_BIT - 1 );

    return ( v ^ mask ) - mask;

}

void                draw_line_pattern( int x0, int y0, const int x1, const int y1 )

{

    const   int dx  = x1 - x0;

    const   int dy  = y1 - y0;

    const   int adx = iabs( dx );

    const   int ady = iabs( dy );

    if( adx + ady == 0 ) return;

    if( adx >= ady )

    {

        const   int sx  = dx >> 30 | 1;

        const   int sy  = ( dy << 16 ) / adx;

        y0 <<= 16;

        while( x0 != x1 )

        {

            put_pixel_pattern( x0, y0 >> 16 );

            x0 += sx;

            y0 += sy;

        }

    }

    else

    {

        const   int sx  = ( dx << 16 ) / ady;

        const   int sy  = dy >> 30 | 1; 

        x0 <<= 16;

        while( y0 != y1 )

        {

            put_pixel_pattern( x0 >> 16, y0 );

            y0 += sy;

            x0 += sx;

        }

    }

}

inline  COLOR32     get_random_color()

{

    return COLOR32( rand() % 256, rand() % 256, rand() % 256 );

}

#define M_PI        3.14159265358979323846

#define D2R(d)      ( (d) * M_PI / 180.f )  // degree to radian

inline  void        scale( float& x, float& y, const float cx, const float cy,

                           const float scale_x, const float scale_y )

{

    x = ( x - cx ) * scale_x + cx;

    y = ( y - cy ) * scale_y + cy;

}

inline  void        rotate_cw( float& x, float& y, const float cx, const float cy,

                           const float radian )

{

    const   float   x_cx    = x - cx;

    const   float   y_cy    = y - cy;

    const   float   cos_r   = cos( radian );

    const   float   sin_r   = sin( radian );

    x = x_cx * cos_r - y_cy * sin_r + cx;

    y = x_cx * sin_r + y_cy * cos_r + cy;

}

void                scene()

{

    screen.clear( 0 );

    static  int skip;

    static  COLOR32  color;

    stipple_index = skip++;

    const   float   step    = 0.07f;

    float   angle   = 0.f;

    float   radius  = 100.f;

    for( int cx = -SCREEN_WIDTH; cx < SCREEN_WIDTH * 2; cx++ )

    {

        float   x1 =  cos( angle ) * radius + cx;

        float   y1 = -sin( angle ) * radius + SCREEN_HEIGHT / 2;

        float   x2 =  cos( angle + step ) * radius + cx;

        float   y2 = -sin( angle + step ) * radius + SCREEN_HEIGHT / 2;

        scale( x1, y1, SCREEN_WIDTH / 2, SCREEN_HEIGHT / 2, 0.25f, 1.f );

        scale( x2, y2, SCREEN_WIDTH / 2, SCREEN_HEIGHT / 2, 0.25f, 1.f );

        rotate_cw( x1, y1, SCREEN_WIDTH / 2, SCREEN_HEIGHT / 2, D2R( 80.f ) );

        rotate_cw( x2, y2, SCREEN_WIDTH / 2, SCREEN_HEIGHT / 2, D2R( 80.f ) );

        draw_line_pattern( x1, y1, x2, y2 );

        angle  += step;

        radius -= 0.05;

    }

}

특정 좌표를 기준으로 한 가로 세로 스케일과,

특정 좌표를 기준으로 한 회전 변환 함수 예제다.

예제에서의 기준은 화면의 중심.

가로로 스프링을 만들고, 가로 스케일을 1/4 로 줄인 다음 80도 시계방향 회전을 시킨다.

마지막으로 원의 반지름을 줄여가서 나선형 패턴을 완성.

영점 이동과 원점 이동을 반복적으로 행하고 있다.

사실 영점 이동후, 스케일, 회전 처리를 하고 원점 이동을 하는게 이익이고,

여러 점들에 동일한 sin, cos 계산을 하고 있으니 불합리 하다.

여러 점들을 transform 할 수 있는 함수가 있으면 빠르겠지유?

벡터와 행렬을 이용한 transform 들의 구현을 설명해주면 좋지만,

기본적으로 설명할게 많아서 일단 가볍게 몸만 풀어본거다.

누구의 요청사항이어서 말이지 ^ㅡ^;

[codesafer]

반지름을 1 / k^2 형태로 줄여나가게 하면 당연히 위가 빵빵하고 허리가 잘록하게 taping 된다. 원의 중심을 느린 폭으로 sin 이동 시켜주면 회오리가 꿈틀 꿈틀 허리춤을 추겠지?

[codesafer]

저 각 점의 위치를 기준으로 gaussian_random 을 발생시키면 현실적인 입자계의 표현에 가까워지는 것.