C ++创建随机形状的“斑点”对象

Question

我需要定义一个对象（或区域），该对象在离散网格图上呈“斑点”形状。它看起来应该像这样：

红色区域代表中心点（这些只是想法，只要形状可以随机变化，任何形状都是可以的）。到目前为止，我的想法是将角度从起点（= 0度）迭代地增加到360度，并使用三角函数计算圆的外点（如果半径= 1 =常数，则将产生单位圆）。然后，我使用Bresenham的直线算法（请记住：我们正在离散网格上移动）来计算连接圆心和我刚想到的外点的直线。我的想法是，如果我可以稍微改变半径，则可以创建这些过时的形状。到目前为止，我想出的一切都给了我不错的形状，尽管它们并不是真正的“笨拙”。这是我的代码（请注意x0和y0标记了我的网格图的中心点，plotBresenham只是将所有1s放在了区域中，以便可以可视化网格图）：< / p>

double radius = 10; 
for(int alpha=0; alpha<360; alpha++) {
   double x = cos(alpha*M_PI/180.0)*radius;
   double y = sin(alpha*M_PI/180.0)*radius;

   if(alpha<45) radius+=0.5;
   else if(alpha<90) radius-=0.5; 
   else if(alpha<135) radius+=0.5; 
   else if(alpha<180) radius-=0.5; 
   else if(alpha<225) radius+=0.5; 
   else if(alpha<270) radius-=0.5; 
   else if(alpha<315) radius+=0.5; 
   else radius-=0.5; 

   plotBresenhamLine(x0,y0,x,y)

}

结果如下：

对不起，我的想法是粗糙的。编程语言是C ++，但我认为这种方法实际上并不取决于所使用的语言。关于如何创建类似于我需要的形状的任何提示/帮助/指导？甚至是一个为您做这样的事情的框架？对我而言，拥有点的坐标并将其放入我的网格图中非常重要。

Answer 1

改变半径和角度是正确的方法。但是，除了随机游走，您还可以使用具有预定振幅和相位的几个周期函数的总和。这样可以保证

1. 旋转360°后，半径将恢复为原始值
2. 您可以轻松控制遇到的半径范围。 （您需要避免小于零）。

选择一个正弦或余弦函数，将角度乘以整数并添加一个随机相位。按随机（预定）幅度缩放每个。添加一个大于所有幅度之和的常数。利润。

我不会用C ++编写它，因为正如您所说，它不会对算法增加任何重要的内容。可能是这样的：

1. 以N为代表的波数。
2. 定义浮点数组amps[N]和phases[N]。
3. 为每个amps[i]选择一个介于0和1 /（2N）之间的随机数，为每个phases[i]选择一个介于0和2π之间的随机数。
4. 对于每个角度alpha（以弧度为单位），计算

radius = 1 + sum[i=0 to N-1] amps[i] * cos((i+1)*alpha + phases[i])
x = cos(alpha)*radius;
y = cos(alpha)*radius;

1. 继续进行。

结果（来自Wolfram Mathematica）：

为使它更有趣，请将第 k 个幅度限制为 k （或 k +1，因为我们是从零开始索引）。在这种情况下，当N = 30时，在步骤3中将随机数除以pow(i+1,1.5)，而不是2N：

Answer 2

对于过大的形状，metaballs的（有点密集）星座可能会产生漂亮的形状。