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Thumbnail : Clifford Attractor (A)
Clifford Attractor (A)
Aquioux 2011-03-11 MIT License

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package {
    import caurina.transitions.Tweener;
    import flash.display.Sprite;
    import flash.events.Event;
    [SWF(width = "465", height = "465", frameRate = "30", backgroundColor = "#000000")]
    /**
     * Clifford Attractor Pattern A
     * @see    http://aquioux.net/blog/?p=1322
     * @author Aquioux(YOSHIDA, Akio)
     */
    public class Main extends Sprite {
        
        private var viewer:Viewer;        // ビューア
        private var buttons:Buttons;    // ボタン
        private var sliders:Sliders;    // スライダー
        
        public function Main():void {
            setup();
            addEventListener(Event.ENTER_FRAME, update);
        }
        
        // セットアップ
        private function setup():void {
            // ステージサイズ
            var w:int = stage.stageWidth;
            var h:int = stage.stageHeight;
            
            // アトラクターエンジン初期化
            Attractor.setup();
//            Attractor.paramRandom();
            
            // ビューアの作成
            viewer = new Viewer();
            viewer.setup(w, h);
            addChild(viewer);
            
            // ボタンの作成
            buttons = new Buttons();
            buttons.setup();
            buttons.action = drawByButton;
            buttons.y = h - 40;
            addChild(buttons);
            
            // スライダーの作成
            sliders = new Sliders();
            sliders.setup();
            sliders.action = drawBySlider;
            sliders.reset();
            addChild(sliders);
        }
        
        // アップデート
        private function update(e:Event):void {
            viewer.update(Attractor.update());
        }
        
        // ボタンに起因する描画の実行
        // アトラクタの変数の値をトゥイーン
        private function drawByButton(values:Vector.<Number>):void {
            Tweener.addTween(Attractor, {
                "a":values[0],
                "b":values[1],
                "c":values[2],
                "d":values[3],
                time:1.5,
                transition:"easeOutCubic",
                onStart:viewer.reset,
                onUpdate:sliders.reset
            });
        }

        // スライダーに起因する描画の実行
        private function drawBySlider():void {
            buttons.reset();
        }
    }
}


//package {
    /**
     * アトラクターエンジン(Clifford Attractor)
     * @author Aquioux(YOSHIDA, Akio)
     */
    /*public*/ class Attractor {
        /**
         * アトラクター計算に使用するパラメータ a
         */ 
        static public function get a():Number { return _a; }
        static public function set a(value:Number):void { _a = value; }
        static private var _a:Number;
        /**
         * アトラクター計算に使用するパラメータ b
         */ 
        static public function get b():Number { return _b; }
        static public function set b(value:Number):void { _b = value; }
        static private var _b:Number;
        /**
         * アトラクター計算に使用するパラメータ c
         */ 
        static public function get c():Number { return _c; }
        static public function set c(value:Number):void { _c = value; }
        static private var _c:Number;
        /**
         * アトラクター計算に使用するパラメータ d
         */ 
        static public function get d():Number { return _d; }
        static public function set d(value:Number):void { _d = value; }
        static private var _d:Number;
        
        /**
         * アトラクター計算に使用する各パラメータの最小値、最大値、既定値
         */
        static public function get A_MIN():Number     { return PARAMS[0]; }
        static public function get A_MAX():Number     { return PARAMS[1]; }
        static public function get A_DEFAULT():Number { return PARAMS[2]; }
        static public function get B_MIN():Number     { return PARAMS[3]; }
        static public function get B_MAX():Number     { return PARAMS[4]; }
        static public function get B_DEFAULT():Number { return PARAMS[5]; }
        static public function get C_MIN():Number     { return PARAMS[6]; }
        static public function get C_MAX():Number     { return PARAMS[7]; }
        static public function get C_DEFAULT():Number { return PARAMS[8]; }
        static public function get D_MIN():Number     { return PARAMS[9]; }
        static public function get D_MAX():Number     { return PARAMS[10]; }
        static public function get D_DEFAULT():Number { return PARAMS[11]; }
        static private const PARAMS:Vector.<Number> = Vector.<Number>([
            -3.0, 3.0, -1.4,    // a
            -3.0, 3.0,  1.6,    // b
            -2.0, 2.0, -2.0,    // c
            -2.0, 2.0,  0.7,    // d
        ]);
        
        /**
         * パーティクル数
         */
        static public function get numOfParticle():int { return numOfParticle_; }
        static private var numOfParticle_:int = 25000;
        
        // update() の返り値となる Vector
        static private var data_:Vector.<Number>;
        
        // 漸化式用変数
        static private var x_:Number;        // X座標値
        static private var y_:Number;        // Y座標値
        
        /**
         * セットアップ
         */
        static public function setup():void {
            // update() の返り値となる Vector
            data_ = new Vector.<Number>(numOfParticle_ * 2, true);
            // 各パラメータの値を初期化
            paramDefault();
        }
        
        /**
         * パラメータ a, b, c, d を既定値に戻す
         */
        static public function paramDefault():void {
            _a = A_DEFAULT;
            _b = B_DEFAULT;
            _c = C_DEFAULT;
            _d = D_DEFAULT;
        }
        
        /**
         * パラメータ a, b, c, d をランダムな値にする
         */
        static public function paramRandom():void {
            _a = Math.random() * (A_MAX - A_MIN) + A_MIN;
            _b = Math.random() * (B_MAX - B_MIN) + B_MIN;
            _c = Math.random() * (C_MAX - C_MIN) + C_MIN;
            _d = Math.random() * (D_MAX - D_MIN) + D_MIN;
        }
        
        /**
         * アトラクター計算
         * @return    結果の座標を一次元配列で格納した Vector
         */
        static public function update():Vector.<Number> {
            x_ = Math.random() * 10 - 5;
            y_ = Math.random() * 10 - 5;
            if (Math.random() < 0.5 ) x_ = -x_; 
            if (Math.random() < 0.5 ) y_ = -y_; 
            var len:int = numOfParticle_ * 2;
            for (var i:int = 0; i < len; i += 2) {
                var xn:Number = Math.sin(_a * y_) + _c * Math.cos(_a * x_);
                var yn:Number = Math.sin(_b * x_) + _d * Math.cos(_b * y_);
                data_[i]     = xn;
                data_[i + 1] = yn;
                x_ = xn;
                y_ = yn;
            }
            return data_;
        }
    }
//}


//package {
    import flash.display.Bitmap;
    import flash.display.BitmapData;
    import flash.filters.BitmapFilterQuality;
    import flash.filters.BlurFilter;
    import flash.geom.ColorTransform;
    import flash.geom.Point;
    import flash.geom.Rectangle;
    /**
     * ビューア
     * @author Aquioux(YOSHIDA, Akio)
     */
    /*public*/ class Viewer extends Bitmap {
        /**
         * ColorTransform によるフェードアウトのための定義
         */
        public function set fade(value:ColorTransform):void { _fade = value; }
        private var _fade:ColorTransform = new ColorTransform(0.95, 0.95, 0.95);

        /**
         * Blur filter によるフェードアウトのための定義
         */
        public function set blur(value:BlurFilter):void { _blur = value; }
        private var _blur:BlurFilter = new BlurFilter(8, 8, BitmapFilterQuality.HIGH);
        
        // 描画色用の変数
        private var start_:Number = 0.0;        // 開始位置
        private var add_:Number   = 0.5;        // start_ への増分
        private var renge_:Number = 150 / 360;    // 循環色相の範囲(角度)
        private var dir_:int      = 1;            // グラデーションの方向
        
        // BitmapData 関連
        private var bufferBmd_:BitmapData;        // バッファ
        private var rect_:Rectangle;            // ColorTransform, Blur 共用
        private const ZERO_POINT:Point = new Point(0, 0);
        
        // 表示オフセット
        private var offsetX_:Number;            // X座標オフセット
        private var offsetY_:Number;            // Y座標オフセット
        private const OFFSET_SCALE:int = 50;    // スケールオフセット
        
        /**
         * コンストラクタ
         */ 
        public function Viewer() {
        }
        
        /**
         * セットアップ
         * @param    sw    ステージ幅
         * @param    sh    ステージ高
         */
        public function setup(sw:Number, sh:Number):void {
            // BitmapData 関連
            bufferBmd_ = new BitmapData(sw, sh, true, 0xFF000000);
            bitmapData = bufferBmd_.clone();
            rect_ = new Rectangle(0, 0, sw, sh);
            // 各オフセット
            offsetX_ = sw / 2;
            offsetY_ = sh / 2;
            // 描画色関連
            reset();
            // 描画色のアルファ値を設定
            CycleRGB.alpha = 0xCC;
        }
        
        /**
         * アップデート
         * @param    data    描画座標データ
         */
        public function update(data:Vector.<Number>):void {
            // bufferBmd_ の更新
            bufferBmd_.lock();
            bufferBmd_.fillRect(bufferBmd_.rect, 0x00000000);
            var len:uint = data.length;
            start_ += add_;
            for (var i:int = 0; i < len; i += 2) {
                var px:Number = (data[i]     * OFFSET_SCALE + offsetX_) >> 0;
                var py:Number = (data[i + 1] * OFFSET_SCALE + offsetY_) >> 0;
                var offsetColor:Number = (px + py * dir_) * renge_;
                //var offsetColor:Number = (px * height / width - py * width / height) * renge_;
                bufferBmd_.setPixel32(px, py, CycleRGB.getColor32(offsetColor + start_));
            }
            bufferBmd_.unlock();
            
            // bitmapData の更新
            bitmapData.lock();
            bitmapData.colorTransform(rect_, _fade);
            bitmapData.applyFilter(bitmapData, rect_, ZERO_POINT, _blur);
            bitmapData.draw(bufferBmd_);
            bitmapData.unlock();
        }
        
        /**
         * 描画色用変数の再設定
         */
        public function reset():void {
            start_ = (Math.random() * 360) >> 0;
            add_   = ((Math.random() * 100 + 10) >> 0) / 100;
            renge_ = ((Math.random() * 180 + 30) >> 00) / 360;
            dir_   = (Math.random() < 0.5) ? -1 : 1;
            dir_   = (Math.random() < 0.3) ? dir_ : 0;
        }
    }
//}


//package {
    import com.bit101.components.HUISlider;
    import flash.display.Sprite;
    import flash.events.Event;
    /**
     * コントロール用スライダー
     * @author Aquioux(YOSHIDA, Akio)
     */
    /*public*/ class Sliders extends Sprite {
        /**
         * スライダーアクション(外部で定義した処理)
         */
        public function set action(value:Function):void { _action = value; }
        private var _action:Function;
        
        // スライダーの値を小数第何位まで有効にするか
        private const PRECISION:int = 3;
        private const TICK:Number = 1 / Math.pow(10, PRECISION);
        
        // スライダーのラベル
        private const VALUES:Array = ["a:", "b:", "c:", "d:"];
        
        // スライダー格納配列
        private var sliders:Array = [];
        
        /**
         * コンストラクタ
         */
        public function Sliders() {
        }
        
        /**
         * セットアップ
         */
        public function setup():void {
            var params:Vector.<Number> = Vector.<Number>([
                Attractor.A_MIN, Attractor.A_MAX, Attractor.a,
                Attractor.B_MIN, Attractor.B_MAX, Attractor.b,
                Attractor.C_MIN, Attractor.C_MAX, Attractor.c,
                Attractor.D_MIN, Attractor.D_MAX, Attractor.d
            ]);
            
            var idx:int = 0;
            for (var y:int = 0; y < VALUES.length; y++) {
                var slider:HUISlider = new HUISlider(this, 25, y * 15, VALUES[idx], handler);
                slider.width = 430;
                slider.labelPrecision = PRECISION;
                slider.tick = TICK;
                slider.setSliderParams(params[idx * 3], params[idx * 3 + 1], params[idx * 3 + 2]);
                sliders[idx] = slider;
                idx++;
            }
        }
        
        /**
         * リセット(Attractor 内の数値に伴ったスライダー値にリセット)
         */
        public function reset():void {
            sliders[0].value = Attractor.a;
            sliders[1].value = Attractor.b;
            sliders[2].value = Attractor.c;
            sliders[3].value = Attractor.d;
        }
        
        // ハンドラ
        private function handler(e:Event):void {
            var target:HUISlider = HUISlider(e.target);
            var label:String = target.label;
            var value:Number = target.value;
            
            if (label == VALUES[0]) Attractor.a = value;
            if (label == VALUES[1]) Attractor.b = value;
            if (label == VALUES[2]) Attractor.c = value;
            if (label == VALUES[3]) Attractor.d = value;
            _action();
        }
    }
//}


//package {
    import com.bit101.components.PushButton;
    import flash.display.Sprite;
    import flash.events.Event;
    /**
     * コントロール用ボタン
     * @author Aquioux(YOSHIDA, Akio)
     */
    /*public*/ class Buttons extends Sprite {
        /**
         * ボタンアクション(外部で定義した処理)
         */
        public function set action(value:Function):void { _action = value; }
        private var _action:Function;
        
        // 写像の名称と複素数の値
        private const VALUES:Array = [
            ["No.1",    Vector.<Number>([-2.167, -1.583, -0.609, -1.774])    ],
            ["No.2",    Vector.<Number>([-1.03, -1.743, 1.844, 0.469])    ],
            ["No.3",    Vector.<Number>([-1.5, -3.0, 1.5, 1.5])    ],
            ["No.4",    Vector.<Number>([-1.4, 1.6, 1.0, 0.7])    ],
            ["No.5",    Vector.<Number>([1.7, 1.7, 0.06, 1.2])    ],
            ["No.6",    Vector.<Number>([1.3, 1.7, 0.5, 1.4])    ],
            ["No.7",    Vector.<Number>([0.87, 1.29, -1.07, 1.55])    ],
            ["No.8",    Vector.<Number>([1.7, 1.7, -1.2, 1.2])    ],
            ["No.9",    Vector.<Number>([1.6, -0.6, -1.2, 1.6])    ],
            ["No.10",    Vector.<Number>([1.1, -1.1, 1.0, 1.4])    ],
            ["No.11",    Vector.<Number>([1.4, -1.4, 0.5, 0.8])    ],
            ["No.12",    Vector.<Number>([0.7, -2.0, 1.6, 0.9])    ],
            ["No.13",    Vector.<Number>([0.7, -2.879, 1.6, 0.9])    ],
            ["No.14",    Vector.<Number>([3.0, -3.0, 2.0, -2.0])    ],
            ["No.15",    Vector.<Number>([3.0, -3.0, 2.0, -0.793])    ],
            ["No.16",    Vector.<Number>([3.0, -3.0, 2.0, 0.0])    ],
            ["No.17",    Vector.<Number>([2.0, -2.0, 2.0, -0.135])    ],
            ["No.18",    Vector.<Number>([2.828, -1.461, -0.444, -1.104])    ]
            //["No.1",    Vector.<Number>([-1.835, -1.743, 1.844, 0.469])    ],
            //["No.5",    Vector.<Number>([-1.96, 1.73, 1.21, -0.208])    ],
        ];

        // 前回押したボタン
        private var prevButton_:PushButton;
        
        /**
         * インストラクタ
         */
        public function Buttons() {
        }
        
        /**
         * セットアップ
         */
        public function setup():void {
            // ボタンの作成
            var buttonWidth:int =  52;
            var buttonHeight:int = 20;
            var idx:int = 0;
            for (var y:int = 0; y < 2; y++) {
                for (var x:int = 0; x < 9; x++) {
                    var b:PushButton = new PushButton(this, buttonWidth * x, buttonHeight * y, VALUES[idx][0], handler);
                    b.name = String(idx);
                    idx++;
                    b.width  = buttonWidth;
                    b.height = buttonHeight;
                }
            }
        }
        
        /**
         * リセット(前回押したため無効になっているボタンを有効にする)
         */
        public function reset():void {
            if (prevButton_) prevButton_.enabled = true;
        }

        // ハンドラ
        private function handler(e:Event):void {
            var target:PushButton = PushButton(e.target);
            var idx:int = int(target.name);
            handlerAction(target);
            _action(VALUES[idx][1]);
        }

        /**
         * ボタンアクション(内部で完了する処理)
         * 押されたボタンを押せなくし、前回押したボタンを押せるようにする
         * @param    target    押されたボタン
         * @private
         */
        private function handlerAction(target:PushButton):void {
            reset();
            target.enabled = false;
            prevButton_ = target;
        }
    }
//}


//package aquioux.display.colorUtil {
    /**
     * コサインカーブで色相環的な RGB を計算
     * @author Aquioux(Yoshida, Akio)
     */
    /*public*/ class CycleRGB {
        /**
         * 32bit カラーのためのアルファ値
         */
        static public function get alpha():uint { return _alpha; }
        static public function set alpha(value:uint):void {
            _alpha = (value > 0xFF) ? 0xFF : value;
        }
        private static var _alpha:uint = 0xFF;
    
        private static const PI:Number = Math.PI;        // 円周率
        private static const DEGREE90:Number  = PI / 2;    // 90度(弧度法形式)
        private static const DEGREE180:Number = PI;        // 180度(弧度法形式)
        
        /**
         * 角度に応じた RGB を得る
         * @param    angle    HSV のように角度(度数法)を指定
         * @return    色(0xNNNNNN)
         */
        public static function getColor(angle:Number):uint {
            var radian:Number = angle * PI / 180;
            var valR:uint = (Math.cos(radian)             + 1) * 0xFF >> 1;
            var valG:uint = (Math.cos(radian + DEGREE90)  + 1) * 0xFF >> 1;
            var valB:uint = (Math.cos(radian + DEGREE180) + 1) * 0xFF >> 1;
            return valR << 16 | valG << 8 | valB;
        }
        
        /**
         * 角度に応じた RGB を得る(32bit カラー)
         * @param    angle    HSV のように角度(度数法)を指定
         * @return    色(0xNNNNNNNN)
         */
        public static function getColor32(angle:Number):uint {
            return _alpha << 24 | getColor(angle);
        }
    }
//}