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本篇文章我们将带大家用C语言绘制一些漂亮的樱花树。
鼠标位置设定樱花树的高度和分散程度，鼠标右键点击设置是否显示过程动画，鼠标左键点击开始绘制。
学习步骤
首先学习递归的概念，实现汉诺塔问题的求解；
然后学习分形的概念，并利用递归调用绘制一棵分形树；
最后修改分形树的生成与绘制参数，实现了随机樱花树的绘制。
源码示例
#include#include #include #include #include #define PI 3.1415926 #define WIDTH 800 // 画面宽度 #define HEIGHT 600 // 画面高度度 float offsetAngle = PI/6; // 左右枝干和父枝干偏离的角度 float shortenRate = 0.65; // 子枝干比父枝干变短的倍数 int isShowAnimation = 1; // 是否显示树生成的过程动画 // 把[inputMin,inputMax]范围的input变量，映射为[outputMin,outputMax]范围的output变量 float mapValue(float input,float inputMin,float inputMax,float outputMin,float outputMax) { float output; if (abs(input-inputMin)<0.000001) // 防止除以零的bug output = outputMin; else output = (input-inputMin)*(outputMax-outputMin)/(inputMax-inputMin) + outputMin; return output; } // 生成[min,max]之间的随机小数 float randBetween(float min,float max) { float t = rand()/double(RAND_MAX); // 生成[0,1]的随机小数 // 调用mapValue函数，把值范围从[0,1]映射到[min,max] float r = mapValue(t,0,1,min,max); return r; } // 枝干生成和绘制递归函数 // 输入参数：枝干起始x y坐标，枝干长度，枝干角度，枝干绘图线条宽度，第几代 void brunch(float x_start,float y_start,float length,float angle,float thickness,int generation) { // 利用三角函数求出当前枝干的终点x,y坐标 float x_end,y_end; x_end = x_start+ length* cos(angle); y_end = y_start+ length* sin(angle); // 画线条枝干 setlinestyle(PS_SOLID,thickness); // 设定当前枝干线宽 // 设置枝干为灰褐色，主树干最黑，子枝干逐渐变亮 COLORREF color = HSVtoRGB(15,0.75,0.4+generation*0.05); setlinecolor(color); // 设定当前枝干颜色 line(x_start,y_start,x_end,y_end); // 画出当前枝干（画线） // 求出子枝干的代数 int childGeneration = generation + 1; // 生成左、右、中间三个子枝干的长度，逐渐变短，并有一定随机性 float childLength = shortenRate*length; float leftChildLength = childLength*randBetween(0.9,1.1); float rightChildLength = childLength*randBetween(0.9,1.1); float centerChildLength = childLength*randBetween(0.8,1.1); // 当子枝干长度大于2，并且代数小于等于10，递归调用产生子枝干 if (childLength>=2 && childGeneration<=9) { // 生成子枝干的粗细，逐渐变细 float childThickness = thickness*0.8; if (childThickness<2) // 枝干绘图最细的线宽为2 childThickness = 2; // 一定概率产生左、右、中子枝干 if(randBetween(0,1)<0.95) brunch(x_end,y_end,leftChildLength,angle+offsetAngle*randBetween(0.5,1),childThickness,childGeneration); if(randBetween(0,1)<0.95) brunch(x_end,y_end,rightChildLength,angle-offsetAngle*randBetween(0.5,1),childThickness,childGeneration); if(randBetween(0,1)<0.85) brunch(x_end,y_end,centerChildLength,angle+offsetAngle/5*randBetween(-1,1),childThickness,childGeneration); } else // 最末端绘制樱花，画一个粉色填充圆 { setlinestyle(PS_SOLID,1); // 线宽 // 樱花粉色HSVtoRGB(325,0.3,1)，有一定随机性 COLORREF color = HSVtoRGB(randBetween(300,350),randBetween(0.2,0.3),1); setlinecolor(color); // 设定线条颜色 setfillcolor(color); // 设定填充颜色 if (childLength<=4) // 如果子枝干长度小于等于4 fillcircle(x_end,y_end,2); // 圆的半径为2（再小就看不清了） else fillcircle(x_end,y_end,childLength/2); // 画一个圆，半径为子枝干长度的一半 } if (isShowAnimation) // 如果为1，绘制樱花树生成的过程动画 { FlushBatchDraw(); // 批量绘制 Sleep(1); // 暂停 } } void startup() // 初始化 { srand(time(0)); // 随机初始化 initgraph(WIDTH,HEIGHT); // 新开一个画面 setbkcolor(RGB(255,255,255)); // 白色背景 cleardevice(); // 清屏 BeginBatchDraw(); // 开始批量绘制 brunch(WIDTH/2,HEIGHT,0.45*HEIGHT*shortenRate,-PI/2,15*shortenRate,1); // 递归函数调用 FlushBatchDraw(); // 批量绘制 } void update() // 每帧更新 { MOUSEMSG m; if (MouseHit()) { m = GetMouseMsg(); if(m.uMsg == WM_MOUSEMOVE) // 当鼠标移动时，设定递归函数的参数 { // 鼠标从左到右，左右子枝干偏离父枝干的角度逐渐变大 offsetAngle = mapValue(m.x,0,WIDTH,PI/10,PI/4); // 鼠标从上到下，子枝干比父枝干的长度缩短的更快 shortenRate = mapValue(m.y,0,HEIGHT,0.7,0.3); } if (m.uMsg == WM_LBUTTONDOWN) // 当鼠标左键点击时，以当前参数开始绘制一棵新数 { cleardevice(); // 清屏 brunch(WIDTH/2,HEIGHT,0.45*HEIGHT*shortenRate,-PI/2,15*shortenRate,1); // 递归调用 FlushBatchDraw(); // 批量绘制 } if (m.uMsg == WM_RBUTTONDOWN) // 当鼠标右键点击时，切换是否显示过程动画 { if (isShowAnimation==1) isShowAnimation = 0; else if (isShowAnimation==0) isShowAnimation = 1; } } } int main() // 主函数 { startup(); // 初始化 while (1) // 重复循环 update(); // 每帧更新 return 0; }
这一章主要讲解了函数递归调用的语法知识，学习了分形的概念，绘制了漂亮的樱花树。
读者可以参考本项目的思路，尝试绘制其他分形图案；
应用递归，读者也可以尝试编程解决扫雷、泡泡龙、迷宫等游戏中的相关问题。
希望对大家有帮助！
审核编辑：汤梓红
工商网监
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