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package com.gitee.drinkjava2.frog.brain;
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import static java.awt.Color.BLACK;
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import static java.awt.Color.RED;
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import static java.awt.Color.WHITE;
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//import static java.awt.BLUE;
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import static java.lang.Math.cos;
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import static java.lang.Math.round;
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import static java.lang.Math.sin;
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import java.awt.Color;
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import java.awt.Graphics;
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import java.awt.event.KeyAdapter;
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import java.awt.event.KeyEvent;
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import java.awt.image.BufferedImage;
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import javax.swing.JPanel;
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import com.gitee.drinkjava2.frog.Application;
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import com.gitee.drinkjava2.frog.Env;
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import com.gitee.drinkjava2.frog.Frog;
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import com.gitee.drinkjava2.frog.util.ColorUtils;
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/**
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* BrainPicture show first frog's brain structure, for debug purpose only
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*
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* 这个类用来画出脑图，这不是一个关键类，对脑的运行逻辑无影响，但有了脑图后可以直观地看出脑的3维结构，进行有针对性的改进
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* 可以用鼠标进行平移、缩放、旋转，以及t、f、l、r,x五个键来选择顶视、前视、左视、右视、斜视这5个方向的视图，以及空格暂停、方向键调整切面
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* 鼠标的动作定义在MouseAction类中。
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*
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* @author Yong Zhu
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* @since 1.0
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*/
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@SuppressWarnings("all")
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public class BrainPicture extends JPanel {
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private static final float d90 = (float) (Math.PI / 2);
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Color picColor = RED;
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int brainDispWidth; // screen display piexls width
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float scale; // brain scale
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int xOffset = 0; // brain display x offset compare to screen
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int yOffset = 0; // brain display y offset compare to screen
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float xAngle = d90 * .8f; // brain rotate on x axis
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float yAngle = d90 / 4; // brain rotate on y axis
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float zAngle = 0;// brain rotate on z axis
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int xMask = -1;// x Mask
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int yMask = -1;// y Mask
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BufferedImage buffImg;
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Graphics g;
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String note;
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public KeyAdapter keyAdapter;
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public BrainPicture(int x, int y, float brainWidth, int brainDispWidth) {
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super();
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this.setLayout(null);// 空布局
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this.brainDispWidth = brainDispWidth;
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scale = 0.5f * brainDispWidth / brainWidth;
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this.setBounds(x, y, brainDispWidth + 1, brainDispWidth + 1);
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buffImg = new BufferedImage(Env.FROG_BRAIN_DISP_WIDTH, Env.FROG_BRAIN_DISP_WIDTH, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
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g = buffImg.getGraphics();
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MouseAction act = new MouseAction(this);
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this.addMouseListener(act); // 添加鼠标动作监听
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this.addMouseWheelListener(act);// 添加鼠标滚轮动作监听
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this.addMouseMotionListener(act);// 添加鼠标移动动作监听
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keyAdapter = new KeyAdapter() {// 处理t,f,l,r，x键盘命令
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public void keyPressed(KeyEvent e) {
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switch (e.getKeyCode()) {
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case KeyEvent.VK_UP:// Y切面向上
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yMask++;
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if (yMask > Env.FROG_BRAIN_YSIZE)
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yMask = Env.FROG_BRAIN_YSIZE;
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break;
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case KeyEvent.VK_DOWN:// Y切面向下
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yMask--;
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if (yMask < 0)
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yMask = 0;
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break;
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case KeyEvent.VK_LEFT:// x切面向左
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xMask--;
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if (xMask < 0)
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xMask = 0;
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break;
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case KeyEvent.VK_RIGHT:// x切面向右
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xMask++;
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if (xMask > Env.FROG_BRAIN_XSIZE)
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xMask = Env.FROG_BRAIN_XSIZE;
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break;
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case ' ':// 暂停及继续
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Application.pauseAction.actionPerformed(null);
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break;
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case 'T':// 顶视
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xAngle = 0;
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yAngle = 0;
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zAngle = 0;
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break;
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case 'F':// 前视
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xAngle = d90;
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yAngle = 0;
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zAngle = 0;
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break;
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case 'L':// 左视
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xAngle = d90;
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yAngle = d90;
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zAngle = 0;
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break;
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case 'R':// 右视
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||||
xAngle = d90;
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yAngle = -d90;
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||||
zAngle = 0;
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break;
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||||
case 'X':// 斜视
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xAngle = d90 * .8f;
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||||
yAngle = d90 / 4;
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||||
zAngle = 0;
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break;
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||||
default:
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||||
}
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||||
}
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};
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||||
addKeyListener(keyAdapter);
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||||
this.setFocusable(true);
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}
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public void drawCuboid(Cuboid c) {// 在脑图上画一个长立方体框架，视角是TopView
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float x = c.x;
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float y = c.y;
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float z = c.z;
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float xe = c.xe;
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float ye = c.ye;
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float ze = c.ze;
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drawLine(x, y, z, x + xe, y, z);// 画立方体的下面边
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drawLine(x + xe, y, z, x + xe, y + ye, z);
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drawLine(x + xe, y + ye, z, x, y + ye, z);
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||||
drawLine(x, y + ye, z, x, y, z);
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||||
drawLine(x, y, z, x, y, z + ze);// 画立方体的中间边
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||||
drawLine(x + xe, y, z, x + xe, y, z + ze);
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||||
drawLine(x + xe, y + ye, z, x + xe, y + ye, z + ze);
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||||
drawLine(x, y + ye, z, x, y + ye, z + ze);
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||||
|
||||
drawLine(x, y, z + ze, x + xe, y, z + ze);// 画立方体的上面边
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||||
drawLine(x + xe, y, z + ze, x + xe, y + ye, z + ze);
|
||||
drawLine(x + xe, y + ye, z + ze, x, y + ye, z + ze);
|
||||
drawLine(x, y + ye, z + ze, x, y, z + ze);
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||||
}
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public void drawCone(Cone c) {// 在脑图上画一个锥体，视角是TopView
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drawLine(c.x1, c.y1, c.z1, c.x2, c.y2, c.z2);// 画锥体的中心线
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||||
// TODO 画出锥体的上下面
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||||
}
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/*-
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画线，固定以top视角的角度，所以只需要从x1,y1画一条到x2,y2的直线
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||||
绕 x 轴旋转 θ
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||||
x, y.cosθ-zsinθ, y.sinθ+z.cosθ
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||||
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||||
绕 y 轴旋转 θ
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||||
z.sinθ+x.cosθ, y, z.cosθ-x.sinθ
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||||
|
||||
绕 z 轴旋转 θ
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||||
x.cosθ-y.sinθ, x.sinθ+y.consθ, z
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||||
-*/
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||||
public void drawLine(float px1, float py1, float pz1, float px2, float py2, float pz2) {
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||||
double x1 = px1 - Env.FROG_BRAIN_XSIZE / 2;
|
||||
double y1 = -py1 + Env.FROG_BRAIN_YSIZE / 2;// 屏幕的y坐标是反的，显示时要正过来
|
||||
double z1 = pz1 - Env.FROG_BRAIN_ZSIZE / 2;
|
||||
double x2 = px2 - Env.FROG_BRAIN_XSIZE / 2;
|
||||
double y2 = -py2 + Env.FROG_BRAIN_YSIZE / 2;// 屏幕的y坐标是反的，显示时要正过来
|
||||
double z2 = pz2 - Env.FROG_BRAIN_ZSIZE / 2;
|
||||
x1 = x1 * scale;
|
||||
y1 = y1 * scale;
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||||
z1 = z1 * scale;
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||||
x2 = x2 * scale;
|
||||
y2 = y2 * scale;
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||||
z2 = z2 * scale;
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||||
double x, y, z;
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||||
y = y1 * cos(xAngle) - z1 * sin(xAngle);// 绕x轴转
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||||
z = y1 * sin(xAngle) + z1 * cos(xAngle);
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||||
y1 = y;
|
||||
z1 = z;
|
||||
|
||||
x = z1 * sin(yAngle) + x1 * cos(yAngle);// 绕y轴转
|
||||
z = z1 * cos(yAngle) - x1 * sin(yAngle);
|
||||
x1 = x;
|
||||
z1 = z;
|
||||
|
||||
x = x1 * cos(zAngle) - y1 * sin(zAngle);// 绕z轴转
|
||||
y = x1 * sin(zAngle) + y1 * cos(zAngle);
|
||||
x1 = x;
|
||||
y1 = y;
|
||||
|
||||
y = y2 * cos(xAngle) - z2 * sin(xAngle);// 绕x轴转
|
||||
z = y2 * sin(xAngle) + z2 * cos(xAngle);
|
||||
y2 = y;
|
||||
z2 = z;
|
||||
|
||||
x = z2 * sin(yAngle) + x2 * cos(yAngle);// 绕y轴转
|
||||
z = z2 * cos(yAngle) - x2 * sin(yAngle);
|
||||
x2 = x;
|
||||
z2 = z;
|
||||
|
||||
x = x2 * cos(zAngle) - y2 * sin(zAngle);// 绕z轴转
|
||||
y = x2 * sin(zAngle) + y2 * cos(zAngle);
|
||||
x2 = x;
|
||||
y2 = y;
|
||||
|
||||
g.setColor(picColor);
|
||||
g.drawLine((int) round(x1) + Env.FROG_BRAIN_DISP_WIDTH / 2 + xOffset,
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||||
(int) round(y1) + Env.FROG_BRAIN_DISP_WIDTH / 2 + yOffset,
|
||||
(int) round(x2) + Env.FROG_BRAIN_DISP_WIDTH / 2 + xOffset,
|
||||
(int) round(y2) + Env.FROG_BRAIN_DISP_WIDTH / 2 + yOffset);
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||||
}
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||||
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||||
/** 画出cell的中心点 */
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||||
public void drawCellCenter(float x, float y, float z, float diameter) {
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||||
if (x > 0 && (x < xMask || y < yMask))
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||||
return;
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||||
drawPoint(x + 0.5f, y + 0.5f, z + 0.5f, (int) Math.max(2, Math.round(scale * diameter)));
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||||
}
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||||
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||||
/** 画点，固定以top视角的角度，所以只需要在x1,y1位置画一个点 */
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||||
public void drawPoint(float px1, float py1, float pz1, int diameter) {
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||||
double x1 = px1 - Env.FROG_BRAIN_XSIZE / 2;
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||||
double y1 = -py1 + Env.FROG_BRAIN_YSIZE / 2;// 屏幕的y坐标是反的，显示时要正过来
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||||
double z1 = pz1 - Env.FROG_BRAIN_ZSIZE / 2;
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||||
x1 = x1 * scale;
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||||
y1 = y1 * scale;
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||||
z1 = z1 * scale;
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||||
double x, y, z;
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||||
y = y1 * cos(xAngle) - z1 * sin(xAngle);// 绕x轴转
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||||
z = y1 * sin(xAngle) + z1 * cos(xAngle);
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||||
y1 = y;
|
||||
z1 = z;
|
||||
|
||||
x = z1 * sin(yAngle) + x1 * cos(yAngle);// 绕y轴转
|
||||
z = z1 * cos(yAngle) - x1 * sin(yAngle);
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||||
x1 = x;
|
||||
z1 = z;
|
||||
|
||||
x = x1 * cos(zAngle) - y1 * sin(zAngle);// 绕z轴转
|
||||
y = x1 * sin(zAngle) + y1 * cos(zAngle);
|
||||
x1 = x;
|
||||
y1 = y;
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||||
|
||||
g.setColor(picColor);
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||||
g.fillOval((int) round(x1) + Env.FROG_BRAIN_DISP_WIDTH / 2 + xOffset,
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||||
(int) round(y1) + Env.FROG_BRAIN_DISP_WIDTH / 2 + yOffset - diameter / 2, diameter, diameter);
|
||||
}
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||||
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||||
private static Cuboid brain = new Cuboid(0, 0, 0, Env.FROG_BRAIN_XSIZE, Env.FROG_BRAIN_YSIZE, Env.FROG_BRAIN_ZSIZE);
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||||
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||||
public void drawBrainPicture(Frog f) {// 在这个方法里进行青蛙三维脑结构的绘制
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if (!f.alive)
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return;
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||||
if (!Env.SHOW_FIRST_FROG_BRAIN)
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return;
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g.setColor(WHITE);// 先清空旧图
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g.fillRect(0, 0, brainDispWidth, brainDispWidth);
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||||
g.setColor(BLACK); // 画边框
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||||
g.drawRect(0, 0, brainDispWidth, brainDispWidth);
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setPicColor(BLACK);
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drawCuboid(brain);// 先把脑的框架画出来
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for (Organ organ : f.organs)// 每个器官负责画出自已在脑图中的位置和形状
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organ.drawOnBrainPicture(f, this); // each organ draw itself
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||||
setPicColor(RED);
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||||
drawLine(0, 0, 0, 1, 0, 0);
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||||
drawLine(0, 0, 0, 0, 1, 0);
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||||
drawLine(0, 0, 0, 0, 0, 1);
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||||
|
||||
for (int x = 0; x < Env.FROG_BRAIN_XSIZE; x++) {// 开始画整个脑空间的光子和激活点阵图
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||||
if (f.cells[x] != null)
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||||
for (int y = 0; y < Env.FROG_BRAIN_YSIZE; y++) {
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||||
if (f.cells[x][y] != null)
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||||
for (int z = 0; z < Env.FROG_BRAIN_ZSIZE; z++) {
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||||
Cell cell = f.getCell(x, y, z);
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||||
if (cell != null) {// 只显示激活点
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||||
if (cell.hasInput && x == 0) {// 如果在左边，显示黑色大圆
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||||
setPicColor(Color.BLACK);
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||||
drawCellCenter(x, y, z, 0.6f);
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||||
} else if (z == Env.FROG_BRAIN_ZSIZE - 1 && cell.hasInput) {// 如果在顶上边，显示兰色大圆
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||||
setPicColor(Color.BLUE);
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||||
drawCellCenter(x, y, z, 0.6f);
|
||||
}
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||||
|
||||
if (cell.photonQty > 0) {// 如果在内部，只显示有光子的cell
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||||
setPicColor(ColorUtils.colorByCode(cell.color));
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||||
float dia = 0.2f;
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||||
if (cell.color == 0)
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||||
dia = 0.3f;
|
||||
if (x == xMask || y == yMask)
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||||
dia = 0.5f;
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||||
drawCellCenter(x, y, z, dia);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
g.setColor(Color.black);
|
||||
if (note != null)
|
||||
g.drawString(note, 30, 55);
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||||
Graphics g2 = this.getGraphics(); // 这两行是将缓存中的图像写到屏幕上
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||||
g2.drawImage(buffImg, 0, 0, this);
|
||||
|
||||
}
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||||
|
||||
public static void setNote(String note) {
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||||
Application.brainPic.note = note;
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||||
}
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||||
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||||
// getters & setters
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||||
public float getScale() {
|
||||
return scale;
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||||
}
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||||
|
||||
public void setScale(float scale) {
|
||||
this.scale = scale;
|
||||
}
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||||
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||||
public float getxAngle() {
|
||||
return xAngle;
|
||||
}
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||||
|
||||
public void setxAngle(float xAngle) {
|
||||
this.xAngle = xAngle;
|
||||
}
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||||
|
||||
public float getyAngle() {
|
||||
return yAngle;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public void setyAngle(float yAngle) {
|
||||
this.yAngle = yAngle;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public float getzAngle() {
|
||||
return zAngle;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public void setzAngle(float zAngle) {
|
||||
this.zAngle = zAngle;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public void setPicColor(Color color) {
|
||||
this.picColor = color;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public int getxOffset() {
|
||||
return xOffset;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public void setxOffset(int xOffset) {
|
||||
this.xOffset = xOffset;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public int getyOffset() {
|
||||
return yOffset;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public void setyOffset(int yOffset) {
|
||||
this.yOffset = yOffset;
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
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