ファイル:Poincare halfplane heptagonal hb.svg

元のファイル (SVG ファイル、800 × 400 ピクセル、ファイルサイズ: 173キロバイト)

概要

解説 Stellated Eptagonal honeycomb (tiling) of the Poincare Half-Plane Model
日付
原典 投稿者自身による著作物
作者 Claudio Rocchini
許可
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CC-BY 3.0

Source Code

The complete and dirty C++ generating source code:

/* Poincare Half-plane model (C)2007 Claudio Rocchini, the SHQN man */  #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #include <assert.h> #include <vector>  const double PI = 3.1415926535897932384626433832795; const double EPS  = 1e-12; const double EPS2 = 1e-4; const int dimx = 800; const int dimy = 400; const int OX = dimx/2; const int OY = dimy;  namespace hp {  class point { public: 	double x,y; 	point(){} 	point( double nx, double ny ) : x(nx),y(ny) {} };  class line { protected: 	void at_param( double t, point & q ) const; 	double param( const point & q ) const; public: 	bool   di;		// direzione: diretta o rovesciata 	double ra;		// raggio: 0 = linea verticale 	double cx;		// centro vertice 	void from_points( const point & p, const point & q ); 	void from_point_angle( const point & p, double a ); 	void at_dist( const point & p, double d, bool dir, point & q ) const; 	double angle( const point & p ) const; };  double dist(  const point & p, const point & q );  void line::from_points( const point & p, const point & q ) { 	if( fabs(p.x-q.x)<EPS ) { 		ra = 0; cx = 0.5*(p.x+q.x); 	} else { 		cx = 0.5*(q.x*q.x+q.y*q.y-p.x*p.x-p.y*p.y)/(q.x-p.x); 		ra = sqrt( (p.x-cx)*(p.x-cx)+p.y*p.y ); 	} 	double ip = param(p); double iq = param(q); 	di = ip<iq; }  void line::from_point_angle( const point & p, double a ){ 	if( fabs(a-PI/2)<EPS || fabs(a-PI*3/2)<EPS ) { ra = 0; cx = p.x; } 	else { 		double b = a+PI/2; 		double co = cos(b); double si = sin(b); 		ra = fabs(p.y/si); cx = -(p.y*co-p.x*si)/si; 	} 	di = cos(a)>=0; }  void line::at_param( double t, point & q ) const { 	if(ra==0) { q.x = cx; q.y = t; } 	else { q.x = ra*cos(t) + cx; q.y = ra*sin(t); } }  double line::param( const point & q ) const { 	if(ra==0) return q.y; 	else return atan2(q.y,q.x-cx); }  void line::at_dist( const point & p, double d, bool dir, point & q ) const { 	if(ra==0) { 		double tmi,tma,tmm;		 		if(dir!=di) { 			tmi = 0 + EPS; tma = param(p); 			for(;;) { 				tmm = (tmi+tma)/2; at_param(tmm,q); 				double ld = dist(p,q); if(ld>d) tmi = tmm; else tma = tmm; 				if(tma-tmi<EPS) break; 		}	} 		else { 			tmi = param(p); tma = tmi*100; 			for(;;) { 				tmm = (tmi+tma)/2; at_param(tmm,q); 				double ld = dist(p,q); if(ld<d) tmi = tmm; else tma = tmm; 				if(tma-tmi<EPS) break; 	}	}	} 	else { 		double tmi,tma,tmm;	 		if(dir!=di) { 			tmi = 0 + EPS; tma = param(p); 			for(;;) { 				tmm = (tmi+tma)/2; at_param(tmm,q); 				double ld = dist(p,q); if(ld>d) tmi = tmm; else tma = tmm; 				if(tma-tmi<EPS) break; 		}	} 		else { 			tmi = param(p); tma = PI-EPS; 			for(;;) { 				tmm = (tmi+tma)/2; at_param(tmm,q); 				double ld = dist(p,q); if(ld<d) tmi = tmm; else tma = tmm; 				if(tma-tmi<EPS) break; 	}	}	} }  double line::angle( const point & p ) const { 	double a = 0; 	if(ra==0) a = PI/2; 	else a = atan2(p.y,p.x-cx) - PI/2; 	if(di) a += PI; return a; }  double dist(  const point & p, const point & q ) { 	line l; l.from_points(p,q); 	if(l.ra!=0) 	{ 		double A = l.cx - l.ra; 		double B = l.cx + l.ra; 		double PA = sqrt( (p.x-A)*(p.x-A)+p.y*p.y ); 		double PB = sqrt( (p.x-B)*(p.x-B)+p.y*p.y ); 		double QA = sqrt( (q.x-A)*(q.x-A)+q.y*q.y ); 		double QB = sqrt( (q.x-B)*(q.x-B)+q.y*q.y ); 		return fabs(log( (PA/PB) / (QA/QB) )); 	} else { 		double A = l.cx; 		double PA = sqrt( (p.x-A)*(p.x-A)+p.y*p.y ); 		double QA = sqrt( (q.x-A)*(q.x-A)+q.y*q.y ); 		return fabs(log( (PA/QA) )); 	} }  void draw_point( FILE * fp, const point & p, double R ) { 	fprintf(fp,"<circle cx=\"%5.1lf\" cy=\"%5.1lf\" r=\"%g\"/>\n",p.x+OX,OY-p.y,R); }  void draw_line( FILE * fp, const line & l ) { 	if(l.ra==0) 		fprintf(fp,"<line x1=\"%5.1lf\" y1=\"0\" x2=\"%5.1lf\" y2=\"%5.1lf\"/>" 			,OX+l.cx ,OX+l.cx ,double(dimy) ); 	else 		fprintf(fp,"<path d=\"M %5.1lf,%5.1lf A %g,%g 0 0,1 %5.1lf,%5.1lf\"/>\n" 			,OX+l.cx-l.ra,double(dimy),l.ra,l.ra,OX+l.cx+l.ra,double(dimy) ); }  void draw_arc( FILE * fp, const line & l, const point & p, const point & q ) { 	if(l.ra==0) 		fprintf(fp,"<line x1=\"%5.1lf\" y1=\"%5.1lf\" x2=\"%5.1lf\" y2=\"%5.1lf\"/>\n" 			,OX+l.cx,OY-p.y,OX+l.cx,OY-q.y); 	else 		fprintf(fp,"<path d=\"M %5.1lf,%5.1lf A %g,%g 0 0,%d %5.1lf,%5.1lf\"/>\n" 			,OX+p.x,OY-p.y,l.ra,l.ra,p.x<q.x ? 1 : 0,OX+q.x,OY-q.y); }  double e_dist( const point & p1, const point & p2 ){ 	const double dx = p1.x - p2.x; const double dy = p1.y - p2.y; 	return sqrt(dx*dx+dy*dy); }  }	// End namespace hp  class edge { public: 	int i[2]; 	edge(){} 	edge( int i0, int i1 ) { i[0]=i0; i[1]=i1; } 	inline operator== ( const edge & e ) const { 		return (i[0]==e.i[0] && i[1]==e.i[1]) || 			   (i[0]==e.i[1] && i[1]==e.i[0]) ; 	} };  int main(){ 	const double R = 2; 	const int L = 7; 	const double qangle = 2*PI/3;	// Angolo di tassellazione  	std::vector<hp::point> nodes; 	std::vector< edge >    edges; std::vector< edge >    edges2; 	int i; 		// Ricerca lato 	hp::point q[L]; 	hp::point c(dimx/2-502.5,dimy/2); 	const double sangle = 0; 	 	double lato = 0; double milato = 1e-4; double malato = 5; const int D = 2; 	for(;;) { 		lato = (milato+malato)/2; 		q[0] = c; 		hp::line k; k.from_point_angle(c,sangle); 		k.at_dist(c,lato,false,q[1]); 		for(i=1;i<L-1;++i) { 			hp::line l; l.from_points(q[i-1],q[i]); 			double a0 = l.angle(q[i]); a0 -= PI-qangle; 			hp::line l1; l1.from_point_angle(q[i],a0); 			l1.at_dist(q[i],lato,false,q[i+1]); 		} 		double d = hp::dist(q[0],q[L-1]); 		if(d<lato) milato = lato; else malato = lato; 		if( malato-milato<EPS) { 			lato = (milato+malato)/2; break; 		} 	} 	std::vector< int > openedges;	 	q[0] = c; 	hp::line k; k.from_point_angle(c,sangle); 	k.at_dist(c,lato,false,q[1]); 	for(i=1;i<L-1;++i) { 		hp::line l; l.from_points(q[i-1],q[i]); 		double a0 = l.angle(q[i]); a0 -= PI-qangle; 		hp::line l1; l1.from_point_angle(q[i],a0); 		l1.at_dist(q[i],lato,false,q[i+1]); 	} 	for(i=0;i<L;++i) { 		nodes.push_back(q[i]); 		edges.push_back( edge(i,(i+1)%L) ); 		openedges.push_back( edges.size()-1 ); 	} 	for(i=0;i<L;++i) 		edges2.push_back( edge(i,(i+D)%L) ); 		// Ciclo di espansione 	int nn = 0; int maxn = 3000; 	while( !openedges.empty() ) { 		int e = openedges.front(); //openedges.erase( openedges.begin() ); 		int ip1 = edges[e].i[0]; int ip0 = edges[e].i[1]; 		hp::point p0 = nodes[ ip0 ]; hp::point p1 = nodes[ ip1 ]; 		int eee[L]; 		for(i=0;i<L;++i) { 			eee[i] = ip0; 			hp::line l; l.from_points(p0,p1); 			double a0 = l.angle(p1); a0 -= PI-qangle; 			hp::line l1;  l1.from_point_angle(p1,a0); 			hp::point p2; l1.at_dist(p1,lato,false,p2);  			int ip2 = -1; 			for(ip2=0;ip2<nodes.size();++ip2) 				if( hp::e_dist(nodes[ip2],p2)<EPS2 ) 					break; 			if(ip2==nodes.size()) nodes.push_back(p2);  			edge e(ip1,ip2); 			std::vector< int >::iterator jj; 			for(jj=openedges.begin();jj!=openedges.end();++jj) 				if(edges[*jj]==e) 					break; 			if(jj==openedges.end()) { 				openedges.push_back(edges.size()); 				edges.push_back(e); 			} 			else openedges.erase(jj); 			p0 = p1; ip0 = ip1; 			p1 = p2; ip1 = ip2; 		} 		for(i=0;i<L;++i) 			edges2.push_back( edge(eee[i],eee[(i+D)%L]) ); 		if(++nn>=maxn) break; 	}  	FILE * fp = fopen("hp.svg","w"); 	fprintf(fp, 		"<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\" standalone=\"no\"?>\n" 		"<!-- Created with svg-rocco-library v1.0 -->\n" 		"<svg\n" 		"xmlns:svg=\"http://www.w3.org/2000/svg\"\n" 		"xmlns=\"http://www.w3.org/2000/svg\"\n" 		"xmlns:xlink=\"http://www.w3.org/1999/xlink\"\n" 		"version=\"1.0\"\n" 		"width=\"%d\"\n" 		"height=\"%d\"\n" 		"id=\"rocco\"\n" 		">\n" 		,dimx,dimy 	);  	const double MINDIST = 1; const double MINDIST2 = 4; 	fprintf(fp,"<g id=\"arc_s\" style=\"fill:none;stroke:#0000E0;stroke-width:1;stroke-opacity:0.95;stroke-dasharray:none\">\n"); 	std::vector< edge >::iterator jj; 	for(jj=edges2.begin();jj!=edges2.end();++jj){ 		if( (nodes[ jj->i[0]].x<-dimx/2 || nodes[ jj->i[0]].x>dimx/2 || 			 nodes[ jj->i[0]].y<0       || nodes[ jj->i[0]].y>dimy   ) && 			(nodes[ jj->i[1]].x<-dimx/2 || nodes[ jj->i[1]].x>dimx/2 || 			 nodes[ jj->i[1]].y<0       || nodes[ jj->i[1]].y>dimy   ) ) 			continue; 		double dd = hp::e_dist( nodes[ jj->i[0]], nodes[ jj->i[1]] ); 		if(dd<MINDIST2) continue; 		hp::line l; l.from_points( nodes[ jj->i[0]], nodes[ jj->i[1]] ); 		hp::draw_arc(fp,l,nodes[ jj->i[0]], nodes[ jj->i[1]] ); 	} 	fprintf(fp,"</g>\n"); 	fprintf(fp,"<g id=\"arc_s\" style=\"fill:none;stroke:#000000;stroke-width:2;stroke-opacity:0.95;stroke-dasharray:none\">\n"); 	for(jj=edges.begin();jj!=edges.end();++jj){ 		if( (nodes[ jj->i[0]].x<-dimx/2 || nodes[ jj->i[0]].x>dimx/2 || 			 nodes[ jj->i[0]].y<0       || nodes[ jj->i[0]].y>dimy   ) && 			(nodes[ jj->i[1]].x<-dimx/2 || nodes[ jj->i[1]].x>dimx/2 || 			 nodes[ jj->i[1]].y<0       || nodes[ jj->i[1]].y>dimy   ) ) 			continue; 		double dd = hp::e_dist( nodes[ jj->i[0]], nodes[ jj->i[1]] ); 		if(dd<MINDIST) continue; 		hp::line l;l.from_points( nodes[ jj->i[0]], nodes[ jj->i[1]] ); 		hp::draw_arc(fp,l,nodes[ jj->i[0]], nodes[ jj->i[1]] ); 	} 	fprintf(fp,"</g>\n"); 	fprintf(fp,"</svg>\n"); 	fclose(fp); 	return 0; } 

ライセンス

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15 11 2007

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現在の版2007年11月15日 (木) 09:272007年11月15日 (木) 09:27時点における版のサムネイル800 × 400 (173キロバイト)Rocchini{{Information |Description=Stellated Eptagonal Tiling (Honeycomb) of Poincare Half-plane model |Source=self-made |Date=2007-11-15 |Author= Claudio Rocchini |Permission=CC-BY 3.0 }}
2007年11月15日 (木) 09:232007年11月15日 (木) 09:23時点における版のサムネイル800 × 400 (726キロバイト)Rocchini{{Information |Description=Stellated Eptagonal honeycomb (tiling) of the Poincare Half-Plane Model |Source=self-made |Date=2007-11-15 |Author= Claudio Rocchini |Permission=CC-BY 3.0 }}

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