编程模拟自然(三)：更好的静态树算法
序·吴刚伐桂篇
旧言月中有桂，有蟾蜍，故异书言，月桂高五百丈，下有一人常斫之，树创随合。
（前情提要：元通过天阙裂缝离开了他所在的世界...）
吴刚抬头看了看天，没有发现什么，只当是出现了幻听。
第零章 提出问题
元通过细致地观察与思考，他发现月桂树是另外一种生长方式，和自己在伊甸园里种的完全不同。
图3-1 程序渲染随机树
“这颗树的全称为 Graphics User Interface Tree，中文简称：桂树。”
第一章 作出假设
元用假设解开了自己的疑惑：每个树枝都是一个独立的结点，它可以向上再生长 n 个树枝结点。
图3-2 较少枝干的树
第二章 制定计划
元立即制定了实现假设的方案。
树枝生长步骤
首先，长出第一个树枝（树干）
然后，每个树枝的顶部长出不少于一个树枝
其中，每个树枝的粗为上一层 0.618 倍，长度为上一层的 0.618*random(1) 倍
最终，重复第二步，直至树枝不能更细，或者迭代深度达到上限
图3-3 光秃的树
第三章 实践检验
元想到：实践是检验真理的唯一标准。
每个树枝的顶部用一个向量表示，生长出的子树枝旋转一定角度并改变模长即可。
Imports System.Numerics Imports EDGameEngine.Core.Utilities ''' <summary> ''' 树节点 ''' </summary> Public Class TreeNode ''' <summary> ''' 相对位置 ''' </summary> Public Property Location As Vector2 ''' <summary> ''' 绝对位置 ''' </summary> Public Property RealLocation As Vector2 ''' <summary> ''' 长度 ''' </summary> Public Property Length As Single ''' <summary> ''' 层级 ''' </summary> Public Property Rank As Integer ''' <summary> ''' 父级 ''' </summary> Public Property Parent As TreeNode ''' <summary> ''' 子集 ''' </summary> Public Property Children As New List(Of TreeNode) ''' <summary> ''' 花集 ''' </summary> Public Property Flowers As New List(Of Flower) ''' <summary> ''' 中折角度 ''' </summary> Public Property MidRotateAngle As Single ''' <summary> ''' 生长比例 ''' </summary> Public Property Percent As Single ''' <summary> ''' 凋零比例 ''' </summary> Public Property DiePercent As Single Public Shared Property Rnd As New Random ''' <summary> ''' 创建并初始化一个实例 ''' </summary> Public Sub New(location As Vector2, length As Single, rank As Integer) Me.Location = location Me.Location.SetMag(length) Me.Length = length Me.Rank = rank Me.MidRotateAngle = CSng(Rnd.NextDouble) End Sub End Class
“把树画出来就知道结果了。”
第四章 得出结论
树长成了，元打算撰写一篇探究实验报告。
“这片天地与我创造的世界确实不一样，竟然长成这副样子。”元有些郁闷。
图3-4 水墨树
后记
“哼哼，终于逮住你了。”
...
“我问你话，你可要老实回答。”
“First Name，Second Name？今年几岁？”
“我只有乳名‘无名儿’，已是总角之龄。”
...
“你爸是谁？”
“爹爹是大英雄，不过我却从来没见过。”
“那你妈呢？”
“哼，我娘可是广寒宫中的仙子，你休得欺负我。”
