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- Applets : Fraktale : Lindenmayer System 2 -

Der fraktale Lindenmayer-Baum als Java-Applet.

Die Art und Anzahl der Produktionsregeln im Lindenmayer-System ist prinzipiell unbeschränkt ...

Start: T
Regeln:
T -> R-[T]++[++L]R[--L]+[T]--T
R -> F[++L][--L]F
L -> [+FX-FX-FX+|+FX-FX-FX|+FXFX]
FX -> FX
F -> FF
Winkel: 37°

Lindenmayer2.java

import java.awt.*;
import java.applet.*;

public class Lindenmayer2 extends Applet {

    Point a, b;               // Verbindungspunkte eines Einzelschritts

    int lengthF = 4;          // Schrittlänge
    double direction;         // Richtung in Grad
    double rotation = 37;     // Drehung in Grad

    Graphics g;
    Graphics2D g2;

    public void init() {
        setBackground(new Color(255,255,255));
    }

    public void paint(Graphics g) {
        g2 = (Graphics2D) g; // Anti-Aliasing
        g2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,
		RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);

        a = new Point(90,330);  // Start-Punkt
        direction = -80;        // Start-Richtung in Grad

        turtleGraphic(g2, "T", 7);  // Axiom und Iterationstiefe
    }


    public void turtleGraphic(Graphics g2, String instruction, int depth) {

        if (depth==0) return;
        depth -= 1;

        Point aMark = new Point(0,0);
        double directionMark = 0;
        // Dummy-Werte

        int i;
        char c;

        for (i=0;i<instruction.length();i++) {

            c = instruction.charAt(i);

            // Produktionsregeln iterieren, solange Tiefe nicht erreicht ist
            if (c=='T') turtleGraphic(g2, "R-[T]++[++L]R[--L]+[T]--T", depth);
            else if (c=='R') turtleGraphic(g2, "F[++L][--L]F", depth);
            else if (c=='L') turtleGraphic(g2, "[+FX-FX-FX+|+FX-FX-FX|+FXFX]", depth);

            // Schritt Vorwärts
            else if (c=='F') {

                if (i+1<instruction.length() && instruction.charAt(i+1)=='X')
                    turtleGraphic(g2, "FX", depth);
                else turtleGraphic(g2, "FF", depth);

                // Zeichnen: Ab 'a' in Richtung 'direction' einen Schritt der Länge 'lengthF'
                if (depth==0) {

                    double rad = 2*Math.PI/360 * direction; // Grad -> Radiant

                    int p = (int) (lengthF * Math.cos(rad));
                    int q = (int) (lengthF * Math.sin(rad));

                    b = new Point(a.x+p, a.y+q);

                    // Farben Blätter und Stamm
                    if (i+1<instruction.length() && instruction.charAt(i+1)=='X')
                        g2.setColor(new Color(154,205,50));
                    else g2.setColor(new Color(120,150,100));

                    g2.drawLine(a.x, a.y, b.x ,b.y);

                    a = b; // Neuer Startpunkt
                }
            }

            // Drehung links herum
            else if (c=='+') direction += rotation;

            // Drehung rechts herum
            else if (c=='-') direction -= rotation;

            // Drehung um 180 Grad
            else if (c=='|') direction += 180;

            // Position und Richtung speichern
            else if (c=='[') {
                aMark = a;
                directionMark = direction;
            }

            // Zurück zu gespeicherter Position und Richtung
            else if (c==']') {
                a = aMark;
                direction = directionMark;
            }
        }
    }
}

Natürlich können auch nicht-botanische Objekte mit einem Lindenmayer-System konstruiert werden.
Zum Beispiel die Hilbert-Kurve oder das Sierpinski Dreieck.

Download  Lindenmayer_2.zip (Applet und Code ca. 3 kb)

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