使用Java生成玫瑰花代码

抖音最近爆火的玫瑰花示例代码

                                                                                                                                           
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                                                                   ;==*=============================++                                                          
                                                               ;=========================================+                                                      
                                                            +===============================================+:                                                  
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import static java.lang.Math.*;

public class DrawWindRoseChartImpl {

    static final int max_iterations = 128;
    static final float stop_threshold = 0.01f;
    static final float grad_step = 0.01f;
    static final float clip_far = 10.0f;

    static final float PI = 3.14159265359f;
    static final float PI2 = 6.28318530718f;
    static final float DEG_TO_RAD = PI / 180.0f;

    static class Vec2 {
        float x, y;

        Vec2(float x, float y) {
            this.x = x;
            this.y = y;
        }
    }

    static class Vec3 {
        float x, y, z;

        Vec3(float x, float y, float z) {
            this.x = x;
            this.y = y;
            this.z = z;
        }
    }

    static class Mat3 {
        float[] m = new float[9];

        Mat3(float[] m) {
            this.m = m;
        }
    }

    static final Vec3 light_pos = new Vec3(20.0f, 50.0f, 20.0f);

    static float min(float a, float b) {
        return a < b ? a : b;
    }

    static float max(float a, float b) {
        return a > b ? a : b;
    }

    static float clamp(float f, float a, float b) {
        return max(min(f, b), a);
    }

    static Vec2 make2(float x, float y) {
        return new Vec2(x, y);
    }

    static Vec2 add2(Vec2 a, Vec2 b) {
        return new Vec2(a.x + b.x, a.y + b.y);
    }

    static Vec2 sub2(Vec2 a, Vec2 b) {
        return new Vec2(a.x - b.x, a.y - b.y);
    }

    static float dot2(Vec2 a, Vec2 b) {
        return a.x * b.x + a.y * b.y;
    }

    static float length2(Vec2 v) {
        return (float) sqrt(dot2(v, v));
    }

    static Vec3 make3(float x, float y, float z) {
        return new Vec3(x, y, z);
    }

    static Vec3 add3(Vec3 a, Vec3 b) {
        return new Vec3(a.x + b.x, a.y + b.y, a.z + b.z);
    }

    static Vec3 sub3(Vec3 a, Vec3 b) {
        return new Vec3(a.x - b.x, a.y - b.y, a.z - b.z);
    }

    static Vec3 mul3(Vec3 a, Vec3 b) {
        return new Vec3(a.x * b.x, a.y * b.y, a.z * b.z);
    }

    static Vec3 scale3(Vec3 v, float s) {
        return new Vec3(v.x * s, v.y * s, v.z * s);
    }

    static float dot3(Vec3 a, Vec3 b) {
        return a.x * b.x + a.y * b.y + a.z * b.z;
    }

    static float length3(Vec3 v) {
        return (float) sqrt(dot3(v, v));
    }

    static Vec3 normalize3(Vec3 v) {
        return scale3(v, 1.0f / length3(v));
    }

    static Vec3 mul(Mat3 m, Vec3 v) {
        return make3(
                m.m[0] * v.x + m.m[3] * v.y + m.m[6] * v.z,
                m.m[1] * v.x + m.m[4] * v.y + m.m[7] * v.z,
                m.m[2] * v.x + m.m[5] * v.y + m.m[8] * v.z
        );
    }

    static Mat3 rotationXY(float x, float y) {
        Vec2 c = new Vec2((float)cos( x), (float)cos(y));
        Vec2 s = new Vec2((float)sin(x), (float)sin(y));
        float[] m = {
                c.y, 0.0f, -s.y,
                s.y * s.x, c.x, c.y * s.x,
                s.y * c.x, -s.x, c.y * c.x
        };
        return new Mat3(m);
    }

    static float opI(float d1, float d2) {
        return max(d1, d2);
    }

    static float opU(float d1, float d2) {
        return min(d1, d2);
    }

    static float opS(float d1, float d2) {
        return max(-d1, d2);
    }

    static float sdPetal(Vec3 p, float s) {
        p = add3(mul3(p, make3(0.8f, 1.5f, 0.8f)), make3(0.1f, 0.0f, 0.0f));
        Vec2 q = make2(length2(make2(p.x, p.z)), p.y);

        float lower = length2(q) - 1.0f;
        lower = opS(length2(q) - 0.97f, lower);
        lower = opI(lower, q.y);

        float upper = length2(sub2(q, make2(s, 0.0f))) + 1.0f - s;
        upper = opS(upper, length2(sub2(q, make2(s, 0.0f))) + 0.97f - s);
        upper = opI(upper, -q.y);
        upper = opI(upper, q.x - 2.0f);

        float region = length3(sub3(p, make3(1.0f, 0.0f, 0.0f))) - 1.0f;
        return opI(opU(upper, lower), region);
    }

    static float map(Vec3 p) {
        float d = 1000.0f, s = 2.0f;
        Mat3 r = rotationXY(0.1f, PI2 * 0.618034f);
        r.m[0] *= 1.08f;
        r.m[1] *= 1.08f;
        r.m[2] *= 1.08f;
        r.m[3] *= 0.995f;
        r.m[4] *= 0.995f;
        r.m[5] *= 0.995f;
        r.m[6] *= 1.08f;
        r.m[7] *= 1.08f;
        r.m[8] *= 1.08f;
        for (int i = 0; i < 21; i++) {
            d = opU(d, sdPetal(p, s));
            p = mul(r, p);
            p = add3(p, make3(0.0f, -0.02f, 0.0f));
            s *= 1.05f;
        }
        return d;
    }

    static Vec3 gradient(Vec3 pos) {
        Vec3 dx = new Vec3(grad_step, 0.0f, 0.0f);
        Vec3 dy = new Vec3(0.0f, grad_step, 0.0f);
        Vec3 dz = new Vec3(0.0f, 0.0f, grad_step);
        return normalize3(make3(
                map(add3(pos, dx)) - map(sub3(pos, dx)),
                map(add3(pos, dy)) - map(sub3(pos, dy)),
                map(add3(pos, dz)) - map(sub3(pos, dz))
        ));
    }

    static float ray_marching(Vec3 origin, Vec3 dir, float start, float end) {
        float depth = start;
        for (int i = 0; i < max_iterations; i++) {
            float dist = map(add3(origin, scale3(dir, depth)));
            if (dist < stop_threshold)
                return depth;
            depth += dist * 0.3;
            if (depth >= end)
                return end;
        }
        return end;
    }

    static float shading(Vec3 v, Vec3 n, Vec3 eye) {
        Vec3 ev = normalize3(sub3(v, eye));
        Vec3 vl = normalize3(sub3(light_pos, v));
        float diffuse = dot3(vl, n) * 0.5f + 0.5f;
        Vec3 h = normalize3(sub3(vl, ev));
        float rim = (float) (pow(1.0f - max(-dot3(n, ev), 0.0f), 2.0f) * 0.15f);
        float ao = clamp(v.y * 0.5f + 0.5f, 0.0f, 1.0f);
        return (diffuse + rim) * ao;
    }

    static Vec3 ray_dir(float fov, Vec2 pos) {
        Vec3 r = new Vec3(pos.x, pos.y, -(float)tan((90.0f - fov * 0.5f) * DEG_TO_RAD));
        return normalize3(r);
    }

    static float f(Vec2 fragCoord) {
        Vec3 dir = ray_dir(45.0f, fragCoord);
        Vec3 eye = new Vec3(0.0f, 0.0f, 4.5f);
        Mat3 rot = rotationXY(-1.0f, 1.0f);

        dir = mul(rot, dir);
        eye = mul(rot, eye);

        float depth = ray_marching(eye, dir, 0.0f, clip_far);
        Vec3 pos = add3(eye, scale3(dir, depth));
        if (depth >= clip_far)
            return 0.0f;
        else
            return shading(pos, gradient(pos), eye);
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("\033[91m");
        for (int y = 0; y < 80; y++) {
            for (int x = 0; x < 160; x++)
                System.out.print("  .,-:;+=*#@".charAt((int) (f(make2((x / 160.0f - 0.5f) * 2.0f, (y / 80.0f - 0.5f) * -2.0f)) * 12.0f)));
            System.out.println();
        }
    }
}
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