// ［このプログラムの目的］円をもとに花びらを形成して花の形を作る[part D]，2012年7月7日（土）



// file name: circle_flower_D.c



#include< stdio.h>

#include< math.h>



void main(void)

{

	double a,pi;// a は元の円の半径、pi は円周率

	double b; // 花びらの先が尖る効果に関する定数

	double r,z;// それぞれ、花びらの元となる円の底面から計った動径、位相角（-π/2 =< z =< π/2）

	double dz;// z の変分

	double f;// 花びらの元となる円の底を尖らせた後の花びらの形の位相角

	double p;// 花びらの土台となる芯円の位相角

	double dp;// p の変分

	int n;// 花びらの数

	double alpha;// 花びらの底の尖った角度 (プログラム中で alpha=2*pi/n が基準)

	double beta;// 1個の花びらが土台となる芯円の周囲を占有する角度範囲

	double dbeta;// beta の変分

	double k;// 花びらの底の尖った角度 alpha=2*pi/n の補正係数(ただし、0 < k )

	double l;// 1個の花びらが土台となる芯円の周囲を占有する角度に対する補正係数(ただし、0 < l )

	int m;// 1個の花びらが土台となる芯円の周囲を占有する角度 beta の変分 dbeta のカウント数

	int nz;// z および beta の分割数

	double zmin,zmax;// 位相角の最小値と最大値

	int i,imax,j;

	double c;// 中心円の半径

	double xx[30001],yy[30001];// メモリ容量の上限に注意



	FILE *fp;



//  定数設定

	pi=3.141592;

	a=1.0;//a=1.0



	b=1.0;//b=1.0



//  他のパラメータ設定

	printf("花びらの数を自然数で入力. \n n=? ");

	scanf("%d",&n);

	printf("n=%d\n",n);



	alpha=2*pi/n;// 花びらの底の尖った角度

	beta=alpha;// 基本的に1個の花びらが土台となる芯円の周囲を占有する角度を花びらの底の尖った角度に等しくする。





	k=5.3;// k=5.3 //花びらの底の尖った角度 alpha=2*pi/n に対する補正係数





	alpha=k*alpha;// 補正された花びらの底の尖った角度





	l=0.3;// l=0.3 //1個の花びらが土台となる中心円の周囲を占有する角度範囲 beta ( = alpha) に対する補正係数





	beta=l*beta;//1個の花びらが土台となる中心円の周囲を占有する補正された角度





	c=1.5; // c=1.5 //土台となる中心円の半径





	zmin=-pi/2;

	zmax=pi/2;



	nz=200;



	dz=(zmax-zmin)/nz;// z のプロット間隔



	dbeta=beta/nz;// beta の 変分



	dp=2*pi/n/20;// p の変分



//  計算実行

	i=0;



	for(j=1;j<=n;j++) // n個の花びらを掃引

	{

		m=0;



		for(z=zmin;z<=zmax+dz;z=z+dz) // 各花びらの位相に関する角度 z の掃引

		{

			i++;

			m++;



			r=2*a*cos(z)/(((b+0.1)+fabs(sin(z)))/(b+0.1));

			

			f=-alpha*z/pi+pi/2-2*pi*(j-1)/n;



			xx[i]=r*cos(f)+c*cos(-2*pi*(j-1)/n+pi/2+beta/2-m*dbeta);

			yy[i]=r*sin(f)+c*sin(-2*pi*(j-1)/n+pi/2+beta/2-m*dbeta);



			printf("i=%d,x=%f,y=%f\n",i,xx[i],yy[i]);

		}



		for(p=2*pi*(j-1)/n+beta/2;p<2*pi*j/n-beta/2+dp;p=p+dp)

		{

			i++;



			xx[i]=c*cos(-p+pi/2);

			yy[i]=c*sin(-p+pi/2);



			printf("i=%d,x=%f,y=%f\n",i,xx[i],yy[i]);

		}

	}





	for(p=-beta/2+dp;p<2*pi-beta/2+dp;p=p+dp) // 単に、花びらの土台となる円を描くためのもので、ここの「for 文」はなくてもよい。

	{

		i++;



		xx[i]=c*cos(-p+pi/2);

		yy[i]=c*sin(-p+pi/2);

	}





	imax=i;



	xx[imax+1]=xx[1];

	yy[imax+1]=yy[1];



// 計算データ[n 個の花びらをもつ花の形の(x,y)座標]をテキストファイル（flower_curve_D.txt）に書き込む

	fp=fopen("flower_curve_D.txt","w");

	if(fp==NULL)

		{

		printf("FILE OPEN ERROR\n");

		}

	else

		{

		for(i=1;i<=imax+1;i++)

			{

			fprintf(fp,"%f,%f\n",xx[i],yy[i]);

			}

		fflush(fp);

		fclose(fp);

		}

	printf("end\n");

}// the end of the program