// ［このプログラムの目的］カージオイドを用いて花の形を作る_d，2009年2月28日（土）



// file name: flower_d.c



#include< stdio.h>

#include< math.h>



void main(void)

{

	double a,pi;// pi は円周率

	double r,f;// ハート曲線（花びらとして使う）の動径と位相角

	double fmin,fmax,df;// n 個の花びらを通過する位相角の最小値と最大値、および、その位相角の変分

	double x,y;// ハート曲線（花びらとして使う）の直交座標

	double rr,ff;// 1個の花びらの動径と位相角



	int n;// 花びらの数

	double t;// 元のカージオイドの位相角

	double b,c;// カージオイドからハート形曲線への変換係数

	double d;// カージオイドを縦方向に伸縮する伸縮係数

	double e;// 中心円の半径

	int i,imax,j;

	double xx[20001],yy[20001];// メモリ容量の上限に注意

	double t1, t2;// 仲介となる補助変数



	FILE *fp;



//  定数設定

	pi=3.14159265;

	a=1;



	b=2.;// 数値は 1.3 から 2.5 の間が良い

	c=0.1;// 0 < c <1 で、 beta=0.5 付近が良い

	d=1;// 0.5 から 1.5 の間が良い

	e=0.;// 0.3 から 2 の間が良い



	printf("花びらの数を自然数で入力. \n n=? ");

	scanf("%d",&n);

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

	printf("\n");



//  他のパラメータ設定

	fmin=-pi/2;

	fmax=3*pi/2;



	df=(fmax-fmin)/400;// 位相角 ff のプロット間隔



//	fmin=fmin+df;// fmin の変更

//	fmax=fmax-df;// fmax の変更



	i=0;



// 計算実行

	for(j=1;j<=n;j++) // n個の花びらを掃引

	{

		for(f=fmin;f<=fmax;f=f+df) //  1個の花びらを通過する位相角 f の掃引

		{

			i++;



			if(f<=-pi/2)// 元のカージオイドからハート形への位相の変換(開始)

			{

				t1=0;

			}

			else

			{

				t1=b*sqrt(f+pi/2);

			}

			if(f>=3*pi/2)

			{

				t2=0;

			}

			else

			{

				t2=b*sqrt(3*pi/2-f);

			}

			

			t=t1-t2+(1-b*sqrt(2/pi))*f+b*sqrt(pi/2);// 元のカージオイドからハート形への位相の変換(終了)



			r=a*(1-sin(t));// ハート形の動径と位相の関係



			x=r*(1+c*sin(f))*cos(f);// ハート形の形成と整形、および、直交座標への表示

			y=d*r*(1+c*sin(f))*sin(f)+2*a*d*(1-c);// ハート形の形成と整形、および、ハート形の底に原点を移動して直交座標に表示



			rr=sqrt(x*x+y*y);// 上式の動径の計算



			ff=(f+(2*pi*j+(n-5)*pi/2))/n;// 元のカージオイドの位相 f を、花形の位相 ff に変換



			xx[i]=(rr+e)*cos(ff);

			yy[i]=(rr+e)*sin(ff);



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

		}

	}

	

	imax=i;



// 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_d.txt）に書き込む

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

	if(fp==NULL)

		{

		printf("FILE OPEN ERROR\n");

		}

	else

		{

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

		{

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

		}

		fflush(fp);

		fclose(fp);

		}

	printf("end\n");

}// the end of the program