X-Windowプログラミング 斜方投射シミュレーション

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    資料紹介

    資料の原本内容

    物体の投げ上げのシミュレーションを行うアプリケーションを作成する。
    作成する際のフローチャートを図1に示す。
    ウィンドウ上でクリックされたら

    実行

    初速度v0、投げ上げ角kakuの読み込み

    ウィンドウの作成

    v0、kakuをもとに投げ上げのシミュレーション
    ウィンドウのクリア

    右クリックした座標へ向け投げ上げのシミュレーション

    左クリック

    右クリック

    中クリック

    Exitのサブウィンドウが押されるまで条件分岐を繰り返し、押されたら終了

    図1 フローチャート
    作成したプログラムを下記に示し、その説明を行間に示す。
    #include <stdio.h>

    #include <math.h> /* 数学関数を使う */

    #include <X11/Xlib.h>

    #include <X11/Xutil.h>
    #define BORDER 2 /* 境界線の幅の宣言、2とする */

    #define WIDTH 500 /* 横幅の宣言、500とする */

    #define HIGHT 500 /* 縦幅の宣言、500とする */
    main(int argc, char **argv)

    {

    int screen,j=0,k,x,y,flag=0,xx,yy; /* 各変数の宣言 */

    float v0,kaku,g=-9.8,pi=3.14,h,i,highest=0,sub[256]; /* 各変数の宣言 */

    char moji[256],hyouji[256],ji1[256],ji2[256],ji3[256],po[256]; /* 日本語メッセージが入る場所 */
    printf("初速度と投げ上げ角をスペースで分けて入力してください:");

    scanf("%f",&v0); /* 初速度の読み込み */

    scanf("%f",&kaku); /* 投げ上げ角の読み込み */

    printf("初速度=%4.1f[m/s] 投げ上げ角=%4.1f° \n",v0,kaku); /* 初速度、投げ上げ角の表示 */



    Display *dpy;

    Window w,quit;

    Window root;

    unsigned long black, white;

    GC gc;

    XEvent e; /* イベント構造体の定義 */
    XFontSet fs; /* XFontsetで日本語フォントを選ぶ */

    char **miss,*def;

    int n_miss; /* 変数として宣言しておく */
    Colormap cmap; /* カラーマップ構造体 */

    XColor c0,c1; /* カラー構造体 */



    dpy = XOpenDisplay(""); /* ディスプレイサーバと接続し、その情報をDisplay構造体にいれる */



    fs=XCreateFontSet(dpy,"-*-*-medium-r-normal-*-16-*",&miss,&n_miss,&def);

    /* fsにフォントセットの番号を入れる */
    root = DefaultRootWindow (dpy);

    screen = DefaultScreen (dpy);

    white = WhitePixel (dpy, screen);

    black = BlackPixel (dpy, screen);

    cmap = DefaultColormap(dpy,0); /* カラーマップを得る */

    XAllocNamedColor(dpy,cmap,"green",&c1,&c0); /* c1.pixel */



    w = XCreateSimpleWindow(dpy,root,100,100,WIDTH,HIGHT,BORDER,black,white);

    /* サブウインドウを作る */

    quit = XCreateSimpleWindow(dpy, w, 10, 3, 30, 12, BORDER, black, white);

    gc = XCreateGC(dpy, w, 0, NULL);



    XSelectInput(dpy, w, ButtonPressMask); /* イベントマスクを指定する */

    XSelectInput(dpy, quit, ButtonPressMask); /* サブウインドウ用 */



    XMapWindow(dpy, w);

    XMapSubwindows(dpy, w); /* サブウインドウも表示 */



    XSetForeground(dpy,gc,black); /* blackにする */
    while(1){ /* 無限に繰り返す */

    if(XEventsQueued(dpy,QueuedAfterReading))

    {

    XNextEvent(dpy, &e); /* イベントがあったら */

    switch(e.type){ /* イベントに応じた処理に分岐 */

    case ButtonPress : /* マウスボタンが押された */

    if(e.xbutton.button==3){ /* 右クリックが押されたら */

    xx=e.xbutton.x; /* xxにx座標を代入 */

    yy=e.xbutton.y; /* yyにy座標を代入 */

    sprintf(po,"Point"); /* 画面に出す文字列を変数の中に入れる */

    XDrawString(dpy,w,gc,xx,yy,po,strlen(po));

    /* 上で入れた文字列を表示する */ /* 右クリックした座標に上で入れた文字列を表示する */

    i=0;

    while(i<8){

    h=398.0-(((xx-50)*i*sin((tan(400-yy/xx-50)*pi)/180.0))+((1.0/2.0)*g*i*i))*25;

    /* 物体の高さの位置計算 */

    /* y=v0×t×sinθ- (1/2)×g×t×tを使用 */

    /* y軸は上下が逆なので、投げ上げ台の位置(398)から上記の式を引いている */

    /* 初速度は投げ上げ台から右クリックした際のx座標の距離としている */

    /* 投げ上げ角度はtan(投げ上げ台から右クリックした際のy座標の距離 / 投げ上げ台から右クリックした際のx座標の距離としている */

    /* 実際に実行すると、放物線が極端に低くなってしまったので、最後にhを25倍している */

    XFillArc(dpy,w,gc,49+((xx-50)*cos((tan(400-yy/xx-50)*pi)/180)*i),h,6,6,0*64,360*64);

    /* 物体を円を用いて描いている */

    /* x=v0×cosθ×tを使用 */

    /* x座標での変化は、上記の式を使用し投げ上げ台の位置(49)から足している */

    /* y座標は上記で求めたhを使用 */

    /* 円の大きさを指定、直径6の円 */

    /* 円を描くので0*64,360*64として、0°から360°円を描いている */

    i=i+0.1; /* iはtに相当 */

    sub[j]=h; /* この配列に投げ上げした際の高さを格納していく */

    j++;

    if(j>1000)j=0;

    if(h>500){ /* 高さが500以上になったら、つまりウィンドウの縦の幅を500としているの                              

                       でウィンドウ上から消えたら */

    highest=sub[0]; /* 高さ配列の一番目を変数highestに格納 */

    for(k=1;k<j;k++){

    if(highest>sub[k])highest=sub[k];

    /* 高さ配列を1つずつ調べていき、変数highestよりも大きければ値を格納しなおす */

    /* つまり、投げ上げした物体の最高点を求めている */

    }

    if(flag==0){

    sprintf(hyouji,"Highest Point = %4.1f ",398.0-highest);

    /*画面に出す文字列を変数の中に入れる */

    XDrawString(dpy,w,gc,180,highest-15,hyouji,strlen(hyouji));

    /* 投げ上げした物体の軌道の上に最高点の高さを表示 */

    flag=1;

    }

    }

    usleep(50000); /* マイクロ数秒時間を待つ */

    XFlush(dpy); /* 強制的に描画する命令 */

    }

    }

    if(e.xany.window==quit)return; /* exitのサブウィンドウが押されたらウィンドウを閉じる */

    if(e.xbutton.button==2)XClearWindow(dpy,w);

    /* 中クリックが押されたら */ /* ウィンドウのクリア */

    if(e.xbutton.button=...

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