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bd6aa073a7
commit
279a6e8801
@@ -239,10 +239,45 @@ void write_text( double x, double y, char *st)
|
||||
}
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||||
|
||||
|
||||
void paint_billiard_interior() /* points billiard interior, for use before draw_conf */
|
||||
void compute_flower_parameters(omega, co, so, axis1, axis2, phimax)
|
||||
/* compute parameters needed for the flower billiard in terms of LAMBDA and NPOLY */
|
||||
double *omega, *co, *so, *axis1, *axis2, *phimax;
|
||||
{
|
||||
double omega2, co2, so2, r, a, gamma, axissquare1;
|
||||
|
||||
/* various angles */
|
||||
*omega = DPI/((double)NPOLY);
|
||||
omega2 = PI/((double)NPOLY);
|
||||
co2 = cos(omega2);
|
||||
so2 = sin(omega2);
|
||||
*co = cos(*omega);
|
||||
*so = sin(*omega);
|
||||
// *co = co2*co2 - so2*so2;
|
||||
// *so = 2.0*co2*so2;
|
||||
|
||||
/* distance of edge of ellipse to the origin */
|
||||
r = LAMBDA*co2/(*co);
|
||||
|
||||
a = (r*co2 - *co)*(r*co2 - *co);
|
||||
gamma = 0.5*r*r - r*co2*(*co) + 0.5*cos(2.0*(*omega));
|
||||
axissquare1 = gamma + sqrt(gamma*gamma + a*(*so)*(*so));
|
||||
|
||||
/* semi-minor axis */
|
||||
*axis1 = sqrt(axissquare1);
|
||||
|
||||
/* semi-major axis */
|
||||
*axis2 = sqrt(axissquare1 + (*so)*(*so));
|
||||
|
||||
/* max angle in ellipse parametrization */
|
||||
*phimax = asin(r*so2/(*axis2));
|
||||
}
|
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||||
|
||||
|
||||
void paint_billiard_interior() /* paints billiard interior, for use before draw_conf */
|
||||
{
|
||||
double x0, x, y, phi, r = 0.01, alpha, dphi, omega;
|
||||
int i, k, c;
|
||||
double x0, x, y, phi, r = 0.01, alpha, dphi, omega, beta2, x2, s, x1, y1, angle, co, so, axis1, axis2, phimax;
|
||||
int i, j, k, c;
|
||||
|
||||
glLineWidth(4);
|
||||
|
||||
@@ -273,6 +308,64 @@ void paint_billiard_interior() /* points billiard interior, for use before
|
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}
|
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break;
|
||||
}
|
||||
case (D_REULEAUX):
|
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{
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||||
omega = DPI/((double)NPOLY);
|
||||
beta2 = asin(sin(omega*0.5)/LAMBDA);
|
||||
if (LAMBDA > 0.0) x2 = cos(omega*0.5) + sqrt(LAMBDA*LAMBDA - sin(omega*0.5)*sin(omega*0.5));
|
||||
else x2 = cos(omega*0.5) - sqrt(LAMBDA*LAMBDA - sin(omega*0.5)*sin(omega*0.5));
|
||||
|
||||
if (PAINT_INT)
|
||||
{
|
||||
if (BLACK) glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
|
||||
else glColor3f(0.0, 0.0, 0.0);
|
||||
|
||||
glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);
|
||||
glVertex2d(0.0, 0.0);
|
||||
for (i=0; i<=NPOLY; i++)
|
||||
{
|
||||
for (j=0; j<NSEG; j++)
|
||||
{
|
||||
s = 2.0*(((double)j/(double)NSEG)-0.5)*beta2;
|
||||
x1 = x2 - LAMBDA*cos(s);
|
||||
y1 = LAMBDA*sin(s);
|
||||
angle = i*omega + APOLY*PID;
|
||||
x = cos(angle)*x1 - sin(angle)*y1;
|
||||
y = sin(angle)*x1 + cos(angle)*y1;
|
||||
glVertex2d(x, y);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
glEnd();
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
case (D_FLOWER):
|
||||
{
|
||||
compute_flower_parameters(&omega, &co, &so, &axis1, &axis2, &phimax);
|
||||
if (PAINT_INT)
|
||||
{
|
||||
if (BLACK) glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
|
||||
else glColor3f(0.0, 0.0, 0.0);
|
||||
|
||||
glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);
|
||||
glVertex2d(0.0, 0.0);
|
||||
for (i=0; i<=NPOLY; i++)
|
||||
{
|
||||
for (j=0; j<NSEG; j++)
|
||||
{
|
||||
s = 2.0*(((double)j/(double)NSEG)-0.5)*phimax;
|
||||
x1 = co + axis1*cos(s);
|
||||
y1 = axis2*sin(s);
|
||||
angle = i*omega + APOLY*PID;
|
||||
x = cos(angle)*x1 - sin(angle)*y1;
|
||||
y = sin(angle)*x1 + cos(angle)*y1;
|
||||
glVertex2d(SCALING_FACTOR*x, SCALING_FACTOR*y);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
glEnd();
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
default:
|
||||
{
|
||||
|
||||
@@ -282,7 +375,8 @@ void paint_billiard_interior() /* points billiard interior, for use before
|
||||
|
||||
void draw_billiard() /* draws the billiard boundary */
|
||||
{
|
||||
double x0, x, y, phi, r = 0.01, alpha, dphi, omega, x1, y1, x2, beta2, angle, s;
|
||||
double x0, x, y, phi, r = 0.01, alpha, dphi, omega, x1, y1, x2, beta2, angle, s, x2plus, x2minus;
|
||||
double omega2, co, so, axis1, axis2, phimax;
|
||||
int i, j, k, c;
|
||||
|
||||
if (PAINT_INT) glColor3f(0.5, 0.5, 0.5);
|
||||
@@ -366,6 +460,20 @@ void draw_billiard() /* draws the billiard boundary */
|
||||
glVertex2d(x, y);
|
||||
}
|
||||
glEnd();
|
||||
|
||||
if (DRAW_CONSTRUCTION_LINES)
|
||||
{
|
||||
glColor3f(0.5, 0.5, 0.5);
|
||||
glBegin(GL_LINE_STRIP);
|
||||
glVertex2d(-LAMBDA, -1.0);
|
||||
glVertex2d(-LAMBDA, 1.0);
|
||||
glEnd();
|
||||
glBegin(GL_LINE_STRIP);
|
||||
glVertex2d(LAMBDA, -1.0);
|
||||
glVertex2d(LAMBDA, 1.0);
|
||||
glEnd();
|
||||
}
|
||||
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
case D_SINAI:
|
||||
@@ -580,6 +688,86 @@ void draw_billiard() /* draws the billiard boundary */
|
||||
glEnd ();
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
case (D_FLOWER):
|
||||
{
|
||||
compute_flower_parameters(&omega, &co, &so, &axis1, &axis2, &phimax);
|
||||
|
||||
/* draw inner polygon and radial lines */
|
||||
if (DRAW_CONSTRUCTION_LINES)
|
||||
{
|
||||
glColor3f(0.5, 0.5, 0.5);
|
||||
glBegin(GL_LINE_LOOP);
|
||||
for (i=0; i<=NPOLY; i++)
|
||||
{
|
||||
x = cos(i*omega + APOLY*PID);
|
||||
y = sin(i*omega + APOLY*PID);
|
||||
glVertex2d(SCALING_FACTOR*x, SCALING_FACTOR*y);
|
||||
}
|
||||
glEnd ();
|
||||
|
||||
r = LAMBDA*cos(0.5*omega)/co;
|
||||
for (i=0; i<=NPOLY; i++)
|
||||
{
|
||||
glBegin(GL_LINE_STRIP);
|
||||
glVertex2d(0.0, 0.0);
|
||||
x = r*cos(((double)i + 0.5)*omega + APOLY*PID);
|
||||
y = r*sin(((double)i + 0.5)*omega + APOLY*PID);
|
||||
glVertex2d(SCALING_FACTOR*x, SCALING_FACTOR*y);
|
||||
glEnd ();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* draw billiard boundary */
|
||||
if (!PAINT_INT)
|
||||
{
|
||||
if (BLACK) glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
|
||||
else glColor3f(0.0, 0.0, 0.0);
|
||||
}
|
||||
glBegin(GL_LINE_STRIP);
|
||||
for (i=0; i<=NPOLY; i++)
|
||||
// for (i=0; i<=1; i++)
|
||||
{
|
||||
for (j=0; j<NSEG; j++)
|
||||
{
|
||||
// s = 2.0*(((double)j/(double)NSEG)-0.5)*PI;
|
||||
s = 2.0*(((double)j/(double)NSEG)-0.5)*phimax;
|
||||
x1 = co + axis1*cos(s);
|
||||
y1 = axis2*sin(s);
|
||||
angle = i*omega + APOLY*PID;
|
||||
x = cos(angle)*x1 - sin(angle)*y1;
|
||||
y = sin(angle)*x1 + cos(angle)*y1;
|
||||
glVertex2d(SCALING_FACTOR*x, SCALING_FACTOR*y);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
glEnd ();
|
||||
|
||||
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
case (D_ALT_REU):
|
||||
{
|
||||
omega = DPI/((double)NPOLY);
|
||||
beta2 = asin(sin(omega*0.5)/LAMBDA);
|
||||
x2plus = cos(omega*0.5) + sqrt(LAMBDA*LAMBDA - sin(omega*0.5)*sin(omega*0.5));
|
||||
x2minus = cos(omega*0.5) - sqrt(LAMBDA*LAMBDA - sin(omega*0.5)*sin(omega*0.5));
|
||||
glBegin(GL_LINE_STRIP);
|
||||
for (i=0; i<=NPOLY; i++)
|
||||
{
|
||||
for (j=0; j<NSEG; j++)
|
||||
{
|
||||
s = 2.0*(((double)j/(double)NSEG)-0.5)*beta2;
|
||||
if (i%2==0) x1 = x2plus - LAMBDA*cos(s);
|
||||
else x1 = x2minus + LAMBDA*cos(s);
|
||||
y1 = LAMBDA*sin(s);
|
||||
angle = i*omega + APOLY*PID;
|
||||
x = cos(angle)*x1 - sin(angle)*y1;
|
||||
y = sin(angle)*x1 + cos(angle)*y1;
|
||||
glVertex2d(x, y);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
glEnd ();
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
default:
|
||||
{
|
||||
printf("Function draw_billiard not defined for this billiard \n");
|
||||
@@ -1688,57 +1876,38 @@ int color[NPARTMAX];
|
||||
rangle = 2.0*(double)k*omega2 + APOLY*PID;
|
||||
theta = alpha - rangle;
|
||||
|
||||
// if ((intb)) /* check if condition is ok */
|
||||
// if ((cos(theta) > 0.0)&&(intb)) /* check if condition is ok */
|
||||
ca = cos(rangle);
|
||||
sa = sin(rangle);
|
||||
|
||||
x = pos[0]*ca + pos[1]*sa;
|
||||
y = -pos[0]*sa + pos[1]*ca;
|
||||
|
||||
a = (x-x2)*cos(theta) + y*sin(theta);
|
||||
b = (x-x2)*(x-x2) + y*y - LAMBDA*LAMBDA;
|
||||
|
||||
if (a*a - b > margin)
|
||||
{
|
||||
ca = cos(rangle);
|
||||
sa = sin(rangle);
|
||||
|
||||
// printf("theta = %.5lg\n", theta);
|
||||
// printf("rangle = %.5lg x0 = %.5lg y0 = %.5lg \n", rangle, pos[0], pos[1]);
|
||||
|
||||
x = pos[0]*ca + pos[1]*sa;
|
||||
y = -pos[0]*sa + pos[1]*ca;
|
||||
|
||||
// printf("x = %.5lg\t y = %.5lg\n", x, y);
|
||||
|
||||
a = (x-x2)*cos(theta) + y*sin(theta);
|
||||
b = (x-x2)*(x-x2) + y*y - LAMBDA*LAMBDA;
|
||||
|
||||
// printf("a = %.5lg\t b = %.5lg\n", a, b);
|
||||
|
||||
if (a*a - b > margin)
|
||||
if (LAMBDA > 0.0) t = -a - sqrt(a*a - b);
|
||||
else t = -a + sqrt(a*a - b);
|
||||
|
||||
xi = x + t*cos(theta);
|
||||
yi = y + t*sin(theta);
|
||||
|
||||
if ((t > margin)&&(vabs(yi) <= sin(omega2)))
|
||||
{
|
||||
// t = vabs(a) - sqrt(a*a - b);
|
||||
if (LAMBDA > 0.0) t = -a - sqrt(a*a - b);
|
||||
else t = -a + sqrt(a*a - b);
|
||||
|
||||
xi = x + t*cos(theta);
|
||||
yi = y + t*sin(theta);
|
||||
|
||||
// printf("t = %.5lg\t xi = %.5lg\t yi = %.5lg\n", t, xi, yi);
|
||||
|
||||
if ((t > margin)&&(vabs(yi) <= sin(omega2)))
|
||||
{
|
||||
cval[nt] = k;
|
||||
tval[nt] = t;
|
||||
cval[nt] = k;
|
||||
tval[nt] = t;
|
||||
|
||||
/* rotate back */
|
||||
x1[nt] = xi*ca - yi*sa;
|
||||
y1[nt] = xi*sa + yi*ca;
|
||||
/* rotate back */
|
||||
x1[nt] = xi*ca - yi*sa;
|
||||
y1[nt] = xi*sa + yi*ca;
|
||||
|
||||
// intb = 0;
|
||||
// c = k;
|
||||
tempconf[nt][0] = ((double)k + 0.5)*beta + asin(yi/LAMBDA);
|
||||
tempconf[nt][1] = PID - asin(yi/LAMBDA) - theta;
|
||||
// tempconf[nt][0] = ((double)k + 0.5)*beta + asin(yi/vabs(LAMBDA));
|
||||
// tempconf[nt][1] = PID - asin(yi/vabs(LAMBDA)) - theta;
|
||||
nt++;
|
||||
}
|
||||
tempconf[nt][0] = ((double)k + 0.5)*beta + asin(yi/LAMBDA);
|
||||
tempconf[nt][1] = PID - asin(yi/LAMBDA) - theta;
|
||||
nt++;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// printf("nt = %i\n", nt);
|
||||
|
||||
/* find earliest intersection */
|
||||
tmin = tval[0];
|
||||
@@ -1783,6 +1952,390 @@ int color[NPARTMAX];
|
||||
|
||||
return(c);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/****************************************************************************************/
|
||||
/* Bunimovich flower billiard */
|
||||
/****************************************************************************************/
|
||||
|
||||
int pos_flower(conf, pos, alpha)
|
||||
/* determine position on boundary of polygon */
|
||||
/* conf[0] is arclength on boundary, it belongs to [0,2*NPOLY*phimax) */
|
||||
double conf[2], pos[2], *alpha;
|
||||
|
||||
{
|
||||
double s, theta, omega, co, so, axis1, axis2, phimax, s1, x, y, angle;
|
||||
int c;
|
||||
|
||||
s = conf[0];
|
||||
theta = conf[1];
|
||||
|
||||
compute_flower_parameters(&omega, &co, &so, &axis1, &axis2, &phimax);
|
||||
|
||||
c = (int)(s/(2.0*phimax)); /* side of shape */
|
||||
|
||||
s1 = s - (((double)c)*2.0 + 1.0)*phimax;
|
||||
|
||||
x = co + axis1*cos(s1);
|
||||
y = axis2*sin(s1);
|
||||
|
||||
angle = ((double)c)*omega + PID*APOLY;
|
||||
// angle = 2.0*((double)c)*omega + PID*APOLY;
|
||||
|
||||
pos[0] = x*cos(angle) - y*sin(angle);
|
||||
pos[1] = x*sin(angle) + y*cos(angle);
|
||||
|
||||
*alpha = argument(-axis1*sin(s1), axis2*cos(s1)) + theta + angle;
|
||||
|
||||
// printf("alpha = %.5lg\t", *alpha);
|
||||
|
||||
return(c);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int vflower_xy(config, alpha, pos)
|
||||
/* determine initial configuration for start at point pos = (x,y) */
|
||||
double config[8], alpha, pos[2];
|
||||
|
||||
{
|
||||
double s, theta, omega, omega2, s1, rangle, x, y, x1, y1, xi, yi, t;
|
||||
double ca, sa, aa, bb, cc, margin = 1.0e-14, tmin;
|
||||
double co, so, co2, so2, ct, st, phimax, phi, axis1, axis2;
|
||||
int k, c, intb=1, intc, i, nt = 0, ntmin, sign;
|
||||
|
||||
compute_flower_parameters(&omega, &co, &so, &axis1, &axis2, &phimax);
|
||||
|
||||
for (k=0; k<NPOLY; k++) if (intb)
|
||||
{
|
||||
/* rotate position so that kth side is vertical */
|
||||
// rangle = (double)(2*k)*omega + APOLY*PID;
|
||||
rangle = (double)k*omega + APOLY*PID;
|
||||
theta = alpha - rangle;
|
||||
|
||||
ca = cos(rangle);
|
||||
sa = sin(rangle);
|
||||
|
||||
ct = cos(theta);
|
||||
st = sin(theta);
|
||||
|
||||
x = pos[0]*ca + pos[1]*sa;
|
||||
y = -pos[0]*sa + pos[1]*ca;
|
||||
|
||||
/* find intersection with elliptical arc */
|
||||
aa = ct*ct/(axis1*axis1) + st*st/(axis2*axis2);
|
||||
bb = (x-co)*ct/(axis1*axis1) + y*st/(axis2*axis2);
|
||||
cc = (x-co)*(x-co)/(axis1*axis1) + y*y/(axis2*axis2) - 1.0;
|
||||
|
||||
// if (bb*bb - aa*cc > margin)
|
||||
if (bb*bb - aa*cc >= 0.0)
|
||||
{
|
||||
t = (-bb + sqrt(bb*bb - aa*cc))/aa;
|
||||
|
||||
xi = x + t*cos(theta);
|
||||
yi = y + t*sin(theta);
|
||||
|
||||
if (yi >= 0.0) phi = argument((xi - co)/axis1, yi/axis2);
|
||||
else phi = -argument((xi - co)/axis1, -yi/axis2);
|
||||
|
||||
if ((t > margin)&&((vabs(phi) <= phimax)||(vabs(phi-DPI) <= phimax)))
|
||||
{
|
||||
intb = 0;
|
||||
c = k;
|
||||
|
||||
/* rotate back */
|
||||
x1 = xi*ca - yi*sa;
|
||||
y1 = xi*sa + yi*ca;
|
||||
|
||||
config[0] = (double)(2*k + 1)*phimax + phi;
|
||||
config[1] = argument(-axis1*sin(phi), axis2*cos(phi)) - theta;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// if (nt == 0) printf("nt = %i\t ntmin = %i \tcmin = %i\n", nt, ntmin, c);
|
||||
|
||||
if (config[1] < 0.0) config[1] += DPI;
|
||||
|
||||
config[2] = 0.0; /* running time */
|
||||
config[3] = module2(x1-pos[0], y1-pos[1]); /* distance to collision */
|
||||
config[4] = pos[0]; /* start position */
|
||||
config[5] = pos[1];
|
||||
config[6] = x1; /* position of collision */
|
||||
config[7] = y1;
|
||||
|
||||
return(c);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int old_vflower_xy(config, alpha, pos)
|
||||
/* determine initial configuration for start at point pos = (x,y) */
|
||||
double config[8], alpha, pos[2];
|
||||
|
||||
{
|
||||
double s, theta, omega, omega2, s1, rangle, x, y, x1[2*NPOLY], y1[2*NPOLY], xi, yi, t;
|
||||
double ca, sa, aa, bb, cc, margin = 1.0e-14, tmin, tval[2*NPOLY], tempconf[2*NPOLY][2];
|
||||
double co, so, co2, so2, ct, st, phimax, phi, axis1, axis2;
|
||||
int k, c, intb=1, intc, i, nt = 0, cval[2*NPOLY], ntmin, sign;
|
||||
|
||||
compute_flower_parameters(&omega, &co, &so, &axis1, &axis2, &phimax);
|
||||
|
||||
for (k=0; k<NPOLY; k++)
|
||||
{
|
||||
/* rotate position so that kth side is vertical */
|
||||
// rangle = (double)(2*k)*omega + APOLY*PID;
|
||||
rangle = (double)k*omega + APOLY*PID;
|
||||
theta = alpha - rangle;
|
||||
|
||||
ca = cos(rangle);
|
||||
sa = sin(rangle);
|
||||
|
||||
ct = cos(theta);
|
||||
st = sin(theta);
|
||||
|
||||
x = pos[0]*ca + pos[1]*sa;
|
||||
y = -pos[0]*sa + pos[1]*ca;
|
||||
|
||||
/* find intersection with elliptical arc */
|
||||
aa = ct*ct/(axis1*axis1) + st*st/(axis2*axis2);
|
||||
bb = (x-co)*ct/(axis1*axis1) + y*st/(axis2*axis2);
|
||||
cc = (x-co)*(x-co)/(axis1*axis1) + y*y/(axis2*axis2) - 1.0;
|
||||
|
||||
// if (bb*bb - aa*cc > margin)
|
||||
if (bb*bb - aa*cc >= 0.0)
|
||||
{
|
||||
t = (-bb + sqrt(bb*bb - aa*cc))/aa;
|
||||
|
||||
xi = x + t*cos(theta);
|
||||
yi = y + t*sin(theta);
|
||||
|
||||
if (yi >= 0.0) phi = argument((xi - co)/axis1, yi/axis2);
|
||||
else phi = -argument((xi - co)/axis1, -yi/axis2);
|
||||
|
||||
// phi = argument((xi - co)/axis1, yi/axis2);
|
||||
// if (phi > PI) phi += -DPI;
|
||||
|
||||
if ((t > margin)&&((vabs(phi) <= phimax)||(vabs(phi-DPI) <= phimax)))
|
||||
// if (((vabs(phi) <= phimax)||(vabs(phi-DPI) <= phimax)))
|
||||
// if ((t > margin))
|
||||
{
|
||||
cval[nt] = k;
|
||||
// cval[nt] = 2*k;
|
||||
tval[nt] = t;
|
||||
|
||||
/* rotate back */
|
||||
x1[nt] = xi*ca - yi*sa;
|
||||
y1[nt] = xi*sa + yi*ca;
|
||||
|
||||
tempconf[nt][0] = (double)(2*k + 1)*phimax + phi;
|
||||
tempconf[nt][1] = argument(-axis1*sin(phi), axis2*cos(phi)) - theta;
|
||||
nt++;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* find earliest intersection */
|
||||
tmin = tval[0];
|
||||
ntmin = 0;
|
||||
for (i=1; i<nt; i++)
|
||||
if (tval[i] < tmin)
|
||||
{
|
||||
tmin = tval[i];
|
||||
ntmin = i;
|
||||
}
|
||||
|
||||
config[0] = tempconf[ntmin][0];
|
||||
config[1] = tempconf[ntmin][1];
|
||||
c = cval[ntmin];
|
||||
|
||||
if (nt == 0) printf("nt = %i\t ntmin = %i \tcmin = %i\n", nt, ntmin, c);
|
||||
|
||||
|
||||
if (config[1] < 0.0) config[1] += DPI;
|
||||
|
||||
config[2] = 0.0; /* running time */
|
||||
config[3] = module2(x1[ntmin]-pos[0], y1[ntmin]-pos[1]); /* distance to collision */
|
||||
config[4] = pos[0]; /* start position */
|
||||
config[5] = pos[1];
|
||||
config[6] = x1[ntmin]; /* position of collision */
|
||||
config[7] = y1[ntmin];
|
||||
|
||||
return(c);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int vflower(config)
|
||||
/* determine initial configuration when starting from boundary */
|
||||
double config[8];
|
||||
|
||||
{
|
||||
double pos[2], alpha;
|
||||
int c;
|
||||
|
||||
c = pos_flower(config, pos, &alpha);
|
||||
|
||||
vflower_xy(config, alpha, pos);
|
||||
|
||||
return(c);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/****************************************************************************************/
|
||||
/* Alternating between Reuleaux-type and star-shaped billiard */
|
||||
/****************************************************************************************/
|
||||
|
||||
int pos_alt_reuleaux(conf, pos, alpha)
|
||||
/* determine position on boundary of polygon */
|
||||
/* conf[0] is arclength on boundary */
|
||||
double conf[2], pos[2], *alpha;
|
||||
|
||||
{
|
||||
double s, theta, omega2, beta2, beta, s1, angle, x2plus, x2minus, x, y;
|
||||
int c;
|
||||
|
||||
s = conf[0];
|
||||
theta = conf[1];
|
||||
|
||||
omega2 = PI/((double)NPOLY);
|
||||
beta2 = asin(sin(omega2)/vabs(LAMBDA));
|
||||
beta = beta2*2.0;
|
||||
|
||||
c = (int)(s/beta); /* side of shape */
|
||||
|
||||
s1 = s - ((double)c)*beta;
|
||||
|
||||
x2plus = cos(omega2) + sqrt(LAMBDA*LAMBDA - sin(omega2)*sin(omega2));
|
||||
x2minus = cos(omega2) - sqrt(LAMBDA*LAMBDA - sin(omega2)*sin(omega2));
|
||||
|
||||
if (c%2 == 0) x = x2plus - LAMBDA*cos(s1 - beta2);
|
||||
else x = x2minus + LAMBDA*cos(s1 - beta2);
|
||||
|
||||
if (c%2 == 0) y = LAMBDA*sin(s1 - beta2);
|
||||
else y = -LAMBDA*sin(s1 - beta2);
|
||||
|
||||
/* test, to be removed */
|
||||
// x = x2plus - LAMBDA*cos(s1 - beta2);
|
||||
// y = LAMBDA*sin(s1 - beta2);
|
||||
|
||||
angle = 2.0*((double)c)*omega2 + PID*APOLY;
|
||||
|
||||
pos[0] = x*cos(angle) - y*sin(angle);
|
||||
pos[1] = x*sin(angle) + y*cos(angle);
|
||||
|
||||
*alpha = PID - s1 + beta2 + theta + 2.0*(double)c*omega2 + APOLY*PID;
|
||||
|
||||
// printf("alpha = %.5lg\t", *alpha);
|
||||
|
||||
return(c);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int valt_reuleaux_xy(config, alpha, pos)
|
||||
/* determine initial configuration for start at point pos = (x,y) */
|
||||
double config[8], alpha, pos[2];
|
||||
|
||||
{
|
||||
double s, theta, omega2, beta, s1, rangle, x, y, x1[NPOLY], y1[NPOLY], xi, yi, t, x2plus, x2minus, arcsine;
|
||||
double ca, sa, a, b, margin = 1.0e-14, tmin, tval[NPOLY], tempconf[NPOLY][2];
|
||||
int k, c, intb=1, intc, i, nt = 0, cval[NPOLY], ntmin;
|
||||
|
||||
/* dimensions/angles of polygon */
|
||||
omega2 = PI/((double)NPOLY);
|
||||
beta = 2.0*asin(sin(omega2)/vabs(LAMBDA));
|
||||
// printf("beta = %.5lg\n", beta);
|
||||
|
||||
x2plus = cos(omega2) + sqrt(LAMBDA*LAMBDA - sin(omega2)*sin(omega2));
|
||||
x2minus = cos(omega2) - sqrt(LAMBDA*LAMBDA - sin(omega2)*sin(omega2));
|
||||
// printf("x2 = %.5lg\n", x2);
|
||||
|
||||
for (k=0; k<NPOLY; k++)
|
||||
{
|
||||
/* rotate position so that kth side is vertical */
|
||||
rangle = 2.0*(double)k*omega2 + APOLY*PID;
|
||||
theta = alpha - rangle;
|
||||
|
||||
ca = cos(rangle);
|
||||
sa = sin(rangle);
|
||||
|
||||
x = pos[0]*ca + pos[1]*sa;
|
||||
y = -pos[0]*sa + pos[1]*ca;
|
||||
|
||||
if (k%2==0)
|
||||
{
|
||||
a = (x-x2plus)*cos(theta) + y*sin(theta);
|
||||
b = (x-x2plus)*(x-x2plus) + y*y - LAMBDA*LAMBDA;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
a = (x-x2minus)*cos(theta) + y*sin(theta);
|
||||
b = (x-x2minus)*(x-x2minus) + y*y - LAMBDA*LAMBDA;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (a*a - b > margin)
|
||||
{
|
||||
if (k%2==0) t = -a - sqrt(a*a - b);
|
||||
else t = -a + sqrt(a*a - b);
|
||||
|
||||
xi = x + t*cos(theta);
|
||||
yi = y + t*sin(theta);
|
||||
|
||||
if ((t > margin)&&(vabs(yi) <= sin(omega2)))
|
||||
{
|
||||
cval[nt] = k;
|
||||
tval[nt] = t;
|
||||
|
||||
/* rotate back */
|
||||
x1[nt] = xi*ca - yi*sa;
|
||||
y1[nt] = xi*sa + yi*ca;
|
||||
|
||||
if (k%2==0) arcsine = asin(yi/LAMBDA);
|
||||
else arcsine = -asin(yi/LAMBDA);
|
||||
|
||||
tempconf[nt][0] = ((double)k + 0.5)*beta + arcsine;
|
||||
tempconf[nt][1] = PID - arcsine - theta;
|
||||
nt++;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* find earliest intersection */
|
||||
tmin = tval[0];
|
||||
ntmin = 0;
|
||||
for (i=1; i<nt; i++)
|
||||
if (tval[i] < tmin)
|
||||
{
|
||||
tmin = tval[i];
|
||||
ntmin = i;
|
||||
}
|
||||
|
||||
config[0] = tempconf[ntmin][0];
|
||||
config[1] = tempconf[ntmin][1];
|
||||
c = cval[ntmin];
|
||||
|
||||
// printf("nt = %i\t ntmin = %i \tcmin = %i\n", nt, ntmin, c);
|
||||
|
||||
|
||||
if (config[1] < 0.0) config[1] += DPI;
|
||||
|
||||
config[2] = 0.0; /* running time */
|
||||
config[3] = module2(x1[ntmin]-pos[0], y1[ntmin]-pos[1]); /* distance to collision */
|
||||
config[4] = pos[0]; /* start position */
|
||||
config[5] = pos[1];
|
||||
config[6] = x1[ntmin]; /* position of collision */
|
||||
config[7] = y1[ntmin];
|
||||
|
||||
return(c);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int valt_reuleaux(config)
|
||||
/* determine initial configuration when starting from boundary */
|
||||
double config[8];
|
||||
|
||||
{
|
||||
double pos[2], alpha;
|
||||
int c;
|
||||
|
||||
c = pos_alt_reuleaux(config, pos, &alpha);
|
||||
|
||||
valt_reuleaux_xy(config, alpha, pos);
|
||||
|
||||
return(c);
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
/****************************************************************************************/
|
||||
/* general billiard */
|
||||
@@ -1833,6 +2386,16 @@ int color[NPARTMAX];
|
||||
return(pos_reuleaux(conf, pos, &alpha));
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
case (D_FLOWER):
|
||||
{
|
||||
return(pos_flower(conf, pos, &alpha));
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
case (D_ALT_REU):
|
||||
{
|
||||
return(pos_alt_reuleaux(conf, pos, &alpha));
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
default:
|
||||
{
|
||||
printf("Function pos_billiard not defined for this billiard \n");
|
||||
@@ -1887,6 +2450,16 @@ int color[NPARTMAX];
|
||||
return(vreuleaux_xy(config, alpha, pos));
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
case (D_FLOWER):
|
||||
{
|
||||
return(vflower_xy(config, alpha, pos));
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
case (D_ALT_REU):
|
||||
{
|
||||
return(valt_reuleaux_xy(config, alpha, pos));
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
default:
|
||||
{
|
||||
printf("Function vbilliard_xy not defined for this billiard \n");
|
||||
@@ -1960,6 +2533,20 @@ int color[NPARTMAX];
|
||||
return(vreuleaux(config, alpha, pos));
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
case (D_FLOWER):
|
||||
{
|
||||
c = pos_flower(config, pos, &alpha);
|
||||
|
||||
return(vflower(config, alpha, pos));
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
case (D_ALT_REU):
|
||||
{
|
||||
c = pos_alt_reuleaux(config, pos, &alpha);
|
||||
|
||||
return(valt_reuleaux(config, alpha, pos));
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
default:
|
||||
{
|
||||
printf("Function vbilliard not defined for this billiard \n");
|
||||
@@ -1971,7 +2558,7 @@ int color[NPARTMAX];
|
||||
/* returns 1 if (x,y) represents a point in the billiard */
|
||||
double x, y;
|
||||
{
|
||||
double l2, r2, omega, omega2, c, angle, x1, y1, x2, co, so;
|
||||
double l2, r1, r2, omega, omega2, c, angle, x1, y1, x2, co, so, x2plus, x2minus;
|
||||
int condition, k;
|
||||
|
||||
switch (B_DOMAIN) {
|
||||
@@ -2021,8 +2608,9 @@ int color[NPARTMAX];
|
||||
case D_ANNULUS:
|
||||
{
|
||||
l2 = LAMBDA*LAMBDA;
|
||||
r2 = x*x + y*y;
|
||||
if ((r2 > l2)&&(r2 < 1.0)) return(1);
|
||||
r1 = x*x + y*y;
|
||||
r2 = (x-MU)*(x-MU) + y*y;
|
||||
if ((r2 > l2)&&(r1 < 1.0)) return(1);
|
||||
else return(0);
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
@@ -2056,22 +2644,42 @@ int color[NPARTMAX];
|
||||
y1 = -x*sin(angle) + y*cos(angle);
|
||||
if (LAMBDA > 0.0) condition = condition*((x1-x2)*(x1-x2) + y1*y1 > LAMBDA*LAMBDA);
|
||||
else condition = condition*((x1-x2)*(x1-x2) + y1*y1 < LAMBDA*LAMBDA);
|
||||
|
||||
// if (!condition)
|
||||
// {
|
||||
// printf("x = %.5lg \t y = %.5lg \t x1 = %.5lg \t y1 = %.5lg \t angle = %.5lg \n", x, y, x1, y1, angle);
|
||||
// printf("k = %i \t condition = %i\n", k, condition);
|
||||
// sleep(1);
|
||||
// }
|
||||
}
|
||||
return(condition);
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
/* D_REULEAUX : distance to all centers of arcs should be larger than LAMBDA */
|
||||
case D_FLOWER:
|
||||
{
|
||||
/* TO DO */
|
||||
return(1);
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
case D_ALT_REU:
|
||||
{
|
||||
condition = 1;
|
||||
omega2 = PI/((double)NPOLY);
|
||||
co = cos(omega2);
|
||||
so = sin(omega2);
|
||||
x2plus = co + sqrt(LAMBDA*LAMBDA - so*so);
|
||||
x2minus = co - sqrt(LAMBDA*LAMBDA - so*so);
|
||||
|
||||
for (k=0; k<NPOLY; k++)
|
||||
{
|
||||
angle = 2.0*(double)k*omega2 + APOLY*PID;
|
||||
|
||||
x1 = x*cos(angle) + y*sin(angle);
|
||||
y1 = -x*sin(angle) + y*cos(angle);
|
||||
if (k%2==0) condition = condition*((x1-x2plus)*(x1-x2plus) + y1*y1 > LAMBDA*LAMBDA);
|
||||
else condition = condition*((x1-x2minus)*(x1-x2minus) + y1*y1 < LAMBDA*LAMBDA);
|
||||
}
|
||||
return(condition);
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
default:
|
||||
{
|
||||
printf("Function ij_in_billiard not defined for this billiard \n");
|
||||
return(0);
|
||||
return(1);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
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