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Structure-synth - 用于创建 3D 结构的应用程序

概要

结构合成

商品描述

Structure Synth 是一个用于从一组用户指定的创建 3D 结构的应用程序
规则。 生成的结构可以在集成的 OpenGL 查看器中查看或导出
到各种格式。 该程序的灵感来自 Chris Coyne 的 CFDG 语法，以及
Mark Lentczner 和 John Horigan 的无上下文 GUI。

状态， 转型 AND 行动

结构合成器是关于状态的。 状态描述了当前坐标系和
当前的着色模式。 坐标系决定了位置、方向和
在当前状态下绘制的所有对象的大小。

状态通过转换进行修改。 例如我们可以移动坐标系一
通过应用变换在 x 方向上的单位：{ x 1 }。 同样我们可以旋转
坐标系绕 x 轴 90 度，通过应用：{ rx 90 }。 国家是
解析时自动组合，即 { x 1 x 1 } 等于 { x 2 }。

状态可以与规则调用结合以创建操作。 { x 2 } 框是一个例子
转换后跟规则调用。 'box' 是一个内置规则。 不出意外，这
rule 在当前坐标系中绘制一个位于 (0,0,0) -> (1,1,1) 的框。

迭代 动作：
可以应用迭代操作，这是使用乘法符号完成的：
例如 3 * { x 2 } 框将等于创建三个动作：

{ x 2 } 框
{ x 4 } 框
{ x 6 } 框

颜色 转换：
与空间变换类似，也可以变换当前的
渲染颜色。 Structure Synth 使用 HSV（色调、饱和度和值）来表示
颜色 - 这可能不像 RGB 颜色模型那么熟悉，但提供了一个稍微
习惯后更直观的表示（至少有些人是这样
声明 - 就我个人而言，我仍然觉得用红色、绿色和蓝色来思考更容易
成分）。 使用“色调”、“饱和度”和
“值”运算符。

下一个示例演示了用于绘制图形的迭代操作和颜色转换
漂亮的彩色立方体：

10 * { x 1 色调 36 } 10 * { y 1 sat 0.9 } 10 * { z 1 b 0.9 } 框

这是另一个演示不同类型转换的示例：

10 * { x 2 } 框
1 * { y 2 } 10 * { x 2 rx 6 } 盒子
1 * { y 4 } 10 * { x 2 色调 9 } 框
1 * { y 6 } 10 * { x 2 s 0.9 } 框

内建的 规则：
Box 是 Structure Synth 中基元（内置规则）的一个示例。 这
其他内置规则有：Sphere、Dot、Grid、Line、Cylinder、Mesh、CylinderMesh。

MAKING 规则

自定义规则是创建复杂复杂结构的关键。 规则是
使用“规则”关键字创建。 规则的使用方式与任何内置原语相同。
规则最重要的方面是，它们能够调用自己。 看一看
在以下示例中：

R1

规则 R1 {
{ x 0.9 rz 6 ry 6 s 0.99 sat 0.99 } R1
{ s 2 } 球体
}

请注意，此规则递归调用自身。 它永远不会终止 - 然而
Structure Synth 的默认最大递归深度为 1000 次递归。 这个值可以
使用“set maxdepth xxx”命令进行更改。 另一种强制终止的方法是
使用“set maxobjects xxx”关键字，这使得 Structure Synth 可以跟踪
绘制的对象数。

添加 一些 随机性：
现在，为了让事情变得有趣，我们可能想要创建一些不那么静态的东西
- 通过添加一些随机性。 在 Structure Synth 中，这是通过创建多个
同一规则的定义：

R1

规则 R1 {
{ x 0.9 rz 6 ry 6 s 0.99 sat 0.99 } R1
{ s 2 } 球体
}

规则 R1 {
{ x 0.9 rz -6 ry 6 s 0.99 sat 0.99 } R1
{ s 2 } 球体
}

请注意，“R1”规则有两个定义。 现在，每当 Structure Synth 构建器需要
调用“R1”规则，它会随机选择一个定义。

参考

行动：
终止标准：

集 最大深度 [整数]：
在 [整数] 次迭代（代）后中断。 这也将作为一个上
所有规则的递归限制。

集 最大对象 [整数]：
在创建 [integer] 对象后，构造终止。

其他：

集 种子 [整数]：
允许您设置随机种子。 这使得复制创作成为可能。

集 背景 [颜色]：
允许您设置背景颜色。 颜色被指定为解析的文本字符串
使用 Qt 的颜色解析，允许标准的 HTML RGB 规范（例如#F00
或#FF0000），还有SVG 关键字名称（例如red 甚至lightgoldenrodyellow）。

违反的规则 修饰符：
md / 最大深度 [整数]：
规则退休。设置规则的最大递归。 规则不会执行
达到此限制后的任何操作。

md / 最大深度 [整数] > 【规则名称】：
带有替换的规则退休。设置规则的最大递归。 后
已达到此限制 [rulename] 将执行此规则。

w / 重量 [漂浮]：
不明确的规则。如果定义了多个同名规则，则随机生成一个
根据此处指定的权重选择定义。 如果没有重量
指定，使用默认权重 1。

转换：
几何变换：

x [漂浮]：
X 轴平移。 float 参数是以本地单位为单位测量的偏移量
坐标系。

y [漂浮]：
Y 轴平移。 如上。

z [漂浮]：
Z 轴平移。 如上。

rx [漂浮]：
绕 x 轴旋转。 'float' 参数是以度为单位指定的角度。
旋转轴以局部坐标系中的单位立方体为中心：即
是旋转轴包含从 (0, 0.5, 0.5) -> (1, 0.5, 0.5) 的线段。

ry [漂浮]：
绕 y 轴旋转。 如上。

rz [漂浮]：
绕 z 轴旋转。 如上。

s [漂浮]：
调整局部坐标系的大小。 请注意，调整大小的中心是
位于本地系统中单位立方体的中心（在 (0.5,0.5,0.5)）。

s [f1] [f2] [f3]：
调整局部坐标系的大小。 如上所述，但每个都有单独的比例
尺寸。

m [f1] ... [f9]：
将指定的 3x3 旋转矩阵应用于变换矩阵
当前状态。 关于参数顺序：[f1],[f2],[f3] 定义了第一行
矩阵。

外汇： 围绕 x 轴镜像局部坐标系。 如上镜像平面
以立方体为中心。

飞： 围绕 y 轴镜像局部坐标系。

fz： 围绕 z 轴镜像局部坐标系。

色彩空间变换：

h / 色调 [漂浮]：
将“浮动”值添加到当前状态的色调颜色参数。 色调是
从 0 到 360 测量并循环换行 - 即 400 的色调等于
40.

周六 [漂浮]：
将 'float' 值与当前的饱和度颜色参数相乘
状态。 饱和度是从 0 到 1 测量的，并被限制在这个区间（即
大于 1 的值设置为 1）。

b / 亮度 [漂浮]：
将“浮动”值与当前的亮度颜色参数相乘
状态。 亮度的测量范围为 0 到 1，并被限制在这个区间内。 注意
该参数有时称为“V”或“值”（颜色空间通常是
称为HSV）。

a / 阿尔法 [漂浮]：
将 'float' 值与当前状态的 alpha 颜色参数相乘。
Alpha 从 0 到 1 测量并被限制在这个区间。 一个 alpha 值
XNUMX 是完全透明的，而 alpha 值为 XNUMX 是完全不透明的。

颜色 [颜色]：
此命令将颜色设置为绝对颜色（大多数其他转换是
当前状态的相对修改）。 颜色被指定为文本字符串
使用 Qt 的颜色解析进行解析，允许使用标准的 HTML RGB 规范
（例如#F00 或#FF0000），还有SVG 关键字名称（例如红色或什至
浅金黄色）。

绘图基元：

箱： 实心盒

网格： 线框框

球：
圆形的东西（到目前为止，这个原语有一些问题——例如椭圆体是
不工作。）

线： 沿 x 轴，以 y,z 平面为中心。

观点： 以坐标系为中心。

三角形：
创建自定义多边形。 指定坐标如下：
三角形[0,0,0;1,0,0;0.5,0.5,0.5]

网： 原型网格

圆筒：
对称轴将是当前的 x 轴。 [未实现]

管： 多边形圆柱体（将在坐标系变换时平滑绘制）。
[未实现]

预处理器 命令：
＃定义 变量名 值：
将每次出现的 'varname' 替换为 'value'。 值可能包含空格。

对于 语境 免费 / 差价合约 用户：
Structure Synth 中的 EisenScript 语法与 CFDG 有很多共同点。

然而，有一些重要的区别：

语境 灵敏度：
CFDG 脚本可以被视为一种语法，其中产生式规则是
在规则之间进行选择时，独立于它们的上下文 - 或者换一种说法
CFDG 对系统的历史一无所知。 这个“无上下文”
CFDG 的属性在 EisenScript 中被故意省略，只是为了实用
原因：有些结构在没有某种方法的情况下很难创建
在一定次数的递归后更改规则。

这款 '起始规则' 声明：
在 CFDG startrules 中被明确指定。 在 EisenScript 中，一个更通用的
使用方法：可以在规则定义中使用的语句，也可以是
用于顶级作用域，所以为了指定一个启动规则，只需编写
规则名称。

终止 标准：
当生成的对象太小时，CFDG 递归会自动终止
可见。 这是一个非常优雅的解决方案，但在一个
动态 3D 世界，用户可以在其中使用相机移动和缩放。 几个选项
存在于 Structure Synth 中以终止渲染。

转型 订购：
在 CFDG 转换（CFDG 称为调整）中，大括号中是
不按出现的顺序应用，如果相同的多次变换
类型，实际只执行最后一个。 对于变换
另一方面，CFDG 中的方括号的顺序很重要。 在结构中
合成转换顺序总是很重要的：应用转换
从最右边的开始。

例

下面是一个 EisenScript 示例：

/*
样品环。
*/

设置最大深度 100
r1
36 * { x -2 ry 10 } r1

规则 r1 最大深度 10 {
2 * { y -1 } 3 * { rz 15 x 1 b 0.9 h -20 } r2
{ 是 1 小时 12 一个 0.9 接收 36 } r1
}

规则 r2 {
{ s 0.9 0.1 1.1 Hue 10 } box // 注释
}

规则 r2 w 2 {
{ 色调 113 sat 19 a 23 s 0.1 0.9 1.1 } 框
}

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