// ［このプログラムの目的］カージオイドからハート形曲線への変換7.
                          // 2010年4月20日（火)

// 変形されたカージオイドの方程式 R=a(1-sin t)*(1+c sin t) 、
// かつ、x=r cos t, y=r sin t に於いて、変換を施し、底を尖らせる。
// 最終的に、x=r*{1+c*sin(t)}*cos(f), 
          // y=r*{1+c*sin(t)}*sin(f)+p*abs(x) 
// のx-y座標に変換して、曲線を描かせる。

// file name: heart_curve_g.c

#include< stdio.h>
#include< math.h>

void main(void)
{
double a,pi;// a は元のカージオイドの定数、pi は円周率
double R,t,dt;// それぞれ、変換前のカージオイドの動径、
   // 位相角[ラジアン]、および、位相角の変分[ラジアン]
double r,z;// それぞれ、変換後のカージオイドの
           // 曲座標の動径、位相角[ラジアン]

double r1,r2;// 付け足し　

double f;// さらに底を尖らせたカージオイドの
         // 位相角[ラジアン]
float angle;// 目標とする底の尖った角度[度]
float nb;// 縦方向に図形を圧縮するときのの圧縮率[%]
double alpha;
           // 角度 angle [度]から角度 alpha [ラジアン]
           // に単位を変換する
double b;// 縦方向に圧縮する圧縮係数
float c;// より形の良いハート形曲線への変換係数
float p;// 修正関数の定数
double tmin,tmax;// 位相角の最小値と最大値[ラジアン]
int i,imax;
double x,y;// 修正前の直交座標
double xx[10001],yy[10001];// メモリ容量の上限に注意

	FILE *fp;

// 定数設定
	pi=3.14159265;
	a=1;

// 他のパラメータ設定
printf("目標とする底の尖った角度の入力（正の整数で");
printf("              180度未満）; alpha [度] = ? ");
scanf("%f",&angle);
printf("\n");
alpha=pi*angle/180;

printf("縦方向に圧縮する圧縮率の入力");
printf("（ 30 から 100 の間がよい）; b [％] = ? ");
scanf("%f",&nb);
printf("\n");
b=1.0*nb/100;

printf("より形の良いハート形曲線への変換係数");
printf("（ 0 から 0.5 の間がよい）; c = ? ");
scanf("%f",&c);
printf("\n");

printf("修正関数の定数（ 0 から 0.5 の間がよい）");
printf("                          ; p = ? ");
scanf("%f",&p);

tmin=-pi/2;
tmax=3*pi/2;
dt=(tmax-tmin)/4000;
              // 変換前の位相角 t のプロット間隔

// 計算実行
	i=0;
	for(t=tmin;t<=tmax+dt;t=t+dt)
	{
	i++;

	if(t>(3*pi/2-dt) && t<(3*pi/2+dt))
		{
			r=0.;
			z=-pi/2;
		}
		else
		{
		if(t>(-pi/2-dt) && t<(-pi/2+dt))
			{
				r=0.;
				z=pi/2;
			}
			else
			{
R=a*(1-sin(t))*(1+c*sin(t));
r1=sqrt(R*R+(2*a*(1-c))*(2*a*(1-c));
r2=2*(2*a*(1-c))*R*sin(t));
r=r1+r2;
z=asin(R*cos(t)/r);
			}
		}
			
	f=-alpha*z/pi+pi/2;

	x=r*cos(f);
	xx[i]=x;
	y=b*r*sin(f);

	if(x>=0)
	{
		yy[i]=y+p*x;
	}
	else
	{
		yy[i]=y-p*x;
	}

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

// 計算データ[ｎ角の星形曲線の(x,y)座標]を
// テキストファイル（heart_curve_g.txt）に書き込む
	fp=fopen("heart_curve_g.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