// ［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8，2010年4月21日（水)

// 変形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*sqrt(abs(x)) のx-y座標に変換して、曲線を描かせる。

// file name: heart_curve_h.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 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（ 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（ 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）; 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));
					r=sqrt(R*R+(2*a*(1-c))*(2*a*(1-c))+2*(2*a*(1-c))*R*sin(t));
					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*sqrt(x);
		}
		else
		{
			yy[i]=y+p*sqrt(-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_h.txt）に書き込む
	fp=fopen("heart_curve_h.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