// ［このプログラムの目的］円を用いて花の形を作る:  flower_fz5_independent_angle，2012年10月14日（日）



// file name: flower_fz5_independent_angle.c



#include< stdio.h>

#include< math.h>



void main(void)

{

	double a,pi;// pi は円周率

	double r,f;// 円（花びらとして使う）の動径と位相角

	double fmin,fmax,df;// n 個の花びらを通過する位相角の最小値と最大値、および、その位相角の変分

	double x,y;// 円（花びらとして使う）の直交座標

	double rr,ff;// 1個の花びらの動径と位相角



	int n;// 花びらの数

	double b,c;// 円を横方向に伸縮する伸縮係数

	double d;// 円を縦方向に伸縮する伸縮係数

	double e;// 中心円の半径

	int i,imax,j;

	double xx[20001],yy[20001];// メモリ容量の上限に注意



	double p;// 花びらの土台となる芯円の位相角

	double dp;// p の変分

	double beta;// 1個の花びらが土台となる芯円の周囲を占有する角度範囲

	double dbeta;// beta の変分

	float l;// 1個の花びらが土台となる芯円の周囲を占有する角度に対する補正係数(ただし、0 < l )

	int m;// 1個の花びらが土台となる芯円の周囲を占有する角度 beta の変分 dbeta のカウント数

	int nf;// f および beta の分割数



	FILE *fp;



//  定数設定

	pi=3.14159265;

	a=1;



	b=0.1;// 0.5

	c=4;// 4

	d=3;// 0.5 から 1.5 の間が良い

	e=2;// 0.3 から 2 の間が良い



	printf("花びらの数を自然数で入力. \n n=? ");

	scanf("%d",&n);

	printf("n=%d\n",n);

	printf("\n");



	printf("1個の花びらが土台となる芯円の周囲を占有する角度範囲 beta ( = alpha) に対する補正係数を入力. \n l= ? (ただし、0 < l )");

	scanf("%f",&l);

	printf("l=%f\n",l);



	beta=2*pi/n;// 基本的に1個の花びらが土台となる芯円の周囲を占有する角度

	beta=l*beta;//1個の花びらが土台となる芯円の周囲を占有する補正された角度



//  他のパラメータ設定

	fmin=-pi/2;

	fmax=3*pi/2;



	nf=400;



	df=(fmax-fmin)/nf;// 位相角 ff のプロット間隔



	dbeta=beta/nf;// beta の 変分



	dp=2*pi/n/20;// p の変分



// 計算実行

	i=0;



	for(j=1;j<=n;j++) // n個の花びらを掃引

	{

		m=0;



		for(f=fmin;f<=fmax;f=f+df) // 1個の花びらを通過する位相角 f の掃引

		{

			i++;

			m++;



			r=a;// 円の動径と位相の関係



			x=c*r*(1+b*sqrt(1-sin(f)))*cos(f);// 円の直交座標への表示

			y=d*r*sin(f)+d*a;// 円の整形、および、円の底に原点を移動して直交座標に表示



			rr=sqrt(x*x+y*y);// 上式の動径の計算



			ff=(f+(2*pi*j+(n-5)*pi/2))/n;// 元の円の位相 f を、花の形の位相 ff に変換

			

			xx[i]=rr*cos(ff)+e*cos(2*pi*(j-1)/n+pi/2-beta/2+m*dbeta);

			yy[i]=rr*sin(ff)+e*sin(2*pi*(j-1)/n+pi/2-beta/2+m*dbeta);



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

		}



		if(l<1) // 花びらの間の隙間を円弧で埋める（開始）

		{

			for(p=2*pi*(j-1)/n+beta/2;p< 2*pi*j/n-beta/2+dp;p=p+dp)

			{

				i++;



				xx[i]=e*cos(p+pi/2);

				yy[i]=e*sin(p+pi/2);



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

			}

		}

		else

		{

			for(p=2*pi*(j-1)/n+beta/2;p>2*pi*j/n-beta/2+dp;p=p-dp)

			{

				i++;



				xx[i]=e*cos(p+pi/2);

				yy[i]=e*sin(p+pi/2);



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

			}

		} // 花びらの間の隙間を円弧で埋める（終了）

	}

	

	imax=i;



	xx[imax+1]=xx[1];

	yy[imax+1]=yy[1];



// 計算データ[ｎ個の花びらをもつ花の形の(x,y)座標]をテキストファイル（flower_fz5_independent_angle.txt）に書き込む

	fp=fopen("flower_fz5_independent_angle.txt","w");

	if(fp==NULL)

		{

		printf("FILE OPEN ERROR\n");

		}

	else

		{

		for(i=1;i<=imax+1;i++)

		{

			fprintf(fp,"%f,%f\n",xx[i],yy[i]);

		}

		fflush(fp);

		fclose(fp);

		}

	printf("end\n");

}// the end of the program