Resumo

PriskriboGreatStellatedDodecahedron.jpg	English: Great stellated dodecahedron, rendered with POVRay   Ĉi tiu dosiero estas kreita per POV-Ray.
Fonto	Propra verko
Aŭtoro	User Cyp

This image was uploaded in the JPEG format even though it consists of non-photographic data. This information could be stored more efficiently or accurately in the PNG or SVG format. If possible, please upload a PNG or SVG version of this image without compression artifacts, derived from a non-JPEG source (or with existing artifacts removed). After doing so, please tag the JPEG version with {{Superseded|NewImage.ext}} and remove this tag. This tag should not be applied to photographs or scans. If this image is a diagram or other image suitable for vectorisation, please tag this image with {{Convert to SVG}} instead of {{BadJPEG}}. If not suitable for vectorisation, use {{Convert to PNG}}. For more information, see {{BadJPEG}}.

Permesiloj:

Mi, la posedanto de la aŭtorrajto por ĉi tiu verko, ĉi-maniere publikigas ĝin laŭ la jenaj permesiloj:

Estas permesite kopii, disdoni kaj/aŭ redakti ĉi tiun dokumenton, sen senŝanĝaj sekcioj, sen antaŭkovrilaj kaj sen dorskovrilaj tekstoj, laŭ la kondiĉoj de la Permesilo GNU por Liberaj Dokumentoj, Versio 1.2 aŭ ajna pli nova versio eldonita de la Free Software Foundation; sen Senŝanĝaj Sekcioj, Antaŭovrilaj Tekstoj aŭ Malantaŭkovrilaj Tekstoj. Kopio de la permesilo estas inkluzivita en la sekcio titolita GNU Free Documentation License.http://www.gnu.org/copyleft/fdl.htmlGFDLGNU Free Documentation Licensetruetrue

	Ĉi tiu dosiero estas disponebla laŭ la permesilo Krea Komunaĵo Atribuite-Samkondiĉe 3.0 Neadaptita.
	Vi rajtas: kunhavigi – kopii, distribui kaj publikigi la verkon aliigi – modifi, adapti, kompletigi, transformi, uzi la tutan verkon aŭ ties partojn, memstare aŭ en aliaj verkoj La verko rajtas esti kunhavigata nur: atribuite – Vi devas atribui aŭtorecon, liveri ligilon al la permesilo kaj marki ĉu ŝanĝoj estis faritaj. Faru tion en aprobinda maniero, tamen ne sugestante, ke permesinto aprobas vin aŭ vian uzon. samkondiĉe – Se vi rekombinas la verkon, transformas ĝin aŭ kreas devenaĵon bazitan sur ĝi, vi rajtas distribui la rezultan verkon nur laŭ la sama aŭ kongrua permesilo kompare kun ĉi tiu.
	Ĉi tiu permesila etikedo estis aldonita al la dosiero kiel parto de la permesila aktualigo por GFDL.http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/CC BY-SA 3.0Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0truetrue

Ĉi tiu dosiero estas disponebla laŭ la permesiloj Krea Komunaĵo Atribuite-Samkondiĉe 2.5 Ĝenerala, 2.0 Ĝenerala kaj 1.0 Ĝenerala.

Vi rajtas:

• kunhavigi – kopii, distribui kaj publikigi la verkon
• aliigi – modifi, adapti, kompletigi, transformi, uzi la tutan verkon aŭ ties partojn, memstare aŭ en aliaj verkoj

La verko rajtas esti kunhavigata nur:

• atribuite – Vi devas atribui aŭtorecon, liveri ligilon al la permesilo kaj marki ĉu ŝanĝoj estis faritaj. Faru tion en aprobinda maniero, tamen ne sugestante, ke permesinto aprobas vin aŭ vian uzon.
• samkondiĉe – Se vi rekombinas la verkon, transformas ĝin aŭ kreas devenaĵon bazitan sur ĝi, vi rajtas distribui la rezultan verkon nur laŭ la sama aŭ kongrua permesilo kompare kun ĉi tiu.

https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5CC BY-SA 2.5 Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 truetrue

Vi povas elekti la permesilon preferatan.

Source

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

#include <vector>

using std::vector;

const char *theader = "//Picture   ***  Use flashiness=1 !!! ***\n//\n//   +w1024 +h1024 +a0.3 +am2\n//   +w512 +h512 +a0.3 +am2\n//\n//Movie   ***  Use flashiness=0.25 !!! ***\n//\n//   +kc +kff120 +w256 +h256 +a0.3 +am2\n//   +kc +kff60 +w256 +h256 +a0.3 +am2\n//\"Fast\" preview\n//   +w128 +h128\n#declare notwireframe=1;\n#declare withreflection=0;\n#declare flashiness=1; //Still pictures use 1, animated should probably be about 0.25.\n\n#declare rotation=seed(%d);\n\n#declare rot1=rand(rotation)*pi*2;\n#declare rot2=acos(1-2*rand(rotation));\n#declare rot3=(rand(rotation)+clock)*pi*2;\n#macro dorot()\n  rotate rot1*180/pi*y\n  rotate rot2*180/pi*x\n  rotate rot3*180/pi*y\n#end\n\n";

const char *tline = "object {\n  cylinder { <%lf,%lf,%lf>, <%lf,%lf,%lf>, .01 dorot() }\n  pigment { colour <.3,.3,.3> }\n  finish { ambient 0 diffuse 1 phong 1 }\n}\n\n";

const char *tvertex = "object {\n  sphere { <%lf,%lf,%lf>, .01 dorot() }\n  pigment { colour <.3,.3,.3> }\n  finish { ambient 0 diffuse 1 phong 1 }\n}\n\n";

const char *tstartmesh = "object {\n  mesh {\n";

const char *ttriangle = "    triangle {\n      <%lf,%lf,%lf>, <%lf,%lf,%lf>, <%lf,%lf,%lf>\n    }\n";

const char *tendmesh = "    //sphere { <0,0,0>, 1 }\n    //sphere { <0,0,0>, ld+.01 inverse }\n    dorot()\n  }\n  pigment { colour rgbt <.8,.8,.8,.4> }\n  finish { ambient 0 diffuse 1 phong flashiness #if(withreflection) reflection { .2 } #end }\n  //interior { ior 1.5 }\n  photons {\n    target on\n    refraction on\n    reflection on\n    collect on\n  }\n}\n\n";

const char *tfooter = "//  CCC Y Y PP\n//  C   Y Y P P\n//  C    Y  PP\n//  C    Y  P\n//  CCC  Y  P\n\n#local a=0;\n#while(a<11.0001)\n  light_source { <4*sin(a*pi*2/11), 5*cos(a*pi*6/11), -4*cos(a*pi*2/11)> colour (1+<sin(a*pi*2/11),sin(a*pi*2/11+pi*2/3),sin(a*pi*2/11+pi*4/3)>)*2/11 }\n  #local a=a+1;\n#end\n\nbackground { color <1,1,1> }\n\ncamera {\n  perspective\n  location <0,0,0>\n  direction <0,0,1>\n  right x/2\n  up y/2\n  sky <0,1,0>\n  location <0,0,-4.8>\n  look_at <0,0,0>\n}\n\nglobal_settings {\n  max_trace_level 40\n  photons {\n    count 200000\n    autostop 0\n  }\n}\n";

#define PHI ((1+sqrt(5))/2)
#define PI (3.14159265358979323846264338327)
#define SQ2 (sqrt(2))
#define SQ3 (sqrt(3))

bool eq(double a, double b)
{
    return a+0.00001>=b&&b+0.00001>=a;
}

bool eqt(double a1, double a2, double a3, double b1, double b2, double b3)
{
//printf("Tri: {%lf, %lf, %lf}, {%lf, %lf, %lf}\n", a1, a2, a3, b1, b2, b3);
    return eq(a1, b1)? eq(a2, b2)? eq(a3, b3):eq(a2, b3)&&eq(a3, b2):eq(a1, b2)? eq(a2, b3)? eq(a3, b1):eq(a2, b1)&&eq(a3, b3):eq(a1, b3)&&(eq(a2, b1)? eq(a3, b2):eq(a2, b3)&&eq(a3, b2));
}

class vec
{
public:
    double x, y, z;
    vec() : x(0), y(0), z(0) {}
    vec(double nx, double ny, double nz) : x(nx), y(ny), z(nz) {}
    vec operator + (vec o)
    {
        return vec(x+o.x, y+o.y, z+o.z);
    }
    vec operator - (vec o)
    {
        return vec(x-o.x, y-o.y, z-o.z);
    }
    double operator * (vec o)
    {
        return x*o.x+y*o.y+z*o.z;
    }
    vec operator * (double o)
    {
        return vec(x*o, y*o, z*o);
    }
    vec operator ^ (vec o)
    {
        return vec(y*o.z-z*o.y, z*o.x-x*o.z, x*o.y-y*o.x);
    }
    double norm()
    {
        return sqrt(x*x+y*y+z*z);
    }
};

class vec2
{
public:
    double x, y;
    vec2() {}
    vec2(double nx, double ny) : x(nx), y(ny) {}
    vec2 operator + (vec2 o)
    {
        return vec2(x+o.x, y+o.y);
    }
    vec2 operator - (vec2 o)
    {
        return vec2(x-o.x, y-o.y);
    }
    double operator * (vec2 o)
    {
        return x*o.x+y*o.y;
    }
    vec2 operator * (double o)
    {
        return vec2(x*o, y*o);
    }
    vec2 operator ~ ()
    {
        return vec2(y, -x);
    }
    double norm()
    {
        return sqrt(x*x+y*y);
    }
};

vector<vec> cyclicperm(vector<vec> v)
{
    vector<vec> r;
    vector<vec>::iterator i;
    for(i = v.begin(); i!=v.end(); ++i)
    {
        r.push_back(*i);
        r.push_back(vec(i->y, i->z, i->x));
        r.push_back(vec(i->z, i->x, i->y));
    }
    return r;
}

vector<vec> altperm(vector<vec> v)
{
    vector<vec> r;
    vector<vec>::iterator i;
    for(i = v.begin(); i!=v.end(); ++i)
    {
        r.push_back(*i);
        r.push_back(vec(i->x, i->z, i->y));
    }
    return r;
}

vector<vec> signperm(vector<vec> v)
{
    vector<vec> r;
    vector<vec>::iterator i;
    for( i = v.begin(); i!=v.end(); ++i )
    {
        int j;
        for(j = 0; j<8; ++j)
            if(((j&1)||i->x)&&((j&2)||i->y)&&((j&4)||i->z))
                r.push_back(vec(j&1? i->x:-i->x, j&2? i->y:-i->y, j&4? i->z:-i->z));
    }
    return r;
}

vector<vec> mvvec(double x, double y, double z)
{
    vector<vec> v;
    v.push_back(vec(x, y, z));
    return v;
}

vector<vec> mvvec(vec q)
{
    vector<vec> v;
    v.push_back(q);
    return v;
}

vector<vec> concat(const vector<vec> a, const vector<vec> b)
{
    vector<vec> r;
    r = a;
    r.insert(r.end(), b.begin(), b.end());
    return r;
}

void printvvec(FILE *f, vector<vec> v)
{
    vector<vec>::iterator i;
    for(i = v.begin(); i!=v.end(); ++i)
        fprintf(f, tvertex, i->x, i->y, i->z);
}

void printvveclines(FILE *f, vector<vec> v, double len)
{
    vector<vec>::iterator i, j;
    len *= len;
    for(i = v.begin(); i!=v.end(); ++i)
        for(j = i+1; j!=v.end(); ++j)
            if(eq((*i-*j)*(*i-*j), len))
                fprintf(f, tline, i->x, i->y, i->z, j->x, j->y, j->z);
}

void printvveclines(FILE *f, vector<vec> v)
{
    vector<vec>::iterator i;
    for(i = v.begin(); i!=v.end(); i += 2)
        fprintf(f, tline, i->x, i->y, i->z, (i+1)->x, (i+1)->y, (i+1)->z);
}

void printvvecdottedlines(FILE *f, vector<vec> v)
{
    vector<vec>::iterator i;
    int n, m;
    double s;
    for(i = v.begin(); i!=v.end(); i += 2)
//    for(i = v.begin(); i!=v.begin()+12; i += 2)
    {
        s = (*i-*(i+1)).norm();
        m = (int)(s/0.04+.5);
        s = 1./(double)m;
        for(n = 1; n<m; ++n)
        {
            vec c = *i+(*(i+1)-*i)*(s*n);
            fprintf(f, tvertex, c.x, c.y, c.z);
        }
    }
}

void printvvectriangles(FILE *f, vector<vec> v, double len1, double len2, double len3)
{
    vector<vec>::iterator i, j, k;
    len1 *= len1;
    len2 *= len2;
    len3 *= len3;
    for(i = v.begin(); i!=v.end(); ++i)
        for(j = i+1; j!=v.end(); ++j)
            for(k = j+1; k!=v.end(); ++k)
                if(eqt((*i-*j)*(*i-*j), (*j-*k)*(*j-*k), (*k-*i)*(*k-*i), len1, len2, len3))
                    fprintf(f, ttriangle, i->x, i->y, i->z, j->x, j->y, j->z, k->x, k->y, k->z);
}

void printvvectriangles(FILE *f, vector<vec> v)
{
    vector<vec>::iterator i;
    for(i = v.begin(); i!=v.end(); i += 3)
//i = v.begin();
        fprintf(f, ttriangle, i->x, i->y, i->z, (i+1)->x, (i+1)->y, (i+1)->z, (i+2)->x, (i+2)->y, (i+2)->z);
/*i += 3;
        fprintf(f, ttriangle, i->x, i->y, i->z, (i+1)->x, (i+1)->y, (i+1)->z, (i+2)->x, (i+2)->y, (i+2)->z);
i += 3;
        fprintf(f, ttriangle, i->x, i->y, i->z, (i+1)->x, (i+1)->y, (i+1)->z, (i+2)->x, (i+2)->y, (i+2)->z);
i += 3;
        fprintf(f, ttriangle, i->x, i->y, i->z, (i+1)->x, (i+1)->y, (i+1)->z, (i+2)->x, (i+2)->y, (i+2)->z);
i += 3;
        fprintf(f, ttriangle, i->x, i->y, i->z, (i+1)->x, (i+1)->y, (i+1)->z, (i+2)->x, (i+2)->y, (i+2)->z);
i += 3;
        fprintf(f, ttriangle, i->x, i->y, i->z, (i+1)->x, (i+1)->y, (i+1)->z, (i+2)->x, (i+2)->y, (i+2)->z);
*/}

void SmallStellatedDodecahedron()
{
    vector<vec> v;
    v = cyclicperm(signperm(mvvec(vec(0, PHI, 1)*(1/sqrt(PHI+2)))));

    FILE *f;
    f = fopen("SmallStellatedDodecahedron.pov", "wb");
    fprintf(f, theader, 22491);
    printvvec(f, v);
    printvveclines(f, v, 2*PHI*(1/sqrt(PHI+2)));
    fprintf(f, tstartmesh);
    v = concat(v, cyclicperm(signperm(mvvec(vec(0, 2-PHI, 1)*(1/sqrt(PHI+2))))));
    v = concat(v, signperm(mvvec(vec(PHI-1, PHI-1, PHI-1)*(1/sqrt(PHI+2)))));
    printvvectriangles(f, v, (2*PHI-2)*(1/sqrt(PHI+2)), (2*PHI-2)*(1/sqrt(PHI+2)), (4-2*PHI)*(1/sqrt(PHI+2)));
    fprintf(f, tendmesh);
    fprintf(f, tfooter);
    fclose(f);
}

void GreatStellatedDodecahedron()
{
    vector<vec> v;
    v = concat(signperm(mvvec(vec(1, 1, 1)*(1/SQ3))), cyclicperm(signperm(mvvec(vec(0, PHI, 1/PHI)*(1/SQ3)))));

    FILE *f;
    f = fopen("GreatStellatedDodecahedron.pov", "wb");
    fprintf(f, theader, 7409);//7412);
    printvvec(f, v);
    printvveclines(f, v, 2*PHI*(1/SQ3));
    fprintf(f, tstartmesh);
    v = concat(v, cyclicperm(signperm(mvvec(vec(0, 2-PHI, PHI-1)*(1/SQ3)))));
    printvvectriangles(f, v, (2*PHI-2)*(1/SQ3), (2*PHI-2)*(1/SQ3), (4-2*PHI)*(1/SQ3));
    fprintf(f, tendmesh);
    fprintf(f, tfooter);
    fclose(f);
}

void GreatDodecahedron()
{
    vector<vec> v;
    v = cyclicperm(signperm(mvvec(vec(0, PHI, 1)*(1/sqrt(PHI+2)))));

    FILE *f;
    f = fopen("GreatDodecahedron.pov", "wb");
    fprintf(f, theader, 11404);
    printvveclines(f, v, 2*(1/sqrt(PHI+2)));
    v = concat(v, concat(signperm(mvvec(vec(PHI-1, PHI-1, PHI-1)*(1/sqrt(PHI+2)))), cyclicperm(signperm(mvvec(vec(0, 2-PHI, 1)*(1/sqrt(PHI+2)))))));
    printvvec(f, v);
    fprintf(f, tstartmesh);
    printvvectriangles(f, v, (2*PHI-2)*(1/sqrt(PHI+2)), (2*PHI-2)*(1/sqrt(PHI+2)), (2)*(1/sqrt(PHI+2)));
    fprintf(f, tendmesh);
    fprintf(f, tfooter);
    fclose(f);
}

vector<vec> IcosaParse(const char *vs)
{
    vector<vec> v, p;
    v = cyclicperm(signperm(mvvec(vec(0, PHI, 1))));
vec av;
    vector<vec>::iterator i, j, k;
    int q;
    static const vec2 rats[9] = {vec2(1, 0), vec2(PHI-1, 2-PHI), vec2(2-PHI, PHI-1), vec2(0, 1), vec2(0, PHI-1), vec2(0, 2-PHI), vec2(0, 0), vec2(2-PHI, 0), vec2(PHI-1, 0)};

    for(i = v.begin(); i!=v.end(); ++i)
        for(j = v.begin(); j!=v.end(); ++j)
            for(k = v.begin(); k!=v.end(); ++k)
                if(eqt((*i-*j).norm(), (*j-*k).norm(), (*k-*i).norm(), 2, 2, 2)&&(*i^*j)**k>0)
                {
                    vec t3 = *i*PHI*PHI+*j*PHI*PHI-*k*PHI*PHI*PHI, t1 = *j*PHI*PHI+*k*PHI*PHI-*i*PHI*PHI*PHI, t2 = *k*PHI*PHI+*i*PHI*PHI-*j*PHI*PHI*PHI;
                    for(q = 0; vs[q]; )
                    {
                        if(vs[q]<48)
                            break;
                        if(vs[q+1]<48)
                        {
                            p = concat(p, mvvec(t3+(t1-t3)*rats[vs[q]-'0'].x+(t2-t3)*rats[vs[q]-'0'].y));
                            q += 2;
                            continue;
                        }
                        if(vs[q+4]<48)
                        {
                            vec2 a = rats[vs[q]-'0'], b = rats[vs[q+1]-'0'], c = rats[vs[q+2]-'0'], d = rats[vs[q+3]-'0'];
                            double idet = 1/((a-b).x*(d-c).y-(a-b).y*(d-c).x);
//fprintf(stderr, "%lf, %lf    %lf, %lf         %lf\n", (a-b).x, (d-c).x, (a-b).y, (d-c).y, idet);
                            vec2 e = vec2(vec2((d-c).y, (d-c).x*-1)*(d-b), vec2((a-b).y*-1, (a-b).x)*(d-b))*idet;
                            vec2 r = (a-b)*e.x+b;
//fprintf(stderr, "%lf, %lf    %lf, %lf         %lf\n", r.x, r.y, t1.x, t1.y, idet);
//fprintf(stderr, "(a-b)={%lf, %lf}, x=%lf, b={%lf, %lf}, e={%lf, %lf}\n(c-d)={%lf, %lf}, y=%lf, d={%lf, %lf}, e={%lf, %lf}\n",
//(a-b).x, (a-b).y, e.x, b.x, b.y, ((a-b)*e.x+b).x, ((a-b)*e.x+b).y,
//(c-d).x, (c-d).y, e.y, d.x, d.y, ((c-d)*e.y+d).x, ((c-d)*e.y+d).y
//);
//fprintf(stderr, "%lf %lf\n", r.x, r.y);
                            p = concat(p, mvvec(t3+(t1-t3)*r.x+(t2-t3)*r.y));
                            av = av+(t3+(t1-t3)*r.x+(t2-t3)*r.y);
                            //p = concat(p, mvvec(vec()));
                            q += 5;
                            continue;
                        }
                        break;
                    }
                }

//printf("%lf %lf %lf\n", av.x, av.y, av.z);
    double r = 0;
    for(i = p.begin(); i!=p.end(); ++i)
//i = p.begin();
        if(r<i->norm())
            r = i->norm();

    for(i = p.begin(); i!=p.end(); ++i)
        *i = *i*(1/r);

    return p;
}

void StellatedIcosahedron(const char *fn, int rs, const char *vs, const char *ls, const char *dls, const char *ts)
{
    vector<vec> v;

    FILE *f;
    f = fopen(fn, "wb");
    fprintf(f, theader, rs);
    printvvec(f, IcosaParse(vs));
    printvvecdottedlines(f, IcosaParse(dls));
    printvveclines(f, IcosaParse(ls));
    fprintf(f, tstartmesh);
    printvvectriangles(f, IcosaParse(ts));
    fprintf(f, tendmesh);
    fprintf(f, tfooter);
    fclose(f);
}

int main()
{
    SmallStellatedDodecahedron();
    GreatStellatedDodecahedron();
    GreatDodecahedron();
    StellatedIcosahedron("GreatIcosahedron.pov", 31234, "0 1 2 0417 1428 2538 ", "0 3 ", "0 0417 0417 1 1 1428 1428 2 2 2538 2538 3 ", "0 1 0417 1 2 1428 2 3 2538 ");
    StellatedIcosahedron("CompoundOfFiveTetrahedra.pov", 22113, "2 2514 1427 2715 1528 ", "2 5 ", "2 2 2514 1427 1427 2715 2715 1528 ", "2 2514 1427 2 2715 1528 ");
    return 0;
}