Mega Code Archive

 
Categories / Java Tutorial / Swing
 

A Swing component that computes and displays a fractal image known as a Julia set

/*  * Copyright (c) 2004 David Flanagan.  All rights reserved.  * This code is from the book Java Examples in a Nutshell, 3nd Edition.  * It is provided AS-IS, WITHOUT ANY WARRANTY either expressed or implied.  * You may study, use, and modify it for any non-commercial purpose,  * including teaching and use in open-source projects.  * You may distribute it non-commercially as long as you retain this notice.  * For a commercial use license, or to purchase the book,   * please visit http://www.davidflanagan.com/javaexamples3.  */ //package je3.print; import java.awt.Component; import java.awt.Dimension; import java.awt.Frame; import java.awt.Graphics; import java.awt.JobAttributes; import java.awt.PageAttributes; import java.awt.PrintJob; import java.awt.Toolkit; import java.awt.image.BufferedImage; import javax.swing.JComponent; /**  * This class is a Swing component that computes and displays a fractal image  * known as a "Julia set". The print() method demonstrates printing with the  * Java 1.1 printing API, and is the main point of the example. The code that  * computes the Julia set uses complex numbers, and you don't need to understand  * it.  */ public class JuliaSet1 extends JComponent {   // These constants are hard-coded for simplicity   double x1 = -1.5, y1 = -1.5, x2 = 1.5, y2 = 1.5; // Region of complex plane   int width = 400, height = 400; // Mapped to these pixels   double cx, cy; // This complex constant defines the set we display   BufferedImage image; // The image we compute   // We compute values between 0 and 63 for each point in the complex plane.   // This array holds the color values for each of those values.   static int[] colors;   static { // Static initializer for the colors[] array.     colors = new int[64];     for (int i = 0; i < colors.length; i++) {       colors[63 - i] = (i * 4 << 16) + (i * 4 << 8) + i * 4; // grayscale       // (i*4) ^ ((i * 3)<<6) ^ ((i * 7)<<13); // crazy technicolor     }   }   // No-arg constructor with default values for cx, cy.   public JuliaSet1() {     this(-1, 0);   }   // This constructor specifies the {cx,cy} constant.   // For simplicity, the other constants remain hardcoded.   public JuliaSet1(double cx, double cy) {     this.cx = cx;     this.cy = cy;     setPreferredSize(new Dimension(width, height));     computeImage();   }   // This method computes a color value for each pixel of the image   void computeImage() {     // Create the image     image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);     // Now loop through the pixels     int i, j;     double x, y;     double dx = (x2 - x1) / width;     double dy = (y2 - y1) / height;     for (j = 0, y = y1; j < height; j++, y += dy) {       for (i = 0, x = x1; i < width; i++, x += dx) {         // For each pixel, call testPoint() to determine a value.         // Then map that value to a color and set it in the image.         // If testPoint() returns 0, the point is part of the Julia set         // and is displayed in black. If it returns 63, the point is         // displayed in white. Values in-between are displayed in         // varying shades of gray.         image.setRGB(i, j, colors[testPoint(x, y)]);       }     }   }   // This is the key method for computing Julia sets. For each point z   // in the complex plane, we repeatedly compute z = z*z + c using complex   // arithmetic. We stop iterating when the magnitude of z exceeds 2 or   // after 64 iterations. We return the number of iterations-1.   public int testPoint(double zx, double zy) {     for (int i = 0; i < colors.length; i++) {       // Compute z = z*z + c;       double newx = zx * zx - zy * zy + cx;       double newy = 2 * zx * zy + cy;       zx = newx;       zy = newy;       // Check magnitude of z and return iteration number       if (zx * zx + zy * zy > 4)         return i;     }     return colors.length - 1;   }   // This method overrides JComponent to display the julia set.   // Just scale the image to fit and draw it.   public void paintComponent(Graphics g) {     g.drawImage(image, 0, 0, getWidth(), getHeight(), this);   }   // This method demonstrates the Java 1.1 java.awt.PrintJob printing API.   // It also demonstrates the JobAttributes and PageAttributes classes   // added in Java 1.3. Display the Julia set with ShowBean and use   // the Command menu to invoke this print command.   public void print() {     // Create some attributes objects. This is Java 1.3 stuff.     // In Java 1.1, we'd use a java.util.Preferences object instead.     JobAttributes jattrs = new JobAttributes();     PageAttributes pattrs = new PageAttributes();     // Set some example attributes: monochrome, landscape mode     pattrs.setColor(PageAttributes.ColorType.MONOCHROME);     pattrs.setOrientationRequested(PageAttributes.OrientationRequestedType.LANDSCAPE);     // Print to file by default     jattrs.setDestination(JobAttributes.DestinationType.FILE);     jattrs.setFileName("juliaset.ps");     // Look up the Frame that holds this component     Component frame = this;     while (!(frame instanceof Frame))       frame = frame.getParent();     // Get a PrintJob object to print the Julia set with.     // The getPrintJob() method displays a print dialog and allows the user     // to override and modify the default JobAttributes and PageAttributes     Toolkit toolkit = this.getToolkit();     PrintJob job = toolkit.getPrintJob((Frame) frame, "JuliaSet1", jattrs, pattrs);     // We get a null PrintJob if the user clicked cancel     if (job == null)       return;     // Get a Graphics object from the PrintJob.     // We print simply by drawing to this Graphics object.     Graphics g = job.getGraphics();     // Center the image on the page     Dimension pagesize = job.getPageDimension(); // how big is page?     Dimension panesize = this.getSize(); // how big is image?     g.translate((pagesize.width - panesize.width) / 2, // center it         (pagesize.height - panesize.height) / 2);     // Draw a box around the Julia Set and label it     g.drawRect(-1, -1, panesize.width + 2, panesize.height + 2);     g.drawString("Julia Set for c={" + cx + "," + cy + "}", 0, -15);     // Set a clipping region     g.setClip(0, 0, panesize.width, panesize.height);     // Now print the component by calling its paint method     this.paint(g);     // Finally tell the printer we're done with the page.     // No output will be generated if we don't call dispose() here.     g.dispose();   } }