// forked from o8que's Dijkstra Particle Streams (Ver.1.1) /* * Layout Editor (for Dijkstra Particle Streams (Ver.1.1)) で作成した例です * http://wonderfl.net/code/425545196427ae8659973a8bfb13d54cfdeaf425 * ------------------------------------------------------------------ * [遊び方] * 右下の２つの出口をタイミングよく交互に開閉することで、 * パーティクルがゴールに辿り着くこと無く、長い迷路を永遠にさまよい続けるのです。 * ------------------------------------------------------------------ */ /* ------------------------------------------------------------------ * [更新内容] * ・パフォーマンスを犠牲して、パーティクルを奇麗にしてみた * ・パーティクルの軌跡を、滑らかに改善（＋経路を塞ぐとフワフワ） * ・パーティクルが複数のゴール候補から最短のゴールに向かって進むようになった * ・微妙にコードの整理、微妙なバグを修正 * ------------------------------------------------------------------ * [いじりどころ] * 下の方にあるParameterクラスに簡単にいじれる値をまとめてあります。 * 是非、Forkしていろいろ試してみてください！ * ------------------------------------------------------------------ * 後でレイアウトを編集するエディタを作る予定。 */ /* ------------------------------------------------------------------ * 最短経路を進むパーティクル * * [inspired by] * Desktop Tower Defense * http://www.handdrawngames.com/DesktopTD/ * Dijkstra Visualization * http://wonderfl.net/code/6faaab5234abf034417a8e753f6309de0b9560f0 * and 神の書とwonderflのパーティクル作品群 * ------------------------------------------------------------------ * [操作方法] * マウスのみ。 * クリックすると壁を設置・除去できます。 * ------------------------------------------------------------------ * [簡単な説明] * main : 全体の初期化と更新処理 * Node : マス目の情報 * Wall : 壁の情報 * Particle : パーティクルの情報 * Start : パーティクルを出現させる場所です * Goal : パーティクルの目的地（ここで経路探索処理してます） * Parameter : ここをいじるといろいろ変えられます * ------------------------------------------------------------------ */ package { import flash.display.Bitmap; import flash.display.BitmapData; import flash.display.Shape; import flash.display.Sprite; import flash.events.Event; import flash.events.MouseEvent; import flash.geom.Point; [SWF(frameRate=30)] public class main extends Sprite { public static const MAP_SIZE:int = 33; public static const NODE_SIZE:int = 15; // ノード、パーティクル、スタート、ゴールのコレクション public static var nodes:Array; public static var particles:Array; private var _starts:Array; private var _goals:Array; // パーティクル、壁、カーソルの表示オブジェクト private var _particleCanvas:BitmapData; private var _wallLayer:Sprite; private var _cursor:Shape; public function main() { Wonderfl.capture_delay( 30 ); // ノード、パーティクル、壁、ゴール、スタート、カーソルの順に初期化する initializeNodes(); initializeParticles(); initializeWalls(); initializeStreams(); initializeCursor(); addEventListener(Event.ENTER_FRAME, update); } // ノードの初期化 private function initializeNodes():void { main.nodes = []; for (var row:int = 0; row < main.MAP_SIZE; row++) { main.nodes[row] = []; for (var col:int = 0; col < main.MAP_SIZE; col++) { main.nodes[row][col] = new Node(col, row); } } } // パーティクルの初期化 private function initializeParticles():void { Particle.createImages(); particles = new Array(Parameter.PARTICLE_NUM); for (var i:int = 0; i < Parameter.PARTICLE_NUM; i++){ particles[i]= new Particle(); } var particleLayer:Bitmap = new Bitmap(); _particleCanvas = new BitmapData(465, 465, false, 0x000000); particleLayer.bitmapData = _particleCanvas; addChild(particleLayer); } // 壁の初期化 private function initializeWalls():void { _wallLayer = new Sprite(); var walls:Array = Parameter.getWalls(); var len:int = walls.length; for (var i:int = 0; i < len; i++) { _wallLayer.addChild(walls[i]); } addChild(_wallLayer); } // スタートノード、ゴールノードの初期化 private function initializeStreams():void { _goals = Parameter.getGoals(); _starts = Parameter.getStarts(_goals); // パーティクルの出現をばらつかせるためにシャッフルする shuffle(_starts); } // 配列をシャッフルする（Fisher-Yatesアルゴリズム） private function shuffle(arr:Array):void { var i:int = arr.length; var j:int; var tmp:*; while (i) { j = int(i * Math.random()); tmp = arr[--i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = tmp; } } // カーソルの初期化 private function initializeCursor():void { _cursor = new Shape(); _cursor.graphics.lineStyle(1, 0xffff00); _cursor.graphics.drawRect(0, 0, main.NODE_SIZE * 2 - 0.5, main.NODE_SIZE * 2 - 0.5); addChild(_cursor); stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_MOVE, moveCursor); stage.addEventListener(MouseEvent.CLICK, clickMap); } // カーソルの移動 private function moveCursor(e:MouseEvent):void { _cursor.x = e.stageX - (e.stageX % main.NODE_SIZE); _cursor.y = e.stageY - (e.stageY % main.NODE_SIZE); } // マップクリック時の挙動 private function clickMap(e:MouseEvent):void { // クリックした場所が除去できる壁なら除去する if (e.target is Wall) { if (e.target.removable) { e.target.remove(); reSearchGoals(); } // クリックした場所に壁が設置できるなら設置する }else { var tile:Point = Node.tileFromPos(new Point(e.stageX, e.stageY)); if (Wall.buildable(tile.x, tile.y)) { _wallLayer.addChild(new Wall(tile.x, tile.y)); reSearchGoals(); } } } // 全てのゴールノードを更新（経路の最探索）をする private function reSearchGoals():void { var i:int; var len:int = _goals.length; for (i = 0; i < len; i++) { _goals[i].search(); } // 各パーティクルの最短で到達できるゴールノードを更新する for (i = 0; i < Parameter.PARTICLE_NUM; i++) { if (main.particles[i].exists) { main.particles[i].updateNearestGoal(); } } } // 毎フレームの更新処理 private function update(e:Event):void { spawnParticles(); updateParticles(); } // スタートノードからパーティクルを出現させる private function spawnParticles():void { var len:int = _starts.length; for (var i:int = 0; i < len; i++) { _starts[i].update(); } } // パーティクルを更新と描画を行う private function updateParticles():void { _particleCanvas.lock(); for (var i:int = 0; i < Parameter.PARTICLE_NUM; i++) { // パーティクルが画面内に存在していたら更新 if(main.particles[i].exists){ main.particles[i].update(); main.particles[i].draw(_particleCanvas); } } _particleCanvas.colorTransform(_particleCanvas.rect, Parameter.CANVAS_COLOR_TRANSFORM); _particleCanvas.applyFilter(_particleCanvas, _particleCanvas.rect, _particleCanvas.rect.topLeft, Parameter.CANVAS_FILTER); _particleCanvas.unlock(); } } } import flash.geom.Point; class Node { private var _tilex:int; private var _tiley:int; private var _centerx:Number; // 中心のX座標 private var _centery:Number; // 中心のY座標 private var _passable:Boolean; // （パーティクルが）通行可能かどうか public function get tileX():int { return _tilex; } public function get tileY():int { return _tiley; } public function get centerX():Number { return _centerx; } public function get centerY():Number { return _centery; } public function get passable():Boolean { return _passable; } public function set passable(arg:Boolean):void { _passable = arg; } public function Node(tilex:int, tiley:int) { _tilex = tilex; _tiley = tiley; var pos:Point = Node.posFromTile(new Point(_tilex, _tiley)); _centerx = pos.x + (main.NODE_SIZE / 2); _centery = pos.y + (main.NODE_SIZE / 2); _passable = true; } // タイル縦横値から（有効な）XY座標値を求める public static function posFromTile(tile:Point):Point { var pos:Point = new Point(); pos.x = (tile.x * main.NODE_SIZE) - main.NODE_SIZE; if (pos.x < -main.NODE_SIZE) { pos.x = -main.NODE_SIZE; }else if (pos.x > (main.NODE_SIZE * (main.MAP_SIZE - 1))) { pos.x = (main.NODE_SIZE * (main.MAP_SIZE - 1)); } pos.y = (tile.y * main.NODE_SIZE) - main.NODE_SIZE; if (pos.y < -main.NODE_SIZE) { pos.y = -main.NODE_SIZE; }else if (pos.y > (main.NODE_SIZE * (main.MAP_SIZE - 1))) { pos.y = (main.NODE_SIZE * (main.MAP_SIZE - 1)); } return pos; } // XY座標値から（有効な）タイル縦横値を求める public static function tileFromPos(pos:Point):Point { var tile:Point = new Point(); tile.x = Math.floor(pos.x / main.NODE_SIZE) + 1; if (tile.x < 0) { tile.x = 0; }else if (tile.x > main.MAP_SIZE - 1) { tile.x = main.MAP_SIZE - 1; } tile.y = Math.floor(pos.y / main.NODE_SIZE) + 1; if (tile.y < 0) { tile.y = 0; }else if (tile.y > main.MAP_SIZE - 1) { tile.y = main.MAP_SIZE - 1; } return tile; } } import flash.display.Sprite; import flash.geom.Point; class Wall extends Sprite { private var _tilex:int; private var _tiley:int; private var _removable:Boolean; // （クリックで）除去できるかどうか public function get removable():Boolean { return _removable; } public function Wall(tilex:int, tiley:int, removable:Boolean = true) { _tilex = tilex; _tiley = tiley; var pos:Point = Node.posFromTile(new Point(_tilex, _tiley)); this.x = pos.x; this.y = pos.y; _removable = removable; setNodePassablity(false); draw(); } // 壁を設置した部分のノードの通行可能性を変更する private function setNodePassablity(passable:Boolean):void { main.nodes[_tiley][_tilex].passable = passable; main.nodes[_tiley][_tilex + 1].passable = passable; main.nodes[_tiley + 1][_tilex].passable = passable; main.nodes[_tiley + 1][_tilex + 1].passable = passable; } // 壁の画像を描画する private function draw():void { var rectSize:Number = main.NODE_SIZE * 2; if (_removable) { rectSize -= 0.5; graphics.lineStyle(1, Parameter.WALL_BORDER_COLOR); } graphics.beginFill(Parameter.WALL_BASE_COLOR); graphics.drawRect(0, 0, rectSize, rectSize); graphics.endFill(); } // 壁を取り除く際に呼ぶ関数 public function remove():void { setNodePassablity(true); parent.removeChild(this); } // 指定した位置に壁が設置できるか public static function buildable(tilex:int, tiley:int):Boolean { return (main.nodes[tiley][tilex].passable && main.nodes[tiley][tilex + 1].passable && main.nodes[tiley + 1][tilex].passable && main.nodes[tiley + 1][tilex + 1].passable); } } import flash.display.BitmapData; import flash.display.BlendMode; import flash.display.Shape; import flash.geom.Matrix; import flash.geom.Point; class Particle { private var _posx:Number; // X座標の位置 private var _posy:Number; // Y座標の位置 private var _vx:Number; // X方向の速度（ベクトル） private var _vy:Number; // Y方向の速度（ベクトル） private var _speed:Number; // 速さ（スカラー） private var _exists:Boolean; // 画面上に存在するかどうか private var _start:Start; // 出現したスタートノード private var _nearestGoal:Goal; // 最短で到達できるゴールノード private var _nextNode:Node; // 次に進むべきノード private static var _images:Array; private var _imageIndex:int; public function get exists():Boolean { return _exists; } public function Particle() { _posx = _posy = _vx = _vy = 0; _speed = ((Parameter.PARTICLE_MAXSPEED - 1) * Math.random()) + 1; _exists = false; _start = null; _nearestGoal = null; _nextNode = null; _imageIndex = 0; } // スタートノードから出現させる public function spawn(start:Start):void { _posx = start.node.centerX; _posy = start.node.centerY; _vx = _vy = 0; _exists = true; _start = start; _nearestGoal = _start.getNearestGoalFrom(start.node.tileX, start.node.tileY); _nextNode = _nearestGoal.getNext(start.node.tileX, start.node.tileY); _imageIndex = int(Parameter.PARTICLE_COLORS.length * Math.random()); } public function update():void { _posx += _vx; _posy += _vy; var tile:Point = Node.tileFromPos(new Point(_posx, _posy)); // ゴールに着いたか、移動不可能（かべのなかにいる）なら消滅する if (arrivedGoal(tile.x, tile.y) || !isMovable(tile.x, tile.y)) { _exists = false; return; } //次に進むべきノードへ到着していたら、次に進むべきノードを更新する if (arrivedNextNode(tile.x, tile.y)) { updateNextNode(tile.x, tile.y); } // ゴールノードへの経路が存在しないならフワフワする if (_nextNode == main.nodes[tile.y][tile.x]) { _vx = (_vx * 0.5) + (Math.random() - 0.5); _vy = (_vy * 0.5) + (Math.random() - 0.5); }else { var radians:Number = Math.atan2(_nextNode.centerY - _posy, _nextNode.centerX - _posx); _vx = (_vx + _speed * Math.cos(radians)) * 0.5; _vy = (_vy + _speed * Math.sin(radians)) * 0.5; } } // 最短で到達できるゴールノードを更新する public function updateNearestGoal():void { var tile:Point = Node.tileFromPos(new Point(_posx, _posy)); _nearestGoal = _start.getNearestGoalFrom(tile.x, tile.y); updateNextNode(tile.x, tile.y); } // 次に進むべきノードを更新する private function updateNextNode(tilex:int, tiley:int):void { _nextNode = _nearestGoal.getNext(tilex, tiley); } // ゴールノードへ到着しているかどうか private function arrivedGoal(tilex:int, tiley:int):Boolean { return (tilex == _nearestGoal.node.tileX) && (tiley == _nearestGoal.node.tileY); } // パーティクルが移動できるかどうか private function isMovable(tilex:int, tiley:int):Boolean { return main.nodes[tiley][tilex].passable; } // 次に進むべきノードへ到着しているかどうか private function arrivedNextNode(tilex:int, tiley:int):Boolean { return (_nextNode.tileX == tilex) && (_nextNode.tileY == tiley); } // canvasにパーティクルの画像を描画する public function draw(canvas:BitmapData):void { var matrix:Matrix = new Matrix(); matrix.translate(_posx - Parameter.PARTICLE_RADIUS, _posy - Parameter.PARTICLE_RADIUS); canvas.draw(_images[_imageIndex], matrix, null, BlendMode.ADD); } // パーティクルの画像を予め作成しておく関数 public static function createImages():void { _images = []; for (var i:int = 0; i < Parameter.PARTICLE_COLORS.length; i++) { var bitmapData:BitmapData = new BitmapData(Math.ceil(Parameter.PARTICLE_RADIUS * 2), Math.ceil(Parameter.PARTICLE_RADIUS * 2), true, 0x00ffffff); var shape:Shape = new Shape(); shape.graphics.beginFill(Parameter.PARTICLE_COLORS[i]); shape.graphics.drawCircle(Parameter.PARTICLE_RADIUS, Parameter.PARTICLE_RADIUS, Parameter.PARTICLE_RADIUS); shape.graphics.endFill(); bitmapData.draw(shape); _images.push(bitmapData); } } } class Start { private var _node:Node; private var _goalGroup:Array; // ゴールノードのグループ private var _spawnCount:int; // パーティクルを出現させる為のカウント public function get node():Node { return _node; } public function getNearestGoalFrom(tilex:int, tiley:int):Goal { var nearest:Goal = _goalGroup[0]; var len:int = _goalGroup.length; for (var i:int = 1; i < len; i++) { if (_goalGroup[i].getCost(tilex, tiley) < nearest.getCost(tilex, tiley)) { nearest = _goalGroup[i]; } } return nearest; } public function Start(node:Node, goalGroup:Array) { _node = node; _goalGroup = goalGroup; _spawnCount = int(Parameter.SPAWN_INTERVAL * Math.random()); } public function update():void { // ゴールノードへの経路が存在しない場合は何もしない if (!hasPathToGoal()) { return; } // 一定の間隔でパーティクルの出現を試みる if (++_spawnCount >= Parameter.SPAWN_INTERVAL) { // 画面上に存在しないパーティクルがあれば、それをここから出現させる var len:int = main.particles.length; for (var i:int = 0; i < len; i++) { if (!main.particles[i].exists) { main.particles[i].spawn(this); _spawnCount = 0; break; } } } } // 最低一つのゴールノードへの経路が存在するかどうか private function hasPathToGoal():Boolean { var len:int = _goalGroup.length; for (var i:int = 0; i < len; i++) { if (_goalGroup[i].accessibleFrom(_node)) { return true; } } return false; } } class Goal { private static const DX:Array = [0, -1, 1, 0, -1, 1, -1, 1]; private static const DY:Array = [ -1, 0, 0, 1, -1, -1, 1, 1]; private static const DCOST:Array = [1, 1, 1, 1, Math.SQRT2, Math.SQRT2, Math.SQRT2, Math.SQRT2]; private var _groupID:int; // 所属するグループのID private var _node:Node; // ゴールとする対象のノード private var _openNodes:Array; // 保留ノードリスト private var _nodeCost:Array; // 各ノードの移動コスト private var _nodeNext:Array; // 各ノードの次の経路となるノード public function get groupID():int { return _groupID; } public function get node():Node { return _node; } public function getCost(tilex:int, tiley:int):Number { return _nodeCost[tiley][tilex]; } public function getNext(tilex:int, tiley:int):Node { return _nodeNext[tiley][tilex]; } public function Goal(groupID:int, node:Node) { _groupID = groupID; _node = node; _openNodes = []; _nodeCost = []; _nodeNext = []; for (var row:int = 0; row < main.MAP_SIZE; row++) { _nodeCost[row] = []; _nodeNext[row] = []; } search(); } // ダイクストラ法による経路探索 public function search():void { initialize(); while (_openNodes.length > 0) { var subject:Node = _openNodes.pop() as Node; // 周囲8方向のノードを訪問する for (var i:int = 0; i < 8; i++) { // 画面外の存在しないノードを指すなら次の周囲ノードへ進む if (!isValid(subject.tileX + Goal.DX[i]) || !isValid(subject.tileY + Goal.DY[i])) { continue; } // 壁が設置されているノード、計算済み（確定）ノード、直進することができないノードなら次の周囲ノードへ進む var test:Node = main.nodes[subject.tileY + Goal.DY[i]][subject.tileX + Goal.DX[i]]; if (isWall(test) || isCalculatedNode(test) || !canGoStraightTo(subject, test)) { continue; } // 移動コストを計算する _nodeCost[test.tileY][test.tileX] = _nodeCost[subject.tileY][subject.tileX] + Goal.DCOST[i]; // 次の経路ノードをsubjectノードに設定する _nodeNext[test.tileY][test.tileX] = subject; // 保留ノードリストに追加する insertToOpenNodes(test); } } } private function initialize():void { for (var row:int = 0; row < main.MAP_SIZE; row++) { for (var col:int = 0; col < main.MAP_SIZE; col++) { _nodeCost[row][col] = int.MAX_VALUE; _nodeNext[row][col] = main.nodes[row][col]; } } // Goalのノードを経路探索のスタートノードとする _nodeCost[_node.tileY][_node.tileX] = 0; _openNodes.push(main.nodes[_node.tileY][_node.tileX]); } // indexの値が有効な値かどうか private function isValid(index:int):Boolean { return ((index >= 0) && (index < main.MAP_SIZE)); } // 既にコストを計算済みのノードかどうか private function isCalculatedNode(node:Node):Boolean { return _nodeCost[node.tileY][node.tileX] != int.MAX_VALUE; } // 壁が設置されたノードかどうか private function isWall(node:Node):Boolean { return !node.passable; } // subjectノードからtestノードへ直進できるかどうか private function canGoStraightTo(subject:Node, test:Node):Boolean { return (main.nodes[subject.tileY][test.tileX].passable && main.nodes[test.tileY][subject.tileX].passable); } // nodeを保留ノードリストの適切な場所に挿入する private function insertToOpenNodes(node:Node):void { var insertIndex:int; var len:int = _openNodes.length; var nodeCost:Number = _nodeCost[node.tileY][node.tileX]; for (insertIndex = 0; insertIndex < len; insertIndex++) { var openNode:Node = _openNodes[insertIndex]; if (nodeCost > _nodeCost[openNode.tileY][openNode.tileX]) { break; } } _openNodes.splice(insertIndex, 0, node); } // nodeからこのゴールノードに到達することができる（経路が存在する）かどうか public function accessibleFrom(node:Node):Boolean { return _nodeCost[node.tileY][node.tileX] != int.MAX_VALUE; } } import flash.filters.BitmapFilter; import flash.filters.BlurFilter; import flash.geom.ColorTransform; import flash.geom.Point; class Parameter { // パーティクルの最大数 public static const PARTICLE_NUM:int = 1000; /// パーティクルの半径 public static const PARTICLE_RADIUS:Number = 4.0; // パーティクルの最大速度 public static const PARTICLE_MAXSPEED:Number = 7.5; // パーティクルの色（種類） public static const PARTICLE_COLORS:Array = [0x224488]; // パーティクルの軌跡の色の変化 public static const CANVAS_COLOR_TRANSFORM:ColorTransform = new ColorTransform(0.9, 0.92, 0.95); // パーティクルを描画するキャンバスに適用するフィルタ public static const CANVAS_FILTER:BitmapFilter = new BlurFilter(2, 2, 1); // パーティクルの出現間隔 public static const SPAWN_INTERVAL:int = 10; // 壁の色 public static const WALL_BASE_COLOR:uint = 0x202020; // （除去可能な）壁の枠線の色 public static const WALL_BORDER_COLOR:uint = 0x404040; private static const data:XML = <root> <walls> <wall x="0" y="0" rem="f"/> <wall x="2" y="0" rem="f"/> <wall x="4" y="0" rem="f"/> <wall x="6" y="0" rem="f"/> <wall x="8" y="0" 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