خلاصه

توضیحGreatStellatedDodecahedron.jpg	English: Great stellated dodecahedron, rendered with POVRay   این دیاگرام یا سند با POV-Ray ساخته شده است.
منبع	اثر شخصی
پدیدآور	User Cyp

این تصویر (یا تمام تصاویر این مقاله یا رده) بااینکه شامل داده‌های غیرعکس‌برداری‌شده هستند، در قالب (فرمت) جی‌پی‌ئی‌جی/JPEG بارگذاری شده‌اند، اما، آن(ها) شامل اطلاعاتی می‌باشد که می‌توانست با کارایی مناسبتری و دقیقتر در قالب پی‌ان‌جی/PNG یااس‌وی‌جی/SVG ذخیره شود. درصورت امکان، لطفاً نسخه PNG یا SVG این تصویر را بدون آسیب‌های حاصل از فشرده سازی با استفاده از منبعی غیر-JPEG (یا با حذف آسیب‌ها از تصویر کنونی) بارگذاری کنید، سپس، لطفاً نسخهٔ جی‌پی‌ئی‌جی را با {{Superseded|NewImage.ext}} برچسپ بزنید و این پرچسپ را حذف کنید، برای کسب اطلاعات بیشتر {{BadJPEG}} را ببینید.

اجازه‌نامه

من، صاحب حقوق قانونی این اثر، به این وسیله این اثر را تحث اجازه‌نامه‌های ذیل منتشر می‌کنم:

اجازهٔ کپی، پخش و/یا تغییر این سند تحت شرایط مجوز مستندات آزاد گنو، نسخهٔ ۱٫۲ یا هر نسخهٔ بعدتری که توسط بنیاد نرم‌افزار آزاد منتشر شده؛ بدون بخش‌های ناوردا (نامتغیر)، متون روی جلد، و متون پشت جلد، اعطا می‌شود. یک کپی از مجوز در بخشی تحت عنوان مجوز مستندات آزاد گنو ضمیمه شده است.http://www.gnu.org/copyleft/fdl.htmlGFDLGNU Free Documentation Licensetruetrue

	این پرونده با اجازه‌نامهٔ کریتیو کامانز Attribution-Share Alike 3.0 سازگار نشده منتشر شده است.
	شما اجازه دارید: برای به اشتراک گذاشتن – برای کپی، توزیع و انتقال اثر تلفیق کردن – برای انطباق اثر تحت شرایط زیر: انتساب – شما باید اعتبار مربوطه را به دست آورید، پیوندی به مجوز ارائه دهید و نشان دهید که آیا تغییرات ایجاد شده‌اند یا خیر. شما ممکن است این کار را به هر روش منطقی انجام دهید، اما نه به هر شیوه‌ای که پیشنهاد می‌کند که مجوزدهنده از شما یا استفاده‌تان حمایت کند. انتشار مشابه – اگر این اثر را تلفیق یا تبدیل می‌کنید، یا بر پایه‌ آن اثری دیگر خلق می‌کنید، می‌‌بایست مشارکت‌های خود را تحت مجوز یکسان یا مشابه با ا اصل آن توزیع کنید.
	این برچسب مجوز به‌عنوان بخشی از روزآمدسازی مجوز GFDL، به این پرونده افزوده شد.http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/CC BY-SA 3.0Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0truetrue

این پرونده با اجازه‌نامهٔ کریتیو کامانز Attribution-Share Alike 2.5 عمومی، 2.0 عمومی و 1.0 عمومی منتشر شده است.

شما اجازه دارید:

• برای به اشتراک گذاشتن – برای کپی، توزیع و انتقال اثر
• تلفیق کردن – برای انطباق اثر

تحت شرایط زیر:

• انتساب – شما باید اعتبار مربوطه را به دست آورید، پیوندی به مجوز ارائه دهید و نشان دهید که آیا تغییرات ایجاد شده‌اند یا خیر. شما ممکن است این کار را به هر روش منطقی انجام دهید، اما نه به هر شیوه‌ای که پیشنهاد می‌کند که مجوزدهنده از شما یا استفاده‌تان حمایت کند.
• انتشار مشابه – اگر این اثر را تلفیق یا تبدیل می‌کنید، یا بر پایه‌ آن اثری دیگر خلق می‌کنید، می‌‌بایست مشارکت‌های خود را تحت مجوز یکسان یا مشابه با ا اصل آن توزیع کنید.

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

می‌توانید مجوز دلخواه خود را برگزینید.

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;
}