// ■マンデルブロー集合(Mandelbrot set）の描画
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// CST: 計算開始実数部, CED: 計算終了実数部
// DST: 計算開始虚数部, DED: 計算終了虚数部
// SC: スケール, DT: 計算ステップ数
// XST, YST: 表示画面中央位置の画面XY座標
// （修練も発散も検出できなかった場所は黒で表示する）
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// �@右ボタンダブルクリックで配色タイプを変更します。
// �A左ボタンダブルクリックで拡大します。
// �B左ボタンドラッギングで上下または左右に動きます。
//   (斜めには動きませんので、上下/左右の組み合わせで移動して下さい)
// �C右ボタンドラッギングで縮小します。
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#include "myWin.h"
#define swap(type, x,y) do{type t;t=x;x=y;y=t;}while(0)
// LOOPを大きくすると絵が緻密になるが、速度が遅くなる。
#define LOOP 1024
// 初期値は以下のように設定しよう。
double CST = -2     , CED = 2      , DST = -2;
//double CST = -1.1125, CED = -1.1075, DST = -0.25;
//double CST = -1.115 , CED = -1.105 , DST = -0.25;
//double CST = -1.3   , CED = -0.9   , DST = -0.5;
//double CST = -1     , CED = -0.9   , DST = 0.2;
//double CST = 0      , CED = 0.002  , DST = 0.636;
//double CST = -0.9995, CED = -0.9990, DST = 0.2870;
//double CST = -0.9995, CED = -0.9994, DST = 0.2870;
double DED, DT, SC, XST, YST;
int curX,curY;

int exID[]={0x000077, 0x0000AA, 0x0000FF, 0x0077FF, 0x00FFFF, 0x77FFFF};//発散したときの色
int cnID[]={0x770000, 0xAA0000, 0xFF0000, 0xFF7700, 0xFFFF00, 0xFFFF77};//収斂したときの色
int cType=1;
static HDC hbuf; static HBITMAP hBM;
int Iter(double C, double D){// 複素数の繰り返し演算による発散回数の設定
	double A=0, B=0, AA, BB, DA, DB;
	for(int i=1; i<LOOP; i++){
		AA=A; BB=B;	A = AA * AA - BB * BB + C; B = 2 * AA * BB + D;
		if((A * A + B * B) >= 4) return (i%256); // 発散判定(発散したとき正の数)
		DA = A - AA; DB  = B - BB;         // 収斂判定(収斂したとき負の数)
		if((DA * DA + DB * DB) < 0.00001) return -(i %256);
	}
	return 0;// 収斂も発散もしないとき振動状態
}
void initBitMap(HWND hw){// ビットマップ作成とメモリデバイスコンテキスト作成
	HDC hdc=GetDC(hw); hBM=CreateCompatibleBitmap(hdc,1000,1000);
	hbuf=CreateCompatibleDC(hdc);SelectObject(hbuf,hBM);
	SelectObject(hbuf,GetStockObject(NULL_PEN));
	PatBlt(hbuf,0,0,1000,1000,WHITENESS);
	ReleaseDC(hw, hdc);
}
int setColor(int ID){
	if(ID==0)return 0;
	else if(ID<0){
		ID=-ID;
		if(ID<64)return RGB(0,ID*4, 0);
		if(ID<128)return RGB(ID*4-256, 255, 0);
		if(ID<192)return RGB(255,767-ID*4, 0);
	    return RGB(255,ID*4-768,0);
	}
	if(ID<64)return RGB(0,ID*4, 255);
	if(ID<128)return RGB(ID*4-256, 255,255);
	if(ID<192)return RGB(255,767-ID*4, 255);
	return RGB(255,ID*4-768,255);

}
void Mandelbrot(){
	if(CST>CED) swap(double, CST,CED);
	double DR=CED-CST; SC = 400/DR;DED = DST + DR; DT = 1.0 / SC;
	XST=240-SC*(CST+CED)/2; YST=230+SC*(DST+DED)/2;
	for(double C=CST ; C<=CED; C+=DT) for(double D=DST;D<=DED; D+=DT){
		int ID=Iter(C,D),CL;
		if(cType==0) CL=(ID==0)? 0:(ID>0 ? exID[ID % 6]: cnID[(-ID) % 6]);
		else if(cType==1)         CL=setColor(ID%256);
		else                      CL=(abs(ID)%4096)*(4096/LOOP)-1;
		int XP = (int)(XST + C * SC+0.5), YP=(int)(YST - D * SC+0.5);
		SetPixel(hbuf,XP,YP,CL);
	}
}
void procCreate(HWND hw, WPARAM wp, LPARAM lp){
	SetWindowText(hw,TEXT("マンデルブロ集合(Mandelbrot Set)"));
	MoveWindow(hw,0,0,500,500,true);
	initBitMap(hw);Mandelbrot();
	InvalidateRect(hw,NULL,FALSE);
}
void procLButtonDown(HWND hw, WPARAM wp, LPARAM lp){
	curX=LOWORD(lp); curY=HIWORD(lp);
}
void procLButtonUp(HWND hw, WPARAM wp, LPARAM lp){
	int x=LOWORD(lp), y=HIWORD(lp), XX=x-curX, YY=y-curY;
	if(abs(XX)<5 && abs(YY)<5) return;
	if(abs(XX)> abs(YY)) {
		double DC = (CED-CST);
		if(XX<0) CST+=DC*0.1;
		else     CST-=DC*0.1;
		CED=CST+DC;
	}
	else{
		double DD = (DED-DST);
		if(YY<0) DST-=DD*0.1;
		else     DST+=DD*0.1;
	}
	Mandelbrot();
	InvalidateRect(hw,NULL,FALSE);
}
void procLButtonDblClk(HWND hw, WPARAM wp, LPARAM lp){
	int x=LOWORD(lp), y=HIWORD(lp);
	double c=(double)(x-XST)/SC, d=(double)(YST-y)/SC;
	CST=(c+CST*4)/5; CED=(c+CED*4)/5; DST=(d+DST*4)/5;
	Mandelbrot();
	InvalidateRect(hw,NULL,FALSE);
}
void procRButtonDblClk(HWND hw, WPARAM wp, LPARAM lp){
	cType=cType++;if(cType>2)cType=0; 
	Mandelbrot();
	InvalidateRect(hw,NULL,FALSE);
}
void procRButtonDown(HWND hw, WPARAM wp, LPARAM lp){
	curX=LOWORD(lp); curY=HIWORD(lp);
}
void procRButtonUp(HWND hw, WPARAM wp, LPARAM lp){
	int x=LOWORD(lp), y=HIWORD(lp), XX=x-curX, YY=y-curY;
	if(abs(XX)<5 && abs(YY)<5) return;
	double DC = (CED-CST);
	CST -= DC*0.1; CED += DC*0.1; DST -= DC*0.1;
	Mandelbrot();
	InvalidateRect(hw,NULL,FALSE);

}


void procPaint(HWND hw, WPARAM wp, LPARAM lp){// ビットマップを画面に表示
	PAINTSTRUCT ps; HDC hdc=BeginPaint(hw, &ps);
	BitBlt(hdc,0,0,1000,1000,hbuf,0,0,SRCCOPY);
	EndPaint(hw,&ps);
}
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hw, UINT msg, WPARAM wp, LPARAM lp){
	switch(msg){
	case WM_DESTROY : PostQuitMessage(0)    ; return 0;
	case WM_CREATE  : procCreate(hw,wp,lp)  ; return 0;
	case WM_PAINT   : procPaint (hw, wp, lp); return 0;
	case WM_LBUTTONDOWN : procLButtonDown (hw, wp, lp); return 0;
	case WM_LBUTTONUP : procLButtonUp (hw, wp, lp); return 0;
	case WM_RBUTTONDOWN : procRButtonDown (hw, wp, lp); return 0;
	case WM_RBUTTONUP : procRButtonUp (hw, wp, lp); return 0;
	case WM_LBUTTONDBLCLK : procLButtonDblClk (hw, wp, lp); return 0;
	case WM_RBUTTONDBLCLK : procRButtonDblClk (hw, wp, lp); return 0;
	}
	return DefWindowProc(hw, msg, wp, lp);
}