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bubble-chamber: resurrect from unmaintained.
authorJohn Benediktsson <mrjbq7@gmail.com>
Mon, 22 Jan 2018 05:53:27 +0000 (21:53 -0800)
committerJohn Benediktsson <mrjbq7@gmail.com>
Mon, 22 Jan 2018 05:53:27 +0000 (21:53 -0800)
15 files changed:
extra/bubble-chamber/bubble-chamber.factor [new file with mode: 0644]
extra/bubble-chamber/hadron-chamber/hadron-chamber.factor [new file with mode: 0644]
extra/bubble-chamber/hadron-chamber/tags.txt [new file with mode: 0644]
extra/bubble-chamber/large/large.factor [new file with mode: 0644]
extra/bubble-chamber/large/tags.txt [new file with mode: 0644]
extra/bubble-chamber/medium/medium.factor [new file with mode: 0644]
extra/bubble-chamber/medium/tags.txt [new file with mode: 0644]
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extra/bubble-chamber/original/tags.txt [new file with mode: 0644]
extra/bubble-chamber/quark-chamber/quark-chamber.factor [new file with mode: 0644]
extra/bubble-chamber/quark-chamber/tags.txt [new file with mode: 0644]
extra/bubble-chamber/small/small.factor [new file with mode: 0644]
extra/bubble-chamber/small/tags.txt [new file with mode: 0644]
extra/bubble-chamber/ten-hadrons/tags.txt [new file with mode: 0644]
extra/bubble-chamber/ten-hadrons/ten-hadrons.factor [new file with mode: 0644]

diff --git a/extra/bubble-chamber/bubble-chamber.factor b/extra/bubble-chamber/bubble-chamber.factor
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8e0509b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,492 @@
+USING: accessors arrays calendar colors colors.gray
+combinators.short-circuit frame-buffer kernel locals math
+math.constants math.functions math.libm math.order math.points
+math.ranges math.vectors namespaces processing.shapes random
+sequences threads ui ui.gadgets ui.gestures ;
+
+IN: bubble-chamber
+
+! This is a Factor implementation of an art piece by Jared Tarbell:
+!
+!   http://complexification.net/gallery/machines/bubblechamber/
+!
+! Jared's version is written in Processing (Java)
+
+: 2random ( a b -- num ) 2dup swap - 100 / <range> random ;
+
+: 1random ( b -- num ) 0 swap 2random ;
+
+: at-fraction ( seq fraction -- val ) over length 1 - * >integer swap nth ;
+
+: at-fraction-of ( fraction seq -- val ) swap at-fraction ;
+
+: mouse ( -- point ) hand-loc get ;
+
+: mouse-x ( -- x ) mouse first  ;
+: mouse-y ( -- y ) mouse second ;
+
+GENERIC: collide ( particle -- )
+GENERIC: move    ( particle -- )
+
+TUPLE: particle
+    bubble-chamber pos vel speed speed-d theta theta-d theta-dd myc mya ;
+
+: initialize-particle ( particle -- particle )
+
+  { 0 0 } >>pos
+  { 0 0 } >>vel
+
+  0 >>speed
+  0 >>speed-d
+  0 >>theta
+  0 >>theta-d
+  0 >>theta-dd
+
+  0 0 0 1 rgba boa >>myc
+  0 0 0 1 rgba boa >>mya ;
+
+: center ( particle -- point ) bubble-chamber>> size>> 2 v/n ;
+
+DEFER: collision-theta
+
+: move-by ( obj delta -- obj ) over pos>> v+ >>pos ;
+
+: theta-dd-small? ( par limit -- par ? ) [ dup theta-dd>> abs ] dip < ;
+
+: random-theta-dd  ( par a b -- par ) 2random >>theta-dd ;
+
+: turn ( particle -- particle )
+  dup
+    [ speed>> ] [ theta>> [ sin ] [ cos ] bi 2array ] bi n*v
+  >>vel ;
+
+: step-theta     ( p -- p ) [ ] [ theta>>   ] [ theta-d>>  ] tri + >>theta   ;
+: step-theta-d   ( p -- p ) [ ] [ theta-d>> ] [ theta-dd>> ] tri + >>theta-d ;
+: step-speed-sub ( p -- p ) [ ] [ speed>>   ] [ speed-d>>  ] tri - >>speed   ;
+: step-speed-mul ( p -- p ) [ ] [ speed>>   ] [ speed-d>>  ] tri * >>speed   ;
+
+:: out-of-bounds? ( PARTICLE -- ? )
+    PARTICLE pos>> first :> X
+    PARTICLE pos>> second :> Y
+    PARTICLE bubble-chamber>> size>> first :> WIDTH
+    PARTICLE bubble-chamber>> size>> second :> HEIGHT
+
+    WIDTH  neg :> LEFT
+    WIDTH  2 * :> RIGHT
+    HEIGHT neg :> BOTTOM
+    HEIGHT 2 * :> TOP
+
+    { [ X LEFT < ] [ X RIGHT > ] [ Y BOTTOM < ] [ Y TOP > ] } 0|| ;
+
+TUPLE: axion < particle ;
+
+: <axion> ( -- axion ) axion new initialize-particle ;
+
+M: axion collide
+
+  dup center          >>pos
+  2 pi *      1random >>theta
+  1.0   6.0   2random >>speed
+  0.998 1.000 2random >>speed-d
+  0                   >>theta-d
+  0                   >>theta-dd
+
+  [ 0.00001 theta-dd-small? ] [ -0.001 0.001 random-theta-dd ] while
+
+  drop ;
+
+: dy>alpha ( dy -- alpha ) neg 6 * 30 + 255.0 / ;
+
+! : axion-white ( dy -- dy ) dup 1 swap dy>alpha 2array stroke-color set ;
+! : axion-black ( dy -- dy ) dup 0 swap dy>alpha 2array stroke-color set ;
+
+: axion-white ( dy -- dy ) dup 1 swap dy>alpha gray boa stroke-color set ;
+: axion-black ( dy -- dy ) dup 0 swap dy>alpha gray boa stroke-color set ;
+
+: axion-point- ( particle dy -- particle ) [ dup pos>> ] dip v-y draw-point ;
+: axion-point+ ( particle dy -- particle ) [ dup pos>> ] dip v+y draw-point ;
+
+M: axion move
+
+  T{ gray f 0.06 0.59 } stroke-color set
+  dup pos>> draw-point
+
+  1 4 [a,b] [ axion-white axion-point- ] each
+  1 4 [a,b] [ axion-black axion-point+ ] each
+
+  dup vel>> move-by
+
+  turn
+
+  step-theta
+  step-theta-d
+  step-speed-mul
+
+  [ ] [ speed-d>> 0.9999 * ] bi >>speed-d
+
+  1000 random 996 >
+    [
+      dup speed>>   neg     >>speed
+      dup speed-d>> neg 2 + >>speed-d
+
+      100 random 30 > [ collide ] [ drop ] if
+    ]
+    [ drop ]
+  if ;
+
+TUPLE: hadron < particle ;
+
+: <hadron> ( -- hadron ) hadron new initialize-particle ;
+
+M: hadron collide
+
+  dup center          >>pos
+  2 pi *      1random >>theta
+  0.5   3.5   2random >>speed
+  0.996 1.001 2random >>speed-d
+  0                   >>theta-d
+  0                   >>theta-dd
+
+  [ 0.00001 theta-dd-small? ] [ -0.001 0.001 random-theta-dd ] while
+
+  0 1 0 1 rgba boa >>myc
+
+  drop ;
+
+M: hadron move
+
+  T{ gray f 1 0.11 } stroke-color set  dup pos>> 1 v-y draw-point
+  T{ gray f 0 0.11 } stroke-color set  dup pos>> 1 v+y draw-point
+
+  dup vel>> move-by
+
+  turn
+
+  step-theta
+  step-theta-d
+  step-speed-mul
+
+  1000 random 997 >
+    [
+      1.0     >>speed-d
+      0.00001 >>theta-dd
+
+      100 random 70 > [ dup collide ] when
+    ]
+  when
+
+  dup out-of-bounds? [ collide ] [ drop ] if ;
+
+CONSTANT: good-colors {
+    T{ rgba f 0.23 0.14 0.17 1 }
+    T{ rgba f 0.23 0.14 0.15 1 }
+    T{ rgba f 0.21 0.14 0.15 1 }
+    T{ rgba f 0.51 0.39 0.33 1 }
+    T{ rgba f 0.49 0.33 0.20 1 }
+    T{ rgba f 0.55 0.45 0.32 1 }
+    T{ rgba f 0.69 0.63 0.51 1 }
+    T{ rgba f 0.64 0.39 0.18 1 }
+    T{ rgba f 0.73 0.42 0.20 1 }
+    T{ rgba f 0.71 0.45 0.29 1 }
+    T{ rgba f 0.79 0.45 0.22 1 }
+    T{ rgba f 0.82 0.56 0.34 1 }
+    T{ rgba f 0.88 0.72 0.49 1 }
+    T{ rgba f 0.85 0.69 0.40 1 }
+    T{ rgba f 0.96 0.92 0.75 1 }
+    T{ rgba f 0.99 0.98 0.87 1 }
+    T{ rgba f 0.85 0.82 0.69 1 }
+    T{ rgba f 0.99 0.98 0.87 1 }
+    T{ rgba f 0.82 0.82 0.79 1 }
+    T{ rgba f 0.65 0.69 0.67 1 }
+    T{ rgba f 0.53 0.60 0.55 1 }
+    T{ rgba f 0.57 0.53 0.68 1 }
+    T{ rgba f 0.47 0.42 0.56 1 }
+}
+
+: anti-colors ( -- seq ) good-colors <reversed> ;
+
+: color-fraction ( particle -- particle fraction ) dup theta>> pi + 2 pi * / ;
+
+: set-good-color ( particle -- particle )
+    color-fraction dup 0 1 between?
+    [ good-colors at-fraction-of >>myc ] [ drop ] if ;
+
+: set-anti-color ( particle -- particle )
+    color-fraction dup 0 1 between?
+    [ anti-colors at-fraction-of >>mya ] [ drop ] if ;
+
+TUPLE: muon < particle ;
+
+: <muon> ( -- muon ) muon new initialize-particle ;
+
+M: muon collide
+
+  dup center           >>pos
+  2 32 [a,b] random    >>speed
+  0.0001 0.001 2random >>speed-d
+
+  dup collision-theta  -0.1 0.1 2random + >>theta
+  0                                    >>theta-d
+  0                                    >>theta-dd
+
+  [ 0.001 theta-dd-small? ] [ -0.1 0.1 random-theta-dd ] while
+
+  set-good-color
+  set-anti-color
+
+  drop ;
+
+M:: muon move ( MUON -- )
+
+    MUON bubble-chamber>> size>> first :> WIDTH
+
+    MUON
+
+    dup myc>> >rgba-components drop 0.16 <rgba> stroke-color set
+    dup pos>> draw-point
+
+    dup mya>> >rgba-components drop 0.16 <rgba> stroke-color set
+    dup pos>> first2 [ WIDTH swap - ] dip 2array draw-point
+
+    dup
+    [ speed>> ] [ theta>> [ sin ] [ cos ] bi 2array ] bi n*v
+    move-by
+
+    step-theta
+    step-theta-d
+    step-speed-sub
+
+    dup out-of-bounds? [ collide ] [ drop ] if ;
+
+TUPLE: quark < particle ;
+
+: <quark> ( -- quark ) quark new initialize-particle ;
+
+M: quark collide
+
+  dup center                             >>pos
+  dup collision-theta -0.11 0.11 2random +  >>theta
+  0.5 3.0 2random                        >>speed
+
+  0.996 1.001 2random                    >>speed-d
+  0                                      >>theta-d
+  0                                      >>theta-dd
+
+  [ 0.00001 theta-dd-small? ] [ -0.001 0.001 random-theta-dd ] while
+
+  drop ;
+
+M:: quark move ( QUARK -- )
+
+    QUARK bubble-chamber>> size>> first :> WIDTH
+
+    QUARK
+
+    dup myc>> >rgba-components drop 0.13 <rgba> stroke-color set
+    dup pos>> draw-point
+
+    dup pos>> first2 [ WIDTH swap - ] dip 2array draw-point
+
+    [ ] [ vel>> ] bi move-by
+
+    turn
+
+    step-theta
+    step-theta-d
+    step-speed-mul
+
+    1000 random 997 > [
+        dup speed>> neg    >>speed
+        2 over speed-d>> - >>speed-d
+    ] when
+
+    dup out-of-bounds? [ collide ] [ drop ] if ;
+
+TUPLE: bubble-chamber < frame-buffer
+  paused particles collision-theta size ;
+
+! : randomize-collision-theta ( bubble-chamber -- bubble-chamber )
+!     0  2 pi *  0.001  <range>  random >>collision-theta ;
+
+: randomize-collision-theta ( bubble-chamber -- bubble-chamber )
+    pi neg  pi  0.001 <range> random >>collision-theta ;
+
+: collision-theta ( particle -- theta ) bubble-chamber>> collision-theta>> ;
+
+M: bubble-chamber pref-dim* ( gadget -- dim ) size>> ;
+
+M: bubble-chamber ungraft* ( bubble-chamber -- ) t >>paused drop ;
+
+: iterate-particle ( particle -- ) move ;
+
+M:: bubble-chamber update-frame-buffer ( BUBBLE-CHAMBER -- )
+    BUBBLE-CHAMBER particles>> [ iterate-particle ] each ;
+
+: iterate-system ( bubble-chamber -- ) drop ;
+
+:: start-bubble-chamber-thread ( GADGET -- )
+    GADGET f >>paused drop [
+        [
+            GADGET paused>>
+            [ f ]
+            [ GADGET iterate-system GADGET relayout-1 1 milliseconds sleep t ]
+            if
+        ] loop
+    ] in-thread ;
+
+: <bubble-chamber> ( -- bubble-chamber )
+    bubble-chamber new
+    { 1000 1000 } >>size
+    randomize-collision-theta ;
+
+: bubble-chamber-window ( -- bubble-chamber )
+    <bubble-chamber>
+    dup start-bubble-chamber-thread
+    dup "Bubble Chamber" open-window ;
+
+:: add-particle ( BUBBLE-CHAMBER PARTICLE -- bubble-chamber )
+    PARTICLE BUBBLE-CHAMBER >>bubble-chamber drop
+    BUBBLE-CHAMBER [ PARTICLE suffix ] change-particles ;
+
+:: mouse->collision-theta ( BUBBLE-CHAMBER -- BUBBLE-CHAMBER )
+    mouse
+    BUBBLE-CHAMBER size>> 2 v/n
+    v-
+    first2
+    fatan2
+    BUBBLE-CHAMBER collision-theta<<
+    BUBBLE-CHAMBER ;
+
+:: mouse-pressed ( BUBBLE-CHAMBER -- )
+    BUBBLE-CHAMBER mouse->collision-theta drop
+
+    11 [
+        BUBBLE-CHAMBER particles>> [ hadron? ] filter random [ collide ] when*
+        BUBBLE-CHAMBER particles>> [ quark?  ] filter random [ collide ] when*
+        BUBBLE-CHAMBER particles>> [ muon?   ] filter random [ collide ] when*
+    ] times ;
+
+bubble-chamber H{
+    { T{ button-down } [ mouse-pressed ] }
+} set-gestures
+
+: collide-random-particle ( bubble-chamber -- bubble-chamber )
+    dup particles>> random collide ;
+
+: big-bang ( bubble-chamber -- bubble-chamber )
+    dup particles>> [ collide ] each ;
+
+: collide-one-of-each ( bubble-chamber -- bubble-chamber )
+    dup
+    particles>>
+    [ [ muon?   ] filter random collide ]
+    [ [ quark?  ] filter random collide ]
+    [ [ hadron? ] filter random collide ]
+    tri ;
+
+! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
+
+: ten-hadrons ( -- )
+    bubble-chamber-window
+    10 [ <hadron> add-particle ] times
+    drop ;
+
+: original ( -- )
+    bubble-chamber-window
+
+    1789 [ <muon>   add-particle ] times
+    1300 [ <quark>  add-particle ] times
+    1000 [ <hadron> add-particle ] times
+     111 [ <axion>  add-particle ] times
+
+    particles>>
+    [ [ muon?   ] filter random collide ]
+    [ [ quark?  ] filter random collide ]
+    [ [ hadron? ] filter random collide ]
+    tri ;
+
+: hadron-chamber ( -- )
+    bubble-chamber-window
+    1000 [ <hadron> add-particle ] times
+    big-bang
+    drop ;
+
+: quark-chamber ( -- )
+    bubble-chamber-window
+    100 [ <quark> add-particle ] times
+    big-bang
+    drop ;
+
+: small ( -- )
+    bubble-chamber new
+    { 200 200 } >>size
+    randomize-collision-theta
+    dup start-bubble-chamber-thread
+    dup "Bubble Chamber" open-window
+
+    42 [ <muon>   add-particle ] times
+    30 [ <quark>  add-particle ] times
+    21 [ <hadron> add-particle ] times
+     7 [ <axion>  add-particle ] times
+
+    collide-one-of-each
+    drop ;
+
+: medium ( -- )
+    bubble-chamber new
+    { 400 400 } >>size
+    randomize-collision-theta
+    dup start-bubble-chamber-thread
+    dup "Bubble Chamber" open-window
+
+    100 [ <muon>   add-particle ] times
+     81 [ <quark>  add-particle ] times
+     60 [ <hadron> add-particle ] times
+      9 [ <axion>  add-particle ] times
+
+    collide-one-of-each
+    drop ;
+
+: large ( -- )
+    bubble-chamber new
+    { 600 600 } >>size
+    randomize-collision-theta
+    dup start-bubble-chamber-thread
+    dup "Bubble Chamber" open-window
+
+    550 [ <muon>   add-particle ] times
+    339 [ <quark>  add-particle ] times
+    100 [ <hadron> add-particle ] times
+     11 [ <axion>  add-particle ] times
+
+    collide-one-of-each
+    drop ;
+
+: muon-chamber ( -- )
+    bubble-chamber-window
+    1000 [ <muon> add-particle ] times
+    dup particles>> [ collide randomize-collision-theta ] each
+    drop ;
+
+: original-big-bang ( -- )
+    <bubble-chamber>
+    { 1000 1000 } >>size
+    dup start-bubble-chamber-thread
+    dup "Bubble Chamber" open-window
+
+    1789 [ <muon>   add-particle ] times
+    1300 [ <quark>  add-particle ] times
+    1000 [ <hadron> add-particle ] times
+     111 [ <axion>  add-particle ] times
+
+    big-bang
+    drop ;
+
+: original-big-bang-variant ( -- )
+    bubble-chamber-window
+    1789 [ <muon>   add-particle ] times
+    1300 [ <quark>  add-particle ] times
+    1000 [ <hadron> add-particle ] times
+     111 [ <axion>  add-particle ] times
+    dup particles>> [ collide randomize-collision-theta ] each
+    drop ;
diff --git a/extra/bubble-chamber/hadron-chamber/hadron-chamber.factor b/extra/bubble-chamber/hadron-chamber/hadron-chamber.factor
new file mode 100644 (file)
index 0000000..092dd1e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,8 @@
+
+USING: ui bubble-chamber ;
+
+IN: bubble-chamber.hadron-chamber
+
+: main ( -- ) [ hadron-chamber ] with-ui ;
+
+MAIN: main
diff --git a/extra/bubble-chamber/hadron-chamber/tags.txt b/extra/bubble-chamber/hadron-chamber/tags.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..cb5fc20
--- /dev/null
@@ -0,0 +1 @@
+demos
diff --git a/extra/bubble-chamber/large/large.factor b/extra/bubble-chamber/large/large.factor
new file mode 100644 (file)
index 0000000..aef9d38
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,8 @@
+
+USING: ui bubble-chamber ;
+
+IN: bubble-chamber.large
+
+: main ( -- ) [ large ] with-ui ;
+
+MAIN: main
diff --git a/extra/bubble-chamber/large/tags.txt b/extra/bubble-chamber/large/tags.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..cb5fc20
--- /dev/null
@@ -0,0 +1 @@
+demos
diff --git a/extra/bubble-chamber/medium/medium.factor b/extra/bubble-chamber/medium/medium.factor
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a72ca1c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,8 @@
+
+USING: ui bubble-chamber ;
+
+IN: bubble-chamber.medium
+
+: main ( -- ) [ medium ] with-ui ;
+
+MAIN: main
diff --git a/extra/bubble-chamber/medium/tags.txt b/extra/bubble-chamber/medium/tags.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..cb5fc20
--- /dev/null
@@ -0,0 +1 @@
+demos
diff --git a/extra/bubble-chamber/original/original.factor b/extra/bubble-chamber/original/original.factor
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4940957
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,8 @@
+
+USING: ui bubble-chamber ;
+
+IN: bubble-chamber.original
+
+: main ( -- ) [ original ] with-ui ;
+
+MAIN: main
diff --git a/extra/bubble-chamber/original/tags.txt b/extra/bubble-chamber/original/tags.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..cb5fc20
--- /dev/null
@@ -0,0 +1 @@
+demos
diff --git a/extra/bubble-chamber/quark-chamber/quark-chamber.factor b/extra/bubble-chamber/quark-chamber/quark-chamber.factor
new file mode 100644 (file)
index 0000000..97aaebe
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,8 @@
+
+USING: ui bubble-chamber ;
+
+IN: bubble-chamber.quark-chamber
+
+: main ( -- ) [ quark-chamber ] with-ui ;
+
+MAIN: main
diff --git a/extra/bubble-chamber/quark-chamber/tags.txt b/extra/bubble-chamber/quark-chamber/tags.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..cb5fc20
--- /dev/null
@@ -0,0 +1 @@
+demos
diff --git a/extra/bubble-chamber/small/small.factor b/extra/bubble-chamber/small/small.factor
new file mode 100644 (file)
index 0000000..774a2bc
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,8 @@
+
+USING: ui bubble-chamber ;
+
+IN: bubble-chamber.small
+
+: main ( -- ) [ small ] with-ui ;
+
+MAIN: main
diff --git a/extra/bubble-chamber/small/tags.txt b/extra/bubble-chamber/small/tags.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..cb5fc20
--- /dev/null
@@ -0,0 +1 @@
+demos
diff --git a/extra/bubble-chamber/ten-hadrons/tags.txt b/extra/bubble-chamber/ten-hadrons/tags.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..cb5fc20
--- /dev/null
@@ -0,0 +1 @@
+demos
diff --git a/extra/bubble-chamber/ten-hadrons/ten-hadrons.factor b/extra/bubble-chamber/ten-hadrons/ten-hadrons.factor
new file mode 100644 (file)
index 0000000..7eb6673
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,8 @@
+
+USING: ui bubble-chamber ;
+
+IN: bubble-chamber.ten-hadrons
+
+: main ( -- ) [ ten-hadrons ] with-ui ;
+
+MAIN: main