５．確率的L-system

この節では、成長過程においていくつかのパターンを確率的に選択しながら成長していくシステムを作ります。

まず、「確率３分の１」をどのように発生させるかですが、このようなときは「乱数」を用います。CindyScriptでは、乱数を発生する関数がいくつか用意されています。ここでは randomint() という関数を用いるのがよいでしょう。

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p=randomint(3)

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とすると、０，１，２の３つの数がランダムに発生してpの値となります。３つの数字のどれかなので、それぞれの数になる確率が３分の１になるのです。この「乱数発生」についてのスクリプトの作り方は、「乱数の発生」というページに少し詳しく書きました。

さて、３つのジェネレータを用意しましょう。それにはリストを用います。

   generatorlist=[[["F","F[+F]F[-F]F"]],[["F","F[+F]F"]],[["F","F[-F]F"]]]; 

少しややこしいですが、括弧の数に注意してください。１つのジェネレータはリストで変換規則を記述したものです。

Ｆ→Ｆ［＋Ｆ］Ｆ［−Ｆ］Ｆ

という変換規則は [["F","F[+F]F[-F]F"]] です。ジェネレータの変換規則は複数個をリストにして記述できますので、１つだけなら、１つだけの要素からなるリストということで、括弧は２つになるのです。これらのジェネレータを３つリストにしたのが上の generatorlist です。

さて、この中から、乱数でどれかを選びます。randomint(3) で０，１，２の乱数ができるので、これに1を足してpとします。

p=randomint(3)+1

一般化するには、length() 関数を用いて、リストの個数を数えます。

   len=length(generatorlist);

p=randomint(len)+1

リストのp番目を取り出すには、アンダーバーを使います。

s=replace(s,generatorlist_p);

とすれば、generatorlist の中からp番目の要素(変換規則)をとり出して、文字列sをその変換規則で置き換えます。

この作業をする関数を次のように定義して、Initializationスロットに追加します。

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// initiator と generatorlist から乱数でコマンド列を作成する

makecomprob(n):=(

  workstr=initiator;

  len=length(generatorlist);

  repeat(n,

    p=randomint(len)+1;

    workstr=replace(workstr,generatorlist_p);

  );

);

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こうしてできたコマンド列sを、tree( ) 関数で表示します。 

「５．樹を描く」で作ったスクリプトの Draw スロットの内容を書き換えて実行してみましょう。

一つ描いたあと少し移動するには、直接亀を少しだけ動かします。たとえば、

・最初に上を向く

・木を1本描く

・横に向きを戻して、少し進む

という動作をまとめて何回か繰り返します。次の図では6回繰り返しています。