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551
552
|
#Condition simulation
#Foret à simuler
Nombre_ligne=100
Nombre_colonne=100
Densite=95
Vent=[100,100]
intensite=0
#Chance de mise à feux
chance_buis=30
chance_chêne=30
chance_cyprès=30
#Durée de vie
durée_de_vie_buis=3
durée_de_vie_chêne=3
durée_de_vie_cyprès=3
#taille fenetre simulation
largeur=700
hauteur=700
#bibliothéque utile
from random import *
from copy import *
import pygame
from math import *
from numpy import *
#def des vecteurs
def vecteur(A,B):
'''Crée un vecteur entre le point A et le point B'''
y=B[0]-A[0]
x=B[1]-A[1]
v=[x,-y]
return v
def norme(A):
x=A[0]
y=A[1]
n = (x**2+y**2)**0.5
return n
def produitscalaire(A,B):
'''Produit scalaire canonique'''
xA = A[0]
yA = A[1]
xB = B[0]
yB = B[1]
Ps = (xA*xB)+(yA*yB)
return Ps
def normalisation(Vecteur):
'''Rend un vecteur unitaire'''
normeV=norme(Vecteur)
X=Vecteur[0]/normeV
Y=Vecteur[1]/normeV
Vn=[X,Y]
return Vn
#Définition des classes
class arbre:
##Constructeur
def __init__(self,t,e,s):
self.etat=e
self.status=s
self.type=t
##Afficheur
def __repr__(self):
E=self.etat
S=self.status
T=self.type
if T==0:
if E==0 and S==0:
return 'Buis vivant'
elif E==0 and S>=1:
return 'Buis mort'
else:
return 'Buis en feu'
if T==1:
if E==0 and S==0:
return 'Chêne vivant'
elif E==0 and S>=1:
return 'Chêne mort'
else:
return 'Chêne en feu'
if T==2:
if E==0 and S==0:
return 'Cyprès vivant'
elif E==0 and S>=1:
return 'Cyprès mort'
else:
return 'Cyprès en feu'
if T==3:
if E==0 and S==0:
return 'Terre'
elif E==0 and S>=1:
return 'Terre'
else:
return 'Terre'
if T==4:
if E==0 and S==0:
return 'Terre(Buis)'
elif E==0 and S>=1:
return 'Terre(Buis)'
else:
return 'Terre(Buis)'
if T==5:
if E==0 and S==0:
return 'Terre(Chêne)'
elif E==0 and S>=1:
return 'Terre(Chêne)'
else:
return 'Terre(Chêne)'
if T==6:
if E==0 and S==0:
return 'Terre(Cyprès)'
elif E==0 and S>=1:
return 'Terre(Cyprès)'
else:
return 'Terre(Cyprès)'
#Initialisation
def Foret_vierge(n,p,x):
'''création Foret de taille n*p de densité x'''
F=[]
buis=arbre(0,0,0)
chene=arbre(1,0,0)
cypres=arbre(2,0,0)
terre=arbre(3,0,0)
for i in range(n):
F.append([])
for j in range(p):
k=randint(0,100)
if k<=x:
r=randint(0,2)
if r==0:
F[i].append(deepcopy(buis))
elif r==1:
F[i].append(deepcopy(chene))
elif r==2:
F[i].append(deepcopy(cypres))
else:
F[i].append(deepcopy(terre))
return array(F)
#def Foret_vierge_plus(n,p,.....)
def Foret_vierge_test(n,p):
'''création Foret simple(sans terre, un seul type d'arbre) pour tester le programme ( utile pour identifier les défauts)'''
F=[]
chene=arbre(1,0,0)
for i in range(n):
F.append([])
for j in range(p):
F[i].append(deepcopy(chene))
return array(F)
def Foret_ignit(F):
'''Mise à feux en un point aléatoire de la Foret'''
j=randint(0,len(F)-1)
i=randint(0,len(F[0])-1)
if F[j][i].etat == 0 and F[j][i].status== 0 and F[j][i].type<3:
F[j][i].etat=1
return F
else:
return Foret_ignit(F)
#Moteur simulation
def TreesWillBeOnFire(L,Vent,Intensite):
'''Fait passer la Foret d'une étape n à l'étape n+1'''
N=deepcopy(L) #notre nouvelle Foret
nl=len(L) # nombre ligne+1
nc=len(L[0]) # nombre colone+1
Vent=normalisation(Vent)
p=portee(Intensite)
for ligne in range(nl):
for colonne in range(nc):
if L[ligne][colonne].etat > 0 : #ne prend que les arbres en feu
N[ligne][colonne]=MAJ(L[ligne][colonne]) #met à jour la case en feux
for i in range(-1-p,2+p):
for j in range(-1-p,2+p):
if (i!=0 or j!=0) and existence(L,ligne+i,colonne+j,nl,nc) and N[ligne+i][colonne+j].etat==0 and N[ligne+i][colonne+j].status==0:
case = deepcopy(L[ligne+i][colonne+j])
Vecteur=[i,j]
N[ligne+i][colonne+j]=régle_vent(case,Vecteur,Vent,Intensite,p)
return N
#Annexe Moteur
def portee(Intensite):
'''Fait le lien entre l'intensité du vent et la portée maximale d'envoie de braise'''
if Intensite>=100:
return 10
else:
return int(Intensite*10/100)
def angle_vent(Intensite):
"""Fait le lien entre l'intensité du vent et le cones de propagation du feu"""
if Intensite>=100:
return 7*pi/8
else:
return Intensite*7*pi/(8*100)
def régle_vent(ab,Vecteur,Vent,Intensite,p):
'''régle de mise à feu d'un arbre vivant'''
if ab.etat == 0 and ab.status== 0 and ab.type < 3:
if Vent == [0,0] or Intensite==0:
return régle(ab,1)
else:
costheta=produitscalaire(normalisation(Vecteur),[-Vent[0],-Vent[1]])
alpha=angle_vent(Intensite)
if costheta<cos(alpha):
coeff=(1-(max(abs(Vecteur[0]),abs(Vecteur[1]))-1)/(p+1))**10
return régle(ab,coeff)
else:
return ab
return ab
def régle(ab,coeff):
'''chance qu'un arbre vivant prenne feu'''
if ab.etat == 0 and ab.status== 0 and ab.type < 3:
if ab.type == 0:
if randint(1,100)<=chance_buis*coeff:
ab.etat=1
elif ab.type == 1:
if randint(1,100)<=chance_chêne*coeff:
ab.etat=1
else:
if randint(1,100)<=chance_cyprès*coeff:
ab.etat=1
return ab
def MAJ(a):
'''met à jours le statut des arbres en feu'''
a.status=1+a.status
if a.status>durée_de_vie_buis and a.type==0:
a.etat=0
return a
elif a.status>durée_de_vie_chêne and a.type==1:
a.etat=0
return a
elif a.status>durée_de_vie_cyprès and a.type==2:
a.etat=0
return a
else:
return a
def existence(L,n,p,nc,nl):
'''étudie l'existence de la case étudié'''
if n>=0 and n<nl and p>=0 and p<nc:
return True
return False
def arbre_en_feu(L):
'''permet de savoir si la foret brule encore'''
for i in range(len(L)):
for j in range(len(L[0])):
if str(L[i][j])=='Buis en feu' or str(L[i][j])=='Chêne en feu' or str(L[i][j])=='Cyprès en feu':
return 1
return 0
#Simulation et statistique
def simulation(n,F,Vent,intensite):
''' Renvoie la foret aprés n étape'''
for i in range(n):
F=TreesWillBeOnFire(F,Vent,intensite)
return F
def simulation_total(F,Vent,intensite):
'''Renvoie la foret quand celle-ci ne brule plus'''
while arbre_en_feu(F) == 1:
F=TreesWillBeOnFire(F,Vent,intensite)
return F
def comptage(F,Vent,intensite):
'''Permet de connaitre le nombre d'arbre en vie ( de chaque type) à la fin d'une simulation Totale'''
L=[0,0,0,0]
F=simulation_total(F,Vent,intensite)
for i in range(len(F)):
for j in range(len(F[0])):
if F[i][j].etat == 0 and F[i][j].status== 0 and F[i][j].type<3 :
L[0]=L[0]+1
if F[i][j].type==0:
L[1]=L[1]+1
if F[i][j].type==1:
L[2]=L[2]+1
if F[i][j].type==2:
L[3]=L[3]+1
return L
def comptage_plus(F,n,Vent,intensite):
'''Permet de connaitre le % de survie des arbres'''
L=[]
C=[]
for i in range(n):
L.append(comptage(Foret_ignit(deepcopy(F)),Vent,intensite))
for i in range(len(L[0])):
T=0
for j in range(n):
T=T+L[j][i]
Pourcent=(T/n)/(len(F)*len(F[0]))
C.append(Pourcent)
return C
#Affichage
# Les couleurs.
NOIR=(0,0,0)
ROUGE=(189,35,13)
VERT_CLAIR=(51,84,11)
VERT=(35,57,7)
VERT_SAPIN=(18,31,4)
MARRON=(74,53,38)
# notre tableau entre 10 et 180
grille=Foret_vierge(Nombre_ligne,Nombre_colonne,Densite)
z=len(grille)
y=len(grille[0])
# Taille de la grille.
LARGEUR=int(largeur/z)
HAUTEUR=int(hauteur/z)
#Afficheur
def afficher(L):
grille=L
c=0
z=len(grille)
# Initialisation de pygame.
pygame.init()
# Taille de notre écran
Taille_fenetre=[largeur,hauteur]
screen=pygame.display.set_mode(Taille_fenetre)
# Titre de la fenêtre.
pygame.display.set_caption("Modélisation d'un feu de forêt")
# Fait des tour jusqu'à ce que l'on clique sur fermer.
done=False
# Vitesse d'affichage.
clock=pygame.time.Clock()
while not done:
for event in pygame.event.get(): # On fait quelque chose.
if event.type==pygame.QUIT: # Si on quitte.
done=True #Etape indiquant la fin, sortie de cette boucle.
if c==0:
while arbre_en_feu(grille)==1:
grille=TreesWillBeOnFire(grille,[-Vent[0],Vent[1]],intensite)
# -------- Programme Principal Loop -----------
screen.fill(NOIR)
# La grille
for ligne in range(z):
for colonne in range(y):
if str(grille[ligne][colonne])=='Buis vivant':
color=VERT_CLAIR
if str(grille[ligne][colonne])=='Chêne vivant':
color=VERT
if str(grille[ligne][colonne]) =='Cyprès vivant':
color=VERT_SAPIN
if str(grille[ligne][colonne])=='Buis en feu' or str(grille[ligne][colonne])=='Chêne en feu' or str(grille[ligne][colonne])=='Cyprès en feu':
color=ROUGE
if str(grille[ligne][colonne])=='Buis mort' or str(grille[ligne][colonne])=='Chêne mort' or str(grille[ligne][colonne])=='Cyprès mort':
color=NOIR
if str(grille[ligne][colonne])=='Terre':
color=MARRON
if str(grille[ligne][colonne])=='Terre(Buis)':
color=MARRON
if str(grille[ligne][colonne])=='Terre(Chêne)':
color=MARRON
if str(grille[ligne][colonne])=='Terre(Cyprès)':
color=MARRON
pygame.draw.rect(screen,color,[(LARGEUR)*colonne,(HAUTEUR)*ligne,LARGEUR,HAUTEUR])
# 60 fps max.
clock.tick(1)
# Mettre à jour l'écran avec ce que nous avons dessiné.
pygame.display.flip()
else:
# -------- Program Princip Loop -----------
screen.fill(NOIR)
# La grille
for ligne in range(z):
for colonne in range(y):
if str(grille[ligne][colonne])=='Buis vivant':
color=VERT_CLAIR
if str(grille[ligne][colonne])=='Chêne vivant':
color=VERT
if str(grille[ligne][colonne]) =='Cyprès vivant':
color=VERT_SAPIN
if str(grille[ligne][colonne])=='Buis en feu' or str(grille[ligne][colonne])=='Chêne en feu' or str(grille[ligne][colonne])=='Cyprès en feu':
color=ROUGE
if str(grille[ligne][colonne])=='Buis mort' or str(grille[ligne][colonne])=='Chêne mort' or str(grille[ligne][colonne])=='Cyprès mort':
color=NOIR
if str(grille[ligne][colonne])=='Terre':
color=MARRON
if str(grille[ligne][colonne])=='Terre(Buis)':
color=MARRON
if str(grille[ligne][colonne])=='Terre(Chêne)':
color=MARRON
if str(grille[ligne][colonne])=='Terre(Cyprès)':
color=MARRON
pygame.draw.rect(screen,color,[(LARGEUR)*colonne,(HAUTEUR)*ligne,LARGEUR,HAUTEUR])
# 60 fps max.
clock.tick(3)
# Mettre à jour l'écran avec ce que nous avons dessiné.
pygame.display.flip()
c=1
# initialisation de pygame.
pygame.init()
# Taille de notre écran.
Taille_fenetre=[largeur,hauteur]
screen=pygame.display.set_mode(Taille_fenetre)
# Titre de la fenêtre.
pygame.display.set_caption("Modélisation d'un feu de forêt")
# Fait des tour jusqu'à ce que l'on clique sur fermer.
done=False
# Vitesse d'affichage.
clock=pygame.time.Clock()
# -------- Program Principal Loop -----------
while not done:
for event in pygame.event.get(): # On fait quelque chose.
if event.type==pygame.QUIT: # Si on quitte.
done=True #Etape indiquant la fin, sortie de cette boucle.
afficher(grille)
elif event.type==pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
# Position du clic
pos = pygame.mouse.get_pos()
# Conversion coordonnées x/y à celle de la grille.
colonne=pos[0]//(LARGEUR)
ligne=pos[1]//(HAUTEUR)
# Emplacement égal à un.
if str(grille[ligne][colonne])=='Buis vivant':
grille[ligne][colonne]=arbre(0,1,1)
elif str(grille[ligne][colonne])=='Chêne vivant':
grille[ligne][colonne]=arbre(1,1,1)
elif str(grille[ligne][colonne])=='Cyprès vivant':
grille[ligne][colonne]=arbre(2,1,1)
elif str(grille[ligne][colonne])=='Buis en feu':
grille[ligne][colonne]=arbre(0,0,1)
elif str(grille[ligne][colonne])=='Chêne en feu':
grille[ligne][colonne]=arbre(1,0,1)
elif str(grille[ligne][colonne])=='Cyprès en feu':
grille[ligne][colonne]=arbre(2,0,1)
elif str(grille[ligne][colonne])=='Buis mort':
grille[ligne][colonne]=arbre(4,0,0)
elif str(grille[ligne][colonne])=='Chêne mort':
grille[ligne][colonne]=arbre(5,0,0)
elif str(grille[ligne][colonne])=='Cyprès mort':
grille[ligne][colonne]=arbre(6,0,0)
elif str(grille[ligne][colonne])=='Terre(Buis)':
grille[ligne][colonne]=arbre(0,0,0)
elif str(grille[ligne][colonne])=='Terre(Chêne)':
grille[ligne][colonne]=arbre(1,0,0)
elif str(grille[ligne][colonne])=='Terre(Cyprès)':
grille[ligne][colonne]=arbre(2,0,0)
# Fond de l'écran.
screen.fill(NOIR)
# La grille.
for ligne in range(z):
for colonne in range(y):
if str(grille[ligne][colonne])=='Buis vivant':
color=VERT_CLAIR
if str(grille[ligne][colonne])=='Chêne vivant':
color=VERT
if str(grille[ligne][colonne])=='Cyprès vivant':
color=VERT_SAPIN
if str(grille[ligne][colonne])=='Buis en feu' or str(grille[ligne][colonne])=='Chêne en feu' or str(grille[ligne][colonne])=='Cyprès en feu':
color=ROUGE
if str(grille[ligne][colonne])=='Buis mort' or str(grille[ligne][colonne])=='Chêne mort' or str(grille[ligne][colonne])=='Cyprès mort':
color=NOIR
if str(grille[ligne][colonne])=='Terre':
color=MARRON
if str(grille[ligne][colonne])=='Terre(Buis)':
color=MARRON
if str(grille[ligne][colonne])=='Terre(Chêne)':
color=MARRON
if str(grille[ligne][colonne])=='Terre(Cyprès)':
color=MARRON
pygame.draw.rect(screen,color,[(LARGEUR)*colonne,(HAUTEUR)*ligne,LARGEUR,HAUTEUR])
# 60 fps max.
clock.tick(60)
# Mettre à jour l'écran avec ce que nous avons dessiné.
pygame.display.flip()
# Ralenti obligatoire, sans cette ligne le programme sera 'suspendu'.
# Fin.
pygame.quit() |
Complexité lourde(automate cellulaire)
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