work with mark: cellular automata

another thing i played around with while at UoW was cellular automata. here's a simple one-dimensional CA class for supercollider... external link


and here is some more sc code i wrote to come to grips with CA...

/*cellular automata /redFrik*/
(
        var w, u, width= 400, height= 300, cellWidth= 1, cellHeight= 1;
        w= Window("ca - 1", Rect(128, 64, width, height), false);
        u= UserView(w, Rect(0, 0, width, height));
        u.background= Color.white;
        u.drawFunc= {
                var pat, dict, rule, ruleRand, y= 0;
               
                /*
                rule30= 30.asBinaryDigits;              // [0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0];
                rule90= 90.asBinaryDigits;              // [0, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0];
                rule110= 110.asBinaryDigits;            // [0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0];
                rule250= 250.asBinaryDigits;            // [1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 0];
                rule254= 254.asBinaryDigits;            // [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0];
                */

                /*-- select rule here --*/
                //rule= 256.rand.postln;
                //rule= 90;
                rule= 30;
               
                pat= 0.dup((width/cellWidth).round);
                pat.put((pat.size/2).round, 1);
                dict= ();
                8.do{|i| dict.put(i.asBinaryDigits(3).join.asSymbol, rule.asBinaryDigits[7-i])};
               
                //--render
                Pen.fillColor= Color.black;
                while({y*cellHeight<height}, {
                        pat.do{|c, x|
                                if(c==1, {
                                        Pen.addRect(Rect(x*cellWidth, y*cellHeight, cellWidth, cellHeight));
                                });
                        };
                        pat= [0]++pat.slide(3, 1).clump(3).collect{|c|
                                dict.at(c.join.asSymbol);
                        }++[0];
                        y= y+1;
                });
                Pen.fill;
        };
        w.front;
)




more interesting than these simple examples are of course things like game-of-life.


here's one implementation for sc...

//game of life /redFrik
(
        var envir, copy, neighbours, preset, rule, wrap;
        var w, u, width= 200, height= 200, rows= 50, cols= 50, cellWidth, cellHeight;
        w= Window("ca - 2 pen", Rect(128, 64, width, height), false);
        u= UserView(w, Rect(0, 0, width, height));
        u.background= Color.white;
        cellWidth= width/cols;
        cellHeight= height/rows;
        wrap= true;                     //if borderless envir
        /*-- select rule here --*/
        //rule= #[[], [3]];
        //rule= #[[5, 6, 7, 8], [3, 5, 6, 7, 8]];
        //rule= #[[], [2]];                                             //rule "/2" seeds
        //rule= #[[], [2, 3, 4]];
        //rule= #[[1, 2, 3, 4, 5], [3]];
        //rule= #[[1, 2, 5], [3, 6]];
        //rule= #[[1, 3, 5, 7], [1, 3, 5, 7]];
        //rule= #[[1, 3, 5, 8], [3, 5, 7]];
        rule= #[[2, 3], [3]];                                           //rule "23/3" conway's life
        //rule= #[[2, 3], [3, 6]];                                      //rule "23/36" highlife
        //rule= #[[2, 3, 5, 6, 7, 8], [3, 6, 7, 8]];
        //rule= #[[2, 3, 5, 6, 7, 8], [3, 7, 8]];
        //rule= #[[2, 3, 8], [3, 5, 7]];
        //rule= #[[2, 4, 5], [3]];
        //rule= #[[2, 4, 5], [3, 6, 8]];
        //rule= #[[3, 4], [3, 4]];
        //rule= #[[3, 4, 6, 7, 8], [3, 6, 7, 8]];               //rule "34578/3678" day&night
        //rule= #[[4, 5, 6, 7], [3, 5, 6, 7, 8]];
        //rule= #[[4, 5, 6], [3, 5, 6, 7, 8]];
        //rule= #[[4, 5, 6, 7, 8], [3]];
        //rule= #[[5], [3, 4, 6]];
        neighbours= #[[-1, -1], [0, -1], [1, -1], [-1, 0], [1, 0], [-1, 1], [0, 1], [1, 1]];
        envir= Array2D(rows, cols);
        copy= Array2D(rows, cols);
        cols.do{|x| rows.do{|y| envir.put(x, y, 0)}};
        /*-- select preset here --*/
        //preset= #[[0, 0], [1, 0], [0, 1], [1, 1]]+(cols/2); //block
        //preset= #[[0, 0], [1, 0], [2, 0]]+(cols/2); //blinker
        //preset= #[[0, 0], [1, 0], [2, 0], [1, 1], [2, 1], [3, 1]]+(cols/2); //toad
        //preset= #[[1, 0], [0, 1], [0, 2], [1, 2], [2, 2]]+(cols/2); //glider
        //preset= #[[0, 0], [1, 0], [2, 0], [3, 0], [0, 1], [4, 1], [0, 2], [1, 3], [4, 3]]+(cols/2); //lwss
        //preset= #[[1, 0], [5, 0], [6, 0], [7, 0], [0, 1], [1, 1], [6, 2]]+(cols/2); //diehard
        //preset= #[[0, 0], [1, 0], [4, 0], [5, 0], [6, 0], [3, 1], [1, 2]]+(cols/2); //acorn
        preset= #[[12, 0], [13, 0], [11, 1], [15, 1], [10, 2], [16, 2], [24, 2], [0, 3], [1, 3], [10, 3], [14, 3], [16, 3], [17, 3], [22, 3], [24, 3], [0, 4], [1, 4], [10, 4], [16, 4], [20, 4], [21, 4], [11, 5], [15, 5], [20, 5], [21, 5], [34, 5], [35, 5], [12, 6], [13, 6], [20, 6], [21, 6], [34, 6], [35, 6], [22, 7], [24, 7], [24, 8]]+(cols/4); //gosper glider gun
        //preset= #[[0, 0], [2, 0], [2, 1], [4, 2], [4, 3], [6, 3], [4, 4], [6, 4], [7, 4], [6, 5]]+(cols/2); //infinite1
        //preset= #[[0, 0], [2, 0], [4, 0], [1, 1], [2, 1], [4, 1], [3, 2], [4, 2], [0, 3], [0, 4], [1, 4], [2, 4], [4, 4]]+(cols/2); //infinite2
        //preset= #[[0, 0], [1, 0], [2, 0], [3, 0], [4, 0], [5, 0], [6, 0], [7, 0], [9, 0], [10, 0], [11, 0], [12, 0], [13, 0], [17, 0], [18, 0], [19, 0], [26, 0], [27, 0], [28, 0], [29, 0], [30, 0], [31, 0], [32, 0], [34, 0], [35, 0], [36, 0], [37, 0], [38, 0]]+(cols/4); //infinite3
        //preset= Array.fill(cols*rows, {[cols.rand, rows.rand]});
        preset.do{|point| envir.put(point[0], point[1], 1)};
        i= 0;
        u.drawFunc= {
                i= i+1;
                Pen.fillColor= Color.black;
                cols.do{|x|
                        rows.do{|y|
                                if(envir.at(x, y)==1, {
                                        Pen.addRect(Rect(x*cellWidth, height-(y*cellHeight), cellWidth, cellHeight));
                                });
                        };
                };
                Pen.fill;
                cols.do{|x|
                        rows.do{|y|
                                var sum= 0;
                                neighbours.do{|point|
                                        var nX= x+point[0];
                                        var nY= y+point[1];
                                        if(wrap, {
                                                sum= sum+envir.at(nX%cols, nY%rows); //no borders
                                        }, {
                                                if((nX>=0)&&(nY>=0)&&(nX<cols)&&(nY<rows), {sum= sum+envir.at(nX, nY)}); //borders
                                        });
                                };
                                if(rule[1].includes(sum), {     //borne
                                        copy.put(x, y, 1);
                                }, {
                                        if(rule[0].includes(sum), {     //lives on
                                                copy.put(x, y, envir.at(x, y));
                                        }, {    //dies
                                                copy.put(x, y, 0);
                                        });
                                });
                        };
                };
                envir= copy.deepCopy;
        };
        Routine({while{w.isClosed.not} {u.refresh; i.postln; (1/20).wait}}).play(AppClock);
        w.front;
)