commit 0d6474ded6c57ef49a0cfe55a503cf2e3be57545 Author: yanismebarki Date: Sat Jun 1 20:33:18 2024 +0200 depo final diff --git a/.classpath b/.classpath new file mode 100644 index 0000000..51a8bba --- /dev/null +++ b/.classpath @@ -0,0 +1,6 @@ + + + + + + diff --git a/.gitignore b/.gitignore new file mode 100644 index 0000000..ae3c172 --- /dev/null +++ b/.gitignore @@ -0,0 +1 @@ +/bin/ diff --git a/.project b/.project new file mode 100644 index 0000000..e9908d0 --- /dev/null +++ b/.project @@ -0,0 +1,17 @@ + + + oop_project_mebarki_laurent + + + + + + org.eclipse.jdt.core.javabuilder + + + + + + org.eclipse.jdt.core.javanature + + diff --git a/.settings/org.eclipse.core.resources.prefs b/.settings/org.eclipse.core.resources.prefs new file mode 100644 index 0000000..99f26c0 --- /dev/null +++ b/.settings/org.eclipse.core.resources.prefs @@ -0,0 +1,2 @@ +eclipse.preferences.version=1 +encoding/=UTF-8 diff --git a/.settings/org.eclipse.jdt.core.prefs b/.settings/org.eclipse.jdt.core.prefs new file mode 100644 index 0000000..af07d5f --- /dev/null +++ b/.settings/org.eclipse.jdt.core.prefs @@ -0,0 +1,12 @@ +eclipse.preferences.version=1 +org.eclipse.jdt.core.compiler.codegen.inlineJsrBytecode=enabled +org.eclipse.jdt.core.compiler.codegen.targetPlatform=1.8 +org.eclipse.jdt.core.compiler.codegen.unusedLocal=preserve +org.eclipse.jdt.core.compiler.compliance=1.8 +org.eclipse.jdt.core.compiler.debug.lineNumber=generate +org.eclipse.jdt.core.compiler.debug.localVariable=generate +org.eclipse.jdt.core.compiler.debug.sourceFile=generate +org.eclipse.jdt.core.compiler.problem.assertIdentifier=error +org.eclipse.jdt.core.compiler.problem.enumIdentifier=error +org.eclipse.jdt.core.compiler.release=enabled +org.eclipse.jdt.core.compiler.source=1.8 diff --git a/ReadMe/ReadMe.java b/ReadMe/ReadMe.java new file mode 100644 index 0000000..da7964a --- /dev/null +++ b/ReadMe/ReadMe.java @@ -0,0 +1,52 @@ +/* + * README of Game Of Life + * + * INTRODUCTION: + * + * This Java project is a Game of life. The simulation + * is controlled through a graphical user interface + * (GUI). There are 2 types of cells (alive: green blocks, + * dead: black blocks). They interract with each other according + * to the number of living or dead cell around. For a cell to stay alive, + * it need to have 2 or 3 neighbours. If it's less or more, it + * will die. If a dead cell has exctly 3 living neughbours, + * it will come to life. The simulation includes agents that + * interact based on predefined rules. + * + * + * USAGE: + * + * Use the GUI controls to interact with the simulation: + * - Start/Pause: Control the execution of the simulation. + * - Toggle Click: Toggle different actions when clicking on cells. + * - Toggle Borber: Toggle looping border for the grid. + * - Speed slider: Increases or decreases the delay between simulation steps. + * - Files load: You can load different types of files: + * . World: Already predifined worlds to test + * . Rules: You can set different types of rules that differe from Conway's rules + * . Agents: It's the state the cell is in (dead or alive) and that can make a + * pattern emerge. + * - Files saves: You can save new agents, files or rules. + * - Random fields: You can create a random world + * - Density slider: You can have a random field that is more dense when moving from + * left to right. + * + * STRUCTURE: + * + * The main components of the project are: + * - Simulator.java: This class implements the simulation logic, including grid + * management, agent behavior, and simulation control. + * - Agent.java: Represents different types of agent in the simulation. + * - Gride.java: Manages the grid structure used in the simulation. + * - Cell.java: Represents individual cells within the grid. + * - Sheep.java: It's an extention of the game. We can add either sheeps or wolves. + * a sheep needs a cell to survive and a wolf needs a sheep to survive. It can simulate the environment + * between animals and it can show if there are domination of certain species over others. + * + * ADDITIONAL NOTES: + * + * There are a lot of personnalization possible. It is possible to change the color of cells, it is + * also possible to extend the grid to have an infinite grid and the possibility to zoom in or out. + * It is possible to create variances, when changing rules (changing number of neighbours), agents + * or world. + */ diff --git a/examples/Agents/flock.csv b/examples/Agents/flock.csv new file mode 100644 index 0000000..4c685d8 --- /dev/null +++ b/examples/Agents/flock.csv @@ -0,0 +1 @@ +10,10;11,11;9,11;12,10 \ No newline at end of file diff --git a/examples/Rule/BlobRule.csv b/examples/Rule/BlobRule.csv new file mode 100644 index 0000000..51c9e8e --- /dev/null +++ b/examples/Rule/BlobRule.csv @@ -0,0 +1,2 @@ +1;3;5;8 +3;5;7; diff --git a/examples/Rule/ConwayRule.csv b/examples/Rule/ConwayRule.csv new file mode 100644 index 0000000..009a7ad --- /dev/null +++ b/examples/Rule/ConwayRule.csv @@ -0,0 +1,2 @@ +2;3 +3 \ No newline at end of file diff --git a/examples/World/backRake.csv b/examples/World/backRake.csv new file mode 100644 index 0000000..d339f80 --- /dev/null +++ b/examples/World/backRake.csv @@ -0,0 +1,100 @@ +0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0; 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+ mjf.setVisible(true); + } + +} diff --git a/src/backend/Agent.java b/src/backend/Agent.java new file mode 100644 index 0000000..8b11e23 --- /dev/null +++ b/src/backend/Agent.java @@ -0,0 +1,40 @@ +package backend; + +import java.awt.Color; +import java.util.ArrayList; + +public abstract class Agent { + protected int x; + protected int y; + protected Color color; + + protected Agent(int x, int y, Color color) { + this.x = x; + this.y = y; + this.color = color; + } + + public Color getDisplayColor() { + return color; + } + public int getX() { + return x; + } + public int getY() { + return y; + } + public boolean isInArea(int x, int y, int radius) { + int diffX = this.x-x; + int diffY = this.y-y; + int dist = (int) Math.floor(Math.sqrt(diffX*diffX+diffY*diffY)); + return dist neighbors, Simulator world); + + +} diff --git a/src/backend/Cell.java b/src/backend/Cell.java new file mode 100644 index 0000000..43bcd73 --- /dev/null +++ b/src/backend/Cell.java @@ -0,0 +1,23 @@ +package backend; + +// Class representing a cell in the grid +public class Cell { + // Attribute + private int value; // Value of the cell + + // Constructor + public Cell(int value) { + // Initializing value + this.value = value; + } + + // Method to get value of the cell + public int getValue() { + return value; + } + + // Method to set value of the cell + public void setValue(int value) { + this.value = value; + } +} diff --git a/src/backend/Gride.java b/src/backend/Gride.java new file mode 100644 index 0000000..3414152 --- /dev/null +++ b/src/backend/Gride.java @@ -0,0 +1,110 @@ +package backend; + +import java.util.ArrayList; + +// Class representing the grid +public class Gride { + // Attributes + private int height; // Height of the grid + private int width; // Width of the grid + private ArrayList> gride; // 2D array representing the grid + private Simulator simulator; // Simulation object + + // Constructor + public Gride(int height, int width, Simulator tempSimulator) { + // Initializing attributes + this.height = height; // Setting height + this.width = width; // Setting width + this.simulator = tempSimulator; // Setting simulator object + + // Creating grid + gride = new ArrayList<>(height); + + for (int i = 0; i < height; i++) { + this.gride.add(i, new ArrayList()); + for (int j = 0; j < width; j++) { + this.gride.get(i).add(new Cell(0)); // Initializing cells with value 0 + } + } + } + + // Method to get height of the grid + public int getheight() { + return this.height; + } + + // Method to get width of the grid + public int getwidth() { + return this.width; + } + + // Method to check if looping border is enabled + public boolean isLoopingBorder() { + return simulator.isLoopingBorder(); + } + + // Method to get cell at specified coordinates + public Cell getCell(int row,int column) { + return gride.get(row).get(column); + } + + // Method to set cell at specified coordinates + public void setCell(int row, int column, Cell cell){ + this.gride.get(row).set(column, cell); + } + + // Method to count surrounding cells + public int countAround(int row, int column) { + int count = 0; + boolean loopingBorder = isLoopingBorder(); + + for (int i = row - 1; i <= row + 1; i++) { + for (int j = column - 1; j <= column + 1; j++) { + if (i == row && j == column) { + continue; // Skipping current cell + } + + int x = i; + int y = j; + + if (loopingBorder) { + x = (x + width) % width; // Adjusting x-coordinate for looping border + y = (y + height) % height; // Adjusting y-coordinate for looping border + } else { + if (x < 0 || x >= width || y < 0 || y >= height) { + continue; // Skipping if outside grid boundaries + } + } + + count += this.getCell(x, y).getValue(); // Incrementing count based on cell value + } + } + + return count; // Returning total count + } + + // Method to create a random grid with specified density + public void setRandom(double density) { + for (int i = 0; i < height; i++) { + for (int j = 0; j < width; j++) { + double random = Math.random(); // Generating random number + if (random < density) { + gride.get(i).get(j).setValue(1); // Setting cell value to 1 if random number is less than density + } else { + gride.get(i).get(j).setValue(0); // Setting cell value to 0 otherwise + } + } + } + System.out.println("Created a random field"); + } + + // Method to print grid + public void serialPrint(){ + for (int i = 0; i < height; i++) { + System.out.print("\n"); + for (int j = 0; j < width; j++) { + System.out.print(this.getCell(i, j).getValue() +" "); // Printing cell values + } + } + } +} diff --git a/src/backend/Sheep.java b/src/backend/Sheep.java new file mode 100644 index 0000000..ece8a18 --- /dev/null +++ b/src/backend/Sheep.java @@ -0,0 +1,59 @@ +package backend; + +import java.awt.Color; +import java.util.ArrayList; +import java.util.Random; + +// example of basic animal. +// do not hesitate to make it more complex +// and DO add at least another species that interact with it +// for example wolves that eat Sheep +public class Sheep extends Agent { + + int hunger; + Random rand; + + Sheep(int x,int y){ + //first we call the constructor of the superClass(Animal) + //with the values we want. + // here we decide that a Sheep is initially white using this constructor + super(x,y,Color.white); + // we give our sheep a hunger value of zero at birth + hunger = 0; + //we initialize the random number generator we will use to move randomly + rand = new Random(); + } + + /** + * action of the animal + * it can interact with the cells or with other animals + * as you wish + */ + public boolean liveTurn(ArrayList neighbors, Simulator world) { + if(world.getCell(x, y)==1) { + world.setCell(x, y, 0); + } else { + hunger++; + } + this.moveRandom(); + return hunger>10; + } + + private void moveRandom() { + int direction = rand.nextInt(4); + if(direction == 0) { + x+=1; + } + if(direction == 1) { + y+=1; + } + if(direction == 2) { + x-=1; + } + if(direction == 3) { + y-=1; + } + } + + +} diff --git a/src/backend/Simulator.java b/src/backend/Simulator.java new file mode 100644 index 0000000..9587125 --- /dev/null +++ b/src/backend/Simulator.java @@ -0,0 +1,304 @@ +package backend; +import java.util.ArrayList; + +// Importing windowInterface for graphical user interface +import windowInterface.MyInterface; + +// Class for simulation +public class Simulator extends Thread { + + // Interface object + private MyInterface mjf; + + // Constants for grid dimensions and other parameters + private final int COL_NUM = 100; // Number of columns in the grid + private final int LINE_NUM = 100; // Number of raw in the grid + private final int LIFE_TYPE_NUM = 4; // Number of life types + private final int LIFE_AREA_RADIUS = 1; // Radius for life area + private final int ANIMAL_AREA_RADIUS = 2; // Radius for animal area + private ArrayList fieldSurviveValues; // Array for survival values + private ArrayList fieldBirthValues; // Array for birth values + + private ArrayList agents; // List of agents + + // Flags for simulation control + private boolean stopFlag; // Flag to stop simulation + private boolean pauseFlag; // Flag to pause simulation + private boolean loopingBorder; // Flag for looping border behavior + private boolean clickActionFlag; // Flag for click action + private int loopDelay = 150; // Delay between simulation steps + + // Additional attribute(s) + private double randomDensitySlider = 0.5; // Random density slider value + private int width; // Width of the grid + private int height; // Height of the grid + private Gride gride; // Grid object + + // Constructor + public Simulator(MyInterface mjfParam) { + // Initializing interface object and flags + mjf = mjfParam; // Interface object + stopFlag=false; // Initializing stop flag + pauseFlag=false; // Initializing pause flag + loopingBorder=false; // Initializing looping border flag + clickActionFlag=false; // Initializing click action flag + + agents = new ArrayList(); // Initializing agents list + fieldBirthValues = new ArrayList(); // Initializing birth values array + fieldSurviveValues = new ArrayList(); // Initializing survival values array + + this.width=COL_NUM; // Setting width of the grid + this.height=LINE_NUM; // Setting height of the grid + gride = new Gride(height, width, this); // Creating grid object + + // Initializing survival values array + for(int i =0; i<9; i++) { + fieldSurviveValues.add(i); + } + + } + + // Method to get width of the grid + public int getWidth() { + return this.width; + } + + // Method to get height of the grid + public int getHeight() { + return this.height; + } + + // Method to run the simulation + public void run() { + // Initializing step count + int stepCount=0; + System.out.println("Step Count: "+ stepCount); + // Running simulation until stop flag is set + while(!stopFlag) { + stepCount++; + makeStep(); + mjf.update(stepCount); // Updating interface + try { + Thread.sleep(loopDelay); + } catch (InterruptedException e) { + e.printStackTrace(); + } + // Pausing simulation if pause flag is set + while(pauseFlag && !stopFlag) { + try { + Thread.sleep(loopDelay); + } catch (InterruptedException e) { + e.printStackTrace(); + } + } + } + } + + // Method to perform one step of simulation + public void makeStep() { + // Iterating through agents + for(Agent agent : agents) { + ArrayList neighbors = + this.getNeighboringAnimals( + agent.getX(), + agent.getY(), + ANIMAL_AREA_RADIUS); + if(!agent.liveTurn( + neighbors, + this)) { + agents.remove(agent); + } + } + this.applyStep(); // Applying simulation step + } + + // Method to stop simulation + public void stopSimu() { + stopFlag=true; + } + + // Method to toggle pause + public void togglePause() { + pauseFlag = !pauseFlag; + } + + // Method to handle click on cell + public void clickCell(int x, int y) { + // Checking if click action flag is true + if (clickActionFlag == true) { + int currentCellValue = getCell(x, y); + int newCellValue = 0; + + // Toggling cell value + if (currentCellValue == 0) { + newCellValue = 1; + } else { + newCellValue = 0; + } + this.setCell(x, y, newCellValue); + } else { + return; + } + } + + // Method to get cell value + public int getCell(int x, int y) { + return this.gride.getCell(x,y).getValue(); + } + + // Method to get list of animals + public ArrayList getAnimals(){ + return agents; + } + + // Method to get neighboring animals + public ArrayList getNeighboringAnimals(int x, int y, int radius){ + ArrayList inArea = new ArrayList(); + for(int i=0;i getSaveState() { + return null; + } + + // Method to load save state + public void loadSaveState(ArrayList lines) { + if(lines.size()<=0) { + return; + } + String firstLine = lines.get(0); + String[] firstLineElements = firstLine.split(";"); + if(firstLineElements.length<=0) { + return; + } + for(int y =0; y getRule() { + return null; +} + +// Method to load rule +public void loadRule(ArrayList lines) { + if(lines.size()<=0) { + System.out.println("empty rule file"); + return; + } + + String surviveLine = lines.get(0); + String birthLine = lines.get(1); + String[] surviveElements = surviveLine.split(";"); + for(int x=0; x getAgentsSave() { + return null; +} + +// Method to load agents +public void loadAgents(ArrayList stringArray) { + +} + +/** + * Used by label in interface to show the active click action + * @return String representation of click action + */ +public String clickActionName() { + return ""; +} + +} diff --git a/src/windowInterface/JPanelDraw.java b/src/windowInterface/JPanelDraw.java new file mode 100644 index 0000000..a210363 --- /dev/null +++ b/src/windowInterface/JPanelDraw.java @@ -0,0 +1,94 @@ +package windowInterface; + +import java.awt.Color; +import java.awt.Graphics; +import java.awt.event.MouseAdapter; +import java.awt.event.MouseEvent; +import java.util.ArrayList; + +import javax.swing.JPanel; + +import backend.Agent; +import backend.Simulator; + +public class JPanelDraw extends JPanel { + + private static final long serialVersionUID = 1L; + private Simulator mySimu; + private MyInterface interfaceGlobal; + + public JPanelDraw(MyInterface itf) { + super(); + mySimu = null; + interfaceGlobal = itf; + addMouseListener(new MouseAdapter() { + public void mousePressed(MouseEvent me) { + // System.out.println(me); + if(mySimu == null) { + interfaceGlobal.instantiateSimu(); + } + int x = (me.getX()*mySimu.getWidth())/getWidth(); + int y = (me.getY()*mySimu.getHeight())/getHeight(); + mySimu.clickCell(x,y); + repaint(); + } + }); + } + + + public void setSimu(Simulator simu) { + mySimu = simu; + } + + @Override + protected void paintComponent(Graphics g) { + super.paintComponent(g); + this.setBackground(Color.black); + if (mySimu != null) { + // Draw Interface from state of simulator + float cellWidth = (float)this.getWidth()/(float)mySimu.getWidth(); + float cellHeight = (float)this.getHeight()/(float)mySimu.getHeight(); + g.setColor(Color.gray); + for(int x=0; x stringArray = new ArrayList(); + if (fileName.length()>0) { + try { + BufferedReader fileContent = new BufferedReader(new FileReader(fileName)); + String line = fileContent.readLine(); + while (line != null) { + stringArray.add(line); + line = fileContent.readLine(); + } + fileContent.close(); + } catch (Exception e) { + e.printStackTrace(); + } + if(mySimu != null) { + mySimu.stopSimu(); + this.eraseLabels(); + } + loadedSim.loadSaveState(stringArray); + mySimu = loadedSim; + panelDraw.setSimu(mySimu); + this.repaint(); + } + } + + public void clicLoadRuleFileButton() { + String fileName=SelectFile(); + ArrayList stringArray = new ArrayList(); + if (fileName.length()>0) { + try { + BufferedReader fileContent = new BufferedReader(new FileReader(fileName)); + String line = fileContent.readLine(); + while (line != null) { + stringArray.add(line); + line = fileContent.readLine(); + } + fileContent.close(); + } catch (Exception e) { + e.printStackTrace(); + } + mySimu.loadRule(stringArray); + this.repaint(); + } + } + + public void clicLoadAgentsFileButton() { + String fileName=SelectFile(); + ArrayList stringArray = new ArrayList(); + if (fileName.length()>0) { + try { + BufferedReader fileContent = new BufferedReader(new FileReader(fileName)); + String line = fileContent.readLine(); + while (line != null) { + stringArray.add(line); + line = fileContent.readLine(); + } + fileContent.close(); + } catch (Exception e) { + e.printStackTrace(); + } + mySimu.loadAgents(stringArray); + this.repaint(); + } + } + + + public void clicSaveToFileButton() { + String fileName=SelectFile(); + if (fileName.length()>0) { + ArrayList content = mySimu.getSaveState(); + String[] strArr = Arrays.copyOf(content.toArray(), content.toArray().length, String[].class); + writeFile(fileName, strArr); + } + } + + public void clicSaveRuleToFileButton() { + String fileName=SelectFile(); + if (fileName.length()>0) { + ArrayList content = mySimu.getRule(); + String[] strArr = Arrays.copyOf(content.toArray(), content.toArray().length, String[].class); + writeFile(fileName, strArr); + } + } + + public void clicSaveAgentsToFileButton() { + String fileName=SelectFile(); + if (fileName.length()>0) { + ArrayList content = mySimu.getAgentsSave(); + String[] strArr = Arrays.copyOf(content.toArray(), content.toArray().length, String[].class); + writeFile(fileName, strArr); + } + } + + + public String SelectFile() { + String s; + JFileChooser chooser = new JFileChooser(); + chooser.setCurrentDirectory(new java.io.File(".")); + chooser.setDialogTitle("Choose a file"); + chooser.setFileSelectionMode(JFileChooser.FILES_AND_DIRECTORIES); + chooser.setAcceptAllFileFilterUsed(true); + if (chooser.showOpenDialog(null) == JFileChooser.APPROVE_OPTION) { + s=chooser.getSelectedFile().toString(); + } else { + System.out.println("No Selection "); + s=""; + } + return s; + } + + public void writeFile(String fileName, String[] content) { + FileWriter csvWriter; + try { + csvWriter = new FileWriter(fileName); + for (String row : content) { + csvWriter.append(row); + csvWriter.append("\n"); + } + csvWriter.flush(); + csvWriter.close(); + } catch (IOException e) { + e.printStackTrace(); + } + } + + public void update (int stepCount) { + this.setStepBanner("Step : "+ stepCount); + this.repaint(); + } + + public void eraseLabels() { + this.setStepBanner("Step : X"); + this.setBorderBanner("border : X"); + this.setClickBanner("click : X"); + speedSlider.setValue(3); + } + +}