细胞增长 · 原理与代码

每个细胞长大后一分为二，两个子细胞沿随机方向分开，体积各占一半（半径 ÷ √2）。

运行逻辑

访问 `/generative/cellgrow` 时，DemoHost 按 registry 的 `mod: 'kit-generative'` 懒加载 `demos/kits/kit-generative.js`，调用 `mount(host, { variant: 'cellgrow' })`。 mount 把 variant 解析为家族 `cellgrow`，`withControls` 生成控件面板（6 个预设 + 参数滑块）。 `createCanvasStage` 创建 `<canvas>`（HiDPI 上限 2×、ResizeObserver 自适应）和右侧信息面板。家族的 `build(S)` 初始化本 demo 的状态并返回每帧回调。每个 `requestAnimationFrame`：读取控件值，按速度缩放模拟时钟（dt 上限 50 ms），执行帧回调绘制；返回的读数写入信息面板。改变参数：颜色/速度/大小等即时生效，需要重建的参数触发重新挂载；离开页面时取消 rAF、移除监听并释放资源。

运行环境

Canvas 2D: 2D 画布绘图; requestAnimationFrame: 与屏幕刷新同步的动画循环; ResizeObserver: 画布随容器尺寸自适应; Pointer Events: 鼠标/触摸/触控笔统一事件; devicePixelRatio: HiDPI 清晰渲染（上限 2×） · react 18.3.1, react-router-dom 6.30.6, vite 5.4.21

引入的组件与依赖

react 18.3.1

引入的组件函数

withControls — 把演示包进统一控制面板（预设按钮、参数滑块、重置），参数变化时热更新或重挂载; paramsFromSpec — 把 spec（颜色/速度/大小/数量/额外参数）转换成控制面板参数定义; createCanvasStage — 共享 Canvas 2D 舞台：画布 + 信息面板、HiDPI、单一 rAF 循环、指针状态、自动演示指针; hueOf — 取颜色的色相（0–360°）; clamp — 把数值限制在区间内; TAU — 常量 2π; fmt — 数字格式化（固定小数位）; F — 公式块 HTML; S.clear — 用背景色清屏（可半透明做拖尾）; S.onFrame — 注册每帧回调，返回值进入信息面板读数; ctx.beginPath() — 开始一条新路径; ctx.arc() — 画圆弧/圆（圆心、半径、起止角）; ctx.fill() — 填充当前路径; ctx.stroke() — 描边当前路径; ctx.moveTo() — 移动画笔起点（不画线）; ctx.arcTo() — 用切线画圆角弧; ctx.closePath() — 闭合当前子路径; ctx.fillRect() — 填充矩形; ctx.drawImage() — 把图像/离屏画布绘制到画布上; ctx.save() — 保存当前绘图状态（变换、样式、裁剪）; ctx.rect() — 向路径添加矩形; ctx.clip() — 用当前路径设置裁剪区域; ctx.restore() — 恢复之前保存的绘图状态

本 demo 代码

frontend/src/demos/kits/kit-generative.js: FAM.cellgrow (L476-L496)

代码解释

L476-496: 调用工厂函数 `gFam()` 生成本 demo 的完整定义（spec + doc + build），传入下面这些配置。 L476-476: 标题（信息面板与控件面板显示）：「细胞分裂」。 L476-476: 「大小」类滑块的范围与默认值：细胞半径。 L476-476: 「数量」类滑块的范围与默认值：最多代数。 L477-477: 本 demo 专属的额外滑块/开关：菌落数。 L477-477: 默认主色。 L477-477: 数量参数的说明文字。 L477-477: 预设按钮：名称 → 参数覆盖值（5 个：少代、多代、单菌落、多菌落、大细胞）。 L478-478: 「说明」正文。 L478-478: 「公式」主公式。 L478-478: 第二条公式。 L479-496: 每帧绘制函数：用 Canvas 2D 的 `beginPath`, `arc`, `fill`, `stroke` 绘制；数学计算用到 `Math.round`, `Math.min`, `Math.floor`, `Math.sin`, `Math.max`, `Math.cos` …；返回读数 `mode`, `cell` 给信息面板。

原理

第 g 代细胞数 = 2^g 子细胞半径 = 母细胞半径 / √2（面积守恒）细胞分裂：每个细胞长大后一分为二，两个子细胞沿随机方向分开，体积各占一半（半径 ÷ √2）。每个菌落经历「1 → 2 → 4 → …」的分裂，然后淡出并重新开始。指针附近的细胞会被轻轻推开。生成艺术 = 用简单的数学规则 + 随机数/噪声，让电脑自己「画」出图案；改变参数就是改变规则。

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