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DFT Simétrica em OpenGL

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/*
 *Cálculo da DFT simétrica e exibição gráfica utilizando OpenGL
 *
 *Rodrigo Borges de Oliveira
 */
#include<windows.h>
#include<GL/glut.h>
#include <iostream>
#include <math.h>
#include <complex>
#include <fstream>
#include<string>
#define FS 8000
#define N 8
using namespace std;
void Texto(void *fonte,char *str){
 while(*str)
 glutBitmapCharacter(GLUT_BITMAP_TIMES_ROMAN_10,*str++);
}
void DesenhaReal(){
 double maior, real[N], x;
 char* buffer = new char[30];
 char valor[30];
 ifstream ler;
 ler.open("XmReal.txt");
 for(int m = 0; m<N; m++){
 ler >> real[m];
 //cout << real[m] << endl;
 if(m!=0){
 if(real[m]>real[m-1]){
 maior = real[m];
 }
 }
 }
 ler.close();
 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //Limpa o buffer padrão toda vez que chamar a função Desenha.
 glMatrixMode(GL_PROJECTION); //Fazer uma projeção para fixar a visualização. Manterá o aspecto ao redimensionar a tela.
 glLoadIdentity(); //Carregar projeção(PROJECTION)
 gluOrtho2D(-1,FS/1000+2,-(maior+1.2),maior+1.2); //Desenhar a linha dentro de um espaço definido. -3 à esquerda, 3 à direita, -3 embaixo, 3 em cima.
 glMatrixMode(GL_MODELVIEW); //Visualização do tipo modelo
 glLoadIdentity(); //Carregar o modelo(MODELVIEW)
 glColor3f(0.5,0.5,0.5);
 //X e Y
 glBegin(GL_LINES);
 glVertex2f(0,0);
 glVertex2f(FS/1000+1,0);
 glVertex2f(0,-(maior+0.7));
 glVertex2f(0,maior+0.7);
 glEnd();
 //Flecha no final de x e y
 glBegin(GL_TRIANGLES);
 //Flecha em x
 glVertex2f(FS/1000+1,0.05);
 glVertex2f(FS/1000+1.05,0);
 glVertex2f(FS/1000+1,-0.05);
 glEnd();
 glBegin(GL_TRIANGLES);
 //Flecha em y
 glVertex2f(-0.05,maior+0.7);
 glVertex2f(0,maior+0.75);
 glVertex2f(0.05,maior+0.7);
 glEnd();
 //Texto X(m)
 glColor3f(0,0,0);
 glRasterPos2f(0.1,maior+0.7);
 Texto(GLUT_BITMAP_TIMES_ROMAN_10,"X(m)");
 //Texto KHz
 glColor3f(0,0,0);
 glRasterPos2f(FS/1000+1,0.1);
 Texto(GLUT_BITMAP_TIMES_ROMAN_10,"KHz");
 for(int i=0; i<N; i++){
 glColor3f(0,0,0); // Cor da linha
 glPointSize(2.5); //Tamanho do ponto
 x = (i*FS/N); //Resposta em Hz
 x = x/1000; //Transformar em KHz
 glBegin(GL_LINES); //Solicitar a geração de uma imagem. Como parâmetro, desenhar uma linha.
 glVertex2f(x,0); //Desenhar a linha do ponto i no eixo x, e 0 no eixo y.
 glVertex2f(x,real[i]); //Até o ponto i no eixo x, e real[i] no eixo y.
 glEnd(); //Encerrar
 glBegin(GL_POINTS);
 glVertex2f(x,real[i]);
 glEnd();
 //Valores em y
 glColor3f(0,0,0);
 glRasterPos2f(-.7,real[i]);
 sprintf(buffer,"%.10g", real[i] );
 sprintf(valor,buffer);
 Texto(GLUT_BITMAP_TIMES_ROMAN_10,valor);
 //Valores em x
 glColor3f(0,0,0);
 if(real[i]>=0){
 glRasterPos2f(x,-0.5);
 }
 else{
 glRasterPos2f(x,0.5);
 }
 sprintf(buffer,"%.10g", x);
 sprintf(valor,buffer);
 Texto(GLUT_BITMAP_TIMES_ROMAN_10,valor);
 glFlush(); //Carregar no Buffer
 }
}
void DesenhaImag(){
 double maior, imag[N], x;
 char* buffer = new char[30];
 char valor[30];
 ifstream ler;
 ler.open("XmImag.txt");
 for(int m = 0; m<N; m++){
 ler >> imag[m];
 //cout << imag[m] << endl;
 if(m!=0){
 if(imag[m]>imag[m-1]){
 maior = imag[m];
 }
 }
 }
 ler.close();
 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //Limpa o buffer padrão toda vez que chamar a função Desenha.
 glMatrixMode(GL_PROJECTION); //Fazer uma projeção para fixar a visualização. Manterá o aspecto ao redimensionar a tela.
 glLoadIdentity(); //Carregar projeção(PROJECTION)
 gluOrtho2D(-1,FS/1000+2,-(maior+1.2),maior+1.2); //Desenhar a linha dentro de um espaço definido. -3 à esquerda, 3 à direita, -3 embaixo, 3 em cima.
 glMatrixMode(GL_MODELVIEW); //Visualização do tipo modelo
 glLoadIdentity(); //Carregar o modelo(MODELVIEW)
 glColor3f(0.5,0.5,0.5);
 //X e Y
 glBegin(GL_LINES);
 glVertex2f(0,0);
 glVertex2f(FS/1000+1,0);
 glVertex2f(0,-(maior+0.7));
 glVertex2f(0,maior+0.7);
 glEnd();
 //Flecha no final de x e y
 glBegin(GL_TRIANGLES);
 //Flecha em x
 glVertex2f(FS/1000+1,0.05);
 glVertex2f(FS/1000+1.05,0);
 glVertex2f(FS/1000+1,-0.05);
 glEnd();
 glBegin(GL_TRIANGLES);
 //Flecha em y
 glVertex2f(-0.05,maior+0.7);
 glVertex2f(0,maior+0.75);
 glVertex2f(0.05,maior+0.7);
 glEnd();
 //Texto X(m)
 glColor3f(0,0,0);
 glRasterPos2f(0.1,maior+0.7);
 Texto(GLUT_BITMAP_TIMES_ROMAN_10,"X(m)");
 //Texto KHz
 glColor3f(0,0,0);
 glRasterPos2f(FS/1000+1,0.1);
 Texto(GLUT_BITMAP_TIMES_ROMAN_10,"KHz");
 for(int i=0; i<N; i++){
 glColor3f(0,0,0); // Cor da linha
 glPointSize(2.5); //Tamanho do ponto
 x = (i*FS/N); //Resposta em Hz
 x = x/1000; //Transformar em KHz
 glBegin(GL_LINES); //Solicitar a geração de uma imagem. Como parâmetro, desenhar uma linha.
 glVertex2f(x,0); //Desenhar a linha do ponto i no eixo x, e 0 no eixo y.
 glVertex2f(x,imag[i]); //Até o ponto i no eixo x, e real[i] no eixo y.
 glEnd(); //Encerrar
 glBegin(GL_POINTS);
 glVertex2f(x,imag[i]);
 glEnd();
 //Valores em y
 glColor3f(0,0,0);
 glRasterPos2f(-.7,imag[i]);
 sprintf(buffer,"%.10g", imag[i] );
 sprintf(valor,buffer);
 Texto(GLUT_BITMAP_TIMES_ROMAN_10,valor);
 //Valores em x
 glColor3f(0,0,0);
 if(imag[i]>=0){
 glRasterPos2f(x,-0.5);
 }
 else{
 glRasterPos2f(x,0.5);
 }
 sprintf(buffer,"%.10g", x);
 sprintf(valor,buffer);
 Texto(GLUT_BITMAP_TIMES_ROMAN_10,valor);
 glFlush(); //Carregar no Buffer
 }
}
void DesenhaMag(){
 double maior, mag[N], x;
 char* buffer = new char[30];
 char valor[30];
 ifstream ler;
 ler.open("XmMag.txt");
 for(int m = 0; m<N; m++){
 ler >> mag[m];
 //cout << mag[m] << endl;
 if(m!=0){
 if(mag[m]>mag[m-1]){
 maior = mag[m];
 }
 }
 }
 ler.close();
 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //Limpa o buffer padrão toda vez que chamar a função Desenha.
 glMatrixMode(GL_PROJECTION); //Fazer uma projeção para fixar a visualização. Manterá o aspecto ao redimensionar a tela.
 glLoadIdentity(); //Carregar projeção(PROJECTION)
 gluOrtho2D(-1,FS/1000+2,-(maior+1.2),maior+1.2); //Desenhar a linha dentro de um espaço definido. -3 à esquerda, 3 à direita, -3 embaixo, 3 em cima.
 glMatrixMode(GL_MODELVIEW); //Visualização do tipo modelo
 glLoadIdentity(); //Carregar o modelo(MODELVIEW)
 glColor3f(0.5,0.5,0.5);
 //X e Y
 glBegin(GL_LINES);
 glVertex2f(0,0);
 glVertex2f(FS/1000+1,0);
 glVertex2f(0,-(maior+0.7));
 glVertex2f(0,maior+0.7);
 glEnd();
 //Flecha no final de x e y
 glBegin(GL_TRIANGLES);
 //Flecha em x
 glVertex2f(FS/1000+1,0.05);
 glVertex2f(FS/1000+1.05,0);
 glVertex2f(FS/1000+1,-0.05);
 glEnd();
 glBegin(GL_TRIANGLES);
 //Flecha em y
 glVertex2f(-0.05,maior+0.7);
 glVertex2f(0,maior+0.75);
 glVertex2f(0.05,maior+0.7);
 glEnd();
 //Texto X(m)
 glColor3f(0,0,0);
 glRasterPos2f(0.1,maior+0.7);
 Texto(GLUT_BITMAP_TIMES_ROMAN_10,"X(m)");
 //Texto KHz
 glColor3f(0,0,0);
 glRasterPos2f(FS/1000+1,0.1);
 Texto(GLUT_BITMAP_TIMES_ROMAN_10,"KHz");
for(int i=0; i<N; i++){
 glColor3f(0,0,0); // Cor da linha
 glPointSize(2.5); //Tamanho do ponto
 x = (i*FS/N); //Resposta em Hz
 x = x/1000; //Transformar em KHz
 glBegin(GL_LINES); //Solicitar a geração de uma imagem. Como parâmetro, desenhar uma linha.
 glVertex2f(x,0); //Desenhar a linha do ponto i no eixo x, e 0 no eixo y.
 glVertex2f(x,mag[i]); //Até o ponto i no eixo x, e real[i] no eixo y.
 glEnd(); //Encerrar
 glBegin(GL_POINTS);
 glVertex2f(x,mag[i]);
 glEnd();
 //Valores em y
 glColor3f(0,0,0);
 glRasterPos2f(-.7,mag[i]);
 sprintf(buffer,"%.10g", mag[i]);
 sprintf(valor,buffer);
 Texto(GLUT_BITMAP_TIMES_ROMAN_10,valor);
 //Valores em x
 glColor3f(0,0,0);
 if(mag[i]>=0){
 glRasterPos2f(x,-0.5);
 }
 else{
 glRasterPos2f(x,0.5);
 }
 sprintf(buffer,"%.10g", x);
 sprintf(valor,buffer);
 Texto(GLUT_BITMAP_TIMES_ROMAN_10,valor);
 glFlush(); //Carregar no Buffer
 }
}
void DesenhaFase(){
 double maior, fase[N], x;
 char* buffer = new char[30];
 char valor[30];
 ifstream ler;
 ler.open("XmFase.txt");
 for(int m = 0; m<N; m++){
 ler >> fase[m];
 //cout << fase[m] << endl;
 if(m!=0){
 if(fase[m]>fase[m-1]){
 maior = fase[m];
 }
 }
 }
 ler.close();
 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //Limpa o buffer padrão toda vez que chamar a função Desenha.
 glMatrixMode(GL_PROJECTION); //Fazer uma projeção para fixar a visualização. Manterá o aspecto ao redimensionar a tela.
 glLoadIdentity(); //Carregar projeção(PROJECTION)
 gluOrtho2D(-1,FS/1000+2,-(maior+5),maior+5); //Desenhar a linha dentro de um espaço definido. -3 à esquerda, 3 à direita, -3 embaixo, 3 em cima.
 glMatrixMode(GL_MODELVIEW); //Visualização do tipo modelo
 glLoadIdentity(); //Carregar o modelo(MODELVIEW)
 glColor3f(0.5,0.5,0.5);
 //X e Y
 glBegin(GL_LINES);
 glVertex2f(0,0);
 glVertex2f(FS/1000+1,0);
 glVertex2f(0,-(maior+0.7));
 glVertex2f(0,maior+0.7);
 glEnd();
 //Flecha no final de x e y
 glBegin(GL_TRIANGLES);
 //Flecha em x
 glVertex2f(FS/1000+1,0.05);
 glVertex2f(FS/1000+1.05,0);
 glVertex2f(FS/1000+1,-0.05);
 glEnd();
 glBegin(GL_TRIANGLES);
 //Flecha em y
 glVertex2f(-0.07,maior+0.7);
 glVertex2f(0,maior+0.75);
 glVertex2f(0.07,maior+0.7);
 glEnd();
 //Texto X(m)
 glColor3f(0,0,0);
 glRasterPos2f(0.1,maior+0.7);
 Texto(GLUT_BITMAP_TIMES_ROMAN_10,"X(m)");
 //Texto KHz
 glColor3f(0,0,0);
 glRasterPos2f(FS/1000+1,0.1);
 Texto(GLUT_BITMAP_TIMES_ROMAN_10,"KHz");
 for(int i=0; i<N; i++){
 glColor3f(0,0,0); // Cor da linha
 glPointSize(2.5); //Tamanho do ponto
 x = (i*FS/N); //Resposta em Hz
 x = x/1000; //Transformar em KHz
 glBegin(GL_LINES); //Solicitar a geração de uma imagem. Como parâmetro, desenhar uma linha.
 glVertex2f(x,0); //Desenhar a linha do ponto i no eixo x, e 0 no eixo y.
 glVertex2f(x,fase[i]); //Até o ponto i no eixo x, e real[i] no eixo y.
 glEnd(); //Encerrar
 glBegin(GL_POINTS);
 glVertex2f(x,fase[i]);
 glEnd();
 //Valores em y
 glColor3f(0,0,0);
 glRasterPos2f(-.7,fase[i]);
 sprintf(buffer,"%.10g", fase[i]);
 sprintf(valor,buffer);
 Texto(GLUT_BITMAP_TIMES_ROMAN_10,valor);
 //Valores em x
 glColor3f(0,0,0);
 if(fase[i]>=0){
 glRasterPos2f(x,-1.5);
 }
 else{
 glRasterPos2f(x,1.5);
 }
 sprintf(buffer,"%.10g", x);
 sprintf(valor,buffer);
 Texto(GLUT_BITMAP_TIMES_ROMAN_10,valor);
 glFlush(); //Carregar no Buffer
 }
}
void Calcula(){
 //Cálculo e gravação da DFT
 ofstream gravarXn, gravarXmReal, gravarXmImag, gravarXmMag, gravarXmFase;
	//ifstream ler;
	double xn = 0, ts = (double) 1/FS, real[N] = {0}, imag[N] = {0};
	gravarXn.open("xn.txt");
	gravarXmReal.open("XmReal.txt");
	gravarXmImag.open("XmImag.txt");
	gravarXmMag.open("XmMag.txt");
	gravarXmFase.open("XmFase.txt");
	/*for (int n = 0; n < N; n++){
		xn = sin(2*M_PI*1000*n*ts) + 0.5*sin(2*M_PI*2000*n*ts+3*M_PI/4);
		//cout << "x(" << n << ") = " << xn << endl;
		gravarXn << xn << endl;
	}*/
	for (int m = 0; m < N/2 + 1; m++){
 	//ler.open("xn.txt");
		for (int n = 0; n < N; n++){
			//ler >> xn;
 	//cout << xn << endl;
 	xn = sin(2*M_PI*1000*n*ts) + 0.5*sin(2*M_PI*2000*n*ts+3*M_PI/4);
			real[m] = real[m] + xn*cos(2*M_PI*n*m/N);
			imag[m] = imag[m] - xn*sin(2*M_PI*n*m/N);
		}
		//ler.close();
		//Quatro casas decimais
		real[m] = real[m] * 10000;
		real[m] = (int)real[m];
		real[m] = real[m] / 10000;
		imag[m] = imag[m] * 10000;
		imag[m] = (int)imag[m];
		imag[m] = imag[m] / 10000;
		if(m != 0){
			real[N-m] = real[m];
			imag[N-m] = -imag[m];
		}
	}
	for(int m = 0; m < N; m++){
		complex<double> ret (real[m],imag[m]);
		//cout << "X(" << m << ") = " << real[m] << " + j" << imag[m] << " = ";
		gravarXmReal << real[m] << endl;
		gravarXmImag << imag[m] << endl;
		//cout << round(abs(ret)) << " |" << arg(ret)*180/M_PI << endl;
		gravarXmMag << round(abs(ret))<< endl;
		gravarXmFase << arg(ret)*180/M_PI << endl;
	}
	gravarXn.close();
	gravarXmReal.close();
	gravarXmImag.close();
	gravarXmMag.close();
	gravarXmFase.close();
	//Fim do cálculo e gravação da DFT
}
int main(void){
 Calcula();
 //Retangular - Real
 glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB); //single, apenas um buffer. RGB, cores.
 glutInitWindowSize(800,400); //Tamanho da janela
 glutInitWindowPosition(0,0); //Posição inicial da janela
 glutCreateWindow("DFT - OpenGL - Retangular (Real)"); //Criar a janela e definir o título dela.
 glutDisplayFunc(DesenhaReal); //Chama a função Desenha, toda vez que houver uma interação com a tela.
 glClearColor(1,1,1,0); //Cor de fundo da tela, Red - 1, Green - 1, Blue - 1, Alpha - 0
 //Retangular - Imagem
 glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB); //single, apenas um buffer. RGB, cores.
 glutInitWindowSize(800,400); //Tamanho da janela
 glutInitWindowPosition(500,0); //Posição inicial da janela
 glutCreateWindow("DFT - OpenGL - Retangular (Imagem)"); //Criar a janela e definir o título dela.
 glutDisplayFunc(DesenhaImag); //Chama a função Desenha, toda vez que houver uma interação com a tela.
 glClearColor(1,1,1,0); //Cor de fundo da tela, Red - 1, Green - 1, Blue - 1, Alpha - 0
 //Polar - Magnitude
 glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB); //single, apenas um buffer. RGB, cores.
 glutInitWindowSize(800,400); //Tamanho da janela
 glutInitWindowPosition(0,384); //Posição inicial da janela
 glutCreateWindow("DFT - OpenGL - Polar (Magnitude)"); //Criar a janela e definir o título dela.
 glutDisplayFunc(DesenhaMag); //Chama a função Desenha, toda vez que houver uma interação com a tela.
 glClearColor(1,1,1,0); //Cor de fundo da tela, Red - 1, Green - 1, Blue - 1, Alpha - 0
 //Polar - Fase
 glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB); //single, apenas um buffer. RGB, cores.
 glutInitWindowSize(800,400); //Tamanho da janela
 glutInitWindowPosition(500,384); //Posição inicial da janela
 glutCreateWindow("DFT - OpenGL - Polar (Fase)"); //Criar a janela e definir o título dela.
 glutDisplayFunc(DesenhaFase); //Chama a função Desenha, toda vez que houver uma interação com a tela.
 glClearColor(1,1,1,0); //Cor de fundo da tela, Red - 1, Green - 1, Blue - 1, Alpha - 0
 glutMainLoop(); //Loop infinito que fica só escutando o
sistema.
 return 0;
}

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