Egalware/Extern
1
0
Fork 0
Code Issues Pull Requests Actions Packages Projects Releases Wiki Activity
Files
54c71071ab4e8da87c8a5694298b6c44e50dd718
Extern/C3d/Include/surf_gregory_surface.h
T
Dario Sassi e86c22433a Extern : 
- C3d aggiornamento delle librerie.
2020-11-28 12:17:26 +00:00

241 lines
20 KiB
C++
Raw Blame History

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
\file
\brief \ru Поверхность на ограничивающем контуре.
\en The surface on the bounding contour. \~
*/
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#ifndef __SURF_GREGORY_SURFACE_H
#define __SURF_GREGORY_SURFACE_H
#include <surface.h>
#include <curve3d.h>
#include <math_define.h>
#include <templ_dptr.h>
class MATH_CLASS MbContour3D;
class MbTriWorkingData;
//------------------------------------------------------------------------------
/** \brief \ru Поверхность на ограничивающем контуре.
\en The surface on the bounding contour. \~
\details \ru Поверхность, построенная на замкнутом контуре.
Поверхность определяется замкнутым контуром из n, n>1, пространственных кривых и состоит из n патчей,
G1-гладко стыкующихся между собой. Каждый патч является модификацией четырехугольной поверхности Грегори.
В вершинах патча нарушается равенство смешанных производных.
\en The surface defined by closed contour.
The surface is defined by closed contour of n, n>1, spacial curves and consists of n patches connected in such
a way to satisfy G1-continuity. Every patch is the modification of quadrilateral Gregory surface.
At the vertex of patch the equality of mixed derivatives is not fulfilled. \~
\ingroup Surfaces
*/
// ---
class MATH_CLASS MbGregorySurface : public MbSurface {
class MbGregoryWorkingData;
private:
size_t sn; ///< \ru Количество сторон многоугольника. \en The sides count of polygon.
RPArray<MbCurve3D> contour; ///< \ru Границы многоугольника. \en The polygon boundaries.
SArray<MbeMatingType> conjug; ///< \ru Тип сопряжения вдоль границы. \en Conjugation type along the curve.
RPArray<MbCurve3D> radial; ///< \ru Кривые от заданной точки до сторон многоугольника. \en Curves from given point to polygon sides.
DPtr<MbGregoryWorkingData> gd; ///< \ru Расчетные данные поверхности. \en Surface computational data.
public:
/** \brief \ru Конструктор поверхности.
\en Constructor of surface. \~
\details \ru Конструктор поверхности на ограничивающем контуре.
\en Constructor of surface on the bounding contour. \~
\param[in] initContour - \ru Контур.
\en The contour. \~
*/
MbGregorySurface( const MbContour3D & initContour, const SArray<MbeMatingType> * conj = c3d_null );
protected:
/// \ru Конструктор-копия. \en Copy constructor.
MbGregorySurface( const MbGregorySurface &, MbRegDuplicate * );
public:
virtual ~MbGregorySurface();
public:
VISITING_CLASS( MbGregorySurface );
/** \ru \name Общие функции геометрического объекта.
\en \name Common functions of a geometric object.
\{ */
virtual MbeSpaceType IsA() const; // \ru Тип элемента. \en A type of element.
virtual MbSpaceItem & Duplicate( MbRegDuplicate * = c3d_null ) const; // \ru Сделать копию элемента. \en Make a copy of element.
virtual bool IsSame( const MbSpaceItem & other, double accuracy = LENGTH_EPSILON ) const; // \ru Является ли объект копией. \en Whether the object is a copy.
virtual bool SetEqual( const MbSpaceItem & init ); // \ru Сделать равным. \en Make equal.
virtual bool IsSimilar( const MbSpaceItem & init ) const; // \ru Являются ли объекты подобными. \en Whether the objects are similar.
virtual void Transform( const MbMatrix3D & matr, MbRegTransform * = c3d_null ); // \ru Преобразовать элемент согласно матрице. \en Transform element according to the matrix
virtual void Move( const MbVector3D &to, MbRegTransform * = c3d_null ); // \ru Сдвиг. \en Translation
virtual void Rotate( const MbAxis3D &axis, double angle, MbRegTransform * = c3d_null ); // \ru Повернуть вокруг оси. \en Rotate around an axis
virtual void Refresh(); // \ru Сбросить все временные данные. \en Flush all the temporary data.
virtual void GetProperties( MbProperties & properties ); // \ru Выдать свойства объекта. \en Get properties of the object.
virtual void SetProperties( const MbProperties & properties ); // \ru Записать свойства объекта. \en Set properties of the object.
virtual void GetBasisItems ( RPArray<MbSpaceItem> & ); // \ru Дать базовые объекты. \en Get the base objects.
virtual void GetBasisPoints( MbControlData3D & ) const; // \ru Выдать контрольные точки объекта. \en Get control points of object.
virtual void SetBasisPoints( const MbControlData3D & ); // \ru Изменить объект по контрольным точкам. \en Change the object by control points.
/** \} */
/** \ru \name Функции описания области определения поверхности.
\en \name Functions for surface domain description.
\{ */
virtual double GetUMin() const;
virtual double GetVMin() const;
virtual double GetUMax() const;
virtual double GetVMax() const;
virtual bool IsUClosed() const; // \ru Замкнута ли гладко поверхность по параметру u без учета граничного контура. \en Whether the surface is smoothly closed by parameter u without regard to the boundary contour.
virtual bool IsVClosed() const; // \ru Замкнута ли гладко поверхность по параметру v без учета граничного контура. \en Whether the surface is smoothly closed by parameter v without regard to the boundary contour.
virtual bool IsUTouch() const; // \ru Замкнута ли фактически поверхность по параметру u независимо от гладкости. \en Whether the surface is actually closed by parameter u regardless of the smoothness.
virtual bool IsVTouch() const; // \ru Замкнута ли фактически поверхность по параметру v независимо от гладкости. \en Whether the surface is actually closed by parameter v regardless of the smoothness.
virtual bool IsUPeriodic() const; // \ru Замкнута ли гладко поверхность по параметру u. \en Whether the surface is smoothly closed by parameter u.
virtual bool IsVPeriodic() const; // \ru Замкнута ли гладко поверхность по параметру v. \en Whether the surface is smoothly closed by parameter v.
virtual double GetUPeriod() const; // \ru Вернуть период для замкнутой поверхности или 0. \en Return period for closed surface or 0.
virtual double GetVPeriod() const; // \ru Вернуть период для замкнутой поверхности или 0. \en Return period for closed surface or 0.
virtual size_t GetUCount() const;
// \ru Существует ли полюс на границе параметрической области. \en Whether there is pole on boundary of parametric region.
virtual bool GetPoleUMin() const;
virtual bool GetPoleUMax() const;
virtual bool GetPoleVMin() const;
virtual bool GetPoleVMax() const;
virtual bool IsPole( double u, double v ) const; // \ru Является ли точка особенной \en Whether the point is special
/** \} */
/** \ru \name Функции для работы в области определения поверхности
Функции PointOn, Derive... поверхностей корректируют параметры
при выходе их за пределы прямоугольной области определения параметров.\n
\en \name Functions for working at surface domain
Functions PointOn, Derive... of surfaces correct parameters
when they are out of bounds of rectangular domain of parameters.\n
\{ */
virtual void PointOn ( double & u, double & v, MbCartPoint3D & p ) const; // \ru Точка на поверхности \en Point on the surface
virtual void DeriveU ( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const; // \ru Первая производная по u \en First derivative with respect to u
virtual void DeriveV ( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const; // \ru Первая производная по v \en First derivative with respect to v
virtual void DeriveUU ( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const; // \ru Вторая производная по u \en Second derivative with respect to u
virtual void DeriveVV ( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const; // \ru Вторая производная по v \en Second derivative with respect to v
virtual void DeriveUV ( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const; // \ru Вторая производная по uv \en Second derivative with respect to uv
virtual void DeriveUUU( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const; // \ru Третья производная \en Third derivative
virtual void DeriveUUV( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const; // \ru Третья производная \en Third derivative
virtual void DeriveUVV( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const; // \ru Третья производная \en Third derivative
virtual void DeriveVVV( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const; // \ru Третья производная \en Third derivative
virtual void Normal ( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const; // \ru Нормаль \en Normal
/** \} */
/** \ru \name Функции для работы внутри и вне области определения поверхности
функции _PointOn, _Derive... поверхностей не корректируют
параметры при выходе их за пределы прямоугольной области определения параметров.
\en \name Functions for working inside and outside the surface's domain
functions _PointOn, _Derive... of surfaces don't correct
parameters when they are out of bounds of rectangular domain of parameters.
\{ */
virtual void _PointOn ( double u, double v, MbCartPoint3D & p ) const; // \ru Точка на поверхности \en Point on the surface
virtual void _DeriveU ( double u, double v, MbVector3D & p ) const; // \ru Первая производная по u \en First derivative with respect to u
virtual void _DeriveV ( double u, double v, MbVector3D & p ) const; // \ru Первая производная по v \en First derivative with respect to v
virtual void _DeriveUU ( double u, double v, MbVector3D & p ) const; // \ru Вторая производная по u \en Second derivative with respect to u
virtual void _DeriveVV ( double u, double v, MbVector3D & p ) const; // \ru Вторая производная по v \en Second derivative with respect to v
virtual void _DeriveUV ( double u, double v, MbVector3D & p ) const; // \ru Вторая производная по uv \en Second derivative with respect to uv
virtual void _DeriveUUU( double u, double v, MbVector3D & p ) const; // \ru Третья производная \en Third derivative
virtual void _DeriveUUV( double u, double v, MbVector3D & p ) const; // \ru Третья производная \en Third derivative
virtual void _DeriveUVV( double u, double v, MbVector3D & p ) const; // \ru Третья производная \en Third derivative
virtual void _DeriveVVV( double u, double v, MbVector3D & p ) const; // \ru Третья производная \en Third derivative
virtual void _Normal ( double u, double v, MbVector3D & p ) const; // \ru Нормаль \en Normal
/** \} */
/** \ru \name Функции доступа к группе данных для работы внутри и вне области определения параметров поверхности.
\en \name Functions for get of the group of data inside and outside the surface's domain of parameters.
\{ */
virtual void Explore( double & u, double & v, bool ext,
MbCartPoint3D & pnt, MbVector3D & uDer, MbVector3D & vDer,
MbVector3D * uuDer, MbVector3D * vvDer, MbVector3D * uvDer, MbVector3D * nor ) const;
/** \} */
/** \ru \name Функции движения по поверхности.
\en \name Functions of moving along the surface.
\{ */
virtual double StepU ( double u, double v, double sag ) const; // \ru Вычисление шага параметра u по по величине прогиба. \en Calculation of parameter u step by the value of sag.
//virtual double StepV ( double u, double v, double sag ) const; // \ru Вычисление шага параметра v по по величине прогиба. \en Calculation of parameter v step by the value of sag.
virtual double DeviationStepU( double u, double v, double ang ) const; // \ru Вычисление шага параметра u по углу отклонения нормали \en Calculation of parameter u step by the angle of deviation of normal
//virtual double DeviationStepV( double u, double v, double ang ) const; // \ru Вычисление шага параметра v по углу отклонения нормали \en Calculation of parameter v step by the angle of deviation of normal
/** \} */
/** \ru \name Общие функции поверхности.
\en \name Common functions of surface.
\{ */
virtual size_t GetUMeshCount() const; // \ru Выдать количество полигонов по u. \en Get the count of polygons by u.
virtual size_t GetVMeshCount() const; // \ru Выдать количество полигонов по v. \en Get the count of polygons by v.
/** \} */
private:
// \ru Проверить параметры и в случае выхода за пределы загнать в область определения.
// \en Check parameters and if it is out of limits, then move it to domain.
void CheckParams( double & u, double & v ) const;
// \ru Проверить параметры и в случае захода за полюс или выходе за период загнать в область определения.
// \en Check parameters and if it is out of pole or it is out of period, then drive it to the domain region.
void CheckParamsEx( double & u, double & v ) const;
// \ru Определить местные координаты области поверхности. \en Determine local coordinates of surface region.
void LocalCoordinate( double u, double v, double & ul, double & vl, size_t & i, MbTriWorkingData * pd ) const;
// \ru Вычислить вспомогательные векторы производных в узлах кривых. \en Calculate auxiliary vectors of derivatives at nodes of curves.
void CalculateVertex( const size_t & i, MbTriWorkingData * pd ) const;
// \ru Вычислить вспомогательные вектора производных вдоль кривых патча. \en Calculate auxiliary vectors of derivatives along curves of patch.
void CalculateAlong0( const double & ul, const double & vl, const size_t & patch, MbTriWorkingData * pd ) const;
void CalculateAlong1( const double & ul, const size_t & patch, MbTriWorkingData * pd ) const;
void CalculateAlong2( const double & vl, const size_t & patch, MbTriWorkingData * pd ) const;
// \ru Производные в локальных координатах. \en Derivatives in the local coordinates.
void DerU ( const double & ul, const double & vl, MbTriWorkingData * pd, MbVector3D & vect ) const; // \ru Первая производная по u. \en First derivative with respect to u.
void DerV ( const double & ul, const double & vl, MbTriWorkingData * pd, MbVector3D & vect ) const; // \ru Первая производная по v. \en First derivative with respect to v.
void DerUU ( const double & ul, const double & vl, MbTriWorkingData * pd, MbVector3D & vect ) const; // \ru Вторая производная по u. \en Second derivative with respect to u.
void DerVV ( const double & ul, const double & vl, MbTriWorkingData * pd, MbVector3D & vect ) const; // \ru Вторая производная по v. \en Second derivative with respect to v.
void DerUV ( const double & ul, const double & vl, MbTriWorkingData * pd, MbVector3D & vect ) const; // \ru Вторая производная по uv. \en Second derivative with respect to uv.
void DerUUU( const double & ul, const double & vl, MbTriWorkingData * pd, MbVector3D & vect ) const; // \ru Третья производная. \en Third derivative.
void DerUUV( const double & ul, const double & vl, MbTriWorkingData * pd, MbVector3D & vect ) const; // \ru Третья производная. \en Third derivative.
void DerUVV( const double & ul, const double & vl, MbTriWorkingData * pd, MbVector3D & vect ) const; // \ru Третья производная. \en Third derivative.
void DerVVV( const double & ul, const double & vl, MbTriWorkingData * pd, MbVector3D & vect ) const; // \ru Третья производная. \en Third derivative.
// \ru Вычислить нормаль. \en Normal calculation.
void ExactNormal( double u, double v, const MbVector3D & derU, const MbVector3D & derV, MbVector3D & norm ) const;
DECLARE_PERSISTENT_CLASS_NEW_DEL( MbGregorySurface )
OBVIOUS_PRIVATE_COPY( MbGregorySurface )
}; // MbGregorySurface
IMPL_PERSISTENT_OPS( MbGregorySurface )
//------------------------------------------------------------------------------
// \ru Проверить параметры и в случае выхода за пределы загнать в область определения. \en Check parameters and if it is out of limits, then move it to domain.
// ---
inline void MbGregorySurface::CheckParams( double & u, double & v ) const
{
if ( (u > -EXTENT_EPSILON && u < 0.0) || (u >= static_cast<double>(sn) && u < static_cast<double>(sn) + EXTENT_EPSILON) )
u = 0.0;
else if ( (u < 0.0) || (u >= static_cast<double>(sn)) )
u -= ::floor( u / static_cast<double>(sn) ) * static_cast<double>(sn);
if ( v < 0.0 )
v = 0.0;
else if ( v > 1.0 )
v = 1.0;
}
//------------------------------------------------------------------------------
// \ru Проверить параметры и в случае захода за полюс или выходе за период загнать в область определения. \en Check parameters and if it is out of pole or it is out of period, then drive it to the domain region.
// ---
inline void MbGregorySurface::CheckParamsEx( double & u, double & v ) const
{
if ( (u > -EXTENT_EPSILON && u < 0.0) || (u >= static_cast<double>(sn) && u < static_cast<double>(sn) + EXTENT_EPSILON) )
u = 0.0;
else if ( (u < 0.0) || (u >= static_cast<double>(sn)) )
u -= ::floor( u / static_cast<double>(sn) ) * static_cast<double>(sn);
if ( v < 0.0 )
v = 0.0;
}
#endif // __SURF_GREGORY_SURFACE_H
Reference in New Issue View Git Blame Copy Permalink