Egalware/Extern
1
0
Fork 0
Code Issues Pull Requests Actions Packages Projects Releases Wiki Activity
Files
c830e40d0e0102e826d74ee875ec8e03fc7a28ec
Extern/C3d/Include/surf_corner_surface.h
T
Dario Sassi 45803fb2d7 Extern : 
- C3d aggiornamento delle librerie.
2020-12-24 11:59:30 +00:00

347 lines
23 KiB
C++
Raw Blame History

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
\file
\brief \ru Треугольная поверхность на сетке из трех кривых.
\en Triangular surface on grid of three curves. \~
*/
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#ifndef __SURF_CORNER_SURFACE_H
#define __SURF_CORNER_SURFACE_H
#include <surface.h>
#define CORNER_COUNT 3 ///< \ru Число кривых, нужных для построения треугольной поверхности. \en Count of curves used to construct triangular surface.
#define VECT_CNT CORNER_COUNT
class MATH_CLASS MbContour3D;
//------------------------------------------------------------------------------
/** \brief \ru Треугольная поверхность на кривых.
\en Triangular surface on curves. \~
\details \ru Треугольная поверхность на сетке из трех кривых.
Кривые должны попарно пересекаться или иметь точки скрещения.
Если кривые попарно пересекаются, то поверхность проходит через определяющиее её кривые. \n
\en Triangular surface on grid of three curves.
Curves have to be intersected pairwise or have crossing points.
If curves are intersected pairwise then surface passes through its determining curves. \n \~
\ingroup Surfaces
*/
// ---
class MATH_CLASS MbCornerSurface : public MbSurface {
// P2
// t1max ^* t0min
// R(s0,s1,s2) = / *
// (curve2(1-s1)+curve1(s2)-P0)*s0+ / *
// (curve0(1-s2)+curve2(s0)-P1)*s1+ / *
// (curve1(1-s0)+curve0(s1)-P2)*s2 curve1 / * curve0
// / R *
// s0(u,v) + s1(u,v) + s2(u,v) = 1 / *
// R(0,s1,s2) = curve0(s1) / *
// R(s0,0,s2) = curve1(s2) t1min <----------------v t0max
// R(s0,s1,0) = curve2(s0) P0 P1
// t2max curve2 t2min
//
// \ru s0,s1,s2 - Барицентрические (треугольные) координаты, \en S0,s1,s2 - Baricentric (triangular) coordinates.
// \ru P0 - полюс \en P0 - pole
private:
MbCurve3D * curve0; ///< \ru Кривая 0. \en Curve 0.
MbCurve3D * curve1; ///< \ru Кривая 1. \en Curve 1.
MbCurve3D * curve2; ///< \ru Кривая 2. \en Curve 2.
MbCartPoint3D vertex[CORNER_COUNT]; ///< \ru Вершины P0, P1, P2. \en Vertices P0, P1, P2.
double t0min; ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой 0. \en Minimal value of parameter on curve 0.
double t0max; ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой 0. \en Maximal value of parameter on curve 0.
double t1min; ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой 1. \en Minimal value of parameter on curve 1.
double t1max; ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой 1. \en Maximal value of parameter on curve 1.
double t2min; ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой 2. \en Minimal value of parameter on curve 2.
double t2max; ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой 2. \en Maximal value of parameter on curve 2.
public:
/** \brief \ru Конструктор треугольной поверхности.
\en Constructor of triangular surface. \~
\details \ru Конструктор треугольной поверхности по набору кривых.
\en Constructor of triangular surface by set of curves. \~
\param[in] initCurve0 - \ru Кривая 0.
\en Curve 0. \~
\param[in] initCurve1 - \ru Кривая 1.
\en Curve 1. \~
\param[in] initCurve2 - \ru Кривая 2.
\en Curve 2. \~
*/
MbCornerSurface ( const MbCurve3D & initCurve0, const MbCurve3D & initCurve1, const MbCurve3D & initCurve2 );
private:
MbCornerSurface( const MbCornerSurface & ); // \ru Не реализовано. \en Not implemented.
MbCornerSurface( const MbCornerSurface & init, MbRegDuplicate * );
public:
virtual ~MbCornerSurface( void );
public:
VISITING_CLASS( MbCornerSurface );
/// \ru Инициализация треугольной поверхности заданной треугольной поверхностью. \en Initialization of triangular surface by given triangular surface.
void Init( const MbCornerSurface &init );
/** \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 Cделать 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 CalculateSurfaceWire( const MbStepData & stepData, size_t beg, MbMesh & mesh,
size_t uMeshCount = c3d::WIRE_MAX, size_t vMeshCount = c3d::WIRE_MAX ) const;
virtual void GetProperties( MbProperties & ); // \ru Выдать свойства объекта \en Get properties of the object
virtual void SetProperties( const MbProperties & ); // \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 поверхность по параметру u. \en Whether the surface is closed by parameter u.
virtual bool IsVClosed() const; // \ru Замкнута ли поверхность по параметру v. \en Whether the surface is closed by parameter v.
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 TangentV ( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const;
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 расширенной поверхности \en Point on the extended 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 _TangentV ( double u, double v, MbVector3D & p ) const;
virtual void _Normal ( double u, double v, MbVector3D & p ) const; // \ru Нормаль \en Normal
virtual void _NormalV ( double u, double v, MbVector3D & p ) const; // \ru Производная нормали \en Derivative of 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 аппроксимации с учетом радиуса кривизны по U \en Calculation of the approximation step with consideration of the curvature radius by U
virtual double StepV( double u, double v, double sag ) const; // \ru Вычисление шага аппроксимации с учетом радиуса кривизны по V \en Calculation of the approximation step with consideration of the curvature radius by V
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
virtual size_t GetUCount() const;
virtual size_t GetVCount() const;
/** \} */
/** \ru \name Общие функции поверхности
\en \name Common functions of surface
\{ */
virtual MbCurve3D * CurveU( double v, MbRect1D * pRgn, bool doApprox = true ) const; // \ru Пространственная копия линии v = const \en Spatial copy of 'v = const'-line
virtual MbCurve3D * CurveV( double u, MbRect1D * pRgn, bool doApprox = true ) const; // \ru Пространственная копия линии u = const \en Spatial copy of 'u = const'-line
virtual void ChangeCarrier( const MbSpaceItem & item, MbSpaceItem & init ); // \ru Изменение носителя \en Changing of carrier
// \ru Существует ли полюс на границе параметрической области \en Whether there is pole on boundary of parametric region
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
/// \ru Получить кривую 0. \en Get curve 0.
const MbCurve3D & GetCurve0() const { return *curve0; }
/// \ru Получить кривую 1. \en Get curve 1.
const MbCurve3D & GetCurve1() const { return *curve1; }
/// \ru Получить кривую 2. \en Get curve 2.
const MbCurve3D & GetCurve2() const { return *curve2; }
/// \ru Получить кривую по индексу. \en Get curve by an index.
const MbCurve3D * GetCurve( size_t ind ) const;
/// \ru Получить количество кривых. \en Get count of curves.
size_t GetCurvesCount() const { return 3; } //-V112
const MbCartPoint3D * GetVertex() const { return vertex; } ///< \ru Выдать вершины P0, P1, P2. \en Get vertices P0, P1, P2.
double GetT0Min() const { return t0min; } ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой 0. \en Minimal value of parameter on curve 0.
double GetT0Max() const { return t0max; } ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой 0. \en Maximal value of parameter on curve 0.
double GetT1Min() const { return t1min; } ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой 1. \en Minimal value of parameter on curve 1.
double GetT1Max() const { return t1max; } ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой 1. \en Maximal value of parameter on curve 1.
double GetT2Min() const { return t2min; } ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой 2. \en Minimal value of parameter on curve 2.
double GetT2Max() const { return t2max; } ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой 2. \en Maximal value of parameter on curve 2.
double GetTMin( size_t ind ) const; ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой с индексом ind. \en Get The minimal value of parameter on curve by index.
double GetTMax( size_t ind ) const; ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой с индексом ind. \en Get The maximal value of parameter on curve by index.
/** \} */
private:
void Init();
inline void CalculateCoordinate( double & u, double & v, bool ext,
double & s0, double & s1, double & s2,
double & c0, double & c1, double & c2,
double & t0, double & t1, double & t2 ) const;
void CalculatePoint ( double & u, double & v, bool ext,
MbCartPoint3D & point ) const;
void CalculateFirst ( double & u, double & v, bool ext,
MbVector3D * first ) const;
void CalculateSecond( double & u, double & v, bool ext,
MbVector3D * second ) const;
void CalculateThird ( double & u, double & v, bool ext,
MbVector3D * second, MbVector3D * third ) const;
void CalculateExplore( double & u, double & v, bool ext,
MbCartPoint3D * point, MbVector3D * first, MbVector3D * second ) const;
bool GetNormalFactor( MbVector3D & norm ) const; // \ru Нормаль в точке с параметрами u=0. \en Normal at u=0.
void Derivatives( double u, double v, bool ext, MbVector3D & uDer, MbVector3D & vDer ) const; // \ru Ппроизводные. \en Derivatives with respect to u and to v.
void operator = ( const MbCornerSurface & ); // \ru Не реализовано. \en Not implemented.
DECLARE_PERSISTENT_CLASS_NEW_DEL( MbCornerSurface )
}; // MbCornerSurface
IMPL_PERSISTENT_OPS( MbCornerSurface )
//------------------------------------------------------------------------------
// \ru Определение местных координат \en Determination of local coordinates
// ---
inline void MbCornerSurface::CalculateCoordinate( double & u, double & v, bool ext,
double & s0, double & s1, double & s2,
double & c0, double & c1, double & c2,
double & t0, double & t1, double & t2 ) const
{
if ( !ext ) {
if ( v <-1.0 ) v =-1.0;
if ( u > 1.0 ) u = 1.0;
if ( v > 1.0 ) v = 1.0;
}
if (u < 0.0)
u = 0.0; // \ru Нельзя заходить за полюс. \en Is impossible to go behind a pole
s0 = 1.0 - u;
s1 = 0.5 * (u - u*v);
s2 = 0.5 * (u + u*v);
// \ru Пересчет параметров u,v в параметры a,b,c \en Recalculation of u,v parameters to a,b,c parameters
//
// v c=1
// +1 | /|
// | / |
// curve1 / | curve0
// |/ |
// a=1+----+--> u
// |\ |1
// curve2 \ |
// | \ |
// -1 | \|
// | b=1
//
c0 = t0min*(1.0-s1) + t0max*s1;
c1 = t1min*(1.0-s2) + t1max*s2;
c2 = t2min*(1.0-s0) + t2max*s0;
t0 = t0min*s2 + t0max*(1.0-s2);
t1 = t1min*s0 + t1max*(1.0-s0);
t2 = t2min*s1 + t2max*(1.0-s1);
//if ( u < PARAM_EPSILON ) {
// if ( vc> PARAM_EPSILON && v> PARAM_EPSILON )
// v = 1.0;
// else
// if ( vc<-PARAM_EPSILON && v<-PARAM_EPSILON )
// v =-1.0;
//}
}
//------------------------------------------------------------------------------
// \ru Получить кривую по индексу \en Get curve by an index
// ---
inline const MbCurve3D * MbCornerSurface::GetCurve( size_t ind ) const
{
if ( ind >= CORNER_COUNT )
ind = ind % CORNER_COUNT;
switch ( ind ) {
case 0 : { return curve0; }
case 1 : { return curve1; }
case 2 : { return curve2; }
}
return c3d_null;
}
//------------------------------------------------------------------------------
// \ru Минимальное значение параметра на кривой с индексом ind. \en Get The minimal value of parameter on curve by index.
// ---
inline double MbCornerSurface::GetTMin( size_t ind ) const
{
if ( ind >= CORNER_COUNT )
ind = ind % CORNER_COUNT;
switch ( ind ) {
case 0 : { return t0min; }
case 1 : { return t1min; }
case 2 : { return t2min; }
}
return UNDEFINED_DBL;
}
//------------------------------------------------------------------------------
// \ru Максимальное значение параметра на кривой с индексом ind. \en Get The maximal value of parameter on curve by index.
// ---
inline double MbCornerSurface::GetTMax( size_t ind ) const
{
if ( ind >= CORNER_COUNT )
ind = ind % CORNER_COUNT;
switch ( ind ) {
case 0 : { return t0max; }
case 1 : { return t1max; }
case 2 : { return t2max; }
}
return UNDEFINED_DBL;
}
#endif // __SURF_CORNER_SURFACE_H
Reference in New Issue View Git Blame Copy Permalink