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//  EgalTech 2025-2025
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// File : OffsetSurfTm.cpp      Data : 09.06.25       Versione : 2.7e3
// Contenuto : Dichiarazione della funzione per calcolare l'offset di superfici TriMesh
//             mediante Zmap
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// Modifiche : 09.06.25 RE Creazione modulo.
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#include "stdafx.h"
#include "VolZmap.h"
#include "CurveLine.h"
#include "GeoConst.h"
#include "/EgtDev/Include/EGkStmFromCurves.h"
#include "/EgtDev/Include/EGkIntersLineSurfTm.h"
#include "/EgtDev/Include/EgtNumUtils.h"
#include <future>

using namespace std ;


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/* Funzione per aggiungere intervalli lungo un Dexel per l'offset di una superficie TriMesh */
bool
VolZmap::SubtractIntervalsForOffset( int nGrid, int nI, int nJ,
                                     double dMin, double dMax, const Vector3d& vtNMin, const Vector3d& vtNMax, 
                                     int nToolNum, bool bSkipSwap)
{
  // per ora la funzione è la stessa della differenza in generale
  // TODO -- Aggiustare eventuali tolleranze
   return SubtractIntervals( nGrid, nI, nJ, dMin, dMax, vtNMin, vtNMax, nToolNum, bSkipSwap) ;
}

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/* Funzione per aggiungere intervalli lungo un Dexel per l'offset di una superficie TriMesh */
bool
VolZmap::AddIntervalsForOffset( int nGrid, int nI, int nJ,
                                double dMin, double dMax, const Vector3d& vtNMin, const Vector3d& vtNMax, 
                                int nToolNum, bool bSkipSwap)
{
  // per ora la funzione è la stessa della somma generale
  // TODO -- Aggiustare eventuali tolleranze
   return AddIntervals( nGrid, nI, nJ, dMin, dMax, vtNMin, vtNMax, nToolNum, bSkipSwap) ;
}

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/* Funzione per la creazione di una sfera di Offset centrata sul vertice di una TriMesh con cui
   aggiungere o sottrarre intervalli lungo i Dexel coinvolti */
bool
VolZmap::CreateOffsSphereOnVertex( const Point3d& ptV, double dOffs, int nGrid)
{
  // determino il Box della sfera posizionata su tale vertice
   BBox3d BBoxSphere( ptV - dOffs * Vector3d( 1., 1., 1.),
                      ptV + dOffs * Vector3d( 1., 1., 1.)) ;
  // determino gli intervalli di interesse mediante intersezione con Box della sfera
   int nStartI = max( 0, int( BBoxSphere.GetMin().x / m_dStep)) ;
   int nEndI = min( m_nNx[nGrid] - 1, int( BBoxSphere.GetMax().x / m_dStep)) ;
   int nStartJ = max( 0, int( BBoxSphere.GetMin().y / m_dStep)) ;
   int nEndJ = min( m_nNy[nGrid] - 1, int( BBoxSphere.GetMax().y / m_dStep)) ;
  // aggiorno gli spilloni interessati
   double dSqRad = dOffs * dOffs ;
   for ( int i = nStartI ; i <= nEndI ; ++ i) {
      for ( int j = nStartJ ; j <= nEndJ ; ++ j) {
         double dX = ( i + 0.5) * m_dStep ;
         double dY = ( j + 0.5) * m_dStep ;
         Point3d ptC( dX, dY, 0.) ;
         double dStSqDXY = SqDistXY( ptC, ptV) ;
         if ( dStSqDXY < dSqRad) {
            double dMin = ptV.z - sqrt( dSqRad - dStSqDXY) ;
            Vector3d vtNmin = Point3d( dX, dY, dMin) - ptV ;
            vtNmin.Normalize() ;
            double dMax = ptV.z + sqrt( dSqRad - dStSqDXY) ;
            Vector3d vtNmax = Point3d( dX, dY, dMax) - ptV ;
            vtNmax.Normalize() ;
            if ( dOffs > 0.)
               AddIntervalsForOffset( nGrid, i, j, dMin, dMax, vtNmin, vtNmax, 0) ;
            else
               SubtractIntervalsForOffset( nGrid, i, j, dMin, dMax, -vtNmin, -vtNmax, 0) ;
         }
      }
   }

   return true ;
}

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/* Funzione per la creazione di un cilindro di Offset sul vertice di una TriMesh con cui
   aggiungere o sottrarre intervalli lungo i Dexel coinvolti */
bool
VolZmap::CreateOffsCylinderOnEdge( const Point3d& ptP1, const Point3d& ptP2, double dOffs, int nGrid)
{
  // determino la lunghezza dello spigolo corrente
   double dH = Dist( ptP1, ptP2) ;
  // asse del cilindro
   Vector3d vtV = ptP2 - ptP1 ; vtV.Normalize() ;
  // calcolo box del cilindro
   BBox3d BBoxCylinder ;
   BBoxCylinder.Add( ptP1) ;
   BBoxCylinder.Add( ptP2) ;
   if ( AreSameOrOppositeVectorApprox( vtV, X_AX))
      BBoxCylinder.Expand( 0., abs( dOffs), abs( dOffs)) ;
   else if ( AreSameOrOppositeVectorApprox( vtV, Y_AX))
      BBoxCylinder.Expand( abs( dOffs), 0., abs( dOffs)) ;
   else if ( AreSameOrOppositeVectorApprox( vtV, Z_AX))
      BBoxCylinder.Expand( abs( dOffs), abs( dOffs), 0.) ;
   else {
      double dExpandX = abs( dOffs) * sqrt( 1 - vtV.x * vtV.x) ;
      double dExpandY = abs( dOffs) * sqrt( 1 - vtV.y * vtV.y) ;
      double dExpandZ = abs( dOffs) * sqrt( 1 - vtV.z * vtV.z) ;
      BBoxCylinder.Expand( dExpandX, dExpandY, dExpandZ) ;
   }
  // determino gli intervalli di interesse mediante intersezione
   int nStartI = max( 0, int( BBoxCylinder.GetMin().x / m_dStep)) ;
   int nEndI = min( m_nNx[nGrid] - 1, int( BBoxCylinder.GetMax().x / m_dStep)) ;
   int nStartJ = max( 0, int( BBoxCylinder.GetMin().y / m_dStep)) ;
   int nEndJ = min( m_nNy[nGrid] - 1, int( BBoxCylinder.GetMax().y / m_dStep)) ;
  // aggiorno gli spilloni interessati
   Frame3d CylFrame ;
   if ( ! CylFrame.Set( ptP1, vtV))
      return false ;
   for ( int i = nStartI ; i <= nEndI ; ++ i) {
      for ( int j = nStartJ ; j <= nEndJ ; ++ j) {
         Point3d ptC( ( i + 0.5) * m_dStep, ( j + 0.5) * m_dStep, 0) ;
         Point3d ptInt1, ptInt2 ;
         Vector3d vtN1, vtN2 ;
         if ( IntersLineCylinder( ptC, Z_AX, CylFrame, dH, abs( dOffs), true, true,
                                  ptInt1, vtN1, ptInt2, vtN2)) {
            if ( dOffs > 0.)
               AddIntervalsForOffset( nGrid, i, j, ptInt1.z, ptInt2.z, -vtN1, -vtN2, 0) ;
            else
               SubtractIntervalsForOffset( nGrid, i, j, ptInt1.z, ptInt2.z, vtN1, vtN2, 0) ;
         }
      }
   }

   return true ;
}

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/* Funzione per la creazine di uno Zmap di Offset (positivo o negativo) a partire da una
   superficie TriMesh */
bool
VolZmap::CreateFromTriMeshOffset( const CISURFTMPVECTOR& vSurf, double dOffs, double dTol)
{
  // controllo delle superfici
   for ( const ISurfTriMesh* Surf : vSurf) {
      if ( Surf == nullptr)
         return false ;
   }
  // verifica sul parametro di Offset ( coerente con Curve e FlatRegion)
   if ( abs( dOffs) < 10 * EPS_SMALL)
      return true ;
  // se non ho superfici, non faccio nulla
   if ( vSurf.empty())
      return true ;

  // definisco lo Zmap di partenza a partire dalle superfici
  // se una sola superficie
   double dBoxExpansion = ( abs( dOffs) + 1.5 * dTol) + 10 * EPS_SMALL ;
   if ( int( vSurf.size()) == 1) {
     // controllo la validità della superficie
      if ( ! vSurf[0]->IsValid()  || vSurf[0]->GetTriangleCount() == 0)
         return true ;
     // definisco lo Zamp a partire dall'espansione del Box della superficie
      if ( ! CreateFromTriMesh( *vSurf[0], dTol, true, dBoxExpansion))
         return false ;
   }
  // se più superfici
   else {
     // calcolo il Box complessivo delle superfici TriMesh
      BBox3d BBoxGlob ;
      for ( int i = 0 ; i < int( vSurf.size()) ; ++ i) {
        // controllo la validità della superficie
         if ( ! vSurf[i]->IsValid()  ||  vSurf[i]->GetTriangleCount() == 0)
            continue ;
        // calcolo il Box della superficie
         BBox3d BBoxSurf ; vSurf[i]->GetLocalBBox( BBoxSurf) ;
        // aggiungo il Box a quello complessivo
         BBoxGlob.Add( BBoxSurf) ;
      }
     // definisco uno Zmap vuoto a partire dal Box
      BBoxGlob.Expand( dBoxExpansion) ;
      if ( ! CreateEmpty( BBoxGlob.GetMin(), BBoxGlob.GetDimX(), BBoxGlob.GetDimY(), BBoxGlob.GetDimZ(), dTol, true))
         return false ;
      for ( const ISurfTriMesh* Surf : vSurf) {
         if ( ! AddSurfTm( Surf))
            return false ;
      }
   }

  /* Assunzioni :
     - Idea Generale di Offset
       - Su ogni vertice viene definita una sfera ( con raggio pari al valore di Offset e
         centro il vertice corrente)
      - Su ogni lato viene definito un cilindro ( con raggio di pase pari al valore di Offset
        e asse definito dall'edge stesso)
      - Su ogni faccia viene definita una superficie di estrusione ( dove le due basi sono
        definite dalla traslazione sia in positivo che in negativo della faccia lungo la sua normale)

     - Segno dell'Offset :
       - Positivo ( si sommano gli intervalli corrisipondenti alle entità create)
       - Negativo ( si sottraggono gli intervalli corrispondenti alle enetità create)

     - Semplificazione entità :
     La creazione di Sfere e Cilindri potrebbe essere resa più "corretta" definitendo solo
     "spicchi 3d" di sfera e "spicchi 3d" di cilindri. Dato che le operazioni di somma, sottrazioni e 
     calcolo delle normali per gli spilloni sono elementari su queste figure, si rischia di appesantire
     troppo i conti introducendo variabili angolari che non sommando tutte le parti.
  */

  // definisco vettore di frame Locali alle 3 griglie
   FRAME3DVECTOR vFrGrid( 4) ;
   vFrGrid[0].Set( ORIG, X_AX, Y_AX, Z_AX) ;
   vFrGrid[1].Set( m_MapFrame.Orig(), m_MapFrame.VersX(), m_MapFrame.VersY(), m_MapFrame.VersZ()) ;
   vFrGrid[2].Set( m_MapFrame.Orig(), m_MapFrame.VersY(), m_MapFrame.VersZ(), m_MapFrame.VersX()) ;
   vFrGrid[3].Set( m_MapFrame.Orig(), m_MapFrame.VersZ(), m_MapFrame.VersX(), m_MapFrame.VersY()) ;


  // scorro le superfici
   for ( const ISurfTriMesh* Surf : vSurf) {
     // se superficie non valida, passo alla successiva
      if ( ! Surf->IsValid()  ||  Surf->GetTriangleCount() == 0)
         continue ;
     // definisco una mappa dei vertici, in modo da sapere su quali sono state già create le sfere
      BOOLVECTOR vbVert( Surf->GetVertexCount(), false) ;
     // ----------------------- Cilindri e Sfere -----------------------
     // scorro gli Edge della superficie
      for ( int nE = 0 ; nE < Surf->GetEdgeCount() ; ++ nE) {
        // recupero lo spigolo
         int nV1, nV2, nF1, nF2 ; double dAng ;
         Surf->GetEdge( nE, nV1, nV2, nF1, nF2, dAng) ;
        // controllo se il cilindro serve
        // NB. la mancata creazione del cilindro comporta la mancata creazione delle sfere sui suoi vertici
        //     durante questa iterazione; non significa che questa sfera non verrà mai creata...
        //     Non esiste la sfera sul vertive V <=> non esiste alcun cilindro su tutti gli edge concorrenti
         if ( dAng * dOffs < 0)
            continue ;
        // recupero le coordinate dei vertici
         Point3d ptP1 ; Surf->GetVertex( nV1, ptP1) ;
         Point3d ptP2 ; Surf->GetVertex( nV2, ptP2) ;
        // ciclo sulle griglie
         for ( int nGrid = 0 ; nGrid < 3 ; ++ nGrid) {
           // esprimo gli estremi nel riferimento della griglia
            ptP1.LocToLoc( vFrGrid[nGrid], vFrGrid[nGrid + 1]) ;
            ptP2.LocToLoc( vFrGrid[nGrid], vFrGrid[nGrid + 1]) ;
           // aggiungo/sottraggo gli intervalli definiti dal cilindro
            if ( ! CreateOffsCylinderOnEdge( ptP1, ptP2, dOffs, nGrid))
               return false ;
           // aggiungo/sottraggo gli intervalli definiti dalla sfera
            if ( ! vbVert[nV1]) {
               vbVert[nV1] = ( nGrid == 2) ;
               if ( ! CreateOffsSphereOnVertex( ptP1, dOffs, nGrid))
                  return false ;
            }
            if ( ! vbVert[nV2]) {
               vbVert[nV2] = ( nGrid == 2) ;
               if ( ! CreateOffsSphereOnVertex( ptP2, dOffs, nGrid))
                  return false ;
            }
         }
      }
     // ----------------------- Facce -----------------------
     // scorro tutte le facce definendo una superficie di estrusione
      for ( int nF = 0 ; nF < Surf->GetFacetCount() ; ++ nF) {
        // recupero lo faccia
         POLYLINEVECTOR vPL ; Surf->GetFacetLoops( nF, vPL) ;
        // recupero la normale della faccia
         Vector3d vtN ; Surf->GetFacetNormal( nF, vtN) ;
        // definisco la superficie di estrusione
         CICURVEPVECTOR vpCrvs ; vpCrvs.reserve( vPL.size()) ;
         for ( int i = 0 ; i < int( vPL.size()) ; ++ i) {
            vPL[i].Translate( - abs( dOffs) * vtN) ;
            PtrOwner<ICurveComposite> pCrvCompo( CreateCurveComposite()) ;
            if ( IsNull( pCrvCompo)  ||  ! pCrvCompo->FromPolyLine( vPL[i]))
               return false ;
            vpCrvs.emplace_back( Release( pCrvCompo)) ;
         }
        // recupero la TriMesh di estrusione
         PtrOwner<ISurfTriMesh> pStmExtr( GetSurfTriMeshByRegionExtrusion( vpCrvs, 2 * abs( dOffs) * vtN)) ;
         if ( IsNull( pStmExtr)  ||  ! pStmExtr->IsValid()  ||  pStmExtr->GetTriangleCount() == 0)
            return false ;
        // aggiorno gli spilloni
         if ( dOffs > 0.)
            AddSurfTm( pStmExtr) ;
         else
            SubtractSurfTm( pStmExtr) ;
      }
   }
   m_nShape = OFFSET ; // OFFSET (?) ... per ora va bene così

   return true ;
}