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EgtGeomKernel/PolyArc.cpp
T
Dario Sassi 2ed2a34d55 EgtGeomKernel :
- modifiche per DistPointLine con interfaccia portata in Include.
2024-05-22 08:19:10 +02:00

677 lines
22 KiB
C++

//----------------------------------------------------------------------------
// EgalTech 2014-2014
//----------------------------------------------------------------------------
// File : PolyArc.cpp Data : 14.08.14 Versione : 1.5h3
// Contenuto : Implementazione della classe PolyArc.
//
//
//
// Modifiche : 14.08.14 DS Creazione modulo.
//
//
//----------------------------------------------------------------------------
//--------------------------- Include ----------------------------------------
#include "stdafx.h"
#include "GeoConst.h"
#include "CurveArc.h"
#include "/EgtDev/Include/EGkDistPointLine.h"
#include "/EgtDev/Include/EGkPolyArc.h"
#include "/EgtDev/Include/EGkFrame3d.h"
#include <algorithm>
using namespace std ;
//----------------------------------------------------------------------------
PolyArc::PolyArc( void)
{
m_vtExtr = Z_AX ;
m_nRejected = 0 ;
m_iter = m_lUPointBs.end() ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
PolyArc::~PolyArc( void)
{
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::Clear( void)
{
m_vtExtr = Z_AX ;
m_nRejected = 0 ;
m_lUPointBs.clear() ;
m_iter = m_lUPointBs.end() ;
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::SetExtrusion( const Vector3d& vtExtr)
{
if ( vtExtr.IsSmall())
return false ;
m_vtExtr = vtExtr ;
m_vtExtr.Normalize() ;
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::AddUPoint( double dPar, const Point3d& ptP, double dBulge)
{
// se il punto è uguale al precedente (ignoro parametro e bulge), non lo inserisco ma ok
if ( m_lUPointBs.size() > 0 && AreSamePointApprox( ptP, m_lUPointBs.back().ptP)) {
// assegno parametro e bulge
m_lUPointBs.back().dU = dPar ;
m_lUPointBs.back().dB = dBulge ;
// incremento contatore rifiutati ed esco
++ m_nRejected ;
return true ;
}
// aggiungo il punto
try {
m_lUPointBs.emplace_back( dPar, ptP, dBulge) ;
}
catch (...) {
return false ;
}
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::Close( void)
{
// ci devono essere almeno 2 punti
if ( m_lUPointBs.size() < 2)
return false ;
// verifico non sia già chiuso
if ( AreSamePointApprox( m_lUPointBs.front().ptP, m_lUPointBs.back().ptP))
return false ;
// aggiungo un punto uguale al primo in coda
return AddUPoint( m_lUPointBs.front().dU, m_lUPointBs.front().ptP, m_lUPointBs.front().dB) ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::ModifyLastParam( double dPar)
{
// verifico esistano dei punti
if ( m_lUPointBs.empty())
return false ;
// eseguo la modifica
m_lUPointBs.back().dU = dPar ;
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::ModifyLastBulge( double dBulge)
{
// verifico esistano dei punti
if ( m_lUPointBs.empty())
return false ;
// eseguo la modifica
m_lUPointBs.back().dB = dBulge ;
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::EraseFirstUPoint( void)
{
if ( m_lUPointBs.empty())
return false ;
m_lUPointBs.pop_front() ;
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::EraseLastUPoint( void)
{
if ( m_lUPointBs.empty())
return false ;
m_lUPointBs.pop_back() ;
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::AddOffsetToU( double dOffset)
{
for ( auto iter = m_lUPointBs.begin() ; iter != m_lUPointBs.end() ; ++ iter)
iter->dU += dOffset ;
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::ParamLinearTransform( double dStartU, double dEndU)
{
// ci devono essere almeno 2 punti
if ( m_lUPointBs.size() < 2)
return false ;
// recupero i vecchi estremi del parametro
double dOriStartU = m_lUPointBs.front().dU ;
double dOriEndU = m_lUPointBs.back().dU ;
// determino i coefficienti di riparametrizzazione
double dCoeff ;
if ( abs( dEndU - dStartU) < EPS_PARAM)
dCoeff = 0 ;
else if ( abs( dOriEndU - dOriStartU) > EPS_PARAM)
dCoeff = ( dEndU - dStartU) / ( dOriEndU - dOriStartU) ;
else
return false ;
// eseguo la riparametrizzazione
for ( auto iter = m_lUPointBs.begin() ; iter != m_lUPointBs.end() ; ++ iter)
iter->dU = dStartU + dCoeff * ( iter->dU - dOriStartU) ;
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::SetElevation( double dZ)
{
for ( auto iter = m_lUPointBs.begin() ; iter != m_lUPointBs.end() ; ++ iter)
iter->ptP.z = dZ ;
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::AddElevation( double dZ)
{
for ( auto iter = m_lUPointBs.begin() ; iter != m_lUPointBs.end() ; ++ iter)
iter->ptP.z += dZ ;
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::Translate( const Vector3d& vtMove)
{
// il vettore estrusione non subisce modifiche
for ( auto iter = m_lUPointBs.begin() ; iter != m_lUPointBs.end() ; ++ iter)
iter->ptP.Translate( vtMove) ;
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::Rotate( const Point3d& ptAx, const Vector3d& vtAx, double dCosAng, double dSinAng)
{
m_vtExtr.Rotate( vtAx, dCosAng, dSinAng) ;
for ( auto iter = m_lUPointBs.begin() ; iter != m_lUPointBs.end() ; ++ iter)
iter->ptP.Rotate( ptAx, vtAx, dCosAng, dSinAng) ;
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::Scale( const Frame3d& frRef, double dCoeff)
{
m_vtExtr.Scale( frRef, dCoeff, dCoeff, dCoeff) ;
for ( auto iter = m_lUPointBs.begin() ; iter != m_lUPointBs.end() ; ++ iter)
iter->ptP.Scale( frRef, dCoeff, dCoeff, dCoeff) ;
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::Mirror( const Point3d& ptOn, const Vector3d& vtNorm)
{
m_vtExtr.Mirror( vtNorm) ;
for ( auto iter = m_lUPointBs.begin() ; iter != m_lUPointBs.end() ; ++ iter) {
iter->ptP.Mirror( ptOn, vtNorm) ;
iter->dB *= - 1 ;
}
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::ToGlob( const Frame3d& frRef)
{
m_vtExtr.ToGlob( frRef) ;
for ( auto iter = m_lUPointBs.begin() ; iter != m_lUPointBs.end() ; ++ iter)
iter->ptP.ToGlob( frRef) ;
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::ToLoc( const Frame3d& frRef)
{
m_vtExtr.ToLoc( frRef) ;
for ( auto iter = m_lUPointBs.begin() ; iter != m_lUPointBs.end() ; ++ iter)
iter->ptP.ToLoc( frRef) ;
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::LocToLoc( const Frame3d& frOri, const Frame3d& frDest)
{
// se i due riferimenti coincidono, non devo fare alcunché
if ( AreSameFrame( frOri, frDest))
return true ;
// ciclo sui punti
m_vtExtr.LocToLoc( frOri, frDest) ;
for ( auto iter = m_lUPointBs.begin() ; iter != m_lUPointBs.end() ; ++ iter)
iter->ptP.LocToLoc( frOri, frDest) ;
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::Join( PolyArc& PA, double dOffsetPar)
{
// se l'altro poliarco non contiene alcunchè, esco con ok
if ( PA.m_lUPointBs.size() == 0)
return true ;
// verifico che l'ultimo punto di questo poliarco coincida con il primo dell'altro
if ( m_lUPointBs.size() > 0 && ! AreSamePointApprox( m_lUPointBs.back().ptP, PA.m_lUPointBs.front().ptP))
return false ;
// cancello l'ultimo di questo
EraseLastUPoint() ;
// aggiungo eventuale offset all'altro
if ( abs( dOffsetPar) > EPS_PARAM)
PA.AddOffsetToU( dOffsetPar) ;
// sposto i punti dall'altra polilinea a questa e aggiorno i contatori
m_lUPointBs.splice( m_lUPointBs.end(), PA.m_lUPointBs) ;
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::Split( double dU, PolyArc& PA)
{
// pulisco la polilinea destinazione
PA.Clear() ;
// ricerca del punto in cui dividere
auto iter = m_lUPointBs.begin() ;
while ( iter != m_lUPointBs.end() && iter->dU < ( dU + EPS_PARAM))
++ iter ;
if ( iter == m_lUPointBs.end())
return false ;
// sposto i punti nell'altra polilinea
PA.m_lUPointBs.splice( PA.m_lUPointBs.end(), m_lUPointBs, iter, m_lUPointBs.end()) ;
// prepongo l'ultimo punto rimasto
PA.m_lUPointBs.push_front( m_lUPointBs.back()) ;
// annullo l'iteratore corrente
m_iter = m_lUPointBs.end() ;
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::IsClosed( void) const
{
if ( m_lUPointBs.size() < 3)
return false ;
return ( AreSamePointApprox( m_lUPointBs.front().ptP, m_lUPointBs.back().ptP)) ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::IsRectangleXY( BBox3d& b3Rect) const
{
b3Rect.Reset() ;
// Deve essere chiusa
if ( ! IsClosed())
return false ;
// Verifico presenza di archi e linee oblique e calcolo il box
Point3d ptIni, ptFin ; double dBulge ;
bool bNext = GetFirstArc( ptIni, ptFin, dBulge) ;
while ( bNext) {
// non sono ammessi archi
double dLeftDeflection = - dBulge * DistXY( ptIni, ptFin) / 2 ;
if ( abs( dLeftDeflection) > 10 * EPS_SMALL)
return false ;
// non sono ammesse linee oblique
if ( abs( ptFin.y - ptIni.y) > 10 * EPS_SMALL && abs( ptFin.x - ptIni.x) > 10 * EPS_SMALL)
return false ;
// la Z deve essere costante
if ( abs( ptFin.z - ptIni.z) > 10 * EPS_SMALL)
return false ;
// aggiorno il box
b3Rect.Add( ptIni) ;
b3Rect.Add( ptFin) ;
// passo alla curva successiva
bNext = GetNextArc( ptIni, ptFin, dBulge) ;
}
// Verifico che tutte le linee stiano sulla frontiera del box
bNext = GetFirstArc( ptIni, ptFin, dBulge) ;
while ( bNext) {
// verifico che l'inizio stia sulla frontiera del rettangolo
if ( abs( ptIni.x - b3Rect.GetMin().x) > 10 * EPS_SMALL && abs( ptIni.x - b3Rect.GetMax().x) > 10 * EPS_SMALL &&
abs( ptIni.y - b3Rect.GetMin().y) > 10 * EPS_SMALL && abs( ptIni.y - b3Rect.GetMax().y) > 10 * EPS_SMALL)
return false ;
// verifico che la fine stia sulla frontiera del rettangolo
if ( abs( ptFin.x - b3Rect.GetMin().x) > 10 * EPS_SMALL && abs( ptFin.x - b3Rect.GetMax().x) > 10 * EPS_SMALL &&
abs( ptFin.y - b3Rect.GetMin().y) > 10 * EPS_SMALL && abs( ptFin.y - b3Rect.GetMax().y) > 10 * EPS_SMALL)
return false ;
// passo alla curva successiva
bNext = GetNextArc( ptIni, ptFin, dBulge) ;
}
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::IsCircle( double dLinTol, Point3d& ptCen, Vector3d& vtN, double& dRad, bool& bCCW) const
{
// Deve essere chiusa
if ( ! IsClosed())
return false ;
// Devono essere presenti solo archi con lo stesso centro, raggio e direzione
bool bFirst = true ;
Point3d ptIni, ptFin ; double dBulge ;
bool bNext = GetFirstArc( ptIni, ptFin, dBulge) ;
while ( bNext) {
// non ammessi segmenti di retta
double dLeftDeflection = - dBulge * DistXY( ptIni, ptFin) / 2 ;
if ( abs( dLeftDeflection) < 10 * EPS_SMALL)
return false ;
// calcolo l'arco
CurveArc cArc ;
if ( ! cArc.Set2PNB( ptIni, ptFin, m_vtExtr, dBulge))
return false ;
if ( bFirst) {
bFirst = false ;
ptCen = cArc.GetCenter() ;
vtN = cArc.GetNormVersor() ;
dRad = cArc.GetRadius() ;
bCCW = ( cArc.GetAngCenter() > 0) ;
}
else {
if ( ! AreSamePointEpsilon( ptCen, cArc.GetCenter(), dLinTol))
return false ;
if ( ! AreSameVectorApprox( vtN, cArc.GetNormVersor()))
return false ;
if ( abs( dRad - cArc.GetRadius()) > dLinTol)
return false ;
if ( bCCW != ( cArc.GetAngCenter() > 0))
return false ;
}
// passo alla curva successiva
bNext = GetNextArc( ptIni, ptFin, dBulge) ;
}
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::GetFirstUPoint( double* pdPar, Point3d* pptP, double* pdBulge, bool bNotLast) const
{
// cerco il primo punto
m_iter = m_lUPointBs.begin() ;
if ( m_iter == m_lUPointBs.end())
return false ;
if ( bNotLast && m_iter == -- ( m_lUPointBs.end()))
return false ;
// assegno i dati
if ( pdPar != nullptr)
*pdPar = m_iter->dU ;
if ( pptP != nullptr)
*pptP = m_iter->ptP ;
if ( pdBulge != nullptr)
*pdBulge = m_iter->dB ;
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::GetNextUPoint( double* pdPar, Point3d* pptP, double* pdBulge, bool bNotLast) const
{
// cerco il prossimo punto
if ( m_iter == m_lUPointBs.end())
return false ;
++ m_iter ;
if ( m_iter == m_lUPointBs.end())
return false ;
if ( bNotLast && m_iter == -- ( m_lUPointBs.end()))
return false ;
// assegno i dati
if ( pdPar != nullptr)
*pdPar = m_iter->dU ;
if ( pptP != nullptr)
*pptP = m_iter->ptP ;
if ( pdBulge != nullptr)
*pdBulge = m_iter->dB ;
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::GetFirstUArc( double* pdIni, Point3d* pptIni, double* pdFin, Point3d* pptFin, double* pdBulge) const
{
// parametro e punto iniziali
m_iter = m_lUPointBs.begin() ;
if ( m_iter == m_lUPointBs.end())
return false ;
if ( pdIni != nullptr)
*pdIni = m_iter->dU ;
if ( pptIni != nullptr)
*pptIni = m_iter->ptP ;
// bulge dell'arco (è attaccato al punto iniziale)
if ( pdBulge != nullptr)
*pdBulge = m_iter->dB ;
// parametro e punto finali
++ m_iter ;
if ( m_iter == m_lUPointBs.end())
return false ;
if ( pdFin != nullptr)
*pdFin = m_iter->dU ;
if ( pptFin != nullptr)
*pptFin = m_iter->ptP ;
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::GetNextUArc( double* pdIni, Point3d* pptIni, double* pdFin, Point3d* pptFin, double* pdBulge) const
{
// parametro e punto iniziali (è il precedente finale)
if ( m_iter == m_lUPointBs.end())
return false ;
if ( pdIni != nullptr)
*pdIni = m_iter->dU ;
if ( pptIni != nullptr)
*pptIni = m_iter->ptP ;
// bulge (è attaccato al punto iniziale)
if ( pdBulge != nullptr)
*pdBulge = m_iter->dB ;
// parametro e punto finali
++ m_iter ;
if ( m_iter == m_lUPointBs.end())
return false ;
if ( pdFin != nullptr)
*pdFin = m_iter->dU ;
if ( pptFin != nullptr)
*pptFin = m_iter->ptP ;
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
// L'eventuale piano deve essere perpendicolare al vettore estrusione
// Risultati :
// false + rank = 0 nessun punto, + rank = 1 punto allineati come estrusione, + rank = 3 percorso 3d;
// true + rank = 0 punti collassati, + rank = 2 percorso 2d.
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::IsFlat( int& nRank, Point3d& ptCen, Vector3d& vtDir, double dToler) const
{
// inizializzazioni
nRank = 0 ;
ptCen = ORIG ;
vtDir = m_vtExtr ;
// il primo punto fissa la proiezione di riferimento sull'asse di estrusione
double dBulge ;
Point3d ptStart ;
if ( ! GetFirstPoint( ptStart, dBulge))
return false ;
ptCen += ptStart ;
// ciclo sui punti per verificare il valore relativo della proiezione
Point3d ptP ;
while ( GetNextPoint( ptP, dBulge)) {
// componente della differenza tra i punti parallela al vettore estrusione
double dPar = ( ptP - ptStart) * m_vtExtr ;
// vettore componente della differenza perpendicolare al vettore estrusione
Vector3d vtPerp = ( ptP - ptStart) - dPar * m_vtExtr ;
// se il vettore componente perpendicolare è non nullo, punto non allineato su estrusione
if ( ! vtPerp.IsSmall()) {
if ( nRank == 0 || nRank == 1)
nRank += 2 ;
}
// se la componente parallela è non nulla, punto non nel piano
if ( abs( dPar) > dToler) {
if ( nRank == 0 || nRank == 2)
nRank += 1 ;
}
// aggiorno la somma dei punti per calcolare il centro
ptCen += ptP ;
}
// aggiusto il centro
ptCen /= double( m_lUPointBs.size()) ;
return ( nRank == 0 || nRank == 2) ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::Invert( bool bInvertU)
{
// verifico non sia vuota
if ( m_lUPointBs.empty())
return true ;
// inverto la lista
m_lUPointBs.reverse() ;
// sposto il bulge all'estremo iniziale di ogni tratto (l'ultimo non conta) e lo inverto
for ( auto iter = m_lUPointBs.begin() ; iter != m_lUPointBs.end() ; ++ iter) {
if ( next( iter) != m_lUPointBs.end())
iter->dB = - next( iter)->dB ;
else
iter->dB = 0 ;
}
// se richiesto, inverto anche il parametro U
if ( bInvertU) {
// recupero il primo valore di U che è il vecchio finale ed è il riferimento di inversione
double dUfin = m_lUPointBs.front().dU ;
// ciclo su tutti gli elementi
for ( auto iter = m_lUPointBs.begin() ; iter != m_lUPointBs.end() ; ++ iter) {
iter->dU = dUfin - iter->dU ;
}
}
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
static bool
PointsInTolerance( const PNTVECTOR& vRPT, const Point3d& ptP1, const Point3d& ptP2, double dSqTol)
{
for ( const auto& ptQ : vRPT) {
double dSqDist ;
if ( ! DistPointLine( ptQ, ptP1, ptP2).GetSqDist( dSqDist) || dSqDist > dSqTol)
return false ;
}
return true ;
}
//----------------------------------------------------------------------------
bool
PolyArc::RemoveAlignedPoints( double dToler)
{
// se non ci sono almeno 3 punti, esco subito
if ( m_lUPointBs.size() < 3)
return true ;
// controllo minimo valore di tolleranza
dToler = max( dToler, LIN_TOL_MIN) ;
double dSqTol = dToler * dToler ;
// si analizza la distanza di un punto dal segmento che unisce precedente e successivo
// punto precedente
auto precP = m_lUPointBs.begin() ;
// punto corrente
auto currP = next( precP) ;
// punto successivo
auto nextP = next( currP) ;
// lista dei punti appena rimossi
PNTVECTOR vRPT ; vRPT.reserve( 20) ;
// mentre esiste un successivo
while ( nextP != m_lUPointBs.end()) {
double dSqDist = 2 * dSqTol ;
// se precedente e corrente non hanno bulge (non sono archi i due tratti)
if ( abs( precP->dB) < EPS_SMALL && abs( currP->dB) < EPS_SMALL) {
// distanza del punto corrente dal segmento che unisce gli adiacenti
DistPointLine( currP->ptP, precP->ptP, nextP->ptP).GetSqDist( dSqDist) ;
}
// se da eliminare e gli altri eliminati stanno nella tolleranza
if ( dSqDist < dSqTol && PointsInTolerance( vRPT, precP->ptP, nextP->ptP, dSqTol)) {
// aggiungo il punto nella lista dei rimossi
vRPT.emplace_back( currP->ptP) ;
// elimino il punto
m_lUPointBs.erase( currP) ;
// avanzo con corrente e successivo
currP = nextP ;
++ nextP ;
}
// altrimenti da tenere
else {
// cancello la lista dei rimossi
vRPT.clear() ;
// avanzo il terzetto di uno step
precP = currP ;
currP = nextP ;
++ nextP ;
}
}
// se curva chiusa con almeno 4 punti, devo analizzare il terzetto attorno alla chiusura
if ( IsClosed() && m_lUPointBs.size() >= 4) {
// precP e currP sono già corretti
// il primo punto ripete l'ultimo (geometricamente coincide con currP)
auto firstP = m_lUPointBs.begin() ;
// questo è il vero successivo
nextP = next( firstP) ;
double dSqDist = 2 * dSqTol ;
// se precedente e corrente non hanno bulge (non sono archi i due tratti)
if ( abs( precP->dB) < EPS_SMALL && abs( firstP->dB) < EPS_SMALL) {
// distanza del punto corrente dal segmento che unisce gli adiacenti
DistPointLine( currP->ptP, precP->ptP, nextP->ptP).GetSqDist( dSqDist) ;
}
// se da eliminare
if ( dSqDist < dSqTol && PointsInTolerance( vRPT, precP->ptP, nextP->ptP, dSqTol)) {
// faccio coincidere il primo punto con il precedente
firstP->ptP = precP->ptP ;
// elimino il punto corrente
m_lUPointBs.erase( currP) ;
}
}
return true ;
}