Daniele Bariletti
419d325409
- correzione di bug nel trim di sup di Bezier chiuse - correzione di bug nella conversione di NURBS in sup di Bezier
476 lines
18 KiB
C++
476 lines
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C++
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// EgalTech 2023-2023
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// File : SurfAux.cpp Data : 09.08.23 Versione :
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// Contenuto : Implementazione di alcune funzioni di utilità per le Superfici.
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// Modifiche : 09.08.23 DB Creazione modulo.
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//----------------------------------------------------------------------------
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//--------------------------- Include ----------------------------------------
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#include "stdafx.h"
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#include "CurveAux.h"
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#include "GeoConst.h"
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#include "CurveLine.h"
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#include "CurveArc.h"
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#include "CurveBezier.h"
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#include "CurveComposite.h"
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#include "/EgtDev/Include/EgtPointerOwner.h"
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#include "/EgtDev/Include/EGkSurf.h"
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#include "/EgtDev/Include/EGkSurfAux.h"
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#include "/EgtDev/Include/EGkSurfBezier.h"
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using namespace std ;
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//----------------------------------------------------------------------------
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ISurf*
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NurbsToBezierSurface(const CNurbsSurfData& cnData)
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{
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//INTVECTOR vInt_sub( 10) ;
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//INTMATRIX vInt( 10, vInt_sub) ;
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//for ( int i = 0 ; i < 10 ; ++i ) {
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// for ( int j = 0 ; j < 10 ; ++j ) {
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// vInt[i][j] = i + 10 * j ;
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// }
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//}
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//vInt_sub.resize( 20) ;
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//vInt[0].resize( 20) ;
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// la superficie Nurbs deve essere in forma canonica
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if ( cnData.bPeriodicU || cnData.bPeriodicV || cnData.bExtraKnotes )
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return nullptr ;
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// controllo sul numero dei nodi
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int nU = cnData.nCPU + cnData.nDegU - 1 ;
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int nV = cnData.nCPV + cnData.nDegV - 1 ;
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// controllo nodi e punti di controllo
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//if ( nU != int( cnData.vU.size()) || nV != int( cnData.vV.size()) || cnData.nCPU * cnData.nCPV != int( cnData.vCP.size()))
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if ( nU != int(cnData.vU.size()) || nV != int(cnData.vV.size())) {
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return nullptr ;
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}
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//// numero degli intervalli
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//int nInt = nU - 2 * cnData.nDeg + 1 ;
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// verifico le condizioni agli estremi sui nodi (i primi nDeg nodi e gli ultimi nDeg nodi devono essere uguali tra loro)
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bool bOk = true ;
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// direzione U
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for ( int i = 1 ; i < cnData.nDegU ; ++ i) {
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if ( abs( cnData.vU[i] - cnData.vU[0]) >= EPS_ZERO)
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bOk = false ;
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}
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for ( int i = 1 ; i < cnData.nDegU ; ++ i) {
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if ( abs( cnData.vU[nU - 1 - i] - cnData.vU[nU - 1]) >= EPS_ZERO)
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bOk = false ;
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}
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// direzione V
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for ( int i = 1 ; i < cnData.nDegV ; ++ i) {
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if ( abs( cnData.vV[i] - cnData.vV[0]) >= EPS_ZERO)
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bOk = false ;
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}
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for ( int i = 1 ; i < cnData.nDegV ; ++ i) {
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if ( abs( cnData.vV[nV - 1 - i] - cnData.vV[nV - 1]) >= EPS_ZERO)
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bOk = false ;
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|
}
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if ( ! bOk)
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return nullptr ;
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//// se 1 solo intervallo, la Nurbs è già una curva di Bezier
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//if ( nInt == 1) {
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// // creo la curva di Bezier
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// PtrOwner<ICurveBezier> pCrvBez( CreateCurveBezier()) ;
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// if ( IsNull( pCrvBez))
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// return nullptr ;
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// // la inizializzo
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// if ( ! pCrvBez->Init( cnData.nDeg, cnData.bRat))
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// return nullptr ;
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// for ( int i = 0 ; i <= cnData.nDeg ; ++ i) {
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// if ( ! cnData.bRat) {
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// if ( ! pCrvBez->SetControlPoint( i, cnData.vCP[i]))
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// return nullptr ;
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// }
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// else {
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// if ( ! pCrvBez->SetControlPoint( i, cnData.vCP[i], cnData.vW[i]))
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// return nullptr ;
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// }
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// }
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// // se non è una curva ma un punto, la invalido
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// if ( pCrvBez->IsAPoint())
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// pCrvBez->Init( cnData.nDeg, cnData.bRat) ;
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// // restituisco la curva
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// return Release( pCrvBez) ;
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//}
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// algoritmo 5.7 del libro "The NURBS book"//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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// creazione delle strips nella direzione U ( trasformo le curve iso con U costante in bezier)
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int a = cnData.nDegU - 1 ;
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int b = cnData.nDegU ;
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int nb = 0 ; // numero di strisce in U ( lunghezza con U costante)
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//PNTVECTOR vBC ;
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//vBC.resize( cnData.nCPV * cnData.nDegU) ;
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//for (int row = 0 ; row < cnData.nCPV ; ++row ) {
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// for ( int i = 0 ; i <= cnData.nDegU ; ++i ) {
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// vBC[nDegU*row + i] = ( cnData.vCP[nCPU*row + i]) ;
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// }
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//}
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vector<Point3d> vCPV( cnData.nCPV) ;
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vector< vector<Point3d>> mBC (cnData.nDegU + 1,vCPV ) ;
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vector< vector<Point3d>> mBC_next (cnData.nDegU - 1, vCPV) ;
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vector< vector<Point3d>> mPC_strip(cnData.nDegU + 1, vCPV) ; // matrice che verrà ingrandita e conterrà la superficie metà bezier e metà NURBS
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DBLVECTOR vV_W( cnData.nCPV) ;
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vector<DBLVECTOR> mW( cnData.nDegU + 1, vV_W) ;
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vector<DBLVECTOR> mW_next( cnData.nDegU - 1, vV_W) ;
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vector<DBLVECTOR> mW_strip( cnData.nDegU + 1, vV_W) ;
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DBLVECTOR vAlpha ;
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vAlpha.resize( cnData.nDegU - 1) ;
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if ( ! cnData.bRat ) {
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for ( int i = 0 ; i <= cnData.nDegU ; ++i ) {
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|
for ( int row = 0 ; row < cnData.nCPV ; ++row ) {
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mBC[i][row] = cnData.mCP[i][row] ;
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}
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}
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}
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else {
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for ( int i = 0 ; i <= cnData.nDegU ; ++i ) {
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for (int row = 0 ; row < cnData.nCPV ; ++ row) {
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mW[i][row] = cnData.mW[i][row] ;
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mBC[i][row] = cnData.mCP[i][row] * cnData.mW[i][row] ;
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}
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}
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}
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bool bRef = false ;
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// se la superficie è lineare nel parametro U allora è già in forma di Bezier in questo parametro
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if ( b == nU - 1 ) {
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nb = 1 ;
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}
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while ( b < nU - 1) { // qui correggo un probabile errore, mettendo nU anziché nCPV, come indicato nell'algoritmo
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int i = b ;
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while ( b < nU - 1 && abs( cnData.vU[b+1] - cnData.vU[b]) < EPS_ZERO)
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++ b ;
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int mult = b - i + 1 ;
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if ( mult < cnData.nDegU ) {
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bRef = true ;
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// calcolo numeratore e alpha
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double numer = cnData.vU[b] - cnData.vU[a] ;
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for ( int j = cnData.nDegU ; j > mult ; -- j)
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vAlpha[j-mult-1] = numer / ( cnData.vU[a+j] - cnData.vU[a]) ;
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|
int r = cnData.nDegU - mult ;
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|
for ( int j = 1 ; j <= cnData.nDegU - mult ; ++j ) {
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int save = r - j ;
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int s = mult + j ;
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//for ( int row = 0 ; row < cnData.nCPV ; ++row) {
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|
// for ( int k = cnData.nDegU ; k >= s ; --k ) {
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|
// vBC[nCPU*row + k] = vAlpha[k-s]*vBC[nCPU*row + k] + ( 1 - vAlfa[k-s]) * vBC[nCPU*row + k - 1]
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// }
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|
//}
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|
if ( ! cnData.bRat ) {
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|
for ( int k = cnData.nDegU ; k >= s ; --k ) {
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|
for ( int row = 0 ; row < cnData.nCPV ; ++row) {
|
|
mBC[k][row] = vAlpha[k-s] * mBC[k][row] + ( 1 - vAlpha[k-s]) * mBC[k-1][row] ;
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|
}
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|
}
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|
}
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|
else {
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for ( int k = cnData.nDegU ; k >= s ; --k ) {
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|
for ( int row = 0 ; row < cnData.nCPV ; ++row) {
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|
mBC[k][row] = vAlpha[k-s] * mBC[k][row] + ( 1 - vAlpha[k-s]) * mBC[k-1][row] ;
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|
mW[k][row] = vAlpha[k-s] * mW[k][row] + ( 1 - vAlpha[k-s]) * mW[k-1][row] ;
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|
}
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|
}
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|
}
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if ( b < nU - 1 ) {
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|
for ( int row = 0 ; row < cnData.nCPV ; ++row) {
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mBC_next[save][row] = mBC[cnData.nDegU][row] ;
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|
}
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if ( cnData.bRat )
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for ( int row = 0 ; row < cnData.nCPV ; ++row) {
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|
mW_next[save][row] = mW[cnData.nDegU][row] ;
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|
}
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|
}
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|
}
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mPC_strip.resize( cnData.nDegU * ( nb + 1) + 1 , vCPV) ;
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mW_strip.resize( cnData.nDegU * ( nb + 1) + 1, vV_W) ;
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if ( ! cnData.bRat)
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for ( int i = 0 ; i <= cnData.nDegU ; ++i) {
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for ( int row = 0 ; row < cnData.nCPV ; ++row ) {
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mPC_strip[i+ nb * cnData.nDegU][row] = mBC[i][row] ;
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}
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|
}
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else {
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for ( int i = 0 ; i <= cnData.nDegU ; ++i) {
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|
for ( int row = 0 ; row < cnData.nCPV ; ++row ) {
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|
mPC_strip[i+ nb * cnData.nDegU][row] = mBC[i][row]/mW[i][row] ;
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|
mW_strip[i+ nb * cnData.nDegU][row] = mW[i][row] ;
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}
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|
}
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|
}
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|
}
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++ nb ;
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// ho finito di definire la patch di Bezier attuale e passo alla successiva
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// aggiorno mBC con i valori della prossima pezza di Bezier // corrisponde a nb = nb + 1
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if ( ! cnData.bRat){
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for (int i = 0 ; i < cnData.nDegU - 1 ; ++ i) {
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for ( int row = 0 ; row < cnData.nCPV ; ++row) {
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mBC[i][row] = mBC_next[i][row] ;
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|
}
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|
}
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|
}
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|
else {
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for (int i = 0 ; i < cnData.nDegU - 1 ; ++ i) {
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|
for ( int row = 0 ; row < cnData.nCPV ; ++row) {
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|
mBC[i][row] = mBC_next[i][row] ;
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|
mW[i][row] = mW_next[i][row] ;
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|
}
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}
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|
}
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if ( b < nU - 1 ) {
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for ( int i = cnData.nDegU - mult ; i <= cnData.nDegU ; ++ i) {
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for (int row = 0 ; row < cnData.nCPV ; ++ row ) {
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mBC[i][row] = cnData.mCP[b - cnData.nDegU + i + 1][row] ;
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|
}
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|
}
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|
if ( cnData.bRat ) {
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for ( int i = cnData.nDegU - mult ; i <= cnData.nDegU ; ++ i) {
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|
for (int row = 0 ; row < cnData.nCPV ; ++ row ) {
|
|
mW[i][row] = cnData.mW[b - cnData.nDegU + i + 1][row] ;
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|
}
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}
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}
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a = b ;
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++b ;
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}
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}
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// se non ho raffinato allora tutti i nodi avevano già molteplicità massima. Converto direttamente in Bezier la dir U
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int nCPU_ref ; // numero dei punti di controllo in U dopo il raffinamento
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if ( ! bRef ) {
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|
nCPU_ref = cnData.nCPU ;
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mPC_strip.resize( cnData.nCPU, vCPV) ;
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|
mW_strip.resize( cnData.nCPU, vV_W) ;
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|
if ( ! cnData.bRat) {
|
|
for ( int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++i) {
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|
for ( int row = 0 ; row < cnData.nCPV ; ++ row) {
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|
mPC_strip[i][row] = cnData.mCP[i][row] ;
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|
}
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|
}
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|
}
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|
else {
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|
for ( int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++i) {
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|
for ( int row = 0 ; row < cnData.nCPV ; ++ row) {
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|
mPC_strip[i][row] = cnData.mCP[i][row] ;
|
|
mW_strip[i][row] = cnData.mW[i][row] ;
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|
}
|
|
}
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|
}
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// devo vedere quante patch ci stanno prendendo i punti che ci sono
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//nb = (cnData.nCPU - 1) / cnData.nDegU ;
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}
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else
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nCPU_ref = cnData.nDegU * nb + 1 ; // numero dei punti di controllo in U dopo il raffinamento
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// ora ho ottenuto le strisce nDegU x nCPV
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// devo ripetere la procedura, sulla dir V, per ottenere le patch nDegU x nDegV
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a = cnData.nDegV - 1 ;
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b = cnData.nDegV ;
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int nc = 0 ; // numero di strisce in V ( lunghezza con V costante)
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|
vector<Point3d> vDegV(cnData.nDegV + 1) ;
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vector<Point3d> vDegV_1(cnData.nDegV - 1) ;
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|
vector< vector<Point3d>> m_BC1( nCPU_ref, vDegV) ;
|
|
vector< vector<Point3d>> m_BC1_next( nCPU_ref, vDegV_1) ;
|
|
DBLVECTOR vV1_W(cnData.nDegV + 1) ;
|
|
DBLVECTOR vV2_W(cnData.nDegV - 1) ;
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|
vector<DBLVECTOR> mW1( nCPU_ref, vV1_W) ;
|
|
vector<DBLVECTOR> mW1_next( nCPU_ref, vV2_W) ;
|
|
DBLVECTOR vAlpha1( cnData.nDegV - 1) ;
|
|
vector<vector<Point3d>> mPC_tot( nCPU_ref, vDegV) ;
|
|
vector<DBLVECTOR> mW_tot( nCPU_ref, vV1_W) ;
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|
if ( ! cnData.bRat ) {
|
|
for ( int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++i ) {
|
|
for ( int row = 0 ; row <= cnData.nDegV ; ++row ) {
|
|
m_BC1[i][row] = mPC_strip[i][row] ;
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
else {
|
|
for ( int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++i ) {
|
|
for (int row = 0 ; row <= cnData.nDegV ; ++ row) {
|
|
mW1[i][row] = mW_strip[i][row] ;
|
|
m_BC1[i][row] = mPC_strip[i][row] * mW_strip[i][row] ;
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
bRef = false ;
|
|
// se la superficie è lineare nel parametro V allora è già in forma di Bezier in questo parametro
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|
if ( b == nV - 1 ) {
|
|
nc = 1 ;
|
|
}
|
|
while ( b < nV - 1) {
|
|
int i = b ;
|
|
while ( b < nV - 1 && abs( cnData.vV[b+1] - cnData.vV[b]) < EPS_ZERO)
|
|
++ b ;
|
|
int mult = b - i + 1 ;
|
|
if ( mult < cnData.nDegV ) {
|
|
bRef = true ;
|
|
// calcolo numeratore e alpha
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|
double numer = cnData.vV[b] - cnData.vV[a] ;
|
|
for ( int j = cnData.nDegV ; j > mult ; -- j)
|
|
vAlpha1[j-mult-1] = numer / ( cnData.vV[a+j] - cnData.vV[a]) ;
|
|
int r = cnData.nDegV - mult ;
|
|
for ( int j = 1 ; j <= cnData.nDegV - mult ; ++j ) {
|
|
int save = r - j ;
|
|
int s = mult + j ;
|
|
//for ( int row = 0 ; row < cnData.nCPV ; ++row) {
|
|
// for ( int k = cnData.nDegU ; k >= s ; --k ) {
|
|
// vBC[nCPU*row + k] = vAlpha1[k-s]*vBC[nCPU*row + k] + ( 1 - vAlpha1[k-s]) * vBC[nCPU*row + k - 1]
|
|
// }
|
|
//}
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|
if ( ! cnData.bRat) {
|
|
for ( int k = 0 ; k < nCPU_ref ; ++k) {
|
|
for ( int row = cnData.nDegV ; row >= s ; --row ) {
|
|
m_BC1[k][row] = vAlpha1[row-s] * m_BC1[k][row] + ( 1 - vAlpha1[row-s]) * m_BC1[k][row-1] ;
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
else {
|
|
for ( int k = 0 ; k < nCPU_ref ; ++k) {
|
|
for ( int row = cnData.nDegV ; row >= s ; --row ) {
|
|
m_BC1[k][row] = vAlpha1[row-s] * m_BC1[k][row] + ( 1 - vAlpha1[row-s]) * m_BC1[k][row-1] ;
|
|
mW1[k][row] = vAlpha1[row-s] * mW1[k][row] + ( 1 - vAlpha1[row-s]) * mW1[k][row-1] ;
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
if ( b < nV - 1 ) {
|
|
if ( !cnData.bRat ){
|
|
for ( int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++i) {
|
|
m_BC1_next[i][save] = m_BC1[i][cnData.nDegV] ;
|
|
}
|
|
}
|
|
else {
|
|
for ( int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++i) {
|
|
m_BC1_next[i][save] = m_BC1[i][cnData.nDegV] ;
|
|
mW1_next[save] = mW1[cnData.nDegV] ;
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
int nRef = cnData.nDegV * ( nc + 1) + 1 ;
|
|
for ( int k = 0 ; k < nCPU_ref; ++k){
|
|
mPC_tot[k].resize( nRef) ;
|
|
mW_tot[k].resize( nRef) ;
|
|
}
|
|
if ( ! cnData.bRat)
|
|
for ( int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++i) {
|
|
for ( int row = 0 ; row <= cnData.nDegV ; ++row ) {
|
|
mPC_tot[i][row + nc * cnData.nDegV] = m_BC1[i][row] ;
|
|
}
|
|
}
|
|
else {
|
|
for ( int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++i) {
|
|
for ( int row = 0 ; row <= cnData.nDegV ; ++row ) {
|
|
mPC_tot[i][row + nc * cnData.nDegV] = m_BC1[i][row]/mW1[i][row] ;
|
|
mW_tot[i][row + nc * cnData.nDegV] = mW1[i][row] ;
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
++ nc ;
|
|
// ho finito di definire la patch di Bezier attuale e passo alla successiva
|
|
|
|
// aggiorno mBC con i valori della prossima pezza di Bezier // corrisponde a nc = nc + 1
|
|
if ( ! cnData.bRat){
|
|
for (int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++ i) {
|
|
for ( int row = 0 ; row < cnData.nDegV - 1 ; ++row) {
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m_BC1[i][row] = m_BC1_next[i][row] ;
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}
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}
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}
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else {
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for (int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++ i) {
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for ( int row = 0 ; row < cnData.nDegV - 1 ; ++row) {
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m_BC1[i][row] = m_BC1_next[i][row] ;
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mW1[i][row] = mW1_next[i][row] ;
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}
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}
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}
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if ( b < nV - 1) {
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for (int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++ i ) {
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for ( int row = cnData.nDegV - mult ; row <= cnData.nDegV ; ++ row) {
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m_BC1[i][row] = cnData.mCP[i][b - cnData.nDegV + row + 1] ;
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}
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}
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if ( cnData.bRat ) {
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for (int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++ i ) {
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for ( int row = cnData.nDegV - mult ; row <= cnData.nDegV ; ++ row) {
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mW1[i][row] = cnData.mW[i][b - cnData.nDegV + row + 1] ;
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}
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}
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}
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a = b ;
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++b ;
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}
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}
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// se non ho raffinato allora aggiungo direttamente alle matrici della superficie totale
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int nCPV_ref ; // numero dei punti di controllo in V dopo il raffinamento
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if ( ! bRef) {
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nCPV_ref = cnData.nCPV ;
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for ( int k = 0 ; k < nCPU_ref ; ++k){
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mPC_tot[k].resize( cnData.nCPV) ;
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mW_tot[k].resize( cnData.nCPV) ;
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}
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if ( ! cnData.bRat) {
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for ( int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++i) {
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for ( int row = 0 ; row < nCPV_ref ; ++ row) {
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mPC_tot[i][row] = mPC_strip[i][row] ;
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}
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}
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}
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else {
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for ( int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++i) {
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for ( int row = 0 ; row < nCPV_ref ; ++ row) {
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mPC_tot[i][row] = mPC_strip[i][row] ;
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mW_tot[i][row] = mW_strip[i][row] ;
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}
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}
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}
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// devo vedere quante patch ci stanno prendendo i punti che ci sono
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//nc = (cnData.nCPV - 1) / cnData.nDegV ;
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}
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else
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nCPV_ref = cnData.nDegV * nc + 1 ;
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// finalmente setto la superficie di bezier totale divisa in nb patch in U e nc patch in V
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PtrOwner<ISurfBezier> pSrfBz( CreateSurfBezier()) ;
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if ( IsNull( pSrfBz))
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return nullptr ;
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pSrfBz->Init(cnData.nDegU, cnData.nDegV, nb, nc, cnData.bRat) ;
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if ( !cnData.bRat ) {
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for ( int i = 0 ; i < nCPU_ref; ++ i) {
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for (int j = 0 ; j < nCPV_ref; ++j) {
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pSrfBz->SetControlPoint( i + nCPU_ref * j, mPC_tot[i][j]) ;
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}
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}
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}
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else {
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for ( int i = 0 ; i < nCPU_ref; ++ i) {
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for (int j = 0 ; j < nCPV_ref; ++j) {
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pSrfBz->SetControlPoint( i + nCPU_ref * j, mPC_tot[i][j] / mW_tot[i][j], mW_tot[i][j]) ;
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}
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}
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}
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return Release( pSrfBz) ;
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} |