Dario Sassi
903f0c69bc
- aggiunto calcolo edge di superfici trimesh - piccole modifiche per usare direttamente oggetti anzichè le loro interfacce.
501 lines
18 KiB
C++
501 lines
18 KiB
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 utilit? per le Superfici.
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// Modifiche : 09.08.23 DB Creazione modulo.
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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 "SurfBezier.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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using namespace std ;
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bool
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NurbsSurfaceCanonicalize( SNurbsSurfData& snData)
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{
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// per rendere una superficie non periodica devo recuperare i punti di controllo, suddivisi in isoparametriche lungo una direzione
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// e applicare la trasformazione ad ogni isoparametrica, sostituendola poi a quella originale. ( si mantiene il numero di punti)
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if ( snData.bPeriodicU || ! snData.bClampedU) {
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bool bIsRational = snData.bRat ;
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// vettore dei nodi
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DBLVECTOR vU ;
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int nKnot = (int) snData.vU.size() ;
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for ( int k = 0 ; k < nKnot ; ++k ) {
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double dKnot = snData.vU[k] ;
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vU.push_back( dKnot) ;
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|
}
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for( int j = 0 ; j < snData.nCPV ; ++j) {
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CNurbsData nuCurve ;
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nuCurve.bPeriodic = true ;
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nuCurve.nDeg = snData.nDegU ;
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nuCurve.vU = vU ;
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// vettore dei punti di controllo
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PNTVECTOR vPtCtrl ;
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// vettore dei pesi
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DBLVECTOR vWeCtrl ;
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for ( int i = 0 ; i < snData.nCPU ; ++i ) {
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if ( bIsRational) {
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vPtCtrl.push_back( snData.mCP[i][j] / snData.mW[i][j]) ;
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vWeCtrl.push_back( snData.mW[i][j]) ;
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}
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else
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vPtCtrl.push_back( snData.mCP[i][j]) ;
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|
}
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nuCurve.vCP = vPtCtrl ;
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nuCurve.vW = vWeCtrl ;
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|
// i punti dell' oggetto nuCurve devono essere in forma non omogenea
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NurbsCurveCanonicalize( nuCurve) ;
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for ( int i = 0 ; i < snData.nCPU ; ++i) {
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|
snData.mCP[i][j] = nuCurve.vCP[i] ;
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}
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snData.vU = nuCurve.vU ;
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|
}
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snData.bPeriodicU = false ;
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|
}
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if ( snData.bPeriodicV || ! snData.bClampedV) {
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bool bIsRational = snData.bRat ;
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// vettore dei nodi
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DBLVECTOR vV ;
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int nKnot = (int) snData.vV.size() ;
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|
for ( int k = 0 ; k < nKnot ; ++k ) {
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double dKnot = snData.vV[k] ;
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vV.push_back( dKnot) ;
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|
}
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for( int i = 0 ; i < snData.nCPU ; ++i) {
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|
CNurbsData nuCurve ;
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nuCurve.bPeriodic = true ;
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nuCurve.nDeg = snData.nDegV ;
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nuCurve.vU = vV ;
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// vettore dei punti di controllo
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|
PNTVECTOR vPtCtrl ;
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// vettore dei pesi
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DBLVECTOR vWeCtrl ;
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|
for ( int j = 0 ; j < snData.nCPV ; ++j ) {
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|
if ( bIsRational) {
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|
vPtCtrl.push_back( snData.mCP[i][j] / snData.mW[i][j]) ;
|
|
vWeCtrl.push_back( snData.mW[i][j]) ;
|
|
}
|
|
else
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|
vPtCtrl.push_back( snData.mCP[i][j]) ;
|
|
}
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|
nuCurve.vCP = vPtCtrl ;
|
|
nuCurve.vW = vWeCtrl ;
|
|
// i punti dell' oggetto nuCurve devono essere in forma non omogenea
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|
NurbsCurveCanonicalize( nuCurve) ;
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|
for ( int j = 0 ; j < snData.nCPV ; ++j ) {
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|
snData.mCP[i][j] = nuCurve.vCP[j] ;
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|
}
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snData.vV = nuCurve.vU ;
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}
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snData.bPeriodicV = false ;
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}
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return true;
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|
}
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ISurf*
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NurbsToBezierSurface(const SNurbsSurfData& snData)
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{
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// la superficie Nurbs deve essere in forma canonica
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if ( snData.bPeriodicU || snData.bPeriodicV || snData.bExtraKnotes )
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return nullptr ;
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// controllo sul numero dei nodi
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int nU = snData.nCPU + snData.nDegU - 1 ;
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int nV = snData.nCPV + snData.nDegV - 1 ;
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// controllo nodi e punti di controllo
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//if ( nU != int( snData.vU.size()) || nV != int( snData.vV.size()) || snData.nCPU * snData.nCPV != int( snData.vCP.size()))
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|
if ( nU != int(snData.vU.size()) || nV != int(snData.vV.size())) {
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|
return nullptr ;
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|
}
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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 < snData.nDegU ; ++ i) {
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|
if ( abs( snData.vU[i] - snData.vU[0]) >= EPS_ZERO)
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bOk = false ;
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|
}
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|
for ( int i = 1 ; i < snData.nDegU ; ++ i) {
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|
if ( abs( snData.vU[nU - 1 - i] - snData.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 < snData.nDegV ; ++ i) {
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|
if ( abs( snData.vV[i] - snData.vV[0]) >= EPS_ZERO)
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|
bOk = false ;
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|
}
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|
for ( int i = 1 ; i < snData.nDegV ; ++ i) {
|
|
if ( abs( snData.vV[nV - 1 - i] - snData.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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// 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 = snData.nDegU - 1 ;
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int b = snData.nDegU ;
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int nb = 0 ; // numero di strisce in U ( lunghezza con U costante)
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vector<Point3d> vCPV( snData.nCPV) ;
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vector< vector<Point3d>> mBC (snData.nDegU + 1,vCPV ) ;
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|
vector< vector<Point3d>> mBC_next (snData.nDegU - 1, vCPV) ;
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|
vector< vector<Point3d>> mPC_strip(snData.nDegU + 1, vCPV) ; // matrice che verrà ingrandita e conterrà la superficie metà bezier e metà NURBS
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DBLVECTOR vV_W( snData.nCPV) ;
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|
vector<DBLVECTOR> mW( snData.nDegU + 1, vV_W) ;
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|
vector<DBLVECTOR> mW_next( snData.nDegU - 1, vV_W) ;
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|
vector<DBLVECTOR> mW_strip( snData.nDegU + 1, vV_W) ;
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|
DBLVECTOR vAlpha ;
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|
vAlpha.resize( snData.nDegU - 1) ;
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|
if ( ! snData.bRat ) {
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|
for ( int i = 0 ; i <= snData.nDegU ; ++i ) {
|
|
for ( int row = 0 ; row < snData.nCPV ; ++row ) {
|
|
mBC[i][row] = snData.mCP[i][row] ;
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|
}
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|
}
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|
}
|
|
else {
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|
for ( int i = 0 ; i <= snData.nDegU ; ++i ) {
|
|
for (int row = 0 ; row < snData.nCPV ; ++ row) {
|
|
mW[i][row] = snData.mW[i][row] ;
|
|
mBC[i][row] = snData.mCP[i][row] * snData.mW[i][row] ;
|
|
}
|
|
}
|
|
}
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|
|
|
bool bRef = false ;
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|
while ( snData.nDegU != 1 ? b < nU - 1 : b < nU) { // 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( snData.vU[b+1] - snData.vU[b]) < EPS_ZERO)
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|
++ b ;
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|
int mult = b - i + 1 ;
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|
if ( mult < snData.nDegU ) {
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bRef = true ;
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// calcolo numeratore e alpha
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double numer = snData.vU[b] - snData.vU[a] ;
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for ( int j = snData.nDegU ; j > mult ; -- j)
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|
vAlpha[j-mult-1] = numer / ( snData.vU[a+j] - snData.vU[a]) ;
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|
int r = snData.nDegU - mult ;
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|
for ( int j = 1 ; j <= snData.nDegU - mult ; ++j ) {
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|
int save = r - j ;
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int s = mult + j ;
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|
if ( ! snData.bRat ) {
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|
for ( int k = snData.nDegU ; k >= s ; --k ) {
|
|
for ( int row = 0 ; row < snData.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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|
}
|
|
else {
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for ( int k = snData.nDegU ; k >= s ; --k ) {
|
|
for ( int row = 0 ; row < snData.nCPV ; ++row) {
|
|
mBC[k][row] = vAlpha[k-s] * mBC[k][row] + ( 1 - vAlpha[k-s]) * mBC[k-1][row] ;
|
|
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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|
|
|
if ( b < nU - 1 ) {
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|
for ( int row = 0 ; row < snData.nCPV ; ++row) {
|
|
mBC_next[save][row] = mBC[snData.nDegU][row] ;
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|
}
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|
if ( snData.bRat )
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|
for ( int row = 0 ; row < snData.nCPV ; ++row) {
|
|
mW_next[save][row] = mW[snData.nDegU][row] ;
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
}
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|
mPC_strip.resize( snData.nDegU * ( nb + 1) + 1 , vCPV) ;
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|
mW_strip.resize( snData.nDegU * ( nb + 1) + 1, vV_W) ;
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|
if ( ! snData.bRat)
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|
for ( int i = 0 ; i <= snData.nDegU ; ++i) {
|
|
for ( int row = 0 ; row < snData.nCPV ; ++row ) {
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|
mPC_strip[i+ nb * snData.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 <= snData.nDegU ; ++i) {
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|
for ( int row = 0 ; row < snData.nCPV ; ++row ) {
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|
mPC_strip[i+ nb * snData.nDegU][row] = mBC[i][row]/mW[i][row] ;
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|
mW_strip[i+ nb * snData.nDegU][row] = mW[i][row] ;
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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 ( ! snData.bRat){
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for (int i = 0 ; i < snData.nDegU - 1 ; ++ i) {
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for ( int row = 0 ; row < snData.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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|
}
|
|
else {
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|
for (int i = 0 ; i < snData.nDegU - 1 ; ++ i) {
|
|
for ( int row = 0 ; row < snData.nCPV ; ++row) {
|
|
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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|
if ( b < nU - 1 ) {
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if ( ! snData.bRat ) {
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for ( int i = snData.nDegU - mult ; i <= snData.nDegU ; ++ i) {
|
|
for (int row = 0 ; row < snData.nCPV ; ++ row ) {
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|
mBC[i][row] = snData.mCP[b - snData.nDegU + i + 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 i = snData.nDegU - mult ; i <= snData.nDegU ; ++ i) {
|
|
for (int row = 0 ; row < snData.nCPV ; ++ row ) {
|
|
mBC[i][row] = snData.mCP[b - snData.nDegU + i + 1][row] * snData.mW[b - snData.nDegU + i + 1][row] ;
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mW[i][row] = snData.mW[b - snData.nDegU + i + 1][row] ;
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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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else if ( snData.nDegU == 1 && b < nU) {
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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 gi? molteplicit? 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 = snData.nCPU ;
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mPC_strip.resize( snData.nCPU, vCPV) ;
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|
mW_strip.resize( snData.nCPU, vV_W) ;
|
|
if ( ! snData.bRat) {
|
|
for ( int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++i) {
|
|
for ( int row = 0 ; row < snData.nCPV ; ++ row) {
|
|
mPC_strip[i][row] = snData.mCP[i][row] ;
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
else {
|
|
for ( int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++i) {
|
|
for ( int row = 0 ; row < snData.nCPV ; ++ row) {
|
|
mPC_strip[i][row] = snData.mCP[i][row] ;
|
|
mW_strip[i][row] = snData.mW[i][row] ;
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
else
|
|
nCPU_ref = snData.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 = snData.nDegV - 1 ;
|
|
b = snData.nDegV ;
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|
int nc = 0 ; // numero di strisce in V ( lunghezza con V costante)
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|
vector<Point3d> vDegV(snData.nDegV + 1) ;
|
|
vector<Point3d> vDegV_1(snData.nDegV - 1) ;
|
|
vector< vector<Point3d>> m_BC1( nCPU_ref, vDegV) ;
|
|
vector< vector<Point3d>> m_BC1_next( nCPU_ref, vDegV_1) ;
|
|
DBLVECTOR vV1_W(snData.nDegV + 1) ;
|
|
DBLVECTOR vV2_W(snData.nDegV - 1) ;
|
|
vector<DBLVECTOR> mW1( nCPU_ref, vV1_W) ;
|
|
vector<DBLVECTOR> mW1_next( nCPU_ref, vV2_W) ;
|
|
DBLVECTOR vAlpha1( snData.nDegV - 1) ;
|
|
vector<vector<Point3d>> mPC_tot( nCPU_ref, vDegV) ;
|
|
vector<DBLVECTOR> mW_tot( nCPU_ref, vV1_W) ;
|
|
if ( ! snData.bRat ) {
|
|
for ( int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++i ) {
|
|
for ( int row = 0 ; row <= snData.nDegV ; ++row ) {
|
|
m_BC1[i][row] = mPC_strip[i][row] ;
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
else {
|
|
for ( int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++i ) {
|
|
for (int row = 0 ; row <= snData.nDegV ; ++ row) {
|
|
mW1[i][row] = mW_strip[i][row] ;
|
|
m_BC1[i][row] = mPC_strip[i][row] * mW_strip[i][row] ;
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
bRef = false ;
|
|
while ( snData.nDegV != 1 ? b < nV - 1 : b < nV) { // qui correggo un probabile errore, mettendo nU anziché nCPV, come indicato nell'algoritmo
|
|
int i = b ;
|
|
while ( b < nV - 1 && abs( snData.vV[b+1] - snData.vV[b]) < EPS_ZERO)
|
|
++ b ;
|
|
int mult = b - i + 1 ;
|
|
if ( mult < snData.nDegV ) {
|
|
bRef = true ;
|
|
// calcolo numeratore e alpha
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|
double numer = snData.vV[b] - snData.vV[a] ;
|
|
for ( int j = snData.nDegV ; j > mult ; -- j)
|
|
vAlpha1[j-mult-1] = numer / ( snData.vV[a+j] - snData.vV[a]) ;
|
|
int r = snData.nDegV - mult ;
|
|
for ( int j = 1 ; j <= snData.nDegV - mult ; ++j ) {
|
|
int save = r - j ;
|
|
int s = mult + j ;
|
|
if ( ! snData.bRat) {
|
|
for ( int k = 0 ; k < nCPU_ref ; ++k) {
|
|
for ( int row = snData.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 = snData.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 ( !snData.bRat ){
|
|
for ( int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++i) {
|
|
m_BC1_next[i][save] = m_BC1[i][snData.nDegV] ;
|
|
}
|
|
}
|
|
else {
|
|
for ( int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++i) {
|
|
m_BC1_next[i][save] = m_BC1[i][snData.nDegV] ;
|
|
mW1_next[i][save] = mW1[i][snData.nDegV] ;
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
int nRef = snData.nDegV * ( nc + 1) + 1 ;
|
|
for ( int k = 0 ; k < nCPU_ref; ++k){
|
|
mPC_tot[k].resize( nRef) ;
|
|
mW_tot[k].resize( nRef) ;
|
|
}
|
|
if ( ! snData.bRat)
|
|
for ( int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++i) {
|
|
for ( int row = 0 ; row <= snData.nDegV ; ++row ) {
|
|
mPC_tot[i][row + nc * snData.nDegV] = m_BC1[i][row] ;
|
|
}
|
|
}
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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 <= snData.nDegV ; ++row ) {
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mPC_tot[i][row + nc * snData.nDegV] = m_BC1[i][row]/mW1[i][row] ;
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mW_tot[i][row + nc * snData.nDegV] = mW1[i][row] ;
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}
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}
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}
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++ nc ;
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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 nc = nc + 1
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if ( ! snData.bRat){
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for (int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++ i) {
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for ( int row = 0 ; row < snData.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 < snData.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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if ( ! snData.bRat) {
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for (int i = 0 ; i < nCPU_ref ; ++ i ) {
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for ( int row = snData.nDegV - mult ; row <= snData.nDegV ; ++ row) {
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m_BC1[i][row] = mPC_strip[i][b - snData.nDegV + row + 1] ;
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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 = snData.nDegV - mult ; row <= snData.nDegV ; ++ row) {
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m_BC1[i][row] = mPC_strip[i][b - snData.nDegV + row + 1] * mW_strip[i][b - snData.nDegV + row + 1] ;
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mW1[i][row] = mW_strip[i][b - snData.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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else if ( snData.nDegV == 1 && b < nV) {
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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 = snData.nCPV ;
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for ( int k = 0 ; k < nCPU_ref ; ++k){
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mPC_tot[k].resize( snData.nCPV) ;
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mW_tot[k].resize( snData.nCPV) ;
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}
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if ( ! snData.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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}
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else
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nCPV_ref = snData.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<SurfBezier> pSrfBz( CreateBasicSurfBezier()) ;
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if ( IsNull( pSrfBz))
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return nullptr ;
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pSrfBz->Init(snData.nDegU, snData.nDegV, nb, nc, snData.bRat) ;
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if ( !snData.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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}
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