SaraP
233 lines
15 KiB
C++
233 lines
15 KiB
C++
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
|
/**
|
|
\file
|
|
\brief \ru Утилита оценки столкновений и параметров близости тел.
|
|
\en Utility of collision detection and proximity queries.
|
|
*/
|
|
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
|
|
|
#ifndef __CDET_UTILITY_H
|
|
#define __CDET_UTILITY_H
|
|
|
|
#include <cdet_data.h>
|
|
#include <mt_ref_item.h>
|
|
|
|
class MtRefItem;
|
|
class MbItem;
|
|
class MbSolid;
|
|
class MbMesh;
|
|
class MbAssembly;
|
|
struct MbLumpAndFaces;
|
|
class MbCollisionDetector;
|
|
|
|
/**
|
|
\addtogroup Collision_Detection
|
|
\{
|
|
*/
|
|
|
|
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
|
/** \brief \ru Утилита расчета параметров пересечения и близости тел.
|
|
\en Utility for calculation of intersection and proximity parameters of solids. \~
|
|
\details \ru Предоставляет функциональность Collision Detection для взаимодействия
|
|
с приложением САПР.
|
|
\en Provides facilities of The Collision Detection to interact with the CAD
|
|
application. \~
|
|
\attention \ru Для гарантированно правильной работы детектора необходимо, чтобы объект
|
|
типа MbLumpAndFaces, добавляемый в рассмотрение посредством функции AddSolid, имел
|
|
правильную матрицу преобразования в мир в настоящем его положении, т.е. с самого начала.
|
|
\en For the ensure proper functionality of the detector it is necessary that
|
|
an object of type MbLumpAndFaces to be added in consideration by function AddSolid will
|
|
have a correct matrix of transformation to the world coordinate system in its current
|
|
state, i.e. from the beginning. \~
|
|
*/
|
|
// ---
|
|
class MATH_CLASS MbCollisionDetectionUtility
|
|
{
|
|
MbCollisionDetector & detector;
|
|
|
|
public:
|
|
MbCollisionDetectionUtility();
|
|
~MbCollisionDetectionUtility();
|
|
|
|
public:
|
|
/**
|
|
\brief \ru Добавить твердое тело с заданным положением в набор для контроля столкновений.
|
|
\en Add a solid with given placement to the collision detection set. \~
|
|
\return \ru Дескриптор объекта для контроля столкновений. \en Descriptor of object for collision detection. \~
|
|
*/
|
|
cdet_item AddItem( const MbSolid & solid, const MbPlacement3D & place, cdet_app_item appItem = CDET_APP_NULL );
|
|
/**
|
|
\brief \ru Добавить луч по вершине и направлению с заданным положением в набор для контроля столкновений.
|
|
\en Add a ray with given vertex, direction and placement to the collision detection set. \~
|
|
\return \ru Дескриптор объекта для контроля столкновений. \en Descriptor of object for collision detection. \~
|
|
*/
|
|
cdet_item AddRay( const MbCartPoint3D & vertex, const MbVector3D & direction, const MbPlacement3D & place, cdet_app_item appItem = CDET_APP_NULL );
|
|
/**
|
|
\brief \ru Добавить полигональный объект с заданным положением в набор для контроля столкновений.
|
|
\en Add a poligonal object with given placement to the collision detection set. \~
|
|
\return \ru Дескриптор объекта для контроля столкновений. \en Descriptor of object for collision detection. \~
|
|
*/
|
|
cdet_item AddMesh( const MbMesh & mesh
|
|
, const MbPlacement3D & place
|
|
, cdet_app_item appItem = CDET_APP_NULL
|
|
, double gap = 0. );
|
|
/**
|
|
\brief \ru Добавить новый компонент контроля соударений и параметров близости.
|
|
\en Add a new component to track collisions and proximity parameters. \~
|
|
\details \ru Компонент позволяет объединять тела в геометрически-жесткие множества.
|
|
\en Component is able to unite solids into the rigid geometric sets.
|
|
*/
|
|
cdet_item AddComponent( cdet_app_item );
|
|
/**
|
|
\brief \ru Добавить новый экземпляр тела в компонент контроля соударений.
|
|
\en Add a new instance of a reused solid into the component. \~
|
|
\param[in] compItem - \ru Компонент, которому будет принадлежать экземпляр.
|
|
\en A component to witch the instance will belong.
|
|
\param[in] solidItem - \ru Оригинальное тело, добавленное методом #AddSolid, по которому изготавливается экземпляр.
|
|
\en An original solid added by the method #AddSolid by witch the instance is made.
|
|
\param[in] place - \ru Положение, которое занимает тело экземпляра в глобальной СК.
|
|
\en The placement that the instance solid takes in global space.
|
|
\return \ru Новый экземпляр тела, зарегистрированный в аппарате контроля соударений.
|
|
\en The new solid instance registered in the detector.
|
|
\note \ru Значение compItem может быть нулевым. Значит просто вставка не будет
|
|
принадлежать ни одному компоненту.
|
|
\en The value compItem can be CDET_NULL. This just means that the
|
|
instance does not belong to any component.
|
|
*/
|
|
cdet_item AddInstance( cdet_item compItem, cdet_item solidItem, const MbPlacement3D & place );
|
|
/**
|
|
\brief \ru Удалить геометрический объект из набора для контроля столкновений.
|
|
\en Remove a geometric object from the set of collision detection. \~
|
|
*/
|
|
void RemoveItem( cdet_item cdItem );
|
|
/**
|
|
\brief \ru Поменять текущее положение геометрического объекта в наборе.
|
|
\en Change current position of a geometric object. \~
|
|
*/
|
|
void Reposition( cdet_item, const MbPlacement3D & );
|
|
/**
|
|
\brief \ru Проверить соударения между геометрическими объектами набора.
|
|
\en Check collisions between geometric objects of the set. \~
|
|
\return \ru Функция вернет CDET_RESULT_Intersected при обранужении хотя бы одной коллизии.
|
|
\en The function will return CDET_RESULT_Intersected if it detects at least one collision.
|
|
*/
|
|
cdet_result CheckCollisions( cdet_query & );
|
|
/**
|
|
\brief \ru Проверить соударения между геометрическими объектами набора.
|
|
\en Check collisions between geometric objects of the set. \~
|
|
\return \ru Функция вернет CDET_RESULT_Intersected при обранужении хотя бы одной коллизии.
|
|
\en The function will return CDET_RESULT_Intersected if it detects at least one collision.
|
|
*/
|
|
cdet_result CheckCollisions();
|
|
|
|
/**
|
|
\brief \ru Выдать дескриптор клиентского приложения по дескриптору контрольного набора столкновений.
|
|
\en Get an application pointer by descriptor of the collision detection set.
|
|
*/
|
|
cdet_app_item AppItem( cdet_item cdItem ) const;
|
|
|
|
|
|
public: // the functions below can be deprecated in future version.
|
|
/*
|
|
\brief \ru Добавить модель тела, как набор граней и решеток.
|
|
\en Add a solid data as a set of faces and the grids. \~
|
|
\return \ru Внутренняя структура данных представляющая добавленную модель. \en Internal data structure representing added solid data. \~
|
|
*/
|
|
cdet_item AddSolid( const MbLumpAndFaces & );
|
|
/// \ru Добавить тело с заданным положением. \en Add a solid with a given placement.
|
|
cdet_item AddSolid( const MbSolid &, const MbPlacement3D &, cdet_app_item = CDET_APP_NULL, double gap = 0. );
|
|
/// \ru Удалить твердотельную модель или луч из детектора столкновений. \en Remove a solid model or ray from a collision detector.
|
|
void RemoveSolid( cdet_item );
|
|
/// \ru Выдать количество добавленных твердотельных моделей или лучей. \en Get number of added solid models or rays.
|
|
size_t Count() const;
|
|
/// \ru Номер твердотельной модели или луча, зарегистрированной в детекторе. \en An index of solid model or ray registered in the detector.
|
|
size_t SolidIndex( cdet_item cItem ) const;
|
|
/// \ru Вычисление минимального расстояния между объектами (см.функцию #SetDistanceTracking) \en Calculation of minimal distance between objects (see the function #SetDistanceTracking)
|
|
cdet_result DistanceQuery( MbProximityParameters & ) const;
|
|
/// \ru Вычисление минимального расстояния между объектами
|
|
cdet_result DistanceQuery( cdet_item, cdet_item, MbProximityParameters & ) const;
|
|
/// \ru Выключить из рассмотрения все модели. \en Exclude all models from consideration.
|
|
void FlushSolids();
|
|
/// \ru Выдать иерархическое представление тела (CDET_NULL = отсутствие такового в списке). \en Get the hierarchical representation of the solid (CDET_NULL means that the solid is not in the list).
|
|
cdet_item GetHRepSolid ( const MbLumpAndFaces & ) const;
|
|
/// \ru Задать барьер для отличия касания от пересечения. \en Set the barrier for the difference between the touch and the intersection.
|
|
void SetTouchTolerance( double lTol );
|
|
/// \ru Вкл./выкл. приближенного вычисления пересечений тел \en On/off approximated calculation of intersections of solids
|
|
void SetApproxCollisionQuery( bool ff );
|
|
/// \ru Вкл./выкл. приближенного вычисления параметров близости - по триангуляции \en On/off approximated calculation of proximity parameters - by triangulation
|
|
void SetApproxDistanceComputation ( bool ff );
|
|
/// \ru Назначить объекты для отслеживания между ними расстояния. \en Assign the pair to track the distance between them.
|
|
void SetDistanceTracking( const MbLumpAndFaces &, const MbLumpAndFaces & );
|
|
/// \ru Обновить текущее положение тела или луча с индексом solIdx. \en Update current placement of solid or ray with index solIdx.
|
|
void SetPlacement( size_t solIdx, const MbPlacement3D & );
|
|
|
|
// \ru Объявление конструктора копирования и оператора присваивания без реализации, чтобы не было присваивания по умолчанию. \en The declaration without implementation of the copy-constructor and assignment operator to prevent an assignment by default.
|
|
OBVIOUS_PRIVATE_COPY( MbCollisionDetectionUtility );
|
|
|
|
public: /*
|
|
Deprecated and testing functions
|
|
*/
|
|
void SetCallback( CDET_exam_func );
|
|
// Use AppItem() insead this
|
|
cdet_app_item Component( size_t solIdx ) const;
|
|
// The func is deprecated. Instead, use CheckCollisions
|
|
cdet_result InterferenceDetect( void * formalPar = nullptr ) const;
|
|
// The func is deprecated. Use SetDistanceTracking instead.
|
|
void SetDistanceComputationObjects( const MbLumpAndFaces &, const MbLumpAndFaces & );
|
|
// The func is deprecated. Use AddSolid/AddItem instead.
|
|
size_t AddLump( const MbLumpAndFaces & );
|
|
// For testing purposes
|
|
bool IsEmpty( cdet_item ) const;
|
|
// For testing purposes
|
|
const MtRefItem * _ComputeBVTree( cdet_item );
|
|
|
|
private:
|
|
|
|
/*
|
|
\brief \ru Добавить объект геометрической модели в набор для контроля столкновений.
|
|
\en Add an object of geometric model to the set of collision detection control. \~
|
|
\return \ru Объект в наборе для контроля столкновений. \en Object of the set of collision detection. \~
|
|
*/
|
|
cdet_item AddItem( const MbItem & );
|
|
// Set an assembly to detect collisions between its elements
|
|
void SetAssembly( const MbAssembly & );
|
|
void UpdateGeometry();
|
|
};
|
|
|
|
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
|
// Default implemention of the call CheckCollisions.
|
|
//---
|
|
inline cdet_result MbCollisionDetectionUtility::CheckCollisions()
|
|
{
|
|
cdet_query_result defaultQuery;
|
|
return CheckCollisions( defaultQuery );
|
|
}
|
|
|
|
/// \ru Узел дерева объемов. \en A node of the bounding volume tree.
|
|
typedef const MtRefItem * cdet_bvt_node;
|
|
/// \ru Пустое дерево объемов. \en An empty bounding volume tree.
|
|
const cdet_bvt_node CDET_BVT_NULL = nullptr;
|
|
/// \ru Пара ветвей поддерева объемов. \en A pair of branches of the bounding volume subtree.
|
|
typedef std::pair<cdet_bvt_node,cdet_bvt_node> cdet_bvt_pair;
|
|
|
|
//---------------------------------------------------------------------------------------
|
|
/**
|
|
\brief \ru Получить левую и правую ветви поддерева объемов.
|
|
\en Get the left and the right branches of the bounding volume subtree.
|
|
*/
|
|
//---
|
|
MATH_FUNC(cdet_bvt_pair) BvtSubNodes( cdet_item, cdet_bvt_node );
|
|
|
|
//---------------------------------------------------------------------------------------
|
|
/** \brief \ru Матрица получения ограничивающего параллелепипеда из единичного куба.
|
|
\en Transformation matrix yielding bounding parallelepiped from the unit cube.
|
|
*/
|
|
//---
|
|
MATH_FUNC(void) GetOrientedBox( cdet_item, cdet_bvt_node, MbMatrix3D & );
|
|
|
|
#endif // __CDET_UTILITY_H
|
|
|
|
/** \} */
|
|
|
|
// eof
|