SaraP
189 lines
14 KiB
C++
189 lines
14 KiB
C++
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
|
/**
|
|
\file
|
|
\brief \ru Кривая в трехмерном пространстве, заданная контрольными точками.
|
|
\en Curve in three-dimensional space, defined by control points. \~
|
|
|
|
*/
|
|
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
|
|
|
#ifndef __CUR_POLYCURVE3D_H
|
|
#define __CUR_POLYCURVE3D_H
|
|
|
|
|
|
#include <curve3d.h>
|
|
#include <cur_line_segment3d.h>
|
|
#include <mb_cube.h>
|
|
|
|
|
|
//------------------------------------------------------------------------------
|
|
/** \brief \ru Кривая в трехмерном пространстве, заданная точками.
|
|
\en Curve in three-dimensional space, defined by points. \~
|
|
\details \ru Родительский класс кривых в трехмерном пространстве, заданных контрольными точками:
|
|
MbBezier3D, MbCubicSpline3D, MbHermit3D, MbNurbs3D, MbPolyline3D. \n
|
|
\en Parent class of curves in three-dimensional space, defined by control points:
|
|
MbBezier3D, MbCubicSpline3D, MbHermit3D, MbNurbs3D, MbPolyline3D. \n \~
|
|
\ingroup Curves_3D
|
|
*/
|
|
// ---
|
|
class MATH_CLASS MbPolyCurve3D : public MbCurve3D {
|
|
protected :
|
|
ptrdiff_t uppIndex; ///< \ru Количество участков кривой (равно количество контрольных точек минус единица). \en Count of curve pieces (is equal to count of control points minus one).
|
|
SArray<MbCartPoint3D> pointList; ///< \ru Множество контрольных точек. \en Set of control points.
|
|
bool closed; ///< \ru Признак замкнутости кривой. \en An attribute of curve closedness.
|
|
|
|
mutable atomic_double metricLength; ///< \ru Метрическая длина кривой. \en Metric length of curve.
|
|
mutable atomic_double lengthEvaluation; ///< \ru Оценочная длина кривой. \en Estimated length of a curve.
|
|
mutable MbCube cube; ///< \ru Габаритный куб кривой. \en Bounding box of curve.
|
|
|
|
protected:
|
|
MbPolyCurve3D();
|
|
MbPolyCurve3D( const MbPolyCurve3D & );
|
|
public :
|
|
virtual ~MbPolyCurve3D();
|
|
|
|
public :
|
|
VISITING_CLASS( MbPolyCurve3D );
|
|
|
|
// \ru Общие функции математического объекта \en Common functions of the mathematical object
|
|
|
|
//virtual MbeSpaceType IsA() const = 0; // \ru Тип элемента \en Type of element
|
|
MbeSpaceType Type() const override; // \ru Тип элемента \en Type of element
|
|
//virtual MbSpaceItem & Duplicate( MbRegDuplicate * = nullptr ) const = 0; // \ru Сделать копию элемента \en Create a copy of the element
|
|
//virtual bool IsSame ( const MbSpaceItem & other, double accuracy = LENGTH_EPSILON ) const = 0;
|
|
//virtual bool SetEqual ( const MbSpaceItem & ) = 0; // \ru Сделать равным \en Make equal
|
|
//virtual void Transform( const MbMatrix3D &, MbRegTransform * = nullptr ) = 0; // \ru Преобразовать элемент согласно матрице \en Transform element according to the matrix
|
|
//virtual void Move ( const MbVector3D &, MbRegTransform * = nullptr ) = 0; // \ru Сдвиг \en Translation
|
|
//virtual void Rotate ( const MbAxis3D &, double angle, MbRegTransform * = nullptr ) = 0; // \ru Повернуть вокруг оси \en Rotate about an axis
|
|
void AddYourGabaritTo( MbCube & ) const override; // \ru Добавь свой габарит в куб \en Add your own bounding box into the cube
|
|
void PrepareIntegralData( const bool forced ) const override; // \ru Рассчитать временные (mutable) данные объекта. \en Calculate temporary (mutable) data of an object.
|
|
|
|
//virtual void GetProperties( MbProperties & ) = 0; // \ru Выдать свойства объекта \en Get properties of the object
|
|
//virtual void SetProperties( const MbProperties & ) = 0; // \ru Записать свойства объекта \en Set properties of the object
|
|
void GetBasisItems ( RPArray<MbSpaceItem> & ) override; // \ru Дать базовые поверхности \en Get basis surfaces
|
|
void GetBasisPoints( MbControlData3D & ) const override; // \ru Выдать контрольные точки объекта. \en Get control points of object.
|
|
void SetBasisPoints( const MbControlData3D & ) override; // \ru Изменить объект по контрольным точкам. \en Change the object by control points.
|
|
|
|
void Refresh() override; // \ru Сбросить все временные данные \en Reset all temporary data
|
|
|
|
// \ru Общие функции кривой \en Common functions of curve
|
|
|
|
// \ru Функции кривой для работы в области определения параметрической кривой \en Functions of curve for working at parametric curve domain
|
|
//virtual void PointOn ( double & t, MbCartPoint3D & ) const = 0; // \ru Точка на кривой \en Point on the curve
|
|
//virtual void FirstDer ( double & t, MbVector3D & ) const = 0; // \ru Первая производная \en The first derivative
|
|
//virtual void SecondDer( double & t, MbVector3D & ) const = 0; // \ru Вторая производная \en The second derivative
|
|
//virtual void ThirdDer ( double & t, MbVector3D & ) const = 0; // \ru Третья производная по t \en The third derivative with respect to t
|
|
// \ru Вычислить значения точки и производных для заданного параметра. \en Calculate point and derivatives of object for given parameter. \~
|
|
//virtual void Explore( double & t, bool ext,
|
|
// MbCartPoint3D & pnt, MbVector3D & fir, MbVector3D * sec, MbVector3D * thir ) const = 0;
|
|
|
|
//virtual MbNurbs3D * NurbsCurve( const MbCurveIntoNurbsInfo & ) const = 0;
|
|
|
|
//virtual double GetTMax() const = 0; // \ru Вернуть максимальное значение параметра \en Get the maximum value of parameter
|
|
//virtual double GetTMin() const = 0; // \ru Вернуть минимальное значение параметра \en Get the minimum value of parameter
|
|
bool IsClosed() const override; // \ru Замкнутость кривой \en A curve closedness
|
|
//virtual void Inverse( MbRegTransform * iReg = nullptr ) = 0; // \ru Изменить направление \en Change direction
|
|
|
|
double GetMetricLength() const override; // \ru Выдать метрическую длину ограниченной кривой \en Get metric length of bounded curve
|
|
double GetLengthEvaluation() const override; // \ru Оценка метрической длины кривой \en Estimation of metric length of the curve
|
|
|
|
bool IsPlanar ( double accuracy = METRIC_EPSILON ) const override; // \ru Является ли кривая плоской \en Whether the curve is planar
|
|
bool GetPlacement( MbPlacement3D & place, PlanarCheckParams params = PlanarCheckParams() ) const override; // \ru Заполнить плейсемент, ести кривая плоская \en Fill the placement if the curve is planar
|
|
// \ru Дать плоскую кривую и плейсмент, если пространственная кривая плоская (после использования вызывать DeleteItem на двумерную кривую) \en Get the planar curve and placement if the spatial curve is planar (call DeleteItem for two-dimensional curve after using)
|
|
//virtual bool GetPlaneCurve( MbCurve *& curve2d, MbPlacement3D & place, bool saveParams, PlanarCheckParams params = PlanarCheckParams() ) const = 0;
|
|
|
|
// \ru Общие функции полигональной кривой \en Common functions of polygonal curve
|
|
|
|
virtual void Rebuild() = 0; // \ru Перестроить кривую \en Rebuild curve
|
|
virtual void SetClosed ( bool cls ); // \ru Установить признак замкнутости \en Set attribute of closedness
|
|
virtual ptrdiff_t GetNearPointIndex( const MbCartPoint3D & ) const; // \ru Выдать индекс точки, ближайшей к заданной \en Get index of the point nearest to the given one
|
|
virtual void AddPoint ( const MbCartPoint3D & ); // \ru Добавить точку в конец массива \en Add a point to the end of the array
|
|
virtual void InsertPoint( ptrdiff_t index, const MbCartPoint3D & ) = 0; // \ru Добавить точку \en Add a point
|
|
virtual void InsertPoint( double t, const MbCartPoint3D &, double ) = 0; // \ru Добавить точку \en Add a point
|
|
virtual void RemovePoint( ptrdiff_t index ); // \ru Удалить точку \en Remove the point
|
|
virtual void RemovePoints(); // \ru Удалить все точки \en Delete all points
|
|
virtual bool ChangePoint( ptrdiff_t index, const MbCartPoint3D & ); // \ru Заменить точку \en Replace a point
|
|
virtual void GetPoint ( ptrdiff_t index, MbCartPoint3D & ) const; // \ru Выдать точку \en Get point
|
|
virtual size_t GetPointsCount() const; // \ru Выдать количество точек \en Get count of points
|
|
virtual void GetRuleInterval( ptrdiff_t index, double & t1, double & t2 ) const = 0; // \ru Выдать интервал влияния точки кривой \en Get the interval of point influence
|
|
|
|
virtual bool CheckParam ( double & t, ptrdiff_t & i0, ptrdiff_t & i1, double & t0, double & t1 ) const = 0; // \ru Загнать параметр получить локальный индексы и параметры \en Drive parameter into domain, get local indices and parameters
|
|
virtual double GetParam( ptrdiff_t i ) const = 0;
|
|
size_t GetCount() const override;
|
|
// \ru Периодичность \en Periodicity
|
|
virtual bool IsPointsPeriodic( ptrdiff_t & begPointNumber, // \ru Номер первой точки \en Index of the first point
|
|
ptrdiff_t & endPointNumber, // \ru Номер последней точки \en Index of the last point
|
|
ptrdiff_t & period ) const; // \ru Количество точек в периоде \en Count of points in period
|
|
|
|
const MbCube & GetGabarit() const; // \ru Выдать габарит кривой \en Get bounding box of curve
|
|
|
|
size_t GetPointListCount() const { return pointList.Count(); }
|
|
ptrdiff_t GetPointListMaxIndex() const { return pointList.MaxIndex(); }
|
|
|
|
template <class PointsVector>
|
|
void GetPoints( PointsVector & pnts ) const { std::copy( pointList.begin(), pointList.end(), std::back_inserter( pnts ) ); } ///< \ru Вернуть массив контрольных точек. \en Get array of control points.
|
|
void GetPointList( SArray<MbCartPoint3D> & pnts ) const { pnts.assign( pointList.begin(), pointList.end() ); } // \ru Получить характерные точки \en Get control points
|
|
void GetPointList( c3d::SpacePointsVector & pnts ) const { pnts.assign( pointList.begin(), pointList.end() ); } // \ru Получить характерные точки \en Get control points
|
|
|
|
const MbCartPoint3D & GetPointList( size_t i ) const { return pointList[i]; } // \ru Характерные точки \en Control points
|
|
MbCartPoint3D & SetPointList( size_t i ) { return pointList[i]; } // \ru Характерные точки \en Control points
|
|
|
|
ptrdiff_t GetUppIndex() const { return uppIndex; }
|
|
size_t GetSegmentsCount() const { return (uppIndex > 0) ? (uppIndex + (!!closed)) : 0; }
|
|
|
|
template <class SegmentsVector>
|
|
void GetLineSegments( SegmentsVector & segments, double eps = PARAM_REGION ) const; ///< \ru Выдать массив отрезков. \en Get the array of segments.
|
|
|
|
// \ru Дать информацию для функции NurbsCurve \en Get information for NurbsCurve function
|
|
bool NurbsParam( double epsilon, double & pmin, double & pmax,
|
|
ptrdiff_t & i1, double & t1, ptrdiff_t & i2, double & t2 ) const;
|
|
|
|
protected:
|
|
// \ru Сдвинуть параметр t на расстояние len. \en Move parameter t on the metric distance len.
|
|
bool CompositeDistanceAlong( double & t, double len, int curveDir, double eps, const SArray<double> & tList ) const;
|
|
// \ru Рассчитать метрическую длину сегмента кривой. \en Calculate metric length of curve segment.
|
|
double SegmentCalculateLength( double w1, double w2, size_t n, double * x, double * w ) const;
|
|
// \ru Сдвинуть параметр t на расстояние len. \en Move parameter t on the metric distance len.
|
|
bool SegmentDistanceAlong( double & t1, double ln, int curveDir, double eps, double stepMax, size_t n, double * x, double * w ) const;
|
|
|
|
private:
|
|
// \ru Объявление оператора присваивания без реализации, чтобы не было присваивания по умолчанию. \en The declaration of the assignment operator without implementation to prevent an assignment by default.
|
|
void operator = ( const MbPolyCurve3D & );
|
|
|
|
DECLARE_PERSISTENT_CLASS( MbPolyCurve3D )
|
|
};
|
|
|
|
IMPL_PERSISTENT_OPS( MbPolyCurve3D )
|
|
|
|
|
|
//------------------------------------------------------------------------------
|
|
// \ru Выдать массив отрезков. \en Get the array of segments.
|
|
// ---
|
|
template <class SegmentsVector>
|
|
void MbPolyCurve3D::GetLineSegments( SegmentsVector & segments, double eps ) const
|
|
{
|
|
size_t count = pointList.size();
|
|
|
|
ptrdiff_t cnt = count;
|
|
if ( !IsClosed() )
|
|
cnt--;
|
|
|
|
if ( cnt > 0 )
|
|
segments.reserve( segments.size() + (size_t)cnt );
|
|
|
|
c3d::SpaceCurveSPtr segment;
|
|
|
|
for ( ptrdiff_t i = 0; i < cnt; i++ ) {
|
|
ptrdiff_t inext = (i + 1) % count;
|
|
|
|
if ( !pointList[i].IsSame( pointList[inext], eps ) ) {
|
|
segment = new MbLineSegment3D( pointList[i], pointList[inext] );
|
|
segments.push_back( static_cast<MbLineSegment3D *>( segment.get() ) );
|
|
::DetachItem( segment );
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
|
|
#endif // __CUR_POLYCURVE3D_H
|