SaraP
245 lines
15 KiB
C++
245 lines
15 KiB
C++
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
|
/**
|
|
\file
|
|
\brief \ru Спираль.
|
|
\en Spiral. \~
|
|
|
|
*/
|
|
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
|
|
|
#ifndef __CUR_SPIRAL_H
|
|
#define __CUR_SPIRAL_H
|
|
|
|
|
|
#include <mb_placement3d.h>
|
|
#include <mb_cube.h>
|
|
#include <curve3d.h>
|
|
|
|
|
|
//------------------------------------------------------------------------------
|
|
/** \brief \ru Спираль.
|
|
\en Spiral. \~
|
|
\details \ru Родительский класс спиралей: MbConeSpiral, MbCrookedSpiral, MbCurveSpiral. \n
|
|
\en Parent class for spirals: MbConeSpiral, MbCrookedSpiral, MbCurveSpiral. \n \~
|
|
\ingroup Curves_3D
|
|
*/
|
|
// ---
|
|
class MATH_CLASS MbSpiral: public MbCurve3D {
|
|
protected:
|
|
MbPlacement3D position; ///< \ru Локальная система координат (положение центра). \en Local coordinate system (location of center).
|
|
double step; ///< \ru Шаг спирали. \en A pitch of spiral.
|
|
double tmin; ///< \ru Минимальное значение параметра спирали. \en Minimal value of parameter of spiral.
|
|
double tmax; ///< \ru Максимальное значение параметра спирали. \en Maximal value of parameter of spiral.
|
|
|
|
/** \brief \ru Метрическая длина кривой.
|
|
\en Metric length of a curve. \~
|
|
\details \ru Метрическая длина кривой, рассчитывается только при запросе длины объекта. Метрическая длина кривой в конструкторе кривой и после модификации кривой принимает отрицательное значение.
|
|
\en Metric length of a curve is calculated only at the request. Metric length of a curve is undefined (negative) after object constructor and after object modifications. \n \~
|
|
*/
|
|
mutable atomic_double metricLength;
|
|
/** \brief \ru Габаритный куб кривой.
|
|
\en Bounding box of a curve. \~
|
|
\details \ru Габаритный куб кривой, рассчитывается только при запросе габарита объекта. Габаритный куб в конструкторе кривой и после модификации кривой принимает неопределенное значение.
|
|
\en Bounding box of a curve is calculated only at the request. Bounding box of a curve is undefined after object constructor and after object modifications. \n \~
|
|
*/
|
|
mutable MbCube cube;
|
|
|
|
protected:
|
|
/// \ru Конструктор по умолчанию. \en The default constructor.
|
|
MbSpiral() : position(), step( 1.0 ), tmin( 0.0 ), tmax( M_PI2 ), metricLength( -1.0 ), cube() {}
|
|
/// \ru Конструктор по локальной системе координат. \en The constructor by local coordinate system.
|
|
MbSpiral( const MbPlacement3D & pl ) : position( pl ), step( 1.0 ), tmin( 0.0 ), tmax( M_PI2 ), metricLength( -1.0 ), cube() {}
|
|
protected:
|
|
/// \ru Конструктор по локальной системе координат, высоте и шагу между витками. \en The constructor by local coordinate system, height and step between coils of spiral.
|
|
MbSpiral( const MbPlacement3D &, double height, double step );
|
|
/** \brief \ru Конструктор по локальной системе координат, шагу между витками и параметрам.
|
|
\en The constructor by local coordinate system, step between coils of spiral and parameters. \~
|
|
\details \ru Конструктор по локальной системе координат, шагу между витками, начальному и конечному параметрам.
|
|
\en The constructor by local coordinate system, step between coils of spiral, starting and ending parameters. \n \~
|
|
*/
|
|
MbSpiral( const MbPlacement3D &, double step, double t1, double t2 );
|
|
/** \brief \ru Конструктор по трем разным точкам и ненулевому шагу.
|
|
\en The constructor by three different points and non-zero step. \~
|
|
\details \ru Конструктор по трем разным точкам и ненулевому шагу. \n
|
|
\en The constructor by three different points and non-zero step. \n \~
|
|
\param[in] p0 - \ru Начало локальной системы координат.
|
|
\en Origin point of the local coordinate system. \~
|
|
\param[in] p1 - \ru Точка в направлении оси Z, определяющая высоту спирали.
|
|
\en Point in the direction of the Z axis determining the height of the spiral. \~
|
|
\param[in] p2 - \ru Точка в направлении оси X.
|
|
\en Point in the direction of the X axis. \~
|
|
\param[in] st - \ru Шаг между витками спирали.
|
|
\en Step between coils of spiral. \~
|
|
\param[in] left - \ru Признак левой системы координат.
|
|
\en Flag of the left coordinate system. \~
|
|
*/
|
|
MbSpiral( const MbCartPoint3D & p0, const MbCartPoint3D & p1, const MbCartPoint3D & p2, double step, bool left = false );
|
|
/// \ru Конструктор по другой спирали. \en Constructor by another spiral.
|
|
MbSpiral( const MbSpiral & );
|
|
public :
|
|
virtual ~MbSpiral();
|
|
|
|
public :
|
|
VISITING_CLASS( MbSpiral );
|
|
|
|
/// \ru Установить параметры спирали по другой спирали. \en Set spiral parameters by another spiral.
|
|
void Init( const MbSpiral & );
|
|
/// \ru Установить другую локальную систему координат. \en Replace local coordinate system.
|
|
void Init( const MbPlacement3D & );
|
|
/// \ru Установить высоту и шаг. \en Set height and step between coils of spiral.
|
|
bool Init( double height, double st );
|
|
/// \ru Установить локальную систему координат, высоту и шаг спирали. \en Set local coordinates system, height and step of spiral.
|
|
bool Init( const MbPlacement3D & place, double height, double st );
|
|
|
|
// \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
|
|
bool IsSame( const MbSpaceItem &, double accuracy = LENGTH_EPSILON ) const override;
|
|
bool SetEqual( const MbSpaceItem & ) override; // \ru Сделать равным \en Make equal
|
|
void Transform( const MbMatrix3D &, MbRegTransform * = nullptr ) override; // \ru Преобразовать элемент согласно матрице \en Transform element according to the matrix
|
|
void Move( const MbVector3D &, MbRegTransform * = nullptr ) override; // \ru Сдвиг \en Translation
|
|
void Rotate( const MbAxis3D &, double angle, MbRegTransform * = nullptr ) override; // \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 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
|
|
|
|
double GetTMin() const override; // \ru Вернуть минимальное значение параметра \en Get the minimum value of the parameter
|
|
double GetTMax() const override; // \ru Вернуть максимальное значение параметра \en Get the maximum value of parameter
|
|
bool IsClosed() const override; // \ru Проверка замкнутости кривой \en Check for curve closedness
|
|
// \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 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
|
|
|
|
MbNurbs3D * NurbsCurve( const MbCurveIntoNurbsInfo & ) const override;
|
|
|
|
double Curvature( double t ) const override; // \ru Кривизна \en Curvature
|
|
double Step( double t, double sag ) const override; // \ru Вычисление шага аппроксимации \en Calculation of step of approximation
|
|
double DeviationStep( double t, double angle ) const override;
|
|
|
|
size_t GetCount() const override;
|
|
double GetSpiralPeriod() const; // \ru Вернуть период \en Get period
|
|
|
|
// \ru Заполнить плейсемент, если кривая плоская \en Fill the placement if the curve is planar
|
|
bool GetPlacement( MbPlacement3D & place, PlanarCheckParams params = PlanarCheckParams() ) const override;
|
|
|
|
/// \ru Является ли объект смещением \en Whether the object is a shift
|
|
bool IsShift( const MbSpaceItem &, MbVector3D &, bool & isSame, double accuracy = LENGTH_EPSILON ) const override;
|
|
void GetCentre( MbCartPoint3D & c ) const override; // \ru Выдать центр \en Get center
|
|
|
|
// \ru Функции спирали \en Functions of spiral
|
|
|
|
virtual bool SetStep( double s ) = 0; // \ru Изменить шаг \en Change step
|
|
virtual double GetSpiralRadius ( double t ) const = 0; // \ru Выдать физический радиус спирали \en Get physical radius of spiral
|
|
|
|
void CheckParam( double & t ) const;
|
|
/// \ru Дать направление спирали. \en Get direction of spiral.
|
|
void GetDirection ( MbVector3D & v ) const { v = position.GetAxisZ(); }
|
|
/// \ru Дать ось спирали. \en Get axis of spiral.
|
|
bool GetAxis( MbAxis3D & axis ) const;
|
|
/// \ru Выдать шаг. \en Get step.
|
|
double GetStep() const { return step; }
|
|
/// \ru Выдать физический шаг спирали. \en Get physical pitch of spiral.
|
|
double GetSpiralStep() const;
|
|
/// \ru Выдать полный угол спирали \en Get full angle of spiral
|
|
double GetAngle() const { return tmax-tmin; }
|
|
/// \ru Изменить граничный угол. \en Change boundary angle.
|
|
bool SetTMin( double t )
|
|
{
|
|
C3D_ASSERT( t < tmax );
|
|
if ( t < tmax ) {
|
|
tmin = t;
|
|
Refresh();
|
|
return true;
|
|
}
|
|
return false;
|
|
}
|
|
/// \ru Изменить граничный угол. \en Change boundary angle.
|
|
bool SetTMax( double t )
|
|
{
|
|
C3D_ASSERT( t > tmin );
|
|
if ( t > tmin ) {
|
|
tmax = t;
|
|
Refresh();
|
|
return true;
|
|
}
|
|
return false;
|
|
}
|
|
/// \ru Изменить граничные углы. \en Change boundary angles.
|
|
bool SetLimit( double t1, double t2 )
|
|
{
|
|
if ( t1 > t2 )
|
|
std::swap( t1, t2 );
|
|
C3D_ASSERT( t1 < t2 );
|
|
if ( t1 < t2 ) {
|
|
tmin = t1;
|
|
tmax = t2;
|
|
Refresh();
|
|
return true;
|
|
}
|
|
return false;
|
|
}
|
|
|
|
const MbPlacement3D & GetPlacement() const { return position; }
|
|
bool IsPositionNormal() const { return ( !position.IsAffine() ); }
|
|
|
|
protected:
|
|
static bool IsNonZeroStep( double s ) { return (::fabs( s ) >= METRIC_EPSILON); }
|
|
private:
|
|
void operator = ( const MbSpiral & ); // \ru Не реализовано. \en Not implemented.
|
|
|
|
DECLARE_PERSISTENT_CLASS( MbSpiral )
|
|
};
|
|
|
|
IMPL_PERSISTENT_OPS( MbSpiral )
|
|
|
|
|
|
//------------------------------------------------------------------------------
|
|
// \ru Проверка параметра кривой \en Check parameter of curve
|
|
//---
|
|
inline
|
|
void MbSpiral::CheckParam( double & t ) const
|
|
{
|
|
if ( t < tmin )
|
|
t = tmin;
|
|
if ( t > tmax )
|
|
t = tmax;
|
|
}
|
|
|
|
|
|
//------------------------------------------------------------------------------
|
|
// \ru Выдать физический шаг спирали \en Get physical pitch of spiral
|
|
//---
|
|
inline
|
|
double MbSpiral::GetSpiralStep() const
|
|
{
|
|
if ( position.IsNormal() )
|
|
return step;
|
|
else if ( position.IsOrthogonal() ) {
|
|
return (step * position.GetAxisZ().Length());
|
|
}
|
|
return 0.0;
|
|
}
|
|
|
|
|
|
#endif // __CUR_SPIRAL_H
|