SaraP
491 lines
23 KiB
C++
491 lines
23 KiB
C++
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
||
/**
|
||
\file \brief \ru Геометрические типы данных C3D Solver.
|
||
\en Geometrical types of data C3D Solver. \~
|
||
\details \ru Геометрические типы данных для объектно-ориентированной части
|
||
программного интерфейса C3D Solver. См. также базовую часть
|
||
интерфейса <gcm_types.h>.
|
||
\en Geometry data types for the object-oriented part of C3D Solver API.
|
||
See also file <gcm_types.h> that represents basic part of the C3D Solver API. \~
|
||
*/
|
||
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
||
|
||
#ifndef __GCM_GEOM_H
|
||
#define __GCM_GEOM_H
|
||
|
||
#include <tool_cstring.h>
|
||
#include <templ_sptr.h>
|
||
#include <mb_matrix3d.h>
|
||
#include <mb_placement3d.h>
|
||
#include <marker.h>
|
||
#include <gcm_types.h>
|
||
#include <cur_line3d.h>
|
||
|
||
/**
|
||
\addtogroup GCM_3D_ObjectAPI
|
||
\{
|
||
*/
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
//
|
||
//---
|
||
typedef GCM_geom MtGeomId;
|
||
typedef GCM_constraint MtConstraintId;
|
||
typedef GCM_geom MtPatternId;
|
||
typedef GCM_g_type MtGeomType;
|
||
typedef GCM_c_type MtMateType;
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
/** \brief \ru Геометрический объект. \en Geometrical object. \~
|
||
\details \ru Геометрический объект этого типа данных, характеризуется матрицей
|
||
трансформации, которая переводит его в настоящее положение из некоторого стандартного
|
||
положения. Подразумевается, что для каждого типа объекта имеется
|
||
стандартное положение, которое, как правило, совпадает с мировой системой
|
||
координат.\n
|
||
Например, если экземпляром ItGeom является точка, то матрица TransMatrix()
|
||
задаст положение точки, как преобразование начала координат в некоторое
|
||
произвольное место пространства.\n
|
||
Если экземпляром ItGeom является жесткое тело в пространстве, то матрица TransMatrix()
|
||
будет служить в качестве ЛСК этого тела и задавать его положение в пространстве
|
||
моделирования.
|
||
\en Geometric object of this data type is described by a matrix
|
||
of transformation which transforms this object to real position from some
|
||
standard position. The implication is that each type of object has
|
||
a standard position which usually coincides with the global system
|
||
of coordinates. \n
|
||
For example, if ItGeom is a point, then the matrix TransMatrix()
|
||
sets the position of a point as the transformation of the origin to some
|
||
arbitrary place of the space.\n
|
||
If ItGeom is rigid solid in the space, then the matrix TransMatrix()
|
||
can be used as LCS of this solid and set its position in the space
|
||
of modeling. \~
|
||
\ingroup GCM_3D_ObjectAPI
|
||
*/
|
||
//---
|
||
struct GCM_CLASS ItGeom
|
||
{
|
||
mutable MtGeomId objectId; // (!) Будет закрыто
|
||
ItGeom() : objectId( GCM_NULL ) {}
|
||
/// \ru Тип геометрического объекта. \en Type of geometric object. \~
|
||
virtual GCM_g_type GeomType() const { return GCM_LCS; }
|
||
/// \ru Строковое имя геометрического объекта. \en String name of geometric object.
|
||
virtual const TCHAR * GetName() const = 0;
|
||
/// \ru Выдать положение детали в виде ортонормированной ЛСК. \en Get position of part as orthonormalized LCS.
|
||
virtual void GetPlacement( MbPlacement3D & pl ) const { pl = MbPlacement3D::global; }
|
||
/// \ru Выдать трансформацию из стандартного положения. \en Get transformation from standard position. \~
|
||
inline void GetTransMatrix( MbMatrix3D & ) const;
|
||
/// \ru Трансформация из стандартного положения. \en Transformation from the standard position. \~
|
||
MbMatrix3D TransMatrix() const;
|
||
|
||
public: /*
|
||
Reference counting support.
|
||
*/
|
||
virtual refcount_t AddRef() const = 0;
|
||
virtual refcount_t Release() const = 0;
|
||
|
||
protected:
|
||
virtual ~ItGeom() {}
|
||
|
||
private: // It will be removed ... use GetPlacement instead.
|
||
virtual void GetGeomPlacement( MbPlacement3D & ) const {}
|
||
};
|
||
|
||
/*
|
||
ItGeom as pointer type.
|
||
*/
|
||
typedef ItGeom * ItGeomPtr;
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
// \ru Трансформация из стандартного положения \en Transformation from the standard position
|
||
//---
|
||
inline MbMatrix3D ItGeom::TransMatrix() const
|
||
{
|
||
MbMatrix3D tValue;
|
||
GetTransMatrix( tValue );
|
||
return tValue;
|
||
}
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
// \ru Выдать трансформацию из стандартного положения.
|
||
// \en Get transformation from standard position.
|
||
//---
|
||
inline void ItGeom::GetTransMatrix( MbMatrix3D & mat ) const
|
||
{
|
||
MbPlacement3D place;
|
||
GetPlacement( place );
|
||
place.GetMatrixFrom( mat );
|
||
}
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
// Internal data types forward declaration.
|
||
//---
|
||
struct MtUnifiedGeom;
|
||
struct MbGeomTol;
|
||
class MtParGeom;
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
/** \brief \ru Геометрический объект, аргумент геометрического ограничения.
|
||
\en Geometric object, argument of geometric constraint. \~
|
||
\ingroup GCM_3D_ObjectAPI
|
||
*/
|
||
//---
|
||
class GCM_CLASS MtGeomVariant
|
||
{
|
||
public:
|
||
MtGeomVariant() : m_value( nullptr ) {}
|
||
MtGeomVariant( const MbCartPoint3D & );
|
||
MtGeomVariant( const MtUnifiedGeom & );
|
||
MtGeomVariant( const MtGeomVariant & );
|
||
MtGeomVariant( MtGeomVariant && gVar ) noexcept : m_value( nullptr ) { TakeOn( gVar.m_value ); gVar.m_value = nullptr; }
|
||
MtGeomVariant( const MtParGeom & g ) : m_value( nullptr ) { Assign(g); }
|
||
MtGeomVariant( const GCM_g_type );
|
||
MtGeomVariant & operator = ( const MtGeomVariant & gVar ) { return Assign( gVar ); }
|
||
/// \ru Переносное присвоение. \en Moving assignment.
|
||
MtGeomVariant & operator = ( MtGeomVariant && gVar ) noexcept { TakeOn( gVar.m_value ); gVar.m_value = nullptr; return *this; }
|
||
~MtGeomVariant();
|
||
|
||
public:
|
||
/// \ru Тип геометрии. \en Type of geometry.
|
||
GCM_g_type GeomType() const;
|
||
/// \ru Выдать данные геометрии в унифицированной форме записи. \en Get the uniform geometry data record.
|
||
GCM_g_record GeomRecord() const;
|
||
/// \ru Выдать трансформацию объекта из стандартного положения. \en Get transformation of the object from the standart position.
|
||
MbMatrix3D & GetTransMatrix( MbMatrix3D & ) const;
|
||
/// \ru Выдать положение детали в виде ортонормированной ЛСК. \en Get position of part as orthonormalized LCS.
|
||
MbPlacement3D & GetPlacement( MbPlacement3D & pl ) const;
|
||
/// \ru Является ли объект пустым. \en Get logic value whether the object is empty.
|
||
bool IsNull() const;
|
||
/// \ru Проверить равны ли объекты геометрическию. \en Check if objects are geometrically equal.
|
||
bool IsEqualTo( const MtGeomVariant &, const MbGeomTol & ) const;
|
||
/// \ru Проверить равны ли структуры геометрической записи (gType,O,Z,X,Y,R1,R2). \en Check if corresponding elements of geometric records are equal (gType,O,Z,X,Y,R1,R2).
|
||
bool IsEqualTuples( const MtGeomVariant & gVar, const MbGeomTol & gTol ) const;
|
||
|
||
public: /* Assigning methods.
|
||
*/
|
||
MtGeomVariant & Assign( const MtGeomVariant & );
|
||
MtGeomVariant & Assign( const MtParGeom & );
|
||
MtGeomVariant & Assign( GCM_g_type, const MbCartPoint3D & org, const MbVector3D & zAxis
|
||
, const MbVector3D & xAxis, double r1 = 0.0, double r2 = 0.0 );
|
||
template<class GeomDS>
|
||
MtGeomVariant & Assign( const GeomDS * );
|
||
MtGeomVariant & Reset(); ///< \ru Задать как тип GCM_NULL_GTYPE. \ru Set as GCM_NULL_GTYPE type. \~
|
||
MtGeomVariant & SetAsPoint( const MbCartPoint3D & );
|
||
MtGeomVariant & SetAsLine( const MbCartPoint3D & org, const MbVector3D & dir );
|
||
MtGeomVariant & SetAsPlane( const MbCartPoint3D & org, const MbVector3D & normal );
|
||
MtGeomVariant & SetAsPlane( const MbPlacement3D & );
|
||
MtGeomVariant & SetAsMarker( const MbCartPoint3D & org, const MbVector3D & zAxis, const MbVector3D & xAxis );
|
||
MtGeomVariant & Transform( const MbMatrix3D & );
|
||
|
||
public: /* Methods for internal use.
|
||
*/
|
||
const MtParGeom & ParGeom() const;
|
||
MtUnifiedGeom & GetTuple( MtUnifiedGeom & ) const;
|
||
|
||
private:
|
||
// Take ownership of a geometric object.
|
||
MtGeomVariant & TakeOn( MtParGeom * );
|
||
|
||
private:
|
||
MtParGeom * m_value; // unique ownerhip of the geometric record value.
|
||
};
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
//
|
||
//---
|
||
template<class GeomDS>
|
||
MtGeomVariant & MtGeomVariant::Assign( const GeomDS * gDs )
|
||
{
|
||
if ( gDs )
|
||
{
|
||
return Assign( *gDs );
|
||
}
|
||
return Reset();
|
||
}
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
/** \brief \ru Структура данных сопрягаемой геометрии.
|
||
\en Data structure for matched geometry. \~
|
||
\details \ru Эта структура используется для передачи информации о геометрическом
|
||
объекте, который участвует в ограничениях. Геометрический объект, передаваемый
|
||
через эту структуру данных, может быть задан в ЛСК жесткого тела или в мировой
|
||
системе координат модели. \n
|
||
Следует учитывать, что геометрический объект, возвращаемый функцию
|
||
#MtMatingGeometry::GetMatingGeom(), задан в ЛСК с матрицей
|
||
#MtMatingGeometry::LCSMatrix(), т.е. решатель внутри интерпретирует #MtMatingGeometry
|
||
как объект #MtMatingGeometry::GetMatingGeom(), заданный в #MtMatingGeometry::LCSMatrix().
|
||
\en This structure is used for passing information about geometric
|
||
object involved in constraints. Geometric object passed
|
||
via this data structure can be specified in LCS of a rigid solid or in the world
|
||
coordinate system. \n
|
||
It should be taken into account that the geometric object returned from the function
|
||
#MtMatingGeometry::GetMatingGeom(), is given in LCS with matrix
|
||
#MtMatingGeometry::LCSMatrix(), i.e. the solver interprets #MtMatingGeometry
|
||
as object #MtMatingGeometry::GetMatingGeom() specified in #MtMatingGeometry::LCSMatrix(). \~
|
||
\ingroup GCM_3D_ObjectAPI
|
||
*/
|
||
//---
|
||
class GCM_CLASS MtMatingGeometry
|
||
{
|
||
public:
|
||
enum Orient ///< \ru Трехзначное свойство ориентации \en Three-valued property of orientation
|
||
{
|
||
Opposite = 0, ///< \ru "Обратное направление" \en "Reverse direction"
|
||
Cooriented = 1, ///< \ru "Прямое направление" \en "Forward direction"
|
||
Unoriented = 2 ///< \ru Ориентация не свойственна или "Прямое направление" \en Orientation is nonrelevant or "Forward direction"
|
||
};
|
||
static const MtGeomType geom_Marker = GCM_MARKER;
|
||
|
||
private:
|
||
MtGeomType myGeomType; // \ru Кодирует тип сопрягаемой геометрии \en Encodes type of mating geometry
|
||
SPtr<const MbSpaceItem> myGeom; // \ru Геометрический объект сопряжения \en Geometric object of mating
|
||
Orient myOrientation; // \ru Ориентация геометрического объекта myMatingGeom \en Orientation of geometric object myMatingGeom
|
||
MbMatrix3D * myLCSMatrix; // \ru Матрица преобразования (ЛСК сопрягаемого тела) \en Transformation matrix (LCS of the mating solid)
|
||
|
||
public:
|
||
MtMatingGeometry()
|
||
: myGeom( nullptr )
|
||
, myOrientation( Unoriented )
|
||
, myLCSMatrix( nullptr )
|
||
{}
|
||
~MtMatingGeometry()
|
||
{
|
||
_ClearMatrix();
|
||
}
|
||
|
||
public:
|
||
/// \ru Выдать тип сопрягаемой геометрии \en Get type of mating geometry
|
||
MtGeomType GetGeomType() const { return myGeomType; }
|
||
/// \ru Выдать ориентацию; \en Get orientation;
|
||
Orient GetOrientation() const { return myOrientation; }
|
||
/// \ru Выдать геометрический объект сопряжения. Если =nullptr, то это точка, заданная MtMatingGeometry::myMatingPoint; \en Get geometric object of the mating. If =nullptr, then this is a point specified by MtMatingGeometry::myMatingPoint;
|
||
const MbSpaceItem * GetMatingGeom() const { return myGeom; }
|
||
/// \ru Выдать матрицу ЛСК, в которой задан геометрический объект сопряжения \en Get matrix of LCS in which the geometric object of the mating is specified
|
||
const MbMatrix3D & LCSMatrix() const;
|
||
|
||
|
||
/**
|
||
\brief \ru Задать структуру данных как представление прямой.
|
||
\en Set the data structure to line representation. \~
|
||
*/
|
||
void SetAsLine( const MbCartPoint3D &, const MbVector3D & );
|
||
|
||
/** \brief \ru Инициализировать структуру данных маркером.
|
||
\en Initialize the data structure with a marker.\~ */
|
||
void SetAsMarker( const MbCartPoint3D &, const MbVector3D & z, const MbVector3D & x );
|
||
/**
|
||
\brief \ru Инициализировать структуру данных маркером.
|
||
\en Initialize the data structure with a marker.\~
|
||
\param \ru gArg маркер (! аргумент не передается во владение структуры)
|
||
\en gArg is marker (! the argument is not transferred to the structure ownership) \~
|
||
*/
|
||
void SetAsMarker( const MbMarker & );
|
||
|
||
/// \ru Присвоить структуре значение ЛСК; \en Assign this data structure with a value of LCS \~
|
||
void SetAsLCS( const MbPlacement3D & lcs );
|
||
void Assign( const MbPlacement3D & lcs ) { SetAsLCS(lcs); }
|
||
|
||
/// \ru Инициализировать структуру данных кривой или поверхностью; \en Initialize data structure with a curve or a surface;
|
||
/**
|
||
\param \ru gItem геометрический объект, подкласс MbSpaceItem (! передается во владение структуры)
|
||
\en gItem is geometric object, subclass of MbSpaceItem (! transferred to the structure ownership) \~
|
||
\param \ru gDir флаг ориентации геометрического объекта
|
||
\en gDir is flag of geometric object orientation \~
|
||
\param \ru gSpan матрица, задающая подпространство объекта
|
||
\en gSpan is matrix specifying subspace of the object \~
|
||
*/
|
||
void SetAsMatingGeomItem( SPtr<const MbSpaceItem> gItem, Orient gDir, const MbMatrix3D & gSpan );
|
||
/// \ru Задать пустой объект \en Specify an empty object
|
||
void SetNull();
|
||
|
||
public:
|
||
/*
|
||
(!) Deprecated
|
||
\brief \ru Инициализировать структуру данных маркером или ЛСК.
|
||
\en Initialize the data structure with a marker or a LCS.\~
|
||
\param \ru gType тип геометрии, для которой маркер является аргументом (описателем геометрии)
|
||
\en gType is a type of geometry for which the marker is an argument (geometry descriptor) \~
|
||
\param \ru gArg маркер (! аргумент не передается во владение структуры)
|
||
\en gArg is marker (! the argument is not transferred to the structure ownership) \~
|
||
*/
|
||
void SetAsMarker( MtGeomType gType, const MbMarker & gArg );
|
||
|
||
// Internal use only
|
||
MtGeomVariant GeomVariant( VERSION c3dVer ) const;
|
||
|
||
private:
|
||
void _SetLCSMatrix( const MbMatrix3D & );
|
||
void _ClearMatrix();
|
||
|
||
private: // \ru Реализовать при необходимости \en Implement if necessary
|
||
MtMatingGeometry( const MtMatingGeometry & );
|
||
MtMatingGeometry & operator = ( const MtMatingGeometry & );
|
||
};
|
||
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
// \ru Выдать матрицу ЛСК, в которой задан геометрический объект сопряжения \en Get matrix of LCS in which the geometric object of the mating is specified
|
||
//---
|
||
inline const MbMatrix3D & MtMatingGeometry::LCSMatrix() const
|
||
{
|
||
if ( myLCSMatrix != nullptr )
|
||
return *myLCSMatrix;
|
||
return MbMatrix3D::identity;
|
||
}
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
// Задать структуру данных как представление прямой.
|
||
//---
|
||
inline void MtMatingGeometry::SetAsLine( const MbCartPoint3D & org, const MbVector3D & dir )
|
||
{
|
||
myGeomType = GCM_LINE;
|
||
myGeom = new MbLine3D( org, dir );
|
||
myOrientation = Cooriented;
|
||
_ClearMatrix();
|
||
}
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
// \ru Инициализировать структуру данных кривой или поверхностью; \en Initialize data structure with a curve or a surface;
|
||
//---
|
||
inline void MtMatingGeometry::SetAsMarker( MtGeomType gType, const MbMarker & gArg )
|
||
{
|
||
C3D_ASSERT( gType == GCM_MARKER );
|
||
myGeomType = gType;
|
||
myGeom = new MbMarker( gArg );
|
||
myOrientation = Unoriented;
|
||
_ClearMatrix();
|
||
}
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
//
|
||
//---
|
||
inline void MtMatingGeometry::SetAsMarker( const MbMarker & gArg )
|
||
{
|
||
myGeomType = GCM_MARKER;
|
||
myGeom = new MbMarker( gArg );
|
||
myOrientation = Unoriented;
|
||
_ClearMatrix();
|
||
}
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
/* \ru Инициализировать структуру данных маркером.
|
||
\en Initialize the data structure with a marker.\~ */
|
||
//---
|
||
inline void MtMatingGeometry::SetAsMarker( const MbCartPoint3D & org, const MbVector3D & z, const MbVector3D & x )
|
||
{
|
||
myGeomType = GCM_MARKER;
|
||
myGeom = new MbMarker( org, z, x );
|
||
myOrientation = Unoriented;
|
||
_ClearMatrix();
|
||
}
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
// \ru Присвоить структуре значение ЛСК; \en Assign this data structure with a value of LSC
|
||
//---
|
||
inline void MtMatingGeometry::SetAsLCS( const MbPlacement3D & lcs )
|
||
{
|
||
myGeomType = GCM_LCS;
|
||
myGeom = nullptr; // new MbMarker( MbCartPoint::origin, MbVector3D::zAxis, MbVector3D::xAxis );
|
||
myOrientation = Unoriented;
|
||
_SetLCSMatrix( lcs.GetMatrixFrom() );
|
||
}
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
// Initialize the data structure by a curve or a surface
|
||
//---
|
||
inline void MtMatingGeometry::SetAsMatingGeomItem( SPtr<const MbSpaceItem> gItem
|
||
, Orient gDir
|
||
, const MbMatrix3D & gSpan )
|
||
{
|
||
if ( gItem )
|
||
{
|
||
myGeomType = GCM_LAST_GTYPE;
|
||
myGeom = gItem;
|
||
myOrientation = gDir;
|
||
_SetLCSMatrix( gSpan );
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
//
|
||
//---
|
||
inline void MtMatingGeometry::_ClearMatrix()
|
||
{
|
||
if ( myLCSMatrix != nullptr )
|
||
{
|
||
delete myLCSMatrix;
|
||
}
|
||
myLCSMatrix = nullptr;
|
||
}
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
//
|
||
//---
|
||
inline void MtMatingGeometry::_SetLCSMatrix( const MbMatrix3D & gSpan )
|
||
{
|
||
if ( gSpan.IsSingle() )
|
||
{
|
||
_ClearMatrix(); // \ru Единичная матрица эквивалентна её очистке \en Unit matrix is equal to its flush
|
||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
if ( myLCSMatrix == nullptr )
|
||
myLCSMatrix = new MbMatrix3D( gSpan );
|
||
else
|
||
*myLCSMatrix = gSpan;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
// \ru Задать пустой объект. \en Specify an empty object.
|
||
//---
|
||
inline void MtMatingGeometry::SetNull()
|
||
{
|
||
myGeomType = GCM_NULL_GTYPE;
|
||
myGeom = nullptr;
|
||
myOrientation = Unoriented;
|
||
_ClearMatrix();
|
||
}
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
/** \brief \ru Получить геометрический объект типа GCM_geom из типа ItGeom *.
|
||
\en Get a geometric object of type GCM_geom from type of ItGeom *. \~
|
||
*/
|
||
//--
|
||
GCM_FUNC( GCM_geom ) GCM_GeomId( GCM_system gSys, const ItGeom * gPtr );
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
/** \brief \ru Получить запись геометрического объекта по типу MtGeomVariant.
|
||
\en Get the geometric record of the variant data type.
|
||
*/
|
||
// ---
|
||
GCM_FUNC( GCM_g_record ) GCM_GeomRecord( const MtGeomVariant & );
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
/** \brief \ru Конвертировать структуру MtMatingGeometry в аргумент ограничения.
|
||
\en Convert the structure MtMatingGeometry to the argument of constraint. \~
|
||
\param[in] cVer - \ru Версия ограничений, для которого будет применяться аргумент.
|
||
\en The version of constraint using the resulting argument. \~
|
||
*/
|
||
//---
|
||
GCM_FUNC(MtGeomVariant) GeomArgument( const MtMatingGeometry &, VERSION cVer );
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
// Internal use only
|
||
/*
|
||
Returns a pointer equal gPtr, if the operation succeeded.
|
||
*/
|
||
//--
|
||
GCM_FUNC(const ItGeom *) GCM_SetDependencyGeom( GCM_system gSys, MtGeomId, const ItGeom * gPtr );
|
||
|
||
/** \} */
|
||
|
||
//----------------------------------------------------------------------------------------
|
||
//
|
||
//---
|
||
typedef ItGeom * IfGeomPtr; // deprecated.
|
||
typedef const ItGeom * IfConstGeomPtr; // deprecated.
|
||
|
||
#endif // __IT_GEOM_H
|
||
|
||
// eof
|