SaraP
153 lines
9.5 KiB
C++
153 lines
9.5 KiB
C++
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
|
/**
|
|
\file
|
|
\brief \ru Ось - вектор, привязанный к фиксированной точке.
|
|
\en The axis-vector which is attached to a fixed point. \~
|
|
|
|
*/
|
|
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
|
|
|
|
|
#ifndef __MB_AXIS3D_H
|
|
#define __MB_AXIS3D_H
|
|
|
|
|
|
#include <mb_cart_point3d.h>
|
|
#include <io_base.h>
|
|
|
|
class MATH_CLASS MbCartPoint;
|
|
class MATH_CLASS MbMatrix3D;
|
|
class MATH_CLASS MbPlacement3D;
|
|
|
|
|
|
//------------------------------------------------------------------------------
|
|
/** \brief \ru Ось - вектор, привязанный к фиксированной точке.
|
|
\en The axis-vector which is attached to a fixed point. \~
|
|
\details \ru Фиксированная точка - начало оси. Вектор задает положительное направление.
|
|
Используется для поворота объектов в пространстве \n
|
|
\en The fixed point is the axis origin. The vector defines a positive direction.
|
|
Is used for a rotation of objects in the space \n \~
|
|
\ingroup Mathematic_Base_3D
|
|
*/
|
|
// ---
|
|
class MATH_CLASS MbAxis3D
|
|
{
|
|
MbCartPoint3D origin; ///< \ru Положение начала. \en An origin position.
|
|
MbVector3D axisZ; ///< \ru Направление оси (вектор единичной длины). \en An axis direction (unit length vector).
|
|
|
|
public: // \ru Оси мировой системы координат \en Axes of the world coordinate system
|
|
static const MbAxis3D xAxis;
|
|
static const MbAxis3D yAxis;
|
|
static const MbAxis3D zAxis;
|
|
|
|
public :
|
|
/// \ru Пустой конструктор, ось расположена в начале глобальных координат и совпадает с третьей осью глобальных координат. \en Empty constructor. The axis is in the origin of global coordinates and coincides with the third axis of global coordinates.
|
|
MbAxis3D() : origin( 0, 0, 0 ), axisZ( 1, 0, 0 ) {};
|
|
/// \ru Конструктор по точке и вектору. \en Constructor by a point and a vector.
|
|
MbAxis3D( const MbCartPoint3D & pnt0, const MbVector3D & dir ) : origin( pnt0 ), axisZ( dir ) { axisZ.Normalize(); C3D_ASSERT( !axisZ.IsDegenerate( LENGTH_EPSILON ) ); }
|
|
/// \ru Конструктор по двум точкам. \en Constructor by two points.
|
|
MbAxis3D( const MbCartPoint3D & pnt0, const MbCartPoint3D & pnt ) : origin( pnt0 ), axisZ( pnt0, pnt ) { axisZ.Normalize(); C3D_ASSERT( !axisZ.IsDegenerate( LENGTH_EPSILON ) ); }
|
|
/// \ru Конструктор по плейсменту и двум точкам на нем. \en Constructor by a placement and two points on it.
|
|
MbAxis3D( const MbPlacement3D & place, const MbCartPoint & p1, const MbCartPoint & p2 );
|
|
/// \ru Конструктор по другой оси. \en Constructor by another axis.
|
|
MbAxis3D( const MbAxis3D & axis ) : origin( axis.origin ), axisZ( axis.axisZ ) {}
|
|
/// \ru Конструктор по вектору. \en The constructor by a vector.
|
|
explicit MbAxis3D( const MbVector3D & v ) : origin(), axisZ( v ) { axisZ.Normalize(); C3D_ASSERT( !axisZ.IsDegenerate( LENGTH_EPSILON ) ); }
|
|
|
|
public :
|
|
|
|
/// \ru Инициализация по другой оси. \en The initialization by another axis.
|
|
void Init( const MbAxis3D & axis ) { origin = axis.origin; axisZ = axis.axisZ; }
|
|
/// \ru Инициализация по точке и вектору. \en The initialization by a point and a vector
|
|
void Init( const MbCartPoint3D & pnt0, const MbVector3D & dir ) { origin = pnt0; axisZ = dir; axisZ.Normalize(); C3D_ASSERT( !axisZ.IsDegenerate( LENGTH_EPSILON ) ); }
|
|
/// \ru Инициализация по двум точкам. \en The initialization by two points.
|
|
void Init( const MbCartPoint3D & pnt0, const MbCartPoint3D & pnt ) { origin = pnt0; axisZ.Init( pnt0, pnt ); axisZ.Normalize(); C3D_ASSERT( !axisZ.IsDegenerate( LENGTH_EPSILON ) ); }
|
|
/// \ru Инициализация только по направлению с сохранением "начала" \en The initialization only by a direction with saving of the "origin"
|
|
MbAxis3D & SetAxisZ( const MbVector3D & zAx ) { axisZ = zAx; axisZ.Normalize(); C3D_ASSERT( !axisZ.IsDegenerate( LENGTH_EPSILON ) ); return *this; }
|
|
|
|
/**
|
|
\ru \name Функции трехмерного объекта
|
|
\en \name The functions of a three-dimensional object
|
|
\{ */
|
|
/// \ru Преобразование согласно матрице. \en The transformation according to a matrix.
|
|
void Transform( const MbMatrix3D & );
|
|
/// \ru Сдвиг. \en Move.
|
|
void Move ( const MbVector3D & to ) { origin.Move( to ); }
|
|
/// \ru Поворот вокруг оси. \en The rotation around an axis.
|
|
void Rotate ( const MbAxis3D &, double angle );
|
|
/// \ru Сделать копию элемента. \en Create a copy of the element.
|
|
MbAxis3D & Duplicate() const;
|
|
/// \ru Вычислить расстояние до точки. \en Calculate the distance to a point.
|
|
double DistanceToPoint( const MbCartPoint3D & ) const;
|
|
/// \ru Вычислить квадрат расстояния до точки. \en Calculate the square of the distance to a point.
|
|
double DistanceToPoint2( const MbCartPoint3D & ) const;
|
|
/// \ru Вычислить расстояние до отрезка. \en Calculate the distance to a segment.
|
|
double DistanceToSegment( const MbCartPoint3D & p1, const MbCartPoint3D & p2, MbCartPoint3D & p ) const;
|
|
/// \ru Вычислить квадрат расстояния до отрезка. \en Calculate the square of the distance to a segment.
|
|
double DistanceToSegment2( const MbCartPoint3D & p1, const MbCartPoint3D & p2, MbCartPoint3D & p ) const;
|
|
|
|
/// \ru Проекция точки на ось. \en The point projection on the axis.
|
|
double PointProjection( const MbCartPoint3D & p0, MbCartPoint3D & proj ) const;
|
|
/// \ru Проекция точки на ось. \en The point projection on the axis.
|
|
double PointProjection( const MbCartPoint3D & p0 ) const;
|
|
/// \ru Проверка соосности. \en The check of complanarity.
|
|
bool Complanar ( const MbPlacement3D & p, double eps = Math::angleRegion ) const;
|
|
/// \ru Проверка коллинеарности осей. \en The check of axes collinearity.
|
|
bool Colinear ( const MbAxis3D &a, double eps = Math::angleRegion ) const;
|
|
/// \ru Положить ось на плейсемент. \en Set the axis on a placement.
|
|
void SetOnPlacement ( const MbPlacement3D & );
|
|
/// \ru Масштабирование оси. \en Scaling of the axis.
|
|
void Scale( double sx, double sy, double sz );
|
|
/// \ru Дать пространственную точку по параметру на оси. \en Get the space point by a parameter on axis.
|
|
void PointOn( const double & t, MbCartPoint3D & p ) const { p.Set( origin, axisZ, t ); }
|
|
MbCartPoint3D PointOn( const double & t ) const { return origin + axisZ*t; }
|
|
|
|
void GetProperties( MbProperties & properties ); // \ru Выдать свойства объекта \en Get properties of the object
|
|
void SetProperties( const MbProperties & ); // \ru Записать свойства объекта \en Set properties of the object
|
|
|
|
/** \} */
|
|
/** \ru \name Функции доступа к полям
|
|
\en \name Functions for access to fields
|
|
\{ */
|
|
/// \ru Получить начало оси. \en Get the axis origin.
|
|
const MbCartPoint3D & GetOrigin() const { return origin; }
|
|
/// \ru Получить вектор оси. \en Get the axis vector.
|
|
const MbVector3D & GetAxisZ () const { return axisZ; }
|
|
/// \ru Изменить начало оси. \en Edit the axis origin.
|
|
MbCartPoint3D & SetOrigin() { return origin; }
|
|
/// \ru Изменить вектор оси. \en Edit the axis vector.
|
|
MbVector3D & SetAxisZ () { return axisZ; }
|
|
|
|
/// \ru Оператор присваивания. \en An assignment operator.
|
|
void operator = ( const MbAxis3D & init ) { origin = init.origin; axisZ = init.axisZ; }
|
|
/// \ru Являются ли объекты равными? \en Are the objects equal?
|
|
bool IsSame( const MbAxis3D & other, double accuracy ) const;
|
|
/** \} */
|
|
|
|
KNOWN_OBJECTS_RW_REF_OPERATORS_EX_BASE( MbAxis3D, MATH_FUNC_EX )
|
|
DECLARE_NEW_DELETE_CLASS( MbAxis3D )
|
|
DECLARE_NEW_DELETE_CLASS_EX( MbAxis3D )
|
|
}; // MbAxis3D
|
|
|
|
|
|
//------------------------------------------------------------------------------
|
|
/** \brief \ru Являются ли объекты равными?
|
|
\en Are the objects equal? \~
|
|
\details \ru Равными считаются объекты, данные которых равны с заданной точностью.
|
|
\en The objects are equal if their data are equal with a given accuracy. \~
|
|
\param[in] other - \ru Объект для сравнения.
|
|
\en The object to compare. \~
|
|
\param[in] accuracy - \ru Точность сравнения.
|
|
\en The accuracy to compare. \~
|
|
\return \ru Равны ли объекты.
|
|
\en Whether the objects are equal.
|
|
*/
|
|
inline bool MbAxis3D::IsSame( const MbAxis3D & other, double accuracy ) const
|
|
{
|
|
return ( origin.IsSame( other.origin, accuracy ) &&
|
|
axisZ.IsSame( other.axisZ, accuracy ) );
|
|
}
|
|
|
|
|
|
#endif // __MB_AXIS3D_H
|