Egalware/Extern
1
0
Fork 0
Code Issues Pull Requests Actions Packages Projects Releases Wiki Activity
Files
develop
Extern/C3d/Include/surf_corner_surface.h
T
SaraP 4be7d59035 Extern : 
- C3d aggiornamento delle librerie ( 117910).
2022-08-09 08:56:28 +02:00

349 lines
23 KiB
C++
Raw Permalink Blame History

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
\file
\brief \ru Треугольная поверхность на сетке из трех кривых.
\en Triangular surface on grid of three curves. \~
*/
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#ifndef __SURF_CORNER_SURFACE_H
#define __SURF_CORNER_SURFACE_H
#include <surface.h>
#define CORNER_COUNT 3 ///< \ru Число кривых, нужных для построения треугольной поверхности. \en Count of curves used to construct triangular surface.
#define VECT_CNT CORNER_COUNT
class MATH_CLASS MbContour3D;
//------------------------------------------------------------------------------
/** \brief \ru Треугольная поверхность на кривых.
\en Triangular surface on curves. \~
\details \ru Треугольная поверхность на сетке из трех кривых.
Кривые должны попарно пересекаться или иметь точки скрещения.
Если кривые попарно пересекаются, то поверхность проходит через определяющиее её кривые. \n
\en Triangular surface on grid of three curves.
Curves have to be intersected pairwise or have crossing points.
If curves are intersected pairwise then surface passes through its determining curves. \n \~
\ingroup Surfaces
*/
// ---
class MATH_CLASS MbCornerSurface : public MbSurface {
// P2
// t1max ^* t0min
// R(s0,s1,s2) = / *
// (curve2(1-s1)+curve1(s2)-P0)*s0+ / *
// (curve0(1-s2)+curve2(s0)-P1)*s1+ / *
// (curve1(1-s0)+curve0(s1)-P2)*s2 curve1 / * curve0
// / R *
// s0(u,v) + s1(u,v) + s2(u,v) = 1 / *
// R(0,s1,s2) = curve0(s1) / *
// R(s0,0,s2) = curve1(s2) t1min <----------------v t0max
// R(s0,s1,0) = curve2(s0) P0 P1
// t2max curve2 t2min
//
// \ru s0,s1,s2 - Барицентрические (треугольные) координаты, \en S0,s1,s2 - Baricentric (triangular) coordinates.
// \ru P0 - полюс \en P0 - pole
private:
MbCurve3D * curve0; ///< \ru Кривая 0. \en Curve 0.
MbCurve3D * curve1; ///< \ru Кривая 1. \en Curve 1.
MbCurve3D * curve2; ///< \ru Кривая 2. \en Curve 2.
MbCartPoint3D vertex[CORNER_COUNT]; ///< \ru Вершины P0, P1, P2. \en Vertices P0, P1, P2.
double t0min; ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой 0. \en Minimal value of parameter on curve 0.
double t0max; ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой 0. \en Maximal value of parameter on curve 0.
double t1min; ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой 1. \en Minimal value of parameter on curve 1.
double t1max; ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой 1. \en Maximal value of parameter on curve 1.
double t2min; ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой 2. \en Minimal value of parameter on curve 2.
double t2max; ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой 2. \en Maximal value of parameter on curve 2.
public:
/** \brief \ru Конструктор треугольной поверхности.
\en Constructor of triangular surface. \~
\details \ru Конструктор треугольной поверхности по набору кривых.
\en Constructor of triangular surface by set of curves. \~
\param[in] initCurve0 - \ru Кривая 0.
\en Curve 0. \~
\param[in] initCurve1 - \ru Кривая 1.
\en Curve 1. \~
\param[in] initCurve2 - \ru Кривая 2.
\en Curve 2. \~
*/
MbCornerSurface ( const MbCurve3D & initCurve0, const MbCurve3D & initCurve1, const MbCurve3D & initCurve2 );
private:
MbCornerSurface( const MbCornerSurface & ); // \ru Не реализовано. \en Not implemented.
MbCornerSurface( const MbCornerSurface & init, MbRegDuplicate * );
public:
virtual ~MbCornerSurface( void );
public:
VISITING_CLASS( MbCornerSurface );
/// \ru Инициализация треугольной поверхности заданной треугольной поверхностью. \en Initialization of triangular surface by given triangular surface.
void Init( const MbCornerSurface &init );
/** \ru \name Общие функции геометрического объекта
\en \name Common functions of a geometric object
\{ */
MbeSpaceType IsA() const override; // \ru Тип элемента \en A type of element
MbSpaceItem & Duplicate( MbRegDuplicate * = nullptr ) const override; // \ru Cделать копию элемента \en Make a copy of element
bool IsSame( const MbSpaceItem & other, double accuracy = LENGTH_EPSILON ) const override; // \ru Является ли объект копией. \en Whether the object is a copy.
bool SetEqual( const MbSpaceItem & init ) override; // \ru Сделать равным \en Make equal
bool IsSimilar( const MbSpaceItem & init ) const override; // \ru Являются ли объекты подобными \en Whether the objects are similar
void Transform( const MbMatrix3D & matr, MbRegTransform * = nullptr ) override; // \ru Преобразовать элемент согласно матрице \en Transform element according to the matrix
void Move( const MbVector3D & to, MbRegTransform * = nullptr ) override; // \ru Сдвиг \en Translation
void Rotate( const MbAxis3D & axis, double angle, MbRegTransform * = nullptr ) override; // \ru Повернуть вокруг оси \en Rotate around an axis
void CalculateSurfaceWire( const MbStepData & stepData, size_t beg, MbMesh & mesh,
size_t uMeshCount = c3d::WIRE_MAX, size_t vMeshCount = c3d::WIRE_MAX ) const override;
void GetProperties( MbProperties & ) override; // \ru Выдать свойства объекта \en Get properties of the object
void SetProperties( const MbProperties & ) override; // \ru Записать свойства объекта \en Set properties of the object
void GetBasisItems ( RPArray<MbSpaceItem> & ) override; // \ru Дать базовые объекты \en Get the base objects
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.
/** \} */
/** \ru \name Функции описания области определения поверхности
\en \name Functions for surface domain description
\{ */
double GetUMin() const override;
double GetVMin() const override;
double GetUMax() const override;
double GetVMax() const override;
bool IsUClosed() const override; // \ru Замкнута ли поверхность по параметру u. \en Whether the surface is closed by parameter u.
bool IsVClosed() const override; // \ru Замкнута ли поверхность по параметру v. \en Whether the surface is closed by parameter v.
bool GetPoleUMin() const override;
bool GetPoleUMax() const override;
bool GetPoleVMin() const override;
bool GetPoleVMax() const override;
bool IsPole( double u, double v, double paramPrecision = PARAM_PRECISION ) const override; // \ru Является ли точка особенной \en Whether the point is special
/** \} */
/** \ru \name Функции для работы в области определения поверхности
Функции PointOn, Derive... поверхностей корректируют параметры
при выходе их за пределы прямоугольной области определения параметров.\n
\en \name Functions for working at surface domain
Functions PointOn, Derive... of surfaces correct parameters
when they are out of bounds of rectangular domain of parameters.\n
\{ */
void PointOn ( double & u, double & v, MbCartPoint3D & p ) const override; // \ru Точка на поверхности \en Point on the surface
void DeriveU ( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const override; // \ru Первая производная по u \en First derivative with respect to u
void DeriveV ( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const override; // \ru Первая производная по v \en First derivative with respect to v
void DeriveUU ( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const override; // \ru Вторая производная по u \en Second derivative with respect to u
void DeriveVV ( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const override; // \ru Вторая производная по v \en Second derivative with respect to v
void DeriveUV ( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const override; // \ru Вторая производная по uv \en Second derivative with respect to uv
void DeriveUUU( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const override; // \ru Третья производная \en Third derivative
void DeriveUUV( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const override; // \ru Третья производная \en Third derivative
void DeriveUVV( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const override; // \ru Третья производная \en Third derivative
void DeriveVVV( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const override; // \ru Третья производная \en Third derivative
void TangentV ( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const override;
void Normal ( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const override; // \ru Нормаль \en Normal
/** \} */
/** \ru \name Функции для работы внутри и вне области определения поверхности
функции _PointOn, _Derive... поверхностей не корректируют
параметры при выходе их за пределы прямоугольной области определения параметров.
\en \name Functions for working inside and outside the surface's domain
functions _PointOn, _Derive... of surfaces don't correct
parameters when they are out of bounds of rectangular domain of parameters.
\{ */
void _PointOn ( double u, double v, MbCartPoint3D & p ) const override; // \ru Точка на расширенной поверхности \en Point on the extended surface
void _DeriveU ( double u, double v, MbVector3D & p ) const override; // \ru Первая производная по u \en First derivative with respect to u
void _DeriveV ( double u, double v, MbVector3D & p ) const override; // \ru Первая производная по v \en First derivative with respect to v
void _DeriveUU ( double u, double v, MbVector3D & p ) const override; // \ru Вторая производная по u \en Second derivative with respect to u
void _DeriveVV ( double u, double v, MbVector3D & p ) const override; // \ru Вторая производная по v \en Second derivative with respect to v
void _DeriveUV ( double u, double v, MbVector3D & p ) const override; // \ru Вторая производная по uv \en Second derivative with respect to uv
void _DeriveUUU( double u, double v, MbVector3D & p ) const override; // \ru Третья производная \en Third derivative
void _DeriveUUV( double u, double v, MbVector3D & p ) const override; // \ru Третья производная \en Third derivative
void _DeriveUVV( double u, double v, MbVector3D & p ) const override; // \ru Третья производная \en Third derivative
void _DeriveVVV( double u, double v, MbVector3D & p ) const override; // \ru Третья производная \en Third derivative
void _TangentV ( double u, double v, MbVector3D & p ) const override;
void _Normal ( double u, double v, MbVector3D & p ) const override; // \ru Нормаль \en Normal
void _NormalV ( double u, double v, MbVector3D & p ) const override; // \ru Производная нормали \en Derivative of normal
/** \} */
/** \ru \name Функции доступа к группе данных для работы внутри и вне области определения параметров поверхности.
\en \name Functions for get of the group of data inside and outside the surface's domain of parameters.
\{ */
void Explore( double & u, double & v, bool ext,
MbCartPoint3D & pnt, MbVector3D & uDer, MbVector3D & vDer,
MbVector3D * uuDer, MbVector3D * vvDer, MbVector3D * uvDer, MbVector3D * nor ) const override;
/** \} */
/** \ru \name Функции движения по поверхности
\en \name Functions of moving along the surface
\{ */
double StepU( double u, double v, double sag ) const override; // \ru Вычисление шага аппроксимации с учетом радиуса кривизны по U \en Calculation of the approximation step with consideration of the curvature radius by U
double StepV( double u, double v, double sag ) const override; // \ru Вычисление шага аппроксимации с учетом радиуса кривизны по V \en Calculation of the approximation step with consideration of the curvature radius by V
double DeviationStepU( double u, double v, double ang ) const override; ///< \ru Вычисление шага параметра u по углу отклонения нормали \en Calculation of parameter u step by the angle of deviation of normal
double DeviationStepV( double u, double v, double ang ) const override; ///< \ru Вычисление шага параметра v по углу отклонения нормали \en Calculation of parameter v step by the angle of deviation of normal
size_t GetUCount() const override;
size_t GetVCount() const override;
/** \} */
/** \ru \name Общие функции поверхности
\en \name Common functions of surface
\{ */
MbCurve3D * CurveU( double v, MbRect1D * pRgn, bool doApprox = true ) const override; // \ru Пространственная копия линии v = const \en Spatial copy of 'v = const'-line
MbCurve3D * CurveV( double u, MbRect1D * pRgn, bool doApprox = true ) const override; // \ru Пространственная копия линии u = const \en Spatial copy of 'u = const'-line
void ChangeCarrier( const MbSpaceItem & item, MbSpaceItem & init ) override; // \ru Изменение носителя \en Changing of carrier
// \ru Существует ли полюс на границе параметрической области \en Whether there is pole on boundary of parametric region
size_t GetUMeshCount() const override; // \ru Выдать количество полигонов по u \en Get the count of polygons by u
size_t GetVMeshCount() const override; // \ru Выдать количество полигонов по v \en Get the count of polygons by v
/// \ru Получить кривую 0. \en Get curve 0.
const MbCurve3D & GetCurve0() const { return *curve0; }
/// \ru Получить кривую 1. \en Get curve 1.
const MbCurve3D & GetCurve1() const { return *curve1; }
/// \ru Получить кривую 2. \en Get curve 2.
const MbCurve3D & GetCurve2() const { return *curve2; }
/// \ru Получить кривую по индексу. \en Get curve by an index.
const MbCurve3D * GetCurve( size_t ind ) const;
/// \ru Получить количество кривых. \en Get count of curves.
size_t GetCurvesCount() const { return 3; } //-V112
const MbCartPoint3D * GetVertex() const { return vertex; } ///< \ru Выдать вершины P0, P1, P2. \en Get vertices P0, P1, P2.
double GetT0Min() const { return t0min; } ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой 0. \en Minimal value of parameter on curve 0.
double GetT0Max() const { return t0max; } ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой 0. \en Maximal value of parameter on curve 0.
double GetT1Min() const { return t1min; } ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой 1. \en Minimal value of parameter on curve 1.
double GetT1Max() const { return t1max; } ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой 1. \en Maximal value of parameter on curve 1.
double GetT2Min() const { return t2min; } ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой 2. \en Minimal value of parameter on curve 2.
double GetT2Max() const { return t2max; } ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой 2. \en Maximal value of parameter on curve 2.
double GetTMin( size_t ind ) const; ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой с индексом ind. \en Get The minimal value of parameter on curve by index.
double GetTMax( size_t ind ) const; ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой с индексом ind. \en Get The maximal value of parameter on curve by index.
/** \} */
private:
void Init();
inline
void CalculateCoordinate( double & u, double & v, bool ext,
double & s0, double & s1, double & s2,
double & c0, double & c1, double & c2,
double & t0, double & t1, double & t2 ) const;
void CalculatePoint ( double & u, double & v, bool ext,
MbCartPoint3D & point ) const;
void CalculateFirst ( double & u, double & v, bool ext,
MbVector3D * first ) const;
void CalculateSecond( double & u, double & v, bool ext,
MbVector3D * second ) const;
void CalculateThird ( double & u, double & v, bool ext,
MbVector3D * second, MbVector3D * third ) const;
void CalculateExplore( double & u, double & v, bool ext,
MbCartPoint3D * point, MbVector3D * first, MbVector3D * second ) const;
bool GetNormalFactor( MbVector3D & norm ) const; // \ru Нормаль в точке с параметрами u=0. \en Normal at u=0.
void Derivatives( double u, double v, bool ext, MbVector3D & uDer, MbVector3D & vDer ) const; // \ru Ппроизводные. \en Derivatives with respect to u and to v.
void operator = ( const MbCornerSurface & ); // \ru Не реализовано. \en Not implemented.
DECLARE_PERSISTENT_CLASS_NEW_DEL( MbCornerSurface )
}; // MbCornerSurface
IMPL_PERSISTENT_OPS( MbCornerSurface )
//------------------------------------------------------------------------------
// \ru Определение местных координат \en Determination of local coordinates
// ---
inline void MbCornerSurface::CalculateCoordinate( double & u, double & v, bool ext,
double & s0, double & s1, double & s2,
double & c0, double & c1, double & c2,
double & t0, double & t1, double & t2 ) const
{
if ( !ext ) {
if ( v <-1.0 ) v =-1.0;
if ( u > 1.0 ) u = 1.0;
if ( v > 1.0 ) v = 1.0;
}
if (u < 0.0)
u = 0.0; // \ru Нельзя заходить за полюс. \en Is impossible to go behind a pole
s0 = 1.0 - u;
s1 = 0.5 * (u - u*v);
s2 = 0.5 * (u + u*v);
// \ru Пересчет параметров u,v в параметры a,b,c \en Recalculation of u,v parameters to a,b,c parameters
//
// v c=1
// +1 | /|
// | / |
// curve1 / | curve0
// |/ |
// a=1+----+--> u
// |\ |1
// curve2 \ |
// | \ |
// -1 | \|
// | b=1
//
c0 = t0min*(1.0-s1) + t0max*s1;
c1 = t1min*(1.0-s2) + t1max*s2;
c2 = t2min*(1.0-s0) + t2max*s0;
t0 = t0min*s2 + t0max*(1.0-s2);
t1 = t1min*s0 + t1max*(1.0-s0);
t2 = t2min*s1 + t2max*(1.0-s1);
//if ( u < PARAM_EPSILON ) {
// if ( vc> PARAM_EPSILON && v> PARAM_EPSILON )
// v = 1.0;
// else
// if ( vc<-PARAM_EPSILON && v<-PARAM_EPSILON )
// v =-1.0;
//}
}
//------------------------------------------------------------------------------
// \ru Получить кривую по индексу \en Get curve by an index
// ---
inline const MbCurve3D * MbCornerSurface::GetCurve( size_t ind ) const
{
if ( ind >= CORNER_COUNT )
ind = ind % CORNER_COUNT;
switch ( ind ) {
case 0 : { return curve0; }
case 1 : { return curve1; }
case 2 : { return curve2; }
}
return nullptr;
}
//------------------------------------------------------------------------------
// \ru Минимальное значение параметра на кривой с индексом ind. \en Get The minimal value of parameter on curve by index.
// ---
inline double MbCornerSurface::GetTMin( size_t ind ) const
{
if ( ind >= CORNER_COUNT )
ind = ind % CORNER_COUNT;
switch ( ind ) {
case 0 : { return t0min; }
case 1 : { return t1min; }
case 2 : { return t2min; }
}
return UNDEFINED_DBL;
}
//------------------------------------------------------------------------------
// \ru Максимальное значение параметра на кривой с индексом ind. \en Get The maximal value of parameter on curve by index.
// ---
inline double MbCornerSurface::GetTMax( size_t ind ) const
{
if ( ind >= CORNER_COUNT )
ind = ind % CORNER_COUNT;
switch ( ind ) {
case 0 : { return t0max; }
case 1 : { return t1max; }
case 2 : { return t2max; }
}
return UNDEFINED_DBL;
}
#endif // __SURF_CORNER_SURFACE_H
Reference in New Issue View Git Blame Copy Permalink