SaraP
244 lines
21 KiB
C++
244 lines
21 KiB
C++
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
|
/**
|
|
\file
|
|
\brief \ru Кинематическая поверхность с адаптацией.
|
|
\en Sweep with guide curve surface with rotating ends. \~
|
|
|
|
*/
|
|
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
|
|
|
#ifndef __SURF_EXACTION_SURFACE_H
|
|
#define __SURF_EXACTION_SURFACE_H
|
|
|
|
|
|
#include <mb_axis3d.h>
|
|
#include <surf_evolution_surface.h>
|
|
|
|
|
|
class MbContourOnPlane;
|
|
class MbContourOnSurface;
|
|
|
|
|
|
//------------------------------------------------------------------------------
|
|
/** \brief \ru Кинематическая поверхность с адаптацией.
|
|
\en Sweep with guide curve surface with rotating ends. \~
|
|
\details \ru Кинематическая поверхность образуется путем движения образующей кривой curve по направляющей кривой spine->curve.
|
|
Поверхность является аналогом поверхности MbEvolutionSurface, но отличающаяся от нее плоскопараллельным доворотом точек поверхности.
|
|
В каждом сечении поверхности v=const точки сдвигаются по линейному закону вдоль образующей так,
|
|
чтобы на концах направляющей v=vmin и v=vmax края поверхности повернулись бы за заданные углы angle0 и angle1.
|
|
Первый параметр поверхности совпадает с параметром образующей кривой.
|
|
Второй параметр поверхности совпадает с параметром направляющей кривой.
|
|
Поверхность используется при построении кинематической оболочки с направляющей кривой в виде контура, имеющего негладкую стыковку сегментов.
|
|
\en Sweep with guide curve surface is formed by moving the 'curve' generating curve along spine->curve guide curve.
|
|
Surface is analog of MbEvolutionSurface, but differs from it by plane-parallel additional turn of surface points.
|
|
Points of each 'v=const' surface section are moved by linear law along generating curve so
|
|
that on v=vmin and v=vmax ends of guide curve the surface boundaries would rotate by specified angle0 and angle1 angles.
|
|
First parameter of surface coincides with parameter of generating curve.
|
|
Second parameter of surface coincides with parameter of guide curve.
|
|
Surface is used in construction of sweep with guide curve shell as contour with non-smooth connection of segments. \~
|
|
\ingroup Surfaces
|
|
*/
|
|
// ---
|
|
class MATH_CLASS MbExactionSurface : public MbEvolutionSurface {
|
|
private:
|
|
MbVector3D normal0; ///< \ru Вектор нормали к плоскости стыковки в начальной точке. \en A vector of normal to the plane of connection at the start point.
|
|
MbVector3D normal1; ///< \ru Вектор нормали к плоскости стыковки в конечной точке. \en A vector of normal to the plane of connection at the end point.
|
|
double angle0; ///< \ru Угол излома в начальной точке направляющей. \en Angle of break at start point of guide curve.
|
|
double angle1; ///< \ru Угол излома в конечной точке направляющей. \en Angle of break at end point of guide curve.
|
|
MbVector3D move0; ///< \ru Касательный вектор сдвига начальных точек. \en Tangent vector of translation of start points.
|
|
MbVector3D move1; ///< \ru Касательный вектор сдвига конечных точек. \en Tangent vector of translation of end points.
|
|
bool mode0; ///< \ru true, если вектор move0 не равен нулю. \en True if 'move0' vector isn't equal to zero.
|
|
bool mode1; ///< \ru true, если вектор move1 не равен нулю. \en True if 'move1' vector isn't equal to zero.
|
|
MbVector3D factorX; ///< \ru Сомножитель векторного произведения для касательной к образующей curve (нормаль плоскости эскиза). \en The multiplier of the vector product for the tangent of the generating 'curve' (the scetch normal).
|
|
double rangeX; ///< \ru Эквидистантное смещение точек образующей кривой в конце траектории. \en The offset range of generating curve on the end of spine curve.
|
|
bool modeX; ///< \ru true, если вектор 'factorX' не равен нулю. \en True if 'factorX' vector isn't equal to zero.
|
|
|
|
public:
|
|
|
|
/** \brief \ru Конструктор по образующей и направляющей.
|
|
\en Constructor by generating curve and guide curve. \~
|
|
\details \ru Конструктор по образующей и направляющей.
|
|
\en Constructor by generating curve and guide curve. \~
|
|
\param[in] cr - \ru Образующая.
|
|
\en Generating curve. \~
|
|
\param[in] sameCurve - \ru Признак использования оригинала образующей, а не копии.
|
|
\en Attribute of usage of original of generating curve, not a copy. \~
|
|
\param[in] sp - \ru Направляющая.
|
|
\en Guide curve. \~
|
|
\param[in] n0 - \ru Вектор нормали к плоскости стыковки в начальной точке.
|
|
\en Vector of normal to the plane of connection at the start point. \~
|
|
\param[in] ang0 - \ru Угол излома в начальной точке направляющей.
|
|
\en Angle of break at start point of guide curve. \~
|
|
\param[in] n1 - \ru Вектор нормали к плоскости стыковки в конечной точке.
|
|
\en Vector of normal to the plane of connection at the end point. \~
|
|
\param[in] ang1 - \ru Угол излома в конечной точке направляющей.
|
|
\en Angle of break at end point of guide curve. \~
|
|
\param[in] range - \ru Эквидистантное смещение точек образующей кривой в конце траектории.
|
|
\en The offset range of generating curve on the end of spine curve. \~
|
|
*/
|
|
MbExactionSurface( const MbCurve3D & cr, bool sameCurve,
|
|
const MbSpine & sp,
|
|
const MbVector3D & n0, double ang0,
|
|
const MbVector3D & n1, double ang1,
|
|
double range );
|
|
|
|
protected:
|
|
MbExactionSurface( const MbExactionSurface &, MbRegDuplicate * );
|
|
private:
|
|
MbExactionSurface( const MbExactionSurface & ); // \ru Не реализовано. \en Not implemented.
|
|
public:
|
|
virtual ~MbExactionSurface();
|
|
|
|
public:
|
|
VISITING_CLASS( MbExactionSurface );
|
|
|
|
/** \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 Сделать копию элемента. \en Create a copy of the element.
|
|
bool IsSame ( const MbSpaceItem & other, double accuracy = LENGTH_EPSILON ) const override; // \ru Равны ли объекты. \en Whether the objects are equal.
|
|
bool SetEqual ( const MbSpaceItem & ) override; // \ru Сделать равными. \en Make equal.
|
|
bool IsSimilar( const MbSpaceItem & ) const override; // \ru Являются ли объекты подобными. \en Determine whether the objects are similar.
|
|
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 Move.
|
|
void Rotate ( const MbAxis3D &, double angle, MbRegTransform * = nullptr ) override; // \ru Повернуть вокруг оси. \en Rotate around an axis.
|
|
|
|
void GetProperties( MbProperties & properties ) override; // \ru Выдать свойства объекта. \en Get properties of the object.
|
|
void SetProperties( const MbProperties & properties ) override; // \ru Записать свойства объекта. \en Set properties of the object.
|
|
/** \} */
|
|
/** \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 & ) const override; // \ru Точка на поверхности. \en The point on the surface.
|
|
void DeriveU ( double & u, double & v, MbVector3D & ) const override; // \ru Первая производная по u. \en The first derivative with respect to u.
|
|
void DeriveV ( double & u, double & v, MbVector3D & ) const override; // \ru Первая производная по v. \en The first derivative with respect to v.
|
|
void DeriveUU ( double & u, double & v, MbVector3D & ) const override; // \ru Вторая производная по u. \en The second derivative with respect to u.
|
|
void DeriveVV ( double & u, double & v, MbVector3D & ) const override; // \ru Вторая производная по v. \en The second derivative with respect to v.
|
|
void DeriveUV ( double & u, double & v, MbVector3D & ) const override; // \ru Вторая производная по uv. \en The second derivative with respect to uv.
|
|
void DeriveUUU( double & u, double & v, MbVector3D & ) const override;
|
|
void DeriveUUV( double & u, double & v, MbVector3D & ) const override;
|
|
void DeriveUVV( double & u, double & v, MbVector3D & ) const override;
|
|
void DeriveVVV( double & u, double & v, MbVector3D & ) const override;
|
|
/** \} */
|
|
/** \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 & ) const override; // \ru Точка на расширенной поверхности. \en The point on the extended surface.
|
|
void _DeriveU ( double u, double v, MbVector3D & ) const override; // \ru Первая производная по u. \en The first derivative with respect to u.
|
|
void _DeriveV ( double u, double v, MbVector3D & ) const override; // \ru Первая производная по v. \en The first derivative with respect to v.
|
|
void _DeriveUU ( double u, double v, MbVector3D & ) const override; // \ru Вторая производная по u. \en The second derivative with respect to u.
|
|
void _DeriveVV ( double u, double v, MbVector3D & ) const override; // \ru Вторая производная по v. \en The second derivative with respect to v.
|
|
void _DeriveUV ( double u, double v, MbVector3D & ) const override; // \ru Вторая производная по uv. \en The second derivative with respect to uv.
|
|
void _DeriveUUU( double u, double v, MbVector3D & ) const override;
|
|
void _DeriveUUV( double u, double v, MbVector3D & ) const override;
|
|
void _DeriveUVV( double u, double v, MbVector3D & ) const override;
|
|
void _DeriveVVV( double u, double v, MbVector3D & ) const override;
|
|
/** \} */
|
|
/** \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 Общие функции поверхности
|
|
\en \name Common functions of surface
|
|
\{ */
|
|
bool IsPlanar( double accuracy = METRIC_EPSILON ) const override; // \ru Является ли поверхность плоской. \en Whether the surface is planar.
|
|
|
|
MbSplineSurface * NurbsSurface( double, double, double, double, bool bmatch = false ) const override; // \ru NURBS копия поверхности. \en NURBS copy of a surface.
|
|
MbSurface * Offset( double d, bool same ) const override; // \ru Создание эквидистантной поверхности. \en Create an offset surface.
|
|
|
|
MbCurve3D * CurveU( double v, MbRect1D * pRgn, bool bApprox = true ) const override; // \ru Пространственная копия линии v = const. \en Spatial copy of 'v = const'-line.
|
|
MbCurve3D * CurveV( double u, MbRect1D * pRgn, bool bApprox = true ) const override; // \ru Пространственная копия линии u = const. \en Spatial copy of 'u = const'-line.
|
|
|
|
// \ru Подобные ли поверхности для объединения (слива). \en Whether the surfaces to union (joining) are similar.
|
|
bool IsSimilarToSurface( const MbSurface & surf, VERSION version, double precision = METRIC_PRECISION ) const override;
|
|
// \ru Дать двумерную матрицу преобразования из своей параметрической области в параметрическую область surf. \en Get two-dimensional transformation matrix from own parametric region to parametric region of 'surf'.
|
|
bool GetMatrixToSurface( const MbSurface & surf, MbMatrix & matr, VERSION version, double precision = METRIC_PRECISION ) const override;
|
|
|
|
/** \} */
|
|
/** \ru \name Функции кинематической поверхности с адаптацией
|
|
\en \name Functions of sweep with guide curve surface with rotating ends.
|
|
\{ */
|
|
/// \ru Признак наличия ненулевого касательного вектора сдвига начальных точек. \en Attribute of existence of non-zero tangent vector of translation of start points.
|
|
bool GetMode0() const { return mode0; }
|
|
/// \ru Признак наличия ненулевого касательного вектора сдвига конечных точек. \en Attribute of existence of non-zero tangent vector of translation of end points.
|
|
bool GetMode1() const { return mode1; }
|
|
/// \ru true, если вектор 'factorX' не равен нулю. \en True if 'factorX' vector isn't equal to zero.
|
|
bool GetModeX() const { return modeX; }
|
|
/// \ru Угол излома в начальной точке направляющей. \en Angle of break at start point of guide curve.
|
|
double GetBegAngle() const { return angle0; }
|
|
/// \ru Угол излома в конечной точке направляющей. \en Angle of break at end point of guide curve.
|
|
double GetEndAngle() const { return angle1; }
|
|
/// \ru Эквидистантное смещение точек образующей кривой в конце траектории. \en The offset range of generating curve on the end of spine curve.
|
|
double GetRangeX() const { return rangeX; }
|
|
/// \ru Сомножитель векторного произведения для касательной к образующей curve (нормаль плоскости эскиза). \en The multiplier of the vector product for the tangent of the generating 'curve' (the scetch normal).
|
|
const MbVector3D & GetFactorX() const { return factorX; }
|
|
/// \ru Вектор нормали к плоскости стыковки в начальной точке. \en A vector of normal to the plane of connection at the start point.
|
|
const MbVector3D & GetNormal0() const { return normal0; }
|
|
/// \ru Вектор нормали к плоскости стыковки в конечной точке. \en A vector of normal to the plane of connection at the end point.
|
|
const MbVector3D & GetNormal1() const { return normal1; }
|
|
/** \} */
|
|
|
|
private:
|
|
void Init();
|
|
void InitEnd();
|
|
void PrepareTangent();
|
|
void AddTangent0( double & v, MbVector3D & ) const;
|
|
void AddTangentV( MbVector3D & ) const;
|
|
void AddOffsetX0( double & v, const MbVector3D & first, MbVector3D & r ) const;
|
|
void AddOffsetXU( double & v, MbVector3D & first, const MbVector3D & second ) const;
|
|
void AddOffsetXUU( double & v, const MbVector3D & first, MbVector3D & second, const MbVector3D & third ) const;
|
|
void AddOffsetXV( const MbVector3D & derive, MbVector3D & r ) const;
|
|
void AddOffsetXUV( const MbVector3D & first, const MbVector3D & second, MbVector3D & r ) const;
|
|
|
|
void operator = ( const MbExactionSurface & ); // \ru Не реализовано. \en Not implemented.
|
|
|
|
DECLARE_PERSISTENT_CLASS_NEW_DEL( MbExactionSurface )
|
|
};
|
|
|
|
IMPL_PERSISTENT_OPS( MbExactionSurface )
|
|
|
|
|
|
//------------------------------------------------------------------------------
|
|
// \ru Проверка на самопересечение кинематической поверхности \en Check for self-intersection of sweep with guide curve surface
|
|
// \ru Если изменится расчет точек кинематической поверхности, то надо переделывать \en If calculation of points of a sweep with guide curve surface changes, then it is necessary to remake
|
|
// ---
|
|
bool FindSelfIntersections( const MbCurve3D & curve3d,
|
|
const MbSpine & baseSpine,
|
|
const SArray<SpineData> & childSpines,
|
|
//bool natur,
|
|
VERSION version );
|
|
|
|
|
|
//------------------------------------------------------------------------------
|
|
// \ru Проверить корректность кинематики по движении по замкнутому контуру \en Check correctness of kinematics while moving along closed contour
|
|
// \ru (путем трансформации копии образующего контура по направляющем сегментам \en (by transformation of copy of generating contour along guide segments
|
|
// \ru И сравнения его с исходным образующим контуром) \en And comparing it with source generating contour)
|
|
// ---
|
|
bool CheckClosingContour( const MbContourOnSurface & contourOnSurface, // \ru Образующий контур \en Generating contour
|
|
const MbSpine & baseSpine, // \ru Направляющий контур \en Guide contour
|
|
const SArray<SpineData> & childSpines, // \ru Сегменты направляющей \en Segments of guide curve
|
|
//bool natur, // \ru Тип привязки тела \en Type of binding of solid
|
|
bool closedShell ); // \ru Замкнутость результирующей оболочки \en Closedness of resultant shell
|
|
|
|
|
|
//------------------------------------------------------------------------------
|
|
// \ru РЕАЛИЗОВАНА НЕ ПОЛНОСТЬЮ \en NOT FULLY IMPLEMENTED
|
|
// \ru Проверка на самопересечение кинематической поверхности \en Check for self-intersection of sweep with guide curve surface.
|
|
// ---
|
|
bool IsSelfIntersect( const MbEvolutionSurface & );
|
|
|
|
|
|
#endif // __SURF_EXACTION_SURFACE_H
|