SaraP
200 lines
15 KiB
C++
200 lines
15 KiB
C++
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
|
/**
|
|
\file
|
|
\brief \ru Ломаная линия в трехмерном пространстве.
|
|
\en Polyline in three-dimensional space. \~
|
|
|
|
*/
|
|
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
|
|
|
#ifndef __CUR_POLYLINE3D_H
|
|
#define __CUR_POLYLINE3D_H
|
|
|
|
|
|
#include <templ_c_array.h>
|
|
#include <curve.h>
|
|
#include <cur_polycurve3d.h>
|
|
#include <vector>
|
|
|
|
|
|
class MbPolyline;
|
|
class MbItem;
|
|
|
|
|
|
//------------------------------------------------------------------------------
|
|
/** \brief \ru Ломаная линия в трехмерном пространстве.
|
|
\en Polyline in three-dimensional space. \~
|
|
\details \ru Ломаная линия в трехмерном пространстве определяется контрольными точками pointList.
|
|
Параметр ломаной в контрольных точках принимают целочисленные значения, начиная с нуля.
|
|
Ломаная проходит через свои контрольные точки при целочисленных значениях параметра.
|
|
Параметр ломаной изменяется от нуля до k,
|
|
где k - количество контрольных точек минус один для не замкнутой ломаной и k - количество контрольных для замкнутой ломаной.
|
|
Производная ломаной на кождом участке постоянна и равна вектору, построенному между двумя соседними контрольными точками.
|
|
\en Polyline in three-dimensional space is defined by 'pointList' control points.
|
|
Parameters of polyline at control points take on integer values starting from zero.
|
|
Polyline passes through its control points at integer values of parameter.
|
|
Parameter of a polyline changes from zero to 'k',
|
|
where 'k' - count of control points minus one for an open polyline and 'k' - count of control points for a closed polyline.
|
|
Derivative of polyline is constant at each piece and is equal to vector constructed between two neighboring control points. \~
|
|
\ingroup Curves_3D
|
|
*/
|
|
// ---
|
|
class MATH_CLASS MbPolyline3D : public MbPolyCurve3D {
|
|
private :
|
|
ptrdiff_t segmentsCount; ///< \ru Число сегментов ломаной. \en Count of segments of polyline.
|
|
|
|
public :
|
|
/// \ru Конструктор отрезка. \en Constructor of a segment.
|
|
MbPolyline3D( const MbCartPoint3D & p1, const MbCartPoint3D & p2 );
|
|
/// \ru Конструктор по набору точек и признаку замкнутости. \en Constructor by points and closedness state.
|
|
MbPolyline3D( const SArray<MbCartPoint3D> & initList, bool cls )
|
|
: MbPolyCurve3D( )
|
|
, segmentsCount( 0 )
|
|
{
|
|
Init( initList, cls );
|
|
}
|
|
/// \ru Конструктор по набору точек и признаку замкнутости. \en Constructor by points and closedness state.
|
|
MbPolyline3D( const std::vector<MbCartPoint3D> & initList, bool cls )
|
|
: MbPolyCurve3D( )
|
|
, segmentsCount( 0 )
|
|
{
|
|
Init( initList, cls );
|
|
}
|
|
/// \ru Конструктор по плоской ломаной. \en Constructor by planar polyline.
|
|
MbPolyline3D( const MbPolyline &, const MbPlacement3D & );
|
|
MbPolyline3D( const CcArray<MbCartPoint3D> & initList, ptrdiff_t count, bool cls, double scale ); ///< \ru Используется в конвертере Parasolid. \en Used in converter of Parasolid.
|
|
protected :
|
|
// \ru Конструктор копирования. \en Copy constructor.
|
|
MbPolyline3D( const MbPolyline3D & );
|
|
public :
|
|
virtual ~MbPolyline3D();
|
|
|
|
public :
|
|
VISITING_CLASS( MbPolyline3D );
|
|
|
|
/// \ru Инициализация по другой ломаной. \en Initialization by another polyline.
|
|
void Init( const MbPolyline3D & );
|
|
/// \ru Инициализация по другой плоской ломаной. \en Initialization by another planar polyline.
|
|
void Init( const MbPolyline &, const MbPlacement3D & );
|
|
/// \ru Инициализация по точкам и признаку замкнутости. \en Initialization by points and an attribute of closedness.
|
|
template <class PointsVector>
|
|
bool Init( const PointsVector & initList, bool cls )
|
|
{
|
|
if ( initList.size() > 1 ) {
|
|
pointList = initList;
|
|
uppIndex = (ptrdiff_t)pointList.size() - 1;
|
|
closed = cls;
|
|
// if curve is closed then the start and the end points have to be different
|
|
if ( uppIndex>1 && closed && c3d::EqualPoints( pointList.front(), pointList.back(), Math::metricRegion ) ) {
|
|
pointList.erase( pointList.begin() + uppIndex );
|
|
uppIndex--;
|
|
}
|
|
segmentsCount = ( uppIndex > 0 ) ? ( uppIndex + !!closed ) : 0;
|
|
Refresh();
|
|
return true;
|
|
}
|
|
return false;
|
|
}
|
|
/// \ru Построение прямоугольника. \en Construction of a rectangle.
|
|
void Init( const MbCartPoint3D & p1, const MbCartPoint3D & p2 );
|
|
|
|
// \ru Общие функции математического объекта \en Common functions of the mathematical object
|
|
|
|
MbeSpaceType IsA() const override; // \ru Тип элемента \en Type of element
|
|
MbSpaceItem & Duplicate( MbRegDuplicate * = nullptr ) const override; // \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. \en Transform.
|
|
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.
|
|
double DistanceToPoint( const MbCartPoint3D & ) const override;// \ru Расстояние до точки. \en Distance to a point.
|
|
|
|
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.
|
|
|
|
// \ru Общие функции полилинии \en Common functions of polyline
|
|
|
|
// \ru Функции кривой для работы в области определения параметрической кривой \en Functions of curve for working at parametric curve domain
|
|
void PointOn ( double & t, MbCartPoint3D & ) const override;// \ru Точка на кривой. \en Point on the curve.
|
|
void FirstDer ( double & t, MbVector3D & ) const override; // \ru Первая производная. \en The first derivative.
|
|
void SecondDer( double & t, MbVector3D & ) const override; // \ru Вторая производная. \en The second derivative.
|
|
void ThirdDer ( double & t, MbVector3D & ) const override; // \ru Третья производная. \en The third derivative.
|
|
// \ru Вычислить значения точки и производных для заданного параметра. \en Calculate point and derivatives of object for given parameter. \~
|
|
void Explore( double & t, bool ext,
|
|
MbCartPoint3D & pnt, MbVector3D & fir, MbVector3D * sec, MbVector3D * thir ) const override;
|
|
|
|
// \ru Построить NURBS копию кривой \en Create a NURBS copy of the curve
|
|
MbNurbs3D * NurbsCurve( const MbCurveIntoNurbsInfo & ) const override;
|
|
MbCurve3D * NurbsCurve( const MbNurbsParameters & ) const override;
|
|
|
|
// \ru Построить усеченную кривую c учетом заданной трехмерной точности. \en Construct a trimmed curve with the given three-dimensional accuracy.
|
|
MbCurve3D * Trimmed( double t1, double t2, int sense, const MbDimAccuracy & xyzEps, bool saveParamLenAndLaw ) const override;
|
|
using MbCurve3D::Trimmed; // \ru Метод базового класса MbCurve3D без учета трехмерной точности. Точность по умолчанию - MbDimAccuracy::threeDimAcc. \en Method of MbCurve3D base class without three-dimensional accuracy. The default accuracy is MbDimAccuracy::threeDimAcc.
|
|
|
|
void Trimm( SArray<MbCartPoint3D> & points, double t1, double t2, double eps = METRIC_EPSILON ) const;
|
|
|
|
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.
|
|
void Inverse( MbRegTransform * iReg = nullptr ) override; // \ru Изменить направление \en Change direction
|
|
|
|
double Step ( double t, double sag ) const override; // \ru Шаг параметра с учетом радиуса кривизны \en Step of parameter with consideration of curvature
|
|
double DeviationStep( double t, double angle ) const override; // \ru Шаг параметра по заданному углу отклонения касательной \en Step of parameter by a given angle of deviation of tangent
|
|
|
|
bool IsStraight( bool ignoreParams = false ) const override; // \ru Признак прямолинейности кривой \en An attribute of curve straightness.
|
|
|
|
void CalculateGabarit( MbCube & ) const override; // \ru Определить габариты кривой. \en Determine the bounding box of a curve.
|
|
void CalculateLocalGabarit( const MbMatrix3D &, MbCube & ) const override; // \ru Рассчитать габарит относительно л.с.к. \en Calculate bounding box relative to the local coordinate system.
|
|
|
|
double CalculateMetricLength() const override; // \ru Посчитать метрическую длину. \en Calculate the metric length.
|
|
void GetCentre ( MbCartPoint3D & wc ) const override; // \ru Посчитать центр кривой. \en Calculate the center of a curve.
|
|
void GetWeightCentre( MbCartPoint3D & wc ) const override; // \ru Посчитать центр тяжести кривой. \en Calculate the gravity center of the curve.
|
|
// \ru Дать плоскую кривую и плейсмент, если пространственная кривая плоская (после использования вызывать DeleteItem на двумерную кривую). \en Get the planar curve and placement if the spatial curve is planar (call DeleteItem for two-dimensional curve after using).
|
|
bool GetPlaneCurve( MbCurve *& curve2d, MbPlacement3D & place, bool saveParams, PlanarCheckParams params = PlanarCheckParams() ) const override;
|
|
|
|
// \ru Общие функции полигональной кривой \en Common functions of polygonal curve
|
|
|
|
void Rebuild() override; // \ru Перестроить кривую \en Rebuild curve
|
|
void GetRuleInterval( ptrdiff_t index, double & t1, double & t2 ) const override; // \ru Выдать интервал влияния точки кривой. \en Get the interval of point influence.
|
|
|
|
// \ru Функции только 3D кривой \en Functions of 3D curve only
|
|
bool NearPointProjection( const MbCartPoint3D &, double & t, bool ext, MbRect1D * tRange = nullptr ) const override; // \ru Ближайшая проекция точки на кривую. \en The nearest point projection to the curve.
|
|
void InsertPoint( ptrdiff_t index, const MbCartPoint3D & ) override; // \ru Добавить точку \en Add a point
|
|
void InsertPoint( double t, const MbCartPoint3D &, double ) override; // \ru Добавить точку \en Add a point
|
|
bool CheckParam ( double & t, ptrdiff_t & i0, ptrdiff_t & i1, double & t0, double & t1 ) const override; // \ru Установить параметр. \en Set parameter.
|
|
double GetParam( ptrdiff_t i ) const override; // \ru Выдать параметр для точки с номером. \en Get parameter for a point with index.
|
|
|
|
void CheckParameter( double & ) const; ///< \ru Проверка параметра. \en Check parameter.
|
|
|
|
//virtual bool GoThroughPoint( double t, MbCartPoint3D & p ); // \ru Пройти через точку. \en Pass through point.
|
|
|
|
MbCurve * GetMap( const MbMatrix3D &, MbRect1D * pRgn = nullptr,
|
|
VERSION version = Math::DefaultMathVersion(), bool * coincParams = nullptr ) const override; // \ru Дать плоскую проекцию кривой. \en Get a planar projection of a curve.
|
|
MbCurve * GetMapPsp( const MbMatrix3D &, double zNear, MbRect1D * pRgn = nullptr ) const override; // \ru Дать перспективную плоскую проекцию кривой. \en Get a planar geometric projection of a curve.
|
|
|
|
size_t GetCount() const override;
|
|
bool IsSmoothConnected( double angleEps, bool ignoreLimits = false ) const override; // \ru Являются ли стыки контура\кривой гладкими? \en Whether the joints of a contour\curve are smooth.
|
|
|
|
bool IsContinuousDerivative( bool & contLength, bool & contDirect, c3d::DoubleVector * params = nullptr, double epsilon = EPSILON ) const override; // \ru Непрерывна ли первая производная? \en Have the first derivative the continuous?
|
|
// \ru Устранить разрывы первых производных по длине. \en Eliminate the discontinuities of the first derivative at length.
|
|
bool SetContinuousDerivativeLength( VERSION version, double epsilon = EPSILON ) override;
|
|
|
|
public:
|
|
ptrdiff_t GetSegmentsCount() const { return segmentsCount; }
|
|
|
|
double Step ( double t, double sag, ThreeStates dir ) const; ///< \ru Шаг параметра с учетом радиуса кривизны. \en Step of parameter with consideration of curvature.
|
|
double DeviationStep( double t, double angle, ThreeStates dir ) const; ///< \ru Шаг параметра по заданному углу отклонения касательной. \en Step of parameter by a given angle of deviation of tangent.
|
|
|
|
bool UnClamped( bool );
|
|
void DeleteEqPoints( double absEps ); // \ru Удалить одинаковые точки \en Remove equal points
|
|
void AddAt( const MbCartPoint3D & spsP, ptrdiff_t i );
|
|
private:
|
|
void operator = ( const MbPolyline3D & ); // \ru Не реализовано. \en Not implemented.
|
|
|
|
DECLARE_PERSISTENT_CLASS_NEW_DEL( MbPolyline3D )
|
|
};
|
|
|
|
IMPL_PERSISTENT_OPS( MbPolyline3D )
|
|
|
|
|
|
#endif // __CUR_POLYLINE3D_H
|