SaraP
242 lines
12 KiB
C++
242 lines
12 KiB
C++
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
|
/**
|
|
\file
|
|
\brief \ru Топология полигональной сетки в виде half edge.
|
|
\en Polygonal mesh topology represented as half edge. \~
|
|
|
|
*/
|
|
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
|
|
|
#ifndef __HALFEDGE_H
|
|
#define __HALFEDGE_H
|
|
|
|
#include <halfedge_element.h>
|
|
#include <mesh_halfedge_attr.h>
|
|
#include <mesh_halfedge_segm_attr.h>
|
|
|
|
struct MATH_CLASS ActiveEdgesBegEndPair;
|
|
struct MATH_CLASS ActiveVerticesBegEndPair;
|
|
struct MATH_CLASS ActiveFacetsBegEndPair;
|
|
struct MATH_CLASS EdgesAroundFacetBegEndPair;
|
|
struct MATH_CLASS VerticesAroundFacetBegEndPair;
|
|
struct MATH_CLASS EdgesAroundVertexBegEndPair;
|
|
struct MATH_CLASS VerticesAroundVertexBegEndPair;
|
|
struct MATH_CLASS FacetsAroundVertexBegEndPair;
|
|
|
|
//-------------------------------------------------------------------------------
|
|
/** \brief \ru Топология полигональной сетки в виде half edge.
|
|
\en Polygonal mesh topology represented as half edge.
|
|
*/
|
|
// ---
|
|
class MATH_CLASS MbHalfedge
|
|
{
|
|
protected:
|
|
std::vector<std::unique_ptr<MbHalfedgeAttrBase>> _attributes; ///< \ru Атрибуты вершин, ребер и фасетов, ассоциированные с сеткой. \en Vertex, edge, and facet attributes associated with a mesh.
|
|
std::vector<MbHalfedgeVertex> _vertices; ///< \ru Массив вершин. \en Vertex array.
|
|
std::vector<MbHalfedgeEdge> _edges; ///< \ru Массив ребер. \en Edge array.
|
|
std::vector<MbHalfedgeFacet> _facets; ///< \ru Массив фасетов. \en Facet array.
|
|
|
|
public:
|
|
/// \ru Конструктор по умолчанию. \en Default constructor.
|
|
MbHalfedge();
|
|
/// \ru Деструктор. \en Destructor.
|
|
virtual ~MbHalfedge();
|
|
|
|
/// \ru Получить количество ребер в сетке (включая неактивные). \en Get the number of edges in the mesh (including inactive ones).
|
|
size_t EdgeCount() const { return _edges.size(); }
|
|
/// \ru Получить ребро по индексу. \en Get edge by index.
|
|
MbHalfedgeEdge & Edge( size_t iEd ) { return _edges[iEd]; }
|
|
/// \ru Получить ребро по индексу. \en Get edge by index.
|
|
const MbHalfedgeEdge & Edge( size_t iEd ) const { return _edges[iEd]; }
|
|
|
|
/// \ru Получить количество вершин в сетке (включая неактивные). \en Get the number of vertices in the mesh (including inactive ones).
|
|
size_t VertexCount() const { return _vertices.size(); }
|
|
/// \ru Получить вершину по индексу. \en Get vertex by index.
|
|
MbHalfedgeVertex & Vertex( size_t iVx ) { return _vertices[iVx]; }
|
|
/// \ru Получить вершину по индексу. \en Get vertex by index.
|
|
const MbHalfedgeVertex & Vertex( size_t iVx ) const { return _vertices[iVx]; }
|
|
|
|
/// \ru Получить количество фасетов в сетке (включая неактивные). \en Get the number of facets in the mesh (including inactive ones).
|
|
size_t FacetCount() const { return _facets.size(); }
|
|
/// \ru Получить фасет по индексу. \en Get facet by index.
|
|
MbHalfedgeFacet & Facet( size_t iF ) { return _facets[iF]; }
|
|
/// \ru Получить фасет по индексу. \en Get facet by index.
|
|
const MbHalfedgeFacet & Facet( size_t iF ) const { return _facets[iF]; }
|
|
|
|
/// \ru Пара range-based for итераторов для перебора всех активных ребер. \en Range based for pair for all alive edges.
|
|
ActiveEdgesBegEndPair AllActiveEdges() const;
|
|
/// \ru Пара range-based for итераторов для перебора всех активных вершин. \en Range based for pair for all alive vertices.
|
|
ActiveVerticesBegEndPair AllActiveVertices() const;
|
|
/// \ru Пара range-based for итераторов для перебора всех активных вершин. \en Range based for pair for all alive vertices.
|
|
ActiveFacetsBegEndPair AllActiveFacets() const;
|
|
|
|
/// \ru Пара range-based for итераторов для перебора всех ребер вокруг фасета. \en Range based for pair for all edges around the facet.
|
|
EdgesAroundFacetBegEndPair AllEdgesAroundFacet( size_t iF ) const;
|
|
/// \ru Пара range-based for итераторов для перебора всех вершин вокруг фасета. \en Range based for pair for all vertices around the facet.
|
|
VerticesAroundFacetBegEndPair AllVerticesAroundFacet( size_t iF ) const;
|
|
/// \ru Пара range-based for итераторов для перебора всех ребер в фане вершины. \en Range based for pair for all edges in the vertex fan.
|
|
EdgesAroundVertexBegEndPair AllEdgesAroundVertex( size_t iV ) const;
|
|
/// \ru Пара range-based for итераторов для перебора всех вершин вокруг вершины. \en Range based for pair for all vertices around the vertex.
|
|
VerticesAroundVertexBegEndPair AllVerticesAroundVertex( size_t iV ) const;
|
|
/// \ru Пара range-based for итераторов для перебора всех фасетов вокруг вершины. \en Range based for pair for all facets around the vertex.
|
|
FacetsAroundVertexBegEndPair AllFacetsAroundVertex( size_t iV ) const;
|
|
|
|
/// \ru Получить следующее ребро в фане вершины по или против часовой стрелки. \en Get the next edge in the vertex fan clockwise or counterclockwise.
|
|
size_t NextFanEdge( size_t iEd, bool bClockwise ) const;
|
|
/// \ru Получить следующую пару ребер (исходящее из вершины и его близнец при наличии) в фане вершины по или против часовой стрелки.
|
|
/// \en Get the next edge pair (ingoing and outgoing twin if present) in the vertex fan clockwise or counterclockwise.
|
|
void NextFanEdgePair( size_t iEd, bool bClockwise, c3d::IndicesPair & pair ) const;
|
|
/// \ru Получить последнее ребро в фане вершины по часовой стрелки. \en Get the last edge in the vertex fan in a clockwise direction.
|
|
size_t FindMostClockwiseFanEdge( size_t iEd ) const;
|
|
/// \ru Получить индексы вершин в фасете, если он является треугольным. \en Get the indices of facet vertices if triangular one.
|
|
bool GetTriangleVertices( size_t f, std::array<size_t, 3> & vertices ) const;
|
|
/// \ru Получить индексы ребер в фасете, если он является треугольным. \en Get the indices of facet edges if triangular one.
|
|
bool GetTriangleEdges( size_t f, std::array<size_t, 3> & edges ) const;
|
|
/// \ru Получить последовательность ребер в фасете. \en Get the sequence of facet edges.
|
|
void GetFacetEdges( size_t iF, c3d::IndicesVector & edges ) const;
|
|
/// \ru Получить последовательность вершин в фасете. \en Get the sequence of facet vertices.
|
|
void GetFacetVertices( size_t f, c3d::IndicesVector & vertices ) const;
|
|
|
|
/// \ru Получить количество ассоциированных атрибутов. \en Get the number of associated attributes.
|
|
size_t AttrCount() const { return _attributes.size(); }
|
|
|
|
/// \ru Добавить атрибут заданного типа. \en Add an attribute of the specified type.
|
|
template<class T>
|
|
T * AddHalfedgeAttribute()
|
|
{
|
|
_attributes.emplace_back( new T( *this ) );
|
|
_attributes.back()->SetId( _attributes.size() - 1 );
|
|
return CastHalfedgeAttribute<T>( _attributes.back().get() );
|
|
}
|
|
|
|
/// \ru Получить атрибут заданного типа. \en Get an attribute of the specified type.
|
|
template<class T>
|
|
T * GetHalfedgeAttribute()
|
|
{
|
|
for ( size_t i = 0, n = _attributes.size(); i < n; ++i )
|
|
{
|
|
if ( _attributes[i] )
|
|
{
|
|
T * pAttr = CastHalfedgeAttribute<T>( _attributes[i].get() );
|
|
if ( pAttr != nullptr )
|
|
return pAttr;
|
|
}
|
|
}
|
|
return nullptr;
|
|
}
|
|
|
|
/// \ru Получить атрибут заданного типа. \en Get an attribute of the specified type.
|
|
template<class T>
|
|
const T * GetHalfedgeAttribute() const
|
|
{
|
|
for ( size_t i = 0, n = _attributes.size(); i < n; ++i )
|
|
{
|
|
if ( _attributes[i] )
|
|
{
|
|
const T * pAttr = CastHalfedgeAttribute<T>( _attributes[i].get() );
|
|
if ( pAttr != nullptr )
|
|
return pAttr;
|
|
}
|
|
}
|
|
return nullptr;
|
|
}
|
|
|
|
/// \ru Получить атрибут по индексу. \en Get an attribute by index.
|
|
MbHalfedgeAttrBase * GetHalfedgeAttributeByIndex( size_t ind )
|
|
{
|
|
MbHalfedgeAttrBase * pAttr( nullptr );
|
|
if ( ind < _attributes.size() )
|
|
pAttr = _attributes[ind].get();
|
|
return pAttr;
|
|
}
|
|
|
|
/// \ru Получить атрибут по индексу. \en Get an attribute by index.
|
|
const MbHalfedgeAttrBase * GetHalfedgeAttributeByIndex( size_t ind ) const
|
|
{
|
|
MbHalfedgeAttrBase * pAttr( nullptr );
|
|
if ( ind < _attributes.size() )
|
|
pAttr = _attributes[ind].get();
|
|
return pAttr;
|
|
}
|
|
|
|
/// \ru Удалить атрибут заданного типа. \en Remove an attribute of the specified type.
|
|
template<class T>
|
|
void DeleteHalfedgeAttribute()
|
|
{
|
|
std::vector<T *> toDel;
|
|
for ( size_t i = 0, n = _attributes.size(); i < n; ++i )
|
|
{
|
|
if ( _attributes[i] )
|
|
{
|
|
T * pAttr = CastHalfedgeAttribute<T>( _attributes[i].get() );
|
|
if ( pAttr != nullptr )
|
|
toDel.push_back( pAttr );
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
for ( auto * pAttr : toDel )
|
|
DeleteHalfedgeAttribute( pAttr );
|
|
}
|
|
|
|
/// \ru Удалить атрибут. \en Remove the attribute.
|
|
void DeleteHalfedgeAttribute( MbHalfedgeAttrBase * pAttr );
|
|
|
|
/// \ru Удалить атрибут с заданным индексом. \en Remove an attribute with the given index.
|
|
void DeleteHalfedgeAttribute( size_t ind );
|
|
|
|
OBVIOUS_PRIVATE_COPY( MbHalfedge );
|
|
};
|
|
|
|
|
|
//-------------------------------------------------------------------------------
|
|
/** \brief \ru Базовый интерфейс критерия границы региона фасетов.
|
|
\en Basic facet region boundary criterion interface.
|
|
*/
|
|
// ---
|
|
class MATH_CLASS MbHalfedgeBoundaryCriterionBase
|
|
{
|
|
public:
|
|
/// \ru Конструктор. \en Constructor.
|
|
MbHalfedgeBoundaryCriterionBase() {}
|
|
/// \ru Деструктор. \en Destructor.
|
|
virtual ~MbHalfedgeBoundaryCriterionBase() {}
|
|
|
|
/// \ru Проверить, является ли ребро граничным. \en Check whether an edge is a boundary edge.
|
|
virtual bool IsBorderEdge( size_t e ) const = 0;
|
|
OBVIOUS_PRIVATE_COPY( MbHalfedgeBoundaryCriterionBase );
|
|
};
|
|
|
|
|
|
//-------------------------------------------------------------------------------
|
|
/** \brief \ru Критерий границы помеченной с помощью реберного атрибута булевых пометок.
|
|
\en A facet region boundary criterion defined through edge boolean marks attribute.
|
|
*/
|
|
// ---
|
|
class MbHalfedgeBoundaryCriterionMarked : public MbHalfedgeBoundaryCriterionBase
|
|
{
|
|
private:
|
|
const MbHalfedge & _topo; /// \ru Топология. \en Topology.
|
|
const MbHalfedgeAttrSimpleValueEdgeBase<bool> & _mark; /// \ru Атрибут булевых пометок. \en Boolean marks attribute.
|
|
|
|
public:
|
|
/// \ru Конструктор. \en Constructor.
|
|
MbHalfedgeBoundaryCriterionMarked( const MbHalfedgeAttrSimpleValueEdgeBase<bool> & mark, const MbHalfedge & topo )
|
|
: MbHalfedgeBoundaryCriterionBase()
|
|
, _topo( topo )
|
|
, _mark( mark ) {}
|
|
/// \ru Деструктор. \en Destructor.
|
|
virtual ~MbHalfedgeBoundaryCriterionMarked() {}
|
|
|
|
/// \ru Проверить, является ли ребро граничным. \en Check whether an edge is a boundary edge.
|
|
bool IsBorderEdge( size_t e ) const override
|
|
{
|
|
const auto & ed = _topo.Edge( e );
|
|
return ed.IsActive() ? (!ed.IsTwinDefined() || _mark.GetValue( e )) : false;
|
|
}
|
|
|
|
OBVIOUS_PRIVATE_COPY( MbHalfedgeBoundaryCriterionMarked );
|
|
};
|
|
|
|
|
|
#endif // __HALFEDGE_H
|