Egalware/Extern
1
0
Fork 0
Code Issues Pull Requests Actions Packages Projects Releases Wiki Activity
Files
6872a4d4f87d60fb123b3ba5b03d7aa25745556b
Extern/C3d/Include/surf_section_surface.h
T
SaraP 6872a4d4f8 Extern : 
- C3d aggiornamento librerie ( 118020).
2024-12-31 08:42:54 +01:00

590 lines
57 KiB
C++
Raw Blame History

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
\file
\brief \ru Поверхность переменного сечения.
\en The mutable section surface. \~
*/
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#ifndef __SURF_SECTION_SURFACE_H
#define __SURF_SECTION_SURFACE_H
#include <surface.h>
#include <surf_spine.h>
#include <cur_surface_curve.h>
#include <cur_polycurve.h>
#include <function.h>
#include <mb_placement3d.h>
#include <mb_enum.h>
#include <tool_multithreading.h>
#include <templ_dptr.h>
#define _RO_MIN_ 0.001 // \ru Минимальный дискриминант переменного сечения. \en The minimum discriminant of the mutable section.
#define _CIRCLE_ 0.4142135623730950488016887242097 // \ru Дискриминант для дуги окружности в сечении. \en The discriminant is corresponding to the circle.
#define _PARABOLA_ 0.5 // \ru Дискриминант для параболы в сечении. \en The discriminant is corresponding to the parabola.
#define _RO_MAX_ 0.999 // \ru Максимальный дискриминант переменного сечения. \en The maximum discriminant of the mutable section.
class MbSurfaceWorkingData;
//------------------------------------------------------------------------------
/** \brief \ru Поверхность переменного сечения.
\en The mutable section surface. \~
\details \ru Поверхность переменного (конического) сечения образуется путем движения плоской кривой, являющейся коническим сечением, вдоль опорной кривой.
В процессе движения форма плоской кривой меняется в соответствии с дискриминантом конического сечения.
Начало плоской кривой располагается на начальной точке направляющей кривой, а конец - на конечной точке направляющей кривой.
Плоскость переменного сечения сохраняет ортогональность опорной кривой в процессе движения.
Первый параметр поверхности совпадает с параметром плоской кривой.
Второй параметр поверхности совпадает с параметром опорной кривой.
\en The mutable section surface is formed by moving the flat conic section curve along the reference curve.
In the process of movement, the shape of the flat curve changes in accordance with the discriminant of the conic section.
The beginning of the flat curve is located on the first point guide curve and the end is located on the second point guide curve.
The plane of the conic section preserves the orthogonality to the reference curve during movement.
First parameter of surface coincides with the parameter of conic section curve.
Second parameter of surface coincides with the parameter of reference curve. \~
\ingroup Surfaces
*/
// ---
class MATH_CLASS MbSectionSurface : public MbSurface {
//------------------------------------------------------------------------------
/// \ru Параметры кривых. \en The curves parameters. \n \~
// ---
class MbSettings {
public:
double ts; ///< \ru Параметр опорной кривой. \en The parameter of the spine.
double t1; ///< \ru Параметр первой направляющей кривой. \en The parameter of the guide1.
double t2; ///< \ru Параметр второй направляющей кривой. \en The parameter of the guide2.
double t0; ///< \ru Параметр средней кривой. \en The XY parameter of the curves[0].
public:
MbSettings() : ts( 0.0 ), t1( 0.0 ), t2( 0.0 ), t0( 0.0 ) {}
MbSettings( const MbSettings & other ) : ts( other.ts ), t1( other.t1 ), t2( other.t2 ), t0( other.t0 ) {}
~MbSettings() {}
void Set( double tts, double tt1, double tt2, double tt0 ) { ts = tts; t1 = tt1; t2 = tt2; t0 = tt0; } // \ru Добавление данных. \en Set data.
void Get( double & tts, double & tt1, double & tt2, double & tt0 ) const { tts = ts; tt1 = t1; tt2 = t2; tt0 = t0; } // \ru Добавление данных. \en Get data.
void Init( const MbSettings & other ) { ts = other.ts; t1 = other.t1; t2 = other.t2; t0 = other.t0; }
void operator = ( const MbSettings & other ) { ts = other.ts; t1 = other.t1; t2 = other.t2; t0 = other.t0; }
};
protected:
MbSpine * spine; ///< \ru Опорная кривая. \en The reference curve. \~
MbFunction * radius1; ///< \ru Функция первого радиуса для поверхности скругления (может быть nullptr). \en The function of the first fillet surface radius (may be nullptr).
MbFunction * radius2; ///< \ru Функция второго радиуса для поверхности скругления (может быть nullptr). \en The function of the second fillet surface radius (may be nullptr).
MbCurve3D * guide1; ///< \ru Первая направляющая кривая. \en The first guide curve. \~
MbCurve3D * guide2; ///< \ru Вторая направляющая кривая. \en The second guide curve. \~
std::vector<MbCurve3D *> curves; ///< \ru Дополнительные контрольные кривые (могут отсутствовать). \en The additional control curves (may be empty). \~
MbFunction * function; ///< \ru Функция управления сечением (дискриминант, может быть nullptr)). \en Section control function (discriminant, may be nullptr). \~
MbPolyCurve * pattern; ///< \ru Образующая кривая при form==cs_Shape (для других форм nullptr). \en Forming curve for form==cs_Shape (nullptr on other case). \~
std::vector<MbCartPoint> shape; ///< \ru Описание сечения при form==cs_Shape (пуст в других случаях). \en Description of shape cross-section for form==cs_Shape (is empty on other case). \~
std::vector<double> knots; ///< \ru Узловой вектор сплайна. \en Knot vector of the spline. \~
size_t order; ///< \ru Порядок сплайна. \en Order of spline. \~
MbeSectionShape form; ///< \ru Форма сечения поверхности при фиксированном втором параметре. \en The surface cross-section shape with the second parameter fixed. \~
MbeSmoothForm sform; ///< \ru Форма поверхности скругления. \en The fillet surface form. \~
double umin; ///< \ru Минимальное значение первого параметра u. \en Minimal value of parameter u. \~
double umax; ///< \ru Максимальное значение первого параметра u. \en Maximal value of parameter u. \~
double vmin; ///< \ru Минимальное значение второго параметра v. \en Minimal value of parameter v. \~
double vmax; ///< \ru Максимальное значение второго параметра v. \en Maximal value of parameter v. \~
bool uclosed; ///< \ru Признак замкнутости поверхности по параметру u. \en An attribute of closedness in u-parameter direction. \~
bool vclosed; ///< \ru Признак замкнутости поверхности по параметру v. \en An attribute of closedness in v-parameter direction. \~
bool poleVMin; ///< \ru Наличие полюса поверхности при vmin. \en Existence of a pole at vmin. \~
bool poleVMax; ///< \ru Наличие полюса поверхности при vmax. \en Existence of a pole at vmax. \~
std::vector<double> vBreaks; ///< \ru Параметры опорной кривой, для которых направляющие терпят излом. \en Parameters of the reference curve for which the guides have a break. \~
std::vector<MbSettings> settings; ///< \ru Нулевые приближения параметров опорных кривых служат для ускорения работы объекта. \en Zero approximations of the parameters of the reference curves are used for fast calculations. \n \~
//------------------------------------------------------------------------------
/// \ru Вспомогательные данные служат для ускорения работы объекта. \en Auxiliary data are used for fast calculations. \n \~
// ---
class MbSectionSurfaceAuxiliaryData : public AuxiliaryData {
public:
DPtr<MbSurfaceWorkingData> wData; ///< \ru Рабочие данные для расчета поверхности. \en Working data for the calculation of a surface.
MbPlacement3D wPlace; ///< \ru Плоскость XY локальной системы, перпендикулярная опорной кривой в текущей точке. \en The XY plane of local coordinate system perpendicular to the reference curve at its current points.
MbCartPoint wPnt0; ///< \ru Точка на плоскости от её пересечения с первой направляющей кривой. \en The point on plane of its intersection with first guide curve on surface.
MbCartPoint wPnt1; ///< \ru Точка на плоскости от её пересечения с первой направляющей кривой. \en The point on plane of its intersection with first guide curve on surface.
MbCartPoint wPnt2; ///< \ru Точка на плоскости от её пересечения со второй направляющей кривой. \en The point on plane of its intersection with second guide curve on surface.
MbVector wVec1; ///< \ru Вектор на плоскости от её пересечения с поверхностью первой направляющей. \en The vector on plane of its intersection with surface of first guide curve.
MbVector wVec2; ///< \ru Вектор на плоскости от её пересечения с поверхностью второй направляющей. \en The vector on plane of its intersection with surface of second guide curve.
double wPar0; ///< \ru Параметр первой направляющей кривой её пересечения с плоскости. \en The parameter of the first guide curve.
double wPar1; ///< \ru Параметр первой направляющей кривой её пересечения с плоскости. \en The parameter of the first guide curve.
double wPar2; ///< \ru Параметр второй направляющей кривой её пересечения с плоскости. \en The parameter of the second guide curve.
double wPar; ///< \ru Параметр v, для которого вычислена плоскость wPlace. \en The parameter v for which was calculated the plane wPlace.
MbVector3D wOrig1; ///< \ru Первая производная по v начала координат плоскости. \en The first derivative of the v origin of the wPlace.
MbVector3D wOrig2; ///< \ru Вторая производная по v начала координат плоскости. \en The second derivative of the v origin of the wPlace.
MbVector3D wDerv1; ///< \ru Первая производная по v оси axisX плоскости. \en The first derivative of axisX of wPlace with respect to v.
MbVector3D wDerv2; ///< \ru Первая производная по v оси axisY плоскости. \en The first derivative of axisY of wPlace with respect to v.
MbVector3D wDerv3; ///< \ru Первая производная по v оси axisZ плоскости. \en The first derivative of axisZ of wPlace with respect to v.
MbVector3D wSecn1; ///< \ru Вторая производная по v оси axisX плоскости. \en The second derivative of axisX of wPlace with respect to v.
MbVector3D wSecn2; ///< \ru Вторая производная по v оси axisY плоскости. \en The second derivative of axisY of wPlace with respect to v.
MbVector3D wSecn3; ///< \ru Вторая производная по v оси axisZ плоскости. \en The second derivative of axisZ of wPlace with respect to v.
std::vector<double> wSplns; ///< \ru Рабочее множество В-сплайнов. \en The work set of B-splines.
std::vector<MbCartPoint> wxy; ///< \ru Рабочее множество точек. \en The work set of the points.
std::vector<MbVector> wxyV; ///< \ru Рабочее множество первых производных по V. \en The work set of the first derivatives.
std::vector<MbVector> wxyVV; ///< \ru Рабочее множество вторых производных по V. \en The work set of the second derivatives.
std::vector<MbVector> wxyVVV; ///< \ru Рабочее множество третьих производных по V. \en The work set of the third derivatives.
double wVal; ///< \ru Параметр v, для которого вычислены производные начала и орт плоскости wPlace. \en The parameter v for which was calculated the plane origin derivative and axises derivatives.
MbSectionSurfaceAuxiliaryData();
MbSectionSurfaceAuxiliaryData( const MbSectionSurfaceAuxiliaryData & );
virtual ~MbSectionSurfaceAuxiliaryData();
void Init(); // \ru Инициализация данных. \en Init data.
void Init( const MbSectionSurfaceAuxiliaryData & );
void Move( const MbVector3D & ); // \ru Сдвиг. \en Move.
};
mutable CacheManager<MbSectionSurfaceAuxiliaryData> cache;
protected:
/** \brief \ru Конструктор поверхности переменного сечения.
\en The mutable section surface constructor. \~
\details \ru Конструктор поверхности переменного сечения по опорной кривой и двум направляющим.
\en The mutable section surface constructor by reference curve and guide curves. \~
\param[in] sp - \ru Опорная кривая.
\en The reference curve (spine). \~
\param[in] c1 - \ru Первая направляющая кривая.
\en The first guide curve. \~
\param[in] c2 - \ru Вторая направляющая кривая.
\en The second guide curve. \~
\param[in] cs - \ru Дополнительные направляющие кривые (могут отсутствовать).
\en The additional guide curves (may be empty). \~
\param[in] f - \ru Форма сечения поверхности.
\en The form of the surface section. \~
\param[in] uBeg - \ru Минимальное значение первого параметра поверхности.
\en The minimum value of the first surface parameter. \~
\param[in] uEnd - \ru Максимальное значение первого параметра поверхности.
\en The maximum value of the first surface parameter. \~
\param[in] func - \ru Функция управления сечением поверхности.
\en Section control function. \~
\param[in] patt - \ru Образующая кривая при form==cs_Shape.
\en Forming curve for form==cs_Shape. \~
\param[in] sh - \ru Описание сечения при form==cs_Shape (пуст в других случаях).
\en Description of shape cross-section for form==cs_Shape. \~
*/
MbSectionSurface( MbSpine & sp, MbFunction * r1, MbFunction * r2,
MbCurve3D & c1, MbCurve3D & c2,
std::vector<MbCurve3D *> cs, MbeSectionShape f, MbeSmoothForm sf,
double uBeg, double uEnd, MbFunction * func,
MbPolyCurve * patt, const std::vector<MbCartPoint> & sh );
/** \brief \ru Конструктор поверхности переменного сечения.
\en The mutable section surface constructor. \~
\details \ru Конструктор поверхности переменного сечения по осевой кривой и закону изменения радиуса вращения.
\en The mutable section surface constructor with axis curve and radius law. \~
\param[in] sp - \ru Опорная кривая.
\en The reference curve (spine). \~
\param[in] c0 - \ru Осевая кривая.
\en The axis curve. \~
\param[in] f - \ru Форма сечения поверхности (cs_Round).
\en The form of the surface section (cs_Round). \~
\param[in] uBeg - \ru Минимальное значение первого параметра поверхности (uBeg<uEnd).
\en The minimum value of the first surface parameter (uBeg<uEnd). \~
\param[in] uEnd - \ru Максимальное значение первого параметра поверхности (0<uEnd<M_IP2).
\en The maximum value of the first surface parameter (0<uEnd<M_IP2). \~
\param[in] func - \ru Функция изменения радиуса сечения поверхности.
\en Section radius function. \~
*/
MbSectionSurface( MbSpine & sp, MbCurve3D & c0, MbeSectionShape f, double uBeg, double uEnd, MbFunction & func );
// \ru Конструктор-копия. \en Copy constructor.
MbSectionSurface( const MbSectionSurface &, MbRegDuplicate * );
private:
MbSectionSurface( const MbSectionSurface & ); // \ru Не реализовано. \en Not implemented.
public:
// \ru Деструктор. \en The destructor.
virtual ~MbSectionSurface();
public:
VISITING_CLASS( MbSectionSurface );
/** \brief \ru Создание поверхности переменного сечения.
\en The mutable section surface creation. \~
\details \ru Создание поверхности переменного сечения по опорной кривой и двум направляющим.
\en The mutable section surface creation by reference curve and guide curves. \~
\param[in] rc - \ru Опорная кривая.
\en The reference curve (spine). \~
\param[in] g1 - \ru Первая направляющая кривая.
\en The first guide curve. \~
\param[in] g2 - \ru Вторая направляющая кривая (g1==g2 совпадает с первой при cs_Round).
\en The second guide curve (g1==g2 the same first guide for cs_Round). \~
\param[in] c0 - \ru Дополнительная направляющая кривая (может быть nullptr).
\en The additional guide curve (may be nullptr). \~
\param[in] f - \ru Форма сечения поверхности.
\en The form of the surface section. \~
\param[in] sense - \ru Направление нормали поверхности направляющей кривой (для guide1==guide2).
\en The normal direction of guide curve surface (for guide1==guide2). \~
\param[in] uBeg - \ru Минимальное значение первого параметра поверхности.
\en The minimum value of the first surface parameter. \~
\param[in] uEnd - \ru Максимальное значение первого параметра поверхности.
\en The maximum value of the first surface parameter. \~
\param[in] func - \ru Функция управления сечением поверхности.
\en Section control function. \~
\param[in] patt - \ru Образующая кривая при form==cs_Shape.
\en Forming curve for form==cs_Shape. \~
\param[in] buildSag - \ru Угловое отклонение при движении по кривым и поверхностям.
\en Angular deviation while moving along curves and surfaces. \~
\param[in] accuracy - \ru Точность построения.
\en The accuracy of building. \~
\param[in] countBin - \ru Минимальное количество шагов при движении по опорной кривой.
\en Minimum number of steps while moving along the reference curve. \~
\param[in] vers - \ru Версия поверхности.
\en The surface version. \~
\param[out] resType - \ru Код ошибки построения.
\en Result code of building. \~
\result \ru Возвращает построенную поверхность.
\en Returns the constructed surface. \~
*/
static MbSectionSurface * Create( const MbCurve3D & rc,
const MbFunction * r1, const MbFunction * r2,
const MbCurve3D & g1, const MbCurve3D & g2,
const MbCurve3D * c0,
MbeSectionShape f, MbeSmoothForm sf,
bool sense,
double uBeg, double uEnd,
const MbFunction * func,
const MbCurve * patt,
double buildSag,
double accuracy,
uint32 countBin,
VERSION vers,
MbResultType & resType );
/** \brief \ru Создание поверхности переменного сечения на заданном участке опорной кривой.
\en The mutable section surface creation on the given section of the reference curve. \~
\details \ru Создание поверхности переменного сечения по опорной кривой и двум направляющим на заданном участке опорной кривой.
\en The mutable section surface creation by reference curve and guide curves on the given section of the reference curve. \~
\param[in] rc - \ru Опорная кривая.
\en The reference curve (spine). \~
\param[in] g1 - \ru Первая направляющая кривая.
\en The first guide curve. \~
\param[in] g2 - \ru Вторая направляющая кривая (g1==g2 совпадает с первой при cs_Round).
\en The second guide curve (g1==g2 the same first guide for cs_Round). \~
\param[in] c0 - \ru Дополнительная направляющая кривая (может быть nullptr).
\en The additional guide curve (may be nullptr). \~
\param[in] f - \ru Форма сечения поверхности.
\en The form of the surface section. \~
\param[in] sense - \ru Направление нормали поверхности направляющей кривой (для guide1==guide2).
\en The normal direction of guide curve surface (for guide1==guide2). \~
\param[in] uBeg - \ru Минимальное значение первого параметра поверхности.
\en The minimum value of the first surface parameter. \~
\param[in] uEnd - \ru Максимальное значение первого параметра поверхности.
\en The maximum value of the first surface parameter. \~
\param[in] func - \ru Функция управления сечением поверхности.
\en Section control function. \~
\param[in] patt - \ru Образующая кривая при form==cs_Shape.
\en Forming curve for form==cs_Shape. \~
\param[in] rcTBeg - \ru Начальный параметр опорной кривой.
\en Start parameter of the reference curve. \~
\param[in] rcTEnd - \ru Конечный параметр опорной кривой.
\en End parameter of the reference curve. \~
\param[in] buildSag - \ru Угловое отклонение при движении по кривым и поверхностям.
\en Angular deviation while moving along curves and surfaces. \~
\param[in] accuracy - \ru Точность построения.
\en The accuracy of building. \~
\param[in] countBin - \ru Минимальное количество шагов при движении по опорной кривой.
\en Minimum number of steps while moving along the reference curve. \~
\param[in] vers - \ru Версия поверхности.
\en The surface version. \~
\param[out] resType - \ru Код ошибки построения.
\en Result code of building. \~
\result \ru Возвращает построенную поверхность.
\en Returns the constructed surface. \~
*/
static MbSectionSurface * Create( const MbCurve3D & rc,
const MbFunction * r1, const MbFunction * r2,
const MbCurve3D & g1, const MbCurve3D & g2,
const MbCurve3D * c0,
MbeSectionShape f, MbeSmoothForm sf,
bool sense,
double uBeg, double uEnd,
const MbFunction * func,
const MbCurve * patt,
double rcTBeg,
double rcTEnd,
double buildSag,
double accuracy,
uint32 countBin,
VERSION vers,
MbResultType & resType );
/** \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
MbeSpaceType Type() const override; // \ru Групповой тип элемента. \en Group element type.
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 равным. \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 & ) 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; // \ru Вернуть минимальное значение параметра u. \en Get the minimum value of u.
double GetVMin() const override; // \ru Вернуть минимальное значение параметра v. \en Get the minimum value of v.
double GetUMax() const override; // \ru Вернуть максимальное значение параметра u. \en Get the maximum value of u.
double GetVMax() const override; // \ru Вернуть максимальное значение параметра v. \en Get the maximum value of v.
bool IsUClosed() const override; // \ru Проверка замкнутости по параметру u. \en Check of surface closedness in u direction.
bool IsVClosed() const override; // \ru Проверка замкнутости по параметру v. \en Check of surface closedness in v direction.
/** \} */
/** \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;
void Normal ( double & u, double & v, MbVector3D & ) const override; // \ru Вычислить нормаль. \en Calculate 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 & ) 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;
void _Normal ( double u, double v, MbVector3D & ) const override; // \ru Вычислить нормаль на расширенной поверхности. \en Calculate a normal on extended surface.
// \ru Функции доступа к группе данных для работы внутри и вне области определения параметров поверхности.
// \en 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 по u по заданной стрелке прогиба. \en Calculation of the parameter step in u direction by the sag.
double StepV ( double u, double v, double sag ) const override; // \ru Вычисление шага по v по заданной стрелке прогиба. \en Calculation of the parameter step in v direction by the sag.
double DeviationStepU( double u, double v, double angle ) const override; // \ru Вычисление шага по u по заданному углу отклонения. \en Calculation of the parameter step in u direction by the deviation angle.
double DeviationStepV( double u, double v, double angle ) const override; // \ru Вычисление шага по v по заданному углу отклонения. \en Calculation of the parameter step in v direction by the deviation angle.
double MetricStepU ( double u, double v, double length ) const override; // \ru Вычисление шага по u по заданной длине. \en Calculation of the parameter step in u direction by the given length.
double MetricStepV ( double u, double v, double length ) const override; // \ru Вычисление шага по v по заданной длине. \en Calculation of the parameter step in v direction by the given length.
size_t GetUCount() const override;
size_t GetVCount() const override;
bool GetPoleVMin() const override; // \ru Существует ли полюс на границе параметрической области. \en Whether a pole exists on parametric region boundary.
bool GetPoleVMax() const override; // \ru Существует ли полюс на границе параметрической области. \en Whether a pole exists on parametric region boundary.
bool IsPole( double u, double v, double paramPrecision = PARAM_PRECISION ) const override; // \ru Является ли точка полюсом. \en Whether the point is a pole.
/** \} */
/** \ru \name Общие функции поверхности
\en \name Common functions of surface
\{ */
double CurvatureU ( double u, double v ) const override; // \ru Кривизна линии по u. \en Curvature of line by u.
bool IsPlanar( double accuracy = METRIC_EPSILON ) const override; // \ru Является ли поверхность плоской. \en Whether the surface is planar.
void ChangeCarrier( const MbSpaceItem & item, MbSpaceItem & init ) override; // \ru Изменение носителя. \en Changing of carrier.
void CalculateGabarit( MbCube & ) const override; // \ru Выдать габарит. \en Get the bounding box.
void CalculateLocalGabarit( const MbMatrix3D &, MbCube & ) const override; // \ru Рассчитать габарит относительно л.с.к. \en Calculate bounding box relative to the local coordinate system.
MbSplineSurface * NurbsSurface( double, double, double, double, bool bmatch = false ) const override; // \ru NURBS копия поверхности. \en NURBS copy of a surface.
MbSurface * NurbsSurface( const MbNurbsParameters & uParam, const MbNurbsParameters & vParam ) 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.
// \ru Подобные ли поверхности для объединения (слива) \en Whether the surfaces to union (joining) are similar
//virtual bool IsSpecialSimilarToSurface( const MbSurface & surf, VERSION version, double precision = METRIC_PRECISION ) const override; // \ru Специальный случай \en Special case
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.
MbeParamDir GetFilletDirection( double accuracy = METRIC_REGION ) const override; // \ru Направление поверхности скругления. \en Direction of fillet surface.
// \ru Построить касательные и нормальные плейсменты конструктивных плоскостей. \en Construct tangent and normal placements of constructive planes.
bool CreateNormalPlacements ( const MbVector3D & axisZ, double angle, SArray<MbPlacement3D> & places, VERSION version = Math::DefaultMathVersion() ) const override;
bool CreateTangentPlacements( const MbVector3D & axisZ, SArray<MbPlacement3D> & places ) const override;
// \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 Определить, выпуклая ли поверхность. \en Determine whether the surface is convex.
ThreeStates Salient() const override;
/// \ru Касается ли поверхность опорных граней? \en Does the surface tangent with its reference faces?
bool IsSurfaceTangent() const { return ( sform == st_Fillet || sform == st_Span ) && ( form == cs_Conic || form == cs_Cubic || form == cs_Disked || form == cs_Fillet ); }
// \ru Определение разбивки параметрической области поверхности вертикалями и горизонталями. \en Determine splitting of parametric region of surface by vertical and horizontal lines.
void GetTesselation( const MbStepData & stepData,
double u1, double u2, double v1, double v2,
SArray<double> & uu, SArray<double> & vv ) const override;
//virtual bool IsSpinePeriodic() const; // \ru Периодичность направляющей. \en Periodicity of a reference curve.
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 \name Функции поверхности переменного сечения.
\en \name Functions of the mutable section surface.
\{ */
/// \ru Дать опорный спайн. \en Get reference spine.
const MbSpine & GetSpine() const { return *spine; }
/// \ru Дать опорную кривую. \en Get reference curve.
const MbCurve3D & GetSpineCurve() const { return spine->GetCurve(); }
/// \ru Дать функцию первого радиуса поверхности скругления. \en Get function of the first fillet surface radius.
const MbFunction * GetRadius1() const { return radius1; }
/// \ru Дать функцию второго радиуса поверхности скругления. \en Get function of the second fillet surface radius.
const MbFunction * GetRadius2() const { return radius2; }
/// \ru Дать первую направляющую кривую (может быть nullptr). \en Get first guide curve (may be nullptr).
const MbCurve3D * GetGuide1() const { return guide1; }
/// \ru Дать вторую направляющую кривую (может быть nullptr). \en Get second guide curve (may be nullptr).
const MbCurve3D * GetGuide2() const { return guide2; }
/// \ru Дать кривую вершин (может отсутствовать). \en Get apex curve (may be nullptr).
const MbCurve3D * GetApexCurve() const { return ( curves.size() > 0 ) ? curves[0] : nullptr; }
/// \ru Дать дополнительную направляющую кривую (может отсутствовать). \en Get additional guide curve (may be absence).
const MbCurve3D * GetCurve( size_t i ) const { return ( i < curves.size() ) ? curves[i] : nullptr; }
/// \ru Дать функцию управления сечением (радиус или дискриминант, может быть nullptr)). \en Get section control function (radius or discriminant, may be nullptr).
const MbFunction * GetFunction() const { return function; }
/// \ru Дать образующую кривую при form==cs_Shape (для других форм nullptr). \en Get forming curve for form==cs_Shape (nullptr on other case).
const MbPolyCurve * GetPattern() const { return pattern; }
/// \ru Дать форму сечения поверхности при фиксированном втором параметре. \en Get the surface cross-section shape with the second parameter fixed.
MbeSectionShape GetSectionForm() const { return form; }
///< \ru Дать форму поверхности скругления. \en Get the fillet surface form. \~
MbeSmoothForm GetSmoothForm() const { return sform; }
/// \ru Дать параметры опорной кривой, для которых направляющие терпят излом. \en Get parameters of the reference curve for which the guides have a break.
void GetBreakVParams( std::vector<double> & vParams ) const;
/// \ru Вычисление параметров направляющих кривых по второму параметру поверхности. \en Calculating the parameters of guide curves by the second surface parameter.
bool GuideParams( double v, double & t1, double & t2 ) const;
/// \ru Вычисление параметра вершинной кривой по второму параметру поверхности. \en Calculating the parameter of apex curve by the second surface parameter.
bool ApexParam( double v, double & t0 ) const;
/// \ru Вычисление точки поверхности по параметру направляющей кривой. \en Calculating the surface point by the parameter of first the guide curves.
bool ParamByGuide1( double t1, MbCartPoint & p ) const;
/// \ru Вычисление точки поверхности по параметру направляющей кривой. \en Calculating the surface point by the parameter of the second guide curves.
bool ParamByGuide2( double t2, MbCartPoint & p ) const;
/// \ru Вычисление второго параметра поверхности по параметру вершинной кривой. \en Calculating the second surface parameter by the parameter of the apex curve.
bool ParamByApex( double t0, double & v ) const;
/// \ru Вычисление точек поверхности по параметрам первой направляющей кривой. \en Calculating surface points by the first guide curve.
bool PointsByGuide1( std::vector<MbCartPoint> & points ) const;
/// \ru Вычисление точек поверхности по параметрам второй направляющей кривой. \en Calculating surface points by the second guide curve.
bool PointsByGuide2( std::vector<MbCartPoint> & points ) const;
/// \ru Вычисление точек пересечения направляющих кривых и кривой вершин с плоскостью сечения, заданной вторым параметром поверхности. \en Calculating the intersection points of guide curves and apex curve with the section plane specified by the second surface parameter.
bool PhantomPoints( double v, MbCartPoint3D & guideP1, MbCartPoint3D & guideP2, MbCartPoint3D & apex, double & discrim ) const;
/** \} */
protected :
void Init(); // \ru Инициализация данных. \en Data init.
void BreakPoints( const MbCurve3D * , double precision = ANGLE_REGION ); // \ru Определение точек излома направляющих. \en Determination of the break points of the guides.
void SettingsInit( double epsilon = PARAM_EPSILON ); // \ru Определение соответствующих пересечений кривых с плоскостью сечения. \en Determination of the corresponding intersections of curves with the section plane.
ptrdiff_t GetSetting( double t, double & t1, double & t2, double & t0 ) const; // \ru Определение параметров. \en Parameters calculation.
void CacheInit( bool resetLongTerm = true ); // \ru Инициализация вспомогательных данных. \en Auxiliary data init.
// \ru Проверить и изменить при необходимости параметры поверхности. \en Check and correct parameters of the surface.
void CheckParams( double & u, double & v, bool ext ) const;
// \ru Вычисление пересечений направляющих с плоскостью сечения поверхности. \ en Calculating the intersections of guides with the surface cross-section plane.
bool SectionData( const MbCurve3D * curve0, const double & v, MbPlacement3D & place,
MbCartPoint & xy0, double & t0,
MbCartPoint & xy1, MbVector & vec1, double & t1,
MbCartPoint & xy2, MbVector & vec2, double & t2 ) const;
// \ru // Уточнение точек пересечений направляющих с плоскостью сечения поверхности. \ en Refinement of the intersections points of guides with the surface cross-section plane.
bool SmoothSection( const double & v, const MbPlacement3D & place, const double & t1, const double & t2,
MbCartPoint & xy1, MbCartPoint & xy2, MbCartPoint & xy0 ) const;
// \ru Расчет двумерных точек и их производных на плоском сечении поверхности. \en Calculation of two-dimension points and their derivatives on the surface plane section.
void Round( const double & u, const double & v,
const MbCartPoint & xy1, const MbVector & xy1V, const MbVector & xy1VV, const MbVector & xy1VVV,
const MbCartPoint & xy0, const MbVector & xy0V, const MbVector & xy0VV, const MbVector & xy0VVV,
MbCartPoint & p, MbVector & pU, MbVector & pV, MbVector * pUU, MbVector * pUV, MbVector * pVV,
MbVector * pUUU, MbVector * pUUV, MbVector * pUVV, MbVector * pVVV ) const;
void Linea( const double & u,
const MbCartPoint & xy1, const MbVector & xy1V, const MbVector & xy1VV, const MbVector & xy1VVV,
const MbCartPoint & xy2, const MbVector & xy2V, const MbVector & xy2VV, const MbVector & xy2VVV,
MbCartPoint & p, MbVector & pU, MbVector & pV, MbVector * pUU, MbVector * pUV, MbVector * pVV,
MbVector * pUUU, MbVector * pUUV, MbVector * pUVV, MbVector * pVVV ) const;
void Conic( const double & u, const double & v,
const MbCartPoint & xy1, const MbVector & xy1V, const MbVector & xy1VV, const MbVector & xy1VVV,
const MbCartPoint & xy2, const MbVector & xy2V, const MbVector & xy2VV, const MbVector & xy2VVV,
const MbCartPoint & xy0, const MbVector & xy0V, const MbVector & xy0VV, const MbVector & xy0VVV,
MbCartPoint & p, MbVector & pU, MbVector & pV, MbVector * pUU, MbVector * pUV, MbVector * pVV,
MbVector * pUUU, MbVector * pUUV, MbVector * pUVV, MbVector * pVVV ) const;
void Cubic( const double & u, const double & v, std::vector<double> & bSplines,
const std::vector<MbCartPoint> & xy, const std::vector<MbVector> & xyV,
const std::vector<MbVector> & xyVV, const std::vector<MbVector> & xyVVV,
MbCartPoint & p, MbVector & pU, MbVector & pV, MbVector * pUU, MbVector * pUV, MbVector * pVV,
MbVector * pUUU, MbVector * pUUV, MbVector * pUVV, MbVector * pVVV ) const;
void Shape( const double & u, const double & v,
const MbCartPoint & xy1, const MbVector & xy1V, const MbVector & xy1VV, const MbVector & xy1VVV,
const MbCartPoint & xy2, const MbVector & xy2V, const MbVector & xy2VV, const MbVector & xy2VVV,
const MbCartPoint & xy0, const MbVector & xy0V, const MbVector & xy0VV, const MbVector & xy0VVV,
MbCartPoint & p, MbVector & pU, MbVector & pV, MbVector * pUU, MbVector * pUV, MbVector * pVV,
MbVector * pUUU, MbVector * pUUV, MbVector * pUVV, MbVector * pVVV ) const;
ptrdiff_t B_Splanes( double & u, std::vector<double> & bSplanes ) const; // \ru Вычисление B-сплайнов.\en B_splines calculation.
// \ru Вычисление радиуса-вектора точки его производных поверхности. \en The surface radius-vector and it derivatives calculation.
void Section ( const double & u, const double & v, MbCartPoint3D & pnt,
MbVector3D * uDer, MbVector3D * vDer,
MbVector3D * uuDer, MbVector3D * uvDer, MbVector3D * vvDer,
MbVector3D * uuuDer, MbVector3D * uuvDer, MbVector3D * uvvDer, MbVector3D * vvvDer ) const;
void PointOn ( double & v, double & u, bool ext, MbCartPoint3D & p ) const; // \ru Вычисления точки поверхности. \en Calculate surface point.
void DeriveU ( double & u, double & v, bool ext, MbVector3D & ) const; // \ru Первая производная по u. \en The first derivative with respect to u.
void DeriveV ( double & u, double & v, bool ext, MbVector3D & ) const; // \ru Первая производная по v. \en The first derivative with respect to v.
void DeriveUU ( double & u, double & v, bool ext, MbVector3D & ) const; // \ru Вторая производная по u. \en The second derivative with respect to u.
void DeriveUV ( double & u, double & v, bool ext, MbVector3D & ) const; // \ru Вторая производная по uv. \en The second derivative with respect to uv.
void DeriveVV ( double & u, double & v, bool ext, MbVector3D & ) const; // \ru Вторая производная по v. \en The second derivative with respect to v.
void DeriveUUU( double & u, double & v, bool ext, MbVector3D & ) const; // \ru Третья производная по uuu. \en The third derivative with respect to uuu.
void DeriveUUV( double & u, double & v, bool ext, MbVector3D & ) const; // \ru Третья производная по uuv. \en The third derivative with respect to uuv.
void DeriveUVV( double & u, double & v, bool ext, MbVector3D & ) const; // \ru Третья производная по uvv. \en The third derivative with respect to uvv.
void DeriveVVV( double & u, double & v, bool ext, MbVector3D & ) const; // \ru Третья производная по vvv. \en The third derivative with respect to vvv.
void Normal ( double & u, double & v, bool ext, MbVector3D & ) const; // \ru Нормаль. \en The normal.
void Normal ( const MbVector3D & uDer, const MbVector3D & vDer, double u, double v, bool ext, MbVector3D & nor ) const;
// \ru Вычисление точек для создания NURBS копии кривых поверхности. \en Points calculation for NURBS copy surface.
bool CollectNurbsPoints( double vin, double vax, size_t pCount, double angle,
SArray<double> & params,
SArray<MbCartPoint3D> & points1,
SArray<MbCartPoint3D> & points2,
SArray<MbCartPoint3D> & points_0,
SArray<MbCartPoint3D> & points_1,
SArray<MbCartPoint3D> & points_2,
SArray<MbCartPoint3D> & points_3,
SArray<MbCartPoint3D> & points_4 ) const;
private:
void operator = ( const MbSectionSurface & ); // \ru Не реализовано. \en Not implemented.
DECLARE_PERSISTENT_CLASS_NEW_DEL( MbSectionSurface )
};
IMPL_PERSISTENT_OPS( MbSectionSurface )
#endif // __SURF_SECTION_SURFACE_H
Reference in New Issue View Git Blame Copy Permalink