Dario Sassi
249 lines
18 KiB
C++
249 lines
18 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 MATH_CLASS MbPolyline;
|
|
class MATH_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 Points>
|
|
bool Init( const Points & 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 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
|
|
|
|
virtual MbeSpaceType IsA() const; // \ru Тип элемента \en Type of element
|
|
virtual MbSpaceItem & Duplicate( MbRegDuplicate * = c3d_null ) const ; // \ru Сделать копию элемента \en Create a copy of the element
|
|
virtual bool IsSame ( const MbSpaceItem & other, double accuracy = LENGTH_EPSILON ) const;
|
|
virtual bool SetEqual ( const MbSpaceItem & ); // \ru Сделать равным \en Make equal
|
|
virtual void Transform( const MbMatrix3D &, MbRegTransform * = c3d_null ); // \ru Преобразовать \en Transform
|
|
virtual void Move ( const MbVector3D &, MbRegTransform * = c3d_null ); // \ru Сдвиг \en Translation
|
|
virtual void Rotate ( const MbAxis3D &, double angle, MbRegTransform * = c3d_null ); // \ru Повернуть вокруг оси \en Rotate about an axis
|
|
virtual double DistanceToPoint( const MbCartPoint3D & ) const;// \ru Расстояние до точки \en Distance to a point
|
|
|
|
virtual void GetProperties( MbProperties & ); // \ru Выдать свойства объекта \en Get properties of the object
|
|
virtual void SetProperties( const MbProperties & ); // \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
|
|
virtual void PointOn ( double & t, MbCartPoint3D & ) const;// \ru Точка на кривой \en Point on the curve
|
|
virtual void FirstDer ( double & t, MbVector3D & ) const; // \ru Первая производная \en The first derivative
|
|
virtual void SecondDer( double & t, MbVector3D & ) const; // \ru Вторая производная \en The second derivative
|
|
virtual void ThirdDer ( double & t, MbVector3D & ) const; // \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. \~
|
|
virtual void Explore( double & t, bool ext,
|
|
MbCartPoint3D & pnt, MbVector3D & fir, MbVector3D * sec, MbVector3D * thir ) const;
|
|
|
|
// \ru Построить NURBS копию кривой \en Create a NURBS copy of the curve
|
|
virtual MbNurbs3D * NurbsCurve( const MbCurveIntoNurbsInfo & ) const;
|
|
virtual MbCurve3D * NurbsCurve( const MbNurbsParameters & ) const;
|
|
|
|
virtual MbCurve3D * TrimmBreak( double t1, double t2, int sense ) const;
|
|
void Trimm( SArray<MbCartPoint3D> & points, double t1, double t2 ) const;
|
|
|
|
virtual double GetTMin() const; // \ru Вернуть минимальное значение параметра \en Get the minimum value of the parameter
|
|
virtual double GetTMax() const; // \ru Вернуть максимальное значение параметра \en Get the maximum value of parameter
|
|
virtual void Inverse( MbRegTransform * iReg = c3d_null ); // \ru Изменить направление \en Change direction
|
|
|
|
virtual double Step ( double t, double sag ) const; // \ru Шаг параметра с учетом радиуса кривизны \en Step of parameter with consideration of curvature
|
|
virtual double DeviationStep( double t, double angle ) const; // \ru Шаг параметра по заданному углу отклонения касательной \en Step of parameter by a given angle of deviation of tangent
|
|
|
|
virtual bool IsStraight( bool ignoreParams = false ) const; // \ru Признак прямолинейности кривой \en An attribute of curve straightness.
|
|
|
|
virtual void CalculateGabarit( MbCube & ) const; // \ru Определить габариты кривой \en Determine the bounding box of a curve
|
|
virtual void CalculateLocalGabarit( const MbMatrix3D &, MbCube & ) const; // \ru Рассчитать габарит относительно л.с.к. \en Calculate bounding box relative to the local coordinate system
|
|
|
|
virtual double CalculateMetricLength() const; // \ru Посчитать метрическую длину \en Calculate the metric length
|
|
virtual void GetCentre ( MbCartPoint3D & wc ) const; // \ru Посчитать центр кривой \en Calculate the center of a curve
|
|
virtual void GetWeightCentre( MbCartPoint3D & wc ) const; // \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)
|
|
virtual bool GetPlaneCurve( MbCurve *& curve2d, MbPlacement3D & place, bool saveParams, PlanarCheckParams params = PlanarCheckParams() ) const;
|
|
|
|
// \ru Общие функции полигональной кривой \en Common functions of polygonal curve
|
|
|
|
virtual void Rebuild(); // \ru Перестроить кривую \en Rebuild curve
|
|
virtual void GetRuleInterval( ptrdiff_t index, double & t1, double & t2 ) const; // \ru Выдать интервал влияния точки кривой \en Get the interval of point influence
|
|
|
|
// \ru Функции только 3D кривой \en Functions of 3D curve only
|
|
virtual bool NearPointProjection( const MbCartPoint3D &, double & t, bool ext, MbRect1D * tRange = c3d_null ) const; // \ru Ближайшая проекция точки на кривую \en The nearest point projection to the curve
|
|
virtual void InsertPoint( ptrdiff_t index, const MbCartPoint3D & ); // \ru Добавить точку \en Add a point
|
|
virtual void InsertPoint( double t, const MbCartPoint3D &, double ); // \ru Добавить точку \en Add a point
|
|
virtual bool CheckParam ( double & t, ptrdiff_t & i0, ptrdiff_t & i1, double & t0, double & t1 ) const; // \ru Установить параметр \en Set parameter
|
|
virtual double GetParam( ptrdiff_t i ) const; // \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
|
|
|
|
virtual MbCurve * GetMap( const MbMatrix3D &, MbRect1D * pRgn = c3d_null,
|
|
VERSION version = Math::DefaultMathVersion(), bool * coincParams = c3d_null ) const; // \ru Дать плоскую проекцию кривой. \en Get a planar projection of a curve.
|
|
virtual MbCurve * GetMapPsp( const MbMatrix3D &, double zNear, MbRect1D * pRgn = c3d_null ) const; // \ru Дать перспективную плоскую проекцию кривой. \en Get a planar geometric projection of a curve.
|
|
|
|
virtual size_t GetCount() const;
|
|
virtual bool IsSmoothConnected( double angleEps ) const; // \ru Являются ли стыки контура\кривой гладкими? \en Whether the joints of a contour\curve are smooth.
|
|
|
|
virtual bool IsContinuousDerivative( bool & contLength, bool & contDirect, c3d::DoubleVector * params = c3d_null, double epsilon = EPSILON ) const; // \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.
|
|
virtual bool SetContinuousDerivativeLength( VERSION version, double epsilon = EPSILON );
|
|
|
|
bool UnClamped( bool );
|
|
void DeleteEqPoints( double absEps ); // \ru Удалить одинаковые точки \en Remove equal points
|
|
void AddAt( const MbCartPoint3D & spsP, ptrdiff_t i );
|
|
ptrdiff_t GetSegmentsCount() const { return segmentsCount; }
|
|
|
|
private:
|
|
void operator = ( const MbPolyline3D & ); // \ru Не реализовано. \en Not implemented.
|
|
|
|
DECLARE_PERSISTENT_CLASS_NEW_DEL( MbPolyline3D )
|
|
};
|
|
|
|
IMPL_PERSISTENT_OPS( MbPolyline3D )
|
|
|
|
//------------------------------------------------------------------------------
|
|
/** \brief \ru Построить пространственный проволочный каркас по полигональному объекту.
|
|
\en Create a spatial wireframe by a mesh \~
|
|
\details \ru Построить набор пространственных кривых, характеризующих полигональных объект. \n
|
|
\en Create a spatial wireframe by a mesh. \n \~
|
|
\ingroup Curves_3D
|
|
*/
|
|
// ---
|
|
MATH_FUNC (void) MakeSpaceWireFrame( const MbItem & item, RPArray<MbCurve3D> & wire );
|
|
|
|
|
|
//------------------------------------------------------------------------------
|
|
/** \brief \ru Построить плоский проволочный каркас по полигональному объекту.
|
|
\en Create a planar wireframe by a mesh \~
|
|
\details \ru Построить пространственных набор кривых, являющихся проекциями кривых, характеризующих полигональных объект, на плоскость XY локальной системы координат. \n
|
|
\en Create a planar wireframe by a mesh. \n \~
|
|
\ingroup Curves_3D
|
|
*/
|
|
// ---
|
|
MATH_FUNC (void) MakePlaneWireFrame( const MbItem & item, const MbPlacement3D & place,
|
|
RPArray<MbCurve3D> & wire );
|
|
|
|
|
|
//------------------------------------------------------------------------------
|
|
/** \brief \ru Построить плоский проволочный каркас по полигональному объекту в перспективе.
|
|
\en Create a planar wireframe by a mesh in perspective \~
|
|
\details \ru Построить пространственных набор кривых, являющихся проекциями кривых в перспективе, характеризующих полигональных объект, на плоскость XY локальной системы координат. \n
|
|
\en Create a planar wireframe by a mesh in perspective. \n \~
|
|
\ingroup Curves_3D
|
|
*/
|
|
// ---
|
|
MATH_FUNC (void) MakePlaneVistaWireFrame( const MbItem & item, const MbPlacement3D & place,
|
|
const MbCartPoint3D & vista, RPArray<MbCurve3D> & wire );
|
|
|
|
|
|
//------------------------------------------------------------------------------
|
|
/** \brief \ru Построить плоский проволочный каркас по полигональному объекту.
|
|
\en Create a planar wireframe by a mesh \~
|
|
\details \ru Построить набор двумерных кривых, являющихся проекциями пространственных кривых, характеризующих полигональных объект, на плоскость XY локальной системы координат. \n
|
|
\en Create a planar wireframe by a mesh. \n \~
|
|
\ingroup Curves_3D
|
|
*/
|
|
// ---
|
|
MATH_FUNC (void) MakePlaneWireFrame( const MbItem & item, const MbPlacement3D & place,
|
|
RPArray<MbCurve> & wire );
|
|
|
|
|
|
//------------------------------------------------------------------------------
|
|
/** \brief \ru Построить плоский проволочный каркас по полигональному объекту в перспективе.
|
|
\en Create a planar wireframe by a mesh in perspective \~
|
|
\details \ru Построить набор двумерных кривых, являющихся проекциями в перспективе пространственных кривых, характеризующих полигональных объект, на плоскость XY локальной системы координат. \n
|
|
\en Create a planar wireframe by a mesh in perspective. \n \~
|
|
\ingroup Curves_3D
|
|
*/
|
|
// ---
|
|
MATH_FUNC (void) MakePlaneVistaWireFrame( const MbItem & item, const MbPlacement3D & place,
|
|
const MbCartPoint3D & vista, RPArray<MbCurve> & wire );
|
|
|
|
|
|
#endif // __CUR_POLYLINE3D_H
|