Egalware/Extern
1
0
Fork 0
Code Issues Pull Requests Actions Packages Projects Releases Wiki Activity
Files
e8f0fa2d27f0a60b712e9b055d412e8364ce8aeb
Extern/C3d/Include/surf_cover_surface.h
T
Dario Sassi e8f0fa2d27 Extern : 
- C3d aggiornamento delle librerie.
2020-09-14 16:42:31 +00:00

371 lines
26 KiB
C++
Raw Blame History

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
\file
\brief \ru Билинейная поверхность на четырех кривых.
\en Bilinear surface on four curves. \~
*/
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#ifndef __SURF_COVER_SURFACE_H
#define __SURF_COVER_SURFACE_H
#include <surface.h>
#define COVER_COUNT 4 ///< \ru Число кривых, используемых для построения билинейной поверхности. \en Count of curves used to construct bilinear surface.
//------------------------------------------------------------------------------
/** \brief \ru Четырёхугольная поверхность на кривых.
\en Quadrangular surface on curves. \~
\details \ru Билинейная поверхность на четырех кривых. \n
Кривые должны попарно пересекаться или иметь точки скрещения.
Если кривые попарно пересекаются, то поверхность проходит через определяющиее её кривые. \n
\en Bilinear surface on four curves. \n
Curves have to be intersected pairwise or have crossing points.
If curves are intersected pairwise then surface passes through its determining curves. \n \~
\ingroup Surfaces
*/
// ---
class MATH_CLASS MbCoverSurface : public MbSurface {
// t2min curve2 t2max
// R(u,v) = P3 ______________________ P2
// (curve0(t0) - P0*(1-u)) *(1-v)+ t3max | | t1max
// (curve1(t1) - P1*(1-v)) * u + | |
// (curve2(t2) - P2* u ) * v + | |
// (curve3(t3) - P3* v ) *(1-u) curve3 | R | curve1
// t0=t0min*(1-u)+t0max*u | |
// t1=t1min*(1-v)+t1max*v | |
// t2=t2min*(1-u)+t2max*u t3min |______________________| t1min
// t3=t3min*(1-v)+t3max*v P0 P1
// t0min curve0 t0max
private:
MbCurve3D * curve0; ///< \ru Кривая 0. \en Curve 0.
MbCurve3D * curve1; ///< \ru Кривая 1. \en Curve 1.
MbCurve3D * curve2; ///< \ru Кривая 2. \en Curve 2.
MbCurve3D * curve3; ///< \ru Кривая 3. \en Curve 3.
MbCartPoint3D vertex[COVER_COUNT]; ///< \ru Вершины \en Vertices
double t0min; ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой 0. \en Minimal value of parameter on curve 0.
double t0max; ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой 0. \en Maximal value of parameter on curve 0.
double t1min; ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой 1. \en Minimal value of parameter on curve 1.
double t1max; ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой 1. \en Maximal value of parameter on curve 1.
double t2min; ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой 2. \en Minimal value of parameter on curve 2.
double t2max; ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой 2. \en Maximal value of parameter on curve 2.
double t3min; ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой 3. \en Minimal value of parameter on curve 3.
double t3max; ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой 3. \en Maximal value of parameter on curve 3.
bool uclosed; ///< \ru Замкнутость поверхности по u. \en Closedness of surface by u.
bool vclosed; ///< \ru Замкнутость поверхности по v. \en Closedness of surface by v.
bool poleUMin; ///< \ru Полюс в начале. \en Pole at the beginning.
bool poleUMax; ///< \ru Полюс в конце. \en Pole at the end.
bool poleVMin; ///< \ru Полюс в начале. \en Pole at the beginning.
bool poleVMax; ///< \ru Полюс в конце. \en Pole at the end.
public:
/** \brief \ru Конструктор билинейной поверхности.
\en Constructor of bilinear surface. \~
\details \ru Конструктор билинейной поверхности по набору кривых.
\en Constructor of bilinear surface by set of curves. \~
\param[in] initCurve0 - \ru Кривая 0.
\en Curve 0. \~
\param[in] initCurve1 - \ru Кривая 1.
\en Curve 1. \~
\param[in] initCurve2 - \ru Кривая 2.
\en Curve 2. \~
\param[in] initCurve3 - \ru Кривая 3.
\en Curve 3. \~
*/
MbCoverSurface ( const MbCurve3D & initCurve0, const MbCurve3D & initCurve1,
const MbCurve3D & initCurve2, const MbCurve3D & initCurve3 );
private:
MbCoverSurface( const MbCoverSurface & ); // \ru Не реализовано. \en Not implemented.
MbCoverSurface( const MbCoverSurface &, MbRegDuplicate * );
public:
virtual ~MbCoverSurface( void );
public:
VISITING_CLASS( MbCoverSurface );
/// \ru Инициализация билинейной поверхности заданной билинейной поверхностью. \en Initialization of bilinear surface by given bilinear surface.
void Init( const MbCoverSurface & );
/** \ru \name Общие функции геометрического объекта
\en \name Common functions of a geometric object
\{ */
virtual MbeSpaceType IsA() const; // \ru Тип элемента \en A type of element
virtual MbSpaceItem & Duplicate( MbRegDuplicate * = NULL ) const; // \ru Cделать копию элемента \en Make a copy of element
virtual bool IsSame( const MbSpaceItem & other, double accuracy = LENGTH_EPSILON ) const; // \ru Является ли объект копией. \en Whether the object is a copy.
virtual bool SetEqual( const MbSpaceItem & init ); // \ru Сделать равным \en Make equal
virtual bool IsSimilar( const MbSpaceItem & init ) const; // \ru Являются ли объекты подобными \en Whether the objects are similar
virtual void Transform( const MbMatrix3D & matr, MbRegTransform * = NULL ); // \ru Преобразовать элемент согласно матрице \en Transform element according to the matrix
virtual void Move( const MbVector3D & to, MbRegTransform * = NULL ); // \ru Сдвиг \en Translation
virtual void Rotate( const MbAxis3D & axis, double angle, MbRegTransform * = NULL ); // \ru Повернуть вокруг оси \en Rotate around an axis
virtual void GetProperties( MbProperties & properties ); // \ru Выдать свойства объекта \en Get properties of the object
virtual void SetProperties( const MbProperties & properties ); // \ru Записать свойства объекта \en Set properties of the object
virtual void GetBasisItems ( RPArray<MbSpaceItem> & ); // \ru Дать базовые объекты \en Get the base objects
virtual void GetBasisPoints( MbControlData3D & ) const; // \ru Выдать контрольные точки объекта. \en Get control points of object.
virtual void SetBasisPoints( const MbControlData3D & ); // \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
\{ */
virtual double GetUMin() const;
virtual double GetVMin() const;
virtual double GetUMax() const;
virtual double GetVMax() const;
virtual bool IsUClosed() const; // \ru Замкнута ли поверхность по параметру u. \en Whether the surface is closed by parameter u.
virtual bool IsVClosed() const; // \ru Замкнута ли поверхность по параметру v. \en Whether the surface is closed by parameter v.
// \ru Существует ли полюс на границе параметрической области \en Whether there is pole on boundary of parametric region
virtual bool GetPoleUMin() const;
virtual bool GetPoleUMax() const;
virtual bool GetPoleVMin() const;
virtual bool GetPoleVMax() const;
virtual bool IsPole( double u, double v ) const; // \ru Является ли точка особенной \en Whether the point is special
/** \} */
/** \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
\{ */
virtual void PointOn ( double & u, double & v, MbCartPoint3D & p ) const; // \ru Точка на поверхности \en Point on the surface
virtual void DeriveU ( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const; // \ru Первая производная по u \en First derivative with respect to u
virtual void DeriveV ( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const; // \ru Первая производная по v \en First derivative with respect to v
virtual void DeriveUU ( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const; // \ru Вторая производная по u \en Second derivative with respect to u
virtual void DeriveVV ( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const; // \ru Вторая производная по v \en Second derivative with respect to v
virtual void DeriveUV ( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const; // \ru Вторая производная по uv \en Second derivative with respect to uv
virtual void DeriveUUU( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const; // \ru Третья производная \en Third derivative
virtual void DeriveUUV( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const; // \ru Третья производная \en Third derivative
virtual void DeriveUVV( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const; // \ru Третья производная \en Third derivative
virtual void DeriveVVV( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const; // \ru Третья производная \en Third derivative
virtual void Normal ( double & u, double & v, MbVector3D & p ) const; // \ru Нормаль \en 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.
\{ */
virtual void _PointOn ( double u, double v, MbCartPoint3D & p ) const; // \ru Точка на расширенной поверхности \en Point on the extended surface
virtual void _DeriveU ( double u, double v, MbVector3D & p ) const; // \ru Первая производная по u \en First derivative with respect to u
virtual void _DeriveV ( double u, double v, MbVector3D & p ) const; // \ru Первая производная по v \en First derivative with respect to v
virtual void _DeriveUU ( double u, double v, MbVector3D & p ) const; // \ru Вторая производная по u \en Second derivative with respect to u
virtual void _DeriveVV ( double u, double v, MbVector3D & p ) const; // \ru Вторая производная по v \en Second derivative with respect to v
virtual void _DeriveUV ( double u, double v, MbVector3D & p ) const; // \ru Вторая производная по uv \en Second derivative with respect to uv
virtual void _DeriveUUU( double u, double v, MbVector3D & p ) const; // \ru Третья производная \en Third derivative
virtual void _DeriveUUV( double u, double v, MbVector3D & p ) const; // \ru Третья производная \en Third derivative
virtual void _DeriveUVV( double u, double v, MbVector3D & p ) const; // \ru Третья производная \en Third derivative
virtual void _DeriveVVV( double u, double v, MbVector3D & p ) const; // \ru Третья производная \en Third derivative
virtual void _Normal ( double u, double v, MbVector3D & p ) const; // \ru Нормаль \en Normal
/** \} */
/** \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.
\{ */
virtual void Explore( double & u, double & v, bool ext,
MbCartPoint3D & pnt, MbVector3D & uDer, MbVector3D & vDer,
MbVector3D * uuDer, MbVector3D * vvDer, MbVector3D * uvDer, MbVector3D * nor ) const;
/** \} */
/** \ru \name Функции движения по поверхности
\en \name Functions of moving along the surface
\{ */
virtual double StepU( double u, double v, double sag ) const; // \ru Вычисление шага параметра u по по величине прогиба \en Calculation of parameter u step by the value of sag
virtual double StepV( double u, double v, double sag ) const; // \ru Вычисление шага параметра v по по величине прогиба \en Calculation of parameter v step by the value of sag
virtual double DeviationStepU( double u, double v, double ang ) const; // \ru Вычисление шага параметра u по углу отклонения нормали \en Calculation of parameter u step by the angle of deviation of normal
virtual double DeviationStepV( double u, double v, double ang ) const; // \ru Вычисление шага параметра v по углу отклонения нормали \en Calculation of parameter v step by the angle of deviation of normal
virtual size_t GetUCount() const;
virtual size_t GetVCount() const;
/** \} */
/** \ru \name Общие функции поверхности
\en \name Common functions of surface
\{ */
virtual MbCurve3D * CurveU( double v, MbRect1D * pRgn, bool doApprox = true ) const; // \ru Пространственная копия линии v = const \en Spatial copy of 'v = const'-line
virtual MbCurve3D * CurveV( double u, MbRect1D * pRgn, bool doApprox = true ) const; // \ru Пространственная копия линии u = const \en Spatial copy of 'u = const'-line
virtual void ChangeCarrier( const MbSpaceItem & item, MbSpaceItem & init ); // \ru Изменение носителя \en Changing of carrier
// \ru Подобные ли поверхности для объединения (слива). \en Whether the surfaces to union (joining) are similar.
virtual bool IsSimilarToSurface( const MbSurface & surf, VERSION version, double precision = METRIC_PRECISION ) const;
// \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'.
virtual bool GetMatrixToSurface( const MbSurface & surf, MbMatrix & matr, VERSION version, double precision = METRIC_PRECISION ) const;
// \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; // \ru Специальный случай \en Special case
virtual size_t GetUMeshCount() const; // \ru Выдать количество полигонов по u \en Get the count of polygons by u
virtual size_t GetVMeshCount() const; // \ru Выдать количество полигонов по v \en Get the count of polygons by v
/// \ru Получить кривую 0. \en Get curve 0.
const MbCurve3D & GetCurve0() const { return *curve0; }
/// \ru Получить кривую 1. \en Get curve 1.
const MbCurve3D & GetCurve1() const { return *curve1; }
/// \ru Получить кривую 2. \en Get curve 2.
const MbCurve3D & GetCurve2() const { return *curve2; }
/// \ru Получить кривую 3. \en Get curve 3.
const MbCurve3D & GetCurve3() const { return *curve3; }
/// \ru Получить кривую по индексу. \en Get curve by an index.
const MbCurve3D * GetCurve( size_t ind ) const;
/// \ru Получить количество кривых. \en Get count of curves.
size_t GetCurvesCount() const { return 4; } //-V112
const MbCartPoint3D * GetVertex() const { return vertex; } ///< \ru Выдать вершины P0, P1, P2. \en Get vertices P0, P1, P2.
double GetT0Min() const { return t0min; } ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой 0. \en Minimal value of parameter on curve 0.
double GetT0Max() const { return t0max; } ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой 0. \en Maximal value of parameter on curve 0.
double GetT1Min() const { return t1min; } ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой 1. \en Minimal value of parameter on curve 1.
double GetT1Max() const { return t1max; } ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой 1. \en Maximal value of parameter on curve 1.
double GetT2Min() const { return t2min; } ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой 2. \en Minimal value of parameter on curve 2.
double GetT2Max() const { return t2max; } ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой 2. \en Maximal value of parameter on curve 2.
double GetT3Min() const { return t3min; } ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой 3. \en Minimal value of parameter on curve 3.
double GetT3Max() const { return t3max; } ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой 3. \en Maximal value of parameter on curve 3.
double GetTMin( size_t ind ) const; ///< \ru Минимальное значение параметра на кривой с индексом ind. \en Get The minimal value of parameter on curve by index.
double GetTMax( size_t ind ) const; ///< \ru Максимальное значение параметра на кривой с индексом ind. \en Get The maximal value of parameter on curve by index.
/** \brief \ru Получить образующую кривую по индексу, если она точно совпадает с соответствующим краем поверхности.
\en Get exact curve by index, if it coincides with the corresponding border of the surface. \~
\details \ru Совпадение кривой с краем поверхности определяется по крайним точкам кривой.
\en Coincidence of the curve with the border of the surface is determined by the end points of the curve. \~
\param[in] k - \ru Индекс кривой.
\en Index of the curve. \~
\param[out] sense - \ru Флаг совпадения направленности кривой с рисунком, приведенным выше.
\en Flag that indicates the coincidence of the curve with the picture shown above.\~
\return - \ru Указатель на кривую или NULL.
\en Pointer to the curve or NULL. \~
*/
const MbCurve3D * GetExactCurve( size_t k, bool &sense ) const;
/** \brief \ru Проверка полюсов на кривых.
\en Check poles on curves. \~
\details \ru Определяет, есть ли полюс на границе области определения по длине кривой, определяющей границу.\n
Результат вычислений можно получить с помощью функций GetPoleUMin, GetPoleUMax, GetPoleVMin, GetPoleVMax.
\en Determines whether the pole at domain boundary by curve length determining boundary.\n
Result of calculations can be obtained with help of GetPoleUMin, GetPoleUMax, GetPoleVMin, GetPoleVMax functions. \~
*/
void CheckPole();
/** \brief \ru Корректировка параметров.
\en Correct parameters. \~
\details \ru Загоняет параметры, выходящие за область определения в область определения,\n
если поверхность замкнута по соответствующему параметру или параметр лежит за полюсом.
\en Drives parameters leaving out of domain into domain\n
if the surface is closed by corresponding parameter or parameter lies behind a pole. \~
*/
inline void CheckParam( double & u, double & v ) const;
private:
void operator = ( const MbCoverSurface & ); // \ru Не реализовано. \en Not implemented.
void Init();
// \ru Определение местных координат. \en Determination of local coordinates.
void CalculateCoordinate( double & u, double & v, bool ext,
double & t0, double & t1, double & t2, double & t3 ) const;
void CalculatePoint ( double & u, double & v, bool ext, MbCartPoint3D * point ) const;
void CalculateFirst ( double & u, double & v, bool ext, MbCartPoint3D * point, MbVector3D * first ) const;
void CalculateSecond( double & u, double & v, bool ext, MbVector3D * second ) const;
void CalculateThird ( double & u, double & v, bool ext, MbVector3D * third ) const;
void CalculateExplore( double & u, double & v, bool ext,
MbCartPoint3D * point, MbVector3D * first, MbVector3D * second ) const;
DECLARE_PERSISTENT_CLASS_NEW_DEL( MbCoverSurface )
}; // MbCoverSurface
IMPL_PERSISTENT_OPS( MbCoverSurface )
//------------------------------------------------------------------------------
// \ru Получить кривую по индексу \en Get curve by an index
// ---
inline const MbCurve3D * MbCoverSurface::GetCurve( size_t ind ) const
{
if ( ind >= COVER_COUNT )
ind = ind % COVER_COUNT;
switch ( ind ) {
case 0 : { return curve0; }
case 1 : { return curve1; }
case 2 : { return curve2; }
case 3 : { return curve3; }
}
return NULL;
}
//------------------------------------------------------------------------------
// \ru Минимальное значение параметра на кривой с индексом ind. \en Get The minimal value of parameter on curve by index.
// ---
inline double MbCoverSurface::GetTMin( size_t ind ) const
{
if ( ind >= COVER_COUNT )
ind = ind % COVER_COUNT;
switch ( ind ) {
case 0 : { return t0min; }
case 1 : { return t1min; }
case 2 : { return t2min; }
case 3 : { return t3min; }
}
return UNDEFINED_DBL;
}
//------------------------------------------------------------------------------
// \ru Максимальное значение параметра на кривой с индексом ind. \en Get The maximal value of parameter on curve by index.
// ---
inline double MbCoverSurface::GetTMax( size_t ind ) const
{
if ( ind >= COVER_COUNT )
ind = ind % COVER_COUNT;
switch ( ind ) {
case 0 : { return t0max; }
case 1 : { return t1max; }
case 2 : { return t2max; }
case 3 : { return t3max; }
}
return UNDEFINED_DBL;
}
//------------------------------------------------------------------------------
// \ru Корректировка параметров \en Correct parameters
// ---
inline void MbCoverSurface::CheckParam( double &u, double &v ) const
{
double umin = 0;
double umax = 1;
double vmin = 0;
double vmax = 1;
if ( uclosed ) {
if ( (u < umin) || (u > umax ) ) {
double tmp = umax - umin;
u -= ::floor((u - umin) / tmp) * tmp;
}
}
else {
if ( poleUMin && u<umin )
u = umin;
if ( poleUMax && u>umax )
u = umax;
}
if ( vclosed ) {
if ( (v < vmin) || (v > vmax ) ) {
double tmp = vmax - vmin;
v -= ::floor((v - vmin) / tmp) * tmp;
}
}
else {
if ( poleVMin && v<vmin )
v = vmin;
if ( poleVMax && v>vmax )
v = vmax;
}
}
#endif // __SURF_COVER_SURFACE_H
Reference in New Issue View Git Blame Copy Permalink