src/HEXABLOCK/HexMatrix.hxx

   1
   2 // class : Les matrices
   3
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   5 //
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  18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  19 //
  20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21 //
  22
  23 #ifndef __MATRIX_H
  24 #define __MATRIX_H
  25
  26 #include "HexVertex.hxx"
  27 #include "HexVector.hxx"
  28
  29 #include <cmath>
  30
  31 BEGIN_NAMESPACE_HEXA
  32
  33 class Matrix
  34 {
  35 public:
  36     Matrix ();
  37     int defTranslation   (Vector* depl);
  38     int defTranslation   (double* depl);
  39     int defScale         (Vertex* center, double scale);
  40     int defScale         (double* center, double scale);
  41     int defRotation      (Vertex* center, Vector* depl, double degres);
  42     int defSymmetryPoint (Vertex* center);
  43     int defSymmetryLine  (Vertex* center, Vector* dir);
  44     int defSymmetryPlane (Vertex* center, Vector* normale);
  45
  46     int perform (Vertex* noeud);
  47
  48     void getCoeff (double& a11, double& a12, double& a13, double& a14,
  49                    double& a21, double& a22, double& a23, double& a24,
  50                    double& a31, double& a32, double& a33, double& a34);
  51 private:
  52     void erase();
  53 private:
  54     double mat11, mat12, mat13, mat14;
  55     double mat21, mat22, mat23, mat24;
  56     double mat31, mat32, mat33, mat34;
  57 };
  58 // ------------------------------------------- Inlining
  59 // ========================================================= Constructeur
  60 inline Matrix::Matrix ()
  61 {
  62    erase ();
  63 }
  64 // ========================================================= erase
  65 inline void Matrix::erase ()
  66 {
  67    mat12 = mat13 = mat14 = 0.0;
  68    mat21 = mat23 = mat24 = 0.0;
  69    mat31 = mat32 = mat34 = 0.0;
  70    mat11 = mat22 = mat33 = 1.0;
  71 }
  72 // ========================================================= perform
  73 inline int Matrix::perform (Vertex* noeud)
  74 {
  75    double px, py, pz;
  76    px = mat11*noeud->getX()+mat12*noeud->getY()+mat13*noeud->getZ()+mat14;
  77    py = mat21*noeud->getX()+mat22*noeud->getY()+mat23*noeud->getZ()+mat24;
  78    pz = mat31*noeud->getX()+mat32*noeud->getY()+mat33*noeud->getZ()+mat34;
  79
  80    noeud->setCoord (px, py, pz);
  81    return HOK;
  82 }
  83 // ========================================================= defTranslation
  84 inline int Matrix::defTranslation (Vector* boulevard)
  85 {
  86    erase();
  87    mat11 = mat22 = mat33 = 1.0;
  88
  89    mat14 = boulevard->getDx ();
  90    mat24 = boulevard->getDy ();
  91    mat34 = boulevard->getDz ();
  92
  93    return HOK;
  94 }
  95 // ========================================================= defTranslation (2)
  96 inline int Matrix::defTranslation (double* decal)
  97 {
  98    erase();
  99    mat11 = mat22 = mat33 = 1.0;
 100
 101    mat14 = decal [dir_x];
 102    mat24 = decal [dir_y];
 103    mat34 = decal [dir_z];
 104    return HOK;
 105 }
 106 // ========================================================= defScale
 107 inline int Matrix::defScale (double* center, double scale)
 108 {
 109    erase();
 110    mat11 = mat22 = mat33 = scale;
 111
 112    mat14 = (1-scale) * center[dir_x];
 113    mat24 = (1-scale) * center[dir_y];
 114    mat34 = (1-scale) * center[dir_z];
 115
 116    return HOK;
 117 }
 118 // ========================================================= defScale
 119 inline int Matrix::defScale (Vertex* center, double scale)
 120 {
 121    if (center==NULL)
 122       {
 123       erase();
 124       return HERR;
 125       }
 126
 127    Real3 coord;
 128    int ier = defScale (center->getPoint (coord ), scale);
 129    return ier;
 130 }
 131 // ========================================================= defRotation
 132 inline int Matrix::defRotation (Vertex* center, Vector* dir, double degres)
 133 {
 134    erase();
 135
 136    double normed = dir->getNorm ();
 137    if (normed< 1e-30)
 138       return HERR;
 139
 140    double ux = dir->getDx () / normed;
 141    double uy = dir->getDy () / normed;
 142    double uz = dir->getDz () / normed;
 143
 144    double cx = center->getX ();
 145    double cy = center->getY ();
 146    double cz = center->getZ ();
 147
 148    double cost = cos (degres*M_PI/180);
 149    double sint = sin (degres*M_PI/180);
 150
 151    mat11 = ux*ux * (1-cost) + cost;
 152    mat12 = ux*uy * (1-cost) - uz*sint;
 153    mat13 = ux*uz * (1-cost) + uy*sint;
 154
 155    mat21 = ux*uy * (1-cost) + uz*sint;
 156    mat22 = uy*uy * (1-cost) + cost;
 157    mat23 = uy*uz * (1-cost) - ux*sint;
 158
 159    mat31 = ux*uz * (1-cost) - uy*sint;
 160    mat32 = uy*uz * (1-cost) + ux*sint;
 161    mat33 = uz*uz * (1-cost) + cost;
 162
 163    mat14 = cx - mat11*cx - mat12*cy - mat13*cz;
 164    mat24 = cy - mat21*cx - mat22*cy - mat23*cz;
 165    mat34 = cz - mat31*cx - mat32*cy - mat33*cz;
 166
 167    return HOK;
 168 }
 169 // ========================================================= defSymmetryPoint
 170 inline int Matrix::defSymmetryPoint (Vertex* center)
 171 {
 172    erase();
 173
 174    mat11 = mat22 = mat33 = -1;
 175
 176    mat14 = 2 * center->getX();
 177    mat24 = 2 * center->getY();
 178    mat34 = 2 * center->getZ();
 179
 180    return HOK;
 181 }
 182 // ========================================================= defSymmetryLine
 183 //     MH.d = 0        (1)
 184 //     CH  = lambda*d  (2)
 185 //     MM' = 2MH       (3)
 186 //
 187 // (1) et (2) => lambda = ((x-xc)*xd + (y-yc)*yd + (z-zc)*zd) / norme(d)
 188 //
 189 //     MM' = 2MH (3)
 190 // <=> MO + OM' =  2 (MO + OC + CH)
 191 // <=>      OM' =  MO + 2.OC + 2.CH
 192 // <=>      OM' = -OM + 2.OC + 2.lambda.d   (2) et (3)
 193 //
 194 //           x' = -x  + 2*xc + 2*xd*((x-xc)*xd + (y-yc)*yd + (z-zc)*zd)
 195 //           y' = -y  + 2*yc + 2*yd*((x-xc)*xd + (y-yc)*yd + (z-zc)*zd)
 196 //           z' = -z  + 2*zc + 2*zd*((x-xc)*xd + (y-yc)*yd + (z-zc)*zd)
 197 //
 198 inline int Matrix::defSymmetryLine (Vertex* center, Vector* dir)
 199 {
 200    erase ();
 201
 202    double normed = dir->getNorm ();
 203    if (normed< 1e-30)
 204       return HERR;
 205
 206    double xc =  center->getX();
 207    double yc =  center->getY();
 208    double zc =  center->getZ();
 209
 210    double xd = dir->getDx() / normed;
 211    double yd = dir->getDy() / normed;
 212    double zd = dir->getDz() / normed;
 213
 214    mat11 = 2*xd*xd -1;
 215    mat12 = 2*xd*yd;
 216    mat13 = 2*xd*zd;
 217    mat14 = 2*(xc - xd*(xc*xd + yc*yd + zc*zd));
 218
 219    mat21 = 2*yd*xd;
 220    mat22 = 2*yd*yd - 1;
 221    mat23 = 2*yd*zd;
 222    mat24 = 2*(yc - yd*(xc*xd + yc*yd + zc*zd));
 223
 224    mat31 = 2*zd*xd;
 225    mat32 = 2*zd*yd;
 226    mat33 = 2*zd*zd - 1;
 227    mat34 = 2*(zc - zd*(xc*xd + yc*yd + zc*zd));
 228
 229    return HOK;
 230 }
 231 // ========================================================= defSymmetryPlane
 232 //     CH.n = 0         (1)
 233 //     MH   = lambda*n  (2)
 234 //     MM'  = 2MH       (3)
 235 //
 236 // (1) et (2) => lambda = ((x-xc)*xn + (y-yc)*yn + (z-zc)*zn) / norme(n)
 237 //
 238 //     MM' = 2MH (3)
 239 // <=> MO + OM' =  2.lambda.n
 240 // <=>      OM' =  OM + 2.lambda.n
 241 //
 242 //           x' = x + 2*lambda*xn
 243 //           y' = y + 2*lambda*yn
 244 //           z' = z + 2*lambda*zn
 245 //
 246 //           x' = x + 2*xn*((x-xc)*xn + (y-yc)*yn + (z-zc)*zn)
 247 //           y' = y + 2*yn*((x-xc)*xn + (y-yc)*yn + (z-zc)*zn)
 248 //           z' = z + 2*zn*((x-xc)*xn + (y-yc)*yn + (z-zc)*zn)
 249 //
 250 inline int Matrix::defSymmetryPlane (Vertex* center, Vector* normale)
 251 {
 252    erase ();
 253
 254    double normed = normale->getNorm ();
 255    if (normed< 1e-30)
 256       return HERR;
 257
 258    double xc =  center->getX();
 259    double yc =  center->getY();
 260    double zc =  center->getZ();
 261
 262    double xn = normale->getDx() / normed;
 263    double yn = normale->getDy() / normed;
 264    double zn = normale->getDz() / normed;
 265
 266    mat11 = -2*xn*xn + 1;
 267    mat12 = -2*xn*yn;
 268    mat13 = -2*xn*zn;
 269    mat14 =  2*xn*(xc*xn + yc*yn + zc*zn);
 270
 271    mat21 = -2*yn*xn;
 272    mat22 = -2*yn*yn + 1;
 273    mat23 = -2*yn*zn;
 274    mat24 =  2*yn*(xc*xn + yc*yn + zc*zn);
 275
 276    mat31 = -2*zn*xn;
 277    mat32 = -2*zn*yn;
 278    mat33 = -2*zn*zn + 1;
 279    mat34 =  2*zn*(xc*xn + yc*yn + zc*zn);
 280
 281    return HOK;
 282 }
 283 // ========================================================= getCoeff
 284 inline void Matrix::getCoeff(double& a11, double& a12, double& a13, double& a14,
 285                              double& a21, double& a22, double& a23, double& a24,
 286                              double& a31, double& a32, double& a33, double& a34)
 287 {
 288    a11 = mat11;
 289    a12 = mat12;
 290    a13 = mat13;
 291    a14 = mat14;
 292
 293    a21 = mat21;
 294    a22 = mat22;
 295    a23 = mat23;
 296    a24 = mat24;
 297
 298    a31 = mat31;
 299    a32 = mat32;
 300    a33 = mat33;
 301    a34 = mat34;
 302 }
 303 END_NAMESPACE_HEXA
 304 #endif