src/INTERP_KERNEL/Geometric2D/InterpKernelGeo2DEdgeLin.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2012  CEA/DEN, EDF R&D
   2 //
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  14 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  15 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  16 //
  17 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  18 //
  19
  20 #include "InterpKernelGeo2DEdgeLin.hxx"
  21 #include "InterpKernelGeo2DNode.hxx"
  22 #include "InterpKernelException.hxx"
  23 #include "NormalizedUnstructuredMesh.hxx"
  24
  25 using namespace INTERP_KERNEL;
  26
  27 namespace INTERP_KERNEL
  28 {
  29   extern const unsigned MAX_SIZE_OF_LINE_XFIG_FILE=1024;
  30 }
  31
  32 SegSegIntersector::SegSegIntersector(const EdgeLin& e1, const EdgeLin& e2):SameTypeEdgeIntersector(e1,e2)
  33 {
  34   _matrix[0]=(*(e2.getStartNode()))[0]-(*(e2.getEndNode()))[0];
  35   _matrix[1]=(*(e1.getEndNode()))[0]-(*(e1.getStartNode()))[0];
  36   _matrix[2]=(*(e2.getStartNode()))[1]-(*(e2.getEndNode()))[1];
  37   _matrix[3]=(*(e1.getEndNode()))[1]-(*(e1.getStartNode()))[1];
  38   _col[0]=_matrix[3]*(*(e1.getStartNode()))[0]-_matrix[1]*(*(e1.getStartNode()))[1];
  39   _col[1]=-_matrix[2]*(*(e2.getStartNode()))[0]+_matrix[0]*(*(e2.getStartNode()))[1];
  40   //Little trick to avoid problems if 'e1' and 'e2' are colinears and along Ox or Oy axes.
  41   if(fabs(_matrix[3])>fabs(_matrix[1]))
  42     _ind=0;
  43   else
  44     _ind=1;
  45 }
  46
  47 /*!
  48  * Must be called when 'this' and 'other' have been detected to be at least colinear. Typically they are overlapped.
  49  * Must be called after call of areOverlappedOrOnlyColinears.
  50  */
  51 bool SegSegIntersector::haveTheySameDirection() const
  52 {
  53   return (_matrix[3]*_matrix[1]+_matrix[2]*_matrix[0])>0.;
  54   //return (_matrix[_ind?1:0]>0. && _matrix[_ind?3:2]>0.) || (_matrix[_ind?1:0]<0. && _matrix[_ind?3:2]<0.);
  55 }
  56
  57 /*!
  58  * Precondition start and end must be so that there predecessor was in the same direction than 'e1'
  59  */
  60 void SegSegIntersector::getPlacements(Node *start, Node *end, TypeOfLocInEdge& whereStart, TypeOfLocInEdge& whereEnd, MergePoints& commonNode) const
  61 {
  62   getCurveAbscisse(start,whereStart,commonNode);
  63   getCurveAbscisse(end,whereEnd,commonNode);
  64 }
  65
  66 void SegSegIntersector::getCurveAbscisse(Node *node, TypeOfLocInEdge& where, MergePoints& commonNode) const
  67 {
  68   bool obvious;
  69   obviousCaseForCurvAbscisse(node,where,commonNode,obvious);
  70   if(obvious)
  71     return ;
  72   double ret=((*node)[!_ind]-(*_e1.getStartNode())[!_ind])/((*_e1.getEndNode())[!_ind]-(*_e1.getStartNode())[!_ind]);
  73   if(ret>0. && ret <1.)
  74     where=INSIDE;
  75   else if(ret<0.)
  76     where=OUT_BEFORE;
  77   else
  78     where=OUT_AFTER;
  79 }
  80
  81 /*!
  82  * areColinears method should be called before with a returned colinearity equal to false to avoid bad news.
  83  */
  84 std::list< IntersectElement > SegSegIntersector::getIntersectionsCharacteristicVal() const
  85 {
  86   std::list< IntersectElement > ret;
  87   double x=_matrix[0]*_col[0]+_matrix[1]*_col[1];
  88   double y=_matrix[2]*_col[0]+_matrix[3]*_col[1];
  89   //Only one intersect point possible
  90   Node *node=new Node(x,y);
  91   node->declareOn();
  92   bool i_1S=_e1.getStartNode()->isEqual(*node);
  93   bool i_1E=_e1.getEndNode()->isEqual(*node);
  94   bool i_2S=_e2.getStartNode()->isEqual(*node);
  95   bool i_2E=_e2.getEndNode()->isEqual(*node);
  96   ret.push_back(IntersectElement(_e1.getCharactValue(*node),
  97                                  _e2.getCharactValue(*node),
  98                                  i_1S,i_1E,i_2S,i_2E,node,_e1,_e2,keepOrder()));
  99   return ret;
 100 }
 101
 102 /*!
 103  * retrieves if segs are colinears.
 104  * WARNING !!! Contrary to areOverlappedOrOnlyColinears method, this method use an
 105  * another precision to detect colinearity !
 106  */
 107 bool SegSegIntersector::areColinears() const
 108 {
 109   double determinant=_matrix[0]*_matrix[3]-_matrix[1]*_matrix[2];
 110   return fabs(determinant)<QUADRATIC_PLANAR::_arc_detection_precision;
 111 }
 112
 113 /*!
 114  * Should be called \b once ! non const method.
 115  * \param whereToFind specifies the box where final seek should be done. Essentially it is used for caracteristic reason.
 116  * \param colinearity returns if regarding QUADRATIC_PLANAR::_precision ; e1 and e2 are colinears
 117  *                    If true 'this' is modified ! So this method be called once above all if true is returned for this parameter.
 118  * \param areOverlapped if colinearity if true, this parameter looks if e1 and e2 are overlapped.
 119  */
 120 void SegSegIntersector::areOverlappedOrOnlyColinears(const Bounds *whereToFind, bool& colinearity, bool& areOverlapped)
 121 {
 122   double determinant=_matrix[0]*_matrix[3]-_matrix[1]*_matrix[2];
 123   if(fabs(determinant)>2.*QUADRATIC_PLANAR::_precision)//2*_precision due to max of offset on _start and _end
 124     {
 125       colinearity=false; areOverlapped=false;
 126       _matrix[0]/=determinant; _matrix[1]/=determinant; _matrix[2]/=determinant; _matrix[3]/=determinant;
 127     }
 128   else
 129     {
 130       colinearity=true;
 131       //retrieving initial matrix
 132       double tmp=_matrix[0]; _matrix[0]=_matrix[3]; _matrix[3]=tmp;
 133       _matrix[1]=-_matrix[1]; _matrix[2]=-_matrix[2];
 134       //
 135       double deno=sqrt(_matrix[0]*_matrix[0]+_matrix[1]*_matrix[1]);
 136       double x=(*(_e1.getStartNode()))[0]-(*(_e2.getStartNode()))[0];
 137       double y=(*(_e1.getStartNode()))[1]-(*(_e2.getStartNode()))[1];
 138       areOverlapped=fabs((_matrix[1]*y+_matrix[0]*x)/deno)<QUADRATIC_PLANAR::_precision;
 139     }
 140 }
 141
 142 EdgeLin::EdgeLin(std::istream& lineInXfig)
 143 {
 144   char currentLine[MAX_SIZE_OF_LINE_XFIG_FILE];
 145   lineInXfig.getline(currentLine,MAX_SIZE_OF_LINE_XFIG_FILE);
 146   _start=new Node(lineInXfig);
 147   _end=new Node(lineInXfig);
 148   updateBounds();
 149 }
 150
 151 EdgeLin::EdgeLin(Node *start, Node *end, bool direction):Edge(start,end,direction)
 152 {
 153   updateBounds();
 154 }
 155
 156 EdgeLin::EdgeLin(double sX, double sY, double eX, double eY):Edge(sX,sY,eX,eY)
 157 {
 158   updateBounds();
 159 }
 160
 161 EdgeLin::~EdgeLin()
 162 {
 163 }
 164
 165 /*!
 166  * Characteristic for edges is relative position btw 0.;1.
 167  */
 168 bool EdgeLin::isIn(double characterVal) const
 169 {
 170   return characterVal>0. && characterVal<1.;
 171 }
 172
 173 Node *EdgeLin::buildRepresentantOfMySelf() const
 174 {
 175   return new Node(((*(_start))[0]+(*(_end))[0])/2.,((*(_start))[1]+(*(_end))[1])/2.);
 176 }
 177
 178 double EdgeLin::getCharactValue(const Node& node) const
 179 {
 180   return getCharactValueEng(node);
 181 }
 182
 183 double EdgeLin::getCharactValueBtw0And1(const Node& node) const
 184 {
 185   return getCharactValueEng(node);
 186 }
 187
 188 double EdgeLin::getDistanceToPoint(const double *pt) const
 189 {
 190   double loc=getCharactValueEng(pt);
 191   if(loc>0. && loc<1.)
 192     {
 193       double tmp[2];
 194       tmp[0]=(*_start)[0]*(1-loc)+loc*(*_end)[0];
 195       tmp[1]=(*_start)[1]*(1-loc)+loc*(*_end)[1];
 196       return Node::distanceBtw2Pt(pt,tmp);
 197     }
 198   else
 199     {
 200       double dist1=Node::distanceBtw2Pt(*_start,pt);
 201       double dist2=Node::distanceBtw2Pt(*_end,pt);
 202       return std::min(dist1,dist2);
 203     }
 204 }
 205
 206 bool EdgeLin::isNodeLyingOn(const double *coordOfNode) const
 207 {
 208   double dBase=sqrt(_start->distanceWithSq(*_end));
 209   double d1=Node::distanceBtw2Pt(*_start,coordOfNode);
 210   d1+=Node::distanceBtw2Pt(*_end,coordOfNode);
 211   return Node::areDoubleEquals(dBase,d1);
 212 }
 213
 214 void EdgeLin::dumpInXfigFile(std::ostream& stream, bool direction, int resolution, const Bounds& box) const
 215 {
 216   stream << "2 1 0 1 ";
 217   fillXfigStreamForLoc(stream);
 218   stream << " 7 50 -1 -1 0.000 0 0 -1 1 0 2" << std::endl << "1 1 1.00 60.00 120.00" << std::endl;
 219   direction?_start->dumpInXfigFile(stream,resolution,box):_end->dumpInXfigFile(stream,resolution,box);
 220   direction?_end->dumpInXfigFile(stream,resolution,box):_start->dumpInXfigFile(stream,resolution,box);
 221   stream << std::endl;
 222 }
 223
 224 void EdgeLin::update(Node *m)
 225 {
 226   updateBounds();
 227 }
 228
 229 double EdgeLin::getNormSq() const
 230 {
 231   return _start->distanceWithSq(*_end);
 232 }
 233
 234 /*!
 235  * This methods computes :
 236  * \f[
 237  * \int_{Current Edge} -ydx
 238  * \f]
 239  */
 240 double EdgeLin::getAreaOfZone() const
 241 {
 242   return ((*_start)[0]-(*_end)[0])*((*_start)[1]+(*_end)[1])/2.;
 243 }
 244
 245 void EdgeLin::getBarycenter(double *bary) const
 246 {
 247   bary[0]=((*_start)[0]+(*_end)[0])/2.;
 248   bary[1]=((*_start)[1]+(*_end)[1])/2.;
 249 }
 250
 251 /*!
 252  * \f[
 253  * bary[0]=\int_{Current Edge} -yxdx
 254  * \f]
 255  * \f[
 256  * bary[1]=\int_{Current Edge} -\frac{y^{2}}{2}dx
 257  * \f]
 258  * To compute these 2 expressions in this class we have :
 259  * \f[
 260  * y=y_{1}+\frac{y_{2}-y_{1}}{x_{2}-x_{1}}(x-x_{1})
 261  * \f]
 262  */
 263 void EdgeLin::getBarycenterOfZone(double *bary) const
 264 {
 265   double x1=(*_start)[0];
 266   double y1=(*_start)[1];
 267   double x2=(*_end)[0];
 268   double y2=(*_end)[1];
 269   bary[0]=(x1-x2)*(y1*(2.*x1+x2)+y2*(2.*x2+x1))/6.;
 270   //bary[0]+=(y1-y2)*(x2*x2/3.-(x1*x2+x1*x1)/6.)+y1*(x1*x1-x2*x2)/2.;
 271   //bary[0]+=(y1-y2)*((x2*x2+x1*x2+x1*x1)/3.-(x2+x1)*x1/2.)+y1*(x1*x1-x2*x2)/2.;
 272   bary[1]=(x1-x2)*(y1*(y1+y2)+y2*y2)/6.;
 273 }
 274
 275 double EdgeLin::getCurveLength() const
 276 {
 277   double x=(*_start)[0]-(*_end)[0];
 278   double y=(*_start)[1]-(*_end)[1];
 279   return sqrt(x*x+y*y);
 280 }
 281
 282 Edge *EdgeLin::buildEdgeLyingOnMe(Node *start, Node *end, bool direction) const
 283 {
 284   return new EdgeLin(start,end,direction);
 285 }
 286
 287 /*!
 288  * No precision should be introduced here. Just think as if precision was perfect.
 289  */
 290 void EdgeLin::updateBounds()
 291 {
 292   _bounds.setValues(std::min((*_start)[0],(*_end)[0]),std::max((*_start)[0],(*_end)[0]),std::min((*_start)[1],(*_end)[1]),std::max((*_start)[1],(*_end)[1]));
 293 }
 294
 295 double EdgeLin::getCharactValueEng(const double *node) const
 296 {
 297   double car1_1x=node[0]-(*(_start))[0]; double car1_2x=(*(_end))[0]-(*(_start))[0];
 298   double car1_1y=node[1]-(*(_start))[1]; double car1_2y=(*(_end))[1]-(*(_start))[1];
 299   return (car1_1x*car1_2x+car1_1y*car1_2y)/(car1_2x*car1_2x+car1_2y*car1_2y);
 300 }
 301
 302 void EdgeLin::fillGlobalInfoAbs(bool direction, const std::map<INTERP_KERNEL::Node *,int>& mapThis, const std::map<INTERP_KERNEL::Node *,int>& mapOther, int offset1, int offset2, double fact, double baryX, double baryY,
 303                                 std::vector<int>& edgesThis, std::vector<double>& addCoo, std::map<INTERP_KERNEL::Node *,int> mapAddCoo) const
 304 {
 305   int tmp[2];
 306   _start->fillGlobalInfoAbs(mapThis,mapOther,offset1,offset2,fact,baryX,baryY,addCoo,mapAddCoo,tmp);
 307   _end->fillGlobalInfoAbs(mapThis,mapOther,offset1,offset2,fact,baryX,baryY,addCoo,mapAddCoo,tmp+1);
 308   if(direction)
 309     {
 310       edgesThis.push_back(tmp[0]);
 311       edgesThis.push_back(tmp[1]);
 312     }
 313   else
 314     {
 315       edgesThis.push_back(tmp[1]);
 316       edgesThis.push_back(tmp[0]);
 317     }
 318 }
 319
 320 void EdgeLin::fillGlobalInfoAbs2(const std::map<INTERP_KERNEL::Node *,int>& mapThis, const std::map<INTERP_KERNEL::Node *,int>& mapOther, int offset1, int offset2, double fact, double baryX, double baryY,
 321                                  std::vector<int>& edgesOther, std::vector<double>& addCoo, std::map<INTERP_KERNEL::Node *,int>& mapAddCoo) const
 322 {
 323   _start->fillGlobalInfoAbs2(mapThis,mapOther,offset1,offset2,fact,baryX,baryY,addCoo,mapAddCoo,edgesOther);
 324   _end->fillGlobalInfoAbs2(mapThis,mapOther,offset1,offset2,fact,baryX,baryY,addCoo,mapAddCoo,edgesOther);
 325 }