source: trunk/VUT/GtpVisibilityPreprocessor/src/Polygon3.cpp @ 322

Revision 322, 8.0 KB checked in by mattausch, 19 years ago (diff)
Line 
1#include "Polygon3.h"
2#include "Mesh.h"
3#include "ViewCellBsp.h" // TODO: erase this
4#include "Mesh.h"
5#include "AxisAlignedBox3.h"
6#include "Ray.h"
7
8Polygon3::Polygon3():
9mMaterial(NULL), mParent(NULL), mPiercingRays(NULL)
10{}
11
12Polygon3::Polygon3(const VertexContainer &vertices):
13mVertices(vertices), mMaterial(NULL), mParent(NULL), mPiercingRays(NULL)
14{}
15
16Polygon3::Polygon3(MeshInstance *parent):
17mMaterial(NULL), mParent(parent)
18{}
19
20Polygon3::Polygon3(Face *face, Mesh *parentMesh)
21{       
22        VertexIndexContainer::iterator it = face->mVertexIndices.begin();
23        for (; it != face->mVertexIndices.end();  ++it)
24        {
25                mVertices.push_back(parentMesh->mVertices[*it]);
26                mMaterial = parentMesh->mMaterial;
27        }
28}
29
30Polygon3::~Polygon3()
31{
32        DEL_PTR(mPiercingRays);
33}
34
35Plane3 Polygon3::GetSupportingPlane() const
36{
37        return Plane3(mVertices[0], mVertices[1], mVertices[2]);
38}
39
40Vector3 Polygon3::GetNormal() const
41{
42    return Normalize(CrossProd(mVertices[2] - mVertices[1],
43                                                           mVertices[0] - mVertices[1]));
44}
45
46void Polygon3::Split(const Plane3 &partition,
47                                         Polygon3 &front,
48                                         Polygon3 &back,
49                                         VertexContainer &splitPts)
50{
51        Vector3 ptA = mVertices.back();
52       
53        int sideA = partition.Side(ptA, SIDE_TOLERANCE);
54       
55        VertexContainer::const_iterator it;
56       
57        bool foundSplit = false;
58        // find line - plane intersections
59        for (it = mVertices.begin(); it != mVertices.end(); ++ it)
60        {
61                Vector3 ptB = *it;
62                int sideB = partition.Side(ptB, SIDE_TOLERANCE);
63       
64                // vertices on different sides => split
65            if (sideB > 0)
66                {
67                        if (sideA < 0)
68                        {
69                                //-- plane - line intersection
70                                Vector3 splitPt = partition.FindIntersection(ptA, ptB);
71                       
72                                // test if split point not too close to previous split point
73                                if (!foundSplit ||
74                                        (SqrDistance(splitPt, splitPts.back()) > SIDE_TOLERANCE_SQRD))
75                                {
76                                        // add vertex to both polygons
77                                        front.mVertices.push_back(splitPt);
78                                        back.mVertices.push_back(splitPt);
79                                       
80                                        splitPts.push_back(splitPt);
81                                        foundSplit = true;
82                                }
83                        }
84                        front.mVertices.push_back(ptB);
85                }
86                else if (sideB < 0)
87                {
88                        if (sideA > 0)
89                        {
90                                //-- plane - line intersection
91                                Vector3 splitPt = partition.FindIntersection(ptA, ptB);
92                                // test if split point not too close to other split point
93                                        // test if split point not too close to previous split point
94                                if (!foundSplit ||
95                                        (SqrDistance(splitPt, splitPts.back()) > SIDE_TOLERANCE_SQRD))
96                                {
97                                        // add vertex to both polygons
98                                        front.mVertices.push_back(splitPt);
99                                        back.mVertices.push_back(splitPt);
100
101                                        splitPts.push_back(splitPt);
102                                        foundSplit = true;
103                                }       
104                        }
105                        back.mVertices.push_back(ptB);
106                }
107                else
108                {
109                        // vertex on plane => add vertex to both polygons
110                        front.mVertices.push_back(ptB);
111                        back.mVertices.push_back(ptB);
112                }
113       
114                ptA = ptB;
115                sideA = sideB;
116        }
117}
118
119float Polygon3::GetArea() const
120{
121        Vector3 v = CrossProd(mVertices.back(), mVertices.front());
122   
123    for (int i=0; i < mVertices.size() - 1; ++i)
124                v += CrossProd(mVertices[i], mVertices[i+1]);
125   
126    //Debug << "area2: " << 0.5f * fabs(DotProd(GetNormal(), v)) << endl; 
127        return 0.5f * fabs(DotProd(GetNormal(), v));
128}
129
130int Polygon3::Side(const Plane3 &plane) const
131{
132        int classification = ClassifyPlane(plane);
133       
134        if (classification == BACK_SIDE)
135                return -1;
136        else if (classification == FRONT_SIDE)
137                return 1;
138
139        return 0;
140}
141
142int Polygon3::ClassifyPlane(const Plane3 &plane) const
143{
144        VertexContainer::const_iterator it;
145
146        bool onFrontSide = false;
147        bool onBackSide = false;
148       
149        int count = 0;
150        // find possible line-plane intersections
151        for (it = mVertices.begin(); it != mVertices.end(); ++ it)
152        {
153                int side = plane.Side(*it, SIDE_TOLERANCE);
154               
155                if (side > 0)
156                        onFrontSide = true;
157                else if (side < 0)
158                        onBackSide = true;
159               
160                //TODO: check if split goes through vertex
161                if (onFrontSide && onBackSide) // split
162                {
163                        return SPLIT;
164                }
165                // 3 vertices enough to decide coincident
166                else if (((++ count) >= 3) && !onFrontSide && !onBackSide)
167                {   
168                        return COINCIDENT;
169                }
170        }
171
172        if (onBackSide)
173        {
174                return BACK_SIDE;
175        }
176        else if (onFrontSide)
177        {
178                return FRONT_SIDE;
179        }
180
181        return COINCIDENT; // plane and polygon are coincident
182}
183
184
185Vector3
186Polygon3::Center() const
187{
188        int i;
189        Vector3 sum = mVertices[0];
190        for (i=1; i < mVertices.size(); i++)
191                sum += mVertices[i];
192       
193        return sum/(float)i;
194}
195
196
197void
198Polygon3::Scale(const float scale)
199{
200        int i;
201        Vector3 center = Center();
202        for (i=0; i < mVertices.size(); i++) {
203                mVertices[i] = center + scale*(mVertices[i] - center);
204        }
205}
206
207bool Polygon3::Valid() const
208{
209        if (mVertices.size() < 3)
210                return false;
211
212#if 1
213        // check if area exceeds certain size
214        if (AREA_LIMIT > GetArea())
215        {
216                //Debug << "area too small: " << GetArea() << endl;
217                return false;
218        }
219#else
220        Vector3 vtx = mVertices.back();
221        VertexContainer::const_iterator it, it_end = mVertices.end();
222
223        for (it = mVertices.begin(); it != it_end; ++it)
224        {
225                if (!(SqrDistance(vtx, *it) > SIDE_TOLERANCE_SQRD))
226                {
227                        Debug << "Malformed vertices:\n" << *this << endl;
228                        return false;
229                }
230                vtx = *it;
231        }
232#endif 
233        return true;
234}
235
236void Polygon3::IncludeInBox(const PolygonContainer &polys, AxisAlignedBox3 &box)
237{
238        PolygonContainer::const_iterator it, it_end = polys.end();
239
240        for (it = polys.begin(); it != it_end; ++ it)
241                box.Include(*(*it));
242}
243
244// int_lineseg returns 1 if the given line segment intersects a 2D
245// ray travelling in the positive X direction.  This is used in the
246// Jordan curve computation for polygon intersection.
247inline int
248int_lineseg(float px,
249            float py,
250            float u1,
251            float v1,
252            float u2,
253            float v2)
254{
255        float t;
256        float ydiff;
257
258        u1 -= px; u2 -= px;       // translate line
259        v1 -= py; v2 -= py;
260
261        if ((v1 > 0 && v2 > 0) ||
262                (v1 < 0 && v2 < 0) ||
263                (u1 < 0 && u2 < 0))
264        return 0;
265
266        if (u1 > 0 && u2 > 0)
267        return 1;
268
269        ydiff = v2 - v1;
270
271        if (fabs(ydiff) < Limits::Small)
272        {         // denominator near 0
273                if (((fabs(v1) > Limits::Small) || (u1 > 0) || (u2 > 0)))
274                        return 0;
275                return 1;
276        }
277
278        t = -v1 / ydiff;                  // Compute parameter
279
280        return (u1 + t * (u2 - u1)) > 0;
281}
282
283int Polygon3::CastRay(const Ray &ray, float &t, const float nearestT)
284{
285        Plane3 plane = GetSupportingPlane();
286        float dot = DotProd(plane.mNormal, ray.GetDir());
287
288        // Watch for near-zero denominator
289        // ONLY single sided polygons!!!!!
290        if (dot > -Limits::Small)
291        //  if (fabs(dot) < Limits::Small)
292        return Ray::NO_INTERSECTION;
293
294        t = (-plane.mD - DotProd(plane.mNormal, ray.GetLoc())) / dot;
295
296        if (t <= Limits::Small)
297        return Ray::INTERSECTION_OUT_OF_LIMITS;
298
299        if (t >= nearestT) {
300        return Ray::INTERSECTION_OUT_OF_LIMITS; // no intersection was found
301        }
302
303        int count = 0;
304        float u, v, u1, v1, u2, v2;
305        int i;
306
307        int paxis = plane.mNormal.DrivingAxis();
308
309        // Project the intersection point onto the coordinate plane
310        // specified by which.
311        ray.Extrap(t).ExtractVerts(&u, &v, paxis);
312
313        int size = (int)mVertices.size();
314
315        mVertices.back().ExtractVerts(&u1, &v1, paxis );
316
317        if (0 && size <= 4)
318        {
319                // assume a convex face
320                for (i = 0; i < size; i++)
321                {
322                mVertices[i].ExtractVerts(&u2, &v2, paxis);
323           
324                        // line u1, v1, u2, v2
325           
326                        if ((v2 - v1)*(u1 - u) > (u2 - u1)*(v1 - v))
327                                return Ray::NO_INTERSECTION;
328
329                        u1 = u2;
330                        v1 = v2;
331        }
332
333        return Ray::INTERSECTION;
334        }
335
336        // We're stuck with the Jordan curve computation.  Count number
337        // of intersections between the line segments the polygon comprises
338        // with a ray originating at the point of intersection and
339        // travelling in the positive X direction.
340        for (i = 0; i < size; i++)
341        {
342                mVertices[i].ExtractVerts(&u2, &v2, paxis);
343
344                count += (int_lineseg(u, v, u1, v1, u2, v2) != 0);
345
346                u1 = u2;
347                v1 = v2;
348        }
349
350        // We hit polygon if number of intersections is odd.
351        return (count & 1) ? Ray::INTERSECTION : Ray::NO_INTERSECTION;
352}
353
354RayContainer *Polygon3::GetPiercingRays()
355{
356        if (!mPiercingRays)
357                mPiercingRays = new RayContainer();
358        return mPiercingRays;
359}
360
361void Polygon3::AddPiercingRay(Ray *ray)
362{
363        if (!mPiercingRays)
364                mPiercingRays = new RayContainer();
365        //if (binary_search(mPiercingRays.begin(), mPiercingRays.end(), ray)) return false;
366       
367        mPiercingRays->push_back(ray);
368}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.