Almost completed the Sampling Classes now all the classical methods are in. Added a TrivialSampler class to better illustrate the interface of the sampler object.
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parent
26e1c14de8
commit
79786de3cc
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@ -39,6 +39,32 @@ namespace vcg
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{
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{
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namespace tri
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namespace tri
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{
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{
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/// Trivial Sampler, an example sampler object that show the required interface used by the sampling class.
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/// Most of the sampling classes call the AddFace method with the face containing the sample and its baricentric coord.
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template <class MeshType>
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class TrivialSampler
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{
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public:
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typedef typename MeshType::CoordType CoordType;
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typedef typename MeshType::VertexType VertexType;
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typedef typename MeshType::FaceType FaceType;
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TrivialSampler(){};
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std::vector<CoordType> sampleVec;
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void AddVert(const VertexType &p)
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{
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sampleVec.push_back(p.cP());
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}
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void AddFace(const CMeshO::FaceType &f, CMeshO::CoordType p)
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{
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sampleVec.push_back(f.P(0)*p[0] + f.P(1)*p[1] +f.P(2)*p[2] );
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}
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}; // end class TrivialSampler
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template <class MetroMesh, class VertexSampler>
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template <class MetroMesh, class VertexSampler>
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class SurfaceSampling
|
class SurfaceSampling
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{
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{
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||||||
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@ -47,6 +73,7 @@ class SurfaceSampling
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typedef typename MetroMesh::VertexType VertexType;
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typedef typename MetroMesh::VertexType VertexType;
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||||||
typedef typename MetroMesh::VertexPointer VertexPointer;
|
typedef typename MetroMesh::VertexPointer VertexPointer;
|
||||||
typedef typename MetroMesh::VertexIterator VertexIterator;
|
typedef typename MetroMesh::VertexIterator VertexIterator;
|
||||||
|
typedef typename MetroMesh::FacePointer FacePointer;
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||||||
typedef typename MetroMesh::FaceIterator FaceIterator;
|
typedef typename MetroMesh::FaceIterator FaceIterator;
|
||||||
typedef typename MetroMesh::FaceType FaceType;
|
typedef typename MetroMesh::FaceType FaceType;
|
||||||
typedef typename MetroMesh::FaceContainer FaceContainer;
|
typedef typename MetroMesh::FaceContainer FaceContainer;
|
||||||
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@ -129,13 +156,13 @@ static void VertexAreaUniform(MetroMesh & m, VertexSampler &ps, int sampleNum)
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||||||
VertexWeighted(m,ps,sampleNum);
|
VertexWeighted(m,ps,sampleNum);
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}
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}
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||||||
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||||||
static void FillAndShuffleVertexPointVector(MetroMesh & m, std::vector<VertexPointer> vertVec)
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static void FillAndShuffleVertexPointVector(MetroMesh & m, std::vector<VertexPointer> &vertVec)
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||||||
{
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{
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VertexIterator vi;
|
VertexIterator vi;
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||||||
for(vi=m.vert.begin();vi!=m.vert.end();++vi)
|
for(vi=m.vert.begin();vi!=m.vert.end();++vi)
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||||||
if(!(*vi).IsD()) vertVec.push_back(&*vi);
|
if(!(*vi).IsD()) vertVec.push_back(&*vi);
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||||||
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||||||
assert(vertVec.size()=m.vn);
|
assert(vertVec.size()==m.vn);
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||||||
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||||||
std::random_shuffle(vertVec.begin(),vertVec.end());
|
std::random_shuffle(vertVec.begin(),vertVec.end());
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||||||
}
|
}
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||||||
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@ -208,7 +235,8 @@ static void AllEdge(MetroMesh & m, VertexSampler &ps)
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}
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}
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*/
|
*/
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||||||
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// Get the baricentric coords of a random point over a single face.
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// Generate the baricentric coords of a random point over a single face, with a uniform distribution over the triangle.
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// It uses the parallelgoram folding trick.
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static CoordType RandomBaricentric()
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static CoordType RandomBaricentric()
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{
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{
|
||||||
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@ -289,305 +317,21 @@ static void WeightedMontecarlo(MetroMesh & m, VertexSampler &ps, int sampleNum)
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||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
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||||||
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||||||
};
|
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||||||
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} // end namespace tri
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// Subdivision sampling of a single face.
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} // end namespace vcg
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// return number of added samples
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||||||
#endif
|
static int SingleFaceSubdivision(const CoordType & v0, const CoordType & v1, const CoordType & v2, int maxdepth, VertexSampler &ps, FacePointer fp)
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||||||
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||||||
#if 0
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||||||
struct SamplingFlags{
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||||||
enum{
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||||||
VERTEX_SAMPLING = 0x0002,
|
|
||||||
EDGE_SAMPLING = 0x0004,
|
|
||||||
FACE_SAMPLING = 0x0008,
|
|
||||||
MONTECARLO_SAMPLING = 0x0010,
|
|
||||||
SUBDIVISION_SAMPLING = 0x0020,
|
|
||||||
SIMILAR_SAMPLING = 0x0040,
|
|
||||||
INCLUDE_UNREFERENCED_VERTICES = 0x0200,
|
|
||||||
};
|
|
||||||
};
|
|
||||||
// -----------------------------------------------------------------------------------------------
|
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||||||
template <class MetroMesh>
|
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||||||
class Sampling
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||||||
{
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||||||
public:
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||||||
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||||||
unsigned int n_samples_per_face ;
|
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||||||
float n_samples_edge_to_face_ratio ;
|
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||||||
float bbox_factor ;
|
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||||||
float inflate_percentage ;
|
|
||||||
unsigned int min_size ;
|
|
||||||
int n_hist_bins ;
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||||||
int print_every_n_elements ;
|
|
||||||
int referredBit ;
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||||||
// parameters
|
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||||||
double dist_upper_bound;
|
|
||||||
double n_samples_per_area_unit;
|
|
||||||
unsigned long n_samples_target;
|
|
||||||
int Flags;
|
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||||||
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||||||
// results
|
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||||||
unsigned long n_total_samples;
|
|
||||||
unsigned long n_total_area_samples;
|
|
||||||
unsigned long n_total_edge_samples;
|
|
||||||
unsigned long n_total_vertex_samples;
|
|
||||||
double max_dist;
|
|
||||||
double mean_dist;
|
|
||||||
double RMS_dist;
|
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||||||
double volume;
|
|
||||||
double area_S1;
|
|
||||||
|
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||||||
// globals
|
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||||||
int n_samples;
|
|
||||||
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||||||
// private methods
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||||||
inline double ComputeMeshArea(MetroMesh & mesh);
|
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||||||
float AddSample(const Point3x &p);
|
|
||||||
inline void AddRandomSample(FaceIterator &T);
|
|
||||||
inline void SampleEdge(const Point3x & v0, const Point3x & v1, int n_samples_per_edge);
|
|
||||||
void VertexSampling();
|
|
||||||
void EdgeSampling();
|
|
||||||
void FaceSubdiv(const Point3x & v0, const Point3x &v1, const Point3x & v2, int maxdepth);
|
|
||||||
void SimilarTriangles(const Point3x &v0, const Point3x &v1, const Point3x &v2, int n_samples_per_edge);
|
|
||||||
void MontecarloFaceSampling();
|
|
||||||
void SubdivFaceSampling();
|
|
||||||
void SimilarFaceSampling();
|
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||||||
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||||||
public :
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||||||
// public methods
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||||||
Sampling(MetroMesh &_s1, MetroMesh &_s2);
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||||||
~Sampling();
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||||||
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||||||
double GetDistVolume() {return volume;}
|
|
||||||
unsigned long GetNSamples() {return n_total_samples;}
|
|
||||||
unsigned long GetNAreaSamples() {return n_total_area_samples;}
|
|
||||||
unsigned long GetNEdgeSamples() {return n_total_edge_samples;}
|
|
||||||
unsigned long GetNVertexSamples() {return n_total_vertex_samples;}
|
|
||||||
double GetNSamplesPerAreaUnit() {return n_samples_per_area_unit;}
|
|
||||||
unsigned long GetNSamplesTarget() {return n_samples_target;}
|
|
||||||
|
|
||||||
void SetFlags(int flags) {Flags = flags;}
|
|
||||||
void ClearFlag(int flag) {Flags &= (flag ^ -1);}
|
|
||||||
void SetParam(double _n_samp) {n_samples_target = _n_samp;}
|
|
||||||
void SetSamplesTarget(unsigned long _n_samp);
|
|
||||||
void SetSamplesPerAreaUnit(double _n_samp);
|
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||||||
};
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||||||
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||||||
// -----------------------------------------------------------------------------------------------
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||||||
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||||||
// constructor
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||||||
template <class MetroMesh>
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||||||
Sampling<MetroMesh>::Sampling(MetroMesh &_s1, MetroMesh &_s2):S1(_s1),S2(_s2)
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||||||
{
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||||||
Flags = 0;
|
|
||||||
area_S1 = ComputeMeshArea(_s1);
|
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||||||
// set default numbers
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||||||
n_samples_per_face = 10;
|
|
||||||
n_samples_edge_to_face_ratio = 0.1f;
|
|
||||||
bbox_factor = 0.1f;
|
|
||||||
inflate_percentage = 0.02f;
|
|
||||||
min_size = 125; /* 125 = 5^3 */
|
|
||||||
n_hist_bins = 256;
|
|
||||||
print_every_n_elements = S1.fn/100;
|
|
||||||
|
|
||||||
if(print_every_n_elements <= 1)
|
|
||||||
print_every_n_elements = 2;
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||||||
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||||||
referredBit = VertexType::NewBitFlag();
|
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||||||
// store the unreferred vertices
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||||||
FaceIterator fi; VertexIterator vi; int i;
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|
||||||
for(fi = _s1.face.begin(); fi!= _s1.face.end(); ++fi)
|
|
||||||
for(i=0;i<3;++i) (*fi).V(i)->SetUserBit(referredBit);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
template <class MetroMesh>
|
|
||||||
Sampling<MetroMesh>::~Sampling()
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||||||
{
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||||||
VertexType::DeleteBitFlag(referredBit);
|
|
||||||
}
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||||||
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||||||
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||||||
// set sampling parameters
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||||||
template <class MetroMesh>
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|
||||||
void Sampling<MetroMesh>::SetSamplesTarget(unsigned long _n_samp)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
n_samples_target = _n_samp;
|
|
||||||
n_samples_per_area_unit = n_samples_target / (double)area_S1;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
template <class MetroMesh>
|
|
||||||
void Sampling<MetroMesh>::SetSamplesPerAreaUnit(double _n_samp)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
n_samples_per_area_unit = _n_samp;
|
|
||||||
n_samples_target = (unsigned long)((double) n_samples_per_area_unit * area_S1);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
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||||||
|
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||||||
// auxiliary functions
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||||||
template <class MetroMesh>
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||||||
inline double Sampling<MetroMesh>::ComputeMeshArea(MetroMesh & mesh)
|
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||||||
{
|
|
||||||
FaceIterator face;
|
|
||||||
double area = 0.0;
|
|
||||||
|
|
||||||
for(face=mesh.face.begin(); face != mesh.face.end(); face++)
|
|
||||||
if(!(*face).IsD())
|
|
||||||
area += DoubleArea(*face);
|
|
||||||
|
|
||||||
return area/2.0;
|
|
||||||
}
|
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||||||
|
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||||||
template <class MetroMesh>
|
|
||||||
float Sampling<MetroMesh>::AddSample(const Point3x &p )
|
|
||||||
{
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|
||||||
SampleVec.push_back(p);
|
|
||||||
}
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||||||
|
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||||||
|
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||||||
// -----------------------------------------------------------------------------------------------
|
|
||||||
// --- Vertex Sampling ---------------------------------------------------------------------------
|
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||||||
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||||||
template <class MetroMesh>
|
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||||||
void Sampling<MetroMesh>::VertexSampling()
|
|
||||||
{
|
|
||||||
VertexIterator vi;
|
|
||||||
for(vi=S1.vert.begin();vi!=S1.vert.end();++vi)
|
|
||||||
if( (*vi).IsUserBit(referredBit) || // it is referred
|
|
||||||
((Flags&SamplingFlags::INCLUDE_UNREFERENCED_VERTICES) != 0) ) //include also unreferred
|
|
||||||
{
|
|
||||||
AddSample((*vi).cP());
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
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||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
// -----------------------------------------------------------------------------------------------
|
|
||||||
// --- Edge Sampling -----------------------------------------------------------------------------
|
|
||||||
|
|
||||||
template <class MetroMesh>
|
|
||||||
inline void Sampling<MetroMesh>::SampleEdge(const Point3x & v0, const Point3x & v1, int n_samples_per_edge)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
// uniform sampling of the segment v0v1.
|
|
||||||
Point3x e((v1-v0)/(double)(n_samples_per_edge+1));
|
|
||||||
for(int i=1; i <= n_samples_per_edge; i++)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
AddSample(v0 + e*i);
|
|
||||||
n_total_edge_samples++;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
template <class MetroMesh>
|
|
||||||
void Sampling<MetroMesh>::EdgeSampling()
|
|
||||||
{
|
|
||||||
// Edge sampling.
|
|
||||||
typedef std::pair<VertexPointer, VertexPointer> pvv;
|
|
||||||
std::vector< pvv > Edges;
|
|
||||||
|
|
||||||
printf("Edge sampling\n");
|
|
||||||
|
|
||||||
// compute edge list.
|
|
||||||
FaceIterator fi;
|
|
||||||
for(fi=S1.face.begin(); fi != S1.face.end(); fi++)
|
|
||||||
for(int i=0; i<3; ++i)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
Edges.push_back(make_pair((*fi).V0(i),(*fi).V1(i)));
|
|
||||||
if(Edges.back().first > Edges.back().second)
|
|
||||||
swap(Edges.back().first, Edges.back().second);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
sort(Edges.begin(), Edges.end());
|
|
||||||
typename std::vector< pvv>::iterator edgeend = unique(Edges.begin(), Edges.end());
|
|
||||||
Edges.resize(edgeend-Edges.begin());
|
|
||||||
|
|
||||||
// sample edges.
|
|
||||||
typename std::vector<pvv>::iterator ei;
|
|
||||||
double n_samples_per_length_unit;
|
|
||||||
double n_samples_decimal = 0.0;
|
|
||||||
int cnt=0;
|
|
||||||
|
|
||||||
if(Flags & SamplingFlags::FACE_SAMPLING) n_samples_per_length_unit = sqrt((double)n_samples_per_area_unit);
|
|
||||||
else n_samples_per_length_unit = n_samples_per_area_unit;
|
|
||||||
|
|
||||||
for(ei=Edges.begin(); ei!=Edges.end(); ++ei)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
n_samples_decimal += Distance((*ei).first->cP(),(*ei).second->cP()) * n_samples_per_length_unit;
|
|
||||||
n_samples = (int) n_samples_decimal;
|
|
||||||
SampleEdge((*ei).first->cP(), (*ei).second->cP(), (int) n_samples);
|
|
||||||
n_samples_decimal -= (double) n_samples;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
// -----------------------------------------------------------------------------------------------
|
|
||||||
// --- Face Sampling -----------------------------------------------------------------------------
|
|
||||||
|
|
||||||
// Montecarlo sampling.
|
|
||||||
template <class MetroMesh>
|
|
||||||
inline void Sampling<MetroMesh>::AddRandomSample(FaceIterator &T)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
// random sampling over the input face.
|
|
||||||
double rnd_1, rnd_2;
|
|
||||||
|
|
||||||
// vertices of the face T.
|
|
||||||
Point3x p0(T->V(0)->cP());
|
|
||||||
Point3x p1(T->V(1)->cP());
|
|
||||||
Point3x p2(T->V(2)->cP());
|
|
||||||
// calculate two edges of T.
|
|
||||||
Point3x v1(p1 - p0);
|
|
||||||
Point3x v2(p2 - p0);
|
|
||||||
|
|
||||||
// choose two random numbers.
|
|
||||||
rnd_1 = (double)rand() / (double)RAND_MAX;
|
|
||||||
rnd_2 = (double)rand() / (double)RAND_MAX;
|
|
||||||
if(rnd_1 + rnd_2 > 1.0)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
rnd_1 = 1.0 - rnd_1;
|
|
||||||
rnd_2 = 1.0 - rnd_2;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// add a random point on the face T.
|
|
||||||
AddSample (p0 + (v1 * rnd_1 + v2 * rnd_2));
|
|
||||||
n_total_area_samples++;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
template <class MetroMesh>
|
|
||||||
void Sampling<MetroMesh>::MontecarloFaceSampling()
|
|
||||||
{
|
|
||||||
// Montecarlo sampling.
|
|
||||||
int cnt = 0;
|
|
||||||
double n_samples_decimal = 0.0;
|
|
||||||
FaceIterator fi;
|
|
||||||
|
|
||||||
for(fi=S1.face.begin(); fi != S1.face.end(); fi++)
|
|
||||||
if(!(*fi).IsD())
|
|
||||||
{
|
|
||||||
// compute # samples in the current face.
|
|
||||||
n_samples_decimal += 0.5*DoubleArea(*fi) * n_samples_per_area_unit;
|
|
||||||
n_samples = (int) n_samples_decimal;
|
|
||||||
|
|
||||||
// for every sample p_i in T...
|
|
||||||
for(int i=0; i < n_samples; i++)
|
|
||||||
AddRandomSample(fi);
|
|
||||||
|
|
||||||
n_samples_decimal -= (double) n_samples;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
// Subdivision sampling.
|
|
||||||
template <class MetroMesh>
|
|
||||||
void Sampling<MetroMesh>::FaceSubdiv(const Point3x & v0, const Point3x & v1, const Point3x & v2, int maxdepth)
|
|
||||||
{
|
{
|
||||||
// recursive face subdivision.
|
// recursive face subdivision.
|
||||||
if(maxdepth == 0)
|
if(maxdepth == 0)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
// ground case.
|
// ground case.
|
||||||
AddSample((v0+v1+v2)/3.0f);
|
CoordType SamplePoint((v0+v1+v2)/3.0f);
|
||||||
n_total_area_samples++;
|
CoordType SampleBary;
|
||||||
return;
|
InterpolationParameters(*fp,SamplePoint,SampleBary[0],SampleBary[1],SampleBary[2]);
|
||||||
|
ps.AddFace(*fp,SampleBary);
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// compute the longest edge.
|
// compute the longest edge.
|
||||||
|
|
@ -602,103 +346,277 @@ void Sampling<MetroMesh>::FaceSubdiv(const Point3x & v0, const Point3x & v1, con
|
||||||
if(maxd12 > maxd20) res = 1;
|
if(maxd12 > maxd20) res = 1;
|
||||||
else res = 2;
|
else res = 2;
|
||||||
|
|
||||||
// break the input triangle along the median to the the longest edge.
|
int faceSampleNum=0;
|
||||||
Point3x pp;
|
// break the input triangle along the midpoint of the longest edge.
|
||||||
|
CoordType pp;
|
||||||
switch(res)
|
switch(res)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
case 0 : pp = (v0+v1)/2;
|
case 0 : pp = (v0+v1)/2;
|
||||||
FaceSubdiv(v0,pp,v2,maxdepth-1);
|
faceSampleNum+=SingleFaceSubdivision(v0,pp,v2,maxdepth-1,ps,fp);
|
||||||
FaceSubdiv(pp,v1,v2,maxdepth-1);
|
faceSampleNum+=SingleFaceSubdivision(pp,v1,v2,maxdepth-1,ps,fp);
|
||||||
break;
|
break;
|
||||||
case 1 : pp = (v1+v2)/2;
|
case 1 : pp = (v1+v2)/2;
|
||||||
FaceSubdiv(v0,v1,pp,maxdepth-1);
|
faceSampleNum+=SingleFaceSubdivision(v0,v1,pp,maxdepth-1,ps,fp);
|
||||||
FaceSubdiv(v0,pp,v2,maxdepth-1);
|
faceSampleNum+=SingleFaceSubdivision(v0,pp,v2,maxdepth-1,ps,fp);
|
||||||
break;
|
break;
|
||||||
case 2 : pp = (v2+v0)/2;
|
case 2 : pp = (v2+v0)/2;
|
||||||
FaceSubdiv(v0,v1,pp,maxdepth-1);
|
faceSampleNum+=SingleFaceSubdivision(v0,v1,pp,maxdepth-1,ps,fp);
|
||||||
FaceSubdiv(pp,v1,v2,maxdepth-1);
|
faceSampleNum+=SingleFaceSubdivision(pp,v1,v2,maxdepth-1,ps,fp);
|
||||||
break;
|
break;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
return faceSampleNum;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
template <class MetroMesh>
|
|
||||||
void Sampling<MetroMesh>::SubdivFaceSampling()
|
|
||||||
{
|
|
||||||
// Subdivision sampling.
|
|
||||||
int cnt = 0, maxdepth;
|
|
||||||
double n_samples_decimal = 0.0;
|
|
||||||
typename MetroMesh::FaceIterator fi;
|
|
||||||
|
|
||||||
printf("Subdivision face sampling\n");
|
/// Compute a sampling of the surface where the points are regularly scattered over the face surface using a recursive longest-edge subdivision rule.
|
||||||
for(fi=S1.face.begin(); fi != S1.face.end(); fi++)
|
static void FaceSubdivision(MetroMesh & m, VertexSampler &ps,int sampleNum)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
|
||||||
|
ScalarType area = Stat<MetroMesh>::ComputeMeshArea(m);
|
||||||
|
ScalarType samplePerAreaUnit = sampleNum/area;
|
||||||
|
qDebug("samplePerAreaUnit %f",samplePerAreaUnit);
|
||||||
|
|
||||||
|
double floatSampleNum = 0.0;
|
||||||
|
int faceSampleNum;
|
||||||
|
// Subdivision sampling.
|
||||||
|
FaceIterator fi;
|
||||||
|
for(fi=m.face.begin(); fi!=m.face.end(); fi++)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
// compute # samples in the current face.
|
// compute # samples in the current face.
|
||||||
n_samples_decimal += 0.5*DoubleArea(*fi) * n_samples_per_area_unit;
|
floatSampleNum += 0.5*DoubleArea(*fi) * samplePerAreaUnit;
|
||||||
n_samples = (int) n_samples_decimal;
|
faceSampleNum = (int) floatSampleNum;
|
||||||
if(n_samples)
|
if(faceSampleNum>0)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
// face sampling.
|
// face sampling.
|
||||||
maxdepth = ((int)(log((double)n_samples)/log(2.0)));
|
int maxdepth = ((int)(log((double)faceSampleNum)/log(2.0)));
|
||||||
n_samples = 0;
|
faceSampleNum = SingleFaceSubdivision((*fi).V(0)->cP(), (*fi).V(1)->cP(), (*fi).V(2)->cP(), maxdepth,ps,&*fi);
|
||||||
FaceSubdiv((*fi).V(0)->cP(), (*fi).V(1)->cP(), (*fi).V(2)->cP(), maxdepth);
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
n_samples_decimal -= (double) n_samples;
|
floatSampleNum -= (double) faceSampleNum;
|
||||||
|
|
||||||
// print progress information
|
|
||||||
if(!(++cnt % print_every_n_elements))
|
|
||||||
printf("Sampling face %d%%\r", (100 * cnt/S1.fn));
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
printf(" \r");
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
// Similar Triangles sampling.
|
// Similar Triangles sampling.
|
||||||
template <class MetroMesh>
|
// Skip vertex and edges
|
||||||
void Sampling<MetroMesh>::SimilarTriangles(const Point3x & v0, const Point3x & v1, const Point3x & v2, int n_samples_per_edge)
|
// Sample per edges includes vertexes, so here we should expect n_samples_per_edge >=4
|
||||||
{
|
|
||||||
Point3x V1((v1-v0)/(double)(n_samples_per_edge-1));
|
|
||||||
Point3x V2((v2-v0)/(double)(n_samples_per_edge-1));
|
|
||||||
int i, j;
|
|
||||||
|
|
||||||
// face sampling.
|
static int SingleFaceSimilar(FacePointer fp, VertexSampler &ps, int n_samples_per_edge)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int n_samples=0;
|
||||||
|
int i, j;
|
||||||
|
float segmentNum=n_samples_per_edge -1 ;
|
||||||
|
float segmentLen = 1.0/segmentNum;
|
||||||
|
// face sampling.
|
||||||
for(i=1; i < n_samples_per_edge-1; i++)
|
for(i=1; i < n_samples_per_edge-1; i++)
|
||||||
for(j=1; j < n_samples_per_edge-1-i; j++)
|
for(j=1; j < n_samples_per_edge-1-i; j++)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
AddSample( v0 + (V1*(double)i + V2*(double)j) );
|
//AddSample( v0 + (V1*(double)i + V2*(double)j) );
|
||||||
n_total_area_samples++;
|
CoordType sampleBary(i*segmentLen,j*segmentLen, 1.0 - (i*segmentLen+j*segmentLen) ) ;
|
||||||
n_samples++;
|
n_samples++;
|
||||||
|
ps.AddFace(*fp,sampleBary);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
return n_samples;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
template <class MetroMesh>
|
/// Similar sampling. Each triangle is subdivided into similar triangles following a generalization of the classical 1-to-4 splitting rule of triangles.
|
||||||
void Sampling<MetroMesh>::SimilarFaceSampling()
|
/// According to the level of subdivision <k> you get 1, 4 , 9, 16 , <k^2> triangles.
|
||||||
|
/// Of these triangles we consider only internal vertices. (to avoid multiple sampling of edges and vertices).
|
||||||
|
/// Therefore the number of internal points is ((k-3)*(k-2))/2. where k is the number of point on an edge (vertex included)
|
||||||
|
// e.g. for a k=4 you get (1*2)/2 == 1 e.g. a single point, etc.
|
||||||
|
/// So if you want N samples in a triangle i have to solve k^2 -5k +6 - 2N = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
// 5 + sqrt( 1 + 8N )
|
||||||
|
// k = -------------------
|
||||||
|
// 2
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
//template <class MetroMesh>
|
||||||
|
//void Sampling<MetroMesh>::SimilarFaceSampling()
|
||||||
|
static void FaceSimilar(MetroMesh & m, VertexSampler &ps,int sampleNum)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
// Similar Triangles sampling.
|
|
||||||
|
ScalarType area = Stat<MetroMesh>::ComputeMeshArea(m);
|
||||||
|
ScalarType samplePerAreaUnit = sampleNum/area;
|
||||||
|
qDebug("samplePerAreaUnit %f",samplePerAreaUnit);
|
||||||
|
|
||||||
|
// Similar Triangles sampling.
|
||||||
int cnt = 0, n_samples_per_edge;
|
int cnt = 0, n_samples_per_edge;
|
||||||
double n_samples_decimal = 0.0;
|
double n_samples_decimal = 0.0;
|
||||||
FaceIterator fi;
|
FaceIterator fi;
|
||||||
|
|
||||||
printf("Similar Triangles face sampling\n");
|
printf("Similar Triangles face sampling\n");
|
||||||
for(fi=S1.face.begin(); fi != S1.face.end(); fi++)
|
for(fi=m.face.begin(); fi != m.face.end(); fi++)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
// compute # samples in the current face.
|
// compute # samples in the current face.
|
||||||
n_samples_decimal += 0.5*DoubleArea(*fi) * n_samples_per_area_unit;
|
n_samples_decimal += 0.5*DoubleArea(*fi) * samplePerAreaUnit;
|
||||||
n_samples = (int) n_samples_decimal;
|
int n_samples = (int) n_samples_decimal;
|
||||||
if(n_samples)
|
if(n_samples)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
// face sampling.
|
// face sampling.
|
||||||
n_samples_per_edge = (int)((sqrt(1.0+8.0*(double)n_samples) +5.0)/2.0);
|
n_samples_per_edge = (int)((sqrt(1.0+8.0*(double)n_samples) +5.0)/2.0);
|
||||||
n_samples = 0;
|
n_samples = 0;
|
||||||
SimilarTriangles((*fi).V(0)->cP(), (*fi).V(1)->cP(), (*fi).V(2)->cP(), n_samples_per_edge);
|
//SingleFaceSimilar((*fi).V(0)->cP(), (*fi).V(1)->cP(), (*fi).V(2)->cP(), n_samples_per_edge);
|
||||||
|
SingleFaceSimilar(&*fi,ps, n_samples_per_edge);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
n_samples_decimal -= (double) n_samples;
|
n_samples_decimal -= (double) n_samples;
|
||||||
|
|
||||||
// print progress information
|
|
||||||
if(!(++cnt % print_every_n_elements))
|
|
||||||
printf("Sampling face %d%%\r", (100 * cnt/S1.fn));
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
printf(" \r");
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
#if 0
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class S>
|
||||||
|
void BaryCoord( const Point2<S> & p,
|
||||||
|
const Point2<S> & v0, const Point2<S> & v1, const Point2<S> & v2,
|
||||||
|
S & a, S & b, S & c )
|
||||||
|
{
|
||||||
|
S de = v0[0]*v1[1]-v0[0]*v2[1]-v1[0]*v0[1]+v1[0]*v2[1]-v2[0]*v1[1]+v2[0]*v0[1];
|
||||||
|
|
||||||
|
b = -(p[0]*v0[1]-p[0]*v2[1]-v0[0]*p[1]+v0[0]*v2[1]-v2[0]*v0[1]+v2[0]*p[1])/de;
|
||||||
|
a = (-p[1]*v1[0]+v2[0]*p[1]+v1[1]*p[0]-v2[0]*v1[1]+v1[0]*v2[1]-p[0]*v2[1])/de;
|
||||||
|
c = 1-a-b;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// Rasterization fuction
|
||||||
|
// Take a triangle
|
||||||
|
// T deve essere una classe funzionale che ha l'operatore ()
|
||||||
|
// con due parametri x,y di tipo S esempio:
|
||||||
|
// class Foo { public void operator()(int x, int y ) { ??? } };
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class S,class T>
|
||||||
|
void Raster( const Point2<S> & v0, const Point2<S> & v1, const Point2<S> & v2,
|
||||||
|
T & op )
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// Calcolo bounding box
|
||||||
|
Box2i bbox;
|
||||||
|
|
||||||
|
if(v0[0]<v1[0]) { bbox.min[0]=v0[0]; bbox.max[0]=v1[0]; }
|
||||||
|
else { bbox.min[0]=v1[0]; bbox.max[0]=v0[0]; }
|
||||||
|
if(v0[1]<v1[1]) { bbox.min[1]=v0[1]; bbox.max[1]=v1[1]; }
|
||||||
|
else { bbox.min[1]=v1[1]; bbox.max[1]=v0[1]; }
|
||||||
|
if(bbox.min[0]>v2[0]) bbox.min[0]=v2[0];
|
||||||
|
else if(bbox.max[0]<v2[0]) bbox.max[0]=v2[0];
|
||||||
|
if(bbox.min[1]>v2[1]) bbox.min[1]=v2[1];
|
||||||
|
else if(bbox.max[1]<v2[1]) bbox.max[1]=v2[1];
|
||||||
|
|
||||||
|
// Compute edge vectors
|
||||||
|
Point2<S> d10 = v1 - v0;
|
||||||
|
Point2<S> d21 = v2 - v1;
|
||||||
|
Point2<S> d02 = v0 - v2;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Compute cross products
|
||||||
|
S b0 = (bbox.min[0]-v0[0])*d10[1] - (bbox.min[1]-v0[1])*d10[0];
|
||||||
|
S b1 = (bbox.min[0]-v1[0])*d21[1] - (bbox.min[1]-v1[1])*d21[0];
|
||||||
|
S b2 = (bbox.min[0]-v2[0])*d02[1] - (bbox.min[1]-v2[1])*d02[0];
|
||||||
|
// Compute steps
|
||||||
|
S db0 = d10[1];
|
||||||
|
S db1 = d21[1];
|
||||||
|
S db2 = d02[1];
|
||||||
|
// Compute Signs
|
||||||
|
S dn0 = -d10[0];
|
||||||
|
S dn1 = -d21[0];
|
||||||
|
S dn2 = -d02[0];
|
||||||
|
// Rasterizzazione
|
||||||
|
for(int x=bbox.min[0];x<=bbox.max[0];++x)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
bool in = false;
|
||||||
|
S n0 = b0;
|
||||||
|
S n1 = b1;
|
||||||
|
S n2 = b2;
|
||||||
|
for(int y=bbox.min[1];y<=bbox.max[1];++y)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if( (n0>=0 && n1>=0 && n2>=0) || (n0<=0 && n1<=0 && n2<=0) )
|
||||||
|
{
|
||||||
|
op(x,y);
|
||||||
|
in = true;
|
||||||
|
} else if(in) break;
|
||||||
|
n0 += dn0;
|
||||||
|
n1 += dn1;
|
||||||
|
n2 += dn2;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
b0 += db0;
|
||||||
|
b1 += db1;
|
||||||
|
b2 += db2;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class S,class T>
|
||||||
|
void RasterBary( const Point2<S> & v0, const Point2<S> & v1, const Point2<S> & v2,
|
||||||
|
T & op )
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// Calcolo bounding box
|
||||||
|
Box2i bbox;
|
||||||
|
|
||||||
|
if(v0[0]<v1[0]) { bbox.min[0]=v0[0]; bbox.max[0]=v1[0]; }
|
||||||
|
else { bbox.min[0]=v1[0]; bbox.max[0]=v0[0]; }
|
||||||
|
if(v0[1]<v1[1]) { bbox.min[1]=v0[1]; bbox.max[1]=v1[1]; }
|
||||||
|
else { bbox.min[1]=v1[1]; bbox.max[1]=v0[1]; }
|
||||||
|
if(bbox.min[0]>v2[0]) bbox.min[0]=v2[0];
|
||||||
|
else if(bbox.max[0]<v2[0]) bbox.max[0]=v2[0];
|
||||||
|
if(bbox.min[1]>v2[1]) bbox.min[1]=v2[1];
|
||||||
|
else if(bbox.max[1]<v2[1]) bbox.max[1]=v2[1];
|
||||||
|
|
||||||
|
// Calcolo versori degli spigoli
|
||||||
|
Point2<S> d10 = v1 - v0;
|
||||||
|
Point2<S> d21 = v2 - v1;
|
||||||
|
Point2<S> d02 = v0 - v2;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Preparazione prodotti scalari
|
||||||
|
S b0 = (bbox.min[0]-v0[0])*d10[1] - (bbox.min[1]-v0[1])*d10[0];
|
||||||
|
S b1 = (bbox.min[0]-v1[0])*d21[1] - (bbox.min[1]-v1[1])*d21[0];
|
||||||
|
S b2 = (bbox.min[0]-v2[0])*d02[1] - (bbox.min[1]-v2[1])*d02[0];
|
||||||
|
// Preparazione degli steps
|
||||||
|
S db0 = d10[1];
|
||||||
|
S db1 = d21[1];
|
||||||
|
S db2 = d02[1];
|
||||||
|
// Preparazione segni
|
||||||
|
S dn0 = -d10[0];
|
||||||
|
S dn1 = -d21[0];
|
||||||
|
S dn2 = -d02[0];
|
||||||
|
// Rasterizzazione
|
||||||
|
|
||||||
|
double de = v0[0]*v1[1]-v0[0]*v2[1]-v1[0]*v0[1]+v1[0]*v2[1]-v2[0]*v1[1]+v2[0]*v0[1];
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int x=bbox.min[0];x<=bbox.max[0];++x)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
bool in = false;
|
||||||
|
S n0 = b0;
|
||||||
|
S n1 = b1;
|
||||||
|
S n2 = b2;
|
||||||
|
for(int y=bbox.min[1];y<=bbox.max[1];++y)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if( (n0>=0 && n1>=0 && n2>=0) || (n0<=0 && n1<=0 && n2<=0) )
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double b = -double( x*v0[1]-x*v2[1]-v0[0]*y+v0[0]*v2[1]-v2[0]*v0[1]+v2[0]*y)/de;
|
||||||
|
double a = double(-y*v1[0]+v2[0]*y+v1[1]*x-v2[0]*v1[1]+v1[0]*v2[1]-x*v2[1])/de;
|
||||||
|
double c = 1-a-b;
|
||||||
|
|
||||||
|
op(x,y,a,b,c);
|
||||||
|
in = true;
|
||||||
|
} else if(in) break;
|
||||||
|
n0 += dn0;
|
||||||
|
n1 += dn1;
|
||||||
|
n2 += dn2;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
b0 += db0;
|
||||||
|
b1 += db1;
|
||||||
|
b2 += db2;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
} // end namespace tri
|
||||||
|
} // end namespace vcg
|
||||||
|
|
||||||
#endif
|
#endif
|
||||||
|
|
|
||||||
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