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667a071b31
commit
fb23c731ab
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@ -0,0 +1,589 @@
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/****************************************************************************
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* VCGLib o o *
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||||
* Visual and Computer Graphics Library o o *
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||||
* _ O _ *
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||||
* Copyright(C) 2004 \/)\/ *
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||||
* Visual Computing Lab /\/| *
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||||
* ISTI - Italian National Research Council | *
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* \ *
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* All rights reserved. *
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* *
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||||
* This program is free software; you can redistribute it and/or modify *
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||||
* it under the terms of the GNU General Public License as published by *
|
||||
* the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or *
|
||||
* (at your option) any later version. *
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||||
* *
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||||
* This program is distributed in the hope that it will be useful, *
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||||
* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of *
|
||||
* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the *
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||||
* GNU General Public License (http://www.gnu.org/licenses/gpl.txt) *
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||||
* for more details. *
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* *
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****************************************************************************/
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/****************************************************************************
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History
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||||
$Log: not supported by cvs2svn $
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****************************************************************************/
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||||
#ifndef __VCG_TRI_UPDATE_HOLE
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||||
#define __VCG_TRI_UPDATE_HOLE
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||||
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||||
/*
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||||
Questa Classe serve per gestire la non duplicazione degli edge durante la chiusura
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||||
di un buco.
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||||
*/
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||||
namespace vcg {
|
||||
namespace tri {
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||||
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||||
template<class MESH>
|
||||
class SimpleEdge
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
MESH::VertexPointer v[2];
|
||||
SimpleEdge(MESH::VertexPointer v0, MESH::VertexPointer v1)
|
||||
{
|
||||
if(v0>v1) {v[0]=v1; v[1]=v0;}
|
||||
else {v[0]=v0; v[1]=v1;}
|
||||
}
|
||||
|
||||
SimpleEdge(MESH::hedgepos_type &ep) {
|
||||
*this=SimpleEdge(ep.VFlip(), ep.v);
|
||||
}
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||||
|
||||
bool operator < (const SimpleEdge & e) const
|
||||
{ return (v[0]!=e.v[0])?(v[0]<e.v[0]):(v[1]<e.v[1]); }
|
||||
|
||||
};
|
||||
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||||
template<class MESH>
|
||||
class HoleInfo
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
HoleInfo(){}
|
||||
HoleInfo(MESH::hedgepos_type const &pHole, int const pHoleSize, Box3<MESH::scalar_type> &pHoleBB)
|
||||
{
|
||||
p=pHole;
|
||||
size=pHoleSize;
|
||||
bb=pHoleBB;
|
||||
}
|
||||
MESH::hedgepos_type p;
|
||||
int size;
|
||||
Box3<MESH::scalar_type> bb;
|
||||
|
||||
bool operator < (const HoleInfo & hh) const {return size < hh.size;}
|
||||
bool operator > (const HoleInfo & hh) const {return size > hh.size;}
|
||||
bool operator == (const HoleInfo & hh) const {return size == hh.size;}
|
||||
bool operator != (const HoleInfo & hh) const {return size != hh.size;}
|
||||
bool operator >= (const HoleInfo & hh) const {return size >= hh.size;}
|
||||
bool operator <= (const HoleInfo & hh) const {return size <= hh.size;}
|
||||
|
||||
MESH::scalar_type Perimeter()
|
||||
{
|
||||
MESH::scalar_type sum=0;
|
||||
MESH::hedgepos_type ip = p;
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
sum+=Distance(ip.v->cP(),ip.VFlip()->cP());
|
||||
ip.NextB();
|
||||
}
|
||||
while (ip != p);
|
||||
return sum;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
int CollectEdges(set< SimpleEdge<MESH> > &EV)
|
||||
{
|
||||
assert(p.IsBorder());
|
||||
EV.clear();
|
||||
int tsz=0;
|
||||
MESH::hedgepos_type ip=p;
|
||||
MESH::hedgepos_type tp;
|
||||
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
// Stesso codice della nextb
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
ip.NextE();
|
||||
EV.insert(SimpleEdge<MESH>(ip)); // l'edge che sto scorrendo
|
||||
tp=ip;
|
||||
tp.FlipV();tp.FlipE();
|
||||
EV.insert(SimpleEdge<MESH>(tp)); // l'edge della faccia su cui sono e opposto al vertice su cui ruoto
|
||||
tp.FlipF(); tp.FlipE();
|
||||
EV.insert(SimpleEdge<MESH>(tp)); // gli altri due edge della faccia opposta a questa
|
||||
tp.FlipE();
|
||||
EV.insert(SimpleEdge<MESH>(tp));
|
||||
}
|
||||
while(!ip.f->IsBorder(ip.z));
|
||||
ip.FlipV();
|
||||
++tsz;
|
||||
}
|
||||
while (ip != p);
|
||||
assert(tsz==size);
|
||||
|
||||
return EV.size();
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
template<class MESH>
|
||||
void FindHole(MESH &m, MESH::hedgepos_type ep, HoleInfo<MESH> &h)
|
||||
{
|
||||
if(!ep.IsBorder()) return;
|
||||
|
||||
int holesize = 0;
|
||||
|
||||
Box3<MESH::scalar_type> hbox;
|
||||
if(ep.v->IsR()) hbox.Add(ep.v->cP());
|
||||
MESH::hedgepos_type init;
|
||||
init = ep;
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
ep.NextB();
|
||||
ep.f->SetV();
|
||||
if(ep.v->IsR()) hbox.Add(ep.v->cP());
|
||||
++holesize;
|
||||
}
|
||||
while (ep != init);
|
||||
h=HoleInfo<MESH>(ep,holesize,hbox);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<class MESH,class STL_CONTAINER_HOLES>
|
||||
void FindHole(MESH &m, STL_CONTAINER_HOLES & H)
|
||||
{
|
||||
MESH::face_iterator pf;
|
||||
int holesize;
|
||||
for (pf=m.face.begin(); pf!=m.face.end(); ++pf)
|
||||
if( !(*pf).IsD() && (*pf).IsW() )
|
||||
(*pf).ClearV();
|
||||
|
||||
MESH::hedgepos_type ep;
|
||||
for (pf=m.face.begin(); pf!=m.face.end(); ++pf)
|
||||
{
|
||||
if( !(*pf).IsDeleted() && !(*pf).IsV() && (*pf).IsR() )
|
||||
{
|
||||
for(int j=0; j<3; ++j)
|
||||
if( (*pf).IsBorder(j) && !(*pf).IsV() && (*pf).IsR() )
|
||||
{
|
||||
(*pf).SetV();
|
||||
ep.Set(&*pf, j, (*pf).V(j));
|
||||
holesize = 0;
|
||||
|
||||
Box3<MESH::scalar_type> hbox;
|
||||
if(ep.v->IsR()) hbox.Add(ep.v->cP());
|
||||
MESH::hedgepos_type init;
|
||||
init = ep;
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
ep.NextB();
|
||||
ep.f->SetV();
|
||||
if(ep.v->IsR()) hbox.Add(ep.v->cP());
|
||||
++holesize;
|
||||
}
|
||||
while (ep != init);
|
||||
H.push_back(HoleInfo<MESH>(ep,holesize,hbox));
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
|
||||
/*
|
||||
Un ear e' identificato da due hedge pos.
|
||||
|
||||
i vertici dell'ear sono
|
||||
e0.FlipV().v
|
||||
e0.v
|
||||
e1.v
|
||||
|
||||
Vale che e1== e0.NextB();
|
||||
e che e1.FlipV() == e0;
|
||||
|
||||
Situazioni ear non manifold, e degeneri (buco triangolare)
|
||||
|
||||
|
||||
T XXXXXXXXXXXXX A /XXXXX B en/XXXXX
|
||||
/XXXXXXXXXXXXXXX /XXXXXX /XXXXXX
|
||||
XXXXXXep==en XXX ep\ /en XXXX /e1 XXXX
|
||||
XXXXXX ----/| XX ------ ----/| XX ------ ----/|XXX
|
||||
XXXXXX| /e1 XX XXXXXX| /e1 XX XXXXXX| o/e0 XX
|
||||
XXXXXX| /XXXXXX XXXXXX| /XXXXXX XXXXXX| /XXXXXX
|
||||
XXX e0|o/XXXXXXX XXX e0|o/XXXXXXX XXX ep| /XXXXXXX
|
||||
XXX \|/XXXXXXXX XXX \|/XXXXXXXX XXX \|/XXXXXXXX
|
||||
XXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXX
|
||||
|
||||
*/
|
||||
template<class MSH_TYPE> class TrivialEar
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
MSH_TYPE::hedgepos_type e0; //
|
||||
MSH_TYPE::hedgepos_type e1; //
|
||||
MSH_TYPE::scalar_type quality;
|
||||
TrivialEar(){}
|
||||
TrivialEar(const MSH_TYPE::hedgepos_type & ep)
|
||||
{
|
||||
e0=ep;
|
||||
assert(e0.IsBorder());
|
||||
e1=e0;
|
||||
e1.NextB();
|
||||
ComputeQuality();
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Nota: minori invertiti
|
||||
inline bool operator < ( const TrivialEar & c ) const { return quality > c.quality; }
|
||||
inline bool operator > ( const TrivialEar & c ) const { return quality < c.quality; }
|
||||
inline bool operator == ( const TrivialEar & c ) const { return quality == c.quality; }
|
||||
inline bool operator != ( const TrivialEar & c ) const { return quality != c.quality; }
|
||||
inline bool operator >= ( const TrivialEar & c ) const { return quality <= c.quality; }
|
||||
inline bool operator <= ( const TrivialEar & c ) const { return quality >= c.quality; }
|
||||
|
||||
bool IsNull(){return e0.IsNull() || e1.IsNull();}
|
||||
void SetNull(){e0.SetNull();e1.SetNull();}
|
||||
void ComputeQuality(){ quality = Distance(e0.VFlip()->P(),e1.v->P());};
|
||||
bool IsUpToDate() {return (e0.IsBorder() && e1.IsBorder());};
|
||||
|
||||
bool Degen()
|
||||
{
|
||||
MSH_TYPE::hedgepos_type ep=e0; ep.FlipV(); ep.NextB(); ep.FlipV(); // he precedente a e0
|
||||
MSH_TYPE::hedgepos_type en=e1; en.NextB(); // he successivo a e1
|
||||
|
||||
// caso ear degenere per buco triangolare
|
||||
if(ep==en) return true;
|
||||
// Caso ear non manifold a
|
||||
if(ep.v==en.v) return true;
|
||||
// Caso ear non manifold b
|
||||
if(ep.VFlip()==e1.v) return true;
|
||||
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool Close(TrivialEar &ne0, TrivialEar &ne1, MSH_TYPE::face_type* f)
|
||||
{
|
||||
// simple topological check
|
||||
if(e0.f==e1.f) {
|
||||
TRACE("Avoided bad ear");
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
//usato per generare una delle due nuove orecchie.
|
||||
MSH_TYPE::hedgepos_type ep=e0; ep.FlipV(); ep.NextB(); ep.FlipV(); // he precedente a e0
|
||||
MSH_TYPE::hedgepos_type en=e1; en.NextB(); // he successivo a e1
|
||||
|
||||
(*f).V(0) = e0.VFlip();
|
||||
(*f).V(1) = e0.v;
|
||||
(*f).V(2) = e1.v;
|
||||
|
||||
(*f).F(0) = e0.f;
|
||||
(*f).Z(0) = e0.z;
|
||||
(*f).F(1) = e1.f;
|
||||
(*f).Z(1) = e1.z;
|
||||
(*f).F(2) = f;
|
||||
(*f).Z(2) = 2;
|
||||
|
||||
e0.f->F(e0.z)=f;
|
||||
e0.f->Z(e0.z)=0;
|
||||
|
||||
e1.f->F(e1.z)=f;
|
||||
e1.f->Z(e1.z)=1;
|
||||
|
||||
// caso ear degenere per buco triangolare
|
||||
if(ep==en)
|
||||
{
|
||||
TRACE("Closing the last triangle");
|
||||
f->F(2)=en.f;
|
||||
f->Z(2)=en.z;
|
||||
en.f->F(en.z)=f;
|
||||
en.f->Z(en.z)=2;
|
||||
ne0.SetNull();
|
||||
ne1.SetNull();
|
||||
}
|
||||
// Caso ear non manifold a
|
||||
else if(ep.v==en.v)
|
||||
{
|
||||
TRACE("Ear Non manif A\n");
|
||||
MSH_TYPE::hedgepos_type enold=en;
|
||||
en.NextB();
|
||||
f->F(2)=enold.f;
|
||||
f->Z(2)=enold.z;
|
||||
enold.f->F(enold.z)=f;
|
||||
enold.f->Z(enold.z)=2;
|
||||
ne0=TrivialEar(ep);
|
||||
ne1=TrivialEar(en);
|
||||
}
|
||||
// Caso ear non manifold b
|
||||
else if(ep.VFlip()==e1.v)
|
||||
{
|
||||
TRACE("Ear Non manif B\n");
|
||||
MSH_TYPE::hedgepos_type epold=ep;
|
||||
ep.FlipV(); ep.NextB(); ep.FlipV();
|
||||
f->F(2)=epold.f;
|
||||
f->Z(2)=epold.z;
|
||||
epold.f->F(epold.z)=f;
|
||||
epold.f->Z(epold.z)=2;
|
||||
ne0=TrivialEar(ep);
|
||||
ne1=TrivialEar(en);
|
||||
}
|
||||
else // caso standard
|
||||
// Now compute the new ears;
|
||||
{
|
||||
ne0=TrivialEar(ep);
|
||||
ne1=TrivialEar(MSH_TYPE::hedgepos_type(f,2,e1.v));
|
||||
}
|
||||
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
// Funzione principale per chiudier un buco in maniera topologicamente corretta.
|
||||
// Gestisce situazioni non manifold ragionevoli
|
||||
// (tutte eccetto quelle piu' di 2 facce per 1 edge).
|
||||
// Controlla che non si generino nuove situazioni non manifold chiudendo orecchie
|
||||
// che sottendono un edge che gia'esiste.
|
||||
//
|
||||
// Attenzione: se per riaggiungere facce deve riallocare il vettore non funge!!!!
|
||||
//
|
||||
template<class MESH, class EAR>
|
||||
MESH::face_iterator CloseHole(MESH &m, HoleInfo<MESH> &h)
|
||||
{
|
||||
|
||||
set<SimpleEdge<MESH> > ES; // vettore con tutti gli edge adiacenti al buco.
|
||||
h.CollectEdges(ES);
|
||||
vector<EAR> H; // Heap delle ear da chiudere
|
||||
H.reserve(h.size);
|
||||
|
||||
assert(h.p.IsBorder());
|
||||
MESH::hedgepos_type ep=h.p;
|
||||
do {
|
||||
H.push_back(EAR(ep));
|
||||
ep.NextB();
|
||||
} while(ep!=h.p);
|
||||
|
||||
make_heap(H.begin(),H.end());
|
||||
int cnt=h.size;
|
||||
EAR en0,en1;
|
||||
MESH::face_iterator f=m.AddFaces(h.size-2);
|
||||
|
||||
MESH::face_iterator firstf=f;
|
||||
SimpleEdge<MESH> se(0,0);
|
||||
while(cnt>2 && !H.empty())
|
||||
{
|
||||
pop_heap(H.begin(),H.end());
|
||||
se=SimpleEdge<MESH>(H.back().e0.VFlip(), H.back().e1.v);
|
||||
if(H.back().IsUpToDate())
|
||||
{
|
||||
if(!H.back().Degen() && ES.find(se)!=ES.end()){
|
||||
// Nota che nel caso di ear degeneri si DEVE permettere la creazione di un edge che gia'esiste
|
||||
TRACE("Evitata orecchia brutta!");
|
||||
}
|
||||
else if(H.back().Close(en0,en1,&*f))
|
||||
{
|
||||
ES.insert(se);
|
||||
if(!en0.IsNull()){
|
||||
H.push_back(en0);
|
||||
push_heap( H.begin(), H.end());
|
||||
}
|
||||
if(!en1.IsNull()){
|
||||
H.push_back(en1);
|
||||
push_heap( H.begin(), H.end());
|
||||
}
|
||||
--cnt;
|
||||
++f;
|
||||
//return firstf;///////////////dbug
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
H.pop_back();
|
||||
}
|
||||
//Delete the unused faces (caused by non 1-manifold vertexes)
|
||||
while(f!=m.face.end())
|
||||
{
|
||||
(*f).SetD();
|
||||
++f;
|
||||
m.fn--;
|
||||
}
|
||||
return firstf;
|
||||
};
|
||||
|
||||
/*
|
||||
Trivial Ear con preferred Normal
|
||||
*/
|
||||
template<class MSH_TYPE> class TrivialEarN : public TrivialEar<MSH_TYPE>
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
|
||||
TrivialEarN(){}
|
||||
TrivialEarN(const MSH_TYPE::hedgepos_type & ep)
|
||||
{
|
||||
e0=ep;
|
||||
assert(e0.IsBorder());
|
||||
e1=e0;
|
||||
e1.NextB();
|
||||
ComputeQuality();
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
static MSH_TYPE::vectorial_type &PreferredNormal()
|
||||
{
|
||||
static MSH_TYPE::vectorial_type nn;
|
||||
return nn;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void ComputeQuality(){
|
||||
Point3d nn= -Normal( e0.VFlip()->P(), e0.v->P(), e1.v->P());
|
||||
quality = Distance(e0.VFlip()->P(),e1.v->P());
|
||||
if(nn*PreferredNormal() < -0.1)
|
||||
quality*=1000000;
|
||||
|
||||
};
|
||||
|
||||
};
|
||||
|
||||
/* 2d Triangulation Code */
|
||||
class Triangulate2D
|
||||
{
|
||||
|
||||
static double Area(const vector<Point2d> &contour)
|
||||
{
|
||||
int n = contour.size();
|
||||
|
||||
double A=0.0f;
|
||||
|
||||
for(int p=n-1,q=0; q<n; p=q++) {
|
||||
A+= contour[p].x()*contour[q].y() - contour[q].x()*contour[p].y();
|
||||
}
|
||||
return A*0.5f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
InsideTriangle decides if a point P is Inside of the triangle
|
||||
defined by A, B, C.
|
||||
*/
|
||||
static bool InsideTriangle(double Ax, double Ay,
|
||||
double Bx, double By,
|
||||
double Cx, double Cy,
|
||||
double Px, double Py)
|
||||
|
||||
{
|
||||
double ax, ay, bx, by, cx, cy, apx, apy, bpx, bpy, cpx, cpy;
|
||||
double cCROSSap, bCROSScp, aCROSSbp;
|
||||
|
||||
ax = Cx - Bx; ay = Cy - By;
|
||||
bx = Ax - Cx; by = Ay - Cy;
|
||||
cx = Bx - Ax; cy = By - Ay;
|
||||
apx= Px - Ax; apy= Py - Ay;
|
||||
bpx= Px - Bx; bpy= Py - By;
|
||||
cpx= Px - Cx; cpy= Py - Cy;
|
||||
|
||||
aCROSSbp = ax*bpy - ay*bpx;
|
||||
cCROSSap = cx*apy - cy*apx;
|
||||
bCROSScp = bx*cpy - by*cpx;
|
||||
|
||||
return ((aCROSSbp >= 0.0f) && (bCROSScp >= 0.0f) && (cCROSSap >= 0.0f));
|
||||
};
|
||||
|
||||
static bool Snip(const vector<Point2d> &contour,int u,int v,int w,int n,int *V)
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{
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int p;
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double Ax, Ay, Bx, By, Cx, Cy, Px, Py;
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const double epsilon =1e-2;
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Ax = contour[V[u]].x();
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||||
Ay = contour[V[u]].y();
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||||
|
||||
Bx = contour[V[v]].x();
|
||||
By = contour[V[v]].y();
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||||
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||||
Cx = contour[V[w]].x();
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||||
Cy = contour[V[w]].y();
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||||
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if ( epsilon> (((Bx-Ax)*(Cy-Ay)) - ((By-Ay)*(Cx-Ax))) ) return false;
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for (p=0;p<n;p++)
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{
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||||
if( (p == u) || (p == v) || (p == w) ) continue;
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||||
Px = contour[V[p]].x();
|
||||
Py = contour[V[p]].y();
|
||||
if (InsideTriangle(Ax,Ay,Bx,By,Cx,Cy,Px,Py)) return false;
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||||
}
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||||
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return true;
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}
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public:
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static bool Process(const vector<Point2d> &contour,vector<int> &result)
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{
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/* allocate and initialize list of Vertices in polygon */
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||||
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int n = contour.size();
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double area=Area(contour);
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if ( n < 3 ) return false;
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int *V = new int[n];
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/* we want a counter-clockwise polygon in V */
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if ( 0.0f < area ) for (int v=0; v<n; v++) V[v] = v;
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||||
else{
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||||
for(int v=0; v<n; v++) V[v] = (n-1)-v;
|
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area=-area;
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}
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||||
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||||
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int nv = n;
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/* remove nv-2 Vertices, creating 1 triangle every time */
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int count = 2*nv; /* error detection */
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double CurrBest=Sqrt(area)/1000;
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for(int m=0, v=nv-1; nv>2; )
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{
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count--;
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||||
/* if we loop, it is probably a non-simple polygon */
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if( count<0)
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{
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CurrBest*=1.3;
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count = 2*nv;
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||||
if(CurrBest>Sqrt(area)*2)
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return false;
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}
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/* three consecutive vertices in current polygon, <u,v,w> */
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int u = v ; if (nv <= u) u = 0; /* previous */
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v = u+1; if (nv <= v) v = 0; /* new v */
|
||||
int w = v+1; if (nv <= w) w = 0; /* next */
|
||||
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||||
if(Distance(contour[u],contour[w]) < CurrBest)
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||||
if ( Snip(contour,u,v,w,nv,V) )
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{
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int a,b,c,s,t;
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/* true names of the vertices */
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a = V[u]; b = V[v]; c = V[w];
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/* output Triangle */
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||||
result.push_back( a );
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||||
result.push_back( b );
|
||||
result.push_back( c );
|
||||
|
||||
m++;
|
||||
|
||||
/* remove v from remaining polygon */
|
||||
for(s=v,t=v+1;t<nv;s++,t++) V[s] = V[t];
|
||||
nv--;
|
||||
|
||||
/* resest error detection counter */
|
||||
count = 2*nv;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
delete V;
|
||||
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
};
|
||||
} // end namespace
|
||||
#endif
|
||||
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