vcglib/vcg/simplex/face/distance.h

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C++
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* Visual and Computer Graphics Library o o *
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History
$Log: not supported by cvs2svn $
****************************************************************************/
#ifndef __VCGLIB_FACE_DISTANCE
#define __VCGLIB_FACE_DISTANCE
#include <vcg/space/point3.h>
namespace vcg {
/*
Point face distance
trova il punto <p> sulla faccia piu' vicino a <q>, con possibilit<69> di
rejection veloce su se la distanza trovata <20> maggiore di <rejdist>
Commenti del 12/11/02
Funziona solo se la faccia e di quelle di tipo E (con edge e piano per faccia gia' calcolati)
algoritmo:
1) si calcola la proiezione <p> di q sul piano della faccia
2) se la distanza punto piano e' > rejdist ritorna
3) si lavora sul piano migliore e si cerca di capire se il punto sta dentro il triangolo:
a) prodotto vettore tra edge triangolo (v[i+1]-v[i]) e (p-v[i])
b) se il risultato e' negativo (gira in senso orario) allora il punto
sta fuori da quella parte e si fa la distanza punto segmento.
c) se il risultato sempre positivo allora sta dentro il triangolo
4) e si restituisce la distanza punto /piano gia` calcolata
Note sulla robustezza:
il calcolo del prodotto vettore e` la cosa piu` delicata:
possibili fallimenti quando a^b ~= 0
1) doveva essere <= 0 e viene positivo (q era fuori o sulla linea dell'edge)
allora capita che si faccia la distanza punto piano anziche` la distanza punto seg
2) doveva essere > 0 e viene <=0 (q era dentro il triangolo)
*/
template <class FaceType>
bool Dist( const FaceType &f,
const Point3<typename FaceType::ScalarType> & q,
typename FaceType::ScalarType & dist,
Point3<typename FaceType::ScalarType> & p )
{
typedef typename FaceType::ScalarType ScalarType;
//const ScalarType EPSILON = ScalarType( 0.000001);
const ScalarType EPSILON = 0.00000001;
ScalarType b,b0,b1,b2;
// Calcolo distanza punto piano
ScalarType d = Distance( f.plane, q );
if( d>dist || d<-dist ) // Risultato peggiore: niente di fatto
return false;
// Calcolo del punto sul piano
// NOTA: aggiunto un '-d' in fondo Paolo C.
Point3<ScalarType> t = f.plane.Direction();
t[0] *= -d;
t[1] *= -d;
t[2] *= -d;
p = q; p += t;
switch( f.Flags() & (FaceType::NORMX|FaceType::NORMY|FaceType::NORMZ) )
{
case FaceType::NORMX:
b0 = f.edge[1][1]*(p[2] - f.cP(1)[2]) - f.edge[1][2]*(p[1] - f.cP(1)[1]);
if(b0<=0)
{
b0 = PSDist(q,f.V(1)->cP(),f.V(2)->cP(),p);
if(dist>b0) { dist = b0; return true; }
else return false;
}
b1 = f.edge[2][1]*(p[2] - f.cP(2)[2]) - f.edge[2][2]*(p[1] - f.cP(2)[1]);
if(b1<=0)
{
b1 = PSDist(q,f.V(2)->cP(),f.V(0)->cP(),p);
if(dist>b1) { dist = b1; return true; }
else return false;
}
b2 = f.edge[0][1]*(p[2] - f.cP(0)[2]) - f.edge[0][2]*(p[1] - f.cP(0)[1]);
if(b2<=0)
{
b2 = PSDist(q,f.V(0)->cP(),f.V(1)->cP(),p);
if(dist>b2) { dist = b2; return true; }
else return false;
}
// sono tutti e tre > 0 quindi dovrebbe essere dentro;
// per sicurezza se il piu' piccolo dei tre e' < epsilon (scalato rispetto all'area della faccia
// per renderlo dimension independent.) allora si usa ancora la distanza punto
// segmento che e' piu robusta della punto piano, e si fa dalla parte a cui siamo piu'
// vicini (come prodotto vettore)
// Nota: si potrebbe rendere un pochino piu' veloce sostituendo Area()
// con il prodotto vettore dei due edge in 2d lungo il piano migliore.
if( (b=min(b0,min(b1,b2))) < EPSILON*Area(f))
{
ScalarType bt;
if(b==b0) bt = PSDist(q,f.V(1)->cP(),f.V(2)->cP(),p);
else if(b==b1) bt = PSDist(q,f.V(2)->cP(),f.V(0)->cP(),p);
else if(b==b2) bt = PSDist(q,f.V(0)->cP(),f.V(1)->cP(),p);
//printf("Warning area:%g %g %g %g thr:%g bt:%g\n",Area(), b0,b1,b2,EPSILON*Area(),bt);
if(dist>bt) { dist = bt; return true; }
else return false;
}
break;
case FaceType::NORMY:
b0 = f.edge[1][2]*(p[0] - f.cP(1)[0]) - f.edge[1][0]*(p[2] - f.cP(1)[2]);
if(b0<=0)
{
b0 = PSDist(q,f.V(1)->cP(),f.V(2)->cP(),p);
if(dist>b0) { dist = b0; return true; }
else return false;
}
b1 = f.edge[2][2]*(p[0] - f.cP(2)[0]) - f.edge[2][0]*(p[2] - f.cP(2)[2]);
if(b1<=0)
{
b1 = PSDist(q,f.V(2)->cP(),f.V(0)->cP(),p);
if(dist>b1) { dist = b1; return true; }
else return false;
}
b2 = f.edge[0][2]*(p[0] - f.cP(0)[0]) - f.edge[0][0]*(p[2] - f.cP(0)[2]);
if(b2<=0)
{
b2 = PSDist(q,f.V(0)->cP(),f.V(1)->cP(),p);
if(dist>b2) { dist = b2; return true; }
else return false;
}
if( (b=min(b0,min(b1,b2))) < EPSILON*Area(f))
{
ScalarType bt;
if(b==b0) bt = PSDist(q,f.V(1)->cP(),f.V(2)->cP(),p);
else if(b==b1) bt = PSDist(q,f.V(2)->cP(),f.V(0)->cP(),p);
else if(b==b2) bt = PSDist(q,f.V(0)->cP(),f.V(1)->cP(),p);
//printf("Warning area:%g %g %g %g thr:%g bt:%g\n",Area(), b0,b1,b2,EPSILON*Area(),bt);
if(dist>bt) { dist = bt; return true; }
else return false;
}
break;
case FaceType::NORMZ:
b0 = f.edge[1][0]*(p[1] - f.cP(1)[1]) - f.edge[1][1]*(p[0] - f.cP(1)[0]);
if(b0<=0)
{
b0 = PSDist(q,f.V(1)->cP(),f.V(2)->cP(),p);
if(dist>b0) { dist = b0; return true; }
else return false;
}
b1 = f.edge[2][0]*(p[1] - f.cP(2)[1]) - f.edge[2][1]*(p[0] - f.cP(2)[0]);
if(b1<=0)
{
b1 = PSDist(q,f.V(2)->cP(),f.V(0)->cP(),p);
if(dist>b1) { dist = b1; return true; }
else return false;
}
b2 = f.edge[0][0]*(p[1] - f.cP(0)[1]) - f.edge[0][1]*(p[0] - f.cP(0)[0]);
if(b2<=0)
{
b2 = PSDist(q,f.V(0)->cP(),f.V(1)->cP(),p);
if(dist>b2) { dist = b2; return true; }
else return false;
}
if( (b=min(b0,min(b1,b2))) < EPSILON*Area(f))
{
ScalarType bt;
if(b==b0) bt = PSDist(q,f.V(1)->cP(),f.V(2)->cP(),p);
else if(b==b1) bt = PSDist(q,f.V(2)->cP(),f.V(0)->cP(),p);
else if(b==b2) bt = PSDist(q,f.V(0)->cP(),f.V(1)->cP(),p);
//printf("Warning area:%g %g %g %g thr:%g bt:%g\n",Area(), b0,b1,b2,EPSILON*Area(),bt);
if(dist>bt) { dist = bt; return true; }
else return false;
}
break;
}
dist = ScalarType(fabs(d));
//dist = Distance(p,q);
return true;
}
} // end namespace vcg
#endif