1 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
2 | /** |
---|
3 | * Contains a handy triangle class. |
---|
4 | * \file IceTriangle.cpp |
---|
5 | * \author Pierre Terdiman |
---|
6 | * \date January, 17, 2000 |
---|
7 | */ |
---|
8 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
9 | |
---|
10 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
11 | // Precompiled Header |
---|
12 | #include "Stdafx.h" |
---|
13 | |
---|
14 | using namespace IceMaths; |
---|
15 | |
---|
16 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
17 | /** |
---|
18 | * Contains a triangle class. |
---|
19 | * |
---|
20 | * \class Tri |
---|
21 | * \author Pierre Terdiman |
---|
22 | * \version 1.0 |
---|
23 | * \date 08.15.98 |
---|
24 | */ |
---|
25 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
26 | |
---|
27 | static sdword VPlaneSideEps(const Point& v, const Plane& plane, float epsilon) |
---|
28 | { |
---|
29 | // Compute distance from current vertex to the plane |
---|
30 | float Dist = plane.Distance(v); |
---|
31 | // Compute side: |
---|
32 | // 1 = the vertex is on the positive side of the plane |
---|
33 | // -1 = the vertex is on the negative side of the plane |
---|
34 | // 0 = the vertex is on the plane (within epsilon) |
---|
35 | return Dist > epsilon ? 1 : Dist < -epsilon ? -1 : 0; |
---|
36 | } |
---|
37 | |
---|
38 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
39 | /** |
---|
40 | * Flips the winding order. |
---|
41 | */ |
---|
42 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
43 | void Triangle::Flip() |
---|
44 | { |
---|
45 | Point Tmp = mVerts[1]; |
---|
46 | mVerts[1] = mVerts[2]; |
---|
47 | mVerts[2] = Tmp; |
---|
48 | } |
---|
49 | |
---|
50 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
51 | /** |
---|
52 | * Computes the triangle area. |
---|
53 | * \return the area |
---|
54 | */ |
---|
55 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
56 | float Triangle::Area() const |
---|
57 | { |
---|
58 | const Point& p0 = mVerts[0]; |
---|
59 | const Point& p1 = mVerts[1]; |
---|
60 | const Point& p2 = mVerts[2]; |
---|
61 | return ((p0 - p1)^(p0 - p2)).Magnitude() * 0.5f; |
---|
62 | } |
---|
63 | |
---|
64 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
65 | /** |
---|
66 | * Computes the triangle perimeter. |
---|
67 | * \return the perimeter |
---|
68 | */ |
---|
69 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
70 | float Triangle::Perimeter() const |
---|
71 | { |
---|
72 | const Point& p0 = mVerts[0]; |
---|
73 | const Point& p1 = mVerts[1]; |
---|
74 | const Point& p2 = mVerts[2]; |
---|
75 | return p0.Distance(p1) |
---|
76 | + p0.Distance(p2) |
---|
77 | + p1.Distance(p2); |
---|
78 | } |
---|
79 | |
---|
80 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
81 | /** |
---|
82 | * Computes the triangle compacity. |
---|
83 | * \return the compacity |
---|
84 | */ |
---|
85 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
86 | float Triangle::Compacity() const |
---|
87 | { |
---|
88 | float P = Perimeter(); |
---|
89 | if(P==0.0f) return 0.0f; |
---|
90 | return (4.0f*PI*Area()/(P*P)); |
---|
91 | } |
---|
92 | |
---|
93 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
94 | /** |
---|
95 | * Computes the triangle normal. |
---|
96 | * \param normal [out] the computed normal |
---|
97 | */ |
---|
98 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
99 | void Triangle::Normal(Point& normal) const |
---|
100 | { |
---|
101 | const Point& p0 = mVerts[0]; |
---|
102 | const Point& p1 = mVerts[1]; |
---|
103 | const Point& p2 = mVerts[2]; |
---|
104 | normal = ((p0 - p1)^(p0 - p2)).Normalize(); |
---|
105 | } |
---|
106 | |
---|
107 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
108 | /** |
---|
109 | * Computes the triangle denormalized normal. |
---|
110 | * \param normal [out] the computed normal |
---|
111 | */ |
---|
112 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
113 | void Triangle::DenormalizedNormal(Point& normal) const |
---|
114 | { |
---|
115 | const Point& p0 = mVerts[0]; |
---|
116 | const Point& p1 = mVerts[1]; |
---|
117 | const Point& p2 = mVerts[2]; |
---|
118 | normal = ((p0 - p1)^(p0 - p2)); |
---|
119 | } |
---|
120 | |
---|
121 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
122 | /** |
---|
123 | * Computes the triangle center. |
---|
124 | * \param center [out] the computed center |
---|
125 | */ |
---|
126 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
127 | void Triangle::Center(Point& center) const |
---|
128 | { |
---|
129 | const Point& p0 = mVerts[0]; |
---|
130 | const Point& p1 = mVerts[1]; |
---|
131 | const Point& p2 = mVerts[2]; |
---|
132 | center = (p0 + p1 + p2)*INV3; |
---|
133 | } |
---|
134 | |
---|
135 | PartVal Triangle::TestAgainstPlane(const Plane& plane, float epsilon) const |
---|
136 | { |
---|
137 | bool Pos = false, Neg = false; |
---|
138 | |
---|
139 | // Loop through all vertices |
---|
140 | for(udword i=0;i<3;i++) |
---|
141 | { |
---|
142 | // Compute side: |
---|
143 | sdword Side = VPlaneSideEps(mVerts[i], plane, epsilon); |
---|
144 | |
---|
145 | if (Side < 0) Neg = true; |
---|
146 | else if (Side > 0) Pos = true; |
---|
147 | } |
---|
148 | |
---|
149 | if (!Pos && !Neg) return TRI_ON_PLANE; |
---|
150 | else if (Pos && Neg) return TRI_INTERSECT; |
---|
151 | else if (Pos && !Neg) return TRI_PLUS_SPACE; |
---|
152 | else if (!Pos && Neg) return TRI_MINUS_SPACE; |
---|
153 | |
---|
154 | // What?! |
---|
155 | return TRI_FORCEDWORD; |
---|
156 | } |
---|
157 | |
---|
158 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
159 | /** |
---|
160 | * Computes the triangle moment. |
---|
161 | * \param m [out] the moment |
---|
162 | */ |
---|
163 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
164 | /* |
---|
165 | void Triangle::ComputeMoment(Moment& m) |
---|
166 | { |
---|
167 | // Compute the area of the triangle |
---|
168 | m.mArea = Area(); |
---|
169 | |
---|
170 | // Compute the centroid |
---|
171 | Center(m.mCentroid); |
---|
172 | |
---|
173 | // Second-order components. Handle zero-area faces. |
---|
174 | Point& p = mVerts[0]; |
---|
175 | Point& q = mVerts[1]; |
---|
176 | Point& r = mVerts[2]; |
---|
177 | if(m.mArea==0.0f) |
---|
178 | { |
---|
179 | // This triangle has zero area. The second order components would be eliminated with the usual formula, so, for the |
---|
180 | // sake of robustness we use an alternative form. These are the centroid and second-order components of the triangle's vertices. |
---|
181 | m.mCovariance.m[0][0] = (p.x*p.x + q.x*q.x + r.x*r.x); |
---|
182 | m.mCovariance.m[0][1] = (p.x*p.y + q.x*q.y + r.x*r.y); |
---|
183 | m.mCovariance.m[0][2] = (p.x*p.z + q.x*q.z + r.x*r.z); |
---|
184 | m.mCovariance.m[1][1] = (p.y*p.y + q.y*q.y + r.y*r.y); |
---|
185 | m.mCovariance.m[1][2] = (p.y*p.z + q.y*q.z + r.y*r.z); |
---|
186 | m.mCovariance.m[2][2] = (p.z*p.z + q.z*q.z + r.z*r.z); |
---|
187 | m.mCovariance.m[2][1] = m.mCovariance.m[1][2]; |
---|
188 | m.mCovariance.m[1][0] = m.mCovariance.m[0][1]; |
---|
189 | m.mCovariance.m[2][0] = m.mCovariance.m[0][2]; |
---|
190 | } |
---|
191 | else |
---|
192 | { |
---|
193 | const float OneOverTwelve = 1.0f / 12.0f; |
---|
194 | m.mCovariance.m[0][0] = m.mArea * (9.0f * m.mCentroid.x*m.mCentroid.x + p.x*p.x + q.x*q.x + r.x*r.x) * OneOverTwelve; |
---|
195 | m.mCovariance.m[0][1] = m.mArea * (9.0f * m.mCentroid.x*m.mCentroid.y + p.x*p.y + q.x*q.y + r.x*r.y) * OneOverTwelve; |
---|
196 | m.mCovariance.m[1][1] = m.mArea * (9.0f * m.mCentroid.y*m.mCentroid.y + p.y*p.y + q.y*q.y + r.y*r.y) * OneOverTwelve; |
---|
197 | m.mCovariance.m[0][2] = m.mArea * (9.0f * m.mCentroid.x*m.mCentroid.z + p.x*p.z + q.x*q.z + r.x*r.z) * OneOverTwelve; |
---|
198 | m.mCovariance.m[1][2] = m.mArea * (9.0f * m.mCentroid.y*m.mCentroid.z + p.y*p.z + q.y*q.z + r.y*r.z) * OneOverTwelve; |
---|
199 | m.mCovariance.m[2][2] = m.mArea * (9.0f * m.mCentroid.z*m.mCentroid.z + p.z*p.z + q.z*q.z + r.z*r.z) * OneOverTwelve; |
---|
200 | m.mCovariance.m[2][1] = m.mCovariance.m[1][2]; |
---|
201 | m.mCovariance.m[1][0] = m.mCovariance.m[0][1]; |
---|
202 | m.mCovariance.m[2][0] = m.mCovariance.m[0][2]; |
---|
203 | } |
---|
204 | } |
---|
205 | */ |
---|
206 | |
---|
207 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
208 | /** |
---|
209 | * Computes the triangle's smallest edge length. |
---|
210 | * \return the smallest edge length |
---|
211 | */ |
---|
212 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
213 | float Triangle::MinEdgeLength() const |
---|
214 | { |
---|
215 | float Min = MAX_FLOAT; |
---|
216 | float Length01 = mVerts[0].Distance(mVerts[1]); |
---|
217 | float Length02 = mVerts[0].Distance(mVerts[2]); |
---|
218 | float Length12 = mVerts[1].Distance(mVerts[2]); |
---|
219 | if(Length01 < Min) Min = Length01; |
---|
220 | if(Length02 < Min) Min = Length02; |
---|
221 | if(Length12 < Min) Min = Length12; |
---|
222 | return Min; |
---|
223 | } |
---|
224 | |
---|
225 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
226 | /** |
---|
227 | * Computes the triangle's largest edge length. |
---|
228 | * \return the largest edge length |
---|
229 | */ |
---|
230 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
231 | float Triangle::MaxEdgeLength() const |
---|
232 | { |
---|
233 | float Max = MIN_FLOAT; |
---|
234 | float Length01 = mVerts[0].Distance(mVerts[1]); |
---|
235 | float Length02 = mVerts[0].Distance(mVerts[2]); |
---|
236 | float Length12 = mVerts[1].Distance(mVerts[2]); |
---|
237 | if(Length01 > Max) Max = Length01; |
---|
238 | if(Length02 > Max) Max = Length02; |
---|
239 | if(Length12 > Max) Max = Length12; |
---|
240 | return Max; |
---|
241 | } |
---|
242 | |
---|
243 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
244 | /** |
---|
245 | * Computes a point on the triangle according to the stabbing information. |
---|
246 | * \param u,v [in] point's barycentric coordinates |
---|
247 | * \param pt [out] point on triangle |
---|
248 | * \param nearvtx [out] index of nearest vertex |
---|
249 | */ |
---|
250 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
251 | void Triangle::ComputePoint(float u, float v, Point& pt, udword* nearvtx) const |
---|
252 | { |
---|
253 | // Compute point coordinates |
---|
254 | pt = (1.0f - u - v)*mVerts[0] + u*mVerts[1] + v*mVerts[2]; |
---|
255 | |
---|
256 | // Compute nearest vertex if needed |
---|
257 | if(nearvtx) |
---|
258 | { |
---|
259 | // Compute distance vector |
---|
260 | Point d(mVerts[0].SquareDistance(pt), // Distance^2 from vertex 0 to point on the face |
---|
261 | mVerts[1].SquareDistance(pt), // Distance^2 from vertex 1 to point on the face |
---|
262 | mVerts[2].SquareDistance(pt)); // Distance^2 from vertex 2 to point on the face |
---|
263 | |
---|
264 | // Get smallest distance |
---|
265 | *nearvtx = d.SmallestAxis(); |
---|
266 | } |
---|
267 | } |
---|
268 | |
---|
269 | void Triangle::Inflate(float fat_coeff, bool constant_border) |
---|
270 | { |
---|
271 | // Compute triangle center |
---|
272 | Point TriangleCenter; |
---|
273 | Center(TriangleCenter); |
---|
274 | |
---|
275 | // Don't normalize? |
---|
276 | // Normalize => add a constant border, regardless of triangle size |
---|
277 | // Don't => add more to big triangles |
---|
278 | for(udword i=0;i<3;i++) |
---|
279 | { |
---|
280 | Point v = mVerts[i] - TriangleCenter; |
---|
281 | |
---|
282 | if(constant_border) v.Normalize(); |
---|
283 | |
---|
284 | mVerts[i] += v * fat_coeff; |
---|
285 | } |
---|
286 | } |
---|