massively improved demo
authoradam <adam@megacz.com>
Mon, 26 Nov 2007 07:16:21 +0000 (23:16 -0800)
committeradam <adam@megacz.com>
Mon, 26 Nov 2007 07:16:21 +0000 (23:16 -0800)
darcs-hash:20071126071621-5007d-4f825a71ef4503c5dbbbbb1cfb42321fd8638be9.gz

src/Geom.java
src/Main.java

index dafdfa2..08b7cc1 100644 (file)
@@ -5,6 +5,8 @@ import javax.swing.*;
 import javax.media.opengl.*;
 import javax.media.opengl.glu.*;
 
+// FEATURE: octree for nearest-point queries?  Could make moving points around problematic.
+
 public class Geom implements Iterable<Geom.T> {
 
     public static float EPSILON = (float)0.000001;
@@ -15,6 +17,7 @@ public class Geom implements Iterable<Geom.T> {
 
     public Iterator<T> iterator() { return ts.iterator(); }
 
+    public P newP(double x, double y, double z) { return newP((float)x, (float)y, (float)z); }
     public P newP(float x, float y, float z) {
         P p = new P(x, y, z);
         P p2 = ps.get(p);
@@ -31,6 +34,10 @@ public class Geom implements Iterable<Geom.T> {
         return e;
     }
 
+    public T newT(P p1, P p2, P p3) {
+        return newT(newE(p1, p2), newE(p2, p3), newE(p3, p1), p3.minus(p1).cross(p2.minus(p1)));
+    }
+
     /** ensures that e1.cross(e2).norm()==e2.cross(e3).norm()==e3.cross(e1).norm()==t.norm() */
     public T newT(E e1, E e2, E e3, V norm) {
         P p12 = e1.shared(e2);
@@ -53,11 +60,47 @@ public class Geom implements Iterable<Geom.T> {
 
     /** [UNIQUE] point in 3-space */
     public final class P {
-        public final float x, y, z;
+        
+        float x, y, z;
+
         private T t = null;  // any of the triangles incident at this point
+
+        private M binding = new M();
+        private P bound_to = this;
+
+        public void unbind() { bound_to = null; binding = null; }
+        public void bind(P p) { bind(p, new M()); }
+        public void bind(P p, M binding) {
+
+            P px = p;
+            do {
+                if (px==this) return; // already bound
+                px = px.bound_to;
+            } while(px != p);
+
+            P temp_bound_to = p.bound_to;
+            M temp_binding = p.binding;
+            p.bound_to = this.bound_to;
+            p.binding = binding.times(this.binding); // FIXME: may have order wrong here
+            this.bound_to = temp_bound_to;
+            this.binding = temp_binding.times(temp_binding); // FIXME: may have order wrong here
+        }
+
+        public void move(V v) {
+            P p = this;
+            do {
+                p.x = p.x+v.x;
+                p.y = p.y+v.y;
+                p.z = p.z+v.z;
+                v = v.times(binding);
+                p = p.bound_to;
+            } while (p != this);
+        }
+
         public P(float x, float y, float z) { this.x = x; this.y = y; this.z = z; }
         public V minus(P p) { return new V(x-p.x, y-p.y, z-p.z); }
         public P plus(V v) { return newP(x+v.x, y+v.y, z+v.z); }
+        public P times(M m) { return m.apply(this); }
         public boolean equals(Object o) {
             if (o==null || !(o instanceof P)) return false;
             P p = (P)o;
@@ -85,14 +128,17 @@ public class Geom implements Iterable<Geom.T> {
 
     /** vector in 3-space */
     public final class V {
-        private final float x, y, z;
+        public final float x, y, z;
+        public V(double x, double y, double z) { this((float)x, (float)y, (float)z); }
         public V(float x, float y, float z) { this.x = x; this.y = y; this.z = z; }
         public V cross(V v) { return new V(y*v.z-z*v.y, z*v.x-x*v.z, x*v.y-y*v.x); }
         public V plus(V v) { return new V(x+v.x, y+v.y, z+v.z); }
-        public V norm() { float m = mag(); return new V(x/m, y/m, z/m); }
+        public V norm() { return div(mag()); }
+        public V times(M m) { return m.apply(this); }
         public float mag() { return (float)Math.sqrt(x*x+y*y+z*z); }
         public float dot(V v) { return x*v.x + y*v.y + z*v.z; }
         public V times(float mag) { return new V(x*mag, y*mag, z*mag); }
+        public V div(float mag) { return new V(x/mag, y/mag, z/mag); }
         public String toString() { return "<"+x+","+y+","+z+">"; }
     }
 
@@ -165,7 +211,7 @@ public class Geom implements Iterable<Geom.T> {
             if (e2.t1 == null) e2.t1 = this; else if (e2.t2 == null) e2.t2 = this; else throw new Error("non-manifold surface");
             if (e3.t1 == null) e3.t1 = this; else if (e3.t2 == null) e3.t2 = this; else throw new Error("non-manifold surface");
             // FIXME: check that triangles we share an edge with agree on the direction of the normal vector
-            // FIXME: check for sealed/watertight surface once construction is complete (an infer normal(s)?)
+            // FIXME: check for sealed/watertight surface once construction is complete (and infer normal(s)?)
         }
         public V norm() {
             P p1 = e1.shared(e2);
@@ -212,15 +258,21 @@ public class Geom implements Iterable<Geom.T> {
 
         /** returns the angle at point p */
         public double angle(P p) {
-            V v1 = firstEdge(p).other(p).minus(p);
-            V v2 = secondEdge(p).other(p).minus(p);
+            V v1 = nextE(p).other(p).minus(p);
+            V v2 = prevE(p).other(p).minus(p);
             return Math.acos(v1.norm().dot(v2.norm()));
         }
 
     }
 
+
     /** matrix */
     public class M {
+        public M() { }
+        public P apply(P p) { return p; }
+        public V apply(V v) { return v; }
+        public M invert() { return this; }
+        public M times(M m) { return this; }
     }
 
 }
index f598ac1..da616df 100644 (file)
@@ -11,7 +11,95 @@ public class Main implements GLEventListener {
     /** magnification factor */
     private static final float MAG = 1;
 
+    Geom.V[] translations;
+    Geom.P[] points;
+
     public Main(StlFile stlf) {
+
+        Geom.P ltf = geom.newP(-0.2,  0.1,  0.1);
+        Geom.P mtf = geom.newP( 0.0,  0.1,  0.1);
+        Geom.P rtf = geom.newP( 0.2,  0.1,  0.1);
+        Geom.P ltn = geom.newP(-0.2,  0.1, -0.1);
+        Geom.P mtn = geom.newP( 0.0,  0.1, -0.1);
+        Geom.P rtn = geom.newP( 0.2,  0.1, -0.1);
+        Geom.P lbf = geom.newP(-0.2, -0.1,  0.1);
+        Geom.P mbf = geom.newP( 0.0, -0.1,  0.1);
+        Geom.P rbf = geom.newP( 0.2, -0.1,  0.1);
+        Geom.P lbn = geom.newP(-0.2, -0.1, -0.1);
+        Geom.P mbn = geom.newP( 0.0, -0.1, -0.1);
+        Geom.P rbn = geom.newP( 0.2, -0.1, -0.1);
+        
+        points = new Geom.P[] {
+            ltf,
+            mtf,
+            rtf,
+            ltn,
+            mtn,
+            rtn,
+            lbf,
+            mbf,
+            rbf,
+            lbn,
+            mbn,
+            rbn
+        };
+
+        translations = new Geom.V[] {
+            geom.new V(-0.2,  0.2,    0),
+            geom.new V( 0.2,  0.2,    0),
+            geom.new V(-0.2, -0.2,    0),
+            geom.new V( 0.2, -0.2,    0),
+            geom.new V( 0.4,    0,    0),
+            geom.new V(-0.4,    0,    0),
+            geom.new V(   0,    0,  0.2),
+            geom.new V(   0,    0, -0.2),
+        };
+
+        for(Geom.V v : translations) {
+            for(Geom.P p1 : points) {
+                for(Geom.P p2 : points) {
+                    if (p1.plus(v).minus(p2).mag() < Geom.EPSILON) {
+                        System.out.println("bind " + p1 + " to " + p2);
+                        p1.bind(p2);
+                    }
+                }
+            }
+        }
+
+        // top
+        geom.newT(ltf, mtf, mtn);
+        geom.newT(mtn, ltn, ltf);
+        geom.newT(mtf, rtf, rtn);
+        geom.newT(rtn, mtn, mtf);
+
+        // bottom (swap normals)
+        geom.newT(mbf, lbf, mbn);
+        geom.newT(lbn, mbn, lbf);
+        geom.newT(rbf, mbf, rbn);
+        geom.newT(mbn, rbn, mbf);
+        
+        // left
+        geom.newT(ltf, ltn, lbn);
+        geom.newT(lbn, lbf, ltf);
+
+        // right (swap normals)
+        geom.newT(rtn, rtf, rbn);
+        geom.newT(rbf, rbn, rtf);
+
+        // front
+        geom.newT(ltn, mtn, mbn);
+        geom.newT(ltn, mbn, lbn);
+        geom.newT(mtn, rtn, rbn);
+        geom.newT(mtn, rbn, mbn);
+
+        // back
+        geom.newT(mtf, ltf, mbf);
+        geom.newT(mbf, ltf, lbf);
+        geom.newT(rtf, mtf, rbf);
+        geom.newT(rbf, mtf, mbf);
+
+
+        /*
         for(int i=0; i<stlf.coordArray.length; i+=3) {
             Geom.P p0 = geom.newP(stlf.coordArray[i+0].x * MAG, stlf.coordArray[i+0].y * MAG, stlf.coordArray[i+0].z * MAG);
             Geom.P p1 = geom.newP(stlf.coordArray[i+1].x * MAG, stlf.coordArray[i+1].y * MAG, stlf.coordArray[i+1].z * MAG);
@@ -19,6 +107,11 @@ public class Main implements GLEventListener {
             Geom.V n  = geom.new V(stlf.normArray[i/3].x * MAG, stlf.normArray[i/3].y  * MAG, stlf.normArray[i/3].z * MAG);
             Geom.T t  = geom.newT(geom.newE(p0, p1), geom.newE(p1, p2), geom.newE(p2, p0), n);
         }
+        */
+
+
+        mtf.move(geom.new V(0, (float)-0.05, (float)0.05));
+
     }
 
     /**
@@ -28,46 +121,80 @@ public class Main implements GLEventListener {
         GL gl = gld.getGL();
         GLU glu = new GLU();
         gl.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
+        gl.glClearDepth(1.0);
         gl.glViewport(0, 0, 500, 300);
         gl.glMatrixMode(GL.GL_PROJECTION);
+        gl.glEnable(GL.GL_DEPTH_TEST);
+        gl.glDepthFunc(GL.GL_LEQUAL);
+        
         gl.glLoadIdentity();
+        gl.glRotatef((float)45, 1, 1, 1);
+
         //glu.gluOrtho2D(0.0, 500.0, 0.0, 300.0);
         display(gld);
     }
 
+    public static int angle = 0;
+
     public void reshape(GLAutoDrawable drawable, int x, int y, int width, int height) { }
     public void displayChanged(GLAutoDrawable drawable, boolean modeChanged, boolean deviceChanged) { }
     public void display(GLAutoDrawable drawable) {
-        float red = 0.0f;
-        float green = 0.0f;
-        float blue = 0.0f;
         GL gl = drawable.getGL();
-        gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
+        gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
         gl.glPointSize(5.0f);
+        gl.glLoadIdentity();
+        gl.glRotatef(angle, 1, 1, 1);
 
+        gl.glBegin(GL.GL_TRIANGLES);
+        draw(gl, true);
+        gl.glEnd();
+        
+        for(Geom.V v1 : translations) {
+            if (v1.z==0 && v1.y==0) continue;
+            Geom.V v = v1.times((float)1.1);
+            gl.glTranslatef(v.x, v.y, v.z);
+            draw(gl, false);
+            gl.glTranslatef(-v.x, -v.y, -v.z);
+        }
+    }
+
+    private void draw(GL gl, boolean triangles) {
+        float red = 0.0f;
+        float green = 0.0f;
+        float blue = 0.0f;
         for(Geom.T t : geom) {
-            red -= .09f;
-            green -= .12f;
-            blue -= .15f;
             if (red < 0.15) red = 1.0f;
             if (green < 0.15) green = 1.0f;
             if (blue < 0.15) blue = 1.0f;
+            red -= .09f;
+            green -= .12f;
+            blue -= .15f;
             gl.glColor3f(red, green, blue);
-            gl.glBegin(GL.GL_TRIANGLES);
-            t.glVertices(gl);
-            gl.glEnd();
-
+            //gl.glBegin(GL.GL_LINES);
+            if (triangles) {
+                gl.glBegin(GL.GL_TRIANGLES);
+                t.glVertices(gl);
+                gl.glEnd();
+            } else {
+                gl.glBegin(GL.GL_LINES);
+                t.e1.p1.glVertex(gl);
+                t.e1.p2.glVertex(gl);
+                t.e2.p1.glVertex(gl);
+                t.e2.p2.glVertex(gl);
+                t.e3.p1.glVertex(gl);
+                t.e3.p2.glVertex(gl);
+                gl.glEnd();
+            }
+            /*
             Geom.P centroid = t.centroid();
             gl.glBegin(GL.GL_LINES);
-            /*
+            gl.glColor3f(1, 1, 1);
             centroid.glVertex(gl);
             centroid.plus(t.norm().times(t.diameter())).glVertex(gl);
-            */
             t.p1().glVertex(gl);
             t.p1().plus(t.p1().norm().times(t.diameter())).glVertex(gl);
             gl.glEnd();
-            
-
+            */
         }
     }
 
@@ -82,6 +209,11 @@ public class Main implements GLEventListener {
         f.add(glcanvas, BorderLayout.CENTER);
         f.show();
         f.setSize(500, 300);
+        while(true) {
+            Thread.sleep(100);
+            angle+=5;
+            glcanvas.repaint();
+        }
     }
 
 }
\ No newline at end of file