src/Geom.java

   1 import java.awt.*;
   2 import java.util.*;
   3 import java.awt.event.*;
   4 import javax.swing.*;
   5 import javax.media.opengl.*;
   6 import javax.media.opengl.glu.*;
   7
   8 public class Geom implements Iterable<Geom.T> {
   9
  10     private HashMap<P,P> ps = new HashMap<P,P>();
  11     private HashMap<E,E> es = new HashMap<E,E>();
  12     private HashSet<T> ts = new HashSet<T>();
  13
  14     public Iterator<T> iterator() { return ts.iterator(); }
  15
  16     public P newP(float x, float y, float z) {
  17         P p = new P(x, y, z);
  18         P p2 = ps.get(p);
  19         if (p2 != null) return p2;
  20         ps.put(p,p);
  21         return p;
  22     }
  23
  24     public E newE(P p1, P p2) {
  25         E e = new E(p1, p2);
  26         E e2 = es.get(e);
  27         if (e2 != null) return e2;
  28         es.put(e,e);
  29         return e;
  30     }
  31
  32     public T newT(E e1, E e2, E e3) {
  33         if (e1.t1 != null && e1.t1.hasE(e1) && e1.t1.hasE(e2) && e1.t1.hasE(e3)) return e1.t1;
  34         if (e1.t2 != null && e1.t2.hasE(e1) && e1.t2.hasE(e2) && e1.t2.hasE(e3)) return e1.t2;
  35         if (e2.t1 != null && e2.t1.hasE(e1) && e2.t1.hasE(e2) && e2.t1.hasE(e3)) return e2.t1;
  36         if (e2.t2 != null && e2.t2.hasE(e1) && e2.t2.hasE(e2) && e2.t2.hasE(e3)) return e2.t2;
  37         if (e3.t1 != null && e3.t1.hasE(e1) && e3.t1.hasE(e2) && e3.t1.hasE(e3)) return e3.t1;
  38         if (e3.t2 != null && e3.t2.hasE(e1) && e3.t2.hasE(e2) && e3.t2.hasE(e3)) return e3.t2;
  39         return new T(e1, e2, e3);
  40     }
  41
  42     /** point in 3-space */
  43     public final class P {
  44         public final float x, y, z;
  45         public P(float x, float y, float z) { this.x = x; this.y = y; this.z = z; }
  46         public V minus(P p) { return null; }
  47         public boolean equals(Object o) {
  48             if (o==null || !(o instanceof P)) return false;
  49             P p = (P)o;
  50             return p.x==x && p.y==y && p.z==z;
  51         }
  52         public int hashCode() {
  53             return
  54                 Float.floatToIntBits(x) ^
  55                 Float.floatToIntBits(y) ^
  56                 Float.floatToIntBits(z);
  57         }
  58         public void glVertex(GL gl) { gl.glVertex3f(x, y, z); }
  59     }
  60
  61     /** vector in 3-space */
  62     public final class V {
  63         private final float x, y, z;
  64         public V(float x, float y, float z) { this.x = x; this.y = y; this.z = z; }
  65         public V norm() { return null; /* FIXME */ }
  66         public boolean sameDirection(V v) { throw new Error(); }
  67         public V cross(V v) { return null; }
  68     }
  69
  70     /** an edge */
  71     public final class E {
  72         public final P p1, p2;
  73         T t1, t2;
  74         public E(P p1, P p2) { this.p1 = p1; this.p2 = p2; }
  75         public int hashCode() { return p1.hashCode() ^ p2.hashCode(); }
  76         public boolean equals(Object o) {
  77             if (o==null || !(o instanceof E)) return false;
  78             E e = (E)o;
  79             if (this.p1 == e.p1 && this.p2 == e.p2) return true;
  80             if (this.p2 == e.p1 && this.p1 == e.p2) return true;
  81             return false;
  82         }
  83         public P shared(E e) {
  84             if (p1==e.p1) return p1;
  85             if (p1==e.p2) return p1;
  86             if (p2==e.p1) return p2;
  87             if (p2==e.p2) return p2;
  88             throw new Error("no shared vertex in shared()");
  89         }
  90         public P unshared(E e) {
  91             if (p1==e.p1) return p2;
  92             if (p1==e.p2) return p2;
  93             if (p2==e.p1) return p1;
  94             if (p2==e.p2) return p1;
  95             throw new Error("no shared vertex in unshared()");
  96         }
  97     }
  98
  99     /** a triangle (face) */
 100     public final class T {
 101         public final E e1, e2, e3;
 102         public T(E e1, E e2, E e3, V normal) {
 103             P p1 = e1.shared(e2);
 104             P p2 = e2.shared(e3);
 105             P p3 = e3.shared(e1);
 106             V norm = p2.minus(p1).cross(p3.minus(p1));
 107             if (norm.sameDirection(normal)) {
 108                 this.e1 = e1;
 109                 this.e2 = e2;
 110                 this.e3 = e3;
 111             } else {
 112                 this.e1 = e3;
 113                 this.e2 = e2;
 114                 this.e3 = e1;
 115             }
 116             if (e1.t1 == null) e1.t1 = this; else if (e1.t2 == null) e1.t2 = this; else throw new Error("non-manifold surface");
 117             if (e2.t1 == null) e2.t1 = this; else if (e2.t2 == null) e2.t2 = this; else throw new Error("non-manifold surface");
 118             if (e3.t1 == null) e3.t1 = this; else if (e3.t2 == null) e3.t2 = this; else throw new Error("non-manifold surface");
 119             ts.add(this);
 120         }
 121         public V norm() {
 122             P p1 = e1.shared(e2);
 123             P p2 = e2.shared(e3);
 124             P p3 = e3.shared(e1);
 125             return p2.minus(p1).cross(p3.minus(p1)).norm();
 126         }
 127         public T(E e1, E e2, E e3) {
 128             this.e1 = e1;
 129             this.e2 = e2;
 130             this.e3 = e3;
 131             if (e1.t1 == null) e1.t1 = this; else if (e1.t2 == null) e1.t2 = this; else throw new Error("non-manifold surface");
 132             if (e2.t1 == null) e2.t1 = this; else if (e2.t2 == null) e2.t2 = this; else throw new Error("non-manifold surface");
 133             if (e3.t1 == null) e3.t1 = this; else if (e3.t2 == null) e3.t2 = this; else throw new Error("non-manifold surface");
 134             ts.add(this);
 135         }
 136         public boolean hasE(E e) { return e1==e || e2==e || e3==e; }
 137
 138         // technically not required
 139         /*
 140         public int hashCode() { return e1.hashCode() ^ e2.hashCode() ^ e3.hashCode(); }
 141         public boolean equals(Object o) {
 142             if (o==null || !(o instanceof T)) return false;
 143             T t = (T)o;
 144             if (this.e1 == t.e1 && this.e2 == t.e2 && this.e3 == t.e3) return true;
 145             if (this.e1 == t.e2 && this.e2 == t.e3 && this.e3 == t.e1) return true;
 146             if (this.e1 == t.e3 && this.e2 == t.e1 && this.e3 == t.e2) return true;
 147             return false;
 148         }
 149         */
 150         public void glVertices(GL gl) {
 151             e1.unshared(e2).glVertex(gl);
 152             e1.shared(e2).glVertex(gl);
 153             e2.shared(e3).glVertex(gl);
 154         }
 155     }
 156
 157     /** matrix */
 158     public class M {
 159     }
 160
 161 }