src/edu/berkeley/qfat/bind/BindingGroup.java

   1 package edu.berkeley.qfat.bind;
   2 import edu.berkeley.qfat.geom.*;
   3 import java.util.*;
   4
   5 /**
   6  *  An equivalence class of geometric objects whose positions are
   7  *  related by affine transformation matrices and are constrained by
   8  *  an affine constraint.
   9  */
  10 class BindingGroup<T extends HasBindingGroup> implements Iterable<T> {
  11
  12     /** the arbitrarily-chosen master of the binding group */
  13     private T                  master     = null;
  14
  15     /** the affine constraint, in master coordinates, of this binding group */
  16     private AffineConstraint   constraint = AffineConstraint.ALL;
  17
  18     /**
  19      *  For each member of the binding group, the matrix which must be
  20      *  multiplied by the master to get the member's position
  21      */
  22     private HashMap<T,Matrix>  matrices   = new HashMap<T,Matrix>();
  23
  24     BindingGroup(T master) {
  25         this.master = master;
  26         matrices.put(master, Matrix.ONE);
  27     }
  28
  29     /** the size of this binding group */
  30     int size() { return matrices.size(); }
  31
  32     /** merge another binding group into this one */
  33     void merge(BindingGroup<T> bg, Matrix m, float epsilon) {
  34         if (bg==this) {
  35             if (m.equalsModuloEpsilon(Matrix.ONE, epsilon)) return;
  36             /*
  37             if (master instanceof edu.berkeley.qfat.Mesh.Vertex)
  38                 System.err.println(m.times(m));
  39             */
  40             // FIXME: what if points do not fall on the merged constraint-line?
  41             constraint = constraint.intersect(m.getAffineConstraint(epsilon), epsilon);
  42             return;
  43         }
  44
  45         // bg.master = m * master
  46         // hbg       = bg.getMatrix(hbg) * bg.master
  47         // hbg       = bg.getMatrix(hbg) * m * master
  48         for(HasBindingGroup hbg : bg) {
  49             matrices.put((T)hbg, bg.getMatrix((T)hbg).times(m));
  50             hbg.bindingGroup = this;
  51         }
  52
  53         // FIXME: what if points do not fall on the merged constraint-line?
  54         AffineConstraint ac = bg.constraint.multiply(getMatrix(master, bg.master));
  55         constraint = constraint.intersect(ac, epsilon);
  56
  57         bg.master = null;
  58         for(HasBindingGroup hbg : bg) hbg.bindingGroupChanged();
  59         bg.matrices.clear();
  60         bg.matrices = null;
  61     }
  62
  63     Matrix getMatrix(T t) { return matrices.get(t); }
  64
  65     public Iterator<T> iterator() { return matrices.keySet().iterator(); }
  66
  67     /** t1 = getMatrix(t1, t2) * t2 */
  68     Matrix getMatrix(T t1, T t2) {
  69         //                    t1 = getMatrix(t1) * master
  70         // getMatrix(t2)^-1 * t2 =                 master
  71         //                    t1 = getMatrix(t1) * getMatrix(t2)^-1 * t2
  72         return getMatrix(t1).times(getMatrix(t2).inverse());
  73     }
  74
  75     AffineConstraint getAffineConstraint(T t) {
  76         return constraint.multiply(matrices.get(t));
  77     }
  78
  79     void unbind(T trem) {
  80         if (trem != master) {
  81             matrices.remove(trem);
  82             return;
  83         }
  84         if (matrices.size()==1) {
  85             master = null;
  86             matrices.remove(trem);
  87             return;
  88         }
  89         Iterator<T> it = iterator();
  90         T newmaster = it.next();
  91         if (newmaster==trem) newmaster = it.next();
  92         if (newmaster==trem) throw new Error("impossible");
  93
  94         // FIXME: is this correct?
  95         constraint = constraint.multiply(getMatrix(newmaster, master));
  96
  97         HashMap<T,Matrix> newmatrices = new HashMap<T,Matrix>();
  98         for(T t : matrices.keySet()) {
  99             if (t==trem) continue;
 100             newmatrices.put(t, getMatrix(t, newmaster));
 101         }
 102         master = newmaster;
 103         matrices = newmatrices;
 104     }
 105
 106     boolean contains(HasBindingGroup t) {
 107         return matrices.get((T)t) != null;
 108     }
 109 }