checkpoint
[anneal.git] / src / edu / berkeley / qfat / Mesh.java
index 3208442..68e9c23 100644 (file)
@@ -75,23 +75,28 @@ public class Mesh implements Iterable<Mesh.T> {
 
     /** a vertex in the mesh */
     public final class Vertex extends HasQuadric implements Visitor {
-        public Point p, oldp;
+        public Point p, oldp, goodp;
         E e;                // some edge *leaving* this point
 
         Matrix binding = Matrix.ONE;
         Vertex bound_to = this;
-        private boolean good;
+        private boolean illegal = false;
 
         public Point getPoint() { return p; }
         public float error() { return olderror; }
 
         private Vertex(Point p) {
             this.p = p;
+            this.goodp = p;
             if (vertices.get(p) != null) throw new Error();
             vertices.add(this);
         }
 
-        public void reinsert() { vertices.remove(this); vertices.add(this); }
+        public void reinsert() {
+            vertices.remove(this);
+            vertices.add(this);
+            for(E e = this.e; e!=null; e=e.pair.next==this.e?null:e.pair.next) e.t.reinsert();
+        }
 
         public float olderror = 0;
         public void setError(float nerror) {
@@ -100,6 +105,25 @@ public class Mesh implements Iterable<Mesh.T> {
             error += olderror;
         }
 
+        public float averageTriangleArea() {
+            int count = 0;
+            float ret = 0;
+            for(E e = this.e; e!=null; e=e.pair.next==this.e?null:e.pair.next) {
+                ret += e.t.area();
+                count++;
+            }
+            return ret/count;
+        }
+        public float averageEdgeLength() {
+            int count = 0;
+            float ret = 0;
+            for(E e = this.e; e!=null; e=e.pair.next==this.e?null:e.pair.next) {
+                ret += e.length();
+                count++;
+            }
+            return ret/count;
+        }
+
         public Matrix _recomputeFundamentalQuadric() {
             Matrix m = Matrix.ZERO;
             int count = 0;
@@ -112,46 +136,66 @@ public class Mesh implements Iterable<Mesh.T> {
 
         public HasQuadric nearest() { return error_against==null ? null : error_against.vertices.nearest(p, this); }
         public void computeError() {
+            if (error_against==null) return;
             float nerror =
-                quadric_count != 0
-                ? (quadric.preAndPostMultiply(p) * 100) / quadric_count
-                : nearest_in_other_mesh != null
-                ? nearest_in_other_mesh.fundamentalQuadric().preAndPostMultiply(p) * 100 * 10
-                : error_against != null
-                ? nearest().fundamentalQuadric().preAndPostMultiply(p) * 100 * 10
-                : 0;
+                nearest_in_other_mesh != null
+                ? nearest_in_other_mesh.fundamentalQuadric().preAndPostMultiply(p)
+                : nearest().fundamentalQuadric().preAndPostMultiply(p);
+            if (quadric_count != 0)
+                nerror = (nerror + quadric.preAndPostMultiply(p))/(quadric_count+1);
+
             for(E e = this.e; e!=null; e=e.pair.next==this.e?null:e.pair.next) {
-                double ang = Math.abs(e.crossAngle());
+                double ang = Math.abs(e.dihedralAngle());
                 if (ang > Math.PI) throw new Error();
                 float minangle = (float)(Math.PI * 0.8);
                 if (ang > minangle) nerror += (ang - minangle);
+                /*
+                if (e.t.aspect() < 0.2) {
+                    nerror += (0.2-e.t.aspect()) * 10;
+                }
+                */
             }
+
             setError(nerror);
         }
 
+        public boolean move(Matrix m, boolean ignoreProblems) {
+            boolean good = true;
+            for(Vertex p = this; p != null; p = (p.bound_to==this)?null:p.bound_to)
+                good &= p.transform(m.times(p.p), ignoreProblems);
+            for(Vertex p = this; p != null; p = (p.bound_to==this)?null:p.bound_to)
+                if (good || ignoreProblems)  p.reComputeErrorAround();
+                else                         p.transform(p.oldp, true);
+            return good;
+        }
+
         /** does NOT update bound pairs! */
         private boolean transform(Point newp, boolean ignoreProblems) {
             this.oldp = this.p;
             if (immutableVertices) throw new Error();
 
             unApplyQuadricToNeighbor();
-
             this.p = newp;
-            for(E e = this.e; e!=null; e=e.pair.next==this.e?null:e.pair.next) e.t.reinsert();
             reinsert();
-
             applyQuadricToNeighbor();
 
-            if (ignoreProblems) return true;
+            if (!ignoreProblems) {
+                illegal = false;
+                checkLegality();
+            }
+            for(E e = this.e; e!=null; e=e.pair.next==this.e?null:e.pair.next) e.p2.quadricStale = true;
+            return !illegal;
+        } 
 
-            good = true;
+        public void checkLegality() {
+            /*
             for(E e = this.e; e!=null; e=e.pair.next==this.e?null:e.pair.next) {
-                if (Math.abs(e.crossAngle()) > (Math.PI * 0.9) || Math.abs(e.next.crossAngle()) > (Math.PI * 0.9)) good = false;
-                if (e.t.aspect() < 0.1) good = false;
-                e.p2.quadricStale = true;
+                if (Math.abs(e.dihedralAngle()) > (Math.PI * 0.9) ||
+                    Math.abs(e.next.dihedralAngle()) > (Math.PI * 0.9)) illegal = true;
+                if (e.t.aspect() < 0.1) illegal = true;
             }
-            if (good) triangles.range(oldp, this.p, (Visitor<T>)this);
-            return good;
+            */
+            if (!illegal) triangles.range(oldp, this.p, (Visitor<T>)this);
         }
 
         public void reComputeErrorAround() {
@@ -166,26 +210,16 @@ public class Mesh implements Iterable<Mesh.T> {
             if (o instanceof Vertex)
                 return ((Vertex)o).e != null && ((Vertex)o).norm().dot(Vertex.this.norm()) >= 0;
             T t = (T)o;
-            if (!good) return false;
+            if (illegal) return false;
             for(E e = Vertex.this.e; e!=null; e=e.pair.next==Vertex.this.e?null:e.pair.next) {
-                if (!t.has(e.p1) && !t.has(e.p2) && e.intersects(t)) { good = false; }
+                if (!t.has(e.p1) && !t.has(e.p2) && e.intersects(t)) { illegal = true; }
                 if (e.t != null) {
-                    if (!e.t.has(t.e1().p1) && !e.t.has(t.e1().p2) && t.e1().intersects(e.t)) { good = false; }
-                    if (!e.t.has(t.e2().p1) && !e.t.has(t.e2().p2) && t.e2().intersects(e.t)) { good = false; }
-                    if (!e.t.has(t.e3().p1) && !e.t.has(t.e3().p2) && t.e3().intersects(e.t)) { good = false; }
+                    if (!e.t.has(t.e1().p1) && !e.t.has(t.e1().p2) && t.e1().intersects(e.t)) { illegal = true; }
+                    if (!e.t.has(t.e2().p1) && !e.t.has(t.e2().p2) && t.e2().intersects(e.t)) { illegal = true; }
+                    if (!e.t.has(t.e3().p1) && !e.t.has(t.e3().p2) && t.e3().intersects(e.t)) { illegal = true; }
                 }
             }
-            return good;
-        }
-
-        public boolean move(Matrix m, boolean ignoreProblems) {
-            boolean good = true;
-            for(Vertex p = this; p != null; p = (p.bound_to==this)?null:p.bound_to)
-                good &= p.transform(m.times(p.p), ignoreProblems);
-            for(Vertex p = this; p != null; p = (p.bound_to==this)?null:p.bound_to)
-                if (good || ignoreProblems)  p.reComputeErrorAround();
-                else                         p.transform(p.oldp, true);
-            return good;
+            return !illegal;
         }
 
         public E getFreeIncident() {
@@ -279,9 +313,9 @@ public class Mesh implements Iterable<Mesh.T> {
                 e.p2.bind(ebound.p1);
             }
         }
-        public void shatter(BindingGroup bg1, BindingGroup bg2) {
+        public void shatter(BindingGroup bg1, BindingGroup bg2, boolean triangles) {
             for(E e : set) {
-                e.shatter(e.midpoint(), bg1, bg2);
+                e.shatter(e.midpoint(), bg1, bg2, triangles);
             }
         }
     }
@@ -299,9 +333,20 @@ public class Mesh implements Iterable<Mesh.T> {
         boolean shattered = false;
 
         public boolean intersects(T t) { return t.intersects(p1.p, p2.p); }
-        public float comparator() {
+
+        public float stretchRatio() {
             Vertex nearest = error_against.nearest(midpoint());
-            return (float)Math.max(length(), midpoint().distance(nearest.p));
+            float nearest_distance = midpoint().distance(nearest.p);
+            float other_distance =
+                (p1.p.distance(error_against.nearest(p1.p).p)+
+                 p2.p.distance(error_against.nearest(p2.p).p))/2;
+            return nearest_distance/other_distance;
+        }
+        public float comparator() {
+            
+
+            return length();
+            //return t==null?0:(1/t.aspect());
         }
         public int compareTo(E e) {
             return e.comparator() > comparator() ? 1 : -1;
@@ -309,8 +354,9 @@ public class Mesh implements Iterable<Mesh.T> {
         public void bindEdge(E e) { bind_to.add(e); }
         public void dobind() { bind_to.dobind(this); }
 
-        public Point shatter() { return shatter(midpoint(), null, null); }
-        public Point shatter(Point mid, BindingGroup bg1, BindingGroup bg2) {
+        public Point shatter() { return shatter(true); }
+        public Point shatter(boolean triangles) { return shatter(midpoint(), null, null, triangles); }
+        public Point shatter(Point mid, BindingGroup bg1, BindingGroup bg2, boolean triangles) {
             if (shattered || destroyed) return mid;
             shattered = true;
 
@@ -322,15 +368,21 @@ public class Mesh implements Iterable<Mesh.T> {
             if (bg1==null) bg1 = new BindingGroup();
             if (bg2==null) bg2 = new BindingGroup();
             BindingGroup old_bind_to = bind_to;
-            bind_peers.shatter(bg1, bg2);
-            old_bind_to.shatter(bg2.other(), bg1.other());
+            bind_peers.shatter(bg1, bg2, triangles);
+            old_bind_to.shatter(bg2.other(), bg1.other(), triangles);
+            if (!triangles) {
+                next.shatter(false);
+                prev.shatter(false);
+            }
             pair.shatter();
             destroy();
 
-            newT(r.p, p1.p, mid, null, old_colorclass);
-            newT(r.p, mid, p2.p, null, old_colorclass);
-            bg1.add(p1.getE(mid));
-            bg2.add(p2.getE(mid).pair);
+            if (triangles) {
+                newT(r.p, p1.p, mid, null, old_colorclass);
+                newT(r.p, mid, p2.p, null, old_colorclass);
+                bg1.add(p1.getE(mid));
+                bg2.add(p2.getE(mid).pair);
+            }
             return mid;
         }
 
@@ -382,7 +434,7 @@ public class Mesh implements Iterable<Mesh.T> {
 
         public T makeT(int colorclass) { return t==null ? (t = new T(this, colorclass)) : t; }
 
-        public double crossAngle() {
+        public double dihedralAngle() {
             Vec v1 = t.norm().times(-1);
             Vec v2 = pair.t.norm().times(-1);
             return Math.acos(v1.norm().dot(v2.norm()));
@@ -556,5 +608,17 @@ public class Mesh implements Iterable<Mesh.T> {
             return true;
         }
 
+        /** issue gl.glVertex() for each of the triangle's points */
+        public void glVertices(GL gl) {
+            if (!shouldBeDrawn()) return;
+            norm().glNormal(gl);
+            Point p1 = v1().goodp;
+            Point p2 = v2().goodp;
+            Point p3 = v3().goodp;
+            p1.glVertex(gl);
+            p2.glVertex(gl);
+            p3.glVertex(gl);
+        }
+
     }
 }