00001
00002
00003
00004
00005
00006
00007
00008
00009
00010
00011
00012
00013
00014
00015
00016
00017
00018
00019
00020
00021
00022
00023
00024
00025 #ifndef WTRIANGLEMESH_H
00026 #define WTRIANGLEMESH_H
00027
00028 #include <list>
00029 #include <string>
00030 #include <vector>
00031
00032 #include <osg/Geode>
00033
00034 #include "../common/math/linearAlgebra/WLinearAlgebra.h"
00035 #include "../common/WAssert.h"
00036 #include "../common/WColor.h"
00037 #include "../common/WTransferable.h"
00038 #include "WExportWGE.h"
00039
00040
00041
00042
00043 class WGE_EXPORT WTriangleMesh : public WTransferable
00044 {
00045 friend class WTriangleMeshTest;
00046 public:
00047
00048
00049
00050
00051 typedef boost::shared_ptr< WTriangleMesh > SPtr;
00052
00053
00054
00055
00056 typedef boost::shared_ptr< const WTriangleMesh > ConstSPtr;
00057
00058
00059
00060
00061
00062
00063
00064 WTriangleMesh( size_t vertNum, size_t triangleNum );
00065
00066
00067
00068
00069
00070
00071
00072 WTriangleMesh( osg::ref_ptr< osg::Vec3Array > vertices, const std::vector< size_t >& triangles );
00073
00074
00075
00076
00077 virtual ~WTriangleMesh();
00078
00079
00080
00081
00082
00083
00084 static boost::shared_ptr< WPrototyped > getPrototype();
00085
00086
00087
00088
00089
00090
00091 virtual const std::string getName() const;
00092
00093
00094
00095
00096
00097
00098 virtual const std::string getDescription() const;
00099
00100
00101
00102
00103
00104
00105 void addVertex( osg::Vec3 vert );
00106
00107
00108
00109
00110
00111
00112
00113
00114 void addVertex( float x, float y, float z );
00115
00116
00117
00118
00119
00120
00121 void addVertex( WPosition vert );
00122
00123
00124
00125
00126
00127
00128 void addTextureCoordinate( osg::Vec3 texCoord );
00129
00130
00131
00132
00133
00134
00135
00136
00137 void addTextureCoordinate( float x, float y, float z );
00138
00139
00140
00141
00142
00143
00144
00145
00146 void addTriangle( size_t vert0, size_t vert1, size_t vert2 );
00147
00148
00149
00150
00151
00152
00153
00154
00155 void addTriangle( osg::Vec3 vert0, osg::Vec3 vert1, osg::Vec3 vert2 );
00156
00157
00158
00159
00160
00161
00162
00163 void setVertex( size_t index, osg::Vec3 vert );
00164
00165
00166
00167
00168
00169
00170
00171 void setVertexNormal( size_t index, osg::Vec3 normal );
00172
00173
00174
00175
00176
00177
00178
00179 void setVertexNormal( size_t index, WPosition normal );
00180
00181
00182
00183
00184
00185
00186
00187 void setVertexColor( size_t index, osg::Vec4 color );
00188
00189
00190
00191
00192
00193
00194
00195 void setTriangleColor( size_t index, osg::Vec4 color );
00196
00197
00198
00199
00200
00201
00202 osg::ref_ptr< osg::Vec4Array > getTriangleColors() const;
00203
00204
00205
00206
00207
00208
00209 osg::ref_ptr< osg::Vec3Array > getVertexArray();
00210
00211
00212
00213
00214
00215
00216 osg::ref_ptr< const osg::Vec3Array > getVertexArray() const;
00217
00218
00219
00220
00221
00222
00223 osg::ref_ptr< osg::Vec3Array > getTextureCoordinateArray();
00224
00225
00226
00227
00228
00229
00230 osg::ref_ptr< const osg::Vec3Array > getTextureCoordinateArray() const;
00231
00232
00233
00234
00235
00236
00237
00238 osg::ref_ptr< osg::Vec3Array > getVertexNormalArray( bool forceRecalc = false );
00239
00240
00241
00242
00243
00244
00245 osg::ref_ptr< osg::Vec4Array > getVertexColorArray();
00246
00247
00248
00249
00250
00251
00252 const std::vector< size_t >& getTriangles() const;
00253
00254
00255
00256
00257
00258
00259
00260 osg::ref_ptr< osg::Vec3Array > getTriangleNormalArray( bool forceRecalc = false );
00261
00262
00263
00264
00265
00266
00267
00268
00269 osg::Vec3 getVertex( size_t index ) const;
00270
00271
00272
00273
00274
00275
00276
00277 osg::Vec4 getVertColor( size_t index ) const;
00278
00279
00280
00281
00282
00283
00284
00285
00286 osg::Vec3 getTriVert( size_t triId, size_t vertNum );
00287
00288
00289
00290
00291
00292
00293
00294 WVector3d getNormal( size_t index ) const;
00295
00296
00297
00298
00299
00300
00301 size_t vertSize() const;
00302
00303
00304
00305
00306
00307
00308 size_t triangleSize() const;
00309
00310
00311
00312
00313 void doLoopSubD();
00314
00315
00316
00317
00318
00319
00320
00321 size_t getTriVertId0( size_t triId ) const;
00322
00323
00324
00325
00326
00327
00328
00329 size_t getTriVertId1( size_t triId ) const;
00330
00331
00332
00333
00334
00335
00336
00337 size_t getTriVertId2( size_t triId ) const;
00338
00339
00340
00341
00342
00343
00344
00345
00346
00347
00348 void addMesh( boost::shared_ptr<WTriangleMesh> mesh, float xOff = 0., float yOff = 0., float zOff = 0. );
00349
00350
00351
00352
00353
00354
00355
00356
00357 void translateMesh( float xOff, float yOff, float zOff );
00358
00359
00360
00361
00362
00363
00364 void zoomMesh( float zoom );
00365
00366
00367
00368
00369
00370
00371
00372
00373
00374
00375
00376 bool operator==( const WTriangleMesh& rhs ) const;
00377
00378 protected:
00379 static boost::shared_ptr< WPrototyped > m_prototype;
00380 private:
00381
00382
00383
00384 WTriangleMesh();
00385
00386
00387
00388
00389
00390
00391
00392 void removeVertex( size_t index );
00393
00394
00395
00396
00397
00398
00399 void removeTriangle( size_t index );
00400
00401
00402
00403
00404 void recalcVertNormals();
00405
00406
00407
00408
00409
00410
00411
00412
00413 osg::Vec3 calcTriangleNormal( size_t triangle );
00414
00415
00416
00417
00418
00419
00420
00421
00422
00423
00424 osg::Vec3 calcNormal( osg::Vec3 vert0, osg::Vec3 vert1, osg::Vec3 vert2 );
00425
00426
00427
00428
00429 void updateVertsInTriangles();
00430
00431
00432
00433
00434 void calcNeighbors();
00435
00436
00437
00438
00439
00440
00441
00442
00443
00444
00445 size_t getNeighbor( const size_t coVert1, const size_t coVert2, const size_t triangleNum );
00446
00447
00448
00449
00450
00451
00452
00453
00454 void setTriVert0( size_t triId, size_t vertId );
00455
00456
00457
00458
00459
00460
00461
00462
00463 void setTriVert1( size_t triId, size_t vertId );
00464
00465
00466
00467
00468
00469
00470
00471
00472 void setTriVert2( size_t triId, size_t vertId );
00473
00474
00475
00476
00477
00478
00479
00480
00481
00482
00483
00484
00485
00486
00487 void loopSetTriangle( size_t triId, size_t vertId1, size_t vertId2, size_t vertId3 );
00488
00489
00490
00491
00492
00493
00494
00495 void loopEraseTriangleFromVertex( size_t triId, size_t vertId );
00496
00497
00498
00499
00500
00501
00502
00503 osg::Vec3 loopCalcNewPosition( size_t vertId );
00504
00505
00506
00507
00508
00509
00510 void loopInsertCenterTriangle( size_t triId );
00511
00512
00513
00514
00515
00516
00517 void loopInsertCornerTriangles( size_t triId );
00518
00519
00520
00521
00522
00523
00524
00525
00526
00527
00528 size_t loopCalcEdgeVert( size_t triId, size_t edgeV1, size_t edgeV2, size_t V3 );
00529
00530
00531
00532
00533
00534
00535 double loopGetAlpha( int n );
00536
00537
00538
00539
00540
00541
00542
00543
00544 size_t loopGetNextVertex( size_t triNum, size_t vertNum );
00545
00546
00547
00548
00549
00550
00551
00552
00553
00554 size_t loopGetThirdVert( size_t coVert1, size_t coVert2, size_t triangleNum );
00555
00556
00557 size_t m_countVerts;
00558
00559 size_t m_countTriangles;
00560
00561 bool m_meshDirty;
00562
00563 bool m_neighborsCalculated;
00564
00565 osg::ref_ptr< osg::Vec3Array > m_verts;
00566
00567 osg::ref_ptr< osg::Vec3Array > m_textureCoordinates;
00568
00569 osg::ref_ptr< osg::Vec3Array > m_vertNormals;
00570
00571 osg::ref_ptr< osg::Vec4Array > m_vertColors;
00572
00573 std::vector< size_t > m_triangles;
00574
00575 osg::ref_ptr< osg::Vec3Array > m_triangleNormals;
00576
00577 osg::ref_ptr< osg::Vec4Array > m_triangleColors;
00578
00579
00580 std::vector < std::vector< size_t > > m_vertexIsInTriangle;
00581
00582 std::vector< std::vector< size_t > > m_triangleNeighbors;
00583
00584 size_t m_numTriVerts;
00585
00586 size_t m_numTriFaces;
00587 };
00588
00589
00590
00591
00592 namespace tm_utils
00593 {
00594
00595
00596
00597
00598
00599
00600
00601 WGE_EXPORT boost::shared_ptr< std::list< boost::shared_ptr< WTriangleMesh > > > componentDecomposition( const WTriangleMesh& mesh );
00602
00603
00604
00605
00606
00607
00608
00609
00610
00611 WGE_EXPORT std::ostream& operator<<( std::ostream& os, const WTriangleMesh& rhs );
00612 }
00613
00614 inline bool WTriangleMesh::operator==( const WTriangleMesh& rhs ) const
00615 {
00616 return std::equal( m_verts->begin(), m_verts->end(), rhs.m_verts->begin() ) &&
00617 std::equal( m_triangles.begin(), m_triangles.end(), rhs.m_triangles.begin() );
00618 }
00619
00620 inline void WTriangleMesh::addTextureCoordinate( osg::Vec3 texCoord )
00621 {
00622 ( *m_textureCoordinates )[m_countVerts-1] = texCoord;
00623 }
00624
00625 inline void WTriangleMesh::addTextureCoordinate( float x, float y, float z )
00626 {
00627 addTextureCoordinate( osg::Vec3( x, y, z ) );
00628 }
00629
00630 inline void WTriangleMesh::addVertex( osg::Vec3 vert )
00631 {
00632 if( ( *m_verts ).size() == m_countVerts )
00633 {
00634 ( *m_verts ).resize( m_countVerts + 1 );
00635 }
00636 if( ( *m_textureCoordinates ).size() == m_countVerts )
00637 {
00638 ( *m_textureCoordinates ).resize( m_countVerts + 1 );
00639 }
00640
00641 ( *m_verts )[m_countVerts] = vert;
00642 ++m_countVerts;
00643 }
00644
00645 inline const std::string WTriangleMesh::getName() const
00646 {
00647 return "WTriangleMesh";
00648 }
00649
00650 inline const std::string WTriangleMesh::getDescription() const
00651 {
00652 return "Triangle mesh data structure allowing for convenient access of the elements.";
00653 }
00654
00655 inline void WTriangleMesh::setTriVert0( size_t triId, size_t vertId )
00656 {
00657 WAssert( triId < m_countTriangles, "set tri vert 0: triangle id out of range" );
00658 WAssert( vertId < m_countVerts, "vertex id out of range" );
00659 m_triangles[ triId * 3 ] = vertId;
00660 }
00661
00662 inline void WTriangleMesh::setTriVert1( size_t triId, size_t vertId )
00663 {
00664 WAssert( triId < m_countTriangles, "set tri vert 1: triangle id out of range" );
00665 WAssert( vertId < m_countVerts, "vertex id out of range" );
00666 m_triangles[ triId * 3 + 1] = vertId;
00667 }
00668
00669 inline void WTriangleMesh::setTriVert2( size_t triId, size_t vertId )
00670 {
00671 WAssert( triId < m_countTriangles, "set tri vert 2: triangle id out of range" );
00672 WAssert( vertId < m_countVerts, "vertex id out of range" );
00673 m_triangles[ triId * 3 + 2] = vertId;
00674 }
00675
00676 inline osg::Vec3 WTriangleMesh::getTriVert( size_t triId, size_t vertNum )
00677 {
00678 WAssert( triId < m_countTriangles, "triangle id out of range" );
00679 return ( *m_verts )[ m_triangles[ triId * 3 + vertNum] ];
00680 }
00681
00682 inline size_t WTriangleMesh::getTriVertId0( size_t triId ) const
00683 {
00684 WAssert( triId < m_countTriangles, "get tri vert id 0: triangle id out of range" );
00685 return m_triangles[triId * 3];
00686 }
00687
00688 inline size_t WTriangleMesh::getTriVertId1( size_t triId ) const
00689 {
00690 WAssert( triId < m_countTriangles, "get tri vert id 1: triangle id out of range" );
00691 return m_triangles[triId * 3 + 1];
00692 }
00693
00694 inline size_t WTriangleMesh::getTriVertId2( size_t triId ) const
00695 {
00696 WAssert( triId < m_countTriangles, "get tri vert id 2: triangle id out of range" );
00697 return m_triangles[triId * 3 + 2];
00698 }
00699
00700 inline void WTriangleMesh::setVertex( size_t index, osg::Vec3 vert )
00701 {
00702 ( *m_verts )[index] = vert;
00703 }
00704
00705 #endif // WTRIANGLEMESH_H