MGStl.h

/********************************************************************/
/* Copyright (c) 2015 DG Technologies Inc. and Yuzi Mizuno          */
/* All rights reserved.                                             */
/********************************************************************/
#ifndef _MGStl_HH_
#define _MGStl_HH_

#include <map>
#include "mg/drawParam.h"
#include "mg/object.h"
#include "mg/Curve.h"
#include "mg/Surface.h"
#include "mg/FSurface.h"
#include "topo/Face.h"
#include "topo/Shell.h"

class mgTL2Triangles;
class mgVBO;

//Define MGStl Class.


class MG_DLL_DECLR MGStl : public MGObject{

    class vertId{
    public:
        int id1;
        int id2;
        int id3;
    };

    class positionComp{
    public:
        bool operator()(const MGPosition& p1, const MGPosition& p2) const{
            if(p1(0) < p2(0)){
                return true;
            }else if(p2(0) < p1(0)){
                return false;
            }
            if(p1(1) < p2(1)){
                return true;
            }else if(p2(1) < p1(1)){
                return false;
            }
            if(p1(2) < p2(2)){
                return true;
            }else if(p2(2) < p1(2)){
                return false;
            }
            return false;
        }       
    };

    typedef std::map<MGPosition, int, positionComp> triangleMap;

    typedef std::map<int, MGPosition> IndexPosMap;

    typedef std::map<int, vertId> TriVertMap;

public:
    MGStl(void){;};

    MGStl(const MGStl& stl);

    MGStl(
        const mgTL2Triangles& tris
    );

    MGStl(
        double error,   
        const mgTL2Triangles& tris
    );
    
    MGStl(const std::vector<mgTL2Triangles>& tlDataVector);

    MGStl(
        int nTriang, 
        const int* triang,
        const double* verts 
    );

    MGStl(
        const std::vector<MGPosition>& vertices,
        const std::vector<int>& indices 
    );

    ~MGStl(void);

    MGStl& operator+=(const MGVector& v);

    MGStl& operator-=(const MGVector& v);

    MGStl& operator*=(double scale);

    MGStl& operator*=(const MGMatrix& mat);

    MGStl& operator*=(const MGTransf& tr);

    bool operator==(const MGStl& stl);

    MGStl& operator=(const MGStl& stl);

    std::ostream& out(std::ostream& ostrm)const;

    const MGBox& box()const;

    MGStl* clone()const;

    long identify_type()const;

    void drawWire(
        mgVBO& vbo,
        double span_length, 
        int line_density=1  
    )const;

    void draw3DVertex(
        mgVBO& vbo
    )const;
    
    void shade(
        mgVBO& vbo,
        const MGDrawParam& para,
        mgVBO::ELEMENT_TARGET target=mgVBO::SHADING
    )const;

    MGisects intersection(const MGObject& obj2)const{return MGisects(this,&obj2);};
    MGisects intersection(const MGCurve& obj2)const{return MGisects(this,&obj2);};
    MGisects intersection(const MGFSurface& obj2)const{return MGisects(this,obj2.object_pointer());};
    MGisects intersection(const MGSurface& obj2)const{return MGisects(this,&obj2);};
    MGisects intersection(const MGFace& obj2)const{return MGisects(this,&obj2);};
    MGisects intersection(const MGShell& obj2)const{return MGisects(this,&obj2);};

    int manifold_dimension()const{return 2;};

    void WriteMembers(MGOfstream& buf)const;

    void ReadMembers(MGIfstream& buf);

    const std::vector<MGPosition>& positions()const{return m_vecPos;};
    std::vector<MGPosition>& positions(){return m_vecPos;};

    const std::vector<MGUnit_vector>& normals()const{return m_vecNormlTriang;};
    std::vector<MGUnit_vector>& normals(){return m_vecNormlTriang;};

    int GetTriangleCount()const{return int(m_vecNormlTriang.size());};

    void GetVertIndices(
        int i, 
        int pos[3] 
    )const;

    int LoadFile(
        const TCHAR* strFilePath 
    );

    int SaveAscii(
        std::ofstream& fout
    )const;

    int SaveBinary(
        const TCHAR* rSTLFilePath 
    )const;

// 3点から作成した三角形の情報をメンバ変数に値を設定する
// 事前条件:入力するpos1, pos2, pos3は反時計回りになっていること
// 事後条件:m_vecPos, m_vecNormlTriang, m_indicesに三角形の情報が設定される
// まず、入力された3点から面の法線を求め、m_vecNormlTriangへpush_backする
// 次に、指定した頂点の座標が既に保存されているか調べ
// 保存されている場合は、該当する頂点のインデックスを受け取る
// これをm_indicesへpush_backする
// 保存されていない場合は、頂点をm_vecPosへpush_backし
// 次にインデックスを+1し、それを受け取りm_indicesにpush_backする
    void push_back_triangle(
        const MGPosition& pos1,
        const MGPosition& pos2,
        const MGPosition& pos3,
        triangleMap& VertexMap
    );

    void display_arrows(mgSysGL& sgl)const;

    void set_all_data(
        const std::vector<MGPosition>& vertices,
        const std::vector<int>& indices);

    void update_bounds();

    void update_normals();

    std::string whoami()const{return "Stl";};

    int SaveObjFormatFromStl(std::ofstream& fout)const;

private:
    void Initialize();

    void push_back_Position(
        const MGPosition& pos 
        );

    void add_indices_and_calc_normal(
     const int vertId[3], 
     int triIndex 
     );

    int LoadAscii(
        std::ifstream& in, 
        std::vector<MGPosition>& vecPos 
        );

    int LoadBinary(
        std::ifstream& in, 
        std::vector<MGPosition>& vecPos 
        );
    
    void set_mesh_data(
        const std::vector<MGPosition>& vecPos 
    );

    int IdentifyPosition(
        const MGPosition& position, 
        triangleMap& VertexMap 
    );

    void AddTL2Data(
        const mgTL2Triangles& tris,
        triangleMap& VertexMap
    );

    void AddTL2Data(
        double error,   
        const mgTL2Triangles& tris,
        triangleMap& VertexMap
    );




    mutable MGBox m_box;

    std::vector<MGPosition> m_vecPos;

    std::vector<MGUnit_vector> m_vecNormlTriang;

    std::vector<int> m_indices;
};
 // end of MGObjectRelated group

#endif