From a26fa20bf45cc1f346bf01e3d2e2dfbff66eca6b Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: BELARIBI NADJIB <nbelaribi@etu.unistra.fr>
Date: Fri, 13 Mar 2020 16:50:12 +0100
Subject: [PATCH] local frame
---
TP_Geom3D_2018/Projet_modeling/meshquad.cpp | 436 +++++++++++---------
1 file changed, 244 insertions(+), 192 deletions(-)
diff --git a/TP_Geom3D_2018/Projet_modeling/meshquad.cpp b/TP_Geom3D_2018/Projet_modeling/meshquad.cpp
index 3d57c40..db22ef4 100644
--- a/TP_Geom3D_2018/Projet_modeling/meshquad.cpp
+++ b/TP_Geom3D_2018/Projet_modeling/meshquad.cpp
@@ -1,6 +1,7 @@
-#include "meshquad.h"
+ #include "meshquad.h"
#include "matrices.h"
+#define MAX 100000
using namespace std ;
void MeshQuad::clear()
{
@@ -29,11 +30,11 @@ void MeshQuad::add_quad(int i1, int i2, int i3, int i4)
void MeshQuad::convert_quads_to_tris(const std::vector<int>& quads, std::vector<int>& tris)
{
- tris.clear();
- tris.reserve(3*quads.size()/2);
+ tris.clear();
+ tris.reserve(3*quads.size()/2);
- // Pour chaque quad on genere 2 triangles
- // Attention a repecter l'orientation des triangles
+ // Pour chaque quad on genere 2 triangles
+ // Attention a repecter l'orientation des triangles
int index = 0 ;
@@ -50,94 +51,84 @@ void MeshQuad::convert_quads_to_tris(const std::vector<int>& quads, std::vector<
index += 4 ;
}
-
-
}
void MeshQuad::convert_quads_to_edges(const std::vector<int>& quads, std::vector<int>& edges)
{
- edges.clear();
- edges.reserve(quads.size()); // ( *2 /2 !)
- // Pour chaque quad on genere 4 aretes, 1 arete = 2 indices.
- // Mais chaque arete est commune a 2 quads voisins !
- // Comment n'avoir qu'une seule fois chaque arete ?
-
-
- int index = 0 ;
- unsigned int i ;
-
- for( i = 0 ; i < quads.size()/4 ; i++)
- {
- if (i == 0 )
- {
- edges.push_back(quads[index]) ;
- edges.push_back(quads[index+1]) ;
- }
- edges.push_back(quads[index+1]) ;
- edges.push_back(quads[index+2]) ;
- edges.push_back(quads[index+2]) ;
- edges.push_back(quads[index+3]) ;
- edges.push_back(quads[index+3]) ;
- edges.push_back(quads[index]) ;
-
-
- index += 4 ;
- }
-
+ edges.clear();
+ edges.reserve(quads.size()); // ( *2 /2 !)
+ // Pour chaque quad on genere 4 aretes, 1 arete = 2 indices.
+ // Mais chaque arete est commune a 2 quads voisins !
+ // Comment n'avoir qu'une seule fois chaque arete ?
+
+ int i ,i1,i2,i3,i4;
+ for(i = 0 ; i < quads.size()/4 ; i+=4)
+ {
+ i1 = quads.at(i) ;
+ i2 = quads.at(i+1) ;
+ i2 = quads.at(i+2) ;
+ i2 = quads.at(i+3) ;
+
+ if(i1 < i2)
+ {
+ edges.push_back(i1);
+ edges.push_back(i2);
+ }
+ if(i2 < i3)
+ {
+ edges.push_back(i2);
+ edges.push_back(i3);
+ }
+ if(i3 < i4)
+ {
+ edges.push_back(i3);
+ edges.push_back(i4);
+ }
+ if(i4 < i1)
+ {
+ edges.push_back(i4);
+ edges.push_back(i1);
+ }
+ }
}
void MeshQuad::bounding_sphere(Vec3& C, float& R)
{
- // C=
- // R=
+ // C=
+ // R=
}
void MeshQuad::create_cube()
{
clear();
-
- // ajouter 8 sommets (-1 +1)
- Vec3 p0, p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7, p8;
-
- p0= Vec3(-0.5,-0.5,+0.5) ; // P0
- p1= Vec3(0.5,-0.5,+0.5); // P1
- p2= Vec3(0.5,+0.5,+0.5); // P2
- p3= Vec3(-0.5,+0.5,+0.5); // P3
- p4= Vec3(-0.5,-0.5,-0.5); // P4
- p5= Vec3(0.5,-0.5,-0.5); // P5
- p6= Vec3(0.5,+0.5,-0.5); // P6
- p7= Vec3(-0.5,+0.5,-0.5); // P7
-
-
- int i0, i1, i2, i3, i4, i5, i6, i7;
-
- i0 = add_vertex(p0);
- i1 = add_vertex(p1);
- i2 = add_vertex(p2);
- i3 = add_vertex(p3);
- i4 = add_vertex(p4);
- i5 = add_vertex(p5);
- i6 = add_vertex(p6);
- i7 = add_vertex(p7);
-
- // ajouter 6 faces (sens trigo)
- add_quad(i1, i2, i3, i0);
- add_quad(i3, i2, i6, i7);
- add_quad(i1, i2, i6, i5);
- add_quad(i0, i3, i7, i4);
- add_quad(i5, i6, i7, i4);
- add_quad(i1, i5, i4, i0);
-
- gl_update();
+ // ajouter 8 sommets (-1 +1)
+ int i1 = add_vertex(Vec3(-1,1,1));
+ int i2 = add_vertex(Vec3(-1,-1,1));
+ int i3 = add_vertex(Vec3(1,-1,1));
+ int i4 = add_vertex(Vec3(1,1,1));
+ int i5 = add_vertex(Vec3(-1,1,-1));
+ int i6 = add_vertex(Vec3(-1,-1,-1));
+ int i7 = add_vertex(Vec3(1,-1,-1));
+ int i8 = add_vertex(Vec3(1,1,-1));
+
+ // ajouter 6 faces (sens trigo)
+ add_quad(i1,i2,i3,i4);
+ add_quad(i4,i3,i7,i8);
+ add_quad(i8,i7,i6,i5);
+ add_quad(i5,i6,i2,i1);
+ add_quad(i2,i6,i7,i3);
+ add_quad(i1,i4,i8,i5);
+
+ gl_update();
}
Vec3 MeshQuad::normal_of(const Vec3& A, const Vec3& B, const Vec3& C)
{
- // Attention a l'ordre des points !
- // le produit vectoriel n'est pas commutatif U ^ V = - V ^ U
- // ne pas oublier de normaliser le resultat.
+ // Attention a l'ordre des points !
+ // le produit vectoriel n'est pas commutatif U ^ V = - V ^ U
+ // ne pas oublier de normaliser le resultat.
Vec3 AB = Vec3(B[0]-A[0],B[1]-A[1],B[2]-A[2]) ;
Vec3 BC = Vec3(C[0]-B[0],C[1]-B[1],C[2]-B[2]) ;
@@ -166,96 +157,157 @@ float MeshQuad::calcul_aire(Vec3 p1,Vec3 p2,Vec3 p3,Vec3 p4)
bool MeshQuad::is_points_in_quad(const Vec3& P, const Vec3& A, const Vec3& B, const Vec3& C, const Vec3& D)
{
- // On sait que P est dans le plan du quad.
+ // On sait que P est dans le plan du quad.
+
+ // P est-il au dessus des 4 plans contenant chacun la normale au quad et une arete AB/BC/CD/DA ?
+ // si oui il est dans le quad
- // P est-il au dessus des 4 plans contenant chacun la normale au quad et une arete AB/BC/CD/DA ?
- // si oui il est dans le quad
+ Vec3 n1 = glm::cross(B-A,C-B) ;
+ Vec3 n2 = glm::cross(C-B,D-C) ;
+ Vec3 n3 = glm::cross(D-C,A-D) ;
+ Vec3 n4 = glm::cross(A-D,B-A) ;
+
+ float som1 = P.x*n1.x + P.y*n1.y + P.z*n1.z ; //dot
+ float som2 = P.x*n2.x + P.y*n2.y + P.z*n2.z ;
+ float som3 = P.x*n3.x + P.y*n3.y + P.z*n3.z ;
+ float som4 = P.x*n4.x + P.y*n4.y + P.z*n4.z ;
+
+ return som1 > 0 && som2 >0 && som3 > 0 && som4 > 0 ;
- return true;
}
bool MeshQuad::intersect_ray_quad(const Vec3& P, const Vec3& Dir, int q, Vec3& inter)
{
- // recuperation des indices de points
- // recuperation des points
+ // recuperation des indices de points
+ // recuperation des points
+ int i1,i2,i3,i4 ;
+ Vec3 p1,p2,p3,p4 ;
- // calcul de l'equation du plan (N+d)
+ i1 = m_quad_indices.at(q) ;
+ i2 = m_quad_indices.at(q+1) ;
+ i3 = m_quad_indices.at(q+2) ;
+ i4 = m_quad_indices.at(q+3) ;
- // calcul de l'intersection rayon plan
- // I = P + alpha*Dir est dans le plan => calcul de alpha
+ p1 = m_points.at(i1) ;
+ p2 = m_points.at(i2) ;
+ p3 = m_points.at(i3) ;
+ p4 = m_points.at(i4) ;
- // alpha => calcul de I
- // I dans le quad ?
+ // calcul de l'equation du plan (N+d)
- return false;
-}
+ Vec3 N = glm::cross(p2-p1,p3-p1) ;
+ float d = -N.x*p4.x - N.y*p4.y - N.z*p4.z ;
+ Vec3 D ;
+ // calcul de l'intersection rayon plan
+ // I = P + alpha*Dir est dans le plan => calcul de alpha
+
+ float alpha = (d - glm::dot(N, P)) / glm::dot(P,Dir);
+ // alpha => calcul de I
+
+ inter = P + alpha * Dir ;
+ // I dans le quad ?
+ return is_points_in_quad(inter,p1,p2,p3,p4) ;
+ }
int MeshQuad::intersected_closest(const Vec3& P, const Vec3& Dir)
{
- // on parcours tous les quads
- // on teste si il y a intersection avec le rayon
- // on garde le plus proche (de P)
+ // on parcours tous les quads
+ // on teste si il y a intersection avec le rayon
+ // on garde le plus proche (de P)
- int inter = -1;
+ int i,inter = -1 ;
+ float min = MAX ;
+ Vec3 inters = Vec3() ;
- return inter;
+ for (i = 0 ; i < m_quad_indices.size()/4 ; i+=4)
+ {
+ if(intersect_ray_quad(P,Dir,i,inters))
+ {
+ if(glm::length(P-inters) < min)
+ {
+ inter = i ;
+ min = glm::length(P-inters) ;
+ }
+ }
+ }
+
+ return inter;
}
Mat4 MeshQuad::local_frame(int q)
{
- // Repere locale = Matrice de transfo avec
- // les trois premieres colones: X,Y,Z locaux
- // la derniere colonne l'origine du repere
+ // Repere locale = Matrice de transfo avec
+ // les trois premieres colones: X,Y,Z locaux
+ // la derniere colonne l'origine du repere
+
+ // ici Z = N et X = AB
+ // Origine le centre de la face
+ // longueur des axes : [AB]/2
+
+ // recuperation des indices de points
+ // recuperation des points
+
+ int i1,i2,i3,i4 ;
+ Vec3 A,B,C,D ;
- // ici Z = N et X = AB
- // Origine le centre de la face
- // longueur des axes : [AB]/2
+ i1 = m_quad_indices.at(q) ;
+ i2 = m_quad_indices.at(q+1) ;
+ i3 = m_quad_indices.at(q+2) ;
+ i4 = m_quad_indices.at(q+3) ;
- // recuperation des indices de points
- // recuperation des points
+ A = m_points.at(i1) ;
+ B = m_points.at(i2) ;
+ C = m_points.at(i3) ;
+ D = m_points.at(i4) ;
- // calcul de Z:N / X:AB -> Y
+ // calcul de Z:N / X:AB -> Y
- // calcul du centre
+ Vec3 Z = glm::cross(B-A,C-A) ;
+ Vec3 X = B - A ;
+ Vec3 Y = Z / X ;
- // calcul de la taille
+ // calcul du centre
+ C = normal_of(X,Y,Z) ;
+ // calcul de la taille
- // calcul de la matrice
+ float t = glm::length(B-A) ;
+ // calcul de la matrice
- return Mat4();
+ Mat4 transfo = Mat4(Vec4(X,t),Vec4(Y,t),Vec4(Z,t),Vec4(C,t)) ;
+ return transfo;
}
void MeshQuad::extrude_quad(int q)
{
- // recuperation des indices de points
+ // recuperation des indices de points
- // recuperation des points
+ // recuperation des points
- // calcul de la normale
+ // calcul de la normale
- // calcul de la hauteur
+ // calcul de la hauteur
- // calcul et ajout des 4 nouveaux points
+ // calcul et ajout des 4 nouveaux points
- // on remplace le quad initial par le quad du dessu
+ // on remplace le quad initial par le quad du dessu
- // on ajoute les 4 quads des cotes
+ // on ajoute les 4 quads des cotes
gl_update();
}
void MeshQuad::transfo_quad(int q, const glm::mat4& tr)
{
- // recuperation des indices de points
- // recuperation des (references de) points
+ // recuperation des indices de points
+ // recuperation des (references de) points
- // generation de la matrice de transfo globale:
- // indice utilisation de glm::inverse() et de local_frame
+ // generation de la matrice de transfo globale:
+ // indice utilisation de glm::inverse() et de local_frame
- // Application au 4 points du quad
+ // Application au 4 points du quad
}
void MeshQuad::decale_quad(int q, float d)
@@ -278,99 +330,99 @@ void MeshQuad::tourne_quad(int q, float a)
MeshQuad::MeshQuad():
- m_nb_ind_edges(0)
+ m_nb_ind_edges(0)
{}
void MeshQuad::gl_init()
{
- m_shader_flat = new ShaderProgramFlat();
- m_shader_color = new ShaderProgramColor();
-
- //VBO
- glGenBuffers(1, &m_vbo);
-
- //VAO
- glGenVertexArrays(1, &m_vao);
- glBindVertexArray(m_vao);
- glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, m_vbo);
- glEnableVertexAttribArray(m_shader_flat->idOfVertexAttribute);
- glVertexAttribPointer(m_shader_flat->idOfVertexAttribute, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);
- glBindVertexArray(0);
-
- glGenVertexArrays(1, &m_vao2);
- glBindVertexArray(m_vao2);
- glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, m_vbo);
- glEnableVertexAttribArray(m_shader_color->idOfVertexAttribute);
- glVertexAttribPointer(m_shader_color->idOfVertexAttribute, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);
- glBindVertexArray(0);
-
- //EBO indices
- glGenBuffers(1, &m_ebo);
- glGenBuffers(1, &m_ebo2);
+ m_shader_flat = new ShaderProgramFlat();
+ m_shader_color = new ShaderProgramColor();
+
+ //VBO
+ glGenBuffers(1, &m_vbo);
+
+ //VAO
+ glGenVertexArrays(1, &m_vao);
+ glBindVertexArray(m_vao);
+ glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, m_vbo);
+ glEnableVertexAttribArray(m_shader_flat->idOfVertexAttribute);
+ glVertexAttribPointer(m_shader_flat->idOfVertexAttribute, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);
+ glBindVertexArray(0);
+
+ glGenVertexArrays(1, &m_vao2);
+ glBindVertexArray(m_vao2);
+ glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, m_vbo);
+ glEnableVertexAttribArray(m_shader_color->idOfVertexAttribute);
+ glVertexAttribPointer(m_shader_color->idOfVertexAttribute, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);
+ glBindVertexArray(0);
+
+ //EBO indices
+ glGenBuffers(1, &m_ebo);
+ glGenBuffers(1, &m_ebo2);
}
void MeshQuad::gl_update()
{
- //VBO
- glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, m_vbo);
- glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, 3 * m_points.size() * sizeof(GLfloat), &(m_points[0][0]), GL_STATIC_DRAW);
- glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
-
- std::vector<int> tri_indices;
- convert_quads_to_tris(m_quad_indices,tri_indices);
-
- //EBO indices
- glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, m_ebo);
- glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER,tri_indices.size() * sizeof(int), &(tri_indices[0]), GL_STATIC_DRAW);
- glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, 0);
-
- std::vector<int> edge_indices;
- convert_quads_to_edges(m_quad_indices,edge_indices);
- m_nb_ind_edges = edge_indices.size();
-
- glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, m_ebo2);
- glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER,m_nb_ind_edges * sizeof(int), &(edge_indices[0]), GL_STATIC_DRAW);
- glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, 0);
+ //VBO
+ glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, m_vbo);
+ glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, 3 * m_points.size() * sizeof(GLfloat), &(m_points[0][0]), GL_STATIC_DRAW);
+ glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
+
+ std::vector<int> tri_indices;
+ convert_quads_to_tris(m_quad_indices,tri_indices);
+
+ //EBO indices
+ glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, m_ebo);
+ glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER,tri_indices.size() * sizeof(int), &(tri_indices[0]), GL_STATIC_DRAW);
+ glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, 0);
+
+ std::vector<int> edge_indices;
+ convert_quads_to_edges(m_quad_indices,edge_indices);
+ m_nb_ind_edges = edge_indices.size();
+
+ glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, m_ebo2);
+ glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER,m_nb_ind_edges * sizeof(int), &(edge_indices[0]), GL_STATIC_DRAW);
+ glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, 0);
}
void MeshQuad::set_matrices(const Mat4& view, const Mat4& projection)
{
- viewMatrix = view;
- projectionMatrix = projection;
+ viewMatrix = view;
+ projectionMatrix = projection;
}
void MeshQuad::draw(const Vec3& color)
{
- glEnable(GL_CULL_FACE);
- glEnable(GL_POLYGON_OFFSET_FILL);
- glPolygonOffset(1.0f, 1.0f);
-
- m_shader_flat->startUseProgram();
- m_shader_flat->sendViewMatrix(viewMatrix);
- m_shader_flat->sendProjectionMatrix(projectionMatrix);
- glUniform3fv(m_shader_flat->idOfColorUniform, 1, glm::value_ptr(color));
- glBindVertexArray(m_vao);
- glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER,m_ebo);
- glDrawElements(GL_TRIANGLES, 3*m_quad_indices.size()/2,GL_UNSIGNED_INT,0);
- glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER,0);
- glBindVertexArray(0);
- m_shader_flat->stopUseProgram();
-
- glDisable(GL_POLYGON_OFFSET_FILL);
-
- m_shader_color->startUseProgram();
- m_shader_color->sendViewMatrix(viewMatrix);
- m_shader_color->sendProjectionMatrix(projectionMatrix);
- glUniform3f(m_shader_color->idOfColorUniform, 0.0f,0.0f,0.0f);
- glBindVertexArray(m_vao2);
- glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER,m_ebo2);
- glDrawElements(GL_LINES, m_nb_ind_edges,GL_UNSIGNED_INT,0);
- glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER,0);
- glBindVertexArray(0);
- m_shader_color->stopUseProgram();
- glDisable(GL_CULL_FACE);
+ glEnable(GL_CULL_FACE);
+ glEnable(GL_POLYGON_OFFSET_FILL);
+ glPolygonOffset(1.0f, 1.0f);
+
+ m_shader_flat->startUseProgram();
+ m_shader_flat->sendViewMatrix(viewMatrix);
+ m_shader_flat->sendProjectionMatrix(projectionMatrix);
+ glUniform3fv(m_shader_flat->idOfColorUniform, 1, glm::value_ptr(color));
+ glBindVertexArray(m_vao);
+ glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER,m_ebo);
+ glDrawElements(GL_TRIANGLES, 3*m_quad_indices.size()/2,GL_UNSIGNED_INT,0);
+ glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER,0);
+ glBindVertexArray(0);
+ m_shader_flat->stopUseProgram();
+
+ glDisable(GL_POLYGON_OFFSET_FILL);
+
+ m_shader_color->startUseProgram();
+ m_shader_color->sendViewMatrix(viewMatrix);
+ m_shader_color->sendProjectionMatrix(projectionMatrix);
+ glUniform3f(m_shader_color->idOfColorUniform, 0.0f,0.0f,0.0f);
+ glBindVertexArray(m_vao2);
+ glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER,m_ebo2);
+ glDrawElements(GL_LINES, m_nb_ind_edges,GL_UNSIGNED_INT,0);
+ glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER,0);
+ glBindVertexArray(0);
+ m_shader_color->stopUseProgram();
+ glDisable(GL_CULL_FACE);
}
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