GeometricUtilities.h

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/*---------------------------------------------------------------------------*/
/* GeometricUtilities.h                                        (C) 2000-2018 */
/*                                                                           */
/* Fonctions utilitaires sur la géométrie.                                   */
/*---------------------------------------------------------------------------*/
#ifndef ARCANE_GEOMETRICUTILITIES_H
#define ARCANE_GEOMETRICUTILITIES_H
/*---------------------------------------------------------------------------*/
/*---------------------------------------------------------------------------*/
 
#include "arcane/utils/Real3.h"
#include "arcane/utils/Real3x3.h"
 
/*---------------------------------------------------------------------------*/
/*---------------------------------------------------------------------------*/
 
ARCANE_BEGIN_NAMESPACE
 
/*---------------------------------------------------------------------------*/
/*---------------------------------------------------------------------------*/
 
class IMesh;
 
/*---------------------------------------------------------------------------*/
/*---------------------------------------------------------------------------*/
/*!
 * \brief Fonctions utilitaires sur la géométrie
 */
namespace GeometricUtilities
{
  /*!
   * \internal
   * \brief Classe permettant de mapper les coordonnées cartésiennes en 
   * coordonnées barycentriques.
   *
   * Les coordonnées barycentriques sont comprises entre -1.0 et 1.0.
   *
   */
  class ARCANE_CORE_EXPORT QuadMapping
  {
   public:
    QuadMapping() : m_precision(1.0e-14)
    {
    }
   public:
    Real3 m_pos[4];
    Real m_precision;
 
    //! Calcule les coordonnées cartésiennes à partir des coordonnées iso-barycentriques
    Real3 evaluatePosition(Real3 iso) const
    {
      Real u = iso.x;
      Real v = iso.y;
 
      Real x0 =  (1.0-u) * (1.0-v);
      Real x1 =  (1.0+u) * (1.0-v);
      Real x2 =  (1.0+u) * (1.0+v);
      Real x3 =  (1.0-u) * (1.0+v);
      
      return 0.25 * (m_pos[0] * x0 + m_pos[1] * x1 + m_pos[2] * x2 + m_pos[3] * x3);
    }
    Real3x3 evaluateGradient(Real3 iso) const
    {
      Real u = iso.x;
      Real v = iso.y;
 
      Real t1 = 0.25 * ( v - 1.0);
      Real t2 = 0.25 * ( v + 1.0);
      Real t3 = 0.25 * ( u - 1.0);
      Real t4 = 0.25 * (-u - 1.0);
      
      return Real3x3(m_pos[0]*t1 - m_pos[1]*t1 + m_pos[2]*t2 - m_pos[3]*t2,
                     m_pos[0]*t3 + m_pos[1]*t4 - m_pos[2]*t4 - m_pos[3]*t3,
                     Real3::null());
    }
    Real computeInverseJacobian(Real3 uvw,Real3x3& matrix);
    bool cartesianToIso(Real3 point,Real3& uvw,ITraceMng* tm);
    bool cartesianToIso2(Real3 point,Real3& uvw,ITraceMng* tm);
    Real3 normal();
  private:
    Real3 _normal();
  };
 
  /*!
   * \internal
   * \brief Informations sur la projection d'un point sur un segment
   * ou un triangle.
   */
  class ARCANE_CORE_EXPORT ProjectionInfo
  {
  public:
    ProjectionInfo(Real distance,int region,Real alpha,Real beta,Real3 aprojection)
      : m_distance(distance), m_region(region), m_alpha(alpha)
      , m_beta(beta), m_projection(aprojection) {}
    ProjectionInfo()
    : m_distance(FloatInfo<Real>::maxValue()), m_region(-1)
      , m_alpha(-1.0), m_beta(-1.0) {}
  public:
    //! Distance du point à sa projection
    Real m_distance;
    //! Région dans laquelle se situe la projection (0 si intérieur au segment ou au triangle)    
    int m_region;
    //! Coordonnées barycentrique x de la projection
    Real m_alpha;
    //! Coordonnées barycentrique y de la projection
    Real m_beta;
    //! Position de la projection
    Real3 m_projection;
 
  public:
    //! Projection du point \a point au triangle défini  par \a v1, \a v2 et \a v3.
    static ProjectionInfo projection(Real3 v1,Real3 v2,Real3 v3,Real3 point);
 
    //! Projection du point \a point au segment défini  par \a v1, \a v2.
    static ProjectionInfo projection(Real3 v1,Real3 v2,Real3 point);
 
    /*! \brief Indique si un la projection du point \a point est à l'intérieur du triangle défini
     * par \a v1, \a v2 et \a v3.
     */
    static bool isInside(Real3 v1,Real3 v2,Real3 v3,Real3 point);
    /*! \brief Indique si un la projection du point \a point est à l'intérieur du segment défini
     * par \a v1 et \a v2.
     */
    static bool isInside(Real3 v1,Real3 v2,Real3 point);
  };
}
 
/*---------------------------------------------------------------------------*/
/*---------------------------------------------------------------------------*/
 
ARCANE_END_NAMESPACE
 
/*---------------------------------------------------------------------------*/
/*---------------------------------------------------------------------------*/
 
#endif