dust3d/third_party/libigl/include/igl/internal_angles.cpp

132 lines
7.1 KiB
C++

// This file is part of libigl, a simple c++ geometry processing library.
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// Copyright (C) 2015 Alec Jacobson <alecjacobson@gmail.com>
// Copyright (C) 2015 Daniele Panozzo <daniele.panozzo@gmail.com>
//
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// v. 2.0. If a copy of the MPL was not distributed with this file, You can
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#include "internal_angles.h"
#include "squared_edge_lengths.h"
#include "parallel_for.h"
#include "get_seconds.h"
template <typename DerivedV, typename DerivedF, typename DerivedK>
IGL_INLINE void igl::internal_angles(
const Eigen::MatrixBase<DerivedV>& V,
const Eigen::MatrixBase<DerivedF>& F,
Eigen::PlainObjectBase<DerivedK> & K)
{
using namespace Eigen;
using namespace std;
typedef typename DerivedV::Scalar Scalar;
if(F.cols() == 3)
{
// Edge lengths
Matrix<
Scalar,
DerivedF::RowsAtCompileTime,
DerivedF::ColsAtCompileTime> L_sq;
igl::squared_edge_lengths(V,F,L_sq);
assert(F.cols() == 3 && "F should contain triangles");
igl::internal_angles_using_squared_edge_lengths(L_sq,K);
}else
{
assert(V.cols() == 3 && "If F contains non-triangle facets, V must be 3D");
K.resizeLike(F);
auto corner = [](
const typename DerivedV::ConstRowXpr & x,
const typename DerivedV::ConstRowXpr & y,
const typename DerivedV::ConstRowXpr & z)
{
typedef Eigen::Matrix<Scalar,1,3> RowVector3S;
RowVector3S v1 = (x-y).normalized();
RowVector3S v2 = (z-y).normalized();
// http://stackoverflow.com/questions/10133957/signed-angle-between-two-vectors-without-a-reference-plane
Scalar s = v1.cross(v2).norm();
Scalar c = v1.dot(v2);
return atan2(s, c);
};
for(unsigned i=0; i<F.rows(); ++i)
{
for(unsigned j=0; j<F.cols(); ++j)
{
K(i,j) = corner(
V.row(F(i,int(j-1+F.cols())%F.cols())),
V.row(F(i,j)),
V.row(F(i,(j+1+F.cols())%F.cols()))
);
}
}
}
}
template <typename DerivedL, typename DerivedK>
IGL_INLINE void igl::internal_angles_using_squared_edge_lengths(
const Eigen::MatrixBase<DerivedL>& L_sq,
Eigen::PlainObjectBase<DerivedK> & K)
{
typedef typename DerivedL::Index Index;
assert(L_sq.cols() == 3 && "Edge-lengths should come from triangles");
const Index m = L_sq.rows();
K.resize(m,3);
parallel_for(
m,
[&L_sq,&K](const Index f)
{
for(size_t d = 0;d<3;d++)
{
const auto & s1 = L_sq(f,d);
const auto & s2 = L_sq(f,(d+1)%3);
const auto & s3 = L_sq(f,(d+2)%3);
K(f,d) = acos((s3 + s2 - s1)/(2.*sqrt(s3*s2)));
}
},
1000l);
}
template <typename DerivedL, typename DerivedK>
IGL_INLINE void igl::internal_angles_using_edge_lengths(
const Eigen::MatrixBase<DerivedL>& L,
Eigen::PlainObjectBase<DerivedK> & K)
{
// Note:
// Usage of internal_angles_using_squared_edge_lengths() is preferred to internal_angles_using_squared_edge_lengths()
// This function is deprecated and probably will be removed in future versions
typedef typename DerivedL::Index Index;
assert(L.cols() == 3 && "Edge-lengths should come from triangles");
const Index m = L.rows();
K.resize(m,3);
parallel_for(
m,
[&L,&K](const Index f)
{
for(size_t d = 0;d<3;d++)
{
const auto & s1 = L(f,d);
const auto & s2 = L(f,(d+1)%3);
const auto & s3 = L(f,(d+2)%3);
K(f,d) = acos((s3*s3 + s2*s2 - s1*s1)/(2.*s3*s2));
}
},
1000l);
}
#ifdef IGL_STATIC_LIBRARY
// Explicit template instantiation
// generated by autoexplicit.sh
template void igl::internal_angles<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3>, Eigen::Matrix<int, -1, 3, 0, -1, 3>, Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3> >(Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<int, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3> >&);
// generated by autoexplicit.sh
template void igl::internal_angles<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 1, -1, 3>, Eigen::Matrix<int, -1, 3, 1, -1, 3>, Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3> >(Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 1, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<int, -1, 3, 1, -1, 3> > const&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3> >&);
// generated by autoexplicit.sh
template void igl::internal_angles<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 1, -1, 3>, Eigen::Matrix<unsigned int, -1, 3, 1, -1, 3>, Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3> >(Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 1, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<unsigned int, -1, 3, 1, -1, 3> > const&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3> >&);
template void igl::internal_angles<Eigen::Matrix<double, -1, -1, 0, -1, -1>, Eigen::Matrix<int, -1, -1, 0, -1, -1>, Eigen::Matrix<double, -1, -1, 0, -1, -1> >(Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, -1, 0, -1, -1> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<int, -1, -1, 0, -1, -1> > const&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<double, -1, -1, 0, -1, -1> >&);
template void igl::internal_angles<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 1, -1, 3>, Eigen::Matrix<unsigned int, -1, -1, 1, -1, -1>, Eigen::Matrix<double, -1, -1, 0, -1, -1> >(Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 1, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<unsigned int, -1, -1, 1, -1, -1> > const&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<double, -1, -1, 0, -1, -1> >&);
template void igl::internal_angles<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3>, Eigen::Matrix<int, -1, 3, 0, -1, 3>, Eigen::Matrix<double, -1, -1, 0, -1, -1> >(Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<int, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<double, -1, -1, 0, -1, -1> >&);
template void igl::internal_angles<Eigen::Matrix<double, -1, -1, 0, -1, -1>, Eigen::Matrix<int, -1, -1, 0, -1, -1>, Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> >(Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, -1, 0, -1, -1> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<int, -1, -1, 0, -1, -1> > const&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> >&);
template void igl::internal_angles<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3>, Eigen::Matrix<int, -1, 3, 0, -1, 3>, Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> >(Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<int, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> >&);
template void igl::internal_angles<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 1, -1, 3>, Eigen::Matrix<int, -1, 3, 1, -1, 3>, Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> >(Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 1, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<int, -1, 3, 1, -1, 3> > const&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> >&);
template void igl::internal_angles_using_squared_edge_lengths<Eigen::Matrix<double, -1, -1, 0, -1, -1>, Eigen::Matrix<double, -1, -1, 0, -1, -1> >(Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, -1, 0, -1, -1> > const&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<double, -1, -1, 0, -1, -1> >&);
#endif