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C++
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C++
// This file is part of libigl, a simple c++ geometry processing library.
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//
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// Copyright (C) 2014 Alec Jacobson <alecjacobson@gmail.com>
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//
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// This Source Code Form is subject to the terms of the Mozilla Public License
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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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// obtain one at http://mozilla.org/MPL/2.0/.
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#include "pseudonormal_test.h"
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#include "barycentric_coordinates.h"
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#include "doublearea.h"
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#include "project_to_line_segment.h"
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#include <cassert>
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template <
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typename DerivedV,
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typename DerivedF,
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typename DerivedFN,
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typename DerivedVN,
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typename DerivedEN,
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typename DerivedEMAP,
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typename Derivedq,
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typename Derivedc,
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typename Scalar,
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typename Derivedn>
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IGL_INLINE void igl::pseudonormal_test(
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const Eigen::MatrixBase<DerivedV> & V,
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const Eigen::MatrixBase<DerivedF> & F,
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const Eigen::MatrixBase<DerivedFN> & FN,
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const Eigen::MatrixBase<DerivedVN> & VN,
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const Eigen::MatrixBase<DerivedEN> & EN,
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const Eigen::MatrixBase<DerivedEMAP> & EMAP,
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|
const Eigen::MatrixBase<Derivedq> & q,
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const int f,
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Eigen::PlainObjectBase<Derivedc> & c,
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Scalar & s,
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Eigen::PlainObjectBase<Derivedn> & n)
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{
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using namespace Eigen;
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const auto & qc = q-c;
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typedef Eigen::Matrix<Scalar,1,3> RowVector3S;
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RowVector3S b;
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// Using barycentric coorindates to determine whether close to a vertex/edge
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// seems prone to error when dealing with nearly degenerate triangles: Even
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// the barycenter (1/3,1/3,1/3) can be made arbitrarily close to an
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// edge/vertex
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//
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const RowVector3S A = V.row(F(f,0));
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const RowVector3S B = V.row(F(f,1));
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const RowVector3S C = V.row(F(f,2));
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const double area = [&A,&B,&C]()
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{
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Matrix<double,1,1> area;
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doublearea(A,B,C,area);
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return area(0);
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}();
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// These were chosen arbitrarily. In a floating point scenario, I'm not sure
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// the best way to determine if c is on a vertex/edge or in the middle of the
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// face: specifically, I'm worrying about degenerate triangles where
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// barycentric coordinates are error-prone.
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const double MIN_DOUBLE_AREA = 1e-4;
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const double epsilon = 1e-12;
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if(area>MIN_DOUBLE_AREA)
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{
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barycentric_coordinates( c,A,B,C,b);
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// Determine which normal to use
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const int type = (b.array()<=epsilon).template cast<int>().sum();
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switch(type)
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{
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|
case 2:
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|
// Find vertex
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for(int x = 0;x<3;x++)
|
|
{
|
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if(b(x)>epsilon)
|
|
{
|
|
n = VN.row(F(f,x));
|
|
break;
|
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}
|
|
}
|
|
break;
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case 1:
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|
// Find edge
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|
for(int x = 0;x<3;x++)
|
|
{
|
|
if(b(x)<=epsilon)
|
|
{
|
|
n = EN.row(EMAP(F.rows()*x+f));
|
|
break;
|
|
}
|
|
}
|
|
break;
|
|
default:
|
|
assert(false && "all barycentric coords zero.");
|
|
case 0:
|
|
n = FN.row(f);
|
|
break;
|
|
}
|
|
}else
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{
|
|
// Check each vertex
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bool found = false;
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for(int v = 0;v<3 && !found;v++)
|
|
{
|
|
if( (c-V.row(F(f,v))).norm() < epsilon)
|
|
{
|
|
found = true;
|
|
n = VN.row(F(f,v));
|
|
}
|
|
}
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|
// Check each edge
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for(int e = 0;e<3 && !found;e++)
|
|
{
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const RowVector3S s = V.row(F(f,(e+1)%3));
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const RowVector3S d = V.row(F(f,(e+2)%3));
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|
Matrix<double,1,1> sqr_d_j_x(1,1);
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|
Matrix<double,1,1> t(1,1);
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project_to_line_segment(c,s,d,t,sqr_d_j_x);
|
|
if(sqrt(sqr_d_j_x(0)) < epsilon)
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|
{
|
|
n = EN.row(EMAP(F.rows()*e+f));
|
|
found = true;
|
|
}
|
|
}
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// Finally just use face
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if(!found)
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{
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n = FN.row(f);
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}
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|
}
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|
s = (qc.dot(n) >= 0 ? 1. : -1.);
|
|
}
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template <
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typename DerivedV,
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typename DerivedF,
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|
typename DerivedEN,
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|
typename DerivedVN,
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|
typename Derivedq,
|
|
typename Derivedc,
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|
typename Scalar,
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|
typename Derivedn>
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|
IGL_INLINE void igl::pseudonormal_test(
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|
const Eigen::MatrixBase<DerivedV> & V,
|
|
const Eigen::MatrixBase<DerivedF> & E,
|
|
const Eigen::MatrixBase<DerivedEN> & EN,
|
|
const Eigen::MatrixBase<DerivedVN> & VN,
|
|
const Eigen::MatrixBase<Derivedq> & q,
|
|
const int e,
|
|
Eigen::PlainObjectBase<Derivedc> & c,
|
|
Scalar & s,
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|
Eigen::PlainObjectBase<Derivedn> & n)
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|
{
|
|
using namespace Eigen;
|
|
const auto & qc = q-c;
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|
const double len = (V.row(E(e,1))-V.row(E(e,0))).norm();
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|
// barycentric coordinates
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|
// this .head() nonsense is for "ridiculus" templates instantiations that AABB
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|
// needs to compile
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|
Eigen::Matrix<Scalar,1,2>
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|
b((c-V.row(E(e,1))).norm()/len,(c-V.row(E(e,0))).norm()/len);
|
|
//b((c-V.row(E(e,1)).head(c.size())).norm()/len,(c-V.row(E(e,0)).head(c.size())).norm()/len);
|
|
// Determine which normal to use
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const double epsilon = 1e-12;
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|
const int type = (b.array()<=epsilon).template cast<int>().sum();
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|
switch(type)
|
|
{
|
|
case 1:
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|
// Find vertex
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for(int x = 0;x<2;x++)
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|
{
|
|
if(b(x)>epsilon)
|
|
{
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|
n = VN.row(E(e,x)).head(2);
|
|
break;
|
|
}
|
|
}
|
|
break;
|
|
default:
|
|
assert(false && "all barycentric coords zero.");
|
|
case 0:
|
|
n = EN.row(e).head(2);
|
|
break;
|
|
}
|
|
s = (qc.dot(n) >= 0 ? 1. : -1.);
|
|
}
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// This is a bullshit template because AABB annoyingly needs templates for bad
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// combinations of 3D V with DIM=2 AABB
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//
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// _Define_ as a no-op rather than monkeying around with the proper code above
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namespace igl
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{
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template <> IGL_INLINE void pseudonormal_test(Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 1, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<int, -1, 3, 1, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, 1, 2, 1, 1, 2> > const&, int, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<float, 1, 2, 1, 1, 2> >&, float&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<float, 1, 2, 1, 1, 2> >&){assert(false);};
|
|
template <> IGL_INLINE void pseudonormal_test(Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 1, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<int, -1, 2, 0, -1, 2> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, 1, 2, 1, 1, 2> > const&, int, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<float, 1, 2, 1, 1, 2> >&, float&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<float, 1, 2, 1, 1, 2> >&){assert(false);};
|
|
template <> IGL_INLINE void pseudonormal_test(Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 1, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<int, -1, 3, 1, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, 1, 2, 1, 1, 2> > const&, int, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<double, 1, 2, 1, 1, 2> >&, double&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<double, 1, 2, 1, 1, 2> >&){assert(false);};
|
|
template <> IGL_INLINE void pseudonormal_test(Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 1, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<int, -1, 2, 0, -1, 2> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, 1, 2, 1, 1, 2> > const&, int, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<double, 1, 2, 1, 1, 2> >&, double&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<double, 1, 2, 1, 1, 2> >&){assert(false);};
|
|
template <> IGL_INLINE void pseudonormal_test(Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<int, -1, 2, 0, -1, 2> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, 1, 2, 1, 1, 2> > const&, int, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<float, 1, 2, 1, 1, 2> >&, float&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<float, 1, 2, 1, 1, 2> >&) {assert(false);};
|
|
}
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#ifdef IGL_STATIC_LIBRARY
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// Explicit template instantiation
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// generated by autoexplicit.sh
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template void igl::pseudonormal_test<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::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3>, Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3>, Eigen::Matrix<int, -1, 1, 0, -1, 1>, Eigen::Matrix<double, 1, 3, 1, 1, 3>, Eigen::Matrix<double, 1, 3, 1, 1, 3>, double, Eigen::Matrix<double, 1, 3, 1, 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::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<int, -1, 1, 0, -1, 1> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, 1, 3, 1, 1, 3> > const&, int, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<double, 1, 3, 1, 1, 3> >&, double&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<double, 1, 3, 1, 1, 3> >&);
|
|
// generated by autoexplicit.sh
|
|
template void igl::pseudonormal_test<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::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3>, Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3>, Eigen::Matrix<int, -1, 1, 0, -1, 1>, Eigen::Matrix<float, 1, 3, 1, 1, 3>, Eigen::Matrix<float, 1, 3, 1, 1, 3>, float, Eigen::Matrix<float, 1, 3, 1, 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::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<int, -1, 1, 0, -1, 1> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, 1, 3, 1, 1, 3> > const&, int, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<float, 1, 3, 1, 1, 3> >&, float&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<float, 1, 3, 1, 1, 3> >&);
|
|
// generated by autoexplicit.sh
|
|
// generated by autoexplicit.sh
|
|
// generated by autoexplicit.sh
|
|
// generated by autoexplicit.sh
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|
template void igl::pseudonormal_test<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::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3>, Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3>, Eigen::Matrix<int, -1, 1, 0, -1, 1>, Eigen::Matrix<float, 1, 3, 1, 1, 3>, Eigen::Matrix<float, 1, -1, 1, 1, -1>, float, Eigen::Matrix<float, 1, 3, 1, 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::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<int, -1, 1, 0, -1, 1> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, 1, 3, 1, 1, 3> > const&, int, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<float, 1, -1, 1, 1, -1> >&, float&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<float, 1, 3, 1, 1, 3> >&);
|
|
// generated by autoexplicit.sh
|
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template void igl::pseudonormal_test<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 1, -1, 3>, Eigen::Matrix<int, -1, 2, 0, -1, 2>, Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3>, Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3>, Eigen::Matrix<float, 1, 2, 1, 1, 2>, Eigen::Matrix<float, 1, -1, 1, 1, -1>, float, Eigen::Matrix<float, 1, 2, 1, 1, 2> >(Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 1, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<int, -1, 2, 0, -1, 2> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<float, 1, 2, 1, 1, 2> > const&, int, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<float, 1, -1, 1, 1, -1> >&, float&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<float, 1, 2, 1, 1, 2> >&);
|
|
template void igl::pseudonormal_test<Eigen::Matrix<double, -1, -1, 0, -1, -1>, Eigen::Matrix<int, -1, 2, 0, -1, 2>, Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3>, Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3>, Eigen::Matrix<double, 1, 2, 1, 1, 2>, Eigen::Matrix<double, 1, 2, 1, 1, 2>, double, Eigen::Matrix<double, 1, 2, 1, 1, 2> >(Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, -1, 0, -1, -1> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<int, -1, 2, 0, -1, 2> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, 1, 2, 1, 1, 2> > const&, int, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<double, 1, 2, 1, 1, 2> >&, double&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<double, 1, 2, 1, 1, 2> >&);
|
|
// generated by autoexplicit.sh
|
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template void igl::pseudonormal_test<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::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3>, Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3>, Eigen::Matrix<int, -1, 1, 0, -1, 1>, Eigen::Matrix<double, 1, 3, 1, 1, 3>, Eigen::Matrix<double, 1, -1, 1, 1, -1>, double, Eigen::Matrix<double, 1, 3, 1, 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::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<int, -1, 1, 0, -1, 1> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, 1, 3, 1, 1, 3> > const&, int, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<double, 1, -1, 1, 1, -1> >&, double&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<double, 1, 3, 1, 1, 3> >&);
|
|
// generated by autoexplicit.sh
|
|
template void igl::pseudonormal_test<Eigen::Matrix<double, -1, -1, 0, -1, -1>, Eigen::Matrix<int, -1, 2, 0, -1, 2>, Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3>, Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3>, Eigen::Matrix<double, 1, 2, 1, 1, 2>, Eigen::Matrix<double, 1, -1, 1, 1, -1>, double, Eigen::Matrix<double, 1, 2, 1, 1, 2> >(Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, -1, 0, -1, -1> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<int, -1, 2, 0, -1, 2> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, 1, 2, 1, 1, 2> > const&, int, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<double, 1, -1, 1, 1, -1> >&, double&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<double, 1, 2, 1, 1, 2> >&);
|
|
// generated by autoexplicit.sh
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|
template void igl::pseudonormal_test<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::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3>, Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3>, Eigen::Matrix<int, -1, 1, 0, -1, 1>, Eigen::Block<Eigen::Matrix<double, -1, -1, 0, -1, -1>, 1, -1, false>, Eigen::Matrix<double, 1, 3, 1, 1, 3>, double, Eigen::Matrix<double, 1, 3, 1, 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::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<double, -1, 3, 0, -1, 3> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Matrix<int, -1, 1, 0, -1, 1> > const&, Eigen::MatrixBase<Eigen::Block<Eigen::Matrix<double, -1, -1, 0, -1, -1>, 1, -1, false> > const&, int, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<double, 1, 3, 1, 1, 3> >&, double&, Eigen::PlainObjectBase<Eigen::Matrix<double, 1, 3, 1, 1, 3> >&);
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