package alternativa.engine3d.primitives { import alternativa.engine3d.*; import alternativa.engine3d.core.Mesh; import alternativa.engine3d.core.Object3D; import alternativa.engine3d.core.Surface; import alternativa.engine3d.core.Vertex; import alternativa.utils.MathUtils; import alternativa.engine3d.core.Face; import flash.geom.Point; import alternativa.types.Point3D; use namespace alternativa3d; /** * Геосфера. */ public class GeoSphere extends Mesh { /** * Создает геосферу. *
Геосфера после создания содержит в себе одну поверхность с идентификатором по умолчанию.
*Текстурные координаты у геосферы не находятся в промежутке [0, 1],
* поэтому для материала с текстурой необходимо устанавливать флаг repeat.
*
* @param radius радиус геосферы. Не может быть меньше нуля.
* @param segments количество сегментов геосферы
* @param reverse флаг направления нормалей. При значении true нормали направлены внуть геосферы.
*/
public function GeoSphere(radius:Number = 100, segments:uint = 2, reverse:Boolean = false) {
if (segments == 0) {
return;
}
radius = (radius < 0)? 0 : radius;
const sections:uint = 20;
//var nfaces:uint = sections*segments*segments;
//var nverts:Number = nfaces/2 + 2;
var points:Array = new Array();
var i:uint;
var f:uint;
var theta:Number;
var sin:Number;
var cos:Number;
// z расстояние до нижней и верхней крышки полюса
var subz:Number = 4.472136E-001*radius;
// радиус на расстоянии subz
var subrad:Number = 2*subz;
points.push(createVertex(0, 0, radius, "poleUp"));
// Создание вершин верхней крышки
for (i = 0; i < 5; i++) {
theta = MathUtils.DEG360*i/5;
sin = Math.sin(theta);
cos = Math.cos(theta);
points.push(createVertex(subrad*cos, subrad*sin, subz));
}
// Создание вершин нижней крышки
for (i = 0; i < 5; i++) {
theta = MathUtils.DEG180*((i << 1) + 1)/5;
sin = Math.sin(theta);
cos = Math.cos(theta);
points.push(createVertex(subrad*cos, subrad*sin, -subz));
}
points.push(createVertex(0, 0, -radius, "poleDown"));
for (i = 1; i < 6; i++) {
interpolate(0, i, segments, points);
}
for (i = 1; i < 6; i++) {
interpolate(i, i % 5 + 1, segments, points);
}
for (i = 1; i < 6; i++) {
interpolate(i, i + 5, segments, points);
}
for (i = 1; i < 6; i++) {
interpolate(i, (i + 3) % 5 + 6, segments, points);
}
for (i = 1; i < 6; i++) {
interpolate(i + 5, i % 5 + 6, segments, points);
}
for (i = 6; i < 11; i++) {
interpolate(11, i, segments, points);
}
for (f = 0; f < 5; f++) {
for (i = 1; i <= segments - 2; i++) {
interpolate(12 + f*(segments - 1) + i, 12 + (f + 1) % 5*(segments - 1) + i, i + 1, points);
}
}
for (f = 0; f < 5; f++) {
for (i = 1; i <= segments - 2; i++) {
interpolate(12 + (f + 15)*(segments - 1) + i, 12 + (f + 10)*(segments - 1) + i, i + 1, points);
}
}
for (f = 0; f < 5; f++) {
for (i = 1; i <= segments - 2; i++) {
interpolate(12 + ((f + 1) % 5 + 15)*(segments - 1) + segments - 2 - i, 12 + (f + 10)*(segments - 1) + segments - 2 - i, i + 1, points);
}
}
for (f = 0; f < 5; f++) {
for (i = 1; i <= segments - 2; i++) {
interpolate(12 + ((f + 1) % 5 + 25)*(segments - 1) + i, 12 + (f + 25)*(segments - 1) + i, i + 1, points);
}
}
// Создание граней
var face:Face;
var surface:Surface = createSurface();
for (f = 0; f < sections; f++) {
for (var row:uint = 0; row < segments; row++) {
for (var column:uint = 0; column <= row; column++) {
var a:uint = findVertices(segments, f, row, column);
var b:uint = findVertices(segments, f, row + 1, column);
var c:uint = findVertices(segments, f, row + 1, column + 1);
var va:Vertex = points[a];
var vb:Vertex = points[b];
var vc:Vertex = points[c];
var aUV:Point;
var bUV:Point;
var cUV:Point;
var coordA:Point3D = va._coords;
var coordB:Point3D = vb._coords;
var coordC:Point3D = vc._coords;
if (coordA.y >= 0 && (coordA.x < 0) && (coordB.y < 0 || coordC.y < 0)) {
aUV = new Point(Math.atan2(coordA.y, coordA.x)/MathUtils.DEG360 - 0.5, Math.asin(coordA.z/radius)/MathUtils.DEG180 + 0.5);
} else {
aUV = new Point(Math.atan2(coordA.y, coordA.x)/MathUtils.DEG360 + 0.5, Math.asin(coordA.z/radius)/MathUtils.DEG180 + 0.5);
}
if (coordB.y >= 0 && (coordB.x < 0) && (coordA.y < 0 || coordC.y < 0)) {
bUV = new Point(Math.atan2(coordB.y, coordB.x)/MathUtils.DEG360 - 0.5, Math.asin(coordB.z/radius)/MathUtils.DEG180 + 0.5);
} else {
bUV = new Point(Math.atan2(coordB.y, coordB.x)/MathUtils.DEG360 + 0.5, Math.asin(coordB.z/radius)/MathUtils.DEG180 + 0.5);
}
if (coordC.y >= 0 && (coordC.x < 0) && (coordA.y < 0 || coordB.y < 0)) {
cUV = new Point(Math.atan2(coordC.y, coordC.x)/MathUtils.DEG360 - 0.5, Math.asin(coordC.z/radius)/MathUtils.DEG180 + 0.5);
} else {
cUV = new Point(Math.atan2(coordC.y, coordC.x)/MathUtils.DEG360 + 0.5, Math.asin(coordC.z/radius)/MathUtils.DEG180 + 0.5);
}
// полюс
if (a == 0 || a == 11) {
aUV.x = bUV.x + (cUV.x - bUV.x)*0.5;
}
if (b == 0 || b == 11) {
bUV.x = aUV.x + (cUV.x - aUV.x)*0.5;
}
if (c == 0 || c == 11) {
cUV.x = aUV.x + (bUV.x - aUV.x)*0.5;
}
if (reverse) {
face = createFace([va, vc, vb], (column << 1) + "_" + row + "_" + f);
aUV.x = 1 - aUV.x;
bUV.x = 1 - bUV.x;
cUV.x = 1 - cUV.x;
setUVsToFace(aUV, cUV, bUV, face);
} else {
face = createFace([va, vb, vc], (column << 1) + "_" + row + "_" + f);
setUVsToFace(aUV, bUV, cUV, face);
}
surface.addFace(face);
//trace(a + "_" + b + "_" + c);
if (column < row) {
b = findVertices(segments, f, row, column + 1);
var vd:Vertex = points[b];
coordB = vd._coords;
if (coordA.y >= 0 && (coordA.x < 0) && (coordB.y < 0 || coordC.y < 0)) {
aUV = new Point(Math.atan2(coordA.y, coordA.x)/MathUtils.DEG360 - 0.5, Math.asin(coordA.z/radius)/MathUtils.DEG180 + 0.5);
} else {
aUV = new Point(Math.atan2(coordA.y, coordA.x)/MathUtils.DEG360 + 0.5, Math.asin(coordA.z/radius)/MathUtils.DEG180 + 0.5);
}
if (coordB.y >= 0 && (coordB.x < 0) && (coordA.y < 0 || coordC.y < 0)) {
bUV = new Point(Math.atan2(coordB.y, coordB.x)/MathUtils.DEG360 - 0.5, Math.asin(coordB.z/radius)/MathUtils.DEG180 + 0.5);
} else {
bUV = new Point(Math.atan2(coordB.y, coordB.x)/MathUtils.DEG360 + 0.5, Math.asin(coordB.z/radius)/MathUtils.DEG180 + 0.5);
}
if (coordC.y >= 0 && (coordC.x < 0) && (coordA.y < 0 || coordB.y < 0)) {
cUV = new Point(Math.atan2(coordC.y, coordC.x)/MathUtils.DEG360 - 0.5, Math.asin(coordC.z/radius)/MathUtils.DEG180 + 0.5);
} else {
cUV = new Point(Math.atan2(coordC.y, coordC.x)/MathUtils.DEG360 + 0.5, Math.asin(coordC.z/radius)/MathUtils.DEG180 + 0.5);
}
if (a == 0 || a == 11) {
aUV.x = bUV.x + (cUV.x - bUV.x)*0.5;
}
if (b == 0 || b == 11) {
bUV.x = aUV.x + (cUV.x - aUV.x)*0.5;
}
if (c == 0 || c == 11) {
cUV.x = aUV.x + (bUV.x - aUV.x)*0.5;
}
if (reverse) {
face = createFace([va, vd, vc], ((column << 1) + 1) + "_" + row + "_" + f);
aUV.x = 1 - aUV.x;
bUV.x = 1 - bUV.x;
cUV.x = 1 - cUV.x;
setUVsToFace(aUV, bUV, cUV, face);
} else {
face = createFace([va, vc, vd], ((column << 1) + 1) + "_" + row + "_" + f);
setUVsToFace(aUV, cUV, bUV, face);
}
surface.addFace(face);
}
}
}
}
}
/* private function getUVSpherical(point:Point3D, radius:Number = 0, reverse:Boolean = false):Point {
if (radius == 0) {
radius = point.length;
}
if (reverse) {
var u:Number = 0.5 - Math.atan2(point.y, point.x)/MathUtils.DEG360;
} else {
u = Math.atan2(point.y, point.x)/MathUtils.DEG360 + 0.5;
}
return new Point(u, Math.asin(point.z/radius)/MathUtils.DEG180 + 0.5);
}
*/
private function interpolate(v1:uint, v2:uint, num:uint, points:Array):void {
if (num < 2) {
return;
}
var a:Vertex = Vertex(points[v1]);
var b:Vertex = Vertex(points[v2]);
var cos:Number = (a.x*b.x + a.y*b.y + a.z*b.z)/(a.x*a.x + a.y*a.y + a.z*a.z);
cos = (cos < -1) ? -1 : ((cos > 1) ? 1 : cos);
var theta:Number = Math.acos(cos);
var sin:Number = Math.sin(theta);
for (var e:uint = 1; e < num; e++) {
var theta1:Number = theta*e/num;
var theta2:Number = theta*(num - e)/num;
var st1:Number = Math.sin(theta1);
var st2:Number = Math.sin(theta2);
points.push(createVertex((a.x*st2 + b.x*st1)/sin, (a.y*st2 + b.y*st1)/sin, (a.z*st2 + b.z*st1)/sin));
}
}
private function findVertices(segments:uint, section:uint, row:uint, column:uint):uint {
if (row == 0) {
if (section < 5) {
return (0);
}
if (section > 14) {
return (11);
}
return (section - 4);
}
if (row == segments && column == 0) {
if (section < 5) {
return (section + 1);
}
if (section < 10) {
return ((section + 4) % 5 + 6);
}
if (section < 15) {
return ((section + 1) % 5 + 1);
}
return ((section + 1) % 5 + 6);
}
if (row == segments && column == segments) {
if (section < 5) {
return ((section + 1) % 5 + 1);
}
if (section < 10) {
return (section + 1);
}
if (section < 15) {
return (section - 9);
}
return (section - 9);
}
if (row == segments) {
if (section < 5) {
return (12 + (5 + section)*(segments - 1) + column - 1);
}
if (section < 10) {
return (12 + (20 + (section + 4) % 5)*(segments - 1) + column - 1);
}
if (section < 15) {
return (12 + (section - 5)*(segments - 1) + segments - 1 - column);
}
return (12 + (5 + section)*(segments - 1) + segments - 1 - column);
}
if (column == 0) {
if (section < 5) {
return (12 + section*(segments - 1) + row - 1);
}
if (section < 10) {
return (12 + (section % 5 + 15)*(segments - 1) + row - 1);
}
if (section < 15) {
return (12 + ((section + 1) % 5 + 15)*(segments - 1) + segments - 1 - row);
}
return (12 + ((section + 1) % 5 + 25)*(segments - 1) + row - 1);
}
if (column == row) {
if (section < 5) {
return (12 + (section + 1) % 5*(segments - 1) + row - 1);
}
if (section < 10) {
return (12 + (section % 5 + 10)*(segments - 1) + row - 1);
}
if (section < 15) {
return (12 + (section % 5 + 10)*(segments - 1) + segments - row - 1);
}
return (12 + (section % 5 + 25)*(segments - 1) + row - 1);
}
return (12 + 30*(segments - 1) + section*(segments - 1)*(segments - 2)/2 + (row - 1)*(row - 2)/2 + column - 1);
}
/**
* @inheritDoc
*/
protected override function createEmptyObject():Object3D {
return new GeoSphere(0, 0);
}
}
}