valentina/geometry/vspline.h

#ifndef VSPLINE_H
#define VSPLINE_H

#define M_2PI   6.28318530717958647692528676655900576

#include <QPainterPath>
#include <QVector>
#include <QMap>
#include "container/vpointf.h"
#include "options.h"

/**
 * @brief VSpline клас, що реалізує сплайн.
 */
class VSpline{
public:
                    VSpline();
                     /**
                      * @brief VSpline конструктор.
                      * @param spline сплайн з якого копіюємо.
                      */
                     VSpline (const VSpline &spline );
                     /**
                      * @brief VSpline конструктор.
                      * @param p1 початкова точка сплайна.
                      * @param p4 кінцева точка сплайна.
                      * @param angle1 кут в градусах першої напрямної.
                      * @param angle2 кут в градусах другої напрямної.
                      * @param kCurve коефіцієнт кривизни сплайна.
                      * @param kAsm1 коефіцієнт довжини першої напрямної.
                      * @param kAsm2 коефіцієнт довжини другої напрямної.
                      */
                     VSpline (const QMap<qint64, VPointF> *points, qint64 p1, qint64 p4, qreal angle1,
                              qreal angle2, qreal kAsm1, qreal kAsm2, qreal kCurve,
                              Draw::Mode mode = Draw::Calculation, qint64 idObject = 0);
                     /**
                      * @brief VSpline конструктор.
                      * @param p1 початкова точка сплайну.
                      * @param p2 перша контролююча точка сплайну.
                      * @param p3 друга контролююча точка сплайну.
                      * @param p4 кінцева точка сплайну.
                      */
                     VSpline (const QMap<qint64, VPointF> *points, qint64 p1, QPointF p2, QPointF p3,
                              qint64 p4, qreal kCurve, Draw::Mode mode = Draw::Calculation,
                              qint64 idObject = 0);
    /**
     * @brief ModifiSpl модифікує сплайн.
     * @param p1 початкова точка сплайну.
     * @param p4 кінцева точка сплайну.
     * @param angle1 кут в градусах першої напрямної.
     * @param angle2 кут в градусах другої напрямної.
     * @param kCurve коефіцієнт кривизни сплайну.
     * @param kAsm1 коефіцієнт довжини першої напрямної.
     * @param kAsm2 коефіцієнт довжини другої напрямної.
     */
    void             ModifiSpl ( qint64 p1, qint64 p4, qreal angle1, qreal angle2, qreal kAsm1, qreal kAsm2,
                                 qreal kCurve);
    /**
     * @brief ModifiSpl модифікує сплайн.
     * @param p1 початкова точка сплайну.
     * @param p2 перша контролююча точка сплайну.
     * @param p3 друга контролююча точка сплайну.
     * @param p4 кінцева точка сплайну.
     */
    void             ModifiSpl (qint64 p1, QPointF p2, QPointF p3, qint64 p4, qreal kCurve);
    /**
     * @brief RotationSpl поворот сплайна навколо точки на кут в градусах проти годиникової стрілки.
     * @param pRotate точка навколо якої повертаємо.
     * @param angle кут в градусах.
     */
//    void             RotationSpl ( QPointF pRotate, qreal angle );
    /**
     * @brief BiasSpl зміщує сплайн.
     * @param mx зміщення по х координаті.
     * @param my зміщення по у координаті.
     */
//    void             BiasSpl ( qreal mx, qreal my );
    /**
     * @brief GetP1 повертає першу точку сплайну.
     * @return перша точка сплайну.
     */
    qint64           GetP1 () const;
    VPointF          GetPointP1() const;
    /**
     * @brief GetP2 повертує першу контрольну точку сплайну.
     * @return перша контрольна точка сплайну.
     */
    QPointF          GetP2 () const;
    /**
     * @brief GetP3 повертає другу контрольну точку сплайну.
     * @return друга контрольна точка сплайну.
     */
    QPointF          GetP3 () const;
    /**
     * @brief GetP4 повертає останню точку сплайну.
     * @return остання точка сплайну.
     */
    qint64           GetP4 () const;
    VPointF          GetPointP4 () const;
    /**
     * @brief GetAngle1 повертає кут першої напрямної.
     * @return кут в градусах.
     */
    qreal            GetAngle1 () const;
    /**
     * @brief GetAngle2 повертає кут другої напрямної.
     * @return кут в градусах.
     */
    qreal            GetAngle2() const;
    /**
     * @brief GetLength повертає довжину сплайну.
     * @return довжина сплайну.
     */
    qreal            GetLength () const;
    QString          GetName () const;
    qreal            GetKasm1() const;
    qreal            GetKasm2() const;
    qreal            GetKcurve() const;
    const QMap<qint64, VPointF> *GetDataPoints() const;
    /**
     * @brief CrossingSplLine перевіряє перетин сплайну з лінією.
     * @param line лінія з якою перевіряється перетин.
     * @param intersectionPoint точка перетину.
     * @return результат перевірки.
     */
    QLineF::IntersectType CrossingSplLine(const QLineF &line, QPointF *intersectionPoint ) const;
    /**
     * @brief CutSpline розрізає сплайн.
     * @param length дожина першого сплайну.
     * @param curFir перший сплайн.
     * @param curSec другий сплайн.
     */
//    void             CutSpline ( qreal length, VSpline* curFir, VSpline* curSec ) const;
    /**
     * @brief CutSpline розрізає сплайн.
     * @param point точка що ділить сплайн.
     * @param curFir перший сплайн.
     * @param curSec другий сплайн.
     */
//    void             CutSpline (QPointF point, VSpline* curFir, VSpline* curSec ) const;
    /**
     * @brief PutAlongSpl розміщає точку на сплайні.
     * @param moveP точка яка розміщується на сплайні.
     * @param move довжина від початку сплайну.
     */
    void             PutAlongSpl ( QPointF &moveP, qreal move ) const;
    /**
     * @brief GetPoints повертає точки з яких складається сплайн.
     * @return список точок.
     */
    QVector<QPointF> GetPoints () const;
    /**
     * @brief GetPath повертає шлях сплайну.
     * @return шлях.
     */
    QPainterPath     GetPath() const;
    /**
     * @brief Mirror вертикальне дзеркалення сплайну відносно точки.
     * @param Pmirror точка відносно якої відбувається вертикальне дзеркалення сплайну.
     */
//    void             Mirror(const QPointF Pmirror);
    qint32 referens() const;
    void incrementReferens();
    void decrementReferens();
    Draw::Mode getMode() const;
    void setMode(const Draw::Mode &value);
    static QVector<QPointF> SplinePoints(QPointF p1, QPointF p4, qreal angle1,
                                         qreal angle2, qreal kAsm1, qreal kAsm2, qreal kCurve);
    qint64 getIdObject() const;
    void setIdObject(const qint64 &value);

protected:
    /**
     * @brief GetPoints повертає точки з яких складається сплайн.
     * @param p1 початкова точка сплайну.
     * @param p2 перша контролююча точка сплайну.
     * @param p3 друга контролююча точка сплайну.
     * @param p4 кінцева точка сплайну.
     * @return список точок.
     */
    static QVector<QPointF> GetPoints ( QPointF p1, QPointF p2, QPointF p3, QPointF p4 );
private:
    /**
     * @brief p1 початкова точка сплайну
     */
    qint64          p1;			// перша точка
    /**
     * @brief p2 перша контрольна точка сплайну.
     */
    QPointF          p2;			// друга точка
    /**
     * @brief p3 друга контрольна точка сплайну.
     */
    QPointF          p3;			// третя точка
    /**
     * @brief p4 кінцеві точка сплайну.
     */
    qint64          p4;			// четверта точка
    /**
     * @brief angle1 кут в градусах першої напрямної.
     */
    qreal            angle1;		// кут нахилу дотичної в першій точці
    /**
     * @brief angle2 кут в градусах другої напрямної.
     */
    qreal            angle2;		// кут нахилу дотичної в другій точці
    qreal kAsm1;
    qreal kAsm2;
    qreal kCurve;
    const QMap<qint64, VPointF> *points;
    qint32 _referens;
    Draw::Mode mode;
    qint64 idObject;
    /**
     * @brief LengthBezier повертає дожину сплайну за його чотирьма точками.
     * @param p1 початкова точка сплайну.
     * @param p2 перша контролююча точка сплайну.
     * @param p3 друга контролююча точка сплайну.
     * @param p4 кінцева точка сплайну.
     * @return дожина сплайну.
     */
    qreal            LengthBezier ( QPointF p1, QPointF p2, QPointF p3, QPointF p4 ) const;
    /**
     * @brief PointBezier_r знаходить точки сплайну по його чотирьом точках.
     * @param x1 х координата першої точки сплайну.
     * @param y1 у координата другої точки сплайну.
     * @param x2 х координата першої контрольної точки сплайну.
     * @param y2 у координата першої контрольної точки сплайну.
     * @param x3 х координата другої контрольної точки сплайну.
     * @param y3 у координата другої контрольної точки сплайну.
     * @param x4 х координата кінцевої точки сплайну.
     * @param y4 у координата кінцевої точки сплайну.
     * @param level рівень рекурсії. Напочатку повинен дорівнювати 0.
     * @param px список х координат точок сплайну.
     * @param py список у коодринат сплайну.
     */
    static void             PointBezier_r ( qreal x1, qreal y1, qreal x2, qreal y2,
                                     qreal x3, qreal y3, qreal x4, qreal y4,
                                     qint16 level, QVector<qreal> &px, QVector<qreal> &py);
    /**
     * @brief CalcSqDistance розраховує довжину між точками.
     * @param x1 х координата першої точки.
     * @param y1 у координата другої точки.
     * @param x2 х координата першої точки.
     * @param y2 у координата другої точки.
     * @return довжину.
     */
    static qreal            CalcSqDistance ( qreal x1, qreal y1, qreal x2, qreal y2);
    /**
     * @brief Cubic знаходить розв'язок кубічного рівняння.
     * @param x коефіцієнт.
     * @param a коефіцієнт.
     * @param b коефіцієнт.
     * @param c коефіцієнт.
     * @return повертає корені рівняння.
     */
    qint32           Cubic(qreal *x, qreal a, qreal b, qreal c)const;
    /**
     * @brief calc_t знаходить параметр t якому відповідає точка на сплайні.
     * @param curve_coord1 координата Х або У кривої.
     * @param curve_coord2 координата Х або У кривої.
     * @param curve_coord3 координата Х або У кривої.
     * @param curve_coord4 координата Х або У кривої.
     * @param point_coord координата Х або У точки на кривій.
     * @return
     */
    qreal            calc_t (qreal curve_coord1, qreal curve_coord2, qreal curve_coord3,
                             qreal curve_coord4, qreal point_coord)const;
    /**
     * @brief param_t  знаходить підходяще значення параметра t якому відповідає точка на сплайні
     * @param pBt точка для якої шукається значення параметра t.
     * @return підходяще значення t.
     */
    qreal            param_t (QPointF pBt)const;
};

#endif // VSPLINE_H