distort-stl

   1 #!/usr/bin/perl -w
   2 #
   3 # usage:
   4 #   ./distort-stl <INPUT >OUTPUT DISTORTION [PARAMS...] ...
   5 #
   6 # DISTORTIONs:
   7 #
   8 #   project-cylinder RADIUS
   9 #       projects the X-Z plane onto the cylinder of
  10 #           radius RADIUS with axis [0, 0, t]
  11 #       origin becomes [0, -RADIUS, 0]
  12 #       other planes of the input are projected onto smaller
  13 #           or larger cylinders accordingly
  14 #       probably a bad idea if
  15 #           object has any Y > RADIUS
  16 #           object has any |X| > tau / RADIUS
  17 #       technically, treats input as if it were
  18 #       polar-rectangular coords:
  19 #          Z' = Z; R' = Y + RADIUS; theta' = X / RADIUS
  20 #       and then converts back into cartesian
  21 #       honours fa but not fs or fn
  22 #
  23 #   set-fa $FA
  24
  25 use strict;
  26 use autodie;
  27
  28 use File::Temp;
  29 use List::Util;
  30
  31 our $fa = 10;
  32
  33 our @triangles;
  34
  35 sub shift_arg () {
  36     die unless @ARGV;
  37     scalar shift @ARGV;
  38 }
  39
  40 sub subdivide_triangle ($$) {
  41     my ($it, $fn) = @_;
  42     my @mids;
  43     foreach my $ix (0..2) {
  44         my $jx = ($ix+1) % 3;
  45         my @midp;
  46         foreach my $ci (0..2) {
  47             push @midp, 0.5 * ($it->[$ix][$ci] + $it->[$jx][$ci]);
  48         }
  49         push @mids, @midp;
  50     }
  51     foreach my $ix (0..2) {
  52         my $kx = ($ix+2) % 3;
  53         $fn->([ $it->[$ix], $mids[$ix], $it->[$kx] ]);
  54     }
  55     $fn->(\@mids);
  56 }
  57
  58 #---------- project-cylinder ----------
  59
  60 our $project_cylinder_radius;
  61 our $project_cylinder_max_d_theta;
  62
  63 sub project_cylinder_tri {
  64     my ($it) = @_;
  65
  66     my $radius = project_cylinder_radius;
  67
  68     my @thetas = map { $_->[0] / $radius } @$it;
  69
  70     foreach my $ix (0..2) {
  71         if (abs($thetas[$ix] - $thetas[($ix+1)%3])
  72             > $project_cylinder_max_d_theta) {
  73             subdivide_triangle $it, \&project_cylinder_tri;
  74             return;
  75         }
  76     }
  77
  78     my @ot;
  79     foreach my $p (@it) {
  80         my ($x,$y,$z) = @$p;
  81         my $r = $radius - $y;
  82         my $theta = $x / $radius;
  83         push @ot, [ $r * sin($theta),
  84                     -$r * cos($theta),
  85                     $z ];
  86     }
  87     push @triangles, \@ot;
  88 }
  89
  90 sub op__project_cylinder () {
  91     $project_cylinder_radius = shift_arg;
  92     $project_cylinder_max_d_theta = $fa * TAU/360;
  93
  94     my @input = (@triangles);
  95     @triangles = ();
  96
  97     project_cylinder_tri $_ foreach @input;
  98 }
  99
 100 #---------- main program ----------
 101
 102 if (@ARGV && $ARGV[0] =~ m/^-/) {
 103     die "no options supported\n";
 104 }
 105
 106 my $itmp = new File::Temp;
 107 my $otmp = new File::Temp;
 108
 109 system "cat >$itmp";
 110
 111 my $admesh_stdout = '--write-ascii-stl /dev/fd/3 3>&1 >/dev/null';
 112
 113 open I, "admesh $admesh_stdout $itmp |";
 114
 115 my $triangle;
 116
 117 while (<I>) {
 118     if (m/^\s+outer\s+loop/) {
 119         die if $triangle;
 120         $triangle = [];
 121     } elsif (s/^\s+vertex\s+//) {
 122         my $lhs = $&;
 123         s/\s+$//;
 124         my @xyz = split /\s+/, $_;
 125         die unless $triangle;
 126         push @$triangle, \@xya;
 127     } elsif (m/^\s+endloop/) {
 128         die unless @$triangle == 3;
 129         push @triangles, $triangle;
 130     } elsif (m/^\s+(?:solid|facet\s+normal|endfacet|endsolid)\s/) {
 131     } else {
 132         die "$_ ?";
 133     }
 134 }
 135
 136 close I;
 137 <I> if 0; # suppresses Name "main::I" used only once
 138
 139 while (@ARGV) {
 140     my $op = shift_arg;
 141     $op =~ y/-/_/;
 142     &{ ${*::}{"op__$op"} };
 143 }
 144
 145 select $otmp;
 146
 147 print "solid distort-stl\n";
 148
 149 foreach my $t (@triangles) {
 150     print "  facet normal 0 0 0\n";
 151     print "    outer loop\n";
 152     print "      vertex";
 153     printf " %.18g", $_ foreach @$t;
 154     print "\n";
 155     print "    endloop\n";
 156     print "  endfacet\n";
 157 }
 158
 159 print "endsolid distort-stl\n";
 160
 161 flush $otmp;
 162
 163 system "admesh --normal-values $admesh_stdout $otmp";