poster-tube-lid-parametric.pl

   1 #!/usr/bin/perl -w
   2 use strict;
   3
   4 use Math::Vector::Real;
   5 use Math::Trig qw(pi);
   6 use POSIX;
   7 use Data::Dumper;
   8
   9 sub TAU () { pi*2; }
  10
  11 my $thick = 4;
  12
  13 my $small_dia = 20;
  14 my $large_dia = 30;
  15 my $slope_angle = 45 * TAU/360;
  16 my $jcurverad = 5;
  17 my $tall = 50;
  18
  19 my $lin_len = 10;
  20 my $lin2_len = 9;
  21 my $sine_len = 8;
  22 my $sine_height = 6;
  23
  24 my $ballend_xr = $thick/2;
  25
  26 my @i_sections = qw(ball0  -6
  27                     sine0  -10
  28                     -
  29                     lin0    2
  30                     circle 20
  31                     lin1    2
  32                     sine1  10
  33                     -
  34                     lin2   -2
  35                     ball2   6
  36                     -
  37                     );
  38
  39 my @j_sections = qw(lin0    2
  40                     -
  41                     curve1 10
  42                     -
  43                     curveE 20
  44                     -
  45                     curve2 -10
  46                     -
  47                     );
  48
  49 sub point ($$$$) {
  50     my ($ip,$it, $jp,$jt) = @_;
  51
  52     my ($i_offset, $i_outward);
  53
  54     $i_outward = V( 0,
  55                     ($ip =~ m/0$/ ? -1 : +1),
  56                     0 );
  57
  58     my $i_thickscale = 1.0;
  59
  60     if ($ip =~ m/^lin[01]$/) {
  61         $i_offset = V( -$lin_len * $it,
  62                        0,
  63                        0 );
  64     } elsif ($ip =~ m/^circle$/) {
  65         $i_offset = V( 0,0,0 );
  66         $i_outward = V(  sin($it * TAU/2),
  67                          -cos($it * TAU/2),
  68                          0 );
  69     } elsif ($ip =~ m/^lin2$/) {
  70         $i_offset = V( -$lin_len -$sine_len - $it*$lin2_len,
  71                        0,
  72                        +$sine_height );
  73     } elsif ($ip =~ m/^sine[01]$/) {
  74         $i_offset = V( -$lin_len -$it*$sine_len,
  75                        0,
  76                        $sine_height * ( 0.5 - 0.5*cos( $it*TAU/2 ) )
  77                      );
  78     } elsif ($ip =~ m/^ball[02]$/) {
  79         my $angle = $it * TAU/4;
  80         $i_offset = V( -$lin_len -$sine_len
  81                        -($ip =~ m/2/ ? $lin2_len : 0)
  82                        -sin($angle) * $ballend_xr,
  83                        0,
  84                        +$sine_height
  85                      );
  86     } else {
  87         die "$ip ?";
  88     }
  89
  90     my $j_plus_th = $jp =~ m/2$/ ? $thick : 0;
  91
  92     my $i_thick = $thick * $i_thickscale;
  93     my $j_p_x = $small_dia/2 + $thick;
  94     my $j_rs_x = $large_dia/2 + $thick;
  95     my $j_dqr_x = (1-cos($slope_angle)) * $jcurverad;
  96     my $j_q_x = $j_rs_x - $j_dqr_x;
  97     my $j_dpq = ($j_q_x - $j_p_x) / asin($slope_angle);
  98     #print STDERR "($j_q_x - $j_p_x) / asin($slope_angle); => $j_dpq\n";
  99     my $j_p_y = 0;
 100     my $j_q_y = $j_p_y + $j_dpq * cos($slope_angle);
 101     my $j_r_y = $j_q_y + sin($slope_angle) * $jcurverad;
 102     my $j_s_y = $tall;
 103     my $j_qrc_x = $j_rs_x - $jcurverad;
 104     my $j_qrc_y = $j_r_y;
 105
 106     my $j_x;
 107     my $j_y;
 108
 109     if ($jp =~ m/^curveE$/) {
 110         my $angle = ($jt + 1) * TAU/2 - $slope_angle;
 111         $j_x = $j_p_x + $i_thick/2 * cos($angle);
 112         $j_y = $j_p_y + $i_thick/2 * sin($angle);
 113     } elsif ($jp =~ m/^curve[12]$/) {
 114         my $angle = $slope_angle * $jt;
 115         my $outwards = $jp =~ m/1/ ? -1 : +1;
 116         $j_x = $j_qrc_x + cos($angle) * ($jcurverad + $outwards * $i_thick/2);
 117         $j_y = $j_qrc_y - sin($angle) * ($jcurverad + $outwards * $i_thick/2);
 118     } elsif ($jp =~ m/^lin0$/) {
 119         $j_x = $j_rs_x + $i_thick * (+0.5 - $jt);
 120         $j_y = $j_s_y;
 121     } else {
 122         die "$jp ?";
 123     }
 124
 125 #    print STDERR "@_ $j_x $j_y $i_offset $i_outward\n";
 126     return
 127         $i_offset +
 128         $j_x * $i_outward +
 129         V(0,0,1) * $j_y;
 130 }
 131
 132 sub get_sections_ptvals {
 133     my $last_ptval;
 134     my @out;
 135     while (my $name = shift @_) {
 136         if ($name eq '-') {
 137             push @out, $last_ptval;
 138         } else {
 139             my $count = shift @_;
 140             my $neg = sub { $_[0] };
 141             if ($count < 0) {
 142                 $count = -$count;
 143                 $neg = sub { 1- $_[0] };
 144             }
 145             foreach (my $ix = 0; $ix < $count; $ix++) {
 146                 push @out, [ $name, $neg->($ix/$count) ];
 147             }
 148             $last_ptval = [ $name, $neg->(1.0) ];
 149         }
 150     }
 151     return @out;
 152 }
 153
 154 our @points;
 155 our %point_indices;
 156 our @triangles;
 157
 158 sub triangle {
 159     my @pixs;
 160     foreach my $pval (@_) {
 161         my $pix = $point_indices{$pval}
 162             //= ((push @points, $pval), $#points);
 163         return if grep { $pix eq $_ } @pixs;
 164         push @pixs, $pix;
 165     }
 166     push @triangles, \@pixs;
 167 }
 168
 169 sub make_sheet () {
 170     my @ipts = get_sections_ptvals(@i_sections);
 171     my @jpts = get_sections_ptvals(@j_sections);
 172     my @sheet;
 173     foreach my $ipt (@ipts) {
 174         my @row = ();
 175         foreach my $jpt (@jpts) {
 176             push @row, &point(@$ipt, @$jpt);
 177         }
 178         push @sheet, \@row;
 179     }
 180     foreach (my $qi=0; $qi<$#ipts; $qi++) { # i direction does not wrap
 181         my $qi2 = $qi+1;
 182         foreach (my $qj=0; $qj<@jpts; $qj++) { # j direction does wrap
 183             my $qj2 = ($qj+1) % @jpts;
 184             my $p0 = $sheet[$qi][$qj];
 185             triangle($p0, $sheet[$qi2][$qj], $sheet[$qi2][$qj2]);
 186             triangle($p0, $sheet[$qi2][$qj2], $sheet[$qi][$qj2]);
 187         }
 188     }
 189 }
 190
 191 sub pv ($) {
 192     my $v = shift @_;
 193     return "[".(join ',', @$v)."]";
 194 }
 195
 196 sub write_out () {
 197     print "polyhedron(points=[\n" or die $!;
 198     print pv($_),",\n" or die $! foreach @points;
 199     print "],faces=[\n" or die $!;
 200     print pv($_),",\n" or die $! foreach @triangles;
 201     print "],convexity=10);\n" or die $!;
 202 }
 203
 204 make_sheet();
 205 write_out();