poster-tube-lid-parametric.scad.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 = 2.5;
  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 = 2;
  20 my $sine_size = 5;
  21 my $sine_angle = 1.20 * TAU/8;
  22
  23 my $ballend_xr = $thick/2;
  24
  25 my $skew_slope = 0.7;
  26
  27 my @i_sections = qw(ball0  -6
  28                     sine0  -10
  29                     lin0    -2
  30                     circle 40
  31                     lin1    2
  32                     sine1  10
  33                     ball2   6
  34                     -
  35                     );
  36
  37 my @j_sections = qw(lin0    2
  38                     -
  39                     curve1 10
  40                     -
  41                     curveE 20
  42                     -
  43                     curve2 -10
  44                     -
  45                     );
  46
  47 sub point ($$$$) {
  48     my ($ip,$it, $jp,$jt) = @_;
  49
  50     my ($i_offset);
  51
  52     my $i_outward = V( 0,
  53                        ($ip =~ m/0$/ ? -1 : +1),
  54                        0 );
  55
  56     my $i_j_y_angle = 0;
  57
  58     my $i_thickscale = 1.0;
  59     my $sine_len = $sine_size * sin($sine_angle);
  60     my $sine_height = $sine_size * (1 - cos($sine_angle));
  61
  62     if ($ip =~ m/^lin[01]$/) {
  63         $i_offset = V( -$lin_len * $it,
  64                        0,
  65                        0 );
  66     } elsif ($ip =~ m/^circle$/) {
  67         $i_offset = V( 0,0,0 );
  68         $i_outward = V(  sin($it * TAU/2),
  69                          -cos($it * TAU/2),
  70                          0 );
  71     } elsif ($ip =~ m/^sine[01]$/) {
  72         my $angle = $it * $sine_angle;
  73         $i_offset = V( -$lin_len -$sine_size * sin($angle),
  74                        0,
  75                        +$sine_size * (1 - cos($angle))
  76                      );
  77         $i_j_y_angle = $angle;
  78     } elsif ($ip =~ m/^ball[02]$/) {
  79         $i_j_y_angle = $sine_angle;
  80         my $angle = $it * TAU/4;
  81         my $dx = sin($angle) * $ballend_xr;
  82         $i_offset = V( -$lin_len -$sine_len - $dx * cos($sine_angle),
  83                        0,
  84                        +$sine_height + $dx * sin($sine_angle)
  85                      );
  86         $i_thickscale = cos($angle);
  87     } else {
  88         die "$ip ?";
  89     }
  90
  91     my $i_j_y_vect = V( sin($i_j_y_angle),
  92                         0,
  93                         cos($i_j_y_angle ));
  94
  95     my $j_plus_th = $jp =~ m/2$/ ? $thick : 0;
  96
  97     my $i_thick = $thick * $i_thickscale;
  98     my $j_p_x = $small_dia/2 + $thick/2;
  99     my $j_rs_x = $large_dia/2 + $thick/2;
 100     my $j_dqr_x = (1-cos($slope_angle)) * $jcurverad;
 101     my $j_q_x = $j_rs_x - $j_dqr_x;
 102     my $j_dpq = ($j_q_x - $j_p_x) / asin($slope_angle);
 103     #print STDERR "($j_q_x - $j_p_x) / asin($slope_angle); => $j_dpq\n";
 104     my $j_p_y = 0;
 105     my $j_q_y = $j_p_y + $j_dpq * cos($slope_angle);
 106     my $j_r_y = $j_q_y + sin($slope_angle) * $jcurverad;
 107     my $j_s_y = $tall;
 108     my $j_qrc_x = $j_rs_x - $jcurverad;
 109     my $j_qrc_y = $j_r_y;
 110
 111     my $j_x;
 112     my $j_y;
 113
 114     if ($jp =~ m/^curveE$/) {
 115         my $angle = ($jt + 1) * TAU/2 - $slope_angle;
 116         $j_x = $j_p_x + $i_thick/2 * cos($angle);
 117         $j_y = $j_p_y + $i_thick/2 * sin($angle);
 118     } elsif ($jp =~ m/^curve[12]$/) {
 119         my $angle = $slope_angle * $jt;
 120         my $outwards = $jp =~ m/1/ ? -1 : +1;
 121         $j_x = $j_qrc_x + cos($angle) * ($jcurverad + $outwards * $i_thick/2);
 122         $j_y = $j_qrc_y - sin($angle) * ($jcurverad + $outwards * $i_thick/2);
 123     } elsif ($jp =~ m/^lin0$/) {
 124         $j_x = $j_rs_x + $i_thick * (+0.5 - $jt);
 125         $j_y = $j_s_y;
 126         $i_offset->[2] = 0;
 127     } else {
 128         die "$jp ?";
 129     }
 130
 131     $j_y -= $j_qrc_y;
 132
 133     if ($j_y > 0) {
 134         $i_j_y_vect = V(0,0,1);
 135     }
 136
 137 #    print STDERR "@_ $j_x $j_y $i_offset $i_outward\n";
 138     return
 139         $i_offset +
 140         $j_x * $i_outward +
 141         $i_j_y_vect * $j_y +
 142         V(0,0,1) * $j_qrc_y +
 143         V(0,0,-$tall) ;
 144 }
 145
 146 sub get_sections_ptvals {
 147     my $last_ptval;
 148     my @out;
 149     while (my $name = shift @_) {
 150         if ($name eq '-') {
 151             push @out, $last_ptval;
 152         } else {
 153             my $count = shift @_;
 154             my $neg = sub { $_[0] };
 155             if ($count < 0) {
 156                 $count = -$count;
 157                 $neg = sub { 1- $_[0] };
 158             }
 159             foreach (my $ix = 0; $ix < $count; $ix++) {
 160                 push @out, [ $name, $neg->($ix/$count) ];
 161             }
 162             $last_ptval = [ $name, $neg->(1.0) ];
 163         }
 164     }
 165     return @out;
 166 }
 167
 168 our @points;
 169 our %point_indices;
 170 our @triangles;
 171
 172 my @ipts;
 173 my @jpts;
 174
 175 my $qi;
 176 my $qj;
 177
 178 sub triangle {
 179     my @pixs;
 180     foreach my $pval (@_) {
 181         my $pix = $point_indices{$pval}
 182             //= ((push @points, $pval), $#points);
 183         if (grep { $pix eq $_ } @pixs) {
 184             print "// elide @{ $ipts[$qi] } @{ $jpts[$qj] }\n";
 185             return;
 186         }
 187         push @pixs, $pix;
 188     }
 189     push @triangles, [ $qi,$qj, \@pixs ];
 190 }
 191
 192 sub make_sheet () {
 193     @ipts = get_sections_ptvals(@i_sections);
 194     @jpts = get_sections_ptvals(@j_sections);
 195     my @sheet;
 196     foreach my $ipt (@ipts) {
 197         my @row = ();
 198         foreach my $jpt (@jpts) {
 199             push @row, &point(@$ipt, @$jpt);
 200         }
 201         push @sheet, \@row;
 202     }
 203     foreach ($qi=0; $qi<$#ipts; $qi++) { # i direction does not wrap
 204         my $qi2 = $qi+1;
 205         foreach ($qj=0; $qj<@jpts; $qj++) { # j direction does wrap
 206             my $qj2 = ($qj+1) % @jpts;
 207             my $p0 = $sheet[$qi][$qj];
 208             triangle($p0, $sheet[$qi2][$qj], $sheet[$qi2][$qj2]);
 209             triangle($p0, $sheet[$qi2][$qj2], $sheet[$qi][$qj2]);
 210         }
 211     }
 212 }
 213
 214 sub pv ($) {
 215     my $v = shift @_;
 216     return "[".(join ',', @$v)."]";
 217 }
 218
 219 sub write_out () {
 220     print "module ImplHeadCup(){ polyhedron(points=[\n" or die $!;
 221     print pv($_),",\n" or die $! foreach @points;
 222     print "],faces=[\n" or die $!;
 223     foreach (@triangles) {
 224         print pv($_->[2]),", // @{ $ipts[$_->[0]] } @{ $jpts[$_->[1]] }\n" or die $!;
 225     }
 226     print "],convexity=10); }\n" or die $!;
 227     print <<END or die $!;
 228 implheadcup_large_dia = $large_dia;
 229 implheadcup_thick     = $thick;
 230 END
 231 }
 232
 233 make_sheet();
 234 write_out();