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