chiark / gitweb /
arcline works?!
authorian <ian>
Wed, 4 Feb 2004 23:11:36 +0000 (23:11 +0000)
committerian <ian>
Wed, 4 Feb 2004 23:11:36 +0000 (23:11 +0000)
layout/layout
layout/testjoin.m4

index fc634915a20a12ae22b555de42e625356b355190..868216da84d2e8d1624a5461b330db4b88784f6c 100755 (executable)
@@ -166,17 +166,53 @@ sub ev_bearing ($$) {
              $b->{X} - $a->{X});
     $r= a_normalise($r,$a->{A});
     return $r;
-}               
+}
+
+sub v_rotateright ($) {
+    # v_rotateright(A)
+    # returns image of A rotated 90 deg clockwise
+    my ($a)= @_;
+    return { X => $a->{Y}, Y => -$a->{X} };
+}
+sub v_dotproduct ($$) {
+    # v_dotproduct(A,B)
+    my ($a,$b)= @_;
+    return $a->{X} * $b->{X} + $a->{Y} * $b->{Y};
+}
+sub v_scalarmult ($$) {
+    # v_scalarmult(S,V)
+    # multiplies V by scalar S and returns product
+    my ($s,$v)=@_;
+    return { X => $s * $v->{X}, Y => $s * $v->{Y} };
+}
+sub v_add ($;@) {
+    # v_add(A,B,...)
+    # vector sum of all inputs
+    my (@i) = @_;
+    my ($r,$i);
+    $r= { X => 0.0, Y => 0.0 };
+    foreach $i (@i) { $r->{X} += $i->{X}; $r->{Y} += $i->{Y}; }
+    return $r;
+}    
+sub v_subtract ($$) {
+    # v_subtract(A,B)
+    # returns vector from A to B, ie B - A
+    my ($a,$b)= @_;
+    return { X => $b->{X} - $a->{X},
+            Y => $b->{Y} - $a->{Y} };
+}
+sub v_len ($) {
+    # v_len(V)
+    # scalar length of V
+    my ($v)=@_;
+    my ($x,$y) = ($v->{X}, $v->{Y});
+    return sqrt($x*$x + $y*$y);
+}
 sub v_dist ($$) {
     # v_dist(A,B)
     # returns distance from A to B
-    # A->{A} and B->{A} are ignored
-    my ($a,$b)= @_;
-    my ($xd,$yd);
-    $xd= $b->{X} - $a->{X};
-    $yd= $b->{Y} - $a->{Y};
-    return sqrt($xd*$xd + $yd*$yd);
-}               
+    return v_len(v_subtract($_[0],$_[1]));
+}
 
 sub upd_min ($$) {
     my ($limr,$now)=@_;
@@ -511,145 +547,178 @@ sub arc ($$$$$) {
     });
 }
 
-sub cmd_join {
-    my ($from,$to,$how,$minradius);
-    $from= can(\&cva_idex);
-    $to= can(\&cva_idex);
-    $minradius= can(\&cva_len);
-    my (@paths,@solkinds);
-    o("%   join ".loc2dbg($from)."..".loc2dbg($to)." $minradius\n");
-    do {
-       # two circular arcs of equal maximum possible radius
-       # algorithm courtesy of Simon Tatham (`Railway problem',
-       # pers.comm. to ijackson@chiark 23.1.2004)
-       my ($sigma,$distfact, $theta,$phi, $a,$b,$c,$d, $m,$r, $radius);
-       my ($cvec,$cfrom,$cto,$midpt, $delta1,$delta2, $path,$reverse);
-       $sigma= ev_bearing($from,$to);
-       $distfact= v_dist($from,$to);
-       $theta= 0.5 * $pi - ($from->{A} - $sigma);
-       $phi=   0.5 * $pi - ($to->{A} + $pi - $sigma);
-       $a= 2 * (1 + cos($theta - $phi));
-       $b= 2 * (cos($theta) - cos($phi));
-       $c= -1;
-       $d= sqrt($b*$b - 4*$a*$c);
-       o("%     twoarcs theta=".ang2deg($theta)." phi=".ang2deg($phi).
-         " ${a}r^2 + ${b}r + ${c} = 0\n");
-       foreach $m (qw(-1 1)) {
-           if ($a < 1e-6) {
-               o("%     twoarcs $m insoluble\n");
-               next;
-           }
-           $r= -0.5 * (-$b + $m*$d) / $a;
-           $radius= -$r * $distfact;
-           o("%     twoarcs $m radius $radius ");
-           if (abs($radius) < $minradius) { o("too-small\n"); next; }
-           $cfrom=  ev_compose({}, $from, { X=>0, Y=>-$radius, A=>-0.5*$pi });
-           $cto=    ev_compose({}, $to,   { X=>0, Y=> $radius, A=> 0.5*$pi });
-           $midpt=  ev_lincomb({}, $cfrom, $cto, 0.5);
-           $reverse= signum($r);
-           if ($reverse<0) {
-               $cfrom->{A} += $pi;
-               $cto->{A} += $pi;
-           }
-           $delta1= ev_bearing($cfrom, $midpt) - $cfrom->{A};
-           $delta2= ev_bearing($cto,   $midpt) - $cto->{A};
-           o("ok deltas ".ang2deg($delta1)." ".ang2deg($delta2)."\n");
-           if ($reverse<0) {
-               $delta1 -= 2*$pi;
-               $delta2 -= 2*$pi;
-           }
-           my ($fs);
-           $path= [{ T=>Arc, F=>$from, C=>$cfrom, R=> $radius, D=>$delta1 },
-                   { T=>Arc, F=>$to,   C=>$cto,   R=>-$radius, D=>$delta2 }];
-           push @paths, $path;
-           push @solkinds, [ 'twoarcs', 'cross' ];
+# joins_xxx all take $results, $from, $to, $minradius
+# where $results->[]{Path}{K} etc. and $results->[]{SolKinds}[]
+
+sub joins_twoarcs ($$$$) {
+    my ($results, $from,$to,$minradius) = @_;
+    # two circular arcs of equal maximum possible radius
+    # algorithm courtesy of Simon Tatham (`Railway problem',
+    # pers.comm. to ijackson@chiark 23.1.2004)
+    my ($sigma,$distfact, $theta,$phi, $a,$b,$c,$d, $m,$r, $radius);
+    my ($cvec,$cfrom,$cto,$midpt, $delta1,$delta2, $path,$reverse);
+    $sigma= ev_bearing($from,$to);
+    $distfact= v_dist($from,$to);
+    $theta= 0.5 * $pi - ($from->{A} - $sigma);
+    $phi=   0.5 * $pi - ($to->{A} + $pi - $sigma);
+    $a= 2 * (1 + cos($theta - $phi));
+    $b= 2 * (cos($theta) - cos($phi));
+    $c= -1;
+    $d= sqrt($b*$b - 4*$a*$c);
+    o("%     twoarcs theta=".ang2deg($theta)." phi=".ang2deg($phi).
+      " ${a}r^2 + ${b}r + ${c} = 0\n");
+    foreach $m (qw(-1 1)) {
+       if ($a < 1e-6) {
+           o("%     twoarcs $m insoluble\n");
+           next;
        }
-    } while 0;
-    if ($minradius<=1e-6) {
-       o("%     arcsline no-radius\n");
-    } else {
-       # two circular arcs of specified radius
-       # with an intervening straight
-       my ($lr,$inv, $c,$d,$alpha,$t,$k,$l,$rpmsina,$rcosa,$linelen, $path);
-       foreach $lr (qw(-1 +1)) {
-           foreach $inv (qw(-1 +1)) {
-               $c=ev_compose({},$from,{X=>0,Y=>-$lr*$minradius, A=>0 });
-               $d=ev_compose({},$to,{X=>0, Y=>-$inv*$lr*$minradius, A=>$pi });
-               $t= v_dist($c,$d);
-               o("%     arcsline $lr $inv t=$t ");
-               if ($t < 1e-6) { o("concentric"); next; }
-               $c->{A}= $d->{A}= ev_bearing($c,$d);
-               o("bearing ".ang2deg($c->{A}));
-               if ($inv>0) {
-                   o("\n");
-                   $k= ev_compose({}, $c, { X=>0, Y=>$lr*$minradius, A=>0 });
-                   $l= ev_compose({}, $d, { X=>0, Y=>$lr*$minradius, A=>0 });
-                   $linelen= $t;
-               } else {
-                   my ($cosalpha) = 2.0 * $minradius / $t;
-                   if ($cosalpha > (1.0 - 1e-6)) { o(" too-close\n"); next; }
-                   $alpha= acos($cosalpha);
-                   $rpmsina= $lr * $minradius * sin($alpha);
-                   $rcosa= $minradius * $cosalpha;
-                   $k= ev_compose({}, $c, { X=>$rcosa, Y=>$rpmsina, A=>0 });
-                   $l= ev_compose({}, $d, { X=>-$rcosa, Y=>-$rpmsina, A=>0 });
-                   $k->{A}= $l->{A}= ev_bearing($k,$l);
-                   o(" alpha=".ang2deg($alpha)." kl^=".ang2deg($k->{A})."\n");
-                   $linelen= v_dist($k,$l);
-               }
-               $path= [{ T => Arc, F => $from, C => $c,
-                         R =>$lr*$minradius,
-                         D => -$lr * a_normalise
-                             ($lr * ($from->{A} - $k->{A}), 0) },
-                       { T => Line, A => $k, B => $l, L => $linelen },
-                       { T => Arc, F => $l, C => $d,
-                         R => $inv*$lr*$minradius,
-                         D => -$lr*$inv * a_normalise
-                             (-$lr*$inv * ($to->{A} - $l->{A}), 0) }];
-               push @paths, $path;
-               push @solkinds,  [ 'arcsline', ($inv<0 ? 'cross' : 'loop') ];
+       $r= -0.5 * (-$b + $m*$d) / $a;
+       $radius= -$r * $distfact;
+       o("%     twoarcs $m radius $radius ");
+       if (abs($radius) < $minradius) { o("too-small\n"); next; }
+       $cfrom=  ev_compose({}, $from, { X=>0, Y=>-$radius, A=>-0.5*$pi });
+       $cto=    ev_compose({}, $to,   { X=>0, Y=> $radius, A=> 0.5*$pi });
+       $midpt=  ev_lincomb({}, $cfrom, $cto, 0.5);
+       $reverse= signum($r);
+       if ($reverse<0) {
+           $cfrom->{A} += $pi;
+           $cto->{A} += $pi;
+       }
+       $delta1= ev_bearing($cfrom, $midpt) - $cfrom->{A};
+       $delta2= ev_bearing($cto,   $midpt) - $cto->{A};
+       o("ok deltas ".ang2deg($delta1)." ".ang2deg($delta2)."\n");
+       if ($reverse<0) {
+           $delta1 -= 2*$pi;
+           $delta2 -= 2*$pi;
+       }
+       my ($fs);
+       $path= [{ T=>Arc, F=>$from, C=>$cfrom, R=> $radius, D=>$delta1 },
+               { T=>Arc, F=>$to,   C=>$cto,   R=>-$radius, D=>$delta2 }];
+       push @$results, { Path => $path,
+                         SolKinds =>  [ 'twoarcs', 'cross' ] };
+    }
+}
+    
+sub joins_arcsline ($$$$) {
+    my ($results, $from,$to,$minradius) = @_;
+    # two circular arcs of specified radius
+    # with an intervening straight
+    my ($lr,$inv, $c,$d,$alpha,$t,$k,$l,$rpmsina,$rcosa,$linelen, $path);
+    if ($minradius<=1e-6) { o("%     arcsline no-radius\n"); return; }
+    foreach $lr (qw(-1 +1)) {
+       foreach $inv (qw(-1 +1)) {
+           $c=ev_compose({},$from,{X=>0,Y=>-$lr*$minradius, A=>0 });
+           $d=ev_compose({},$to,{X=>0, Y=>-$inv*$lr*$minradius, A=>$pi });
+           $t= v_dist($c,$d);
+           o("%     arcsline $lr $inv t=$t ");
+           if ($t < 1e-6) { o("concentric"); next; }
+           $c->{A}= $d->{A}= ev_bearing($c,$d);
+           o("bearing ".ang2deg($c->{A}));
+           if ($inv>0) {
+               o("\n");
+               $k= ev_compose({}, $c, { X=>0, Y=>$lr*$minradius, A=>0 });
+               $l= ev_compose({}, $d, { X=>0, Y=>$lr*$minradius, A=>0 });
+               $linelen= $t;
+           } else {
+               my ($cosalpha) = 2.0 * $minradius / $t;
+               if ($cosalpha > (1.0 - 1e-6)) { o(" too-close\n"); next; }
+               $alpha= acos($cosalpha);
+               $rpmsina= $lr * $minradius * sin($alpha);
+               $rcosa= $minradius * $cosalpha;
+               $k= ev_compose({}, $c, { X=>$rcosa, Y=>$rpmsina, A=>0 });
+               $l= ev_compose({}, $d, { X=>-$rcosa, Y=>-$rpmsina, A=>0 });
+               $k->{A}= $l->{A}= ev_bearing($k,$l);
+               o(" alpha=".ang2deg($alpha)." kl^=".ang2deg($k->{A})."\n");
+               $linelen= v_dist($k,$l);
            }
+           $path= [{ T => Arc, F => $from, C => $c,
+                     R =>$lr*$minradius,
+                     D => -$lr * a_normalise
+                         ($lr * ($from->{A} - $k->{A}), 0) },
+                   { T => Line, A => $k, B => $l, L => $linelen },
+                   { T => Arc, F => $l, C => $d,
+                     R => $inv*$lr*$minradius,
+                     D => -$lr*$inv * a_normalise
+                         (-$lr*$inv * ($to->{A} - $l->{A}), 0) }];
+           push @$results,
+           { Path => $path,
+             SolKinds => [ 'arcsline', ($inv<0 ? 'cross' : 'loop') ] };
        }
     }
-    {
-       # one circular arc and a straight line
-       my ($inv,$a,$b, $gamma, $kl_len,$cosag,$aj_len);
-       my ($jl_len, $j,$l,$cl_len,$c, $radius);
-#      foreach $inv (qw(-1 +1)) {
-       {   $inv=-1;
-           $a= $from;
-           $b= { %$to }; $b->{A} += $pi;
-           ($a,$b)=($b,$a) if $inv<0;
-print STDERR "a=".loc2dbg($a)." b=".loc2dbg($b)."\n";
-#          $b= ev_compose({}, $b, {X=>0,Y=>0,A=>$pi});
-           $gamma= 0.5 * ($a->{A} + $b->{A});
-           $gamma += $pi if a_normalise($gamma - $a->{A}, 0) >= $pi;
-           $kl_len=  ($b->{X} - $a->{X}) * cos($gamma)
-                   + ($b->{Y} - $a->{Y}) * sin($gamma);
-           o("%     arcline $inv gamma=".ang2deg($gamma)." |kl|=$kl_len ");
-#          if ($kl_len < 1e-6) { o("nope\n"); next; }
-           $cosag= cos($a->{A} - $gamma);
-           o("cos(a-g)=$cosag ");
-#          if ($cosag < 1e-6) { o("nope\n"); next; }
-           $aj_len= $kl_len/$cosag;
-           o("|aj|=$aj_len\n");
-           $j= ev_compose({}, $a, { X=>$aj_len, Y=>0, A=>0 });
-           $l= ev_lincomb({}, $j,$b,0.5);
-           $jl_len= v_dist($j,$l);
-           $cl_len= $jl_len * tan($a->{A} - $gamma);
-           $radius= $jl_len / $cosag;
-           $c= ev_compose({}, $l, { X=>-$cl_len, Y=>0, A=>0 });
-           push @paths, [{ T => Line, A => $a, B => $j, L => $aj_len },
-                         { T => Arc, F => $j, C => $c, R => $inv*$radius,
-                           D => -$inv * a_normalise
-                               (-$inv * ($b->{A} + $pi - $a->{A}), 0) }];
-           push @solkinds, [ 'arcline' ];
+}
+
+sub joins_arcline ($$$$) {
+    my ($results, $from,$to,$minradius) = @_;
+    # one circular arc and a straight line
+    my ($swap,$echoice,$path, $ap,$bp,$av,$bv, $e,$f, $ae,$af,$afae);
+    my ($dak,$ak,$kj,$k,$j,$aja,$jl,$l,$jc,$lc,$c,$rj,$rb);
+    foreach $swap (qw(-1 +1)) {
+#    {
+#      $swap=+1;
+       foreach $echoice (qw(0 1)) {
+#      {
+#          $echoice=0;
+           $ap= $from; $bp= { %$to }; $bp->{A} += $pi;
+           ($ap,$bp)= ($bp,$ap) if $swap<0;
+           $av= ev_byang({}, $ap->{A});
+           $bv= ev_byang({}, $bp->{A});
+           $e= ev_byang({}, 0.5 * ($ap->{A} + $bp->{A} + $echoice * $pi));
+           $f= v_rotateright($e);
+           o("%     arcline $swap $echoice e ".loc2dbg($e)."\n");
+#          o("%     arcline $swap $echoice f ".loc2dbg($f)."\n");
+#          o("%     arcline $swap $echoice av ".loc2dbg($av)."\n");
+           $ae= v_dotproduct($av,$e);
+           $af= v_dotproduct($av,$f);
+           o("%     arcline $swap $echoice a.e=$ae a.f=$af ");
+           if (abs($ae) < 1e-6) { o(" singular\n"); next;
+                              o("%");}
+           $afae= $af/$ae;
+           o("a.f/a.e=$afae\n");
+           $dak= v_dotproduct(v_subtract($ap,$bp), $e);
+           $ak= v_scalarmult($dak, $e);
+           $kj= v_scalarmult($dak * $afae, $f);
+           $k= v_add($ap, $ak);
+           $j= v_add($k, $kj);
+           $aja= v_dotproduct(v_subtract($ap,$j), $av);
+           o("%     arcline $swap $echoice d_ak=$dak aj.a=$aja ");
+           if ($aja < 0) { o(" backwards aj\n"); next;
+                       o("%");}
+           $jl= v_scalarmult(0.5, v_subtract($j, $bp));
+           $lc= v_scalarmult(-v_dotproduct($jl, $f) * $afae, $e);
+           $l= v_add($j, $jl);
+           $c= v_add($l, $lc);
+           $rj= v_dotproduct(v_subtract($j,$c), v_rotateright($av));
+           $rb= v_dotproduct(v_subtract($c,$bp), v_rotateright($bv));
+           o("r_j=$rj r_b=$rb ");
+           if ($rj * $rb < 0) { o(" backwards b\n"); next;
+                            o("%");}
+           $j->{A}= $ap->{A};
+           $c->{A}= 0;
+           $path= [{ T => Line, A => $ap, B => $j, L => $aja },
+                   { T => Arc, F => $j, C => $c, R => $rj,
+                     D => -signum($rj) * a_normalise
+                         (-signum($rj) * ($bp->{A} + $pi - $j->{A}), 0) }];
+           $path= [ reverse @$path ] if $swap<0;
+           push @$results, { Path => $path, SolKinds =>  [ 'arcline' ] };
        }
     }
+}
+
+sub cmd_join {
+    my ($from,$to,$minradius);
+    my (@results,$result);
     my ($path,$segment,$bestpath,$len,$scores,$bestscores,@bends,$skl);
     my ($crit,$cs,$i,$cmp);
-    foreach $path (@paths) {
-       $skl= shift @solkinds;
+    $from= can(\&cva_idex);
+    $to= can(\&cva_idex);
+    $minradius= can(\&cva_len);
+    o("%   join ".loc2dbg($from)."..".loc2dbg($to)." $minradius\n");
+#    joins_twoarcs(\@results, $from,$to,$minradius);
+#    joins_arcsline(\@results, $from,$to,$minradius);
+    joins_arcline(\@results, $from,$to,$minradius);
+    foreach $result (@results) {
+       $path= $result->{Path};
+       $skl= $result->{SolKinds};
        o("%   possible path @$skl $path\n");
        $len= 0;
        @bends= ();
index 5dcf48fdc31553dcd639c9ba2ee2e2474b27b67a..04a4f0efa52b77f101d932ed7be0ff00be86b32d 100644 (file)
@@ -13,19 +13,23 @@ define(`complex',`
 abs org$1 $2 $3 0
 rel org$1 a$1 0 0 $4
 rel org$1 b$1 200 0 0
-# simple(0,$1)
-# simple(30,$1)
-# simple(60,$1)
+ simple(0,$1)
+ simple(30,$1)
+ simple(60,$1)
  simple(90,$1)
-# simple(135,$1)
-# simple(230,$1)
-# simple(300,$1)
-# simple(345,$1)
+ simple(135,$1)
+ simple(230,$1)
+ simple(300,$1)
+ simple(345,$1)
 ')
 
-# complex(0,     200,  400,    0)
+ complex(0,     200,  400,    0)
  complex(30,    200, 1200,   30)
-# complex(60,    800,  400,   60)
-# complex(130,   800, 1200,  130)
-# complex(m130, 1500,  400, -130)
-# complex(m165, 1500, 1200, -165)
+ complex(60,    800,  400,   60)
+ complex(130,   800, 1200,  130)
+ complex(m130, 1500,  400, -130)
+ complex(m165, 1500, 1200, -165)
+
+#abs a 400 400 90
+#abs b 300 700 30
+#join a b minradius choice