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       1                 :            : #ifndef MESHKIT_TRANSFORM_HPP
       2                 :            : #define MESHKIT_TRANSFORM_HPP
       3                 :            : 
       4                 :            : #include "meshkit/Error.hpp"
       5                 :            : #include "meshkit/iMesh.hpp"
       6                 :            : #include "meshkit/Matrix.hpp"
       7                 :            : #include "TransformBase.hpp"
       8                 :            : #include <vector>
       9                 :            : 
      10                 :            : namespace MeshKit {
      11                 :            :   Vector<3> rodrigues(const Vector<3> &pt, const Vector<3> &z, double dtheta);
      12                 :            : 
      13                 :            :   namespace Copy {
      14                 :            :     /** \class Identity Transform.hpp "meshkit/Transform.hpp"
      15                 :            :      * \brief The identity transformation
      16                 :            :      */
      17         [ -  + ]:         16 :     class Identity : public BasicTransform<Identity>
      18                 :            :     {
      19                 :            :       friend class BasicTransform<Identity>;
      20                 :            :     public:
      21                 :          8 :       Identity() {}
      22                 :            :     protected:
      23                 :          0 :       void transform_one(Vector<3> &coords) const {}
      24                 :            :     };
      25                 :            : 
      26                 :            :     /** \class Translate Transform.hpp "meshkit/Transform.hpp"
      27                 :            :      * \brief A translation function
      28                 :            :      */
      29         [ -  + ]:         32 :     class Translate : public BasicTransform<Translate>
      30                 :            :     {
      31                 :            :       friend class BasicTransform<Translate>;
      32                 :            :     public:
      33                 :          8 :       Translate(const Vector<3> &dv) : dv_(dv) {}
      34                 :            :     protected:
      35                 :         85 :       void transform_one(Vector<3> &coords) const
      36                 :            :       {
      37                 :         85 :         coords += dv_;
      38                 :         85 :       }
      39                 :            :     private:
      40                 :            :       Vector<3> dv_;
      41                 :            :     };
      42                 :            : 
      43                 :            :     /** \class Rotate Transform.hpp "meshkit/Transform.hpp"
      44                 :            :      * \brief A rotation function, using Rodrigues' formula
      45                 :            :      */
      46                 :            :     class Rotate : public BasicTransform<Rotate>
      47                 :            :     {
      48                 :            :       friend class BasicTransform<Rotate>;
      49                 :            :     public:
      50                 :            :       Rotate(const Vector<3> &origin, const Vector<3> &z, double dtheta)
      51                 :            :         : origin_(origin), z_(z/length(z)), dtheta_(dtheta)
      52                 :            :       {}
      53                 :            :     protected:
      54                 :            :       void transform_one(Vector<3> &coords) const
      55                 :            :       {
      56                 :            :         coords = rodrigues(coords-origin_, z_, dtheta_) + origin_;
      57                 :            :       }
      58                 :            :     private:
      59                 :            :       Vector<3> origin_;
      60                 :            :       Vector<3> z_;
      61                 :            :       double dtheta_;
      62                 :            :     };
      63                 :            :   }
      64                 :            : 
      65                 :            :   namespace Extrude {
      66                 :            :     /** \class Translate Transform.hpp "meshkit/Transform.hpp"
      67                 :            :      * \brief A translation function
      68                 :            :      */
      69         [ -  + ]:         12 :     class Translate : public BasicTransform<Translate>
      70                 :            :     {
      71                 :            :       friend class BasicTransform<Translate>;
      72                 :            :     public:
      73                 :          3 :       Translate(const Vector<3> &dv, int steps)
      74 [ +  - ][ +  - ]:          3 :         : BasicTransform<Translate>(steps), dv_(dv/steps)
      75                 :          3 :       {}
      76                 :            :     protected:
      77                 :         76 :       virtual void transform_one(int step, Vector<3> &coords) const
      78                 :            :       {
      79         [ +  - ]:         76 :         coords += dv_*step;
      80                 :         76 :       }
      81                 :            :     private:
      82                 :            :       Vector<3> dv_;
      83                 :            :     };
      84                 :            : 
      85                 :            :     /** \class Rotate Transform.hpp "meshkit/Transform.hpp"
      86                 :            :      * \brief A rotation function, using Rodrigues' formula
      87                 :            :      */
      88                 :            :     class Rotate : public BasicTransform<Rotate>
      89                 :            :     {
      90                 :            :       friend class BasicTransform<Rotate>;
      91                 :            :     public:
      92                 :            :       Rotate(const Vector<3> &origin, const Vector<3> &z, double dtheta,
      93                 :            :              int steps)
      94                 :            :         : BasicTransform<Rotate>(steps), origin_(origin), z_(z/length(z)),
      95                 :            :         dtheta_(dtheta/steps)
      96                 :            :       {}
      97                 :            :     protected:
      98                 :            :       virtual void transform_one(int step, Vector<3> &coords) const
      99                 :            :       {
     100                 :            :         coords = rodrigues(coords-origin_, z_, dtheta_*step) + origin_;
     101                 :            :       }
     102                 :            :     private:
     103                 :            :       Vector<3> origin_;
     104                 :            :       Vector<3> z_;
     105                 :            :       double dtheta_;
     106                 :            :     };
     107                 :            :   }
     108                 :            : }
     109                 :            : 
     110                 :            : #endif