root/OpenSceneGraph/trunk/src/osgUtil/DelaunayTriangulator.cpp @ 11473

Revision 11473, 55.9 kB (checked in by robert, 5 years ago)

Conversion of osg::notify to OSG_INFO etc.

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
Line 
1/* -*-c++-*- OpenSceneGraph - Copyright (C) 1998-2006 Robert Osfield
2 *
3 * This library is open source and may be redistributed and/or modified under 
4 * the terms of the OpenSceneGraph Public License (OSGPL) version 0.0 or
5 * (at your option) any later version.  The full license is in LICENSE file
6 * included with this distribution, and on the openscenegraph.org website.
7 *
8 * This library is distributed in the hope that it will be useful,
9 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
11 * OpenSceneGraph Public License for more details.
12*/
13
14#include <osgUtil/DelaunayTriangulator>
15// NB this algorithm makes heavy use of the osgUtil::Tessellator for constrained triangulation.
16// truly it is built on the shoulders of giants.
17
18#include <osg/GL>
19#include <osg/Vec3>
20#include <osg/Array>
21#include <osg/Notify>
22
23#include <algorithm>
24#include <set>
25#include <map> //GWM July 2005 map is used in constraints.
26#include <osgUtil/Tessellator> // tessellator triangulates the constrained triangles
27#include <stdlib.h>
28#include <iterator>
29
30namespace osgUtil
31{
32
33//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
34// MISC MATH FUNCTIONS
35
36
37// Compute the circumcircle of a triangle (only x and y coordinates are used),
38// return (Cx, Cy, r^2)
39inline osg::Vec3 compute_circumcircle(
40    const osg::Vec3 &a,
41    const osg::Vec3 &b,
42    const osg::Vec3 &c)
43{
44    float D =
45        (a.x() - c.x()) * (b.y() - c.y()) -
46        (b.x() - c.x()) * (a.y() - c.y());
47
48    float cx, cy, r2;
49
50    if(D==0.0)
51    {
52        // (Nearly) degenerate condition - either two of the points are equal (which we discount)
53        // or the three points are colinear. In this case we just determine the average of
54        // the three points as the centre for correctness, but squirt out a zero radius.
55        // This method will produce a triangulation with zero area, so we have to check later
56        cx = (a.x()+b.x()+c.x())/3.0;
57        cy = (a.y()+b.y()+c.y())/3.0;
58        r2 = 0.0;
59    }
60    else
61    {
62        cx =
63        (((a.x() - c.x()) * (a.x() + c.x()) +
64        (a.y() - c.y()) * (a.y() + c.y())) / 2 * (b.y() - c.y()) -
65        ((b.x() - c.x()) * (b.x() + c.x()) +
66        (b.y() - c.y()) * (b.y() + c.y())) / 2 * (a.y() - c.y())) / D;
67
68        cy =
69        (((b.x() - c.x()) * (b.x() + c.x()) +
70        (b.y() - c.y()) * (b.y() + c.y())) / 2 * (a.x() - c.x()) -
71        ((a.x() - c.x()) * (a.x() + c.x()) +
72        (a.y() - c.y()) * (a.y() + c.y())) / 2 * (b.x() - c.x())) / D;
73
74      //  r2 = (c.x() - cx) * (c.x() - cx) + (c.y() - cy) * (c.y() - cy);
75        // the return r square is compared with r*r many times in an inner loop
76        // so for efficiency use the inefficient sqrt once rather than 30* multiplies later.
77        r2 = sqrt((c.x() - cx) * (c.x() - cx) + (c.y() - cy) * (c.y() - cy));
78    }
79    return osg::Vec3(cx, cy, r2);
80}
81
82// Test whether a point (only the x and y coordinates are used) lies inside
83// a circle; the circle is passed as a vector: (Cx, Cy, r).
84
85inline bool point_in_circle(const osg::Vec3 &point, const osg::Vec3 &circle)
86{
87    float r2 =
88        (point.x() - circle.x()) * (point.x() - circle.x()) +
89        (point.y() - circle.y()) * (point.y() - circle.y());
90    return r2 <= circle.z()*circle.z();
91//    return r2 <= circle.z();
92}
93
94
95//
96//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
97
98
99// data type for vertex indices
100typedef GLuint Vertex_index;
101
102
103// CLASS: Edge
104// This class describes an edge of a triangle (it stores vertex indices to the two
105// endpoints).
106
107class Edge {
108public:
109
110    // Comparison object (for sorting)
111    struct Less
112    {
113        inline bool operator()(const Edge &e1, const Edge &e2) const
114        {
115            if (e1.ibs() < e2.ibs()) return true;
116            if (e1.ibs() > e2.ibs()) return false;
117            if (e1.ies() < e2.ies()) return true;
118            return false;
119        }
120    };
121
122    Edge(): ib_(0), ie_(0), ibs_(0), ies_(0), duplicate_(false) {}
123    Edge(Vertex_index ib, Vertex_index ie) : ib_(ib), ie_(ie), ibs_(osg::minimum(ib, ie)), ies_(osg::maximum(ib, ie)), duplicate_(false) {}
124
125    // first endpoint
126    inline Vertex_index ib() const { return ib_; }
127
128    // second endpoint
129    inline Vertex_index ie() const { return ie_; }
130
131    // first sorted endpoint
132    inline Vertex_index ibs() const { return ibs_; }
133
134    // second sorted endpoint
135    inline Vertex_index ies() const { return ies_; }
136
137    // get the "duplicate" flag
138    inline bool get_duplicate() const { return duplicate_; }
139
140    // set the "duplicate" flag
141    inline void set_duplicate(bool v) { duplicate_ = v; }
142
143private:
144    Vertex_index ib_, ie_;
145    Vertex_index ibs_, ies_;
146    bool duplicate_;
147};
148
149
150// CLASS: Triangle
151
152class Triangle
153{
154public:
155
156    Triangle():
157        a_(0),
158        b_(0),
159        c_(0) {}
160       
161   
162    Triangle(Vertex_index a, Vertex_index b, Vertex_index c, osg::Vec3Array *points)
163        :    a_(a),
164            b_(b),
165            c_(c),
166            cc_(compute_circumcircle((*points)[a_], (*points)[b_], (*points)[c_]))
167    {
168        edge_[0] = Edge(a_, b_);
169        edge_[1] = Edge(b_, c_);
170        edge_[2] = Edge(c_, a_);
171    }
172
173    Triangle& operator = (const Triangle& rhs)
174    {
175        if (&rhs==this) return *this;
176       
177        a_ = rhs.a_;
178        b_ = rhs.b_;
179        c_ = rhs.c_;
180        cc_ = rhs.cc_;
181        edge_[0]  = rhs.edge_[0];
182        edge_[1]  = rhs.edge_[1];
183        edge_[2]  = rhs.edge_[2];
184       
185        return *this;
186    }
187
188    inline Vertex_index a() const { return a_; }
189    inline Vertex_index b() const { return b_; }
190    inline Vertex_index c() const { return c_; }
191    inline void incrementa(const int delta) { a_+=delta; }
192    inline void incrementb(const int delta) { b_+=delta; }
193    inline void incrementc(const int delta) { c_+=delta; }
194
195    inline const Edge &get_edge(int idx) const { return edge_[idx];    }
196    inline const osg::Vec3 &get_circumcircle() const { return cc_; }
197
198    inline osg::Vec3 compute_centroid(const osg::Vec3Array *points) const
199    {
200        return ((*points)[a_] +(*points)[b_] + (*points)[c_])/3;
201    }
202
203    inline osg::Vec3 compute_normal(osg::Vec3Array *points) const
204    {
205        osg::Vec3 N = ((*points)[b_] - (*points)[a_]) ^ ((*points)[c_] - (*points)[a_]);
206        return N / N.length();
207    }
208
209    bool isedge(const unsigned int ip1,const unsigned int ip2) const
210    { // is one of the edges of this triangle from ip1-ip2
211        bool isedge=ip1==a() && ip2==b();
212        if (!isedge)
213        {
214            isedge=ip1==b() && ip2==c();
215            if (!isedge)
216            {
217                isedge=ip1==c() && ip2==a();
218            }
219        }
220        return isedge;
221    }
222    // GWM July 2005 add test for triangle intersected by p1-p2.
223    // return true for unused edge
224
225    const bool intersected(const unsigned int ip1,const unsigned int ip2,const osg::Vec2 p1 ,const osg::Vec2 p2,const int iedge, osg::Vec3Array *points) const
226    {
227        // return true if edge iedge of triangle is intersected by ip1,ip2
228        Vertex_index ie1,ie2;
229        if (iedge==0)
230        {
231            ie1=a();
232            ie2=b();
233        }
234        else if (iedge==1)
235        {
236            ie1=b();
237            ie2=c();
238        }
239        else if (iedge==2)
240        {
241            ie1=c();
242            ie2=a();
243        }
244        if (ip1==ie1 || ip2==ie1) return false;
245        if (ip1==ie2 || ip2==ie2) return false;
246   
247        osg::Vec2 tp1((*points)[ie1].x(),(*points)[ie1].y());
248        osg::Vec2 tp2((*points)[ie2].x(),(*points)[ie2].y());
249        return intersect(tp1,tp2,p1,p2);
250    }
251   
252    bool intersectedby(const osg::Vec2 p1,const osg::Vec2 p2,osg::Vec3Array *points) const {
253        // true if line [p1,p2] cuts at least one edge of this triangle
254        osg::Vec2 tp1((*points)[a()].x(),(*points)[a()].y());
255        osg::Vec2 tp2((*points)[b()].x(),(*points)[b()].y());
256        osg::Vec2 tp3((*points)[c()].x(),(*points)[c()].y());
257        bool ip=intersect(tp1,tp2,p1,p2);
258        if (!ip)
259        {
260            ip=intersect(tp2,tp3,p1,p2);
261            if (!ip)
262            {
263                ip=intersect(tp3,tp1,p1,p2);
264            }
265        }
266        return ip;
267    }
268    int whichEdge(osg::Vec3Array *points,const osg::Vec2 p1, const osg::Vec2 p2,
269        const unsigned int e1,const unsigned int e2) const
270    {
271        int icut=0;
272        // find which edge of triangle is cut by line (p1-p2) and is NOT e1-e2 indices.
273        // return 1 - cut is on edge b-c; 2==c-a
274        osg::Vec2 tp1((*points)[a()].x(),(*points)[a()].y()); // triangle vertices
275        osg::Vec2 tp2((*points)[b()].x(),(*points)[b()].y());
276        osg::Vec2 tp3((*points)[c()].x(),(*points)[c()].y());
277        bool ip=intersect(tp2,tp3,p1,p2);
278        if (ip && (a()==e1 || a()==e2)) { return 1;}
279        ip=intersect(tp3,tp1,p1,p2);
280        if (ip && (b()==e1 || b()==e2)) { return 2;}
281        ip=intersect(tp1,tp2,p1,p2);
282        if (ip && (c()==e1 || c()==e2)) { return 3;}
283        return icut;
284    }
285
286    bool usesVertex(const unsigned int ip) const
287    {
288        return ip==a_ || ip==b_ || ip==c_;
289    }
290
291    int lineBisectTest(const osg::Vec3 apt,const osg::Vec3 bpt,const osg::Vec3 cpt, const osg::Vec2 p2) const
292    {
293        osg::Vec2 vp2tp=p2-osg::Vec2(apt.x(), apt.y()); // vector from p1 to a.
294        // test is: cross product (z component) with ab,ac is opposite signs
295        // AND dot product with ab,ac has at least one positive value.
296        osg::Vec2 vecba=osg::Vec2(bpt.x(), bpt.y())-osg::Vec2(apt.x(), apt.y());
297        osg::Vec2 vecca=osg::Vec2(cpt.x(), cpt.y())-osg::Vec2(apt.x(), apt.y());
298        float cprodzba=vp2tp.x()*vecba.y() - vp2tp.y()*vecba.x();
299        float cprodzca=vp2tp.x()*vecca.y() - vp2tp.y()*vecca.x();
300    //    OSG_WARN << "linebisect test " << " tri " << a_<<","<< b_<<","<< c_<<std::endl;
301        if (cprodzba*cprodzca<0)
302        {
303            // more tests - check dot products are at least partly parallel to test line.
304            osg::Vec2 tp1(bpt.x(),bpt.y()); // triangle vertices
305            osg::Vec2 tp2(cpt.x(),cpt.y());
306            osg::Vec2 tp3(apt.x(),apt.y());
307            bool ip=intersect(tp1,tp2,tp3,p2);
308            if (ip) return 1;
309        }
310        return 0;
311    }
312   
313    int lineBisects(osg::Vec3Array *points, const unsigned int ip1, const osg::Vec2 p2) const
314    {
315        // return true if line starts at vertex <ip1> and lies between the 2 edges which meet at vertex
316        // <vertex> is that which uses index ip1.
317        // line is <vertex> to p2
318        //    return value is 0 - no crossing; 1,2,3 - which edge of the triangle is cut.
319        if (a_==ip1)
320        {
321            // first vertex is the vertex - test that a_ to p2 lies beteen edges a,b and a,c
322            osg::Vec3 apt=(*points)[a_];
323            osg::Vec3 bpt=(*points)[b_];
324            osg::Vec3 cpt=(*points)[c_];
325            return lineBisectTest(apt,bpt,cpt,p2)?1:0;
326        }
327        else if (b_==ip1)
328        {
329            // second vertex is the vertex - test that b_ to p2 lies beteen edges a,b and a,c
330            osg::Vec3 apt=(*points)[b_];
331            osg::Vec3 bpt=(*points)[c_];
332            osg::Vec3 cpt=(*points)[a_];
333            return lineBisectTest(apt,bpt,cpt,p2)?2:0;
334        }
335        else if (c_==ip1)
336        {
337            // 3rd vertex is the vertex - test that c_ to p2 lies beteen edges a,b and a,c
338            osg::Vec3 apt=(*points)[c_];
339            osg::Vec3 bpt=(*points)[a_];
340            osg::Vec3 cpt=(*points)[b_];
341            return lineBisectTest(apt,bpt,cpt,p2)?3:0;
342        }
343        return 0;
344    }
345   
346private:
347
348
349    bool intersect(const osg::Vec2 p1,const osg::Vec2 p2,const osg::Vec2 p3,const osg::Vec2 p4) const
350    {
351        // intersection point of p1,p2 and p3,p4
352        // test from http://astronomy.swin.edu.au/~pbourke/geometry/lineline2d/
353        // the intersection must be internal to the lines, not an end point.
354        float det=((p4.y()-p3.y())*(p2.x()-p1.x())-(p4.x()-p3.x())*(p2.y()-p1.y()));
355        if (det!=0)
356        {
357            // point on line is P=p1+ua.(p2-p1) and Q=p3+ub.(p4-p3)
358            float ua=((p4.x()-p3.x())*(p1.y()-p3.y())-(p4.y()-p3.y())*(p1.x()-p3.x()))/det;
359            float ub=((p2.x()-p1.x())*(p1.y()-p3.y())-(p2.y()-p1.y())*(p1.x()-p3.x()))/det;
360            if (ua> 0.00 && ua< 1 && ub> 0.0000  && ub< 1)
361            {
362                return true;
363            }
364        }
365        return false;
366    }
367   
368    Vertex_index a_;
369    Vertex_index b_;
370    Vertex_index c_;
371    osg::Vec3 cc_;   
372    Edge edge_[3];
373};
374
375typedef std::list<Triangle> Triangle_list;
376
377// comparison function for sorting sample points by the X coordinate
378bool Sample_point_compare(const osg::Vec3 &p1, const osg::Vec3 &p2)
379{
380    // replace pure sort by X coordinate with X then Y.
381    // errors can occur if the delaunay triangulation specifies 2 points at same XY and different Z
382    if (p1.x() != p2.x()) return p1.x() < p2.x();
383    if (p1.y() != p2.y()) return p1.y() < p2.y(); // GWM 30.06.05 - further rule if x coords are same.
384    OSG_INFO << "Two points are coincident at "<<p1.x() <<","<<p1.y() << std::endl;
385    return p1.z() < p2.z(); // never get here unless 2 points coincide
386}
387
388
389// container types
390typedef std::set<Edge, Edge::Less> Edge_set;
391
392
393DelaunayTriangulator::DelaunayTriangulator():
394    osg::Referenced()
395{
396}
397
398DelaunayTriangulator::DelaunayTriangulator(osg::Vec3Array *points, osg::Vec3Array *normals):
399    osg::Referenced(),
400    points_(points),
401    normals_(normals)
402{
403}
404
405DelaunayTriangulator::DelaunayTriangulator(const DelaunayTriangulator &copy, const osg::CopyOp &copyop):
406    osg::Referenced(copy),
407    points_(static_cast<osg::Vec3Array *>(copyop(copy.points_.get()))),
408    normals_(static_cast<osg::Vec3Array *>(copyop(copy.normals_.get()))),
409    prim_tris_(static_cast<osg::DrawElementsUInt *>(copyop(copy.prim_tris_.get())))
410{
411}
412
413DelaunayTriangulator::~DelaunayTriangulator()
414{
415}
416
417const Triangle * getTriangleWithEdge(const unsigned int ip1,const unsigned int ip2, const Triangle_list *triangles)
418{ // find triangle in list with edge from ip1 to ip2...
419    Triangle_list::const_iterator trconnitr; // connecting triangle
420    int idx=0;
421    for (trconnitr=triangles->begin(); trconnitr!=triangles->end(); )
422    {
423        if (trconnitr->isedge (ip1,ip2))
424        {
425            // this is the triangle.
426            return &(*trconnitr);
427        }
428        ++trconnitr;
429        idx++;
430    }
431    return NULL; //-1;
432}
433
434int DelaunayTriangulator::getindex(const osg::Vec3 &pt,const osg::Vec3Array *points)
435{
436    // return index of pt in points (or -1)
437    for (unsigned int i=0; i<points->size(); i++)
438    {
439        if (pt.x()==(*points)[i].x() &&pt.y()==(*points)[i].y() )
440        {
441            return i;
442        }
443    }
444    return -1;
445}
446
447Triangle_list fillHole(osg::Vec3Array *points,    std::vector<unsigned int> vindexlist)
448{
449    // eg clockwise vertex neighbours around the hole made by the constraint
450    Triangle_list triangles; // returned list
451    osg::ref_ptr<osg::Geometry> gtess=new osg::Geometry; // add all the contours to this for analysis
452    osg::ref_ptr<osg::Vec3Array> constraintverts=new osg::Vec3Array;
453    osg::ref_ptr<osgUtil::Tessellator> tscx=new osgUtil::Tessellator; // this assembles all the constraints
454   
455    for (std::vector<unsigned int>::iterator itint=vindexlist.begin(); itint!=vindexlist.end(); itint++)
456    {
457    //    OSG_WARN<< "add point " << (*itint) << " at " << (*points)[*itint].x() << ","<< (*points)[*itint].y() <<std::endl;
458        constraintverts->push_back((*points)[*itint]);
459    }
460   
461    unsigned int npts=vindexlist.size();
462
463    gtess->setVertexArray(constraintverts.get());
464    gtess->addPrimitiveSet(new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::POLYGON,0,npts));
465    tscx->setTessellationNormal(osg::Vec3(0.0,0.0,1.0));
466    tscx->setTessellationType(osgUtil::Tessellator::TESS_TYPE_GEOMETRY);
467    tscx->setBoundaryOnly(false);
468    tscx->setWindingType( osgUtil::Tessellator::TESS_WINDING_ODD); // the commonest tessellation is default, ODD. GE2 allows intersections of constraints to be found.
469    tscx->retessellatePolygons(*(gtess.get())); // this should insert extra vertices where constraints overlap
470
471    // extract triangles from gtess
472   
473    unsigned int ipr;
474    for (ipr=0; ipr<gtess->getNumPrimitiveSets(); ipr++)
475    {
476        unsigned int ic;
477        osg::PrimitiveSet* prset=gtess->getPrimitiveSet(ipr);
478        //                    OSG_WARN<< "gtess set " << ipr << " nprims " << prset->getNumPrimitives() <<
479        //                        " type " << prset->getMode() << std::endl;
480        unsigned int pidx,pidx1,pidx2;
481        switch (prset->getMode()) {
482        case osg::PrimitiveSet::TRIANGLES:
483            for (ic=0; ic<prset->getNumIndices()-2; ic+=3)
484            {
485                if (prset->index(ic)>=npts)
486                {
487                    // this is an added point.
488                    points->push_back((*constraintverts)[prset->index(ic)]);
489                    pidx=points->size()-1;
490                }
491                else
492                {
493                    pidx=vindexlist[prset->index(ic)];
494                }
495               
496                if (prset->index(ic+1)>=npts)
497                {
498                    // this is an added point.
499                    points->push_back((*constraintverts)[prset->index(ic+1)]);
500                    pidx1=points->size()-1;
501                }
502                else
503                {
504                    pidx1=vindexlist[prset->index(ic+1)];
505                }
506               
507                if (prset->index(ic+2)>=npts)
508                {
509                    // this is an added point.
510                    points->push_back((*constraintverts)[prset->index(ic+2)]);
511                    pidx2=points->size()-1;
512                }
513                else
514                {
515                    pidx2=vindexlist[prset->index(ic+2)];
516                }
517                triangles.push_back(Triangle(pidx, pidx1, pidx2, points));
518                //                    OSG_WARN<< "vert " << prset->index(ic) << " in array"<<std::endl;
519            }
520            break;
521        case osg::PrimitiveSet::TRIANGLE_STRIP: // 123, 234, 345...
522
523            for (ic=0; ic<prset->getNumIndices()-2; ic++)
524            {
525                if (prset->index(ic)>=npts)
526                {
527                    // this is an added point.
528                    points->push_back((*constraintverts)[prset->index(ic)]);
529                    pidx=points->size()-1;
530                } else {
531                    pidx=vindexlist[prset->index(ic)];
532                }
533                if (prset->index(ic+1)>=npts)
534                {
535                    // this is an added point.
536                    points->push_back((*constraintverts)[prset->index(ic+1)]);
537                    pidx1=points->size()-1;
538                }
539                else
540                {
541                    pidx1=vindexlist[prset->index(ic+1)];
542                }
543               
544                if (prset->index(ic+2)>=npts)
545                {
546                    // this is an added point.
547                    points->push_back((*constraintverts)[prset->index(ic+2)]);
548                    pidx2=points->size()-1;
549                }
550                else 
551                {
552                    pidx2=vindexlist[prset->index(ic+2)];
553                }
554               
555                if (ic%2==0)
556                {
557                    triangles.push_back(Triangle(pidx, pidx1, pidx2, points));
558                }
559                else
560                {
561                    triangles.push_back(Triangle(pidx1, pidx, pidx2, points));
562                }
563                //                    OSG_WARN<< "vert " << prset->index(ic) << " in array"<<std::endl;
564            }
565            break;
566           
567        case osg::PrimitiveSet::TRIANGLE_FAN:
568            {
569                osg::Vec3 ptest=(*constraintverts)[prset->index(0)];
570                if (prset->index(0)>=npts)
571                {
572                    // this is an added point.
573                    points->push_back((*constraintverts)[prset->index(0)]);
574                    pidx=points->size()-1;
575                }
576                else
577                {
578                    pidx=vindexlist[prset->index(0)];
579                }
580                //        OSG_WARN<< "tfan has " << prset->getNumIndices() << " indices"<<std::endl;
581                for (ic=1; ic<prset->getNumIndices()-1; ic++)
582                {
583                    if (prset->index(ic)>=npts)
584                    {
585                        // this is an added point.
586                        points->push_back((*constraintverts)[prset->index(ic)]);
587                        pidx1=points->size()-1;
588                    }
589                    else
590                    {
591                        pidx1=vindexlist[prset->index(ic)];
592                    }
593                   
594                    if (prset->index(ic+1)>=npts)
595                    { // this is an added point.
596                        points->push_back((*constraintverts)[prset->index(ic+1)]);
597                        pidx2=points->size()-1;
598                    }
599                    else
600                    {
601                        pidx2=vindexlist[prset->index(ic+1)];
602                    }
603                    triangles.push_back(Triangle(pidx, pidx1, pidx2, points));
604                }
605            }
606            break;
607        default:
608            OSG_WARN<< "WARNING set " << ipr << " nprims " << prset->getNumPrimitives() <<
609                " type " << prset->getMode() << " Type not triangle, tfan or strip"<< std::endl;
610            break;
611        }
612    }
613    return triangles;
614}
615
616template <typename TVector>
617void removeIndices( TVector& elements, unsigned int index )
618{
619    typename TVector::iterator itr = elements.begin();
620    while ( itr != elements.end() )
621    {
622        if ( (*itr)==index )
623        { // remove entirely
624            itr = elements.erase(itr);
625        }
626        else
627        {
628            if ((*itr)>index) --(*itr); // move indices down 1
629            ++itr; // next index
630        }
631    }
632 }
633
634void DelaunayConstraint::removeVerticesInside(const DelaunayConstraint *dco)
635{    /** remove vertices from this which are internal to dco.
636     * retains potins that are extremely close to edge of dco
637      * defined as edge of dco subtends>acs(0.999999)
638    */
639    int nrem=0;
640    osg::Vec3Array *vertices= dynamic_cast< osg::Vec3Array*>(getVertexArray());
641    if (vertices)
642    {
643        for (osg::Vec3Array::iterator vitr=vertices->begin(); vitr!=vertices->end(); )
644        {
645            if (dco->contains(*vitr))
646            {
647                unsigned int idx=vitr-vertices->begin(); // index of vertex
648                // remove vertex index from all the primitives
649                for (unsigned int ipr=0; ipr<getNumPrimitiveSets(); ipr++)
650                {
651                    osg::PrimitiveSet* prset=getPrimitiveSet(ipr);
652                    switch (prset->getType())
653                    {
654                    case osg::PrimitiveSet::DrawElementsUBytePrimitiveType:
655                        removeIndices( *static_cast<osg::DrawElementsUByte *>(prset), idx );
656                        break;
657                    case osg::PrimitiveSet::DrawElementsUShortPrimitiveType:
658                        removeIndices( *static_cast<osg::DrawElementsUShort *>(prset), idx );
659                        break;
660                    case osg::PrimitiveSet::DrawElementsUIntPrimitiveType:
661                        removeIndices( *static_cast<osg::DrawElementsUInt *>(prset), idx );
662                        break;
663                    default:
664                        OSG_WARN << "Invalid prset " <<ipr<< " tp " << prset->getType() << " types PrimitiveType,DrawArraysPrimitiveType=1 etc" << std::endl;
665                        break;
666                    }
667                }
668                vitr=vertices->erase(vitr);
669                nrem++;
670
671            }
672            else
673            {
674                vitr++;
675            }
676        }
677    }
678}
679
680void DelaunayConstraint::merge(DelaunayConstraint *dco)
681{
682    unsigned int ipr;
683    if (dco) { // 16 Dec 2006 just in case you pass in a NULL pointer
684        osg::Vec3Array* vmerge=dynamic_cast<osg::Vec3Array*>(getVertexArray());
685        if (!vmerge) vmerge=new osg::Vec3Array;
686        setVertexArray(vmerge);
687        for ( ipr=0; ipr<dco->getNumPrimitiveSets(); ipr++)
688        {
689            osg::PrimitiveSet* prset=dco->getPrimitiveSet(ipr);
690            osg::DrawArrays *drarr=dynamic_cast<osg::DrawArrays *> (prset);
691            if (drarr)
692            {
693                // need to add the offset of vmerge->size to each prset indices.
694                unsigned int noff=vmerge->size();
695                unsigned int n1=drarr->getFirst(); // usually 0
696                unsigned int numv=drarr->getCount(); //
697                addPrimitiveSet(new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::LINE_LOOP,n1+noff,numv));
698            }
699        }
700        osg::Vec3Array* varr=dynamic_cast<osg::Vec3Array*>(dco->getVertexArray());
701        if (varr) vmerge->insert(vmerge->end(),varr->begin(),varr->end());
702    }
703}
704
705void DelaunayTriangulator::_uniqueifyPoints()
706{
707    std::sort( points_->begin(), points_->end() );
708
709    osg::ref_ptr<osg::Vec3Array> temppts = new osg::Vec3Array;
710    // This won't work... must write our own unique() that compares only the first
711    // two terms of a Vec3 for equivalency
712    //std::insert_iterator< osg::Vec3Array > ti( *(temppts.get()), temppts->begin() );
713    //std::unique_copy( points_->begin(), points_->end(), ti );
714
715    osg::Vec3Array::iterator p = points_->begin();
716    osg::Vec3 v = *p;
717    // Always push back the first point
718    temppts->push_back( (v = *p));
719    for( ; p != points_->end(); p++ )
720    {
721        if( v[0] == (*p)[0] && v[1] == (*p)[1] )
722            continue;
723
724        temppts->push_back( (v = *p));
725    }
726
727    points_->clear();
728    std::insert_iterator< osg::Vec3Array > ci(*(points_.get()),points_->begin());
729    std::copy( temppts->begin(), temppts->end(), ci );
730}
731
732osgUtil::DelaunayConstraint *getconvexhull(osg::Vec3Array *points)
733{ // fits the 'rubberband' around the 2D points for uses as a delaunay constraint.
734    osg::ref_ptr<osgUtil::DelaunayConstraint> dcconvexhull=new osgUtil::DelaunayConstraint; // make
735    // convex hull around all the points
736    // start from first point (at minx); proceed to last x and back
737    osg::Vec3Array *verts=new osg::Vec3Array; // the hull points
738    verts->push_back(*(points->begin()) ); // min x/y point is guaranteed to be on the hull
739    verts->push_back(*(points->begin()+1) ); // second low x/y point is first length to be tested
740    for (osg::Vec3Array::iterator vit=(points->begin()+2); vit!=points->end(); vit++) {
741        // check if point lies outside the current last line segment
742        bool ok=1;
743        while (ok && verts->size()>1) {
744            osg::Vec3 lastseg=*(verts->end()-2)-*(verts->end()-1);
745            osg::Vec3 thisseg=(*vit)-*(verts->end()-1);
746            float cosang=(lastseg^thisseg).z();
747            if (cosang <0.0) { // pop off last point - *vit is further out hull
748                verts->pop_back();
749            } else { ok=0;}
750        }
751        verts->push_back(*vit ); // next low x/y point is next length to be tested
752        // check if the previous external angle is >180 - then remove previous point
753    }
754    for (osg::Vec3Array::reverse_iterator rvit=points->rbegin()+1; rvit!=points->rend(); rvit++) {
755        // check if point lies outside the current last line segment
756        bool ok=1;
757        while (ok && verts->size()>1) {
758            osg::Vec3 lastseg=*(verts->end()-2)-*(verts->end()-1);
759            osg::Vec3 thisseg=(*rvit)-*(verts->end()-1);
760            float cosang=(lastseg^thisseg).z();
761            if (cosang <0.0) { // pop off last point - *rvit is further out hull
762                verts->pop_back();
763            } else { ok=0;}
764        }
765        if ((*rvit)!=*(verts->begin())) verts->push_back(*rvit ); // next low x/y point is next length to be tested
766        // check if the previous external angle is >180 - then remove previous point
767    }
768    dcconvexhull->setVertexArray(verts);
769    dcconvexhull->addPrimitiveSet(new osg::DrawArrays(osg::PrimitiveSet::LINE_LOOP,0,verts->size()) );
770    return dcconvexhull.release();
771}
772
773bool DelaunayTriangulator::triangulate()
774{
775    // check validity of input array
776    if (!points_.valid())
777    {
778        OSG_WARN << "Warning: DelaunayTriangulator::triangulate(): invalid sample point array" << std::endl;
779        return false;
780    }
781
782    osg::Vec3Array *points = points_.get();
783
784    if (points->size() < 1)
785    {
786        OSG_WARN << "Warning: DelaunayTriangulator::triangulate(): too few sample points" << std::endl;
787        return false;
788    }
789
790    // Eliminate duplicate lat/lon points from input coordinates.
791    _uniqueifyPoints();
792
793
794    // initialize storage structures
795    Triangle_list triangles;
796    Triangle_list discarded_tris;   
797
798    // GWM July 2005 add constraint vertices to terrain
799    linelist::iterator linitr;
800    for (linitr=constraint_lines.begin();linitr!=constraint_lines.end();linitr++)
801    {
802        DelaunayConstraint* dc=(*linitr).get();
803        const osg::Vec3Array* vercon= dynamic_cast<const osg::Vec3Array*>(dc->getVertexArray());
804        if (vercon)
805        {
806            int nadded=0;
807            for (unsigned int icon=0;icon<vercon->size();icon++)
808            {
809                osg::Vec3 p1=(*vercon)[icon];
810                int idx=getindex(p1,points_.get());
811                if (idx<0)
812                { // only unique vertices are permitted.
813                    points_->push_back(p1); // add non-unique constraint points to triangulation
814                    nadded++;
815                }
816                else
817                {
818                    OSG_WARN << "DelaunayTriangulator: ignore a duplicate point at "<< p1.x()<< " " << p1.y() << std::endl;;
819                }
820            }
821        }
822    //    OSG_WARN<< "constraint size "<<vercon->size()<<" " <<nadded<< std::endl;
823    }
824        // GWM July 2005 end
825
826    // pre-sort sample points
827    OSG_INFO << "DelaunayTriangulator: pre-sorting sample points\n";
828    std::sort(points->begin(), points->end(), Sample_point_compare);   
829    // 24.12.06 add convex hull of points to force sensible outline.
830    osg::ref_ptr<osgUtil::DelaunayConstraint> dcconvexhull=getconvexhull(points);
831    addInputConstraint(dcconvexhull.get());
832
833    // set the last valid index for the point list
834    GLuint last_valid_index = points->size() - 1;   
835
836    // find the minimum and maximum x values in the point list
837    float minx = (*points)[0].x();
838    float maxx = (*points)[last_valid_index].x();
839
840    // find the minimum and maximum y values in the point list   
841    float miny = (*points)[0].y();
842    float maxy = miny;
843   
844    OSG_INFO << "DelaunayTriangulator: finding minimum and maximum Y values\n";
845    osg::Vec3Array::const_iterator mmi;
846    for (mmi=points->begin(); mmi!=points->end(); ++mmi)
847    {
848        if (mmi->y() < miny) miny = mmi->y();
849        if (mmi->y() > maxy) maxy = mmi->y();
850    }
851   
852    // add supertriangle vertices to the point list
853    // gwm added 1.05* to ensure that supervertices are outside the domain of points.
854    // original value could make 2 coincident points for regular arrays of x,y,h data.
855    // this mod allows regular spaced arrays to be used.
856    // 16 Dec 2006 this increase in size encourages the supervertex triangles to be long and thin
857    // thus ensuring that the convex hull of the terrain points are edges in the delaunay triangulation
858    // the values do however result in a small loss of numerical resolution.
859    points_->push_back(osg::Vec3(minx - .10*(maxx - minx), miny - .10*(maxy - miny), 0));
860    points_->push_back(osg::Vec3(maxx + .10*(maxx - minx), miny - .10*(maxy - miny), 0));
861    points_->push_back(osg::Vec3(maxx + .10*(maxx - minx), maxy + .10*(maxy - miny), 0));
862    points_->push_back(osg::Vec3(minx - .10*(maxx - minx), maxy + .10*(maxy - miny), 0));
863                                                                   
864    // add supertriangles to triangle list                           
865    triangles.push_back(Triangle(last_valid_index+1, last_valid_index+2, last_valid_index+3, points));
866    triangles.push_back(Triangle(last_valid_index+4, last_valid_index+1, last_valid_index+3, points));
867
868   
869    // begin triangulation   
870    GLuint pidx = 0;
871    osg::Vec3Array::const_iterator i;   
872   
873    OSG_INFO << "DelaunayTriangulator: triangulating vertex grid (" << (points->size()-3) <<" points)\n";   
874
875    for (i=points->begin(); i!=points->end(); ++i, ++pidx)
876    {
877
878        // don't process supertriangle vertices
879        if (pidx > last_valid_index) break;
880
881        Edge_set edges;
882
883        // iterate through triangles
884        Triangle_list::iterator j, next_j;
885        for (j=triangles.begin(); j!=triangles.end(); j = next_j)
886        {
887
888            next_j = j;
889            ++next_j;
890
891            // get the circumcircle (x,y centre & radius)
892            osg::Vec3 cc = j->get_circumcircle();
893
894            // OPTIMIZATION: since points are pre-sorted by the X component,
895            // check whether we can discard this triangle for future operations
896            float xdist = i->x() - cc.x();
897            // this is where the circumcircles radius rather than R^2 is faster.
898            // original code used r^2 and needed to test xdist*xdist>cc.z && i->x()>cc.x().
899            if ((xdist ) > cc.z() )
900            {
901                discarded_tris.push_back(*j); // these are not needed for further tests as no more
902                // points will ever lie inside this triangle.
903                triangles.erase(j);
904            }
905            else
906            {
907
908                // if the point lies in the triangle's circumcircle then add
909                // its edges to the edge list and remove the triangle
910                if (point_in_circle(*i, cc))
911                {
912                    for (int ei=0; ei<3; ++ei)
913                    {
914                        std::pair<Edge_set::iterator, bool> result = edges.insert(j->get_edge(ei));
915                        if (!result.second)
916                        {
917                            // cast away constness of a set element, which is
918                            // safe in this case since the set_duplicate is
919                            // not used as part of the Less operator.
920                            Edge& edge = const_cast<Edge&>(*(result.first));
921                            // not clear why this change is needed? But prevents removal of twice referenced edges??
922                      //      edge.set_duplicate(true);
923                            edge.set_duplicate(!edge.get_duplicate());
924                        }
925                    }                   
926                    triangles.erase(j);
927                }
928            }
929        }
930
931        // remove duplicate edges and add new triangles
932        Edge_set::iterator ci;
933        for (ci=edges.begin(); ci!=edges.end(); ++ci)
934        {
935            if (!ci->get_duplicate())
936            {
937                triangles.push_back(Triangle(pidx, ci->ib(), ci->ie(), points));
938            }
939        }
940    }
941    // dec 2006 we used to remove supertriangle vertices here, but then we cant strictly use the supertriangle
942    // vertices to find intersections of constraints with terrain, so moved to later.
943
944    OSG_INFO << "DelaunayTriangulator: finalizing and cleaning up structures\n";
945
946     // rejoin the two triangle lists
947    triangles.insert(triangles.begin(), discarded_tris.begin(), discarded_tris.end());
948
949        // GWM July 2005 eliminate any triangle with an edge crossing a constraint line
950    // http://www.geom.uiuc.edu/~samuelp/del_project.html
951    // we could also implement the sourcecode in http://gts.sourceforge.net/reference/gts-delaunay-and-constrained-delaunay-triangulations.html
952    // this uses the set of lines which are boundaries of the constraints, including points
953    // added to the contours by tessellation.
954    for (linelist::iterator dcitr=constraint_lines.begin();dcitr!=constraint_lines.end();dcitr++)
955    {
956        //DelaunayConstraint *dc=(*dcitr).get();
957        const osg::Vec3Array* vercon = dynamic_cast<const osg::Vec3Array*>((*dcitr)->getVertexArray());
958        if (vercon)
959        {
960            for (unsigned int ipr=0; ipr<(*dcitr)->getNumPrimitiveSets(); ipr++)
961            {
962                const osg::PrimitiveSet* prset=(*dcitr)->getPrimitiveSet(ipr);
963                if (prset->getMode()==osg::PrimitiveSet::LINE_LOOP ||
964                    prset->getMode()==osg::PrimitiveSet::LINE_STRIP)
965                {
966                    // loops or strips
967                    // start with the last point on the loop
968                    unsigned int ip1=getindex((*vercon)[prset->index (prset->getNumIndices()-1)],points_.get());
969                    for (unsigned int i=0; i<prset->getNumIndices(); i++)
970                    {
971                        unsigned int ip2=getindex((*vercon)[prset->index(i)],points_.get());
972                        if (i>0 || prset->getMode()==osg::PrimitiveSet::LINE_LOOP)
973                        {
974                            // dont check edge from end to start
975                            // for strips
976                            // 2 points on the constraint
977                            bool edgused=false;// first check for exact edge indices are used.
978                            Triangle_list::iterator titr;
979                            const osg::Vec3 curp=(*vercon)[prset->index(i)];
980                            int it=0;
981                            for (titr=triangles.begin(); titr!=triangles.end() && !edgused; ++titr)
982                            {
983                                //check that the edge ip1-ip2 is not already part of the triangulation.
984                                if (titr->isedge(ip1,ip2)) edgused=true;
985                                if (titr->isedge(ip2,ip1)) edgused=true;
986                                //        if (edgused) OSG_WARN << "Edge used in triangle " << it << " " <<
987                                //            titr->a()<<","<< titr->b()<<","<< titr->c()<<  std::endl;
988                                it++;
989                            }
990                            if (!edgused)
991                            {
992                                // then check for intermediate triangles, erase them and replace with constrained triangles.
993                                // find triangle with point ip1 where the 2 edges from ip1 contain the line p1-p2.
994                                osg::Vec2 p1((*points_)[ip1].x(),(*points_)[ip1].y()); // a constraint line joins p1-p2
995                                osg::Vec2 p2((*points_)[ip2].x(),(*points_)[ip2].y());
996                                int ntr=0;
997                                std::vector<const Triangle *> trisToDelete; // array of triangles to delete from terrain.
998                                // form 2 lists of vertices for the edges of the hole created.
999                                // The hole joins vertex ip1 to ip2, and one list of edges lies to the left
1000                                // of the line ip1-ip2m the other to the right.
1001                                // a list of vertices forming 2 halves of the removed triangles.
1002                                // which in turn are filled in with the tessellator.
1003                                for (titr=triangles.begin(); titr!=triangles.end(); )
1004                                {
1005                                    int icut=titr->lineBisects(points_.get(),ip1,p2);
1006                                    //    OSG_WARN << "Testing triangle " << ntr << " "<< ip1 << " ti " <<
1007                                    //        titr->a()<< ","<<titr->b() <<"," <<titr->c() << std::endl;
1008                                    if (icut>0)
1009                                    {
1010                                        // triangle titr starts the constraint edge
1011                                        std::vector<unsigned int> edgeRight, edgeLeft;
1012                                        edgeRight.push_back(ip1);
1013                                        edgeLeft.push_back(ip1);
1014                                        //        OSG_WARN << "hole first " << edgeLeft.back()<<  " rt " << edgeRight.back()<< std::endl;
1015                                        trisToDelete.push_back(&(*titr));
1016                                        // now find the unique triangle that shares the defined edge
1017                                        unsigned int e1, e2; // indices of ends of test triangle titr
1018                                        if    (icut==1)
1019                                        {
1020                                            // icut=1 implies vertex a is not involved
1021                                            e1=titr->b(); e2=titr->c();
1022                                        }
1023                                        else if (icut==2)
1024                                        {
1025                                            e1=titr->c(); e2=titr->a();
1026                                        }
1027                                        else if (icut==3)
1028                                        {
1029                                            e1=titr->a(); e2=titr->b();
1030                                        }
1031                                        edgeRight.push_back(e2);
1032                                        edgeLeft.push_back(e1);
1033                                        //        OSG_WARN << icut << "hole edges " << edgeLeft.back()<<  " rt " << edgeRight.back()<< std::endl;
1034                                        const Triangle *tradj=getTriangleWithEdge(e2,e1, &triangles);
1035                                        if (tradj)
1036                                        {
1037                                            while (tradj && !tradj->usesVertex(ip2) && trisToDelete.size()<999)
1038                                            {
1039                                                trisToDelete.push_back(tradj);
1040                                                icut=tradj->whichEdge(points_.get(),p1,p2,e1,e2);
1041                                                //    OSG_WARN  << ntr << " cur triedge " << icut << " " << ip1 <<
1042                                                //        " to " << ip2 << " tadj " << tradj->a()<< ","<<tradj->b() <<","
1043                                                //        <<tradj->c() <<std::endl;
1044                                                if        (icut==1) {e1=tradj->b(); e2=tradj->c();} // icut=1 implies vertex a is not involved
1045                                                else if (icut==2) {e1=tradj->c(); e2=tradj->a();}
1046                                                else if (icut==3) {e1=tradj->a(); e2=tradj->b();}
1047                                                if (edgeLeft.back()!=e1 && edgeRight.back()==e2 && e1!=ip2) {
1048                                                    edgeLeft.push_back(e1);
1049                                                } else if(edgeRight.back()!=e2 && edgeLeft.back()==e1 && e2!=ip2) {
1050                                                    edgeRight.push_back(e2);
1051                                                } else {
1052                                                    if (!tradj->usesVertex(ip2)) OSG_WARN << "tradj error " << tradj->a()<<  " , " << tradj->b()<<  " , " << tradj->c()<< std::endl;
1053                                                }
1054                                                const Triangle *previousTradj = tradj;
1055                                                tradj=getTriangleWithEdge(e2,e1, &triangles);
1056                                                if (tradj == previousTradj) {
1057                                                    tradj = 0;
1058                                                }
1059                                            }
1060                                            if (trisToDelete.size()>=900) {
1061                                                OSG_WARN << " found " << trisToDelete.size() << " adjacent tris " <<std::endl;
1062                                            }
1063                                        }
1064
1065                                        // both lines end at ip2 point.
1066                                        edgeLeft.push_back(ip2);
1067                                        edgeRight.push_back(ip2);
1068                                        if (tradj) trisToDelete.push_back(tradj);
1069                                        //        OSG_WARN << icut << "hole last " << edgeLeft.back()<<  " rt " << edgeRight.back()<< std::endl;
1070                                        Triangle_list constrainedtris=fillHole(points_.get(),edgeLeft);
1071                                        triangles.insert(triangles.begin(), constrainedtris.begin(), constrainedtris.end());
1072                                        constrainedtris=fillHole(points_.get(),edgeRight);
1073                                        triangles.insert(triangles.begin(), constrainedtris.begin(), constrainedtris.end());
1074
1075                                    }
1076                                    ++titr;
1077                                    ntr++;
1078                                }
1079                                // remove the triangles list
1080                                Triangle_list::iterator tri; // counts through triangles
1081                                for (tri=triangles.begin(); tri!=triangles.end(); )
1082                                {
1083                                    bool deleted=false;
1084                                    for (std::vector<const Triangle *>::iterator deleteTri=trisToDelete.begin();
1085                                    deleteTri!=trisToDelete.end(); )
1086                                    {
1087                                        if (&(*tri)==*deleteTri)
1088                                        {
1089                                            deleted=true;
1090                                            tri=triangles.erase(tri);
1091                                            deleteTri=trisToDelete.erase(deleteTri); // 24.12.06 remove from delete list.
1092                                        } else {deleteTri++; }
1093                                    }
1094                                    if (!deleted) ++tri;
1095                                }
1096                            }
1097                        } // strip test
1098
1099                        ip1=ip2; // next edge of line
1100                    }
1101                }
1102            }
1103        }
1104    }
1105    // GWM Sept 2005 end
1106    // dec 2006 remove supertriangle vertices - IF we have added some internal vertices (see fillholes)
1107    // then these may not be the last vertices in the list.
1108//    } else { // remove 3 super-triangle vertices more completely, moving any reference indices down.
1109    Triangle_list::iterator tri;
1110    GLuint supertriend = last_valid_index+4;
1111    for (tri=triangles.begin(); tri!=triangles.end();)
1112    { // look for triangles using the supertriangle indices or >super indices and move down by 3.
1113        if ((tri->a() > last_valid_index && tri->a() <= supertriend) ||
1114            (tri->b() > last_valid_index && tri->b() <= supertriend ) ||
1115            (tri->c() > last_valid_index && tri->c() <= supertriend )) {
1116            tri=triangles.erase(tri);
1117        } else { // move down by 3 tests
1118            if (tri->a() > last_valid_index) { // move index down 4
1119                tri->incrementa(-4);
1120            }
1121            if (tri->b() > last_valid_index) { // move down 4
1122                tri->incrementb(-4);
1123            }
1124            if (tri->c() > last_valid_index) { // move down 4 -- correction 21.12.06- was b() should test index c()
1125                tri->incrementc(-4);
1126            }
1127            ++tri; // only increment tri here as the other path increments tri when tri=triangles.erase.
1128        }
1129    }
1130        // remove 3 supertriangle vertices from points. They may not be the last vertices in points if
1131        // extra points have been inserted by the constraint re-triangulation.
1132    points->erase(points->begin()+last_valid_index+1,points->begin()+last_valid_index+5);
1133    //last_valid_index = points->size()-1; // the last valid vertex is last point.
1134    // end of dec 2006 changes.
1135
1136    // initialize index storage vector
1137    std::vector<GLuint> pt_indices;
1138    pt_indices.reserve(triangles.size() * 3);
1139
1140    // build osg primitive
1141    OSG_INFO << "DelaunayTriangulator: building primitive(s)\n";
1142    Triangle_list::const_iterator ti;
1143    for (ti=triangles.begin(); ti!=triangles.end(); ++ti)
1144    {
1145
1146        // don't add this triangle to the primitive if it shares any vertex with
1147        // the supertriangle triangles have already been removed.
1148        // Don't need this test: ti->a() <= last_valid_index && ti->b() <= last_valid_index && ti->c() <= last_valid_index &&
1149          // Don't add degenerate (zero radius) triangles
1150        if ( ti->get_circumcircle().z()>0.0)
1151        {
1152
1153            if (normals_.valid())
1154            {
1155                (normals_.get())->push_back(ti->compute_normal(points));
1156            }
1157
1158            pt_indices.push_back(ti->a());
1159            pt_indices.push_back(ti->b());
1160            pt_indices.push_back(ti->c());
1161        }
1162    }
1163
1164    prim_tris_ = new osg::DrawElementsUInt(GL_TRIANGLES, pt_indices.size(), &(pt_indices.front()));
1165
1166    OSG_INFO << "DelaunayTriangulator: process done, " << prim_tris_->getNumPrimitives() << " triangles remain\n";
1167   
1168    return true;
1169}
1170
1171void DelaunayTriangulator::removeInternalTriangles(DelaunayConstraint *dc )
1172{
1173    if (dc) { // 16.12.06 just in case....
1174        // Triangle_list *triangles
1175        // remove triangle from terrain prim_tris_ internal to each constraintline
1176        // and move to the constraint line to make an alternative geometry,
1177        // possibly with alternative texture, and texture map
1178        int ndel=0;
1179        osg::Vec3Array::iterator normitr;
1180        if( normals_.valid() )
1181            normitr = normals_->begin();
1182
1183        //        OSG_WARN << "DelaunayTriangulator: removeinternals, " << std::endl;
1184        for (osg::DrawElementsUInt::iterator triit=prim_tris_->begin(); triit!=prim_tris_->end(); )
1185        {
1186            // triangle joins points_[itr, itr+1, itr+2]
1187            Triangle tritest((*triit), *(triit+1), *(triit+2), points_.get());
1188            if ( dc->contains(tritest.compute_centroid( points_.get()) ) )
1189            {
1190                // centroid is inside the triangle, so IF inside linear, remove
1191                // OSG_WARN << "DelaunayTriangulator: remove, " << (*triit) << "," << *(triit+1) <<","<<*(triit+2)<< std::endl;
1192                dc->addtriangle((*triit), *(triit+1), *(triit+2));
1193                triit=prim_tris_->erase(triit);
1194                triit=prim_tris_->erase(triit);
1195                triit=prim_tris_->erase(triit);
1196                if (normals_.valid())
1197                {
1198                    // erase the corresponding normal
1199                    normitr=normals_->erase(normitr);
1200                }
1201                ndel++;
1202            }
1203            else
1204            {
1205                if (normals_.valid())
1206                {
1207                    normitr++;
1208                }
1209
1210                triit+=3;
1211            }
1212        }
1213
1214        OSG_INFO << "end of test dc, deleted " << ndel << std::endl;
1215    }
1216}
1217//=== DelaunayConstraint functions
1218
1219float DelaunayConstraint::windingNumber(const osg::Vec3 &testpoint) const
1220{
1221    // return winding number of loop around testpoint. Only in 2D, x-y coordinates assumed!
1222    float theta=0; // sum of angles subtended by the line array - the winding number
1223    const osg::Vec3Array *vertices= dynamic_cast<const osg::Vec3Array*>(getVertexArray());
1224    if (vertices)
1225    {
1226        for (unsigned int ipr=0; ipr<getNumPrimitiveSets(); ipr++)
1227        {
1228            const osg::PrimitiveSet* prset=getPrimitiveSet(ipr);
1229            if (prset->getMode()==osg::PrimitiveSet::LINE_LOOP)
1230            {
1231                // nothing else loops
1232                // start with the last point on the loop
1233                const osg::Vec3 prev=(*vertices)[prset->index (prset->getNumIndices()-1)];
1234                osg::Vec3 pi(prev.x()-testpoint.x(),prev.y()-testpoint.y(),0);
1235                pi.normalize();
1236                for (unsigned int i=0; i<prset->getNumIndices(); i++)
1237                {
1238                    const osg::Vec3 curp=(*vertices)[prset->index (i)];
1239                    osg::Vec3 edge(curp.x()-testpoint.x(),curp.y()-testpoint.y(),0);
1240                    edge.normalize();
1241                    double cth=edge*pi;
1242                    if (cth<=-0.99999 )
1243                    {
1244                        // testpoint is on edge and between 2 points
1245                        return 0; //
1246                    }
1247                    else
1248                    {
1249                        if (cth<0.99999)
1250                        {
1251                            float dang=(cth<1 && cth>-1)?acos(edge*pi):0; // this is unsigned angle
1252                            float zsign=edge.x()*pi.y()-pi.x()*edge.y(); // z component of..(edge^pi).z();
1253                            if (zsign>0) theta+=dang; // add the angle subtended appropriately
1254                            else if (zsign<0) theta-=dang;
1255                        }
1256                    }
1257                    pi=edge;
1258                }
1259            }
1260        }
1261    }
1262   
1263    return theta/osg::PI/2.0; // should be 0 or 2 pi.
1264}
1265osg::DrawElementsUInt *DelaunayConstraint::makeDrawable()
1266{
1267    // initialize index storage vector for internal triangles.
1268    std::vector<GLuint> pt_indices;
1269    pt_indices.reserve(_interiorTris.size() * 3);
1270    trilist::const_iterator ti;
1271    for (ti=_interiorTris.begin(); ti!=_interiorTris.end(); ++ti)
1272    {
1273       
1274        //  if (normals_.valid()) {
1275        //        (normals_.get())->push_back(ti->compute_normal(points));
1276        //  }
1277       
1278        pt_indices.push_back((*ti)[0]);
1279        pt_indices.push_back((*ti)[1]);
1280        pt_indices.push_back((*ti)[2]);
1281    }
1282    prim_tris_ = new osg::DrawElementsUInt(GL_TRIANGLES, pt_indices.size(), &(pt_indices.front()));
1283   
1284    return prim_tris_.get();
1285}
1286bool DelaunayConstraint::contains(const osg::Vec3 &testpoint) const 
1287{
1288    // true if point is internal to the loop.
1289    float theta=windingNumber(testpoint); // sum of angles subtended by the line array - the winding number
1290    return fabs(theta)>0.9; // should be 0 or 1 (or 2,3,4 for very complex not permitted loops).
1291}
1292bool DelaunayConstraint::outside(const osg::Vec3 &testpoint) const 
1293{
1294    // true if point is outside the loop.
1295    float theta=windingNumber(testpoint); // sum of angles subtended by the line array - the winding number
1296    return fabs(theta)<.05; // should be 0 if outside.
1297}
1298
1299
1300void DelaunayConstraint::addtriangle(int i1, int i2, int i3)
1301{
1302    // a triangle joins vertices i1,i2,i3 in the points of the delaunay triangles.
1303    // points is the array of poitns in the triangulator;
1304    // add triangle to the constraint
1305    int *ip=new int[3];
1306    ip[0]=i1;
1307    ip[1]=i2;
1308    ip[2]=i3;
1309    _interiorTris.push_back(ip);
1310}
1311osg::Vec3Array* DelaunayConstraint::getPoints(const osg::Vec3Array *points)
1312{
1313    //points_ is the array of points that can be used to render the triangles in this DC.
1314    osg::ref_ptr<osg::Vec3Array> points_=new osg::Vec3Array;
1315    trilist::iterator ti;
1316    for (ti=_interiorTris.begin(); ti!=_interiorTris.end(); ++ti) {
1317        int idx=0;
1318        int ip[3]={-1,-1,-1};
1319        // find if points[i1/i2/i3] already in the vertices points_
1320        for (osg::Vec3Array::iterator ivert=points_->begin(); ivert!=points_->end(); ivert++)
1321        {
1322            if (ip[0]<0 && *ivert==(*points)[(*ti)[0]])
1323            {
1324                (*ti)[0]=ip[0]=idx;
1325            }
1326            if (ip[1]<0 && *ivert==(*points)[(*ti)[1]])
1327            {
1328                (*ti)[1]=ip[1]=idx;
1329            }
1330            if (ip[2]<0 && *ivert==(*points)[(*ti)[2]])
1331            {
1332                (*ti)[2]=ip[2]=idx;
1333            }
1334            idx++;
1335        }
1336        if (ip[0]<0)
1337        {
1338            points_->push_back((*points)[(*ti)[0]]);
1339            (*ti)[0]=ip[0]=points_->size()-1;
1340        }
1341        if (ip[1]<0)
1342        {
1343            points_->push_back((*points)[(*ti)[1]]);
1344            (*ti)[1]=ip[1]=points_->size()-1;
1345        }
1346        if (ip[2]<0)
1347        {
1348            points_->push_back((*points)[(*ti)[2]]);
1349            (*ti)[2]=ip[2]=points_->size()-1;
1350        }
1351    }
1352    makeDrawable();
1353    return points_.release();
1354}
1355
1356void DelaunayConstraint::handleOverlaps(void)
1357{
1358    // use tessellator to interpolate crossing vertices.
1359    osg::ref_ptr<osgUtil::Tessellator> tscx=new osgUtil::Tessellator; // this assembles all the constraints
1360    tscx->setTessellationType(osgUtil::Tessellator::TESS_TYPE_GEOMETRY);
1361    tscx->setBoundaryOnly(true);
1362    tscx->setWindingType( osgUtil::Tessellator::TESS_WINDING_ODD);
1363    //  ODD chooses the winding =1, NOT overlapping areas of constraints.
1364    // nb this includes all the edges where delaunay constraints meet
1365    // draw a case to convince yourself!.
1366   
1367    tscx->retessellatePolygons(*this); // find all edges
1368}
1369
1370} // namespace osgutil
Note: See TracBrowser for help on using the browser.