graphiq/library/geometric/point.h

   1 #ifndef POINT_CLASS
   2 #define POINT_CLASS
   3
   4 /*****************************************************************************\
   5 *                                                                             *
   6 *  Name   : point                                                             *
   7 *  Author : Chris Koeritz                                                     *
   8 *                                                                             *
   9 *******************************************************************************
  10 * Copyright (c) 1992-$now By Author.  This program is free software; you can  *
  11 * redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU General Public  *
  12 * License as published by the Free Software Foundation; either version 2 of   *
  13 * the License or (at your option) any later version.  This is online at:      *
  14 *     http://www.fsf.org/copyleft/gpl.html                                    *
  15 * Please send any updates to: fred@gruntose.com                               *
  16 \*****************************************************************************/
  17
  18 #include "angle.h"
  19 #include "math_bits.h"
  20 #include "point.h"
  21
  22 #include <basis/astring.h>
  23 #include <basis/contracts.h>
  24 #include <basis/functions.h>
  25 #include <structures/object_packers.h>
  26
  27 #include <math.h>
  28
  29 //! Contains all of our objects for geometry and avoids name clashes.
  30
  31 namespace geometric {
  32
  33 //! Represents a geometric point.
  34
  35 template <class numeric_type>
  36 class point : public basis::packable, public virtual basis::root_object
  37 {
  38 public:
  39   point(numeric_type x = 0, numeric_type y = 0);
  40   point(numeric_type r, double_angle theta);
  41
  42   DEFINE_CLASS_NAME("point");
  43
  44   void set(numeric_type x, numeric_type y);
  45   void set(numeric_type r, double_angle theta);
  46
  47   numeric_type x() const { return _x; }
  48   numeric_type y() const { return _y; }
  49
  50   numeric_type r() const;
  51   double_angle theta() const;
  52
  53   point rotate(const double_angle &theta) const;
  54     //!< Rotates the point by the angle "theta".
  55     /*!< This rotates the position of the point around the origin in the
  56     trigonometric standard manner; zero degrees is at the right, increasing
  57     degree angles are counterclockwise from the x axis to the y to the
  58     -x to the -y .... */
  59
  60   numeric_type distance(const point &p2) const;
  61     //!< Returns the distance between `this' and the second point `p2'.
  62
  63   point operator - () const { return point<numeric_type>(-_x, -_y); }
  64     //!< return the additive inverse of the vector
  65
  66   numeric_type magnitude() const;
  67     //!< return the distance from the origin to this point.
  68
  69   point operator + (const point &arg2) const;
  70   point operator - (const point &arg2) const;
  71   point &operator += (const point &arg2);
  72   point &operator -= (const point &arg2);
  73   bool operator == (const point &arg2) const;
  74
  75   basis::astring text_form() const;
  76     //!< Prints out the two values (x and y) held in the point.
  77
  78   bool from_text(const basis::astring &text);
  79     //!< returns true if the "text" is successfully pulled into this point.
  80
  81   virtual void pack(basis::byte_array &packed_form) const;
  82   virtual bool unpack(basis::byte_array &packed_form);
  83   int packed_size() const;
  84
  85 private:
  86   numeric_type _x;
  87   numeric_type _y;
  88 };
  89
  90 //////////////
  91
  92 // implementations below...
  93
  94 // notes:
  95 //
  96 // - there is an odd breaking up of the expressions where we're taking a
  97 //   square root because ms visual studio 7 has a bug of some sort that
  98 //   convinces it that angle<int> is being used in there, although it's not.
  99 //   these lines use a temporary named "sumsquar" to deconfuse the compiler.
 100
 101 template <class numeric_type>
 102 point<numeric_type>::point(numeric_type x, numeric_type y) { set(x, y); }
 103
 104 template <class numeric_type>
 105 point<numeric_type>::point(numeric_type r, double_angle theta)
 106 { set(r, theta); }
 107
 108 template <class numeric_type>
 109 basis::astring point<numeric_type>::text_form() const
 110 {
 111   numeric_type temp = 0;
 112   basis::astring specifier(numeric_specifier(temp));
 113   basis::astring sprintf_template(basis::astring::SPRINTF, "(%s, %s)", specifier.s(), specifier.s());
 114   return basis::astring(basis::astring::SPRINTF, sprintf_template.s(), x(), y());
 115 }
 116
 117 template <class numeric_type>
 118 void point<numeric_type>::set(numeric_type x, numeric_type y)
 119 { _x = x; _y = y; }
 120
 121 template <class numeric_type>
 122 numeric_type point<numeric_type>::r() const
 123 {
 124   const double sumsquar = square(x()) + square(y());
 125   return numeric_type(sqrt(sumsquar));
 126 }
 127
 128 template <class numeric_type>
 129 void point<numeric_type>::set(numeric_type r, double_angle theta)
 130 { set(numeric_type(r * theta.cosine()), numeric_type(r * theta.sine())); }
 131
 132 template <class numeric_type>
 133 numeric_type point<numeric_type>::distance(const point &p2) const
 134 {
 135   const double sumsquar = square(p2.x() - x()) + square(p2.y() - y());
 136   return numeric_type(sqrt(sumsquar));
 137 }
 138
 139 template <class numeric_type>
 140 double_angle point<numeric_type>::theta() const
 141 {
 142   basis::outcome retval;
 143   return double_angle::arctangent(y(), x(), retval);
 144 }
 145
 146 template <class contents>
 147 int point<contents>::packed_size() const
 148 {
 149   basis::byte_array temp;
 150 //hmmm: inefficient!
 151   pack(temp);
 152   return temp.length();
 153 }
 154
 155 template <class contents>
 156 void point<contents>::pack(basis::byte_array &packed_form) const
 157 {
 158   structures::attach(packed_form, _x);
 159   structures::attach(packed_form, _y);
 160 }
 161
 162 template <class contents>
 163 bool point<contents>::unpack(basis::byte_array &packed_form)
 164 {
 165   if (!structures::detach(packed_form, _x)) return false;
 166   if (!structures::detach(packed_form, _y)) return false;
 167   return true;
 168 }
 169
 170 template <class numeric_type>
 171 numeric_type point<numeric_type>::magnitude() const
 172 {
 173   const double sumsquar = square(x()) + square(y());
 174   return numeric_type(sqrt(sumsquar));
 175 }
 176
 177 template <class numeric_type>
 178 point<numeric_type> point<numeric_type>::operator + (const point &arg2) const
 179 { return point<numeric_type>(x() + arg2.x(), y() + arg2.y()); }
 180
 181 template <class numeric_type>
 182 point<numeric_type> point<numeric_type>::operator - (const point &arg2) const
 183 { return point<numeric_type>(x() - arg2.x(), y() - arg2.y()); }
 184
 185 template <class numeric_type>
 186 point<numeric_type> &point<numeric_type>::operator += (const point &arg2)
 187 { _x += arg2.x(); _y += arg2.y(); return *this; }
 188
 189 template <class numeric_type>
 190 point<numeric_type> &point<numeric_type>::operator -= (const point &arg2)
 191 { _x -= arg2.x(); _y -= arg2.y(); return *this; }
 192
 193 template <class numeric_type>
 194 bool point<numeric_type>::operator == (const point &arg2) const
 195 {
 196 // this bit should be part of the floating point stuff...
 197   double epsilon = 1e-10;
 198   return (absolute_value(x() - arg2.x()) <= epsilon)
 199       && (absolute_value(y() - arg2.y()) <= epsilon);
 200 }
 201
 202 template <class numeric_type>
 203 point<numeric_type> point<numeric_type>::rotate
 204     (const double_angle &theta) const
 205 {
 206   numeric_type tempX = x();
 207   numeric_type tempY = y();
 208   numeric_type temp1 = numeric_type(tempX * theta.cosine()
 209       - tempY * theta.sine());
 210   numeric_type temp2 = numeric_type(tempX * theta.sine()
 211       + tempY * theta.cosine());
 212   return point<numeric_type>(temp1, temp2);
 213 }
 214
 215 template <class numeric_type>
 216 bool point<numeric_type>::from_text(const basis::astring &_text)
 217 {
 218   numeric_type x = 0, y = 0;
 219   basis::astring text(_text);
 220   // chop junk off the front.
 221   text = crop_non_numeric(text);
 222   // scan the string for values.
 223   x = text.convert(x);
 224   // remove the number.
 225   text = crop_numeric(text);
 226   // chop off more junk.
 227   text = crop_non_numeric(text);
 228   // get the next number.
 229   y = text.convert(y);
 230   set(x, y);
 231   return true;
 232 }
 233
 234 } // namespace.
 235
 236 #endif
 237