Update to 2.0.0 tree from current Fremantle build
[opencv] / 3rdparty / include / OpenEXR / ImathLineAlgo.h
diff --git a/3rdparty/include/OpenEXR/ImathLineAlgo.h b/3rdparty/include/OpenEXR/ImathLineAlgo.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..7f6fbaa
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,333 @@
+///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+//
+// Copyright (c) 2002, Industrial Light & Magic, a division of Lucas
+// Digital Ltd. LLC
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+// *       Redistributions of source code must retain the above copyright
+// notice, this list of conditions and the following disclaimer.
+// *       Redistributions in binary form must reproduce the above
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+// in the documentation and/or other materials provided with the
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+// OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+//
+///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+
+
+
+#ifndef INCLUDED_IMATHLINEALGO_H
+#define INCLUDED_IMATHLINEALGO_H
+
+//------------------------------------------------------------------
+//
+//     This file contains algorithms applied to or in conjunction
+//     with lines (Imath::Line). These algorithms may require
+//     more headers to compile. The assumption made is that these
+//     functions are called much less often than the basic line
+//     functions or these functions require more support classes
+//
+//     Contains:
+//
+//     bool closestPoints(const Line<T>& line1,
+//                        const Line<T>& line2,
+//                        Vec3<T>& point1,
+//                        Vec3<T>& point2)
+//
+//     bool intersect( const Line3<T> &line,
+//                     const Vec3<T> &v0,
+//                     const Vec3<T> &v1,
+//                     const Vec3<T> &v2,
+//                     Vec3<T> &pt,
+//                     Vec3<T> &barycentric,
+//                     bool &front)
+//
+//      V3f
+//      closestVertex(const Vec3<T> &v0,
+//                    const Vec3<T> &v1,
+//                    const Vec3<T> &v2,
+//                    const Line3<T> &l)
+//
+//      V3f
+//      nearestPointOnTriangle(const Vec3<T> &v0,
+//                             const Vec3<T> &v1,
+//                             const Vec3<T> &v2,
+//                             const Line3<T> &l)
+//
+//     V3f
+//     rotatePoint(const Vec3<T> p, Line3<T> l, float angle)
+//
+//------------------------------------------------------------------
+
+#include "ImathLine.h"
+#include "ImathVecAlgo.h"
+
+namespace Imath {
+
+
+template <class T>
+bool closestPoints(const Line3<T>& line1,
+                  const Line3<T>& line2,
+                  Vec3<T>& point1,
+                  Vec3<T>& point2)
+{
+    //
+    // Compute the closest points on two lines. This was originally
+    // lifted from inventor. This function assumes that the line
+    // directions are normalized. The original math has been collapsed.
+    //
+
+    T A = line1.dir ^ line2.dir;
+
+    if ( A == 1 ) return false;
+
+    T denom = A * A - 1;
+
+    T B = (line1.dir ^ line1.pos) - (line1.dir ^ line2.pos);
+    T C = (line2.dir ^ line1.pos) - (line2.dir ^ line2.pos);
+
+    point1 = line1(( B - A * C ) / denom);
+    point2 = line2(( B * A - C ) / denom);
+
+    return true;
+}
+
+
+
+template <class T>
+bool intersect( const Line3<T> &line,
+               const Vec3<T> &v0,
+               const Vec3<T> &v1,
+               const Vec3<T> &v2,
+               Vec3<T> &pt,
+               Vec3<T> &barycentric,
+               bool &front)
+{
+    //    Intersect the line with a triangle.
+    //    1. find plane of triangle
+    //    2. find intersection point of ray and plane
+    //    3. pick plane to project point and triangle into
+    //    4. check each edge of triangle to see if point is inside it
+
+    //
+    // XXX TODO - this routine is way too long
+    //         - the value of EPSILON is dubious
+    //         - there should be versions of this
+    //           routine that do not calculate the
+    //            barycentric coordinates or the
+    //           front flag
+
+    const float EPSILON        = 1e-6;
+
+    T  d, t, d01, d12, d20, vd0, vd1, vd2, ax, ay, az, sense;
+    Vec3<T>    v01, v12, v20, c;
+    int                axis0, axis1;
+
+    // calculate plane for polygon
+    v01 = v1 - v0;
+    v12 = v2 - v1;
+
+    // c is un-normalized normal
+    c = v12.cross(v01);
+
+    d = c.length();
+    if(d < EPSILON)
+       return false;   // cant hit a triangle with no area
+    c = c * (1. / d);
+
+    // calculate distance to plane along ray
+
+    d = line.dir.dot(c);
+    if (d < EPSILON && d > -EPSILON)
+       return false;   // line is parallel to plane containing triangle
+
+    t = (v0 - line.pos).dot(c) / d;
+
+    if(t < 0)
+       return false;
+
+    // calculate intersection point
+    pt = line.pos + t * line.dir;
+
+    // is point inside triangle? Project to 2d to find out
+    // use the plane that has the largest absolute value
+    // component in the normal
+    ax = c[0] < 0 ? -c[0] : c[0];
+    ay = c[1] < 0 ? -c[1] : c[1];
+    az = c[2] < 0 ? -c[2] : c[2];
+
+    if(ax > ay && ax > az) 
+    { 
+        // project on x=0 plane
+
+       axis0 = 1;
+       axis1 = 2;
+       sense = c[0] < 0 ? -1 : 1;
+    }
+    else if(ay > az) 
+    {
+       axis0 = 2;
+       axis1 = 0;
+       sense = c[1] < 0 ? -1 : 1;
+    }
+    else 
+    {
+       axis0 = 0;
+       axis1 = 1;
+       sense = c[2] < 0 ? -1 : 1;
+    }
+
+    // distance from v0-v1 must be less than distance from v2 to v0-v1
+    d01 = sense * ((pt[axis0] - v0[axis0]) * v01[axis1]
+                - (pt[axis1] - v0[axis1]) * v01[axis0]);
+
+    if(d01 < 0) return false;
+
+    vd2 = sense * ((v2[axis0] - v0[axis0]) * v01[axis1]
+                - (v2[axis1] - v0[axis1]) * v01[axis0]);
+
+    if(d01 > vd2) return false;
+
+    // distance from v1-v2 must be less than distance from v1 to v2-v0
+    d12 = sense * ((pt[axis0] - v1[axis0]) * v12[axis1]
+                - (pt[axis1] - v1[axis1]) * v12[axis0]);
+
+    if(d12 < 0) return false;
+
+    vd0 = sense * ((v0[axis0] - v1[axis0]) * v12[axis1]
+                - (v0[axis1] - v1[axis1]) * v12[axis0]);
+
+    if(d12 > vd0) return false;
+
+    // calculate v20, and do check on final side of triangle
+    v20 = v0 - v2;
+    d20 = sense * ((pt[axis0] - v2[axis0]) * v20[axis1]
+                 - (pt[axis1] - v2[axis1]) * v20[axis0]);
+
+    if(d20 < 0) return false;
+
+    vd1 = sense * ((v1[axis0] - v2[axis0]) * v20[axis1]
+                - (v1[axis1] - v2[axis1]) * v20[axis0]);
+
+    if(d20 > vd1) return false;
+
+    // vd0, vd1, and vd2 will always be non-zero for a triangle
+    // that has non-zero area (we return before this for
+    // zero area triangles)
+    barycentric = Vec3<T>(d12 / vd0, d20 / vd1, d01 / vd2);
+    front = line.dir.dot(c) < 0;
+
+    return true;
+}
+
+template <class T>
+Vec3<T>
+closestVertex(const Vec3<T> &v0,
+              const Vec3<T> &v1,
+              const Vec3<T> &v2,
+              const Line3<T> &l)
+{
+    Vec3<T> nearest = v0;
+    T neardot       = (v0 - l.closestPointTo(v0)).length2();
+    
+    T tmp           = (v1 - l.closestPointTo(v1)).length2();
+
+    if (tmp < neardot)
+    {
+        neardot = tmp;
+        nearest = v1;
+    }
+
+    tmp = (v2 - l.closestPointTo(v2)).length2();
+    if (tmp < neardot)
+    {
+        neardot = tmp;
+        nearest = v2;
+    }
+
+    return nearest;
+}
+
+template <class T>
+Vec3<T>
+nearestPointOnTriangle(const Vec3<T> &v0,
+                       const Vec3<T> &v1,
+                       const Vec3<T> &v2,
+                       const Line3<T> &l)
+{
+    Vec3<T> pt, barycentric;
+    bool front;
+
+    if (intersect (l, v0, v1, v2, pt, barycentric, front))
+       return pt;
+
+    //
+    // The line did not intersect the triangle, so to be picky, you should
+    // find the closest edge that it passed over/under, but chances are that
+    // 1) another triangle will be closer
+    // 2) the app does not need this much precision for a ray that does not
+    //    intersect the triangle
+    // 3) the expense of the calculation is not worth it since this is the
+    //    common case
+    //
+    // XXX TODO  This is bogus -- nearestPointOnTriangle() should do
+    //          what its name implies; it should return a point
+    //           on an edge if some edge is closer to the line than
+    //          any vertex.  If the application does not want the
+    //          extra calculations, it should be possible to specify
+    //          that; it is not up to this nearestPointOnTriangle()
+    //          to make the decision.
+
+    return closestVertex(v0, v1, v2, l);
+}
+
+template <class T>
+Vec3<T>
+rotatePoint(const Vec3<T> p, Line3<T> l, T angle)
+{
+    //
+    // Rotate the point p around the line l by the given angle.
+    //
+
+    //
+    // Form a coordinate frame with <x,y,a>. The rotation is the in xy
+    // plane.
+    //
+
+    Vec3<T> q = l.closestPointTo(p);
+    Vec3<T> x = p - q;
+    T radius = x.length();
+
+    x.normalize();
+    Vec3<T> y = (x % l.dir).normalize();
+
+    T cosangle = Math<T>::cos(angle);
+    T sinangle = Math<T>::sin(angle);
+
+    Vec3<T> r = q + x * radius * cosangle + y * radius * sinangle; 
+
+    return r;
+}
+
+
+} // namespace Imath
+
+#endif