SingularityJudger/include/gauss_map.h

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// Created by 14727 on 2022/12/24.
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#ifndef GAUSSMAP_GAUSS_MAP_H
#define GAUSSMAP_GAUSS_MAP_H

#include "aabb.h"
#include "glm/glm.hpp"
#include "map"
#include "real.h"
#include "set"
#include "tinynurbs/tinynurbs.h"
#include "vector"

// 一个节点就表示一个球上矩形面片
struct GaussMapNode {
  // 四个顶点的法向量值确定一个平面的法向量值
  AABB bound;
  int level, firstChild;
  int idx_u, idx_v;
};

class GaussMap {
public:
  int maxLevel;
  const std::vector<std::vector<glm::vec3>> &normals;
  std::vector<GaussMapNode> tree;

  void recursiveBuild(int level, int idx, int idx_u, int idx_v);

  explicit GaussMap(const std::vector<std::vector<glm::vec3>> &normals_);

  void build();

  void printQuadTree();
};

// std::vector<std::pair<int, int>> getOverlapLeafNodes(const GaussMap &gm1,
// const GaussMap &gm2);
std::map<std::pair<int, int>, std::set<std::pair<int, int>>>
getOverlapLeafNodes(const GaussMap &gm1, const GaussMap &gm2);

void recursiveGetOverlapLeafNodes(const GaussMap &gm1, const GaussMap &gm2,
                                  int idx1, int idx2,
                                  std::vector<std::pair<int, int>> &pairs);

/**
 * 判断两个曲面的Gauss Map在指定的、各自的参数范围内有没有交
 * @param idxRange_u1 第一个gauss
 * map的参数u范围对应的u方向上的采样网格的格子下标范围
 * @param idxRange_v1 第一个gauss
 * map的参数v范围对应的u方向上的采样网格的格子下标范围
 * @param idxRange_u2 第而个gauss
 * map的参数u范围对应的u方向上的采样网格的格子下标范围
 * @param idxRange_v2 第二个gauss
 * map的参数v范围对应的u方向上的采样网格的格子下标范围
 * @return true:gauss map的包围盒有交集，说明gauss map<可能>有重合；false: gauss
 * map一定没有重合
 */
bool isGaussMapsOverlapped(const GaussMap &gm1, const GaussMap &gm2,
                           std::pair<int, int> idxRange_u1,
                           std::pair<int, int> idxRange_v1,
                           std::pair<int, int> idxRange_u2,
                           std::pair<int, int> idxRange_v2);

bool isLeafNodesOverlapped(const GaussMap &gm1, const GaussMap &gm2,
                           std::pair<int, int> idx1, std::pair<int, int> idx2);

/**
 * 判断两个曲面的Gauss Map在指定的、各自的参数范围内有没有交
 * @param range_u1 第一个gauss map的参数u范围
 * @param range_v1 第一个gauss map的参数v范围
 * @param range_u2 第二个gauss map的参数u范围
 * @param range_v2 第二个gauss map的参数v范围
 * @param paramRange_u1 第一个gauss map的参数u定义域
 * @param paramRange_v1 第一个gauss map的参数v定义域
 * @param paramRange_u2 第二个gauss map的参数u定义域
 * @param paramRange_v2 第二个gauss map的参数v定义域
 * @return true:gauss map的包围盒有交集，说明gauss map<可能>有重合；false: gauss
 * map一定没有重合
 */
bool isGaussMapsOverlapped(
    const GaussMap &gm1, const GaussMap &gm2, std::pair<real, real> range_u1,
    std::pair<real, real> range_v1, std::pair<real, real> range_u2,
    std::pair<real, real> range_v2, std::pair<real, real> paramRange_u1,
    std::pair<real, real> paramRange_v1, std::pair<real, real> paramRange_u2,
    std::pair<real, real> paramRange_v2);

/**
 * 当前层的第一个节点的坐标
 * @param layer 层号。根节点为第一层
 */
int getStartIdxOfLayerN(int layer);

/**
 * 根据u、v参数域中的小矩形的位置，判断它在BVH叶节点层（也就是最后一层）中的位置
 */
int getChildNodeIdx(int ix, int iy);

#endif // GAUSSMAP_GAUSS_MAP_H