From c9b1327a19f76923fb248a757e4857cd3afe0a7a Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Pierre Alliez Date: Fri, 31 Jul 2009 20:42:39 +0000 Subject: [PATCH] PCA demo: fit plane to vertices, edges and facets. --- .gitattributes | 8 +- .../MainWindow.cpp | 24 + .../Principal_component_analysis/MainWindow.h | 4 +- .../MainWindow.ui | 31 +- .../Principal_component_analysis/Scene.cpp | 103 + .../demo/Principal_component_analysis/Scene.h | 23 +- .../data/{cylinder_iso2.off => cylinder.off} | 0 ...fined.off => cylinder_locally_refined.off} | 0 .../data/mushroom-19v.off | 54 - .../data/mushroom-651v.off | 1935 ----------------- .../data/mushroom-81v.off | 240 -- .../data/mushroom.off | 40 - .../demo/Principal_component_analysis/types.h | 8 +- 13 files changed, 173 insertions(+), 2297 deletions(-) rename Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/data/{cylinder_iso2.off => cylinder.off} (100%) rename Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/data/{cylinder_iso1_locally_refined.off => cylinder_locally_refined.off} (100%) delete mode 100644 Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/data/mushroom-19v.off delete mode 100644 Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/data/mushroom-651v.off delete mode 100644 Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/data/mushroom-81v.off delete mode 100644 Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/data/mushroom.off diff --git a/.gitattributes b/.gitattributes index d31c473deb5..90b57f8cd0c 100644 --- a/.gitattributes +++ b/.gitattributes @@ -2979,13 +2979,9 @@ Polytope_distance_d/test/Polytope_distance_d/zwick_bug.cpp -text Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/MainWindow.ui -text Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/PCA_demo.qrc -text 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QApplication::restoreOverrideCursor(); +} + +void MainWindow::on_actionFit_edges_triggered() +{ + QApplication::setOverrideCursor(Qt::WaitCursor); + m_pScene->fit_edges(); + m_pViewer->update(); + QApplication::restoreOverrideCursor(); +} + +void MainWindow::on_actionFit_vertices_triggered() +{ + QApplication::setOverrideCursor(Qt::WaitCursor); + m_pScene->fit_vertices(); + m_pViewer->update(); + QApplication::restoreOverrideCursor(); +} \ No newline at end of file diff --git a/Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/MainWindow.h b/Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/MainWindow.h index 3aa2c9f65f0..ddb58bad173 100644 --- a/Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/MainWindow.h +++ b/Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/MainWindow.h @@ -47,7 +47,9 @@ public: // algorithm menu void on_actionRefine_loop_triggered(); - + void on_actionFit_triangles_triggered(); + void 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a/Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/Scene.cpp +++ b/Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/Scene.cpp @@ -12,6 +12,10 @@ #include #include +#include +#include + + #include "render_edges.h" Scene::Scene() @@ -93,6 +97,26 @@ void Scene::draw() { if(m_view_polyhedron) draw_polyhedron(); + + // draw plane + ::glColor3ub(255,0,0); + ::glBegin(GL_QUADS); + Point o = m_plane.projection(m_centroid); + Point a = o + normalize(m_plane.base1()) + normalize(m_plane.base2()); + Point b = o + normalize(m_plane.base1()) - normalize(m_plane.base2()); + Point c = o - normalize(m_plane.base1()) - normalize(m_plane.base2()); + Point d = o - normalize(m_plane.base1()) + normalize(m_plane.base2()); + ::glVertex3d(a.x(),a.y(),a.z()); + ::glVertex3d(b.x(),b.y(),b.z()); + ::glVertex3d(c.x(),c.y(),c.z()); + ::glVertex3d(d.x(),d.y(),d.z()); + ::glEnd(); +} + + +Vector Scene::normalize(const Vector& v) +{ + return v / std::sqrt(v*v); } void Scene::draw_polyhedron() @@ -124,3 +148,82 @@ void Scene::toggle_view_poyhedron() m_view_polyhedron = !m_view_polyhedron; } +void Scene::fit_triangles() +{ + std::cout << "Fit triangles..."; + + std::list triangles; + Polyhedron::Facet_iterator it; + for(it = m_pPolyhedron->facets_begin(); + it != m_pPolyhedron->facets_end(); + it++) + { + Polyhedron::Halfedge_handle he = it->halfedge(); + const Point& a = he->vertex()->point(); + const Point& b = he->next()->vertex()->point(); + const Point& c = he->next()->next()->vertex()->point(); + Triangle triangle(a,b,c); + triangles.push_back(triangle); + } + + m_centroid = CGAL::centroid(triangles.begin(),triangles.end()); + CGAL::linear_least_squares_fitting_3(triangles.begin(), + triangles.end(), m_line, CGAL::Dimension_tag<2>()); + CGAL::linear_least_squares_fitting_3(triangles.begin(), + triangles.end(), m_plane, CGAL::Dimension_tag<2>()); + + std::cout << "done" << std::endl; +} + +void Scene::fit_edges() +{ + std::cout << "Fit edges..."; + + std::list segments; + Polyhedron::Edge_iterator he; + for(he = m_pPolyhedron->edges_begin(); + he != m_pPolyhedron->edges_end(); + he++) + { + const Point& a = he->vertex()->point(); + const Point& b = he->opposite()->vertex()->point(); + Segment segment(a,b); + segments.push_back(segment); + } + + m_centroid = CGAL::centroid(segments.begin(),segments.end()); + CGAL::linear_least_squares_fitting_3(segments.begin(), + segments.end(), m_line, CGAL::Dimension_tag<1>()); + CGAL::linear_least_squares_fitting_3(segments.begin(), + segments.end(), m_plane, CGAL::Dimension_tag<1>()); + + std::cout << "done" << std::endl; +} + +void Scene::fit_vertices() +{ + std::cout << "Fit vertices..."; + + std::list points; + Polyhedron::Vertex_iterator v; + for(v = m_pPolyhedron->vertices_begin(); + v != m_pPolyhedron->vertices_end(); + v++) + { + const Point& p = v->point(); + points.push_back(p); + } + + m_centroid = CGAL::centroid(points.begin(),points.end()); + CGAL::linear_least_squares_fitting_3(points.begin(), + points.end(), m_line, CGAL::Dimension_tag<0>()); + CGAL::linear_least_squares_fitting_3(points.begin(), + points.end(), m_plane, CGAL::Dimension_tag<0>()); + + std::cout << "done" << std::endl; +} + + + + + diff --git a/Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/Scene.h b/Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/Scene.h index 244bd896f25..3eda148c373 100644 --- a/Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/Scene.h +++ b/Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/Scene.h @@ -7,7 +7,6 @@ #include "types.h" - class Scene { public: @@ -25,9 +24,13 @@ public: private: // member data Bbox m_bbox; + Line m_line; + Plane m_plane; + Point m_centroid; Polyhedron *m_pPolyhedron; -private: + // view options + bool m_view_polyhedron; public: // file menu @@ -36,14 +39,22 @@ public: // toggle view options void toggle_view_poyhedron(); - // view options - bool m_view_polyhedron; + // algorithms + Vector normalize(const Vector& v); - // refinement void refine_loop(); + void fit_edges(); + void fit_vertices(); + void fit_triangles(); - // drawing + // rendering void draw_polyhedron(); + +private: + + + + }; // end class Scene diff --git a/Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/data/cylinder_iso2.off b/Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/data/cylinder.off similarity index 100% rename from Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/data/cylinder_iso2.off rename to Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/data/cylinder.off diff --git a/Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/data/cylinder_iso1_locally_refined.off b/Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/data/cylinder_locally_refined.off similarity index 100% rename from Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/data/cylinder_iso1_locally_refined.off rename to Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/data/cylinder_locally_refined.off diff --git a/Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/data/mushroom-19v.off b/Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/data/mushroom-19v.off deleted file mode 100644 index 031fd8c791d..00000000000 --- a/Principal_component_analysis/demo/Principal_component_analysis/data/mushroom-19v.off +++ /dev/null @@ -1,54 +0,0 @@ -OFF -19 31 0 - -0.454199 0.0916024 -2.10744e-018 --5e-008 0.0916024 -0.454199 --5e-008 1 -2.10744e-018 --5e-008 0.0916024 0.454199 --0.454199 0.0916024 -2.10744e-018 -0.0749192 0.0916024 -0.230578 --0.196141 0.0916024 -0.142505 --0.196141 0.0916024 0.142505 -0.0749192 0.0916024 0.230578 -0.242444 0.0916024 -2.10744e-018 -0.0749192 -0.30407 -0.230578 -0.242444 -0.30407 -2.10744e-018 -0.0749192 -0.30407 0.230578 --0.196141 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typedef Kernel::Vector_3 Vector; typedef Kernel::Segment_3 Segment; typedef Kernel::Triangle_3 Triangle; - -#include typedef CGAL::Polyhedron_3 Polyhedron; #endif // PCA_DEMO_TYPES_H