source/geometry/shape.h

   1 #ifndef MSP_GEOMETRY_SHAPE_H_
   2 #define MSP_GEOMETRY_SHAPE_H_
   3
   4 #include <vector>
   5 #include <msp/linal/vector.h>
   6 #include "boundingbox.h"
   7 #include "ray.h"
   8 #include "surfacepoint.h"
   9
  10 namespace Msp {
  11 namespace Geometry {
  12
  13 enum Coverage
  14 {
  15         NO_COVERAGE,
  16         PARTIAL_COVERAGE,
  17         FULL_COVERAGE
  18 };
  19
  20 /**
  21 Base class and interface for geometric shapes.  Shapes may be bounded or
  22 unbounded.  They are always considered to be solid, i.e. have a distinct inside
  23 and an outside.
  24 */
  25 template<typename T, unsigned D>
  26 class Shape
  27 {
  28 protected:
  29         Shape() { }
  30 public:
  31         virtual ~Shape() { }
  32
  33         virtual Shape *clone() const = 0;
  34
  35         virtual BoundingBox<T, D> get_axis_aligned_bounding_box() const = 0;
  36         virtual bool contains(const LinAl::Vector<T, D> &) const = 0;
  37         bool check_intersection(const Ray<T, D> &) const;
  38         virtual unsigned get_max_ray_intersections() const = 0;
  39         virtual unsigned get_intersections(const Ray<T, D> &, SurfacePoint<T, D> *, unsigned) const = 0;
  40         std::vector<SurfacePoint<T, D> > get_intersections(const Ray<T, D> &) const;
  41         virtual Coverage get_coverage(const BoundingBox<T, D> &) const = 0;
  42 };
  43
  44 template<typename T, unsigned D>
  45 inline bool Shape<T, D>::check_intersection(const Ray<T, D> &ray) const
  46 {
  47         return get_intersections(ray, 0, 1);
  48 }
  49
  50 template<typename T, unsigned D>
  51 inline std::vector<SurfacePoint<T, D> > Shape<T, D>::get_intersections(const Ray<T, D> &ray) const
  52 {
  53         unsigned max_isect = get_max_ray_intersections();
  54         std::vector<SurfacePoint<T, D> > points(max_isect);
  55         unsigned count = get_intersections(ray, &points[0], max_isect);
  56         points.resize(count);
  57         return points;
  58 }
  59
  60 } // namespace Geometry
  61 } // namespace Msp
  62
  63 #endif