~ubuntu-branches/debian/sid/3depict/sid

« back to all changes in this revision

Viewing changes to src/IsoSurface.cpp

  • Committer: Bazaar Package Importer
  • Author(s): D Haley
  • Date: 2010-09-22 20:09:24 UTC
  • mfrom: (1.1.1 upstream)
  • Revision ID: james.westby@ubuntu.com-20100922200924-bkyorwswrntnst4d
Tags: 0.0.2-1
* New upstream version
* Enable parallel build

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
#include "IsoSurface.h"
 
2
 
 
3
#include <limits>
 
4
void TriangleWithVertexNorm::computeACWNormal(Point3D &n) const
 
5
{
 
6
        Point3D a,b;
 
7
 
 
8
        a = p[0]-p[1];
 
9
        b = p[0]-p[2];
 
10
 
 
11
        n=a.crossProd(b);
 
12
        n.normalise();
 
13
}
 
14
 
 
15
bool TriangleWithVertexNorm::isDegenerate() const
 
16
{
 
17
        return (p[0].sqrDist(p[1]) < std::numeric_limits<float>::epsilon() ||
 
18
        p[0].sqrDist(p[2]) < std::numeric_limits<float>::epsilon() ||
 
19
        p[2].sqrDist(p[1]) < std::numeric_limits<float>::epsilon());
 
20
}
 
21
 
 
22
//This code is a modified version of the following:
 
23
//==============
 
24
// Marching Cubes Example Program 
 
25
// by Cory Bloyd (corysama@yahoo.com)
 
26
//
 
27
// A simple, portable and complete implementation of the Marching Cubes
 
28
// and Marching Tetrahedrons algorithms in a single source file.
 
29
// There are many ways that this code could be made faster, but the 
 
30
// intent is for the code to be easy to understand.
 
31
//
 
32
// For a description of the algorithm go to
 
33
// http://astronomy.swin.edu.au/pbourke/modelling/polygonise/
 
34
//
 
35
// The original code is public domain, and is used here under the GNU General Public Licence, V3 or later.
 
36
// =========
 
37
 
 
38
// For any edge, if one vertex is inside of the surface and the other is outside of the surface
 
39
//  then the edge intersects the surface
 
40
// For each of the 8 vertices of the cube can be two possible states : either inside or outside of the surface
 
41
// For any cube the are 2^8=256 possible sets of vertex states
 
42
// This table lists the edges intersected by the surface for all 256 possible vertex states
 
43
// There are 12 edges.  For each entry in the table, if edge #n is intersected, then bit #n is set to 1
 
44
int aiCubeEdgeFlags[256]=
 
45
{
 
46
        0x000, 0x109, 0x203, 0x30a, 0x406, 0x50f, 0x605, 0x70c, 0x80c, 0x905, 0xa0f, 0xb06, 0xc0a, 0xd03, 0xe09, 0xf00, 
 
47
        0x190, 0x099, 0x393, 0x29a, 0x596, 0x49f, 0x795, 0x69c, 0x99c, 0x895, 0xb9f, 0xa96, 0xd9a, 0xc93, 0xf99, 0xe90, 
 
48
        0x230, 0x339, 0x033, 0x13a, 0x636, 0x73f, 0x435, 0x53c, 0xa3c, 0xb35, 0x83f, 0x936, 0xe3a, 0xf33, 0xc39, 0xd30, 
 
49
        0x3a0, 0x2a9, 0x1a3, 0x0aa, 0x7a6, 0x6af, 0x5a5, 0x4ac, 0xbac, 0xaa5, 0x9af, 0x8a6, 0xfaa, 0xea3, 0xda9, 0xca0, 
 
50
        0x460, 0x569, 0x663, 0x76a, 0x066, 0x16f, 0x265, 0x36c, 0xc6c, 0xd65, 0xe6f, 0xf66, 0x86a, 0x963, 0xa69, 0xb60, 
 
51
        0x5f0, 0x4f9, 0x7f3, 0x6fa, 0x1f6, 0x0ff, 0x3f5, 0x2fc, 0xdfc, 0xcf5, 0xfff, 0xef6, 0x9fa, 0x8f3, 0xbf9, 0xaf0, 
 
52
        0x650, 0x759, 0x453, 0x55a, 0x256, 0x35f, 0x055, 0x15c, 0xe5c, 0xf55, 0xc5f, 0xd56, 0xa5a, 0xb53, 0x859, 0x950, 
 
53
        0x7c0, 0x6c9, 0x5c3, 0x4ca, 0x3c6, 0x2cf, 0x1c5, 0x0cc, 0xfcc, 0xec5, 0xdcf, 0xcc6, 0xbca, 0xac3, 0x9c9, 0x8c0, 
 
54
        0x8c0, 0x9c9, 0xac3, 0xbca, 0xcc6, 0xdcf, 0xec5, 0xfcc, 0x0cc, 0x1c5, 0x2cf, 0x3c6, 0x4ca, 0x5c3, 0x6c9, 0x7c0, 
 
55
        0x950, 0x859, 0xb53, 0xa5a, 0xd56, 0xc5f, 0xf55, 0xe5c, 0x15c, 0x055, 0x35f, 0x256, 0x55a, 0x453, 0x759, 0x650, 
 
56
        0xaf0, 0xbf9, 0x8f3, 0x9fa, 0xef6, 0xfff, 0xcf5, 0xdfc, 0x2fc, 0x3f5, 0x0ff, 0x1f6, 0x6fa, 0x7f3, 0x4f9, 0x5f0, 
 
57
        0xb60, 0xa69, 0x963, 0x86a, 0xf66, 0xe6f, 0xd65, 0xc6c, 0x36c, 0x265, 0x16f, 0x066, 0x76a, 0x663, 0x569, 0x460, 
 
58
        0xca0, 0xda9, 0xea3, 0xfaa, 0x8a6, 0x9af, 0xaa5, 0xbac, 0x4ac, 0x5a5, 0x6af, 0x7a6, 0x0aa, 0x1a3, 0x2a9, 0x3a0, 
 
59
        0xd30, 0xc39, 0xf33, 0xe3a, 0x936, 0x83f, 0xb35, 0xa3c, 0x53c, 0x435, 0x73f, 0x636, 0x13a, 0x033, 0x339, 0x230, 
 
60
        0xe90, 0xf99, 0xc93, 0xd9a, 0xa96, 0xb9f, 0x895, 0x99c, 0x69c, 0x795, 0x49f, 0x596, 0x29a, 0x393, 0x099, 0x190, 
 
61
        0xf00, 0xe09, 0xd03, 0xc0a, 0xb06, 0xa0f, 0x905, 0x80c, 0x70c, 0x605, 0x50f, 0x406, 0x30a, 0x203, 0x109, 0x000
 
62
};
 
63
 
 
64
//  For each of the possible vertex states listed in aiCubeEdgeFlags there is a specific triangulation
 
65
//  of the edge intersection points.  a2iTriangleConnectionTable lists all of them in the form of
 
66
//  0-5 edge triples with the list terminated by the invalid value -1.
 
67
//  For example: a2iTriangleConnectionTable[3] list the 2 triangles formed when corner[0] 
 
68
//  and corner[1] are inside of the surface, but the rest of the cube is not.
 
69
//
 
70
//  I found this table in an example program someone wrote long ago.  It was probably generated by hand
 
71
 
 
72
int a2iTriangleConnectionTable[256][16] =  
 
73
{
 
74
        {-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
75
        {0, 8, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
76
        {0, 1, 9, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
77
        {1, 8, 3, 9, 8, 1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
78
        {1, 2, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
79
        {0, 8, 3, 1, 2, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
80
        {9, 2, 10, 0, 2, 9, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
81
        {2, 8, 3, 2, 10, 8, 10, 9, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
82
        {3, 11, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
83
        {0, 11, 2, 8, 11, 0, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
84
        {1, 9, 0, 2, 3, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
85
        {1, 11, 2, 1, 9, 11, 9, 8, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
86
        {3, 10, 1, 11, 10, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
87
        {0, 10, 1, 0, 8, 10, 8, 11, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
88
        {3, 9, 0, 3, 11, 9, 11, 10, 9, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
89
        {9, 8, 10, 10, 8, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
90
        {4, 7, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
91
        {4, 3, 0, 7, 3, 4, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
92
        {0, 1, 9, 8, 4, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
93
        {4, 1, 9, 4, 7, 1, 7, 3, 1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
94
        {1, 2, 10, 8, 4, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
95
        {3, 4, 7, 3, 0, 4, 1, 2, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
96
        {9, 2, 10, 9, 0, 2, 8, 4, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
97
        {2, 10, 9, 2, 9, 7, 2, 7, 3, 7, 9, 4, -1, -1, -1, -1},
 
98
        {8, 4, 7, 3, 11, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
99
        {11, 4, 7, 11, 2, 4, 2, 0, 4, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
100
        {9, 0, 1, 8, 4, 7, 2, 3, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
101
        {4, 7, 11, 9, 4, 11, 9, 11, 2, 9, 2, 1, -1, -1, -1, -1},
 
102
        {3, 10, 1, 3, 11, 10, 7, 8, 4, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
103
        {1, 11, 10, 1, 4, 11, 1, 0, 4, 7, 11, 4, -1, -1, -1, -1},
 
104
        {4, 7, 8, 9, 0, 11, 9, 11, 10, 11, 0, 3, -1, -1, -1, -1},
 
105
        {4, 7, 11, 4, 11, 9, 9, 11, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
106
        {9, 5, 4, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
107
        {9, 5, 4, 0, 8, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
108
        {0, 5, 4, 1, 5, 0, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
109
        {8, 5, 4, 8, 3, 5, 3, 1, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
110
        {1, 2, 10, 9, 5, 4, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
111
        {3, 0, 8, 1, 2, 10, 4, 9, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
112
        {5, 2, 10, 5, 4, 2, 4, 0, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
113
        {2, 10, 5, 3, 2, 5, 3, 5, 4, 3, 4, 8, -1, -1, -1, -1},
 
114
        {9, 5, 4, 2, 3, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
115
        {0, 11, 2, 0, 8, 11, 4, 9, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
116
        {0, 5, 4, 0, 1, 5, 2, 3, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
117
        {2, 1, 5, 2, 5, 8, 2, 8, 11, 4, 8, 5, -1, -1, -1, -1},
 
118
        {10, 3, 11, 10, 1, 3, 9, 5, 4, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
119
        {4, 9, 5, 0, 8, 1, 8, 10, 1, 8, 11, 10, -1, -1, -1, -1},
 
120
        {5, 4, 0, 5, 0, 11, 5, 11, 10, 11, 0, 3, -1, -1, -1, -1},
 
121
        {5, 4, 8, 5, 8, 10, 10, 8, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
122
        {9, 7, 8, 5, 7, 9, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
123
        {9, 3, 0, 9, 5, 3, 5, 7, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
124
        {0, 7, 8, 0, 1, 7, 1, 5, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
125
        {1, 5, 3, 3, 5, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
126
        {9, 7, 8, 9, 5, 7, 10, 1, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
127
        {10, 1, 2, 9, 5, 0, 5, 3, 0, 5, 7, 3, -1, -1, -1, -1},
 
128
        {8, 0, 2, 8, 2, 5, 8, 5, 7, 10, 5, 2, -1, -1, -1, -1},
 
129
        {2, 10, 5, 2, 5, 3, 3, 5, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
130
        {7, 9, 5, 7, 8, 9, 3, 11, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
131
        {9, 5, 7, 9, 7, 2, 9, 2, 0, 2, 7, 11, -1, -1, -1, -1},
 
132
        {2, 3, 11, 0, 1, 8, 1, 7, 8, 1, 5, 7, -1, -1, -1, -1},
 
133
        {11, 2, 1, 11, 1, 7, 7, 1, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
134
        {9, 5, 8, 8, 5, 7, 10, 1, 3, 10, 3, 11, -1, -1, -1, -1},
 
135
        {5, 7, 0, 5, 0, 9, 7, 11, 0, 1, 0, 10, 11, 10, 0, -1},
 
136
        {11, 10, 0, 11, 0, 3, 10, 5, 0, 8, 0, 7, 5, 7, 0, -1},
 
137
        {11, 10, 5, 7, 11, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
138
        {10, 6, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
139
        {0, 8, 3, 5, 10, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
140
        {9, 0, 1, 5, 10, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
141
        {1, 8, 3, 1, 9, 8, 5, 10, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
142
        {1, 6, 5, 2, 6, 1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
143
        {1, 6, 5, 1, 2, 6, 3, 0, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
144
        {9, 6, 5, 9, 0, 6, 0, 2, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
145
        {5, 9, 8, 5, 8, 2, 5, 2, 6, 3, 2, 8, -1, -1, -1, -1},
 
146
        {2, 3, 11, 10, 6, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
147
        {11, 0, 8, 11, 2, 0, 10, 6, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
148
        {0, 1, 9, 2, 3, 11, 5, 10, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
149
        {5, 10, 6, 1, 9, 2, 9, 11, 2, 9, 8, 11, -1, -1, -1, -1},
 
150
        {6, 3, 11, 6, 5, 3, 5, 1, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
151
        {0, 8, 11, 0, 11, 5, 0, 5, 1, 5, 11, 6, -1, -1, -1, -1},
 
152
        {3, 11, 6, 0, 3, 6, 0, 6, 5, 0, 5, 9, -1, -1, -1, -1},
 
153
        {6, 5, 9, 6, 9, 11, 11, 9, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
154
        {5, 10, 6, 4, 7, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
155
        {4, 3, 0, 4, 7, 3, 6, 5, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
156
        {1, 9, 0, 5, 10, 6, 8, 4, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
157
        {10, 6, 5, 1, 9, 7, 1, 7, 3, 7, 9, 4, -1, -1, -1, -1},
 
158
        {6, 1, 2, 6, 5, 1, 4, 7, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
159
        {1, 2, 5, 5, 2, 6, 3, 0, 4, 3, 4, 7, -1, -1, -1, -1},
 
160
        {8, 4, 7, 9, 0, 5, 0, 6, 5, 0, 2, 6, -1, -1, -1, -1},
 
161
        {7, 3, 9, 7, 9, 4, 3, 2, 9, 5, 9, 6, 2, 6, 9, -1},
 
162
        {3, 11, 2, 7, 8, 4, 10, 6, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
163
        {5, 10, 6, 4, 7, 2, 4, 2, 0, 2, 7, 11, -1, -1, -1, -1},
 
164
        {0, 1, 9, 4, 7, 8, 2, 3, 11, 5, 10, 6, -1, -1, -1, -1},
 
165
        {9, 2, 1, 9, 11, 2, 9, 4, 11, 7, 11, 4, 5, 10, 6, -1},
 
166
        {8, 4, 7, 3, 11, 5, 3, 5, 1, 5, 11, 6, -1, -1, -1, -1},
 
167
        {5, 1, 11, 5, 11, 6, 1, 0, 11, 7, 11, 4, 0, 4, 11, -1},
 
168
        {0, 5, 9, 0, 6, 5, 0, 3, 6, 11, 6, 3, 8, 4, 7, -1},
 
169
        {6, 5, 9, 6, 9, 11, 4, 7, 9, 7, 11, 9, -1, -1, -1, -1},
 
170
        {10, 4, 9, 6, 4, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
171
        {4, 10, 6, 4, 9, 10, 0, 8, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
172
        {10, 0, 1, 10, 6, 0, 6, 4, 0, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
173
        {8, 3, 1, 8, 1, 6, 8, 6, 4, 6, 1, 10, -1, -1, -1, -1},
 
174
        {1, 4, 9, 1, 2, 4, 2, 6, 4, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
175
        {3, 0, 8, 1, 2, 9, 2, 4, 9, 2, 6, 4, -1, -1, -1, -1},
 
176
        {0, 2, 4, 4, 2, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
177
        {8, 3, 2, 8, 2, 4, 4, 2, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
178
        {10, 4, 9, 10, 6, 4, 11, 2, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
179
        {0, 8, 2, 2, 8, 11, 4, 9, 10, 4, 10, 6, -1, -1, -1, -1},
 
180
        {3, 11, 2, 0, 1, 6, 0, 6, 4, 6, 1, 10, -1, -1, -1, -1},
 
181
        {6, 4, 1, 6, 1, 10, 4, 8, 1, 2, 1, 11, 8, 11, 1, -1},
 
182
        {9, 6, 4, 9, 3, 6, 9, 1, 3, 11, 6, 3, -1, -1, -1, -1},
 
183
        {8, 11, 1, 8, 1, 0, 11, 6, 1, 9, 1, 4, 6, 4, 1, -1},
 
184
        {3, 11, 6, 3, 6, 0, 0, 6, 4, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
185
        {6, 4, 8, 11, 6, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
186
        {7, 10, 6, 7, 8, 10, 8, 9, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
187
        {0, 7, 3, 0, 10, 7, 0, 9, 10, 6, 7, 10, -1, -1, -1, -1},
 
188
        {10, 6, 7, 1, 10, 7, 1, 7, 8, 1, 8, 0, -1, -1, -1, -1},
 
189
        {10, 6, 7, 10, 7, 1, 1, 7, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
190
        {1, 2, 6, 1, 6, 8, 1, 8, 9, 8, 6, 7, -1, -1, -1, -1},
 
191
        {2, 6, 9, 2, 9, 1, 6, 7, 9, 0, 9, 3, 7, 3, 9, -1},
 
192
        {7, 8, 0, 7, 0, 6, 6, 0, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
193
        {7, 3, 2, 6, 7, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
194
        {2, 3, 11, 10, 6, 8, 10, 8, 9, 8, 6, 7, -1, -1, -1, -1},
 
195
        {2, 0, 7, 2, 7, 11, 0, 9, 7, 6, 7, 10, 9, 10, 7, -1},
 
196
        {1, 8, 0, 1, 7, 8, 1, 10, 7, 6, 7, 10, 2, 3, 11, -1},
 
197
        {11, 2, 1, 11, 1, 7, 10, 6, 1, 6, 7, 1, -1, -1, -1, -1},
 
198
        {8, 9, 6, 8, 6, 7, 9, 1, 6, 11, 6, 3, 1, 3, 6, -1},
 
199
        {0, 9, 1, 11, 6, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
200
        {7, 8, 0, 7, 0, 6, 3, 11, 0, 11, 6, 0, -1, -1, -1, -1},
 
201
        {7, 11, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
202
        {7, 6, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
203
        {3, 0, 8, 11, 7, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
204
        {0, 1, 9, 11, 7, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
205
        {8, 1, 9, 8, 3, 1, 11, 7, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
206
        {10, 1, 2, 6, 11, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
207
        {1, 2, 10, 3, 0, 8, 6, 11, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
208
        {2, 9, 0, 2, 10, 9, 6, 11, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
209
        {6, 11, 7, 2, 10, 3, 10, 8, 3, 10, 9, 8, -1, -1, -1, -1},
 
210
        {7, 2, 3, 6, 2, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
211
        {7, 0, 8, 7, 6, 0, 6, 2, 0, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
212
        {2, 7, 6, 2, 3, 7, 0, 1, 9, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
213
        {1, 6, 2, 1, 8, 6, 1, 9, 8, 8, 7, 6, -1, -1, -1, -1},
 
214
        {10, 7, 6, 10, 1, 7, 1, 3, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
215
        {10, 7, 6, 1, 7, 10, 1, 8, 7, 1, 0, 8, -1, -1, -1, -1},
 
216
        {0, 3, 7, 0, 7, 10, 0, 10, 9, 6, 10, 7, -1, -1, -1, -1},
 
217
        {7, 6, 10, 7, 10, 8, 8, 10, 9, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
218
        {6, 8, 4, 11, 8, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
219
        {3, 6, 11, 3, 0, 6, 0, 4, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
220
        {8, 6, 11, 8, 4, 6, 9, 0, 1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
221
        {9, 4, 6, 9, 6, 3, 9, 3, 1, 11, 3, 6, -1, -1, -1, -1},
 
222
        {6, 8, 4, 6, 11, 8, 2, 10, 1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
223
        {1, 2, 10, 3, 0, 11, 0, 6, 11, 0, 4, 6, -1, -1, -1, -1},
 
224
        {4, 11, 8, 4, 6, 11, 0, 2, 9, 2, 10, 9, -1, -1, -1, -1},
 
225
        {10, 9, 3, 10, 3, 2, 9, 4, 3, 11, 3, 6, 4, 6, 3, -1},
 
226
        {8, 2, 3, 8, 4, 2, 4, 6, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
227
        {0, 4, 2, 4, 6, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
228
        {1, 9, 0, 2, 3, 4, 2, 4, 6, 4, 3, 8, -1, -1, -1, -1},
 
229
        {1, 9, 4, 1, 4, 2, 2, 4, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
230
        {8, 1, 3, 8, 6, 1, 8, 4, 6, 6, 10, 1, -1, -1, -1, -1},
 
231
        {10, 1, 0, 10, 0, 6, 6, 0, 4, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
232
        {4, 6, 3, 4, 3, 8, 6, 10, 3, 0, 3, 9, 10, 9, 3, -1},
 
233
        {10, 9, 4, 6, 10, 4, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
234
        {4, 9, 5, 7, 6, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
235
        {0, 8, 3, 4, 9, 5, 11, 7, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
236
        {5, 0, 1, 5, 4, 0, 7, 6, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
237
        {11, 7, 6, 8, 3, 4, 3, 5, 4, 3, 1, 5, -1, -1, -1, -1},
 
238
        {9, 5, 4, 10, 1, 2, 7, 6, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
239
        {6, 11, 7, 1, 2, 10, 0, 8, 3, 4, 9, 5, -1, -1, -1, -1},
 
240
        {7, 6, 11, 5, 4, 10, 4, 2, 10, 4, 0, 2, -1, -1, -1, -1},
 
241
        {3, 4, 8, 3, 5, 4, 3, 2, 5, 10, 5, 2, 11, 7, 6, -1},
 
242
        {7, 2, 3, 7, 6, 2, 5, 4, 9, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
243
        {9, 5, 4, 0, 8, 6, 0, 6, 2, 6, 8, 7, -1, -1, -1, -1},
 
244
        {3, 6, 2, 3, 7, 6, 1, 5, 0, 5, 4, 0, -1, -1, -1, -1},
 
245
        {6, 2, 8, 6, 8, 7, 2, 1, 8, 4, 8, 5, 1, 5, 8, -1},
 
246
        {9, 5, 4, 10, 1, 6, 1, 7, 6, 1, 3, 7, -1, -1, -1, -1},
 
247
        {1, 6, 10, 1, 7, 6, 1, 0, 7, 8, 7, 0, 9, 5, 4, -1},
 
248
        {4, 0, 10, 4, 10, 5, 0, 3, 10, 6, 10, 7, 3, 7, 10, -1},
 
249
        {7, 6, 10, 7, 10, 8, 5, 4, 10, 4, 8, 10, -1, -1, -1, -1},
 
250
        {6, 9, 5, 6, 11, 9, 11, 8, 9, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
251
        {3, 6, 11, 0, 6, 3, 0, 5, 6, 0, 9, 5, -1, -1, -1, -1},
 
252
        {0, 11, 8, 0, 5, 11, 0, 1, 5, 5, 6, 11, -1, -1, -1, -1},
 
253
        {6, 11, 3, 6, 3, 5, 5, 3, 1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
254
        {1, 2, 10, 9, 5, 11, 9, 11, 8, 11, 5, 6, -1, -1, -1, -1},
 
255
        {0, 11, 3, 0, 6, 11, 0, 9, 6, 5, 6, 9, 1, 2, 10, -1},
 
256
        {11, 8, 5, 11, 5, 6, 8, 0, 5, 10, 5, 2, 0, 2, 5, -1},
 
257
        {6, 11, 3, 6, 3, 5, 2, 10, 3, 10, 5, 3, -1, -1, -1, -1},
 
258
        {5, 8, 9, 5, 2, 8, 5, 6, 2, 3, 8, 2, -1, -1, -1, -1},
 
259
        {9, 5, 6, 9, 6, 0, 0, 6, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
260
        {1, 5, 8, 1, 8, 0, 5, 6, 8, 3, 8, 2, 6, 2, 8, -1},
 
261
        {1, 5, 6, 2, 1, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
262
        {1, 3, 6, 1, 6, 10, 3, 8, 6, 5, 6, 9, 8, 9, 6, -1},
 
263
        {10, 1, 0, 10, 0, 6, 9, 5, 0, 5, 6, 0, -1, -1, -1, -1},
 
264
        {0, 3, 8, 5, 6, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
265
        {10, 5, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
266
        {11, 5, 10, 7, 5, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
267
        {11, 5, 10, 11, 7, 5, 8, 3, 0, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
268
        {5, 11, 7, 5, 10, 11, 1, 9, 0, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
269
        {10, 7, 5, 10, 11, 7, 9, 8, 1, 8, 3, 1, -1, -1, -1, -1},
 
270
        {11, 1, 2, 11, 7, 1, 7, 5, 1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
271
        {0, 8, 3, 1, 2, 7, 1, 7, 5, 7, 2, 11, -1, -1, -1, -1},
 
272
        {9, 7, 5, 9, 2, 7, 9, 0, 2, 2, 11, 7, -1, -1, -1, -1},
 
273
        {7, 5, 2, 7, 2, 11, 5, 9, 2, 3, 2, 8, 9, 8, 2, -1},
 
274
        {2, 5, 10, 2, 3, 5, 3, 7, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
275
        {8, 2, 0, 8, 5, 2, 8, 7, 5, 10, 2, 5, -1, -1, -1, -1},
 
276
        {9, 0, 1, 5, 10, 3, 5, 3, 7, 3, 10, 2, -1, -1, -1, -1},
 
277
        {9, 8, 2, 9, 2, 1, 8, 7, 2, 10, 2, 5, 7, 5, 2, -1},
 
278
        {1, 3, 5, 3, 7, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
279
        {0, 8, 7, 0, 7, 1, 1, 7, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
280
        {9, 0, 3, 9, 3, 5, 5, 3, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
281
        {9, 8, 7, 5, 9, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
282
        {5, 8, 4, 5, 10, 8, 10, 11, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
283
        {5, 0, 4, 5, 11, 0, 5, 10, 11, 11, 3, 0, -1, -1, -1, -1},
 
284
        {0, 1, 9, 8, 4, 10, 8, 10, 11, 10, 4, 5, -1, -1, -1, -1},
 
285
        {10, 11, 4, 10, 4, 5, 11, 3, 4, 9, 4, 1, 3, 1, 4, -1},
 
286
        {2, 5, 1, 2, 8, 5, 2, 11, 8, 4, 5, 8, -1, -1, -1, -1},
 
287
        {0, 4, 11, 0, 11, 3, 4, 5, 11, 2, 11, 1, 5, 1, 11, -1},
 
288
        {0, 2, 5, 0, 5, 9, 2, 11, 5, 4, 5, 8, 11, 8, 5, -1},
 
289
        {9, 4, 5, 2, 11, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
290
        {2, 5, 10, 3, 5, 2, 3, 4, 5, 3, 8, 4, -1, -1, -1, -1},
 
291
        {5, 10, 2, 5, 2, 4, 4, 2, 0, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
292
        {3, 10, 2, 3, 5, 10, 3, 8, 5, 4, 5, 8, 0, 1, 9, -1},
 
293
        {5, 10, 2, 5, 2, 4, 1, 9, 2, 9, 4, 2, -1, -1, -1, -1},
 
294
        {8, 4, 5, 8, 5, 3, 3, 5, 1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
295
        {0, 4, 5, 1, 0, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
296
        {8, 4, 5, 8, 5, 3, 9, 0, 5, 0, 3, 5, -1, -1, -1, -1},
 
297
        {9, 4, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
298
        {4, 11, 7, 4, 9, 11, 9, 10, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
299
        {0, 8, 3, 4, 9, 7, 9, 11, 7, 9, 10, 11, -1, -1, -1, -1},
 
300
        {1, 10, 11, 1, 11, 4, 1, 4, 0, 7, 4, 11, -1, -1, -1, -1},
 
301
        {3, 1, 4, 3, 4, 8, 1, 10, 4, 7, 4, 11, 10, 11, 4, -1},
 
302
        {4, 11, 7, 9, 11, 4, 9, 2, 11, 9, 1, 2, -1, -1, -1, -1},
 
303
        {9, 7, 4, 9, 11, 7, 9, 1, 11, 2, 11, 1, 0, 8, 3, -1},
 
304
        {11, 7, 4, 11, 4, 2, 2, 4, 0, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
305
        {11, 7, 4, 11, 4, 2, 8, 3, 4, 3, 2, 4, -1, -1, -1, -1},
 
306
        {2, 9, 10, 2, 7, 9, 2, 3, 7, 7, 4, 9, -1, -1, -1, -1},
 
307
        {9, 10, 7, 9, 7, 4, 10, 2, 7, 8, 7, 0, 2, 0, 7, -1},
 
308
        {3, 7, 10, 3, 10, 2, 7, 4, 10, 1, 10, 0, 4, 0, 10, -1},
 
309
        {1, 10, 2, 8, 7, 4, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
310
        {4, 9, 1, 4, 1, 7, 7, 1, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
311
        {4, 9, 1, 4, 1, 7, 0, 8, 1, 8, 7, 1, -1, -1, -1, -1},
 
312
        {4, 0, 3, 7, 4, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
313
        {4, 8, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
314
        {9, 10, 8, 10, 11, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
315
        {3, 0, 9, 3, 9, 11, 11, 9, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
316
        {0, 1, 10, 0, 10, 8, 8, 10, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
317
        {3, 1, 10, 11, 3, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
318
        {1, 2, 11, 1, 11, 9, 9, 11, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
319
        {3, 0, 9, 3, 9, 11, 1, 2, 9, 2, 11, 9, -1, -1, -1, -1},
 
320
        {0, 2, 11, 8, 0, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
321
        {3, 2, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
322
        {2, 3, 8, 2, 8, 10, 10, 8, 9, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
323
        {9, 10, 2, 0, 9, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
324
        {2, 3, 8, 2, 8, 10, 0, 1, 8, 1, 10, 8, -1, -1, -1, -1},
 
325
        {1, 10, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
326
        {1, 3, 8, 9, 1, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
327
        {0, 9, 1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
328
        {0, 3, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
 
329
        {-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1}
 
330
};
 
331
 
 
332
//a2fVertexOffset lists the positions, relative to vertex0, of each of the 8 vertices of a cube
 
333
static const float a2fVertexOffset[8][3] =
 
334
{
 
335
        {0.0, 0.0, 0.0},{1.0, 0.0, 0.0},{1.0, 1.0, 0.0},{0.0, 1.0, 0.0},
 
336
        {0.0, 0.0, 1.0},{1.0, 0.0, 1.0},{1.0, 1.0, 1.0},{0.0, 1.0, 1.0}
 
337
};
 
338
 
 
339
//a2iEdgeConnection lists the index of the endpoint vertices for each of the 12 edges of the cube
 
340
static const int a2iEdgeConnection[12][2] = 
 
341
{
 
342
        {0,1}, {1,2}, {2,3}, {3,0},
 
343
        {4,5}, {5,6}, {6,7}, {7,4},
 
344
        {0,4}, {1,5}, {2,6}, {3,7}
 
345
};
 
346
 
 
347
//a2fEdgeDirection lists the direction vector (vertex1-vertex0) for each edge in the cube
 
348
static const float a2fEdgeDirection[12][3] =
 
349
{
 
350
        {1.0, 0.0, 0.0},{0.0, 1.0, 0.0},{-1.0, 0.0, 0.0},{0.0, -1.0, 0.0},
 
351
        {1.0, 0.0, 0.0},{0.0, 1.0, 0.0},{-1.0, 0.0, 0.0},{0.0, -1.0, 0.0},
 
352
        {0.0, 0.0, 1.0},{0.0, 0.0, 1.0},{ 0.0, 0.0, 1.0},{0.0,  0.0, 1.0}
 
353
};
 
354
 
 
355
 
 
356
//fGetOffset finds the approximate point of intersection of the surface
 
357
// between two points with the values fValue1 and fValue2
 
358
float interpLinear(float fValue1, float fValue2, float fValueDesired)
 
359
{
 
360
        double fDelta = fValue2 - fValue1;
 
361
 
 
362
        //Prevent numerical instabilities
 
363
        if(fDelta <sqrt( std::numeric_limits<float>::epsilon()))
 
364
                return 0.5;
 
365
        return (fValueDesired - fValue1)/fDelta;
 
366
}
 
367
 
 
368
//vMarchingCubes iterates over the entire dataset, calling vMarchCube on each cube
 
369
void marchingCubes(const Voxels<float> &v,float isoValue, vector<TriangleWithVertexNorm> &tVec)
 
370
{
 
371
        unsigned long long nx,ny,nz;
 
372
        v.getSize(nx,ny,nz);
 
373
 
 
374
        ASSERT(nx > 1 && ny>1 && nz>1);
 
375
        Point3D gridSpacing;
 
376
        gridSpacing=v.getPitch();
 
377
 
 
378
#ifdef DEBUG
 
379
        BoundCube boundC;
 
380
        boundC.setBounds(v.getMinBounds(),v.getMaxBounds());
 
381
#endif
 
382
        float vertexVal[8];
 
383
        //Loop over the vertexs, with the mesh such that the 
 
384
        //nominally cube centres are now on a grid that is dual
 
385
        //to the original grid (excluding the external boundary of course)
 
386
        for(size_t iX = 0; iX < nx-1; iX++)
 
387
        for(size_t iY = 0; iY < ny-1; iY++)
 
388
        for(size_t iZ = 0; iZ < nz-1; iZ++)
 
389
        {
 
390
                int iEdgeFlags,iFlagIndex;
 
391
                iEdgeFlags=iFlagIndex=0;
 
392
                Point3D position;
 
393
                //Lower left corner of cell for dual grid
 
394
                position=v.getPoint(iX,iY,iZ);
 
395
 
 
396
                //This must match a2fVertexOffset
 
397
                vertexVal[0] = v.getData(iX,iY,iZ);
 
398
                vertexVal[1] = v.getData(iX+1,iY,iZ);
 
399
                vertexVal[2] = v.getData(iX+1,iY+1,iZ);
 
400
                vertexVal[3] = v.getData(iX,iY+1,iZ);
 
401
 
 
402
                vertexVal[4] = v.getData(iX,iY,iZ+1);
 
403
                vertexVal[5] = v.getData(iX+1,iY,iZ+1);
 
404
                vertexVal[6] = v.getData(iX+1,iY+1,iZ+1);
 
405
                vertexVal[7] = v.getData(iX,iY+1,iZ+1);
 
406
 
 
407
                //Find which vertices are inside of the surface and which are outside
 
408
                for(int iVertexTest = 0; iVertexTest < 8; iVertexTest++)
 
409
                {
 
410
                        if(vertexVal[iVertexTest] <= isoValue) 
 
411
                                iFlagIndex |= 1<<iVertexTest;
 
412
                }
 
413
                //Find which edges are intersected by the surface
 
414
                iEdgeFlags = aiCubeEdgeFlags[iFlagIndex];
 
415
                if(!iEdgeFlags) 
 
416
                        continue;
 
417
                //Find the point of intersection of the surface with each edge
 
418
                //Then find the normal to the surface at those points
 
419
                Point3D asEdgeVertex[12];
 
420
                for(int iEdge = 0; iEdge < 12; iEdge++)
 
421
                {
 
422
                        float fOffset;
 
423
                        //if there is an intersection on this edge
 
424
                        if(iEdgeFlags & (1<<iEdge))
 
425
                        {
 
426
                                fOffset =0.5;// interpLinear(vertexVal[ a2iEdgeConnection[iEdge][0] ], 
 
427
                                        //      vertexVal[ a2iEdgeConnection[iEdge][1] ], isoValue);
 
428
 
 
429
                                ASSERT(fOffset >= -0.01 && fOffset < 1.01 );
 
430
 
 
431
                                asEdgeVertex[iEdge][0]= position[0] + 
 
432
                                        (a2fVertexOffset[ a2iEdgeConnection[iEdge][0] ][0]  +  
 
433
                                                fOffset * a2fEdgeDirection[iEdge][0]) * gridSpacing[0];
 
434
 
 
435
                                asEdgeVertex[iEdge][1] = position[1]+ 
 
436
                                        (a2fVertexOffset[ a2iEdgeConnection[iEdge][0] ][1]  +  
 
437
                                         fOffset * a2fEdgeDirection[iEdge][1]) * gridSpacing[1];
 
438
                                asEdgeVertex[iEdge][2] = position[2] + 
 
439
                                        (a2fVertexOffset[ a2iEdgeConnection[iEdge][0] ][2]  +  
 
440
                                         fOffset * a2fEdgeDirection[iEdge][2]) * gridSpacing[2];
 
441
 
 
442
 
 
443
                                ASSERT(boundC.containsPt(asEdgeVertex[iEdge] ));
 
444
                                //We will have to set normal later
 
445
                        }
 
446
                }
 
447
 
 
448
        
 
449
                //Store the triangles that were found.  There can be up to five per cube
 
450
                for(int iTriangle = 0; iTriangle < 5; iTriangle++)
 
451
                {
 
452
                        if(a2iTriangleConnectionTable[iFlagIndex][3*iTriangle] < 0)
 
453
                                break;
 
454
 
 
455
                        TriangleWithVertexNorm t;
 
456
                        for(int iCorner = 0; iCorner < 3; iCorner++)
 
457
                        {
 
458
                                int iVertex;
 
459
                                iVertex = a2iTriangleConnectionTable[iFlagIndex][3*iTriangle+iCorner];
 
460
 
 
461
                                //we should only be accessing an edge if the edge was set.
 
462
                                ASSERT((1 << iVertex) & iEdgeFlags);
 
463
                                t.p[iCorner] = asEdgeVertex[iVertex];
 
464
                                //The mesh must be within the grid
 
465
                                ASSERT(boundC.containsPt(t.p[iCorner]));
 
466
                        }
 
467
 
 
468
                        if(!t.isDegenerate())
 
469
                        {
 
470
                                Point3D p;
 
471
                                t.computeACWNormal(p);
 
472
                                
 
473
                                //Assign pure normals,
 
474
                                for(unsigned int ui=0;ui<3;ui++)
 
475
                                        t.normal[ui]=p;
 
476
 
 
477
                                tVec.push_back(t);
 
478
                        }
 
479
                }
 
480
        }
 
481
 
 
482
 
 
483
        
 
484
}