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00029
00030 #ifndef WARPTREE_H
00031 #define WARPTREE_H
00032
00033 #include <iostream>
00034 #include <cmath>
00035 #include <cassert>
00036 #include <cstdlib>
00037
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00039
00040
00041
00042 #define ZONE_LENGTH 4 // size of the zone
00043
00044
00045 #define WARPCOORD
00046
00047 class WarpCoord;
00048 std::ostream& operator<<(std::ostream& o, const WarpCoord& e);
00049 class WarpCoord {
00050 private:
00051 double mx;
00052 double my;
00053 double md;
00054
00055
00056
00057 inline void updateD() {
00058 md = sqrt(d2());
00059 }
00060
00061 void
00062 operator*=(const WarpCoord& z) {
00063 double tx = mx;
00064 mx = tx*z.mx - my * z.my;
00065 my = tx*z.my + my * z.mx;
00066 updateD();
00067 }
00068
00069 void
00070 operator/=(const WarpCoord& z) {
00071 double d2 = z.d2();
00072 double tx = mx;
00073 mx = (tx*z.mx + my*z.my) / d2;
00074 my = (my*z.mx - tx*z.my) / d2;
00075 updateD();
00076 }
00077 public:
00078 WarpCoord() :mx(0), my(0), md(0) {}
00079 WarpCoord(double x, double y) :mx(x), my(y) {
00080 updateD();
00081 }
00082 inline double x() const { return mx; }
00083 inline double y() const { return my; }
00084 inline double d() const { return md; }
00085 inline double d2() const { return mx*mx + my*my; }
00086
00087 double arg() const {
00088 double a = atan(my / mx);
00089 if (mx < 0) {
00090 a += M_PI;
00091 } else if (my < 0) {
00092 a += 2 * M_PI;
00093 }
00094 return a;
00095 }
00096
00097 void translate(const WarpCoord& t) {
00098 double denX = mx * t.mx + my * t.my + 1;
00099 double denY = my * t.mx - mx * t.my;
00100 double dd = denX * denX + denY * denY;
00101
00102 double numX = mx + t.mx;
00103 double numY = my + t.my;
00104
00105 mx = (numX * denX + numY * denY) / dd;
00106 my = (numY * denX - numX * denY) / dd;
00107 updateD();
00108 }
00109
00110
00111 void zoom(double f) {
00112 assert(f > 0);
00113 if (md < 0.001) return;
00114 double r = md;
00115 double c = pow((1+md)/(1-md),f);
00116 c = (c-1)/(c+1)/r;
00117 mx *= c;
00118 my *= c;
00119 md *= c;
00120 }
00121
00122 void stretch() {
00123 if (md < 0.0001) return;
00124 #ifdef WARPCOORD
00125 double fx = fabs(mx);
00126 double fy = fabs(my);
00127 if (fy > 0 && fy > fx) {
00128 double f = md/fy;
00129 my = (my>0) ?md :-md;
00130 mx *= f;
00131 md *= f;
00132 } else if (fx > 0) {
00133 double f = md/fx;
00134 mx = (mx>0) ?md :-md;
00135 my *= f;
00136 md *= f;
00137 }
00138 #endif
00139 }
00140
00141 void unstretch() {
00142 assert(md >= 0);
00143 if (md < 0.0001) return;
00144 #ifdef WARPCOORD
00145 double f = 1;
00146 double fx = fabs(mx);
00147 double fy = fabs(my);
00148 if (fy > 0 && fy > fx) {
00149 f = md/fy;
00150 md = (my>0) ?my :-my;
00151 } else if (fx > 0) {
00152 f = md/fx;
00153 md = (mx>0) ?mx :-mx;
00154 }
00155 mx /= f;
00156 my /= f;
00157 #endif
00158 }
00159
00160
00161 inline bool visible() const {
00162 return mx > -0.95 && mx < 0.95 && my > -0.95 && my < 0.95;
00163 }
00164
00165
00166 inline bool valid() const {
00167 return mx > -1 && mx < 1 && my > -1 && my < 1;
00168 }
00169
00170 inline WarpCoord operator-() const {
00171 return WarpCoord(-mx, -my);
00172 }
00173
00174
00175 inline void operator-=(const WarpCoord& e) {
00176 mx -= e.mx;
00177 my -= e.my;
00178 updateD();
00179 }
00180
00181
00182 void transform(const WarpCoord& c1, const WarpCoord& c2) {
00183 WarpCoord p(c1.mx + c2.mx, c1.my + c2.my);
00184
00185 WarpCoord d(c2.mx, -c2.my);
00186 d *= c1;
00187 d.mx += 1;
00188 p /= d;
00189
00190 WarpCoord o(c1.mx, -c1.my);
00191 o *= c2;
00192 o.mx += 1;
00193 o /= d;
00194
00195 WarpCoord z(*this);
00196 *this *= o;
00197 mx += p.mx;
00198 my += p.my;
00199
00200 d.set(p.mx, -p.my);
00201 d *= z;
00202 d *= o;
00203 d.mx += 1;
00204
00205 *this /= d;
00206 updateD();
00207 }
00208
00209 inline void set(double x, double y) {
00210 mx = x;
00211 my = y;
00212 updateD();
00213 }
00214 };
00215
00216 #endif