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//####//  MAGiC
//####//  Jean Christophe Cuilliere et Vincent FRANCOIS
//####//  Departement de Genie Mecanique - UQTR
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//####//  MAGIC est un projet de recherche de l equipe ERICCA
//####//  du departement de genie mecanique de l Universite du Quebec a Trois Rivieres
//####//  http://www.uqtr.ca/ericca
//####//  http://www.uqtr.ca/
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//####//       tpl_grille.h
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//####//    COPYRIGHT 2000-2024
//####//  jeu 13 jun 2024 11:54:00 EDT
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#ifndef _TPLGRILLE_
#define _TPLGRILLE_
 
 
#include "ot_boite_3d.h"
#include "tpl_liste_entite.h"
#include "tpl_map_entite.h"
 
class CELLULE_GRILLE_BASE
{
public:
   CELLULE_GRILLE_BASE()
        {
        static unsigned long idmax=0;
        id=idmax;
        idmax++;
        tag=0;
        };
 
   virtual ~CELLULE_GRILLE_BASE() {};
   virtual BOITE_3D get_boite(void)=0;
   virtual unsigned long get_id() {return id;};
   virtual int get_tag(void)
        {
        return tag;
        };
   virtual void change_tag(int val)
        {
        tag=val;
        };
 
   private : 
   unsigned long id;
   int tag;
};
 
 
class GRILLE_BASE
{
   public:
   GRILLE_BASE() {};
   virtual ~GRILLE_BASE() {};
   virtual int get_nb_cellule(void)=0;
   virtual CELLULE_GRILLE_BASE* get_cellule(int num)=0;
};
 
 
template <class A>
class TPL_CELLULE_GRILLE:public CELLULE_GRILLE_BASE
{
public:
   TPL_CELLULE_GRILLE(double xmin,double ymin,double zmin,double xmax,double ymax,double zmax):CELLULE_GRILLE_BASE(),boite(xmin,ymin,zmin,xmax,ymax,zmax)
   {
   };
virtual ~TPL_CELLULE_GRILLE() {};
BOITE_3D get_boite(void) {return boite;};
BOITE_3D boite;
TPL_LISTE_ENTITE<A> lst_entite_A;
int get_nb_entite(void)
{
return lst_entite_A.get_nb();
};
A get_entite(int num)
{
return lst_entite_A.get(num);
};
 
 
};
 
template <class A,class B>
class TPL_CELLULE_GRILLE_INFO:public CELLULE_GRILLE_BASE
{
public:
   TPL_CELLULE_GRILLE_INFO(double xmin,double ymin,double zmin,double xmax,double ymax,double zmax):CELLULE_GRILLE_BASE(),boite(xmin,ymin,zmin,xmax,ymax,zmax)
   {
   };
virtual ~TPL_CELLULE_GRILLE_INFO() {};
BOITE_3D get_boite(void) {return boite;};
BOITE_3D boite;
TPL_LISTE_ENTITE<A> lst_entite_A;
B tab[8];
int get_nb_entite(void)
{
return lst_entite_A.get_nb();
};
A get_entite(int num)
{
return lst_entite_A.get(num);
};
 
B get_info(int num) {return tab[num];};
void change_info(int num,B val) {tab[num]=val;};
 
};
 
 
 
template <class A>
class TPL_GRILLE:public GRILLE_BASE
{
public:
TPL_GRILLE() {};
~TPL_GRILLE()
{
   for (int i=0;i<lst_entite_cellule.get_nb();i++)
   {
   TPL_CELLULE_GRILLE<A>* cellule=lst_entite_cellule.get(i);
   delete cellule;
   }
 
 
 
};
 
virtual int get_nb_cellule(void) {return lst_entite_cellule.get_nb();};
 
virtual TPL_CELLULE_GRILLE<A>* get_cellule(int num) {return lst_entite_cellule.get(num); };
 
 
virtual void initialiser(double xmin,double ymin,double zmin,double xmax,double ymax,double zmax,int nb_pasx,int nb_pasy,int nb_pasz)
{
nbpasx=nb_pasx;
nbpasy=nb_pasy;
nbpasz=nb_pasz;
pasx=(xmax-xmin)/nb_pasx;
pasy=(ymax-ymin)/nb_pasy;
pasz=(zmax-zmin)/nb_pasz;
boite.reinit(xmin,ymin,zmin,xmax,ymax,zmax);
for (int k=0;k<nb_pasz;k++)
        for (int j=0;j<nb_pasy;j++)
                for (int i=0;i<nb_pasx;i++)
                        {
                        double x1=xmin+i*pasx;
                        double x2=xmin+(i+1)*pasx;
                        double y1=ymin+j*pasy;
                        double y2=ymin+(j+1)*pasy;
                        double z1=zmin+k*pasz;
                        double z2=zmin+(k+1)*pasz;
                        TPL_CELLULE_GRILLE<A>* cellule=new TPL_CELLULE_GRILLE<A>(x1,y1,z1,x2,y2,z2);
                        lst_entite_cellule.ajouter(cellule);
                        }
 
}
 
virtual TPL_CELLULE_GRILLE<A> *get_cellule(double x,double y, double z)
{
int nx=(int)((x-boite.get_xmin())/pasx);
int ny=(int)((y-boite.get_ymin())/pasy);
int nz=(int)((z-boite.get_zmin())/pasz);
int num=nx+ny*nbpasx+nz*nbpasy*nbpasx;
if ((num<0) || (num>=lst_entite_cellule.get_nb()) ) return NULL;
return lst_entite_cellule.get(num);
};
 
virtual void get_coord_cellule(TPL_CELLULE_GRILLE<A>* cell,int& nx,int& ny,int& nz)
{
BOITE_3D boitecell=cell->get_boite();
double xyz[3];
boitecell.get_centre(xyz);
nx=(int)((xyz[0]-boite.get_xmin())/pasx);
ny=(int)((xyz[1]-boite.get_ymin())/pasy);
nz=(int)((xyz[2]-boite.get_zmin())/pasz);
};
 
 
virtual TPL_CELLULE_GRILLE<A> *get_cellule(int nx,int ny,int nz)
{
if (nx>=nbpasx) return NULL;
if (ny>=nbpasy) return NULL;
if (nz>=nbpasz) return NULL;
if (nx<0) return NULL;
if (ny<0) return NULL;
if (nz<0) return NULL;
int num=nx+ny*nbpasx+nz*nbpasy*nbpasx;
if ((num<0) || (num>=lst_entite_cellule.get_nb()) ) return NULL;
return lst_entite_cellule.get(num);
};
 
 
virtual void rechercher(BOITE_3D bt,TPL_MAP_ENTITE<A>& liste_entite_trouve)
{
int nxmin=(int)((bt.get_xmin()-boite.get_xmin())/pasx);
int nymin=(int)((bt.get_ymin()-boite.get_ymin())/pasy);
int nzmin=(int)((bt.get_zmin()-boite.get_zmin())/pasz);
int nxmax=(int)((bt.get_xmax()-boite.get_xmin())/pasx);
int nymax=(int)((bt.get_ymax()-boite.get_ymin())/pasy);
int nzmax=(int)((bt.get_zmax()-boite.get_zmin())/pasz);
if (nxmin<0) nxmin=0;
if (nymin<0) nymin=0;
if (nzmin<0) nzmin=0;
if (nxmin>nbpasx-1) nxmin=0;
if (nymin>nbpasy-1) nymin=0;
if (nzmin>nbpasz-1) nzmin=0;
if (nxmax<0) nxmax=nbpasx-1;
if (nymax<0) nymax=nbpasy-1;
if (nzmax<0) nzmax=nbpasz-1;
if (nxmax>nbpasx-1) nxmax=nbpasx-1;
if (nymax>nbpasy-1) nymax=nbpasy-1;
if (nzmax>nbpasz-1) nzmax=nbpasz-1;
for (int i=nxmin;i<nxmax+1;i++)
        for (int j=nymin;j<nymax+1;j++)
                for (int k=nzmin;k<nzmax+1;k++)
                        {
                        /*int num=i+j*nbpasx+k*nbpasy*nbpasx;
                        if ((num<0) || (num>=lst_entite_cellule.get_nb())) continue;
                        TPL_CELLULE_GRILLE<A>* cellule=lst_entite_cellule.get(num);*/
                        TPL_CELLULE_GRILLE<A>* cellule=get_cellule(i,j,k);
                        if (cellule==NULL) continue;
                        for (int ii=0;ii<cellule->lst_entite_A.get_nb();ii++)
                          if (bt*cellule->lst_entite_A.get(ii)->get_boite_3D())
                                liste_entite_trouve.ajouter(cellule->lst_entite_A.get(ii));
                        }
};
 
virtual void rechercher(double xcentre,double ycentre,double zcentre,double rayon_recherche,TPL_MAP_ENTITE<A>& liste_entite_trouve)
{
BOITE_3D bt(xcentre-rayon_recherche,ycentre-rayon_recherche,zcentre-rayon_recherche,xcentre+rayon_recherche,ycentre+rayon_recherche,zcentre+rayon_recherche);
int nxmin=(int)((bt.get_xmin()-boite.get_xmin())/pasx);
int nymin=(int)((bt.get_ymin()-boite.get_ymin())/pasy);
int nzmin=(int)((bt.get_zmin()-boite.get_zmin())/pasz);
int nxmax=(int)((bt.get_xmax()-boite.get_xmin())/pasx);
int nymax=(int)((bt.get_ymax()-boite.get_ymin())/pasy);
int nzmax=(int)((bt.get_zmax()-boite.get_zmin())/pasz);
if (nxmin<0) nxmin=0;
if (nymin<0) nymin=0;
if (nzmin<0) nzmin=0;
if (nxmin>nbpasx-1) nxmin=0;
if (nymin>nbpasy-1) nymin=0;
if (nzmin>nbpasz-1) nzmin=0;
if (nxmax<0) nxmax=nbpasx-1;
if (nymax<0) nymax=nbpasy-1;
if (nzmax<0) nzmax=nbpasz-1;
if (nxmax>nbpasx-1) nxmax=nbpasx-1;
if (nymax>nbpasy-1) nymax=nbpasy-1;
if (nzmax>nbpasz-1) nzmax=nbpasz-1;
for (int i=nxmin;i<nxmax+1;i++)
        for (int j=nymin;j<nymax+1;j++)
                for (int k=nzmin;k<nzmax+1;k++)
                        {
                        /*int num=i+j*nbpasx+k*nbpasy*nbpasx;
                        if ((num<0) || (num>=lst_entite_cellule.get_nb())) continue;
                        TPL_CELLULE_GRILLE<A>* cellule=lst_entite_cellule.get(num);*/
                        TPL_CELLULE_GRILLE<A>* cellule=get_cellule(i,j,k);
                        if (cellule==NULL) continue;
                        for (int ii=0;ii<cellule->lst_entite_A.get_nb();ii++)
                              if (bt*cellule->lst_entite_A.get(ii)->get_boite_3D())
                                  liste_entite_trouve.ajouter(cellule->lst_entite_A.get(ii));
                        }
};
 
 
virtual void inserer(A a)
{
BOITE_3D bt=a->get_boite_3D();
int nxmin=(int)((bt.get_xmin()-boite.get_xmin())/pasx);
int nymin=(int)((bt.get_ymin()-boite.get_ymin())/pasy);
int nzmin=(int)((bt.get_zmin()-boite.get_zmin())/pasz);
int nxmax=(int)((bt.get_xmax()-boite.get_xmin())/pasx);
int nymax=(int)((bt.get_ymax()-boite.get_ymin())/pasy);
int nzmax=(int)((bt.get_zmax()-boite.get_zmin())/pasz);
if (nxmin<0) nxmin=0;
if (nymin<0) nymin=0;
if (nzmin<0) nzmin=0;
if (nxmin>nbpasx-1) nxmin=0;
if (nymin>nbpasy-1) nymin=0;
if (nzmin>nbpasz-1) nzmin=0;
if (nxmax<0) nxmax=nbpasx-1;
if (nymax<0) nymax=nbpasy-1;
if (nzmax<0) nzmax=nbpasz-1;
if (nxmax>nbpasx-1) nxmax=nbpasx-1;
if (nymax>nbpasy-1) nymax=nbpasy-1;
if (nzmax>nbpasz-1) nzmax=nbpasz-1;
 
for (int i=nxmin;i<nxmax+1;i++)
        for (int j=nymin;j<nymax+1;j++)
                for (int k=nzmin;k<nzmax+1;k++)
                        {
                        //int num=i+j*nbpasx+k*nbpasy*nbpasx;
                        TPL_CELLULE_GRILLE<A>* cellule=get_cellule(i,j,k);
                        if (cellule==NULL) continue;
                        cellule->lst_entite_A.ajouter(a);
                        }
}
 
virtual void supprimer(A a)
{
BOITE_3D bt=a->get_boite_3D();
int nxmin=(int)((bt.get_xmin()-boite.get_xmin())/pasx);
int nymin=(int)((bt.get_ymin()-boite.get_ymin())/pasy);
int nzmin=(int)((bt.get_zmin()-boite.get_zmin())/pasz);
int nxmax=(int)((bt.get_xmax()-boite.get_xmin())/pasx);
int nymax=(int)((bt.get_ymax()-boite.get_ymin())/pasy);
int nzmax=(int)((bt.get_zmax()-boite.get_zmin())/pasz);
nxmin=std::max(nxmin,0);
nymin=std::max(nymin,0);
nzmin=std::max(nzmin,0);
nxmax=std::min(nxmax,nbpasx-1);
nymax=std::min(nymax,nbpasy-1);
nzmax=std::min(nzmax,nbpasz-1);
for (int i=nxmin;i<nxmax+1;i++)
        for (int j=nymin;j<nymax+1;j++)
                for (int k=nzmin;k<nzmax+1;k++)
                        {
                        //int num=i+j*nbpasx+k*nbpasy*nbpasx;
                        TPL_CELLULE_GRILLE<A>* cellule=get_cellule(i,j,k);
                        if (cellule==NULL) continue;
                        cellule->lst_entite_A.supprimer(a);
                        }
}
 
virtual BOITE_3D get_boite(void)
{
return boite;
}
 
virtual int get_pasx(void)
{
return nbpasx;
}
 
virtual int get_pasy(void)
{
return nbpasy;
}
 
virtual int get_pasz(void)
{
return nbpasz;
}
 
 
private:
TPL_LISTE_ENTITE<TPL_CELLULE_GRILLE<A>* > lst_entite_cellule;
double pasx;
double pasy;
double pasz;
int nbpasx;
int nbpasy;
int nbpasz;
BOITE_3D boite;
};
 
 
 
template <class A,class B>
class TPL_GRILLE_INFO:public GRILLE_BASE
{
public:
TPL_GRILLE_INFO() {};
~TPL_GRILLE_INFO()
{
   for (int i=0;i<lst_entite_cellule.get_nb();i++)
   {
   TPL_CELLULE_GRILLE_INFO<A,B>* cellule=lst_entite_cellule.get(i);
   delete cellule;
   }
};
 
virtual int get_nb_cellule(void) {return lst_entite_cellule.get_nb();};
 
 
 
virtual TPL_CELLULE_GRILLE_INFO<A,B>* get_cellule(int num) {return lst_entite_cellule.get(num); };
 
 
virtual void initialiser(double xmin,double ymin,double zmin,double xmax,double ymax,double zmax,int nb_pasx,int nb_pasy,int nb_pasz)
{
nbpasx=nb_pasx;
nbpasy=nb_pasy;
nbpasz=nb_pasz;
pasx=(xmax-xmin)/nb_pasx;
pasy=(ymax-ymin)/nb_pasy;
pasz=(zmax-zmin)/nb_pasz;
boite.reinit(xmin,ymin,zmin,xmax,ymax,zmax);
for (int k=0;k<nb_pasz;k++)
        for (int j=0;j<nb_pasy;j++)
                for (int i=0;i<nb_pasx;i++)
                        {
                        double x1=xmin+i*pasx;
                        double x2=xmin+(i+1)*pasx;
                        double y1=ymin+j*pasy;
                        double y2=ymin+(j+1)*pasy;
                        double z1=zmin+k*pasz;
                        double z2=zmin+(k+1)*pasz;
                        TPL_CELLULE_GRILLE_INFO<A,B>* cellule=new TPL_CELLULE_GRILLE_INFO<A,B>(x1,y1,z1,x2,y2,z2);
                        lst_entite_cellule.ajouter(cellule);
                        }
 
}
 
virtual TPL_CELLULE_GRILLE_INFO<A,B> *get_cellule(double x,double y, double z)
{
int nx=(int)((x-boite.get_xmin())/pasx);
int ny=(int)((y-boite.get_ymin())/pasy);
int nz=(int)((z-boite.get_zmin())/pasz);
int num=nx+ny*nbpasx+nz*nbpasy*nbpasx;
if ((num<0) || (num>=lst_entite_cellule.get_nb()) ) return NULL;
return lst_entite_cellule.get(num);
};
 
virtual void get_coord_cellule(TPL_CELLULE_GRILLE_INFO<A,B>* cell,int& nx,int& ny,int& nz)
{
BOITE_3D boitecell=cell->get_boite();
double xyz[3];
boitecell.get_centre(xyz);
nx=(int)((xyz[0]-boite.get_xmin())/pasx);
ny=(int)((xyz[1]-boite.get_ymin())/pasy);
nz=(int)((xyz[2]-boite.get_zmin())/pasz);
};
 
 
virtual TPL_CELLULE_GRILLE_INFO<A,B> *get_cellule(int nx,int ny,int nz)
{
if (nx>=nbpasx) return NULL;
if (ny>=nbpasy) return NULL;
if (nz>=nbpasz) return NULL;
if (nx<0) return NULL;
if (ny<0) return NULL;
if (nz<0) return NULL;
int num=nx+ny*nbpasx+nz*nbpasy*nbpasx;
if ((num<0) || (num>=lst_entite_cellule.get_nb()) ) return NULL;
return lst_entite_cellule.get(num);
};
 
 
virtual void rechercher(double xcentre,double ycentre,double zcentre,double rayon_recherche,TPL_MAP_ENTITE<A>& liste_entite_trouve)
{
BOITE_3D bt(xcentre-rayon_recherche,ycentre-rayon_recherche,zcentre-rayon_recherche,xcentre+rayon_recherche,ycentre+rayon_recherche,zcentre+rayon_recherche);
int nxmin=(int)((bt.get_xmin()-boite.get_xmin())/pasx);
int nymin=(int)((bt.get_ymin()-boite.get_ymin())/pasy);
int nzmin=(int)((bt.get_zmin()-boite.get_zmin())/pasz);
int nxmax=(int)((bt.get_xmax()-boite.get_xmin())/pasx);
int nymax=(int)((bt.get_ymax()-boite.get_ymin())/pasy);
int nzmax=(int)((bt.get_zmax()-boite.get_zmin())/pasz);
nxmin=std::max(nxmin,0);
nymin=std::max(nymin,0);
nzmin=std::max(nzmin,0);
nxmax=std::min(nxmax,nbpasx-1);
nymax=std::min(nymax,nbpasy-1);
nzmax=std::min(nzmax,nbpasz-1);
for (int i=nxmin;i<nxmax+1;i++)
        for (int j=nymin;j<nymax+1;j++)
                for (int k=nzmin;k<nzmax+1;k++)
                        {
                        //int num=i+j*nbpasx+k*nbpasy*nbpasx;
                        //if ((num<0) || (num>=lst_entite_cellule.get_nb())) continue;
                        //TPL_CELLULE_GRILLE_INFO<A,B>* cellule=lst_entite_cellule.get(num);
                        TPL_CELLULE_GRILLE_INFO<A,B>* cellule=get_cellule(i,j,k);
                        if (cellule==NULL) continue;
                        for (int ii=0;ii<cellule->lst_entite_A.get_nb();ii++)
                             if (bt*cellule->lst_entite_A.get(ii)->get_boite_3D())
                                liste_entite_trouve.ajouter(cellule->lst_entite_A.get(ii));
                        }
 
};
 
 
virtual void inserer(A a)
{
BOITE_3D bt=a->get_boite_3D();
int nxmin=(int)((bt.get_xmin()-boite.get_xmin())/pasx);
int nymin=(int)((bt.get_ymin()-boite.get_ymin())/pasy);
int nzmin=(int)((bt.get_zmin()-boite.get_zmin())/pasz);
int nxmax=(int)((bt.get_xmax()-boite.get_xmin())/pasx);
int nymax=(int)((bt.get_ymax()-boite.get_ymin())/pasy);
int nzmax=(int)((bt.get_zmax()-boite.get_zmin())/pasz);
if (nxmin<0) nxmin=0;
if (nymin<0) nymin=0;
if (nzmin<0) nzmin=0;
if (nxmin>nbpasx-1) nxmin=0;
if (nymin>nbpasy-1) nymin=0;
if (nzmin>nbpasz-1) nzmin=0;
if (nxmax<0) nxmax=nbpasx-1;
if (nymax<0) nymax=nbpasy-1;
if (nzmax<0) nzmax=nbpasz-1;
if (nxmax>nbpasx-1) nxmax=nbpasx-1;
if (nymax>nbpasy-1) nymax=nbpasy-1;
if (nzmax>nbpasz-1) nzmax=nbpasz-1;
for (int i=nxmin;i<nxmax+1;i++)
        for (int j=nymin;j<nymax+1;j++)
                for (int k=nzmin;k<nzmax+1;k++)
                        {
                        //int num=i+j*nbpasx+k*nbpasy*nbpasx;
                        TPL_CELLULE_GRILLE_INFO<A,B>* cellule=get_cellule(i,j,k);
                        if (cellule==NULL) continue;
                        cellule->lst_entite_A.ajouter(a);
                        }
}
 
virtual void supprimer(A a)
{
BOITE_3D bt=a->get_boite_3D();
int nxmin=(int)((bt.get_xmin()-boite.get_xmin())/pasx);
int nymin=(int)((bt.get_ymin()-boite.get_ymin())/pasy);
int nzmin=(int)((bt.get_zmin()-boite.get_zmin())/pasz);
int nxmax=(int)((bt.get_xmax()-boite.get_xmin())/pasx);
int nymax=(int)((bt.get_ymax()-boite.get_ymin())/pasy);
int nzmax=(int)((bt.get_zmax()-boite.get_zmin())/pasz);
if (nxmin<0) nxmin=0;
if (nymin<0) nymin=0;
if (nzmin<0) nzmin=0;
if (nxmin>nbpasx-1) nxmin=0;
if (nymin>nbpasy-1) nymin=0;
if (nzmin>nbpasz-1) nzmin=0;
if (nxmax<0) nxmax=nbpasx-1;
if (nymax<0) nymax=nbpasy-1;
if (nzmax<0) nzmax=nbpasz-1;
if (nxmax>nbpasx-1) nxmax=nbpasx-1;
if (nymax>nbpasy-1) nymax=nbpasy-1;
if (nzmax>nbpasz-1) nzmax=nbpasz-1;
for (int i=nxmin;i<nxmax+1;i++)
        for (int j=nymin;j<nymax+1;j++)
                for (int k=nzmin;k<nzmax+1;k++)
                        {
                        //int num=i+j*nbpasx+k*nbpasy*nbpasx;
                        TPL_CELLULE_GRILLE_INFO<A,B>* cellule=get_cellule(i,j,k);
                        if (cellule==NULL) continue;
                        cellule->lst_entite_A.supprimer(a);
                        }
}
 
virtual BOITE_3D get_boite(void)
{
return boite;
}
 
virtual int get_pasx(void)
{
return nbpasx;
}
 
virtual int get_pasy(void)
{
return nbpasy;
}
 
virtual int get_pasz(void)
{
return nbpasz;
}
 
 
virtual unsigned long determine_keycode(int nx,int ny,int nz)
{
std::vector<int> bits;
int ok=0,i=0;
do
        {
        int nnz=nz>>i;
        int nny=ny>>i;
        int nnx=nx>>i;
        int bit1= nnz & 1;
        int bit2= nny & 1;
        int bit3= nnx & 1;
        if ((nnz==0) && (nny==0) && (nnx==0)) ok=1;
        bits.insert(bits.end(),bit1);
        bits.insert(bits.end(),bit2);
        bits.insert(bits.end(),bit3);
        i++;
        }
while (ok==0);
unsigned long keycode=0;
for (int i=0;i<bits.size();i++)
        keycode=keycode+bits[i]*(1<<i);
return keycode;
}
 
private:
TPL_LISTE_ENTITE<TPL_CELLULE_GRILLE_INFO<A,B>* > lst_entite_cellule;
double pasx;
double pasy;
double pasz;
int nbpasx;
int nbpasy;
int nbpasz;
BOITE_3D boite;
};
 
 
 
 
 
 
#endif