www2.svjatoslav.eu Git - sixth-3d.git/blob

   1 /*
   2  * Sixth 3D engine. Author: Svjatoslav Agejenko.
   3  * This project is released under Creative Commons Zero (CC0) license.
   4  */
   5 package eu.svjatoslav.sixth.e3d.renderer.raster.shapes.composite.solid;
   6
   7 import eu.svjatoslav.sixth.e3d.geometry.Point3D;
   8 import eu.svjatoslav.sixth.e3d.renderer.raster.Color;
   9 import eu.svjatoslav.sixth.e3d.renderer.raster.shapes.basic.solidpolygon.SolidPolygon;
  10 import eu.svjatoslav.sixth.e3d.renderer.raster.shapes.composite.base.AbstractCompositeShape;
  11
  12 /**
  13  * A solid (filled) rectangular box composed of 12 triangular polygons (2 per face,
  14  * covering all 6 faces).
  15  *
  16  * <p>The box is defined by two diagonally opposite corner points in 3D space.
  17  * The box is axis-aligned, meaning its edges are parallel to the X, Y, and Z axes.</p>
  18  *
  19  * <p><b>Vertex layout:</b></p>
  20  * <pre>
  21  *         cornerB (max) ────────┐
  22  *              /│              /│
  23  *             / │             / │
  24  *            /  │            /  │
  25  *           ┌───┼───────────┐   │
  26  *           │   │           │   │
  27  *           │   │           │   │
  28  *           │   └───────────│───┘
  29  *           │  /            │  /
  30  *           │ /             │ /
  31  *           │/              │/
  32  *           └───────────────┘ cornerA (min)
  33  * </pre>
  34  *
  35  * <p>The eight vertices are derived from the two corner points:</p>
  36  * <ul>
  37  *   <li>Corner A defines minimum X, Y, Z</li>
  38  *   <li>Corner B defines maximum X, Y, Z</li>
  39  *   <li>The other 6 vertices are computed from combinations of these coordinates</li>
  40  * </ul>
  41  *
  42  * <p><b>Usage examples:</b></p>
  43  * <pre>{@code
  44  * // Create a box from two opposite corners
  45  * SolidPolygonRectangularBox box = new SolidPolygonRectangularBox(
  46  *     new Point3D(-50, -25, 100),  // cornerA (minimum X, Y, Z)
  47  *     new Point3D(50, 25, 200),    // cornerB (maximum X, Y, Z)
  48  *     Color.BLUE
  49  * );
  50  *
  51  * // Create a cube using center + size (see SolidPolygonCube for convenience)
  52  * double size = 50;
  53  * SolidPolygonRectangularBox cube = new SolidPolygonRectangularBox(
  54  *     new Point3D(0 - size, 0 - size, 200 - size),  // cornerA
  55  *     new Point3D(0 + size, 0 + size, 200 + size),  // cornerB
  56  *     Color.RED
  57  * );
  58  * }</pre>
  59  *
  60  * @see SolidPolygonCube
  61  * @see SolidPolygon
  62  */
  63 public class SolidPolygonRectangularBox extends AbstractCompositeShape {
  64
  65     /**
  66      * Constructs a solid rectangular box between two diagonally opposite corner
  67      * points in 3D space.
  68      *
  69      * <p>The box is axis-aligned and fills the rectangular region between the
  70      * two corners. The corner points do not need to be ordered (cornerA can have
  71      * larger coordinates than cornerB); the constructor will determine the actual
  72      * min/max bounds automatically.</p>
  73      *
  74      * @param cornerA the first corner point (any of the 8 corners)
  75      * @param cornerB the diagonally opposite corner point
  76      * @param color   the fill color applied to all 12 triangular polygons
  77      */
  78     public SolidPolygonRectangularBox(final Point3D cornerA, final Point3D cornerB, final Color color) {
  79         super();
  80
  81         // Determine actual min/max bounds (corners may be in any order)
  82         final double minX = Math.min(cornerA.x, cornerB.x);
  83         final double maxX = Math.max(cornerA.x, cornerB.x);
  84         final double minY = Math.min(cornerA.y, cornerB.y);
  85         final double maxY = Math.max(cornerA.y, cornerB.y);
  86         final double minZ = Math.min(cornerA.z, cornerB.z);
  87         final double maxZ = Math.max(cornerA.z, cornerB.z);
  88
  89         // Compute all 8 vertices from the bounds
  90         // Naming convention: min/max indicates which bound the coordinate uses
  91         // minMinMin = (minX, minY, minZ), maxMaxMax = (maxX, maxY, maxZ), etc.
  92         final Point3D minMinMin = new Point3D(minX, minY, minZ);
  93         final Point3D maxMinMin = new Point3D(maxX, minY, minZ);
  94         final Point3D maxMinMax = new Point3D(maxX, minY, maxZ);
  95         final Point3D minMinMax = new Point3D(minX, minY, maxZ);
  96
  97         final Point3D minMaxMin = new Point3D(minX, maxY, minZ);
  98         final Point3D maxMaxMin = new Point3D(maxX, maxY, minZ);
  99         final Point3D minMaxMax = new Point3D(minX, maxY, maxZ);
 100         final Point3D maxMaxMax = new Point3D(maxX, maxY, maxZ);
 101
 102         // Bottom face (y = minY)
 103         addShape(new SolidPolygon(minMinMin, maxMinMin, maxMinMax, color));
 104         addShape(new SolidPolygon(minMinMin, maxMinMax, minMinMax, color));
 105
 106         // Top face (y = maxY)
 107         addShape(new SolidPolygon(minMaxMin, minMaxMax, maxMaxMax, color));
 108         addShape(new SolidPolygon(minMaxMin, maxMaxMax, maxMaxMin, color));
 109
 110         // Front face (z = minZ)
 111         addShape(new SolidPolygon(minMinMin, minMaxMin, maxMaxMin, color));
 112         addShape(new SolidPolygon(minMinMin, maxMaxMin, maxMinMin, color));
 113
 114         // Back face (z = maxZ)
 115         addShape(new SolidPolygon(maxMinMax, maxMaxMax, minMaxMax, color));
 116         addShape(new SolidPolygon(maxMinMax, minMaxMax, minMinMax, color));
 117
 118         // Left face (x = minX)
 119         addShape(new SolidPolygon(minMinMin, minMinMax, minMaxMax, color));
 120         addShape(new SolidPolygon(minMinMin, minMaxMax, minMaxMin, color));
 121
 122         // Right face (x = maxX)
 123         addShape(new SolidPolygon(maxMinMin, maxMaxMin, maxMaxMax, color));
 124         addShape(new SolidPolygon(maxMinMin, maxMaxMax, maxMinMax, color));
 125
 126         setBackfaceCulling(true);
 127     }
 128 }