// ContourTracer.h: interface for the CContourTracer class.
//
//////////////////////////////////////////////////////////////////////

#if !defined(CONTOURTRACER_H_INCLUDED_)
#define CONTOURTRACER_H_INCLUDED_

#if _MSC_VER > 1000
#pragma once
#endif // _MSC_VER > 1000

/*========================================================================
*        CContourTracer    
*        二維規則網格數據的『等值線追蹤』類
*        實現對給定值的等值線追蹤
*        追蹤算法為：網格方法
*     ----------------------------------------------
*        鄭元滿   jeny_man  中國地質大學(北京)地信學院
*        jeny_man@163.com  jeny_man@126.com
*        2004/02/14 
*
*     輸入：二維規則網格數據，網格數據信息，所要追蹤的值，輸出的存放位置      
*
*     輸出：一個指定值的等值線坐標鏈表,輸出結果放在由外部指定的m_pCurveList中
*      注：該追蹤類約定輸出的數據結構如下組織:
*
*       //一條等值線曲線的坐標
*      typedef CArray<CGeoPoint,CGeoPoint&> CCurve;
*       //等值線曲線鏈表(給定某值的等值線不限于一條)
*      typedef CTypedPtrList<CPtrList, CCurve*> CCurveList; 
*      使用該類時，外部需按該約定的數據結構來保存追蹤的輸出
*
*     用法：在調用ExecuteTracing()前必須調用
*            SetGridDataInfo、SetInput、SetInput
*			這三個函數設置網格數據信息和輸入、輸出
=========================================================================*/


typedef CArray<CGeoPoint,CGeoPoint&> CCurve; //一條等值線曲線的點集的坐標
typedef CTypedPtrList<CPtrList, CCurve*> CCurveList; //等值線曲線鏈表(給定某值的等值線不限于一條)

class CContourTracer
{
public:
	CContourTracer();
	~CContourTracer();

	void SetGridDataInfo(CGridDataInfo& dataInfo);
	void SetInput(float** ppGridData);
	void SetOutput(CCurveList* pCurveList);
	BOOL ExecuteTracing(float value);

private:
    //追蹤過程中需要利用如下三個輔助等值點完成追蹤： 
	//PreviousPoint點-->前一個等值點
	//CurrentPoint 點-->當前等值點
	//   NextPoint 點-->要追蹤的下一個等值點

 /*    網格單元橫向、縱向邊的序號(編號)

  首先說明的是：該算法實現中，對應于C/C++語言中二維數值用i表示行號，用j表示列號的情況，
                我們這里也用i表示網格數據的行號(向上增加)，j表示網格數據的列號(向右增加)
                而且i,j都是從0開始計數
                標識一個網格交點時，行號在前，列號在右，如：(i,j)
	 
                (i+1,j)       (i+1,j+1)  
	                ____________
                   |            |
				   |            |
	縱邊(i,j)----→| (網格單元) |←----縱邊(i,j+1)
				   |            |
				   |____________|
                 (i,j)    ∣     (i,j+1)
				          ∣
						  ↓
						  橫邊(i,j)
       
	  注意：當標識一條邊時，說某一條邊(i,j)，它即可以表示橫邊(i,j)，也可以表示縱邊(i,j)
	  所以當標識一條邊時，需要用三個量來表示(i,j,HorV)-->(行號，列號，橫邊還是縱邊)
	  
*/
	
// 三個輔助等值點所在的橫向、縱向網格邊的序號,以及坐標
	struct IsoPoint
	{
		int i;   //該等值點所在邊的行號  
		int j;   //該等值點所在邊的列號
		BOOL bHorV; //在橫邊還是列邊上 1-->橫邊；0-->縱邊

		float x; //坐標
		float y;
		
		IsoPoint(){	memset(this,0,sizeof(IsoPoint));}

	}PreviousPoint,CurrentPoint,NextPoint;
	
	
	//xSide(i,j)---->標識網格橫邊上是否有當前等值點
	//ySide(i,j)---->標識網格縱邊上是否有當前等值點
	//xSide(i,j),ySide(i,j)中存儲的值為-2.0(說明該邊上無等值點) 或者是 r(r∈[0,1]，說明該邊上有等值點)
	float **xSide;
	float **ySide; 

private:
	BOOL IsHavingPoint(float r);  
	void AllocateMemory();
	void FreeMemory();
	void InterpolateTracingValue(); //掃描并計算縱、橫邊上等值點的情況
	void TracingNextPoint(); //追蹤下一個等值點
	//{{
	    //-----Version1---------------
		void FromBottom2TopTracing();
		void FromLeft2RightTracing();
		void FromTop2BottomTracing();
		void FromRight2LeftTracing();
		//-----Version2---------------
		void FromBottom2TopTracingV2();
		void FromLeft2RightTracingV2();
		void FromTop2BottomTracingV2();
		void FromRight2LeftTracingV2();
    //}}

	void HandlingAfterNextPointFounded(int i, int j, BOOL bHorizon); //當下一個等值點找到后做相應的處理
	void CalcAndSaveOnePointCoord(int i, int j, BOOL bHorizon,float &x, float &y);//計算一個等值點的坐標并保存
	
    void TracingOneNonClosedContour();
	void TracingNonClosedContour();
	void TracingOneClosedContour(int i, int j);
	void TracingClosedContour();
	

private:
	//輸入數據
	CGridDataInfo m_gridDataInfo;  //網格數據信息
	float**       m_ppGridData;    //網格數據
	float         m_valueTracing;  //當前要追蹤的值

	//輸出數據的存放位置(需由外部在執行追蹤前設定)
	CCurveList*  m_pCurveList;      //存儲追蹤出來的等值線鏈的坐標

	//保存輸出數據時的幫助變量
	CCurve*     m_currentCurveLine; //指向當前的等值線曲線

private:
	CContourTracer(const CContourTracer& rhs); //not implimented
	CContourTracer& operator=(const CContourTracer& rhs);//not implimented
		
};

inline void CContourTracer::SetInput(float** ppGridData)
{
	ASSERT( ppGridData != NULL );
	m_ppGridData = ppGridData;
}

inline void CContourTracer::SetOutput(CCurveList* pCurveList)
{//指定輸出位置
	ASSERT( pCurveList != NULL );
	m_pCurveList = pCurveList;
}

inline void CContourTracer::SetGridDataInfo(CGridDataInfo& dataInfo)
{
	m_gridDataInfo = dataInfo;
}

inline BOOL CContourTracer::IsHavingPoint(float r)
{
	//邊上是否有等值點存在
	
	if( r == -2.0f )
	{
		return FALSE;
	}
	else
	{
		/*r∈[0,1] (閉區間)*/
		if( r>1 || r<0)
			return FALSE;
		else
			return TRUE;
	}
	
}

#endif // !defined(CONTOURTRACER_H_INCLUDED_)