lib/creaVtk/creaVtkHeartAngles.cpp

   1 /*
   2 # ---------------------------------------------------------------------
   3 #
   4 # Copyright (c) CREATIS (Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image
   5 #                        pour la Sante)
   6 # Authors : Eduardo Davila, Frederic Cervenansky, Claire Mouton
   7 # Previous Authors : Laurent Guigues, Jean-Pierre Roux
   8 # CreaTools website : www.creatis.insa-lyon.fr/site/fr/creatools_accueil
   9 #
  10 #  This software is governed by the CeCILL-B license under French law and
  11 #  abiding by the rules of distribution of free software. You can  use,
  12 #  modify and/ or redistribute the software under the terms of the CeCILL-B
  13 #  license as circulated by CEA, CNRS and INRIA at the following URL
  14 #  http://www.cecill.info/licences/Licence_CeCILL-B_V1-en.html
  15 #  or in the file LICENSE.txt.
  16 #
  17 #  As a counterpart to the access to the source code and  rights to copy,
  18 #  modify and redistribute granted by the license, users are provided only
  19 #  with a limited warranty  and the software's author,  the holder of the
  20 #  economic rights,  and the successive licensors  have only  limited
  21 #  liability.
  22 #
  23 #  The fact that you are presently reading this means that you have had
  24 #  knowledge of the CeCILL-B license and that you accept its terms.
  25 # ------------------------------------------------------------------------
  26 */
  27
  28 #include "creaVtkHeartAngles.h"
  29 #include <math.h>
  30 #include <iostream>
  31
  32 creaVtkHeartAngles::creaVtkHeartAngles()
  33 {
  34 }
  35
  36 creaVtkHeartAngles::~creaVtkHeartAngles()
  37 {
  38 }
  39
  40 double creaVtkHeartAngles::alpha (double P0a, double P0b,double P0c, double vx, double vy, double vz, double vxp, double vyp, double vzp)
  41 {
  42         double a=P0a,b=P0b,c=P0c;
  43         double x=vx,y=vy,z=vz;
  44         double xp=vxp,yp=vyp,zp=vzp;
  45         double alpha;
  46
  47         //Calcular el ángulo que forman las rectas, sabiendo sus vectores directores.
  48         double cosAlpha = ( ( (x-a)*(xp-a) )+( (y-b)*(yp-b) )+( (z-c)*(zp-c) ) )/sqrt((( (pow(x,2.0)-pow(a,2.0)) + (pow(y,2.0)-pow(b,2.0)) + (pow(z,2.0)-pow(c,2.0)) )*( (pow(xp,2.0)-pow(a,2.0)) + (pow(yp,2.0)-pow(b,2.0)) + (pow(zp,2.0)-pow(c,2.0)) ) ));
  49
  50         alpha = (180 * acos(fabs(cosAlpha)))/M_PI;
  51         //std::cout << "Angulo Alpha: " << alpha << std::endl;
  52         double ent = floor(alpha);
  53         double al = alpha - ent;
  54         double min = al * 60;
  55         //std::cout << "minutos: " << min << std::endl;
  56         std::cout << "Grados: "<< ent <<" minutos: " << floor(min) << std::endl;
  57         return alpha;
  58 }
  59
  60 double creaVtkHeartAngles::beta (double P0a, double P0b,double P0c, double P3x, double P3y, double P3z, double P4x, double P4y, double P4z)
  61 {
  62         double a=P0a,b=P0b,c=P0c;
  63         double x=P3x,y=P3y,z=P3z;
  64         double xp=P4x,yp=P4y,zp=P4z;
  65         double beta;
  66
  67         //Calcular el ángulo que forman las rectas, sabiendo sus vectores directores.
  68         double cosBeta = ( ( (x-a)*(xp-a) )+( (y-b)*(yp-b) )+( (z-c)*(zp-c) ) )/sqrt((( (pow(x,2.0)-pow(a,2.0)) + (pow(y,2.0)-pow(b,2.0)) + (pow(z,2.0)-pow(c,2.0)) )*( (pow(xp,2.0)-pow(a,2.0)) + (pow(yp,2.0)-pow(b,2.0)) + (pow(zp,2.0)-pow(c,2.0)) ) ));
  69
  70         beta = (180 * acos(fabs(cosBeta)))/M_PI;
  71         //std::cout << "Angulo Beta: " << beta << std::endl;
  72         double ent = floor(beta);
  73         double al = beta - ent;
  74         double min = al * 60;
  75         //std::cout << "minutos: " << min << std::endl;
  76         std::cout << "Grados: "<< ent <<" minutos: " << floor(min) << std::endl;
  77         return beta;
  78 }
  79
  80 double * creaVtkHeartAngles::vectorProjection (double plX, double plY, double plZ, double nX, double nY, double nZ, double vX, double vY, double vZ)
  81 {
  82         //punto del plano
  83         double plx=plX, ply=plY, plz=plZ;
  84         //normalPlano
  85         double nx=nX, ny=nY, nz=nZ;
  86         //vector V
  87         double vx=vX, vy=vY, vz=vZ;
  88
  89         //distancia del punto al plano
  90         double dist;
  91         //vector proyectado
  92         double vpx, vpy, vpz;
  93         double proj [3];
  94
  95         dist = ply - vy;
  96         //std::cout << dist << std
  97         vpx = vx - (dist * nx);
  98         vpy = vy - (dist * ny);
  99         vpz = vz - (dist * nz);
 100
 101         proj[0]=vpx;
 102         proj[1]=vpy;
 103         proj[2]=vpz;
 104
 105         return proj;
 106 }
 107
 108 double *creaVtkHeartAngles::intersectionPlaneLine(double plx1, double ply1, double plz1, double plx2, double ply2, double plz2, double plx3, double ply3, double plz3, double px1, double py1, double pz1,double px2, double py2, double pz2)
 109 {
 110         double puntoCorte[3];
 111
 112         double Plx1 = plx1, Ply1 = ply1, Plz1 = plz1, Plx2 = plx2, Ply2 = ply2, Plz2 = plz2, Plx3 = plx3, Ply3 = ply3, Plz3 = plz3;
 113         double Px1 = px1, Py1 = py1, Pz1 = pz1, Px2 = px2, Py2 = py2, Pz2 = pz2;
 114
 115         //Calculo del plano
 116
 117         double aX = ((Ply2-Ply1)*(Plz3-Plz1)-(Ply3-Ply1)*(Plz2-Plz1));
 118         double a = (Plx1)*((Ply2-Ply1)*(Plz3-Plz1)-(Ply3-Ply1)*(Plz2-Plz1));
 119
 120         double bX = ((Plx2-Plx1)*(Plz3-Plz1)-(Plx3-Plx1)*(Plz2-Plz1));
 121         double b = (Ply1)*((Plx2-Plx1)*(Plz3-Plz1)-(Plx3-Plx1)*(Plz2-Plz1));
 122
 123         double cX = ((Plx2-Plx1)*(Ply3-Ply1)-(Plx3-Plx1)*(Ply2-Ply1));
 124         double c = (Plz1)*((Plx2-Plx1)*(Ply3-Ply1)-(Plx3-Plx1)*(Ply2-Ply1));
 125
 126         double r = a + b + c;
 127         std::cout << "ecuacion: " << aX << "," << a << "," << bX << "," << b << "," << cX << "," << c << std::endl;
 128         std::cout << "r: " << r << std::endl;
 129
 130         //Calculo del vector director
 131
 132         double vdirx = Px2 - Px1;
 133         double vdiry = Py2 - Py1;
 134         double vdirz = Pz2 - Pz1;
 135
 136         std::cout << "vdirx: " << vdirx << " vdiry: " << vdiry << " vdirz: " << vdirz << std::endl;
 137
 138         //Se igualan las formulas del plano y la recta
 139         //x=Px1+vdirx, y=Py1+vdiry, z=Pz1+vdirz
 140
 141         double eRes = aX*Px1 + bX*Py1 + cX*Pz1;
 142         double eResT = aX*vdirx + bX*vdiry + cX*vdirz;
 143         std::cout << "eRes: " << eRes << " eResT: " << eResT << std::endl;
 144         //Calculo del punto solucion
 145         if(eResT == 0){
 146                 std::cout << "Soluciones infinitas... " << std::endl;
 147         }
 148         else {
 149                 double t = (((-1)*eRes)-r)/eResT;
 150
 151                 double Px = Px1 + (t * vdirx);
 152                 double Py = Py1 + (t * vdiry);
 153                 double Pz = Pz1 + (t * vdirz);
 154
 155                 std::cout << "px: " << Px << " py: " << Py << " pz: " << Pz << std::endl;
 156
 157                 puntoCorte[0] = Px;
 158                 puntoCorte[1] = Py;
 159                 puntoCorte[2] = Pz;
 160         }
 161         return puntoCorte;
 162 }
 163
 164 vtkImageData* creaVtkHeartAngles::calculateAngleAlpha (vtkImageData* image, double Px, double Py, double Pz, double Vx, double Vy, double Vz, double Nx, double Ny, double Nz /*, double* pPlane*/)
 165 {
 166         unsigned char* pPix;
 167         pPix = (unsigned char*)image->GetScalarPointer();
 168
 169         for(int i=0;i<1041;i=i+3){
 170                 int p1 = pPix[i];
 171                 int p2 = pPix[i+1];
 172                 int p3 = pPix[i+2];
 173
 174         double* vecProj;
 175         vecProj = vectorProjection (Px, Py, Pz, Nx, Ny, Nz, p1, p2, p3);
 176         double a, b;
 177
 178         //double* cutPoint;
 179         //cutPoint = intersectionPlaneLine(pPlane[0], pPlane[1], pPlane[2], pPlane[3], pPlane[4], pPlane[5], pPlane[6], pPlane[7], pPlane[8], px1, py1, pz1, px2, py2, pz2);
 180
 181         a = alpha (p1, p2, p3,
 182                                                  p1, p2, p3, //?? es el vector?
 183                                                  vecProj[0], vecProj[1], vecProj[2]);
 184
 185         }
 186
 187
 188 }
 189
 190 vtkImageData* creaVtkHeartAngles::calculateAngleBeta (vtkImageData* image, double Px, double Py, double Pz, double Vx, double Vy, double Vz, double Nx, double Ny, double Nz /*, double* pPlane*/)
 191 {
 192         unsigned char* pPix;
 193         pPix = (unsigned char*)image->GetScalarPointer();
 194
 195         for(int i=0;i<1041;i=i+3){
 196                 int p1 = pPix[i];
 197                 int p2 = pPix[i+1];
 198                 int p3 = pPix[i+2];
 199
 200         double* vecProj;
 201         vecProj = vectorProjection (Px, Py, Pz, Nx, Ny, Nz, p1, p2, p3);
 202         double a, b;
 203
 204         //double* cutPoint;
 205         //cutPoint = intersectionPlaneLine(pPlane[0], pPlane[1], pPlane[2], pPlane[3], pPlane[4], pPlane[5], pPlane[6], pPlane[7], pPlane[8], px1, py1, pz1, px2, py2, pz2);
 206
 207         b = beta (0, 0, 0,
 208                                                 p1, p2, p3, //?? es el vector?
 209                                                 vecProj[0], vecProj[1], vecProj[2]);
 210
 211         }
 212
 213
 214 }
 215