source: cpp/frams/model/model.cpp @ 546

Last change on this file since 546 was 546, checked in by Maciej Komosinski, 4 years ago

Renamed: Model::buildUsingNewShapes -> Model::buildUsingSolidShapeTypes()
Added class SolidsShapeTypeModel? (for making ball-and-stick Models look like solids-type Models)
ModelGeometryInfo? functions: findSizesAndAxesOfModel(), volume() and area() now accept ball-and-stick Models (using SolidsShapeTypeModel? class)
[refs #46] and possibly closes this issue (needs verification)

  • Property svn:eol-style set to native
File size: 33.1 KB
Line 
1// This file is a part of Framsticks SDK.  http://www.framsticks.com/
2// Copyright (C) 1999-2015  Maciej Komosinski and Szymon Ulatowski.
3// See LICENSE.txt for details.
4
5#include <common/nonstd_math.h>
6#include "model.h"
7#include <common/log.h>
8#include <frams/util/multimap.h>
9#include <common/loggers/loggers.h>
10
11Model::Model()
12{
13        autobuildmaps = false;
14        init();
15}
16
17void Model::init()
18{
19        partmappingchanged = 0;
20        buildstatus = empty;
21        modelfromgenotype = 0;
22        startenergy = 1.0;
23        checklevel = 1;
24#ifdef MODEL_V1_COMPATIBLE
25        oldneurocount=-1; // == unknown
26        oldconnections=0;
27#endif
28        map = 0;
29        f0map = 0;
30        f0genoknown = 1;
31        shape = SHAPE_UNKNOWN;
32}
33
34void Model::moveElementsFrom(Model &source)
35{
36        int i;
37        open();
38        for (i = 0; i < source.getPartCount(); i++)
39                addPart(source.getPart(i));
40        for (i = 0; i < source.getJointCount(); i++)
41                addJoint(source.getJoint(i));
42        for (i = 0; i < source.getNeuroCount(); i++)
43                addNeuro(source.getNeuro(i));
44        source.parts.clear(); source.joints.clear(); source.neurons.clear();
45        source.clear();
46}
47
48void Model::internalCopy(const Model &mod)
49{
50        geno = mod.geno;
51        f0genoknown = 0;
52        startenergy = mod.startenergy;
53        if (mod.getStatus() == valid)
54        {
55                modelfromgenotype = mod.modelfromgenotype;
56                {for (int i = 0; i < mod.getPartCount(); i++)
57                        addPart(new Part(*mod.getPart(i))); }
58        {for (int i = 0; i < mod.getJointCount(); i++)
59        {
60                Joint *oldj = mod.getJoint(i);
61                Joint *j = new Joint(*oldj);
62                addJoint(j);
63                j->attachToParts(oldj->part1->refno, oldj->part2->refno);
64        }}
65        {for (int i = 0; i < mod.getNeuroCount(); i++)
66        {
67                Neuro *oldn = mod.getNeuro(i);
68                Neuro *n = new Neuro(*oldn);
69                addNeuro(n);
70                if (oldn->part_refno >= 0) n->attachToPart(oldn->part_refno);
71                else n->attachToJoint(oldn->joint_refno);
72        }}
73                for (int i = 0; i < mod.getNeuroCount(); i++)
74                {
75                        Neuro *oldn = mod.getNeuro(i);
76                        Neuro *n = getNeuro(i);
77                        for (int ni = 0; ni < oldn->getInputCount(); ni++)
78                        {
79                                double w;
80                                Neuro *oldinput = oldn->getInput(ni, w);
81                                SString info = n->getInputInfo(ni);
82                                n->addInput(getNeuro(oldinput->refno), w, &info);
83                        }
84                }
85        }
86}
87
88
89Model::Model(const Geno &src, bool buildmaps)
90        :autobuildmaps(buildmaps)
91{
92        init(src);
93}
94
95void Model::operator=(const Model &mod)
96{
97        clear();
98        open();
99        internalCopy(mod);
100        buildstatus = mod.buildstatus;
101}
102
103Model::Model(const Model &mod, bool buildmaps)
104        :autobuildmaps(buildmaps)
105{
106        init();
107        open();
108        internalCopy(mod);
109        buildstatus = mod.buildstatus;
110}
111
112void Model::init(const Geno &src)
113{
114        init();
115        modelfromgenotype = 1;
116        geno = src;
117        build();
118}
119
120void Model::resetAllDelta()
121{
122        for (int i = 0; i < getJointCount(); i++)
123                getJoint(i)->resetDelta();
124}
125
126void Model::useAllDelta(bool yesno)
127{
128        for (int i = 0; i < getJointCount(); i++)
129                getJoint(i)->useDelta(yesno);
130}
131
132Model::~Model()
133{
134        delmodel_list.action((intptr_t)this);
135        clear();
136}
137
138void Model::clear()
139{
140        FOREACH(Part*, p, parts)
141                delete p;
142        FOREACH(Joint*, j, joints)
143                delete j;
144        FOREACH(Neuro*, n, neurons)
145                delete n;
146        parts.clear(); joints.clear(); neurons.clear();
147        delMap();
148        delF0Map();
149        init();
150        geno = Geno();
151        f0geno = Geno();
152}
153
154Part *Model::addPart(Part *p)
155{
156        p->owner = this;
157        p->refno = parts.size();
158        parts += p;
159        return p;
160}
161
162Joint *Model::addJoint(Joint *j)
163{
164        j->owner = this;
165        j->refno = joints.size();
166        joints += j;
167        return j;
168}
169
170Neuro *Model::addNeuro(Neuro *n)
171{
172        n->owner = this;
173        n->refno = neurons.size();
174        neurons += n;
175        return n;
176}
177
178void Model::removeNeuros(SList &nlist)
179{
180        FOREACH(Neuro*, nu, nlist)
181        {
182                int i = findNeuro(nu);
183                if (i >= 0) removeNeuro(i);
184        }
185}
186
187void Model::removePart(int partindex, int removeattachedjoints, int removeattachedneurons)
188{
189        Part *p = getPart(partindex);
190        if (removeattachedjoints)
191        {
192                SList jlist;
193                findJoints(jlist, p);
194                FOREACH(Joint*, j, jlist)
195                {
196                        int i = findJoint(j);
197                        if (i >= 0) removeJoint(i, removeattachedneurons);
198                }
199        }
200        if (removeattachedneurons)
201        {
202                SList nlist;
203                findNeuros(nlist, 0, p);
204                removeNeuros(nlist);
205        }
206        parts -= partindex;
207        delete p;
208}
209
210void Model::removeJoint(int jointindex, int removeattachedneurons)
211{
212        Joint *j = getJoint(jointindex);
213        if (removeattachedneurons)
214        {
215                SList nlist;
216                findNeuros(nlist, 0, 0, j);
217                removeNeuros(nlist);
218        }
219        joints -= jointindex;
220        delete j;
221}
222
223void Model::removeNeuro(int neuroindex, bool removereferences)
224{
225        Neuro* thisN = getNeuro(neuroindex);
226
227        if (removereferences)
228        {
229                Neuro* n;
230                // remove all references to thisN
231                for (int i = 0; n = (Neuro*)neurons(i); i++)
232                {
233                        Neuro *inp;
234                        for (int j = 0; inp = n->getInput(j); j++)
235                                if (inp == thisN)
236                                {
237                                n->removeInput(j);
238                                j--;
239                                }
240                }
241        }
242
243        neurons -= neuroindex;
244        delete thisN;
245}
246
247MultiMap& Model::getMap()
248{
249        if (!map) map = new MultiMap();
250        return *map;
251}
252
253void Model::delMap()
254{
255        if (map) { delete map; map = 0; }
256}
257void Model::delF0Map()
258{
259        if (f0map) { delete f0map; f0map = 0; }
260}
261
262void Model::makeGenToGenMap(MultiMap& result, const MultiMap& gen1tomodel, const MultiMap& gen2tomodel)
263{
264        result.clear();
265        MultiMap m;
266        m.addReversed(gen2tomodel);
267        result.addCombined(gen1tomodel, m);
268}
269
270void Model::getCurrentToF0Map(MultiMap& result)
271{
272        result.clear();
273        if (!map) return;
274        const MultiMap& f0m = getF0Map();
275        makeGenToGenMap(result, *map, f0m);
276}
277
278void Model::rebuild(bool buildm)
279{
280        autobuildmaps = buildm;
281        clear();
282        build();
283}
284
285void Model::initMap()
286{
287        if (!map) map = new MultiMap();
288        else map->clear();
289}
290
291void Model::initF0Map()
292{
293        if (!f0map) f0map = new MultiMap();
294        else f0map->clear();
295}
296
297void Model::build()
298{
299        f0errorposition = -1;
300        f0warnposition = -1;
301        MultiMap *convmap = autobuildmaps ? new MultiMap() : NULL;
302        f0geno = (geno.getFormat() == '0') ? geno : geno.getConverted('0', convmap);
303        f0genoknown = 1;
304        if (f0geno.isInvalid())
305        {
306                buildstatus = invalid;
307                if (convmap) delete convmap;
308                return;
309        }
310        SString f0txt = f0geno.getGenes();
311        buildstatus = building; // was: open();
312        if (autobuildmaps)
313        {
314                partmappingchanged = 0;
315                initMap();
316                initF0Map();
317        }
318        int pos = 0, lnum = 1, lastpos = 0;
319        SString line;
320        MultiRange frommap;
321        LoggerToMemory mh(LoggerBase::Enable | LoggerBase::DontBlock);
322        for (; f0txt.getNextToken(pos, line, '\n'); lnum++)
323        {
324                if (autobuildmaps)
325                {
326                        frommap.clear();
327                        frommap.add(lastpos, pos - 1);
328                }
329                mh.reset();
330                if (singleStepBuild(line, lnum, autobuildmaps ? (&frommap) : 0) == -1)
331                {
332                        buildstatus = invalid;
333                        f0errorposition = lastpos;
334                        if (convmap) delete convmap;
335                        return;
336                }
337                if (mh.getWarningCount())
338                {
339                        if (f0warnposition < 0) f0warnposition = lastpos;
340                }
341                lastpos = pos;
342        }
343        mh.disable();
344        close();
345        if (convmap)
346        {
347                *f0map = *map;
348                if (geno.getFormat() != '0')
349                {
350                        MultiMap tmp;
351                        tmp.addCombined(*convmap, getMap());
352                        *map = tmp;
353                }
354                delete convmap;
355        }
356}
357
358const MultiMap& Model::getF0Map()
359{
360        if (!f0map)
361        {
362                f0map = new MultiMap();
363                makeGeno(f0geno, f0map);
364                f0genoknown = 1;
365        }
366        return *f0map;
367}
368
369Geno Model::rawGeno()
370{
371        Geno tmpgen;
372        makeGeno(tmpgen);
373        return tmpgen;
374}
375
376void Model::makeGeno(Geno &g, MultiMap *map, bool handle_defaults)
377{
378        if ((buildstatus != valid) && (buildstatus != building))
379        {
380                g = Geno(0, 0, 0, "invalid model");
381                return;
382        }
383
384        SString gen;
385
386        Param modelparam(f0_model_paramtab);
387        Param partparam(f0_part_paramtab);
388        Param jointparam(f0_joint_paramtab);
389        Param neuroparam(f0_neuro_paramtab);
390        Param connparam(f0_neuroconn_paramtab);
391
392        static Part defaultpart;
393        static Joint defaultjoint;
394        static Neuro defaultneuro;
395        static Model defaultmodel;
396        static NeuroConn defaultconn;
397        //static NeuroItem defaultneuroitem;
398
399        Part *p;
400        Joint *j;
401        Neuro *n;
402        int i;
403        int len;
404        int a, b;
405        //NeuroItem *ni;
406
407        SString mod_props;
408        modelparam.select(this);
409        modelparam.save2(mod_props, handle_defaults ? &defaultmodel : NULL, true, !handle_defaults);
410        if (mod_props.len() > 1) //are there any non-default values? ("\n" is empty)
411        {
412                gen += "m:";
413                gen += mod_props;
414        }
415
416        for (i = 0; p = (Part*)parts(i); i++)
417        {
418                partparam.select(p);
419                len = gen.len();
420                gen += "p:";
421                partparam.save2(gen, handle_defaults ? &defaultpart : NULL, true, !handle_defaults);
422                if (map)
423                        map->add(len, gen.len() - 1, partToMap(i));
424        }
425        for (i = 0; j = (Joint*)joints(i); i++)
426        {
427                jointparam.select(j);
428                len = gen.len();
429                jointparam.setParamTab(j->usedelta ? f0_joint_paramtab : f0_nodeltajoint_paramtab);
430                gen += "j:";
431                jointparam.save2(gen, handle_defaults ? &defaultjoint : NULL, true, !handle_defaults);
432                if (map)
433                        map->add(len, gen.len() - 1, jointToMap(i));
434        }
435        for (i = 0; n = (Neuro*)neurons(i); i++)
436        {
437                neuroparam.select(n);
438                len = gen.len();
439                gen += "n:";
440                neuroparam.save2(gen, handle_defaults ? &defaultneuro : NULL, true, !handle_defaults);
441                if (map)
442                        map->add(len, gen.len() - 1, neuroToMap(i));
443        }
444        for (a = 0; a < neurons.size(); a++)
445        { // inputs
446                n = (Neuro*)neurons(a);
447                //      if ((n->getInputCount()==1)&&(n->getInput(0).refno <= n->refno))
448                //              continue; // already done with Neuro::conn_refno
449
450                for (b = 0; b < n->getInputCount(); b++)
451                {
452                        double w;
453                        NeuroConn nc;
454                        Neuro* n2 = n->getInput(b, w);
455                        //              if (((n2.parentcount==1)&&(n2.parent)&&(n2.parent->refno < n2.refno)) ^
456                        //                  (n2.neuro_refno>=0))
457                        //                      printf("!!!! bad Neuro::neuro_refno ?!\n");
458
459                        //              if ((n2.parentcount==1)&&(n2.parent)&&(n2.parent->refno < n2.refno))
460                        //              if (n2.neuro_refno>=0)
461                        //                      continue; // already done with Neuro::neuro_refno
462
463                        nc.n1_refno = n->refno; nc.n2_refno = n2->refno;
464                        nc.weight = w;
465                        SString **s = n->inputInfo(b);
466                        if ((s) && (*s))
467                                nc.info = **s;
468                        connparam.select(&nc);
469                        len = gen.len();
470                        gen += "c:";
471                        connparam.save2(gen, handle_defaults ? &defaultconn : NULL, true, !handle_defaults);
472                        if (map)
473                                map->add(len, gen.len() - 1, neuroToMap(n->refno));
474                }
475        }
476        g = Geno(gen.c_str(), '0');
477}
478
479//////////////
480
481void Model::open()
482{
483        if (buildstatus == building) return;
484        buildstatus = building;
485        modelfromgenotype = 0;
486        partmappingchanged = 0;
487        f0genoknown = 0;
488        delMap();
489}
490
491void Model::checkpoint()
492{}
493
494void Model::setGeno(const Geno& newgeno)
495{
496        geno = newgeno;
497}
498
499void Model::clearMap()
500{
501        Part *p; Joint *j; Neuro *n;
502        int i;
503        delMap();
504        delF0Map();
505        for (i = 0; p = (Part*)parts(i); i++)
506                p->clearMapping();
507        for (i = 0; j = (Joint*)joints(i); i++)
508                j->clearMapping();
509        for (i = 0; n = (Neuro*)neurons(i); i++)
510                n->clearMapping();
511}
512
513int Model::close()
514{
515        if (buildstatus != building)
516                logPrintf("Model", "close", LOG_WARN, "Unexpected close() - no open()");
517        if (internalcheck(1) > 0)
518        {
519                buildstatus = valid;
520
521                if (partmappingchanged)
522                {
523                        getMap();
524                        Part *p; Joint *j; Neuro *n;
525                        int i;
526                        for (i = 0; p = (Part*)parts(i); i++)
527                                if (p->getMapping())
528                                        map->add(*p->getMapping(), partToMap(i));
529                        for (i = 0; j = (Joint*)joints(i); i++)
530                                if (j->getMapping())
531                                        map->add(*j->getMapping(), jointToMap(i));
532                        for (i = 0; n = (Neuro*)neurons(i); i++)
533                                if (n->getMapping())
534                                        map->add(*n->getMapping(), neuroToMap(i));
535                }
536        }
537        else
538                buildstatus = invalid;
539
540        return (buildstatus == valid);
541}
542
543int Model::validate()
544{
545        return internalcheck(0);
546}
547
548Pt3D Model::whereDelta(const Part& start, const Pt3D& rot, const Pt3D& delta)
549{
550        Orient roto;
551        roto = rot;
552        Orient o;
553        roto.transform(o, start.o);
554        //o.x=start.o/roto.x;
555        //o.y=start.o/roto.y;
556        //o.z=start.o/roto.z;
557        return o.transform(delta) + start.p;
558}
559
560int Model::singleStepBuild(const SString &singleline, const MultiRange* srcrange)
561{
562        return singleStepBuild(singleline, 0, srcrange);
563}
564
565int Model::singleStepBuild(const SString &singleline, int line_num, const MultiRange* srcrange)
566{
567        SString error_message;
568        int result = singleStepBuildNoLog(singleline, error_message, srcrange);
569        if (result < 0)
570        {
571                if (error_message.len() == 0) // generic error when no detailed message is available
572                        error_message = "Invalid f0 code";
573                if (line_num>0)
574                        error_message += SString::sprintf(", line #%d", line_num);
575                error_message += nameForErrors();
576                logPrintf("Model", "build", LOG_ERROR, "%s", error_message.c_str());
577        }
578        return result;
579}
580
581int Model::singleStepBuildNoLog(const SString &line, SString& error_message, const MultiRange* srcrange)
582{
583        error_message = SString::empty();
584        int pos = 0; const char*t = line.c_str();
585        for (; *t; t++, pos++)
586                if (!strchr(" \r\t", *t)) break;
587        if (*t == '#') return 0;
588        if (!*t) return 0;
589        if (!strncmp(t, "p:", 2))
590        {
591                Param partparam(f0_part_paramtab);
592                Part *p = new Part();
593                partparam.select(p);
594                pos += 2;
595                if (partparam.load2(line, pos) & ParamInterface::LOAD2_PARSE_FAILED) { delete p; error_message = "Invalid 'p:'"; return -1; }
596                p->o.rotate(p->rot);
597                parts += p;
598                p->owner = this;
599                if (srcrange) p->setMapping(*srcrange);
600                return getPartCount() - 1;
601        }
602        if (!strncmp(t, "m:", 2))
603        {
604                Param modelparam(f0_model_paramtab);
605                modelparam.select(this);
606                pos += 2;
607                if (modelparam.load2(line, pos) & ParamInterface::LOAD2_PARSE_FAILED) { error_message = "Invalid 'm:'"; return -1; }
608                return 0;
609        }
610        else if (!strncmp(t, "j:", 2))
611        {
612                Param jointparam(f0_joint_paramtab);
613                Joint *j = new Joint();
614                jointparam.select(j);
615                pos += 2;
616                j->owner = this;
617                if (jointparam.load2(line, pos) & ParamInterface::LOAD2_PARSE_FAILED) { delete j; error_message = "Invalid 'j:'"; return -1; }
618                bool p1_ok = false, p2_ok = false;
619                if ((p1_ok = ((j->p1_refno >= 0) && (j->p1_refno < getPartCount()))) &&
620                        (p2_ok = ((j->p2_refno >= 0) && (j->p2_refno < getPartCount()))))
621                {
622                        addJoint(j);
623                        if ((j->d.x != JOINT_DELTA_MARKER) || (j->d.y != JOINT_DELTA_MARKER) || (j->d.z != JOINT_DELTA_MARKER))
624                        {
625                                j->useDelta(1);
626                                j->resetDeltaMarkers();
627                        }
628                        j->attachToParts(j->p1_refno, j->p2_refno);
629                        if (srcrange) j->setMapping(*srcrange);
630                        return j->refno;
631                }
632                else
633                {
634                        error_message = SString::sprintf("Invalid reference to Part #%d", p1_ok ? j->p1_refno : j->p2_refno);
635                        delete j;
636                        return -1;
637                }
638        }
639        else if (!strncmp(t, "n:", 2)) // neuro (or the old neuro object as the special case)
640        {
641                Param neuroparam(f0_neuro_paramtab);
642                Neuro *nu = new Neuro();
643                neuroparam.select(nu);
644                pos += 2;
645                if (neuroparam.load2(line, pos) & ParamInterface::LOAD2_PARSE_FAILED) { delete nu; error_message = "Invalid 'n:'"; return -1; }
646#ifdef MODEL_V1_COMPATIBLE
647                if (nu->neuro_refno>=0) // parent specified...
648                {
649                        if (nu->neuro_refno >= getNeuroCount()) // and it's illegal
650                        {
651                                delete nu;
652                                return -1;
653                        }
654                        Neuro *parentNU=getNeuro(nu->neuro_refno);
655                        parentNU->addInput(nu,nu->weight);
656                        // default class for parented units: n-n link
657                        //if (nu->moredata.len()==0) nu->moredata="-";
658                }
659                else
660#endif
661                {
662                        // default class for unparented units: standard neuron
663                        if (nu->getClassName().len() == 0) nu->setClassName("N");
664                }
665                /*
666                        if (nu->conn_refno>=0) // input specified...
667                        {
668                        if (nu->conn_refno >= getNeuroCount()) // and it's illegal
669                        {
670                        delete nu;
671                        return -1;
672                        }
673                        Neuro *inputNU=getNeuro(nu->conn_refno);
674                        nu->addInput(inputNU,nu->weight);
675                        }
676                        */
677#ifdef MODEL_V1_COMPATIBLE
678                nu->weight=1.0;
679#endif
680                nu->owner = this;
681                // attach to part/joint
682                if (nu->part_refno >= 0)
683                        nu->attachToPart(nu->part_refno);
684                if (nu->joint_refno >= 0)
685                        nu->attachToJoint(nu->joint_refno);
686                if (srcrange) nu->setMapping(*srcrange);
687                // todo: check part/joint ref#
688#ifdef MODEL_V1_COMPATIBLE
689                if (hasOldNeuroLayout())
690                {
691                        int count=old_getNeuroCount();
692                        neurons.insert(count,nu);
693                        oldneurocount=count+1;
694                        return oldneurocount-1;
695                }
696                else
697#endif
698                {
699                        neurons += nu;
700                        return neurons.size() - 1;
701                }
702        }
703        else if (!strncmp(t, "c:", 2)) // add input
704        {
705                Param ncparam(f0_neuroconn_paramtab);
706                NeuroConn c;
707                ncparam.select(&c);
708                pos += 2;
709                if (ncparam.load2(line, pos) & ParamInterface::LOAD2_PARSE_FAILED) { error_message = "Invalid 'c:'"; return -1; }
710                bool n1_ok = false, n2_ok = false;
711                if ((n1_ok = ((c.n1_refno >= 0) && (c.n1_refno < getNeuroCount())))
712                        && (n2_ok = ((c.n2_refno >= 0) && (c.n2_refno < getNeuroCount()))))
713                {
714                        Neuro *na = getNeuro(c.n1_refno);
715                        Neuro *nb = getNeuro(c.n2_refno);
716                        na->addInput(nb, c.weight, &c.info);
717                        if (srcrange)
718                                na->addMapping(*srcrange);
719                        return 0;
720                }
721                error_message = SString::sprintf("Invalid reference to Neuro #%d", n1_ok ? c.n2_refno : c.n1_refno);
722                return -1;
723        }
724#ifdef MODEL_V1_COMPATIBLE
725        else if (!strncmp(t,"ni:",3)) // old neuroitem
726        {
727                // we always use old layout for "ni:"
728                Param neuroitemparam(f0_neuroitem_paramtab);
729                Neuro *nu=new Neuro();
730                neuroitemparam.select(nu);
731                pos+=3;
732                if (neuroitemparam.load2(line,pos) & ParamInterface::LOAD2_PARSE_FAILED) {delete nu; return -1;}
733                // illegal parent?
734                if ((nu->neuro_refno<0)||(nu->neuro_refno>=old_getNeuroCount()))
735                {
736                        delete nu;
737                        return -1;
738                }
739                Neuro *parentN=getNeuro(nu->neuro_refno);
740                // copy part/joint refno from parent, if possible
741                if ((nu->part_refno<0)&&(parentN->part_refno>=0))
742                        nu->part_refno=parentN->part_refno;
743                if ((nu->joint_refno<0)&&(parentN->joint_refno>=0))
744                        nu->joint_refno=parentN->joint_refno;
745                nu->owner=this;
746                // attach to part/joint
747                if (nu->part_refno>=0)
748                        nu->attachToPart(nu->part_refno);
749                if (nu->joint_refno>=0)
750                        nu->attachToJoint(nu->joint_refno);
751                if (srcrange)
752                        nu->setMapping(*srcrange);
753                // special case: old muscles
754                // PARENT neuron will be set up to be the CHILD of the current one (!)
755                if (nu->isOldEffector())
756                {
757                        nu->neuro_refno=parentN->refno;
758                        neurons+=nu;
759                        nu->owner=this;
760                        nu->addInput(parentN,nu->weight); // (!)
761                        nu->weight=1.0;
762                        parentN->invalidateOldItems();
763                        return 0; // !!! -> ...getItemCount()-1;
764                }
765                parentN->addInput(nu,nu->weight);
766                neurons+=nu;
767                parentN->invalidateOldItems();
768                if (nu->getClassName().len()==0)
769                {
770                        nu->setClassName("-");
771                        // for compatibility, "ni" can define a n-n connection
772                        // referring to non-existent neuron (which will be hopefully defined later)
773                        // internal check will add the proper input to this unit
774                        // if conn_refno >=0 and input count==0
775                        oldconnections=1;
776                        if (srcrange)
777                                parentN->addMapping(*srcrange);
778                }
779                else
780                        nu->weight=1.0;
781                return 0; // !!! -> ...getItemCount()-1;
782        }
783#endif
784        else return -1;
785}
786
787#ifdef MODEL_V1_COMPATIBLE
788int Model::addOldConnectionsInputs()
789{
790        if (!oldconnections) return 1;
791        Neuro* n;
792        for (int i=0;i<neurons.size();i++)
793        {
794                n=(Neuro*)neurons(i);
795                if (n->conn_refno>=0)
796                        if (n->isNNConnection())
797                                if (n->conn_refno < old_getNeuroCount())
798                                { // good reference
799                        Neuro* parent=n->parent; // nn connection has exactly one parent
800                        int inp=parent->findInput(n);
801                        Neuro* target=getNeuro(n->conn_refno);
802                        parent->setInput(inp,target,n->weight);
803                        removeNeuro(i,0); // no need to remove references
804                        i--;
805                                }
806                                else
807                                {
808                                        logPrintf("Model","internalCheck",LOG_ERROR,
809                                                "illegal N-N connection #%d (reference to #%d)%s",
810                                                i,n->conn_refno,nameForErrors().c_str());
811                                        return 0;
812                                }
813        }
814        oldconnections=0;
815        return 1;
816}
817#endif
818
819/////////////
820
821/** change the sequence of neuro units
822        and fix references in "-" objects (n-n connections)  */
823void Model::moveNeuro(int oldpos, int newpos)
824{
825        if (oldpos == newpos) return; // nop!
826        Neuro *n = getNeuro(oldpos);
827        neurons -= oldpos;
828        neurons.insert(newpos, n);
829        // conn_refno could be broken -> fix it
830#ifdef MODEL_V1_COMPATIBLE
831        for (int i=0;i<neurons.size();i++)
832        {
833                Neuro *n2=getNeuro(i);
834                if (n2->isNNConnection())
835                        if (n2->conn_refno == oldpos) n2->conn_refno=newpos;
836                        else
837                        { if (n2->conn_refno > oldpos) n2->conn_refno--;
838                if (n2->conn_refno >= newpos) n2->conn_refno++; }
839        }
840        invalidateOldNeuroCount();
841#endif
842}
843
844#ifdef MODEL_V1_COMPATIBLE
845/** move all old neurons (class "N") to the front of the neurons list.
846        @return number of old neurons
847        */
848int Model::reorderToOldLayout()
849{
850        Neuro *n;
851        int neurocount=0;
852        for (int i=0;i<neurons.size();i++)
853        {
854                n=(Neuro*)neurons(i);
855                if (n->isOldNeuron())
856                {
857                        moveNeuro(i,neurocount);
858                        neurocount++;
859                        i=neurocount-1;
860                }
861        }
862        return neurocount;
863}
864#endif
865////////////
866
867void Model::updateNeuroRefno()
868{
869        for (int i = 0; i < neurons.size(); i++)
870        {
871                Neuro* n = (Neuro*)neurons(i);
872                n->refno = i;
873        }
874}
875
876#define VALIDMINMAX(var,template,field) \
877if (var -> field < getMin ## template () . field) \
878        { var->field= getMin ## template () . field; \
879        logPrintf("Model","internalCheck",LOG_WARN,# field " too small in " # template " #%d (adjusted)",i);} \
880else if (var -> field > getMax ## template () . field) \
881        { var->field= getMax ## template ()  . field; \
882        logPrintf("Model","internalCheck",LOG_WARN,# field " too big in " # template " #%d (adjusted)",i);}
883
884#define LINKFLAG 0x8000000
885
886void Model::updateRefno()
887{
888        int i;
889        for (i = 0; i < getPartCount(); i++) getPart(i)->refno = i;
890        for (i = 0; i < getJointCount(); i++) getJoint(i)->refno = i;
891        for (i = 0; i < getNeuroCount(); i++) getNeuro(i)->refno = i;
892}
893
894SString Model::nameForErrors() const
895{
896        if (geno.getName().len()>0)
897                return SString::sprintf(" in '%s'", geno.getName().c_str());
898        return SString::empty();
899}
900
901int Model::internalcheck(int final)
902{
903        Part *p;
904        Joint *j;
905        Neuro *n;
906        int i, k;
907        int ret = 1;
908        shape = SHAPE_UNKNOWN;
909        if ((parts.size() == 0) && (neurons.size() == 0)) return 0;
910        if (parts.size() == 0)
911                size = Pt3D_0;
912        else
913        {
914                Pt3D bbmin = ((Part*)parts(0))->p, bbmax = bbmin;
915                for (i = 0; i < parts.size(); i++)
916                {
917                        p = (Part*)parts(i);
918                        p->owner = this;
919                        p->refno = i;
920                        if (checklevel > 0)
921                                p->mass = 0.0;
922                        //VALIDMINMAX(p,part,mass);//mass is very special
923                        // VALIDMINMAX are managed manually when adding part properties in f0-def!
924                        // (could be made dynamic but not really worth the effort)
925                        VALIDMINMAX(p, Part, size);
926                        VALIDMINMAX(p, Part, scale.x);
927                        VALIDMINMAX(p, Part, scale.y);
928                        VALIDMINMAX(p, Part, scale.z);
929                        VALIDMINMAX(p, Part, hollow);
930                        VALIDMINMAX(p, Part, density);
931                        VALIDMINMAX(p, Part, friction);
932                        VALIDMINMAX(p, Part, ingest);
933                        VALIDMINMAX(p, Part, assim);
934                        VALIDMINMAX(p, Part, vsize);
935                        VALIDMINMAX(p, Part, vcolor.x);
936                        VALIDMINMAX(p, Part, vcolor.y);
937                        VALIDMINMAX(p, Part, vcolor.z);
938                        p->flags &= ~LINKFLAG; // for delta joint cycle detection
939                        if (p->p.x - p->size < bbmin.x) bbmin.x = p->p.x - p->size;
940                        if (p->p.y - p->size < bbmin.y) bbmin.y = p->p.y - p->size;
941                        if (p->p.z - p->size < bbmin.z) bbmin.z = p->p.z - p->size;
942                        if (p->p.x + p->size > bbmax.x) bbmax.x = p->p.x + p->size;
943                        if (p->p.y + p->size > bbmax.y) bbmax.y = p->p.y + p->size;
944                        if (p->p.z + p->size > bbmax.z) bbmax.z = p->p.z + p->size;
945                        if (shape == SHAPE_UNKNOWN)
946                                shape = (p->shape == Part::SHAPE_BALL_AND_STICK) ? SHAPE_BALL_AND_STICK : SHAPE_SOLIDS;
947                        else if (shape != SHAPE_ILLEGAL)
948                        {
949                                if ((p->shape == Part::SHAPE_BALL_AND_STICK) ^ (shape == SHAPE_BALL_AND_STICK))
950                                {
951                                        shape = SHAPE_ILLEGAL;
952                                        logPrintf("Model", "internalCheck", LOG_WARN, "Inconsistent part shapes (mixed ball-and-stick and solids shape types)%s", nameForErrors().c_str());
953                                }
954                        }
955                }
956                size = bbmax - bbmin;
957                for (i = 0; i < joints.size(); i++)
958                {
959                        j = (Joint*)joints(i);
960                        // VALIDMINMAX are managed manually when adding joint properties in f0-def!
961                        // (could be made dynamic but not really worth the effort)
962                        VALIDMINMAX(j, Joint, stamina);
963                        VALIDMINMAX(j, Joint, stif);
964                        VALIDMINMAX(j, Joint, rotstif);
965                        VALIDMINMAX(p, Part, vcolor.x);
966                        VALIDMINMAX(p, Part, vcolor.y);
967                        VALIDMINMAX(p, Part, vcolor.z);
968                        j->refno = i;
969                        j->owner = this;
970                        if (j->part1 && j->part2 && (j->part1 != j->part2))
971                        {
972                                j->p1_refno = j->part1->refno;
973                                j->p2_refno = j->part2->refno;
974                                if (checklevel > 0)
975                                {
976                                        j->part1->mass += 1.0;
977                                        j->part2->mass += 1.0;
978                                }
979                                if ((j->usedelta) && ((j->d.x != JOINT_DELTA_MARKER) || (j->d.y != JOINT_DELTA_MARKER) || (j->d.z != JOINT_DELTA_MARKER)))
980                                { // delta positioning -> calc. orient.
981                                        if (j->part2->flags & LINKFLAG)
982                                        {
983                                                ret = 0;
984                                                logPrintf("Model", "internalCheck", LOG_ERROR,
985                                                        "Delta joint cycle detected at Joint #%d%s",
986                                                        i, nameForErrors().c_str());
987                                        }
988                                        j->resetDeltaMarkers();
989                                        j->o = j->rot;
990                                        j->part1->o.transform(j->part2->o, j->o);
991                                        //                      j->part2->o.x=j->part1->o/j->o.x;
992                                        //                      j->part2->o.y=j->part1->o/j->o.y;
993                                        //                      j->part2->o.z=j->part1->o/j->o.z;
994                                        j->part2->p = j->part2->o.transform(j->d) + j->part1->p;
995                                        j->part2->flags |= LINKFLAG; j->part1->flags |= LINKFLAG; // for delta joint cycle detection
996                                }
997                                else
998                                { // abs.positioning -> calc. delta
999                                        if (final)
1000                                        {
1001                                                // calc orient delta
1002                                                //                      Orient tmpo(j->part2->o);
1003                                                //                      tmpo*=j->part1->o;
1004                                                Orient tmpo;
1005                                                j->part1->o.revTransform(tmpo, j->part2->o);
1006                                                tmpo.getAngles(j->rot);
1007                                                j->o = j->rot;
1008                                                // calc position delta
1009                                                Pt3D tmpp(j->part2->p);
1010                                                tmpp -= j->part1->p;
1011                                                j->d = j->part2->o.revTransform(tmpp);
1012                                        }
1013                                }
1014                                if (final)
1015                                {
1016                                        if (j->shape != Joint::SHAPE_FIXED)
1017                                        {
1018                                                if (j->d() > getMaxJoint().d.x)
1019                                                {
1020                                                        ret = 0;
1021                                                        logPrintf("Model", "internalCheck", LOG_ERROR, "Joint #%d too long%s", i, nameForErrors().c_str());
1022                                                }
1023                                        }
1024                                }
1025                        }
1026                        else
1027                        {
1028                                logPrintf("Model", "internalCheck", LOG_ERROR, "Illegal part references in Joint #%d%s", i, nameForErrors().c_str());
1029                                ret = 0;
1030                        }
1031                        if (shape != SHAPE_ILLEGAL)
1032                        {
1033                                if ((j->shape == Joint::SHAPE_BALL_AND_STICK) ^ (shape == SHAPE_BALL_AND_STICK))
1034                                {
1035                                        shape = SHAPE_ILLEGAL;
1036                                        logPrintf("Model", "internalCheck", LOG_WARN, "Inconsistent joint shapes (mixed old and new shapes)%s", nameForErrors().c_str());
1037                                }
1038                        }
1039                }
1040        }
1041#ifdef MODEL_V1_COMPATIBLE
1042        if (!addOldConnectionsInputs())
1043                return 0;
1044#endif
1045
1046        updateNeuroRefno(); // valid refno is important for n-n connections check (later)
1047
1048        for (i = 0; i < neurons.size(); i++)
1049        {
1050                n = (Neuro*)neurons(i);
1051#ifdef MODEL_V1_COMPATIBLE
1052                VALIDMINMAX(n,Neuro,inertia);
1053                VALIDMINMAX(n,Neuro,force);
1054                VALIDMINMAX(n,Neuro,sigmo);
1055                n->conn_refno=-1;
1056                n->weight=1.0;
1057                n->neuro_refno=-1;
1058#endif
1059                n->part_refno = (n->part) ? n->part->refno : -1;
1060                n->joint_refno = (n->joint) ? n->joint->refno : -1;
1061        }
1062
1063        if (parts.size() && (checklevel > 0))
1064        {
1065                for (i = 0; i < parts.size(); i++)
1066                {
1067                        p = (Part*)parts(i);
1068                        if (p->mass <= 0.001)
1069                                p->mass = 1.0;
1070                        p->flags &= ~LINKFLAG;
1071                }
1072                getPart(0)->flags |= LINKFLAG;
1073                int change = 1;
1074                while (change)
1075                {
1076                        change = 0;
1077                        for (i = 0; i < joints.size(); i++)
1078                        {
1079                                j = (Joint*)joints(i);
1080                                if (j->part1->flags&LINKFLAG)
1081                                {
1082                                        if (!(j->part2->flags&LINKFLAG))
1083                                        {
1084                                                change = 1;
1085                                                j->part2->flags |= LINKFLAG;
1086                                        }
1087                                }
1088                                else
1089                                        if (j->part2->flags&LINKFLAG)
1090                                        {
1091                                        if (!(j->part1->flags&LINKFLAG))
1092                                        {
1093                                                change = 1;
1094                                                j->part1->flags |= LINKFLAG;
1095                                        }
1096                                        }
1097                        }
1098                }
1099                for (i = 0; i < parts.size(); i++)
1100                {
1101                        p = (Part*)parts(i);
1102                        if (!(p->flags&LINKFLAG))
1103                        {
1104                                logPrintf("Model", "internalCheck", LOG_ERROR, "Not all parts connected (eg. Part #0 and Part #%d)%s", i, nameForErrors().c_str());
1105                                ret = 0;
1106                                break;
1107                        }
1108                }
1109        }
1110
1111        for (i = 0; i < joints.size(); i++)
1112        {
1113                j = (Joint*)joints(i);
1114                if (j->p1_refno == j->p2_refno)
1115                {
1116                        logPrintf("Model", "internalCheck", LOG_ERROR, "Illegal self connection, Joint #%d%s", i, nameForErrors().c_str());
1117                        ret = 0;
1118                        break;
1119                }
1120                for (k = i + 1; k < joints.size(); k++)
1121                {
1122                        Joint* j2 = (Joint*)joints(k);
1123                        if (((j->p1_refno == j2->p1_refno) && (j->p2_refno == j2->p2_refno))
1124                                || ((j->p1_refno == j2->p2_refno) && (j->p2_refno == j2->p1_refno)))
1125                        {
1126                                logPrintf("Model", "internalCheck", LOG_ERROR, "Illegal duplicate Joint #%d and Joint #%d%s", i, k, nameForErrors().c_str());
1127                                ret = 0;
1128                                break;
1129                        }
1130                }
1131        }
1132        if (shape == SHAPE_ILLEGAL)
1133                ret = 0;
1134        return ret;
1135}
1136
1137/////////////
1138
1139int Model::getErrorPosition(bool includingwarnings)
1140{
1141        return includingwarnings ?
1142                ((f0errorposition >= 0) ? f0errorposition : f0warnposition)
1143                :
1144                f0errorposition;
1145}
1146
1147const Geno& Model::getGeno() const
1148{
1149        return geno;
1150}
1151
1152const Geno Model::getF0Geno()
1153{
1154        if (buildstatus == building)
1155                logPrintf("Model", "getGeno", LOG_WARN, "Model was not completed - missing close()");
1156        if (buildstatus != valid)
1157                return Geno("", '0', "", "invalid");
1158        if (!f0genoknown)
1159        {
1160                if (autobuildmaps)
1161                {
1162                        initF0Map();
1163                        makeGeno(f0geno, f0map);
1164                }
1165                else
1166                {
1167                        delF0Map();
1168                        makeGeno(f0geno);
1169                }
1170                f0genoknown = 1;
1171        }
1172        return f0geno;
1173}
1174
1175int Model::getPartCount() const
1176{
1177        return parts.size();
1178}
1179
1180Part* Model::getPart(int i) const
1181{
1182        return ((Part*)parts(i));
1183}
1184
1185int Model::getJointCount() const
1186{
1187        return joints.size();
1188}
1189
1190Joint* Model::getJoint(int i) const
1191{
1192        return ((Joint*)joints(i));
1193}
1194
1195int Model::findJoints(SList& result, const Part* part)
1196{
1197        Joint *j;
1198        int n0 = result.size();
1199        if (part)
1200                for (int i = 0; j = (Joint*)joints(i); i++)
1201                        if ((j->part1 == part) || (j->part2 == part)) result += (void*)j;
1202        return result.size() - n0;
1203}
1204
1205int Model::findNeuro(Neuro* n)
1206{
1207        return neurons.find(n);
1208}
1209
1210int Model::findPart(Part* p)
1211{
1212        return parts.find(p);
1213}
1214
1215int Model::findJoint(Joint* j)
1216{
1217        return joints.find(j);
1218}
1219
1220int Model::findJoint(Part *p1, Part *p2)
1221{
1222        Joint* j;
1223        for (int i = 0; j = getJoint(i); i++)
1224                if ((j->part1 == p1) && (j->part2 == p2)) return i;
1225        return -1;
1226}
1227
1228
1229////////////////////
1230
1231#ifdef MODEL_V1_COMPATIBLE
1232void Model::calcOldNeuroCount()
1233{
1234        if (oldneurocount>=0) return;
1235        oldneurocount=reorderToOldLayout();
1236}
1237
1238int Model::old_getNeuroCount()
1239{ calcOldNeuroCount();
1240return oldneurocount;}
1241
1242Neuro* Model::old_getNeuro(int i)
1243{calcOldNeuroCount();
1244return (i<oldneurocount)? (Neuro*)getNeuro(i) : (Neuro*)0;
1245}
1246
1247int Model::old_findNeuro(Neuro* n)
1248{calcOldNeuroCount();
1249return findNeuro(n);}
1250
1251Neuro *Model::old_addNewNeuro()
1252{
1253        int count=old_getNeuroCount();
1254        Neuro *nu=addNewNeuro();
1255        nu->setClassName("N");
1256        moveNeuro(nu->refno,oldneurocount);
1257        oldneurocount=count+1;
1258        return (Neuro*)nu;
1259}
1260#endif
1261
1262///////////////////////
1263
1264int Model::getNeuroCount() const
1265{
1266        return neurons.size();
1267}
1268
1269Neuro* Model::getNeuro(int i) const
1270{
1271        return (Neuro*)neurons(i);
1272}
1273
1274int Model::getConnectionCount() const
1275{
1276        int n = 0;
1277        for (int i = 0; i < getNeuroCount(); i++)
1278                n += getNeuro(i)->getInputCount();
1279        return n;
1280}
1281
1282int Model::findNeuros(SList& result,
1283        const char* classname, const Part* part, const Joint* joint)
1284{
1285        Neuro *nu;
1286        SString cn(classname);
1287        int n0 = result.size();
1288        for (int i = 0; nu = (Neuro*)neurons(i); i++)
1289        {
1290                if (part)
1291                        if (nu->part != part) continue;
1292                if (joint)
1293                        if (nu->joint != joint) continue;
1294                if (classname)
1295                        if (nu->getClassName() != cn) continue;
1296                result += (void*)nu;
1297        }
1298        return result.size() - n0;
1299}
1300
1301///////////////////
1302
1303void Model::disturb(double amount)
1304{
1305        int i;
1306        if (amount <= 0) return;
1307        for (i = 0; i < parts.size(); i++)
1308        {
1309                Part *p = getPart(i);
1310                p->p.x += (rnd01 - 0.5)*amount;
1311                p->p.y += (rnd01 - 0.5)*amount;
1312                p->p.z += (rnd01 - 0.5)*amount;
1313        }
1314        for (i = 0; i < joints.size(); i++)
1315        {
1316                Joint *j = getJoint(i);
1317                Pt3D tmpp(j->part2->p);
1318                tmpp -= j->part1->p;
1319                j->d = j->part2->o.revTransform(tmpp);
1320        }
1321}
1322
1323void Model::move(const Pt3D& shift)
1324{
1325        FOREACH(Part*, p, parts)
1326                p->p += shift;
1327}
1328
1329void Model::rotate(const Orient& rotation)
1330{
1331        FOREACH(Part*, p, parts)
1332        {
1333                p->p = rotation.transform(p->p);
1334                p->setOrient(rotation.transform(p->o));
1335        }
1336}
1337
1338void Model::buildUsingSolidShapeTypes(const Model& src_ballandstick_shapes, Part::Shape use_shape, float thickness)
1339{
1340        for (int i = 0; i < src_ballandstick_shapes.getJointCount(); i++)
1341        {
1342                Joint *oj = src_ballandstick_shapes.getJoint(i);
1343                Part *p = addNewPart(use_shape);
1344                p->p = (oj->part1->p + oj->part2->p) / 2;
1345                Orient o;
1346                o.lookAt(oj->part1->p - oj->part2->p);
1347                p->rot = o.getAngles();
1348                p->scale.x = oj->part1->p.distanceTo(oj->part2->p) / 2;
1349                p->scale.y = thickness;
1350                p->scale.z = thickness;
1351        }
1352        for (int i = 0; i < src_ballandstick_shapes.getPartCount(); i++)
1353        {
1354                Part *op = src_ballandstick_shapes.getPart(i);
1355                for (int j = 0; j < src_ballandstick_shapes.getJointCount(); j++)
1356                {
1357                        Joint *oj = src_ballandstick_shapes.getJoint(j);
1358                        if ((oj->part1 == op) || (oj->part2 == op))
1359                        {
1360                                for (int j2 = j + 1; j2 < src_ballandstick_shapes.getJointCount(); j2++)
1361                                {
1362                                        Joint *oj2 = src_ballandstick_shapes.getJoint(j2);
1363                                        if ((oj2->part1 == op) || (oj2->part2 == op))
1364                                        {
1365                                                addNewJoint(getPart(j), getPart(j2), Joint::SHAPE_FIXED);
1366                                        }
1367                                }
1368                                break;
1369                        }
1370                }
1371        }
1372}
1373
1374SolidsShapeTypeModel::SolidsShapeTypeModel(const Model& m, Part::Shape use_shape, float thickness)
1375{
1376        using_model = converted_model = NULL;
1377        if (m.getShapeType() == Model::SHAPE_BALL_AND_STICK)
1378        {
1379                converted_model = new Model;
1380                converted_model->open();
1381                converted_model->buildUsingSolidShapeTypes(m, use_shape, thickness);
1382                converted_model->close();
1383                using_model = converted_model;
1384        }
1385        else
1386        {
1387                converted_model = NULL;
1388                using_model = &m;
1389        }
1390}
1391
1392//////////////////////
1393
1394class MinPart : public Part { public: MinPart() { Param par(f0_part_paramtab, this); par.setMin(); } };
1395class MaxPart : public Part { public: MaxPart() { Param par(f0_part_paramtab, this); par.setMax(); } };
1396class MinJoint : public Joint { public: MinJoint() { Param par(f0_joint_paramtab, this); par.setMin(); } };
1397class MaxJoint : public Joint { public: MaxJoint() { Param par(f0_joint_paramtab, this); par.setMax(); } };
1398class MinNeuro : public Neuro { public: MinNeuro() { Param par(f0_neuro_paramtab, this); par.setMin(); } };
1399class MaxNeuro : public Neuro { public: MaxNeuro() { Param par(f0_neuro_paramtab, this); par.setMax(); } };
1400
1401Part& Model::getMinPart() { static MinPart part; return part; }
1402Part& Model::getMaxPart() { static MaxPart part; return part; }
1403Part& Model::getDefPart() { static Part part; return part; }
1404Joint& Model::getMinJoint() { static MinJoint joint; return joint; }
1405Joint& Model::getMaxJoint() { static MaxJoint joint; return joint; }
1406Joint& Model::getDefJoint() { static Joint joint; return joint; }
1407Neuro& Model::getMinNeuro() { static MinNeuro neuro; return neuro; }
1408Neuro& Model::getMaxNeuro() { static MaxNeuro neuro; return neuro; }
1409Neuro& Model::getDefNeuro() { static Neuro neuro; return neuro; }
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.