import numpy as np import tkinter as tk import os, pickle, shelve, sys from math import * class cpunto3D: def __init__(self, x, y, z,idnumero,color): self.x=x # Coordenadas del punto en unidades de pantalla self.y=y # Coordenadas del punto en unidades de pantalla 3D self.z=z # Coordenadas del punto en unidades de geometria self.idnumero=idnumero self.color=color class cpunto2D: def __init__(self, x, y,color): self.x=x # Coordenadas del punto en unidades de pantalla self.y=y # Coordenadas del punto en unidades de pantalla 2D self.color=color #self.idpunto=idpunto #numero de identificacion class cborde: def __init__(self, b, e,color,ancho): self.b=b # Coordenadas del punto en unidades de pantalla self.e=e # Coordenadas del punto en unidades de pantalla 2D self.color=color self.ancho=ancho class Lienzo(tk.Canvas): def __init__(self, ventana, width, height): self.ancho=width self.alto=height super().__init__(ventana, width=width, height=height) self.pack() class Cosa: def __init__(self, lienzo,archivo): self.lienzo = lienzo self.vert3D=[] #es la lista con las coordenadas en 3D de los vertices del objeto self.vert2D=[] #es la lista con las coordenadas de dibujo en 2d self.arista=[] # es la lista de las aristas self.archivo=archivo self.vertices=[] # coordenadas de los vertices en posicion original self.verti_mov=[] # coordenadas de los vertices movidos buff=[] f=open(self.archivo,'r') buff=f.readlines() f.close #print(self.archivo,len(self.vertices),buff) for i in range(len(buff)): bb=buff[i] j=0 for i in range(len(buff)): bb=buff[i] bb1=bb.find("(") bb2=bb.find(")") bb3=bb.find("{") bb4=bb.find("}") if bb[0]=="P": indice=int(bb[bb1+1:bb2]) contenido=bb[bb3+1:bb4].split(",") idnumero= indice#j j=j+1 kolor=contenido[4] #idnumero=int(contenido[3]) # aca multiplico y corro para modificarlo en el desarrollo z= float(contenido[2])*1 y= float(contenido[1])*1 x= float(contenido[0])*1 self.vertices.append(cpunto3D(x,y,z,idnumero,kolor)) self.verti_mov.append(cpunto3D(x,y,z,idnumero,kolor)) #print "kolor",kolor #print ("P",j) elif bb[0]=="L": indice=int(bb[bb1+1:bb2]) #print "indice ", indice, len(arista) contenido=bb[bb3+1:bb4].split(",") if archivo.split(".")[1]=="geox": b=int(contenido[0]) e=int(contenido[1]) colo=str(contenido[2]) ancho=str(contenido[3]) self.arista.append(cborde(b,e,colo ,ancho)) #print "inicio-fin",b,e else: arista.append(cborde(int(contenido[0]),int(contenido[1]),"black",1)) else: print ("otrascosa","-"+bb[0]+"-") def mueve(self,roll,pitch,yaw,tx,ty,tz): self.roll=roll self.pitch=pitch self.yaw=yaw self.tx=tx self.ty=ty self.tz=tz t=np.zeros((4,4)) #print("paso",self.tx,self.ty,self.tz) t[0,0]=cos(self.yaw)*cos(self.roll)+sin(self.yaw)*sin(self.pitch)*sin(self.roll) t[0,1]=cos(self.pitch)*sin(self.roll) t[0,2]=-sin(self.yaw)*cos(self.roll)+cos(self.yaw)*sin(self.pitch)*sin(self.roll) t[0,3]=-(self.tx*t[0,0]+self.ty*t[0,1]+self.tz*t[0,2]) t[0,3]=-self.tx t[1,0]=-cos(self.yaw)*sin(self.roll)+sin(self.yaw)*sin(self.pitch)*cos(self.roll) t[1,1]=cos(self.pitch)*cos(self.roll) t[1,2]=sin(self.yaw)*sin(self.roll)+cos(self.yaw)*sin(self.pitch)*cos(self.roll) t[1,3]=-(self.tx*t[1,0]+self.ty*t[1,1]+self.tz*t[1,2]) t[1,3]=-self.ty t[2,0]=sin(self.yaw)*cos(self.pitch) t[2,1]=-sin(self.pitch) t[2,2]=cos(self.yaw)*cos(self.pitch) t[2,3]=-(self.tx*t[2,0]+self.ty*t[2,1]+self.tz*t[2,2]) t[2,3]=-self.tz t[3,0]=0 t[3,1]=0 t[3,2]=0 t[3,3]=1 #print(t) for i in range(len(self.vertices)): self.verti_mov[i].x=self.vertices[i].x*t[0,0]+self.vertices[i].y*t[0,1]+self.vertices[i].z*t[0,2]+t[0,3] self.verti_mov[i].y=self.vertices[i].x*t[1,0]+self.vertices[i].y*t[1,1]+self.vertices[i].z*t[1,2]+t[1,3] self.verti_mov[i].z=self.vertices[i].x*t[2,0]+self.vertices[i].y*t[2,1]+self.vertices[i].z*t[2,2]+t[2,3] def escala(self,x,x1,y1,x2,y2): return (y1-y2)/(x1-x2)*(x-x1)+y1 def dibujar(self,observador,pie,mira_hacia,distancia): self.observador=observador self.pie=pie self.mira_hacia=mira_hacia self.distancia=distancia v2=[] # creo esta lista para llenar con los puntos s dibujar en 2D #print("llll",type(self.pie)) for i in range(len(self.vertices)): v2.append(cpunto2D(0.0,0.0,"blue")) tipo_proyec="p" distancia=self.distancia p=[] p.append(self.observador) p.append(self.mira_hacia) #valores auxiliares for i in range(len(self.verti_mov)): #print(len(self.vertices)) a=p[0].x-p[1].x b=p[0].y-p[1].y c=p[0].z-p[1].z modu=(sqrt(a**2+b**2+c**2)) a=a/modu b=b/modu c=c/modu p_a=p[0].x-self.pie.x p_b=p[0].y-self.pie.y p_c=p[0].z-self.pie.z p_modu=(sqrt(p_a**2+p_b**2+p_c**2)) p_a=p_a/p_modu p_b=p_b/p_modu p_c=p_c/p_modu vec_pie=np.array([p_a,p_b,p_c]) alfa=p[0].x-self.verti_mov[i].x beta=p[0].y-self.verti_mov[i].y gama=p[0].z-self.verti_mov[i].z modu=(sqrt(alfa**2+beta**2+gama**2)) alfa=alfa/modu beta=beta/modu gama=gama/modu p4x=p[0].x-distancia*a p4y=p[0].y-distancia*b p4z=p[0].z-distancia*c d=-(a*p4x+b*p4y+c*p4z) if tipo_proyec=="c": #print(i,a,alfa,b,beta,c,gama,"---",a*alfa+b*beta+c*gama) lam=(a*(p4x-p[0].x)+b*(p4y-p[0].y)+c*(p4z-p[0].z))/(a*alfa+b*beta+c*gama) p5x=p[0].x+lam*alfa p5y=p[0].y+lam*beta p5z=p[0].z+lam*gama else: lam=(a*(p4x-self.vertices[i].x)+b*(p4y-self.vertices[i].y)+c*(p4z-self.vertices[i].z))/(a*a+b*b+c*c) p5x=self.verti_mov[i].x+lam*a p5y=self.verti_mov[i].y+lam*b p5z=self.verti_mov[i].z+lam*c t=(a*(p4x-p[0].x)+b*(p4y-p[0].y)+c*(p4z-p[0].z))/(a**2+b**2+c**2) p3x=p[0].x+t*a p3y=p[0].y+t*b p3z=p[0].z+t*c vision=np.array([[a,b,c]]) perpend=np.cross(vision,vec_pie) perpend2=np.cross(vision,perpend) M=np.zeros((4,4)) # calculo el punto de insersion del nuevo sistema de coordenadas p3=np.array([1,p3x,p3y,p3z]) #print("vision",vision) #print("pie",vec_pie) #print("perpend",perpend) #print("perpend2",perpend2) #print("------") #np.reshape(p3,[1,4]) #M[:,0]=p3 #M[1,1:]=vision #M[2,1:]=perpend #M[3,1:]=perpend2 M[:,0]=p3 M[0,1:]=np.array([0,0,0]) M[1,1]=vision[0,0] M[2,1]=vision[0,1] M[3,1]=vision[0,2] M[1,2]=perpend[0,0] M[2,2]=perpend[0,1] M[3,2]=perpend[0,2] M[1,3]=perpend2[0,0] M[2,3]=perpend2[0,1] M[3,3]=perpend2[0,2] #print(M) Pmat=np.array([1, p5x, p5y, p5z]) Q=np.dot(np.linalg.inv(M),Pmat) v2[i].x=round(Q[2],0)*-1 # multiplico por -1 porque la terna obtenida por los productos vectoriales v2[i].y=round(Q[3],0)*-1 # me queda orientada al reves for i in range(len(self.arista)): # aca busco el x,y en el mundo real de una punta de la linea x1 = v2[self.arista[i].b].x y1 = v2[self.arista[i].b].y # aca busco el x,y en el mundo real de una punta de la linea x2 = v2[self.arista[i].e].x y2 = v2[self.arista[i].e].y # aca escalo el mundo real a la ventana colores=self.arista[i].color #print(i,x1,y1,x2,y2,self.lienzo.ancho) x1=self.escala(x1,w_w_min,0.,w_w_max,self.lienzo.ancho) y1=self.escala(y1,w_h_min,self.lienzo.alto,w_h_max,0.) x2=self.escala(x2,w_w_min,0.,w_w_max,self.lienzo.ancho) y2=self.escala(y2,w_h_min,self.lienzo.alto,w_h_max,0.) self.lienzo.create_line(x1, y1, x2, y2, width=2, fill=colores) ################################# #CUERPO ################################# def regla_pitch(x): pitch = float(x) canvas.delete("all") terna.dibujar(observador_iso,pie_iso,mira_hacia_iso,distancia_iso) cubo.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo.dibujar(observador_iso,pie_iso,mira_hacia_iso,distancia_iso) canvas1.delete("all") terna_sup.dibujar(observador_sup,pie_sup,mira_hacia_sup,distancia_sup) cubo_sup.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo_sup.dibujar(observador_sup,pie_sup,mira_hacia_sup,distancia_sup) canvas2.delete("all") terna_alz.dibujar(observador_alz,pie_alz,mira_hacia_alz,distancia_alz) cubo_alz.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo_alz.dibujar(observador_alz,pie_alz,mira_hacia_alz,distancia_alz) canvas3.delete("all") terna_lat.dibujar(observador_lat,pie_lat,mira_hacia_lat,distancia_lat) cubo_lat.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo_lat.dibujar(observador_lat,pie_lat,mira_hacia_lat,distancia_lat) def regla_yaw(x): yaw = float(x) canvas.delete("all") terna.dibujar(observador_iso,pie_iso,mira_hacia_iso,distancia_iso) cubo.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo.dibujar(observador_iso,pie_iso,mira_hacia_iso,distancia_iso) canvas1.delete("all") terna_sup.dibujar(observador_sup,pie_sup,mira_hacia_sup,distancia_sup) cubo_sup.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo_sup.dibujar(observador_sup,pie_sup,mira_hacia_sup,distancia_sup) canvas2.delete("all") terna_alz.dibujar(observador_alz,pie_alz,mira_hacia_alz,distancia_alz) cubo_alz.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo_alz.dibujar(observador_alz,pie_alz,mira_hacia_alz,distancia_alz) canvas3.delete("all") terna_lat.dibujar(observador_lat,pie_lat,mira_hacia_lat,distancia_lat) cubo_lat.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo_lat.dibujar(observador_lat,pie_lat,mira_hacia_lat,distancia_lat) def regla_roll(x): roll = float(x) canvas.delete("all") terna.dibujar(observador_iso,pie_iso,mira_hacia_iso,distancia_iso) cubo.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo.dibujar(observador_iso,pie_iso,mira_hacia_iso,distancia_iso) canvas1.delete("all") terna_sup.dibujar(observador_sup,pie_sup,mira_hacia_sup,distancia_sup) cubo_sup.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo_sup.dibujar(observador_sup,pie_sup,mira_hacia_sup,distancia_sup) canvas2.delete("all") terna_alz.dibujar(observador_alz,pie_alz,mira_hacia_alz,distancia_alz) cubo_alz.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo_alz.dibujar(observador_alz,pie_alz,mira_hacia_alz,distancia_alz) canvas3.delete("all") terna_lat.dibujar(observador_lat,pie_lat,mira_hacia_lat,distancia_lat) cubo_lat.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo_lat.dibujar(observador_lat,pie_lat,mira_hacia_lat,distancia_lat) def regla_tx(x): tx = float(x) canvas.delete("all") terna.dibujar(observador_iso,pie_iso,mira_hacia_iso,distancia_iso) cubo.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo.dibujar(observador_iso,pie_iso,mira_hacia_iso,distancia_iso) canvas1.delete("all") terna_sup.dibujar(observador_sup,pie_sup,mira_hacia_sup,distancia_sup) cubo_sup.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo_sup.dibujar(observador_sup,pie_sup,mira_hacia_sup,distancia_sup) canvas2.delete("all") terna_alz.dibujar(observador_alz,pie_alz,mira_hacia_alz,distancia_alz) cubo_alz.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo_alz.dibujar(observador_alz,pie_alz,mira_hacia_alz,distancia_alz) canvas3.delete("all") terna_lat.dibujar(observador_lat,pie_lat,mira_hacia_lat,distancia_lat) cubo_lat.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo_lat.dibujar(observador_lat,pie_lat,mira_hacia_lat,distancia_lat) def regla_ty(x): ty = float(x) canvas.delete("all") terna.dibujar(observador_iso,pie_iso,mira_hacia_iso,distancia_iso) cubo.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo.dibujar(observador_iso,pie_iso,mira_hacia_iso,distancia_iso) canvas1.delete("all") terna_sup.dibujar(observador_sup,pie_sup,mira_hacia_sup,distancia_sup) cubo_sup.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo_sup.dibujar(observador_sup,pie_sup,mira_hacia_sup,distancia_sup) canvas2.delete("all") terna_alz.dibujar(observador_alz,pie_alz,mira_hacia_alz,distancia_alz) cubo_alz.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo_alz.dibujar(observador_alz,pie_alz,mira_hacia_alz,distancia_alz) canvas3.delete("all") terna_lat.dibujar(observador_lat,pie_lat,mira_hacia_lat,distancia_lat) cubo_lat.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo_lat.dibujar(observador_lat,pie_lat,mira_hacia_lat,distancia_lat) def regla_tz(x): tz = float(x) canvas.delete("all") terna.dibujar(observador_iso,pie_iso,mira_hacia_iso,distancia_iso) cubo.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo.dibujar(observador_iso,pie_iso,mira_hacia_iso,distancia_iso) canvas1.delete("all") terna_sup.dibujar(observador_sup,pie_sup,mira_hacia_sup,distancia_sup) cubo_sup.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo_sup.dibujar(observador_sup,pie_sup,mira_hacia_sup,distancia_sup) canvas2.delete("all") terna_alz.dibujar(observador_alz,pie_alz,mira_hacia_alz,distancia_alz) cubo_alz.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo_alz.dibujar(observador_alz,pie_alz,mira_hacia_alz,distancia_alz) canvas3.delete("all") terna_lat.dibujar(observador_lat,pie_lat,mira_hacia_lat,distancia_lat) cubo_lat.mueve(roll,pitch,yaw,tx,ty,tz) cubo_lat.dibujar(observador_lat,pie_lat,mira_hacia_lat,distancia_lat) def salida(): exit() tx=0.0 ty=0.0 tz=0.0 roll=0.0 pitch=0.0 yaw=0.0 ventana = tk.Tk() ventana.geometry("300x300+400+800") ventana.title("ISO") ventana1=tk.Tk() ventana1.geometry("300x300+100+800") ventana1.title("SUPERIOR") ventana2=tk.Tk() ventana2.geometry("300x300+100+50") ventana2.title("VERTICAL") ventana3=tk.Tk() ventana3.geometry("300x300+400+50") ventana3.title("LATERAL") ventana4=tk.Tk() ventana4.geometry("300x300+800+50") ventana4.title("MOVIMIENTOS") # variables del mundo w_w_min=-100. w_w_max=100. w_h_min=-100. w_h_max= 100. # Crear el lienzo y pasarlo a los objetos que lo necesiten canvas = Lienzo(ventana, width=300, height=300) canvas1 = Lienzo(ventana1, width=300, height=300) canvas2 = Lienzo(ventana2, width=300, height=300) canvas3 = Lienzo(ventana3, width=300, height=300) # Crear los objetos y pasar el lienzo y los puntos extremos objeto="oreja_obj.geox" cubo = Cosa(canvas,objeto) terna= Cosa(canvas,"terna_obj.geox") cubo_sup = Cosa(canvas1,objeto) terna_sup= Cosa(canvas1,"terna_obj.geox") cubo_alz = Cosa(canvas2,objeto) terna_alz= Cosa(canvas2,"terna_obj.geox") cubo_lat = Cosa(canvas3,objeto) terna_lat= Cosa(canvas3,"terna_obj.geox") # Dibujar el objeto en el lienzo # iso plano_obs=250 observador_iso=cpunto3D(200,200,200,0,"blue") pie_iso=cpunto3D(200,200,0,0,"blue") mira_hacia_iso=cpunto3D(100,100,100,0,"blue") distancia_iso=plano_obs #print("ISO-----------------------") cubo.dibujar(observador_iso,pie_iso,mira_hacia_iso,distancia_iso) terna.dibujar(observador_iso,pie_iso,mira_hacia_iso,distancia_iso) #superior observador_sup=cpunto3D(15,15,200,0,"blue") pie_sup=cpunto3D(15,16,200,0,"blue") mira_hacia_sup=cpunto3D(15,15,100,0,"blue") distancia_sup=plano_obs #print("SUP-----------------------") cubo_sup.dibujar(observador_sup,pie_sup,mira_hacia_sup,distancia_sup) terna_sup.dibujar(observador_sup,pie_sup,mira_hacia_sup,distancia_sup) #alzada observador_alz=cpunto3D(15,200,15,0,"blue") pie_alz=cpunto3D(15,200,14,0,"blue") mira_hacia_alz=cpunto3D(15,100,15,0,"blue") distancia_alz=plano_obs #print("VER-----------------------") cubo_alz.dibujar(observador_alz,pie_alz,mira_hacia_alz,distancia_alz) terna_alz.dibujar(observador_alz,pie_alz,mira_hacia_alz,distancia_alz) #lateral observador_lat=cpunto3D(200,15,15,0,"blue") pie_lat=cpunto3D(200,15,14,0,"blue") mira_hacia_lat=cpunto3D(100,15,15,0,"blue") distancia_lat=plano_obs #print("LAT-----------------------") cubo_lat.dibujar(observador_lat,pie_lat,mira_hacia_lat,distancia_lat) terna_lat.dibujar(observador_lat,pie_lat,mira_hacia_lat,distancia_lat) lab_rot=tk.Label(ventana4,text="ROTACION") lab_rot.grid(row=5,column=0,sticky=tk.SE) wpitch=tk.Scale(ventana4,orient="horizontal",command=regla_pitch,from_=-pi,to=pi,resolution=pi/16,bg="green") wpitch.grid(row=6,column=0) wyaw=tk.Scale(ventana4,orient="horizontal",command=regla_yaw,from_=-pi,to=pi,resolution=pi/16,bg="blue") wyaw.grid(row=7,column=0) wroll=tk.Scale(ventana4,orient="horizontal",command=regla_roll,from_=-pi,to=pi,resolution=pi/16,bg="red") wroll.grid(row=8,column=0) lab_tras=tk.Label(ventana4,text="TRASLACION") lab_tras.grid(row=5,column=3,sticky=tk.SE) wtx=tk.Scale(ventana4,orient="horizontal",command=regla_tx,from_=-100,to=100,resolution=5) wtx.grid(row=6,column=3) wty=tk.Scale(ventana4,orient="horizontal",command=regla_ty,from_=-100,to=100,resolution=5) wty.grid(row=7,column=3) wtz=tk.Scale(ventana4,orient="horizontal",command=regla_tz,from_=-100,to=100,resolution=5) wtz.grid(row=8,column=3) wtz.button_reset = tk.Button(ventana4, text="Salir", command= salida, bg="yellow") wtz.button_reset.grid(row=9,column=9) ventana.mainloop()