auto_fill_jewel/auto_fill_jewel_v3/RandomGridFiller.hpp

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//  RandomGridFiller.hpp
//  auto_fill_jewel_v3
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//  Created by Red on 2024/11/26.
// 随机矩形填充
// 1. 每个宝石使用其外接矩形。
// 2. 采用随机点位填充到盘子中，不考虑宝石之间重叠率问题，但是宝石必须要在盘子内部。
// 3. 尝试5次，最后选择一组重叠率最小的。
// 4. 要求效率尽量高，2帧完成一关宝石填充（？）

#ifndef RandomGridFiller_hpp
#define RandomGridFiller_hpp

#include <vector>
#include <stdio.h>
#include "FillResult.hpp"
#include "contourdata.h"
#include <unordered_map>
#include "BoostGeometryTools.hpp"

using std::unordered_map;
using std::vector;

struct RandomGridFiller {
    //输入数据的结构 宝石的外接矩形
    struct JewelBox {
        inline JewelBox():_cnt(0),_width(0),_height(0),_jewelTypeId(-1){}
        int   _cnt ;//宝石个数
        float _width; //外接矩形宽度（像素）
        float _height ;//外接矩形高度（像素）
        int   _jewelTypeId ;
    } ;
    int _seed ;
    
    //对外接口
    void fill( vector<JewelBox>& jewelsArray ,    //需要填充的宝石
              float bottomLeftX,float bottomLeftY,//盘子有效区域
              float topRightX,float topRightY,    //盘子有效区域
              vector<FillResult>& results         //尝试五组只选择一个覆盖度最小的填充结果
              );
    
private:
    //潜在的点位
    struct DistancePosition {
        bool _isTaken ;
        float _distance ;
        ContourData::Point _point ;
    } ;
    
    //格点占用数据
    struct GridData {
        inline void reset(float blx,float bly,float sx,float sy,int nrows,int ncols){
            _bottomLeftX = blx;
            _bottomLeftY = bly;
            _stepX = sx ;
            _stepY = sy ;
            _rows.resize(nrows);
            for(auto it=_rows.begin();it!=_rows.end();++it)it->resize(ncols,false);
        }
        inline void clearValues(){for(auto it=_rows.begin();it!=_rows.end();++it)it->resize(it->size(),false); }
        
        vector< vector<bool> > _rows ;
        float _bottomLeftX, _bottomLeftY ;//左下角原点坐标
        float _stepX,_stepY ;//格点间隔
    } ;
    
    // 返回未填进去的宝石数量，目前看没有填进去已经表示本次填充失败了
    int randomFillOneRound( vector<JewelBox>& jewelsArray,
                            float bottomLeftX,float bottomLeftY,//盘子有效区域
                            float topRightX,float topRightY,    //盘子有效区域
                            vector<ContourData::Point> potPositions, //潜在的点位
                            vector<FillResult>& results,
                            float& jewDistanceSum               //宝石间距离求和，用于衡量宝石间的分散程度
                            ,const float gridWid                      //盘子子网格宽度
                            ,const float gridhei                      //盘子子网格高度
                           ,int& resultTotCov                         //返回全部宝石格点叠盖度之和
                           ) ;
    //随机排序索引值
    vector<int> randIndices(const int count0 );
    
    //假定每个网格覆盖一次宝石其对应的int值加一，下面函数用于统计某个点位(x,y)(盘子内部坐标，与subGrid对齐)周边半径个网格覆盖值的求和。
    //最优条件是求和值为0。虽然宝石一般使用矩形描述，这里为了将点坐标覆盖的一个区域换算到 subGrid 格子数方便，使用圆形进行计算。
    [[deprecated]]
    int sumOfSubGridTakenCounts(const int x,const int y,const int radius,const float gridwid,const float gridhei,const vector<vector<int>>& rowColSubGrid);
    //为中心点位x，y，半径radius的覆盖范围的subgrid占用数加1。
    [[deprecated]]
    void subGridTakenCountsAddOne(const int x,const int y,const int radius,const float gridwid,const float gridhei,vector<vector<int>>& rowColSubGrid);
    
    //多边形盖住的格点数量
    int coverageGridCount( BoostGeometryTools::BoostPolygon& box, const GridData& grid ) ;
    //全部覆盖求和，excludeIndex 不做比较的索引值
    int totalCoverageGridCount(BoostGeometryTools::BoostPolygon& box, const vector<GridData>& grids , int excludeIndex=-1 ) ;
    //将覆盖的格点数据赋值
    void setGridCoverageByBox( BoostGeometryTools::BoostPolygon& box, GridData& grid ) ;
    //按距离从外到内构建随机点位
    void generateDistanceRandomSlotPositions(const float centerx,const float centery,const vector<ContourData::Point>& points, vector<DistancePosition>& results ) ;
} ;




#endif /* RandomGridFiller_hpp */