Шаблон треугольника

[__Heaven__]

Привет, друзья!
Не часто приходилось писать свои шаблоны. Прошу помочь.
Есть класс треугольника, реализованный через QVector3D

Код

C++ (Qt)
class Triangle{
public:
    Triangle();
    Triangle(const QVector3D &a, const QVector3D &b, const QVector3D &c);
 
    QVector3D a() const;
    QVector3D b() const;
    QVector3D c() const;
 
    QVector3D ab() const;
    QVector3D bc() const;
    QVector3D ac() const;
 
    QVector3D normal() const;
    QVector3D normal(const QVector3D &pointUnderPlane) const;
    QVector3D perpendicular() const;
 
    float square() const;
    QVector3D center() const;
 
private:
    std::array<QVector3D, nodeCountPerFace> vertices;
};
 
using TriangleList = QVector<Triangle>;
 

Мне понадобилось увеличить точность до двойной и я решил в качестве вершин использовать класс сторонней библиотеки arma::vec3.
Как бы мне сделать шаблон так, чтобы можно было работать и с QVector3D и с arma::vec3?
Сейчас основная проблема: точность площади. Я могу либо оставить её всегда double, либо передавать 2 аргумента шаблона. Как бы поступили вы?

[Igors]

Хранить вертексы в полигоне - неудачная затея. Всегда есть операции применяемые ко всем вертексам и "доставать" их из полигонов будет очень неудобно (особенно учитывая что один вертекс может использоваться неск полигонами). Храните в полигонах индексы, а вертексы в отдельном контейнере, вот он может быть (и обычно бывает) разных типов. Напр так

Код

C++ (Qt)
struct VertexList {
 virtual size_t size( void ) const = 0;
 
 virtual arma::vec3 GetVertex( size_t index ) = 0;
 virtual void SetVertex( const arma::vec3 & val,  size_t index ) = 0;
};
 
template <class T> 
struct TVertexList<T> : public VertexList {
 virtual size_t size( void ) const  { return mData.size(); }
 
 virtual arma::vec3 GetVertex( size_t index ) { return mData[index]; }
 virtual void SetVertex( const arma::vec3 & val,  size_t index ) { mData[index] = val; }
 
 std::vector<T> mData;
};

Так одни и те же полигоны работают с разными представлениями вертексов, надо только добавить операторы перевода vec3 <-> QVector3D

Сейчас основная проблема: точность площади. Я могу либо оставить её всегда double, либо передавать 2 аргумента шаблона. Как бы поступили вы?

Не понял что за проблема. Если площадь оказывается меньше допустимого предела - полигон некорректен и должен быть удален. При этом возможно/часто модель должна быть перестроена. Использование double само по себе не решение. Напр если 3 точки лежат на 1 прямой - площадь нулевая при любой точности.

[__Heaven__]

Нет, индексы я пока что не буду использовать. А если буду, то заведу под это отдельный класс. Про площадь я имел в виду, возвращаемый тип float/double как разрешить при помощи шаблона.

Что-то мне кажется, что надо отказываться от QVector3D и переходить на arma::Row<T>::fixed<3>...

[Igors]

Про площадь я имел в виду, возвращаемый тип float/double как разрешить при помощи шаблона.

А зачем его "разрешать"? Просто возвращайте "старший" тип double, не вижу чем это грозит. Да, и если плохие тр-ки образуются в результате boolean операции (напр рассечение полигона), то двойная точность не спасает.

[__Heaven__]

Ну, как бы не хотелось бы тратиться на преобразования флоат-дабл и обратно. Хоть они и незначительны.

[Igors]

Ну, как бы не хотелось бы тратиться на преобразования флоат-дабл и обратно. Хоть они и незначительны.

Ф-ция/метод возвращает рез-т в регистре FPU (насколько помню 10 байт) и только при записи рез-та в память происходит конвертация в 4, 8 или 10 байт - но в любом случае одной командой.

[__Heaven__]

тогда зачем придумали тригонометрические функции с суффиксом f? (sinf, cosf)

[Igors]

тогда зачем придумали тригонометрические функции с суффиксом f? (sinf, cosf)

Чтобы загрублять точность аргумента и рез-та.

Возможно Вы имели ввиду что реализации square нужны разные, напр из-за разницы в оператораx QVector3D и arma::vec3. Тогда так

Код

C++ (Qt)
template <class T>
class Triangle {
public:
    Triangle();
    Triangle(const T &a, const T &b, const T &c);
 
    T a() const;
//....
private:
    std::array<T, nodeCountPerFace> vertices;};
 

Т.е. переписываете с "T" вместо QVector3D. A потом объявляете специализацию для QVector3D и/или arma::vec3

Код

C++ (Qt)
template<> class Triangle<QVector3D> {
public:
	 float square( void );
};
 

Все же практичнее использовать классы с одинаковыми базовыми операторами/методами. отличающиеся только float/double

[m_ax]

Т.е. переписываете с "T" вместо QVector3D. A потом объявляете специализацию для QVector3D и/или arma::vec3

Специализировать целый класс ради одной-двух функций?) 

[Racheengel]

А зачем тут шаблон? Не проще сделать общий интерфейс и 2 имплементации к нему?

[m_ax]

А зачем тут шаблон? Не проще сделать общий интерфейс и 2 имплементации к нему?

Нет конечно) И потом, почему именно 2? И как Вы себе представляете общий интерфейс для этого класса?

Шаблоны здесь кстатии, только я не согласен вот с этим подходом:

Т.е. переписываете с "T" вместо QVector3D. A потом объявляете специализацию для QVector3D и/или arma::vec3

[Igors]

Специализировать целый класс ради одной-двух функций?) 

Да, верно (недавно обсуждали подобное). Хорошо, а если так?

Код

C++ (Qt)
template<class T> 
class TriangleQ : public Triangle<T> {
public:
        TriangleQ(const T &a, const T &b, const T &c) : Triangle<T>(a, b, c)
	{
	}
 
	float square( void ) const
	{
		return 1;
	}
};
 

[m_ax]

Хорошо, а если так?

И чем это лучше? Всё равно придётся копипастить весь класс..

Я имел в виду завести point_traits, где определить нужные функции и подсовывать уже его в реализацию одного шаблонного треугольника:

Код

C++ (Qt)
template <class>
point_traits
{};
 
template <>
point_traits<QVector3D>
{
    typedef float value_type;
 
    static value_type square(const QVector3D & p1, const QVector3D & p2, const QVector3D & p3) { return ...; }
};
 
template <>
point_traits<arma::vec3>
{
    typedef double value_type;
 
    static value_type square(const arma::vec3 & p1, const value_type & p2, const value_type & p3) { return ...; }
};
 
template <class T, class PointTraits = point_traits<T>>
class Triangle
{
public:
    typedef T point_type;
    typedef typename PointTraits::value_type value_type; 
 ...
   value_type square() const { return PointTraits::square(p1, p2, p3); } 
 
private:
   point_type p1;
   point_type p2;
   point_type p3;
};
 

[Racheengel]

А зачем тут шаблон? Не проще сделать общий интерфейс и 2 имплементации к нему?

Нет конечно) И потом, почему именно 2? И как Вы себе представляете общий интерфейс для этого класса?

Потому что сейчас речь идет о QVector3d, который основан на float, и другой класс, который использует double для внутреннего представления. Скорее всего, и API у них также различны. А значит, шаблонное решение тут очень спорно - нет "общих точек соприкосновения". Поэтому по хорошему автору нужен враппер, API которого будет независимо от внутреннего API векторных классов. В интерфейс надо вынести функции, которые имеют значение для обоих классов, и принимают в качестве параметром только примитивные типы. А вот уже эти типы можно описать с помощью шаблонов (типа Вашего последнего примера). Если же автор захочет иметь метод, который раньше возвращал QVector3d - то шаблоны не спасут.

[m_ax]

Потому что сейчас речь идет о QVector3d, который основан на float, и другой класс, который использует double для внутреннего представления.

А завтра ТС захочет 3-ий, 4-ый и 5-ый)

Поэтому по хорошему автору нужен враппер, API которого будет независимо от внутреннего API векторных классов.

Сейчас оно уже не зависимо)

В интерфейс надо вынести функции, которые имеют значение для обоих классов, и принимают в качестве параметром только примитивные типы.

А если завтра их захочется больше (в смысле классов)?

Если же автор захочет иметь метод, который раньше возвращал QVector3d - то шаблоны не спасут.

Не понял? Почему?

Можно кодом продемонстрировать, как Вы это представляете?