Текстовый формат GNU Octave

Материал из Xgu.ru

Данная страница находится в разработке.
Эта страница ещё не закончена. Информация, представленная здесь, может оказаться неполной или неверной.

Если вы считаете, что её стоило бы доработать как можно быстрее, пожалуйста, скажите об этом.

Автор: Владимир Кореньков
Правильная ссылка: http://xgu.ru/wiki/octave/txt_data_parser

[править] Постановка задачи

Достаточно часто текстовая информация представляется в строго формализованном виде, однако это представление отличается от желаемого, например, табличного (или подобного табличному) - типичным примером является формат какого-либо файла. По этой причине возникает необходимость в написании функций преобразования.

В качестве "лабораторного образца" выберем файл графического формата *.stl. Это один из промежуточных форматов представления данных о топологии поверхностей 3D модели. Фактически любая трехмерная поверхность (по крайней мере технически реализуемая на современном оборудовании) может бить интерполирована сеткой треугольников: вершины этих треугольников принадлежат поверхностям, а максимальное отклонение плоскости от профиля зависит от наперед заданной точности интерполяции. Особенностями stl-формата являются:

направление вектора нормали к плоскости треугольника всегда указывает "наружу" детали;
все координаты вершин являются положительными числами (если не заданы особые настройки при конвертировании);
информация несколько избыточна, т.к. одна и та же точка должна принадлежать нескольким треугольникам.

Непосредственно сам файл имеет следующую структуру.

Пример описания одного треугольника в файле *.stl

solid Название файла ... facet normal CosA CosB CosC outer loop vertex x1 y1 z1 vertex x2 y2 z2 vertex x3 y3 z3 endloop endfacet ... endsolid

Задача состоит в том, чтобы извлечь информацию и представить ее в виде матрицы, например с названием Matrix:

Форма представления конечного результата

> Matrix
x1 y1 z1 CosA CosB CosC x2 y2 z2 CosA CosB CosC x3 y3 z3 CosA CosB CosC
...

[править] Исходные данные

На сегодняшний день фактически каждая 3D CAD или дизайнерская система имеет в своем арсенале возможность импорта/экспорта stl-моделей. Поэтому для упрощения проверки результата в качестве 3D модели нарисуем параллелепипед и сохраним его с названием Cube.stl.

Содержимое файла Cube.stl

solid Cube facet normal -1.000000e+000 0.000000e+000 0.000000e+000 outer loop vertex 0.000000e+000 0.000000e+000 3.000000e+001 vertex 0.000000e+000 4.500000e+001 3.000000e+001 vertex 0.000000e+000 0.000000e+000 0.000000e+000 endloop endfacet facet normal -1.000000e+000 0.000000e+000 0.000000e+000 outer loop vertex 0.000000e+000 0.000000e+000 0.000000e+000 vertex 0.000000e+000 4.500000e+001 3.000000e+001 vertex 0.000000e+000 4.500000e+001 0.000000e+000 endloop endfacet facet normal 0.000000e+000 -1.000000e+000 0.000000e+000 outer loop vertex 6.000000e+001 0.000000e+000 3.000000e+001 vertex 0.000000e+000 0.000000e+000 3.000000e+001 vertex 6.000000e+001 0.000000e+000 0.000000e+000 endloop endfacet facet normal 0.000000e+000 -1.000000e+000 0.000000e+000 outer loop vertex 6.000000e+001 0.000000e+000 0.000000e+000 vertex 0.000000e+000 0.000000e+000 3.000000e+001 vertex 0.000000e+000 0.000000e+000 0.000000e+000 endloop endfacet facet normal 1.000000e+000 0.000000e+000 0.000000e+000 outer loop vertex 6.000000e+001 4.500000e+001 3.000000e+001 vertex 6.000000e+001 0.000000e+000 3.000000e+001 vertex 6.000000e+001 4.500000e+001 0.000000e+000 endloop endfacet facet normal 1.000000e+000 0.000000e+000 0.000000e+000 outer loop vertex 6.000000e+001 4.500000e+001 0.000000e+000 vertex 6.000000e+001 0.000000e+000 3.000000e+001 vertex 6.000000e+001 0.000000e+000 0.000000e+000 endloop endfacet facet normal 0.000000e+000 1.000000e+000 0.000000e+000 outer loop vertex 0.000000e+000 4.500000e+001 3.000000e+001 vertex 6.000000e+001 4.500000e+001 3.000000e+001 vertex 0.000000e+000 4.500000e+001 0.000000e+000 endloop endfacet facet normal 0.000000e+000 1.000000e+000 0.000000e+000 outer loop vertex 0.000000e+000 4.500000e+001 0.000000e+000 vertex 6.000000e+001 4.500000e+001 3.000000e+001 vertex 6.000000e+001 4.500000e+001 0.000000e+000 endloop endfacet facet normal 0.000000e+000 0.000000e+000 1.000000e+000 outer loop vertex 6.000000e+001 0.000000e+000 3.000000e+001 vertex 6.000000e+001 4.500000e+001 3.000000e+001 vertex 0.000000e+000 0.000000e+000 3.000000e+001 endloop endfacet facet normal 0.000000e+000 0.000000e+000 1.000000e+000 outer loop vertex 0.000000e+000 0.000000e+000 3.000000e+001 vertex 6.000000e+001 4.500000e+001 3.000000e+001 vertex 0.000000e+000 4.500000e+001 3.000000e+001 endloop endfacet facet normal 0.000000e+000 0.000000e+000 -1.000000e+000 outer loop vertex 6.000000e+001 4.500000e+001 0.000000e+000 vertex 6.000000e+001 0.000000e+000 0.000000e+000 vertex 0.000000e+000 4.500000e+001 0.000000e+000 endloop endfacet facet normal 0.000000e+000 0.000000e+000 -1.000000e+000 outer loop vertex 0.000000e+000 4.500000e+001 0.000000e+000 vertex 6.000000e+001 0.000000e+000 0.000000e+000 vertex 0.000000e+000 0.000000e+000 0.000000e+000 endloop endfacet endsolid

[править] Пример решения

Поместим в одну директорию файлы Cube.stl и ниже приведенный StlToArray.m.

Файл StlToArray.m

function Array = StlToArray(FileName) # определяем массив Array = []; # создаем файловую переменную file и открываем файл FileName для чтения file = fopen (FileName,"r"); # просматриваем файл до конца (feof - end of file) while (! feof(file)) # переменной String присваиваем всю строку String = fgetl(file); # переменная Pattern1 содержит шаблон для поиска направляющих косинусов вектора нормали плоскости треугольника, # переменная Pattern2 - его координат вершин # согласно приведенным ниже регулярным выражениям, поиск будет выполняться только в строках, содержащих # слова "normal" или "vertex", и в виде отдельных элементов массива сохранять координаты - # целостные фрагменты из цифр "0-9", разделителя дробной части ".", знаков "+" или "-" и обозначения степени "e" Pattern1 = 'normal\s*([0-9.+-e]*)\s*([0-9.+-e]*)\s*([0-9.+-e]*)'; Pattern2 = 'vertex\s*([0-9.+-e]*)\s*([0-9.+-e]*)\s*([0-9.+-e]*)'; # выполняем поиск [s,e,te,m,t,nm] = regexp(String,Pattern1); # какие-то действия можно выполнять только если найдено совпадение подстроки с шаблоном Pattern1 if (length(t) != 0) # параметр t является массивом из одного элемента, содержащего в себе подмассив интересующих нас координат, # поэтому есть два пути: первый - создать вектор row, который будет состоять из 3-х элементов, и работать # с этим вектором; второй - использовать доступ к cell array напрямую: t{1}{2} (см. ниже) row = t{1}; # преобразовываем все строки массива из текстового формата в числовой CosA = str2num(row{1}); CosB = str2num(row{2}); CosC = str2num(row{3}); endif # еще раз выполняем поиск [s,e,te,m,t,nm] = regexp(String,Pattern2); # если найдено совпадение подстроки с шаблоном Pattern2, формируем новую строку массива Array, # описывающую отдельную вершину треугольника if (length(t) != 0) X = str2num(t{1}{1}); Y = str2num(t{1}{2}); Z = str2num(t{1}{3}); Array = [Аrray; X, Y, Z, CosA, CosB, CosC]; endif endwhile # закрываем файл fclose(file); endfunction

Пример использования

> Matrix = StlToArray("Cube.stl"); > Matrix

В результате получим массив Matrix, состоящий из 36 строк и 6 столбцов, содержащий вершины треугольников и направляющие косинусы векторов нормалей (см. приведенный ниже вывод на экран) в удобном для работы виде.

0	0	30	-1	0	0
0	45	30	-1	0	0
0	0	0	-1	0	0
0	0	0	-1	0	0
0	45	30	-1	0	0
0	45	0	-1	0	0
60	0	30	0	-1	0
0	0	30	0	-1	0
60	0	0	0	-1	0
60	0	0	0	-1	0
0	0	30	0	-1	0
0	0	0	0	-1	0
60	45	30	1	0	0
60	0	30	1	0	0
60	45	0	1	0	0
60	45	0	1	0	0
60	0	30	1	0	0
60	0	0	1	0	0
0	45	30	0	1	0
60	45	30	0	1	0
0	45	0	0	1	0
0	45	0	0	1	0
60	45	30	0	1	0
60	45	0	0	1	0
60	0	30	0	0	1
60	45	30	0	0	1
0	0	30	0	0	1
0	0	30	0	0	1
60	45	30	0	0	1
0	45	30	0	0	1
60	45	0	0	0	-1
60	0	0	0	0	-1
0	45	0	0	0	-1
0	45	0	0	0	-1
60	0	0	0	0	-1
0	0	0	0	0	-1

	GNU Octave Инсталляция \| Синтаксис языка \| Командная строка Скрипты \| Функции \| Регулярные выражения \| Массивы \| Графики \| Ввод/вывод данных Распределенные вычисления \| Численные методы \| Сплайны

Текстовый формат GNU Octave

Материал из Xgu.ru

Содержание

[править] Постановка задачи

[править] Исходные данные

[править] Пример решения

Просмотры

Личные инструменты

Навигация

Поиск

Инструменты

0	0	30	-1	0	0
0	45	30	-1	0	0
0	0	0	-1	0	0
0	0	0	-1	0	0
0	45	30	-1	0	0
0	45	0	-1	0	0
60	0	30	0	-1	0
0	0	30	0	-1	0
60	0	0	0	-1	0
60	0	0	0	-1	0
0	0	30	0	-1	0
0	0	0	0	-1	0
60	45	30	1	0	0
60	0	30	1	0	0
60	45	0	1	0	0
60	45	0	1	0	0
60	0	30	1	0	0
60	0	0	1	0	0
0	45	30	0	1	0
60	45	30	0	1	0
0	45	0	0	1	0
0	45	0	0	1	0
60	45	30	0	1	0
60	45	0	0	1	0
60	0	30	0	0	1
60	45	30	0	0	1
0	0	30	0	0	1
0	0	30	0	0	1
60	45	30	0	0	1
0	45	30	0	0	1
60	45	0	0	0	-1
60	0	0	0	0	-1
0	45	0	0	0	-1
0	45	0	0	0	-1
60	0	0	0	0	-1
0	0	0	0	0	-1

0	0	30	-1	0	0
0	45	30	-1	0	0
0	0	0	-1	0	0
0	0	0	-1	0	0
0	45	30	-1	0	0
0	45	0	-1	0	0
60	0	30	0	-1	0
0	0	30	0	-1	0
60	0	0	0	-1	0
60	0	0	0	-1	0
0	0	30	0	-1	0
0	0	0	0	-1	0
60	45	30	1	0	0
60	0	30	1	0	0
60	45	0	1	0	0
60	45	0	1	0	0
60	0	30	1	0	0
60	0	0	1	0	0
0	45	30	0	1	0
60	45	30	0	1	0
0	45	0	0	1	0
0	45	0	0	1	0
60	45	30	0	1	0
60	45	0	0	1	0
60	0	30	0	0	1
60	45	30	0	0	1
0	0	30	0	0	1
0	0	30	0	0	1
60	45	30	0	0	1
0	45	30	0	0	1
60	45	0	0	0	-1
60	0	0	0	0	-1
0	45	0	0	0	-1
0	45	0	0	0	-1
60	0	0	0	0	-1
0	0	0	0	0	-1

0	0	30	-1	0	0
0	45	30	-1	0	0
0	0	0	-1	0	0
0	0	0	-1	0	0
0	45	30	-1	0	0
0	45	0	-1	0	0
60	0	30	0	-1	0
0	0	30	0	-1	0
60	0	0	0	-1	0
60	0	0	0	-1	0
0	0	30	0	-1	0
0	0	0	0	-1	0
60	45	30	1	0	0
60	0	30	1	0	0
60	45	0	1	0	0
60	45	0	1	0	0
60	0	30	1	0	0
60	0	0	1	0	0
0	45	30	0	1	0
60	45	30	0	1	0
0	45	0	0	1	0
0	45	0	0	1	0
60	45	30	0	1	0
60	45	0	0	1	0
60	0	30	0	0	1
60	45	30	0	0	1
0	0	30	0	0	1
0	0	30	0	0	1
60	45	30	0	0	1
0	45	30	0	0	1
60	45	0	0	0	-1
60	0	0	0	0	-1
0	45	0	0	0	-1
0	45	0	0	0	-1
60	0	0	0	0	-1
0	0	0	0	0	-1