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/*
* CurvedElement.h
*
* Created on: Mar 22, 2011
* Author: jakob
*/
#ifndef CURVEDELEMENT_H_
#define CURVEDELEMENT_H_
#include <math.h>
#include "Element.h"
#include "Particle.h"
#include "Vector3D.h"
namespace vhc {
/** Represente un element courbe. En plus de posseder les proprietes generales d'un element,
* un element courbe a de plus une courbure et un centre de courbure.
* ==> TODO ajouter explication de la courbure
* Le centre de courbure est calcule avec la courbure et les positions des faces d'entree et de sortie d'un element. */
class CurvedElement: public Element {
protected:
/** Courbure. */
double curvature;
/** Centre de courbure de cet element. (coord. abs. ) */
Vector3D curvatureCenter;
public:
/** Constructeur d'elements courbes.
* @param entry position de la face d'entree
* @param exit position de face de sortie
* @param sectionRadius rayon de section de la chambre a vide
* @param curvature courbure de cet element
* @param next pointeur sur l'element suivant */
CurvedElement(const Vector3D& entry, const Vector3D& exit, double sectionRadius, double curvature, Element* next = NULL);
virtual ~CurvedElement() {};
//virtual CurvedElement* copy() const {return new CurvedElement(*this);}
virtual bool isOutside(const Particle& particle) const {
Vector3D x(particle.getPosition() - entryPosition);
if (x == Vector3D::Null) return false;
else return (x - Vector3D(x.getX(), x.getY(), 0).unit() / fabs(curvature)).norm() > sectionRadius;
}
virtual bool isPast(const Particle& particle) const {
Vector3D out = (entryPosition - curvatureCenter).cross(exitPosition - curvatureCenter).cross(entryPosition - curvatureCenter);
return (particle.getPosition() - exitPosition).dot(out) > 0;
}
/** Retourne la courbure. */
double getCurvature() const {return curvature;}
/** Retourne le centre de courbure. */
Vector3D getCurvatureCenter() const {return curvatureCenter;}
/** Retourne l'angle entre la position d'entree, le centre de courbure et la position de sortie. */
double getAngle() const {return acos((entryPosition - curvatureCenter).unit().dot((exitPosition - curvatureCenter).unit()));}
virtual std::string getType() const {return "Curved Element";}
virtual std::string toString() const {
std::stringstream s;
s << Element::toString() << "\n";
s << "\tcurvature: " << getCurvature() << "\n";
s << "\tcurvature radius: " << 1.0 / getCurvature() << "\n";
s << "\tcurvature center: " << getCurvatureCenter();
return s.str();
}
};
}
#endif /* CURVEDELEMENT_H_ */
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