share/extensions/triangle.py

   1 #!/usr/bin/env python
   2 '''
   3 Copyright (C) 2007 John Beard john.j.beard@gmail.com
   4
   5 ##This extension allows you to draw a triangle given certain information
   6 ## about side length or angles.
   7
   8 ##Measurements of the triangle
   9
  10          C(x_c,y_c)
  11         /`__
  12        / a_c``--__
  13       /           ``--__ s_a
  14  s_b /                  ``--__
  15     /a_a                    a_b`--__
  16    /--------------------------------``B(x_b, y_b)
  17   A(x_a,y_a)         s_b
  18
  19
  20 This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  21 it under the terms of the GNU General Public License as published by
  22 the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  23 (at your option) any later version.
  24
  25 This program is distributed in the hope that it will be useful,
  26 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  27 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  28 GNU General Public License for more details.
  29
  30 You should have received a copy of the GNU General Public License
  31 along with this program; if not, write to the Free Software
  32 Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  33 '''
  34
  35 import inkex
  36 import simplestyle, sys
  37 from math import *
  38
  39 def draw_SVG_tri( (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), (ox,oy), width, name, parent):
  40     style = { 'stroke': '#000000', 'stroke-width':str(width), 'fill': 'none' }
  41     tri_attribs = {'style':simplestyle.formatStyle(style),
  42                     inkex.addNS('label','inkscape'):name,
  43                     'd':'M '+str(x1+ox)+','+str(y1+oy)+
  44                        ' L '+str(x2+ox)+','+str(y2+oy)+
  45                        ' L '+str(x3+ox)+','+str(y3+oy)+
  46                        ' L '+str(x1+ox)+','+str(y1+oy)+' z'}
  47     inkex.etree.SubElement(parent, inkex.addNS('path','svg'), tri_attribs )
  48
  49 def angle_from_3_sides(a, b, c): #return the angle opposite side c
  50     cosx = (a*a + b*b - c*c)/(2*a*b)  #use the cosine rule
  51     return acos(cosx)
  52
  53 def third_side_from_enclosed_angle(s_a,s_b,a_c): #return the side opposite a_c
  54     c_squared = s_a*s_a + s_b*s_b -2*s_a*s_b*cos(a_c)
  55     if c_squared > 0:
  56         return sqrt(c_squared)
  57     else:
  58         return 0 #means we have an invalid or degenerate triangle (zero is caught at the drawing stage)
  59
  60 def pt_on_circ(radius, angle): #return the x,y coordinate of the polar coordinate
  61     x = radius * cos(angle)
  62     y = radius * sin(angle)
  63     return [x, y]
  64
  65 def v_add( (x1,y1),(x2,y2) ):#add an offset to coordinates
  66     return [x1+x2, y1+y2]
  67
  68 def is_valid_tri_from_sides(a,b,c):#check whether triangle with sides a,b,c is valid
  69     return (a+b)>c and (a+c)>b and (b+c)>a and a > 0 and b> 0 and c>0#two sides must always be greater than the third
  70                 #no zero-length sides, no degenerate case
  71
  72 def draw_tri_from_3_sides(s_a, s_b, s_c, offset, parent): #draw a triangle from three sides (with a given offset
  73     if is_valid_tri_from_sides(s_a,s_b,s_c):
  74         a_b = angle_from_3_sides(s_a, s_c, s_b)
  75
  76         a = (0,0)    #a is the origin
  77         b = v_add(a, (s_c, 0)) #point B is horizontal from the origin
  78         c = v_add(b, pt_on_circ(s_a, pi-a_b) ) #get point c
  79         c[1] = -c[1]
  80
  81         offx = max(b[0],c[0])/2 #b or c could be the furthest right
  82         offy = c[1]/2 #c is the highest point
  83         offset = ( offset[0]-offx , offset[1]-offy ) #add the centre of the triangle to the offset
  84
  85         draw_SVG_tri(a, b, c , offset, 2, 'Triangle', parent)
  86     else:
  87         sys.stderr.write('Error:Invalid Triangle Specifications.\n')
  88
  89 class Grid_Polar(inkex.Effect):
  90     def __init__(self):
  91         inkex.Effect.__init__(self)
  92         self.OptionParser.add_option("--s_a",
  93                         action="store", type="float",
  94                         dest="s_a", default=100.0,
  95                         help="Side Length a")
  96         self.OptionParser.add_option("--s_b",
  97                         action="store", type="float",
  98                         dest="s_b", default=100.0,
  99                         help="Side Length b")
 100         self.OptionParser.add_option("--s_c",
 101                         action="store", type="float",
 102                         dest="s_c", default=100.0,
 103                         help="Side Length c")
 104         self.OptionParser.add_option("--a_a",
 105                         action="store", type="float",
 106                         dest="a_a", default=60.0,
 107                         help="Angle a")
 108         self.OptionParser.add_option("--a_b",
 109                         action="store", type="float",
 110                         dest="a_b", default=30.0,
 111                         help="Angle b")
 112         self.OptionParser.add_option("--a_c",
 113                         action="store", type="float",
 114                         dest="a_c", default=90.0,
 115                         help="Angle c")
 116         self.OptionParser.add_option("--mode",
 117                         action="store", type="string",
 118                         dest="mode", default='3_sides',
 119                         help="Side Length c")
 120
 121     def effect(self):
 122
 123         tri = self.current_layer
 124         offset = (self.view_center[0],self.view_center[1]) #the offset require to centre the triangle
 125
 126         if self.options.mode == '3_sides':
 127             s_a = self.options.s_a
 128             s_b = self.options.s_b
 129             s_c = self.options.s_c
 130             draw_tri_from_3_sides(s_a, s_b, s_c, offset, tri)
 131
 132         elif self.options.mode == 's_ab_a_c':
 133             s_a = self.options.s_a
 134             s_b = self.options.s_b
 135             a_c = self.options.a_c*pi/180 #in rad
 136
 137             s_c = third_side_from_enclosed_angle(s_a,s_b,a_c)
 138             draw_tri_from_3_sides(s_a, s_b, s_c, offset, tri)
 139
 140         elif self.options.mode == 's_ab_a_a':
 141             s_a = self.options.s_a
 142             s_b = self.options.s_b
 143             a_a = self.options.a_a*pi/180 #in rad
 144
 145             if (a_a < pi/2.0) and (s_a < s_b) and (s_a > s_b*sin(a_a) ): #this is an ambigous case
 146                 ambiguous=True#we will give both answers
 147             else:
 148                 ambiguous=False
 149
 150             sin_a_b =  s_b*sin(a_a)/s_a
 151
 152             if (sin_a_b <= 1) and (sin_a_b >= -1):#check the solution is possible
 153                 a_b = asin(sin_a_b) #acute solution
 154                 a_c = pi - a_a - a_b
 155                 error=False
 156             else:
 157                 sys.stderr.write('Error:Invalid Triangle Specifications.\n')#signal an error
 158                 error=True
 159
 160             if not(error) and (a_b < pi) and (a_c < pi): #check that the solution is valid, if so draw acute solution
 161                 s_c = third_side_from_enclosed_angle(s_a,s_b,a_c)
 162                 draw_tri_from_3_sides(s_a, s_b, s_c, offset, tri)
 163
 164             if not(error) and ((a_b > pi) or (a_c > pi) or ambiguous):#we want the obtuse solution
 165                 a_b = pi - a_b
 166                 a_c = pi - a_a - a_b
 167                 s_c = third_side_from_enclosed_angle(s_a,s_b,a_c)
 168                 draw_tri_from_3_sides(s_a, s_b, s_c, offset, tri)
 169
 170         elif self.options.mode == 's_a_a_ab':
 171             s_a = self.options.s_a
 172             a_a = self.options.a_a*pi/180 #in rad
 173             a_b = self.options.a_b*pi/180 #in rad
 174
 175             a_c = pi - a_a - a_b
 176             s_b = s_a*sin(a_b)/sin(a_a)
 177             s_c = s_a*sin(a_c)/sin(a_a)
 178
 179             draw_tri_from_3_sides(s_a, s_b, s_c, offset, tri)
 180
 181         elif self.options.mode == 's_c_a_ab':
 182             s_c = self.options.s_c
 183             a_a = self.options.a_a*pi/180 #in rad
 184             a_b = self.options.a_b*pi/180 #in rad
 185
 186             a_c = pi - a_a - a_b
 187             s_a = s_c*sin(a_a)/sin(a_c)
 188             s_b = s_c*sin(a_b)/sin(a_c)
 189
 190             draw_tri_from_3_sides(s_a, s_b, s_c, offset, tri)
 191
 192 if __name__ == '__main__':
 193     e = Grid_Polar()
 194     e.affect()
 195
 196
 197 # vim: expandtab shiftwidth=4 tabstop=8 softtabstop=4 fileencoding=utf-8 textwidth=99