]> gitweb.michael.orlitzky.com - spline3.git/commitdiff
Remove the 'h' parameter from the model entirely by defining h=1.
authorMichael Orlitzky <michael@orlitzky.com>
Mon, 7 Nov 2011 02:32:55 +0000 (21:32 -0500)
committerMichael Orlitzky <michael@orlitzky.com>
Mon, 7 Nov 2011 02:32:55 +0000 (21:32 -0500)
src/Cube.hs
src/Everything.hs
src/Grid.hs

index d863c290f2084ef8c79c0dc944dbb7c0c5c6c191..6652e8b6331f039cd90cd9c7791dab61f2fd3f58 100644 (file)
@@ -30,8 +30,7 @@ import Misc (all_equal, disjoint)
 import Point (Point(..), dot)
 import Tetrahedron (Tetrahedron(..), barycenter, c, volume)
 
-data Cube = Cube { h  :: !Double,
-                   i  :: !Int,
+data Cube = Cube { i  :: !Int,
                    j  :: !Int,
                    k  :: !Int,
                    fv :: !FunctionValues,
@@ -41,13 +40,12 @@ data Cube = Cube { h  :: !Double,
 
 instance Arbitrary Cube where
     arbitrary = do
-      (Positive h') <- arbitrary :: Gen (Positive Double)
       i' <- choose (coordmin, coordmax)
       j' <- choose (coordmin, coordmax)
       k' <- choose (coordmin, coordmax)
       fv' <- arbitrary :: Gen FunctionValues
       (Positive tet_vol) <- arbitrary :: Gen (Positive Double)
-      return (Cube h' i' j' k' fv' tet_vol)
+      return (Cube i' j' k' fv' tet_vol)
       where
         -- The idea here is that, when cubed in the volume formula,
         -- these numbers don't overflow 64 bits. This number is not
@@ -60,7 +58,6 @@ instance Arbitrary Cube where
 instance Show Cube where
     show cube =
         "Cube_" ++ subscript ++ "\n" ++
-        " h: " ++ (show (h cube)) ++ "\n" ++
         " Center: " ++ (show (center cube)) ++ "\n" ++
         " xmin: " ++ (show (xmin cube)) ++ "\n" ++
         " xmax: " ++ (show (xmax cube)) ++ "\n" ++
@@ -76,65 +73,55 @@ instance Show Cube where
 -- | The left-side boundary of the cube. See Sorokina and Zeilfelder,
 --   p. 76.
 xmin :: Cube -> Double
-xmin cube = (i' - 1/2)*delta
+xmin cube = (i' - 1/2)
     where
       i' = fromIntegral (i cube) :: Double
-      delta = h cube
 
 -- | The right-side boundary of the cube. See Sorokina and Zeilfelder,
 --   p. 76.
 xmax :: Cube -> Double
-xmax cube = (i' + 1/2)*delta
+xmax cube = (i' + 1/2)
     where
       i' = fromIntegral (i cube) :: Double
-      delta = h cube
 
 -- | The front boundary of the cube. See Sorokina and Zeilfelder,
 --   p. 76.
 ymin :: Cube -> Double
-ymin cube = (j' - 1/2)*delta
+ymin cube = (j' - 1/2)
     where
       j' = fromIntegral (j cube) :: Double
-      delta = h cube
 
 -- | The back boundary of the cube. See Sorokina and Zeilfelder,
 --   p. 76.
 ymax :: Cube -> Double
-ymax cube = (j' + 1/2)*delta
+ymax cube = (j' + 1/2)
     where
       j' = fromIntegral (j cube) :: Double
-      delta = h cube
 
 -- | The bottom boundary of the cube. See Sorokina and Zeilfelder,
 --   p. 76.
 zmin :: Cube -> Double
-zmin cube = (k' - 1/2)*delta
+zmin cube = (k' - 1/2)
     where
       k' = fromIntegral (k cube) :: Double
-      delta = h cube
 
 -- | The top boundary of the cube. See Sorokina and Zeilfelder,
 --   p. 76.
 zmax :: Cube -> Double
-zmax cube = (k' + 1/2)*delta
+zmax cube = (k' + 1/2)
     where
       k' = fromIntegral (k cube) :: Double
-      delta = h cube
 
 
 -- | The center of Cube_ijk coincides with v_ijk at
---   (ih, jh, kh). See Sorokina and Zeilfelder, p. 76.
+--   (i, j, k). See Sorokina and Zeilfelder, p. 76.
 center :: Cube -> Point
 center cube =
   Point x y z
   where
-    delta = h cube
-    i' = fromIntegral (i cube) :: Double
-    j' = fromIntegral (j cube) :: Double
-    k' = fromIntegral (k cube) :: Double
-    x = delta * i'
-    y = delta * j'
-    z = delta * k'
+    x = fromIntegral (i cube) :: Double
+    y = fromIntegral (j cube) :: Double
+    z = fromIntegral (k cube) :: Double
 
 
 -- Face stuff.
@@ -143,7 +130,7 @@ center cube =
 top_face :: Cube -> Face.Face
 top_face cube = Face.Face v0' v1' v2' v3'
     where
-      delta = (1/2)*(h cube)
+      delta = 1/2
       cc  = center cube
       v0' = cc + ( Point delta (-delta) delta )
       v1' = cc + ( Point delta delta delta )
@@ -156,7 +143,7 @@ top_face cube = Face.Face v0' v1' v2' v3'
 back_face :: Cube -> Face.Face
 back_face cube = Face.Face v0' v1' v2' v3'
     where
-      delta = (1/2)*(h cube)
+      delta = 1/2
       cc  = center cube
       v0' = cc + ( Point delta (-delta) (-delta) )
       v1' = cc + ( Point delta delta (-delta) )
@@ -168,7 +155,7 @@ back_face cube = Face.Face v0' v1' v2' v3'
 down_face :: Cube -> Face.Face
 down_face cube = Face.Face v0' v1' v2' v3'
     where
-      delta = (1/2)*(h cube)
+      delta = 1/2
       cc  = center cube
       v0' = cc + ( Point (-delta) (-delta) (-delta) )
       v1' = cc + ( Point (-delta) delta (-delta) )
@@ -181,7 +168,7 @@ down_face cube = Face.Face v0' v1' v2' v3'
 front_face :: Cube -> Face.Face
 front_face cube = Face.Face v0' v1' v2' v3'
     where
-      delta = (1/2)*(h cube)
+      delta = 1/2
       cc  = center cube
       v0' = cc + ( Point (-delta) (-delta) delta )
       v1' = cc + ( Point (-delta) delta delta )
@@ -192,7 +179,7 @@ front_face cube = Face.Face v0' v1' v2' v3'
 left_face :: Cube -> Face.Face
 left_face cube = Face.Face v0' v1' v2' v3'
     where
-      delta = (1/2)*(h cube)
+      delta = 1/2
       cc  = center cube
       v0' = cc + ( Point delta (-delta) delta )
       v1' = cc + ( Point (-delta) (-delta) delta )
@@ -204,7 +191,7 @@ left_face cube = Face.Face v0' v1' v2' v3'
 right_face :: Cube -> Face.Face
 right_face cube = Face.Face v0' v1' v2' v3'
     where
-      delta = (1/2)*(h cube)
+      delta = 1/2
       cc  = center cube
       v0' = cc + ( Point (-delta) delta delta)
       v1' = cc + ( Point delta  delta delta )
@@ -709,12 +696,10 @@ prop_all_volumes_positive cube =
 
 -- | In fact, since all of the tetrahedra are identical, we should
 --   already know their volumes. There's 24 tetrahedra to a cube, so
---   we'd expect the volume of each one to be (1/24)*h^3.
+--   we'd expect the volume of each one to be 1/24.
 prop_all_volumes_exact :: Cube -> Bool
 prop_all_volumes_exact cube =
-    and [volume t ~~= (1/24)*(delta^(3::Int)) | t <- tetrahedra cube]
-    where
-      delta = h cube
+    and [volume t ~~= 1/24 | t <- tetrahedra cube]
 
 -- | All tetrahedron should have their v0 located at the center of the
 --   cube.
index af74566550fca08ab1ff1edcbeee513284272143..5225c745265269e712a934afb7888759e2c20122 100644 (file)
@@ -8,7 +8,6 @@ where
 
 import Cardinal as X
 import Comparisons as X
-import Cube as X hiding (h)
 import Examples as X
 import Face as X hiding (v0,v1,v2,v3)
 import FunctionValues as X
index 66275491fd5c58d64fd0db110c15702211862b1a..26f44251d4a5f08612317788afa223cb723a24e2 100644 (file)
@@ -1,7 +1,6 @@
 {-# LANGUAGE BangPatterns #-}
--- | The Grid module just contains the Grid type and two constructors
---   for it. We hide the main Grid constructor because we don't want
---   to allow instantiation of a grid with h <= 0.
+-- | The Grid module contains the Grid type, its tests, and the 'zoom'
+--   function used to build the interpolation.
 module Grid (
   cube_at,
   grid_tests,
@@ -18,7 +17,6 @@ import Test.Framework.Providers.QuickCheck2 (testProperty)
 import Test.QuickCheck ((==>),
                         Arbitrary(..),
                         Gen,
-                        Positive(..),
                         Property,
                         choose)
 import Assertions (assertAlmostEqual, assertTrue)
@@ -40,19 +38,18 @@ import Values (Values3D, dims, empty3d, zoom_shape)
 
 
 -- | Our problem is defined on a Grid. The grid size is given by the
---   positive number h. The function values are the values of the
---   function at the grid points, which are distance h from one
---   another in each direction (x,y,z).
-data Grid = Grid { h :: Double, -- MUST BE GREATER THAN ZERO!
-                   function_values :: Values3D }
+--   positive number h, which we have defined to always be 1 for
+--   performance reasons (and simplicity). The function values are the
+--   values of the function at the grid points, which are distance h=1
+--   from one another in each direction (x,y,z).
+data Grid = Grid { function_values :: Values3D }
           deriving (Show)
 
 
 instance Arbitrary Grid where
     arbitrary = do
-      (Positive h') <- arbitrary :: Gen (Positive Double)
       fvs <- arbitrary :: Gen Values3D
-      return $ Grid h' fvs
+      return $ Grid fvs
 
 
 
@@ -62,19 +59,18 @@ instance Arbitrary Grid where
 --   does improve performance.
 cube_at :: Grid -> Int -> Int -> Int -> Cube
 cube_at !g !i !j !k =
-   Cube delta i j k fvs' tet_vol
+   Cube i j k fvs' tet_vol
    where
      fvs = function_values g
      fvs' = make_values fvs i j k
-     delta = h g
-     tet_vol = (1/24)*(delta^(3::Int))
+     tet_vol = 1/24
 
 
---   The first cube along any axis covers (-h/2, h/2). The second
---   covers (h/2, 3h/2).  The third, (3h/2, 5h/2), and so on.
+--   The first cube along any axis covers (-1/2, 1/2). The second
+--   covers (1/2, 3/2).  The third, (3/2, 5/2), and so on.
 --
---   We translate the (x,y,z) coordinates forward by 'h/2' so that the
---   first covers (0, h), the second covers (h, 2h), etc. This makes
+--   We translate the (x,y,z) coordinates forward by 1/2 so that the
+--   first covers (0, 1), the second covers (1, 2), etc. This makes
 --   it easy to figure out which cube contains the given point.
 calculate_containing_cube_coordinate :: Grid -> Double -> Int
 calculate_containing_cube_coordinate g coord
@@ -83,11 +79,10 @@ calculate_containing_cube_coordinate g coord
     -- exists.
     | coord < offset = 0
     | coord == offset && (xsize > 1 && ysize > 1 && zsize > 1) = 1
-    | otherwise = (ceiling ( (coord + offset) / cube_width )) - 1
+    | otherwise = (ceiling (coord + offset)) - 1
     where
       (xsize, ysize, zsize) = dims (function_values g)
-      cube_width = (h g)
-      offset = cube_width / 2
+      offset = 1/2
 
 
 -- | Takes a 'Grid', and returns a 'Cube' containing the given 'Point'.
@@ -111,8 +106,8 @@ zoom_result :: Values3D -> ScaleFactor -> R.DIM3 -> Double
 zoom_result v3d (sfx, sfy, sfz) (R.Z R.:. m R.:. n R.:. o) =
   f p
   where
-    g = Grid v3d
-    offset = (h g)/2
+    g = Grid v3d
+    offset = 1/2
     m' = (fromIntegral m) / (fromIntegral sfx) - offset
     n' = (fromIntegral n) / (fromIntegral sfy) - offset
     o' = (fromIntegral o) / (fromIntegral sfz) - offset
@@ -172,7 +167,7 @@ trilinear_c0_t0_tests =
        testCase "v3 is correct" test_trilinear_f0_t0_v3]
     ]
   where
-    g = Grid trilinear
+    g = Grid trilinear
     cube = cube_at g 1 1 1
     t = tetrahedron cube 0
 
@@ -287,7 +282,7 @@ test_trilinear_reproduced =
                       let j' = fromIntegral j,
                       let k' = fromIntegral k]
     where
-      g = Grid trilinear
+      g = Grid trilinear
       cs = [ cube_at g ci cj ck | ci <- [0..2], cj <- [0..2], ck <- [0..2] ]
 
 
@@ -305,7 +300,7 @@ test_zeros_reproduced =
                       t0 <- tetrahedra c0,
                       let p = polynomial t0 ]
     where
-      g = Grid zeros
+      g = Grid zeros
       cs = [ cube_at g ci cj ck | ci <- [0..2], cj <- [0..2], ck <- [0..2] ]
 
 
@@ -323,7 +318,7 @@ test_trilinear9x9x9_reproduced =
               let j' = (fromIntegral j) * 0.5,
               let k' = (fromIntegral k) * 0.5]
     where
-      g = Grid trilinear
+      g = Grid trilinear
       c0 = cube_at g 1 1 1
 
 
@@ -331,13 +326,12 @@ test_trilinear9x9x9_reproduced =
 prop_cube_indices_never_go_out_of_bounds :: Grid -> Gen Bool
 prop_cube_indices_never_go_out_of_bounds g =
   do
-    let delta = Grid.h g
-    let coordmin = negate (delta/2)
+    let coordmin = negate (1/2)
 
     let (xsize, ysize, zsize) = dims $ function_values g
-    let xmax = delta*(fromIntegral xsize) - (delta/2)
-    let ymax = delta*(fromIntegral ysize) - (delta/2)
-    let zmax = delta*(fromIntegral zsize) - (delta/2)
+    let xmax = (fromIntegral xsize) - (1/2)
+    let ymax = (fromIntegral ysize) - (1/2)
+    let zmax = (fromIntegral zsize) - (1/2)
 
     x <- choose (coordmin, xmax)
     y <- choose (coordmin, ymax)