update 0.6.3.4
This commit is contained in:
@@ -15,7 +15,7 @@ namespace XericLibrary.Runtime.MacroLibrary
|
||||
#endif
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public static class MacroCurveMapping
|
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{
|
||||
#region Z 字曲线 (Morton Code)
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||||
#region Z Morton Code
|
||||
|
||||
/// <summary>
|
||||
/// 将 2D 块坐标交织为 1D Z 索引 (Morton Code)
|
||||
@@ -140,7 +140,7 @@ namespace XericLibrary.Runtime.MacroLibrary
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||||
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||||
#endregion
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||||
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#region Hilbert 曲线 (2D)
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||||
#region Hilbert Curve 2D
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||||
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||||
// 2D Hilbert 状态转移表: encodeTable[state][rx*2+ry] = (quadrant << 2) | nextState
|
||||
private static readonly byte[] Hilbert2DEncodeTable = new byte[16]
|
||||
@@ -217,7 +217,7 @@ namespace XericLibrary.Runtime.MacroLibrary
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||||
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||||
#endregion
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||||
#region Hilbert 曲线 (3D)
|
||||
#region Hilbert Curve 3D
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||||
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||||
// 3D Hilbert 编码状态转移表: encode3DTable[state][rx*4+ry*2+rz] = (octant << 3) | nextState
|
||||
// state 索引原始坐标位(rx,ry,rz), 返回:高4位为octant,低3位为nextState
|
||||
@@ -324,5 +324,324 @@ namespace XericLibrary.Runtime.MacroLibrary
|
||||
}
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||||
|
||||
#endregion
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||||
|
||||
#region Peano Curve 2D 3×3
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||||
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||||
// Peano 编码表: encodePeano[state][tx*3+ty] = (digit << 1) | nextState
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||||
// state 0 = 正向扫描, state 1 = 反向扫描
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||||
// 正向: row0 L→R (digits 0,1,2), row1 R→L (digits 3,4,5), row2 L→R (digits 6,7,8)
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||||
// 反向: 整体倒序
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||||
private static readonly byte[] Peano2DEncodeTable = new byte[18]
|
||||
{
|
||||
// state 0 (正向)
|
||||
0x01, 0x02, 0x05, 0x06, 0x09, 0x0A, 0x0D, 0x0E, 0x11,
|
||||
// state 1 (反向)
|
||||
0x0C, 0x0F, 0x10, 0x0B, 0x08, 0x07, 0x04, 0x03, 0x00,
|
||||
};
|
||||
|
||||
// Peano 解码表: decodePeano[state][digit] = (tx << 3) | (ty << 1) | nextState
|
||||
private static readonly byte[] Peano2DDecodeTable = new byte[18]
|
||||
{
|
||||
// state 0
|
||||
0x01, 0x08, 0x11, 0x12, 0x0B, 0x02, 0x05, 0x0C, 0x15,
|
||||
// state 1
|
||||
0x15, 0x0C, 0x05, 0x02, 0x0B, 0x12, 0x11, 0x08, 0x01,
|
||||
};
|
||||
|
||||
/// <summary>
|
||||
/// 将 2D 坐标编码为 Peano 曲线索引
|
||||
/// </summary>
|
||||
/// <param name="x">X 坐标 (非负, 0~3^order-1)</param>
|
||||
/// <param name="y">Y 坐标 (非负, 0~3^order-1)</param>
|
||||
/// <param name="order">曲线阶数 (1~10), 网格大小为 3^order</param>
|
||||
/// <returns>Peano 索引 (9^order)</returns>
|
||||
#if ENABLE_BURST
|
||||
[BurstCompile]
|
||||
#endif
|
||||
public static ulong Peano2DEncode(int x, int y, int order)
|
||||
{
|
||||
ulong index = 0;
|
||||
int state = 0;
|
||||
int divisor = 1;
|
||||
for (int s = 0; s < order; s++)
|
||||
divisor *= 3;
|
||||
|
||||
for (int s = order - 1; s >= 0; s--)
|
||||
{
|
||||
divisor /= 3;
|
||||
int tx = (x / divisor) % 3;
|
||||
int ty = (y / divisor) % 3;
|
||||
int key = state * 9 + tx * 3 + ty;
|
||||
byte entry = Peano2DEncodeTable[key];
|
||||
int digit = entry >> 1;
|
||||
state = entry & 1;
|
||||
index = index * 9 + (uint)digit;
|
||||
}
|
||||
return index;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/// <summary>
|
||||
/// 将 Peano 曲线索引解码为 2D 坐标
|
||||
/// </summary>
|
||||
/// <param name="index">Peano 索引</param>
|
||||
/// <param name="order">曲线阶数</param>
|
||||
/// <param name="x">解码后的 X 坐标</param>
|
||||
/// <param name="y">解码后的 Y 坐标</param>
|
||||
#if ENABLE_BURST
|
||||
[BurstCompile]
|
||||
#endif
|
||||
public static void Peano2DDecode(ulong index, int order, out int x, out int y)
|
||||
{
|
||||
x = 0;
|
||||
y = 0;
|
||||
int state = 0;
|
||||
ulong divisor = 1;
|
||||
for (int s = 0; s < order - 1; s++)
|
||||
divisor *= 9;
|
||||
|
||||
for (int s = 0; s < order; s++)
|
||||
{
|
||||
int digit = (int)((index / divisor) % 9);
|
||||
int key = state * 9 + digit;
|
||||
byte entry = Peano2DDecodeTable[key];
|
||||
int tx = entry >> 3;
|
||||
int ty = (entry >> 1) & 3;
|
||||
state = entry & 1;
|
||||
x = x * 3 + tx;
|
||||
y = y * 3 + ty;
|
||||
divisor /= 9;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
#endregion
|
||||
|
||||
#region Moore 2D Hilbert variant
|
||||
|
||||
// Moore 曲线与 Hilbert 共享状态转移表
|
||||
// 区别在于: Moore 的 top-level 4 个象限首尾相连形成闭环
|
||||
// 每个象限内包含一个 order-1 阶 Hilbert 子曲线
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||||
|
||||
/// <summary>
|
||||
/// 将 2D 坐标编码为 Moore 曲线索引(闭环 Hilbert)
|
||||
/// </summary>
|
||||
/// <param name="x">X 坐标 (非负)</param>
|
||||
/// <param name="y">Y 坐标 (非负)</param>
|
||||
/// <param name="order">曲线阶数 (1~16), 网格大小为 2^order</param>
|
||||
/// <returns>Moore 索引</returns>
|
||||
#if ENABLE_BURST
|
||||
[BurstCompile]
|
||||
#endif
|
||||
public static ulong Moore2DEncode(int x, int y, int order)
|
||||
{
|
||||
// order=1 时与 Hilbert 相同
|
||||
if (order <= 1)
|
||||
return Hilbert2DEncode(x, y, order);
|
||||
|
||||
int half = 1 << (order - 1);
|
||||
int subOrder = order - 1;
|
||||
|
||||
// 确定象限: TL=0, TR=1, BR=2, BL=3
|
||||
// 象限内坐标变换 + 调用 Hilbert 子编码
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||||
switch ((x >= half ? 1 : 0) | ((y >= half ? 1 : 0) << 1))
|
||||
{
|
||||
case 0: // TL - 子曲线入口在下, 出口在右
|
||||
{
|
||||
ulong sub = Hilbert2DEncode(x, half - 1 - y, subOrder);
|
||||
return (0UL << (subOrder * 2)) | sub;
|
||||
}
|
||||
case 1: // TR - 子曲线入口在左, 出口在下
|
||||
{
|
||||
ulong sub = Hilbert2DEncode(y, half - 1 - (x - half), subOrder);
|
||||
return (1UL << (subOrder * 2)) | sub;
|
||||
}
|
||||
case 3: // BR - 子曲线入口在上, 出口在左
|
||||
{
|
||||
ulong sub = Hilbert2DEncode(half - 1 - (x - half), half - 1 - (y - half), subOrder);
|
||||
return (2UL << (subOrder * 2)) | sub;
|
||||
}
|
||||
default: // BL - 子曲线入口在右, 出口在上
|
||||
{
|
||||
ulong sub = Hilbert2DEncode(half - 1 - y, x, subOrder);
|
||||
return (3UL << (subOrder * 2)) | sub;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/// <summary>
|
||||
/// 将 Moore 曲线索引解码为 2D 坐标
|
||||
/// </summary>
|
||||
/// <param name="index">Moore 索引</param>
|
||||
/// <param name="order">曲线阶数</param>
|
||||
/// <param name="x">解码后的 X 坐标</param>
|
||||
/// <param name="y">解码后的 Y 坐标</param>
|
||||
#if ENABLE_BURST
|
||||
[BurstCompile]
|
||||
#endif
|
||||
public static void Moore2DDecode(ulong index, int order, out int x, out int y)
|
||||
{
|
||||
if (order <= 1)
|
||||
{
|
||||
Hilbert2DDecode(index, order, out x, out y);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int subOrder = order - 1;
|
||||
int half = 1 << subOrder;
|
||||
|
||||
// 提取最高 2 bits 确定象限
|
||||
ulong quadrant = index >> (subOrder * 2);
|
||||
ulong subIndex = index & (((1UL << (subOrder * 2)) - 1));
|
||||
|
||||
int sx, sy;
|
||||
switch (quadrant)
|
||||
{
|
||||
case 0: // TL
|
||||
Hilbert2DDecode(subIndex, subOrder, out sx, out sy);
|
||||
x = sx;
|
||||
y = half - 1 - sy;
|
||||
break;
|
||||
case 1: // TR
|
||||
Hilbert2DDecode(subIndex, subOrder, out sx, out sy);
|
||||
x = half + (half - 1 - sy);
|
||||
y = sx;
|
||||
break;
|
||||
case 2: // BR
|
||||
Hilbert2DDecode(subIndex, subOrder, out sx, out sy);
|
||||
x = half + (half - 1 - sx);
|
||||
y = half + (half - 1 - sy);
|
||||
break;
|
||||
default: // BL
|
||||
Hilbert2DDecode(subIndex, subOrder, out sx, out sy);
|
||||
x = sy;
|
||||
y = half + sx;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
#endregion
|
||||
|
||||
#region 方形螺旋曲线 (Square Spiral, 中心向外)
|
||||
|
||||
/// <summary>
|
||||
/// 将 2D 坐标编码为方形螺旋索引(从中心(0,0)开始,向右→上→左→下→右…螺旋向外)
|
||||
/// </summary>
|
||||
/// <param name="x">X 坐标</param>
|
||||
/// <param name="y">Y 坐标</param>
|
||||
/// <returns>螺旋索引 (0-based),中心(0,0)=0</returns>
|
||||
#if ENABLE_BURST
|
||||
[BurstCompile]
|
||||
#endif
|
||||
public static ulong Spiral2DEncode(int x, int y)
|
||||
{
|
||||
// 确定环数 k = max(|x|, |y|)
|
||||
int ax = x < 0 ? -x : x;
|
||||
int ay = y < 0 ? -y : y;
|
||||
int k = ax > ay ? ax : ay;
|
||||
|
||||
if (k == 0)
|
||||
return 0;
|
||||
|
||||
// 环 k 的起始索引 = (2k-1)^2
|
||||
ulong kk = (ulong)k;
|
||||
ulong baseIdx = (2 * kk - 1) * (2 * kk - 1);
|
||||
|
||||
// 环 k 内 4 段: A(右侧↑), B(顶侧←), C(左侧↓), D(底侧→)
|
||||
// A: x == k, y ∈ [-(k-1), k] → pos = y + k - 1 (0 ~ 2k-1)
|
||||
// B: x ∈ [k-1, -k], y == k → pos = 3k - 1 - x (2k ~ 4k-1)
|
||||
// C: x == -k, y ∈ [k-1, -k] → pos = 5k - 1 - y (4k ~ 6k-1)
|
||||
// D: x ∈ [-(k-1), k], y == -k → pos = x + 7k - 1 (6k ~ 8k-1)
|
||||
|
||||
ulong pos;
|
||||
if (x == k && y > -k)
|
||||
{
|
||||
// A: 右侧向上
|
||||
pos = (ulong)(y + k - 1);
|
||||
}
|
||||
else if (y == k)
|
||||
{
|
||||
// B: 顶侧向左
|
||||
pos = (ulong)(3 * k - 1 - x);
|
||||
}
|
||||
else if (x == -k)
|
||||
{
|
||||
// C: 左侧向下
|
||||
pos = (ulong)(5 * k - 1 - y);
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
// D: 底侧向右 (y == -k)
|
||||
pos = (ulong)(x + 7 * k - 1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
return baseIdx + pos;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/// <summary>
|
||||
/// 将方形螺旋索引解码为 2D 坐标
|
||||
/// </summary>
|
||||
/// <param name="index">螺旋索引 (0-based)</param>
|
||||
/// <param name="x">解码后的 X 坐标</param>
|
||||
/// <param name="y">解码后的 Y 坐标</param>
|
||||
#if ENABLE_BURST
|
||||
[BurstCompile]
|
||||
#endif
|
||||
public static void Spiral2DDecode(ulong index, out int x, out int y)
|
||||
{
|
||||
if (index == 0)
|
||||
{
|
||||
x = 0;
|
||||
y = 0;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 计算环数 k = floor((sqrt(index) + 1) / 2)
|
||||
int k = (int)((System.Math.Sqrt((double)index) + 1.0) * 0.5);
|
||||
|
||||
ulong kk = (ulong)k;
|
||||
ulong baseIdx = (2 * kk - 1) * (2 * kk - 1);
|
||||
// 如果 baseIdx > index,说明 k 估大了(浮点误差),减 1
|
||||
if (baseIdx > index)
|
||||
{
|
||||
k--;
|
||||
kk = (ulong)k;
|
||||
baseIdx = (2 * kk - 1) * (2 * kk - 1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
ulong pos = index - baseIdx; // 0 ~ 8k-1
|
||||
int segLen = 2 * k;
|
||||
|
||||
if (pos < (ulong)segLen)
|
||||
{
|
||||
// A: 右侧向上
|
||||
x = k;
|
||||
y = (int)pos - k + 1;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
pos -= (ulong)segLen;
|
||||
|
||||
if (pos < (ulong)segLen)
|
||||
{
|
||||
// B: 顶侧向左
|
||||
x = k - 1 - (int)pos;
|
||||
y = k;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
pos -= (ulong)segLen;
|
||||
|
||||
if (pos < (ulong)segLen)
|
||||
{
|
||||
// C: 左侧向下
|
||||
x = -k;
|
||||
y = k - 1 - (int)pos;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
pos -= (ulong)segLen;
|
||||
|
||||
// D: 底侧向右
|
||||
x = -(k - 1) + (int)pos;
|
||||
y = -k;
|
||||
}
|
||||
|
||||
#endregion
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
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