helix-calculator.ts•2.07 kB
/**
* 螺旋座標計算ライブラリ
* 螺旋構造の座標計算に特化した純粋関数
*/
import { Position } from '../block-optimizer';
/**
* 螺旋座標を計算（連続性重視）
* @param start 螺旋の開始座標
* @param height 螺旋の高さ
* @param radius 螺旋の半径
* @param turns 螺旋の回転数
* @param axis 螺旋の軸方向
* @returns 螺旋を構成する座標配列
*/
export function calculateHelixPositions(
start: Position,
height: number,
radius: number,
turns: number,
axis: 'x' | 'y' | 'z' = 'y'
): Position[] {
const positionSet = new Set<string>();
const positions: Position[] = [];
// 螺旋の弧長を基準にした密度計算
const circumference = 2 * Math.PI * radius;
const totalArcLength = circumference * turns;
const helixLength = Math.sqrt(totalArcLength * totalArcLength + height * height);
const steps = Math.max(height * 2, Math.round(helixLength)); // 連続性を保つ密度
for (let i = 0; i <= steps; i++) {
const progress = i / steps;
const angle = (turns * 2 * Math.PI) * progress;
const dx = Math.cos(angle) * radius;
const dz = Math.sin(angle) * radius;
let pos: Position;
if (axis === 'y') {
const y = start.y + (height * progress);
pos = {
x: Math.round(start.x + dx),
y: Math.round(y),
z: Math.round(start.z + dz)
};
} else if (axis === 'x') {
const x = start.x + (height * progress);
pos = {
x: Math.round(x),
y: Math.round(start.y + dx),
z: Math.round(start.z + dz)
};
} else { // axis === 'z'
const z = start.z + (height * progress);
pos = {
x: Math.round(start.x + dx),
y: Math.round(start.y + dz),
z: Math.round(z)
};
}
// 重複座標を除去（但し連続性は保持）
const posKey = `${pos.x},${pos.y},${pos.z}`;
if (!positionSet.has(posKey)) {
positionSet.add(posKey);
positions.push(pos);
}
}
return positions;
}