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Johnson Körperr J92
22.02.2021
www.3d-meier.de
"""

import c4d
import math

# Variablen und Konstanten
Titel = 'Johnson Körper J92' # Name

NP = 18   # Anzahl Punkte
N3 = 13   # Anzahl Dreiecke
N4 = 3    # Anzahl Vierecke
N5 = 3    # Anzahl Fuenfecke
N6 = 1    # Anzahl Sechsecke

Radius = 2 # Radius der Eckpunktkugeln

phi = (1 + math.sqrt(5))/2.0
a = 2.0/math.sqrt(3)
b = (2*phi**2)/math.sqrt(3)
c = 1.0/math.sqrt(3)
d = (phi**3)/math.sqrt(3)
e = 2.0*phi/math.sqrt(3)
f = phi**2
g = 1.0/(phi*math.sqrt(3))
h = phi
i = (phi+2)/math.sqrt(3)
j = (phi**2)/math.sqrt(3)
k = math.sqrt(3)

Punkte = [( 0,  a, b),
          ( 1, -c, b),
          (-1, -c, b),
          ( 1,  d, e),
          (-1,  d, e),
          ( f, -g, e),
          (-f, -g, e),
          ( h, -i, e),
          (-h, -i, e),
          ( f,  j, a),
          (-f,  j, a),
          ( 0, -b, a),
          ( 1,  k, 0),
          ( 1, -k, 0),
          (-1,  k, 0),
          (-1, -k, 0),
          ( 2,  0, 0),
          (-2,  0, 0)]


Dreiecke = [( 2,  1,  0,  0),
            ( 2,  6,  8,  8),
            ( 1,  7,  5,  5),
            ( 0,  3,  4,  4),
            (15, 13, 11, 11),
            (14, 17, 10, 10),
            ( 4, 14, 10, 10),
            (10, 17,  6,  6),
            (11,  8, 15, 15),
            ( 7, 11, 13, 13),
            ( 5, 16,  9,  9),
            (12,  3,  9,  9),
            (16, 12,  9,  9)] 

Vierecke = [( 3, 12, 14,  4),
            (15,  8,  6, 17),
            ( 7, 13, 16,  5)] 

Fuenfecke = [( 1, 5, 9, 3,  0),
             ( 6, 2, 0, 4, 10),
             (11, 7, 1, 2,  8)]

Sechsecke = [(13, 15, 17, 14, 12, 16)] 

Faktor = 100      # Skalierungsfaktor
k = 0.5           # Korrekturfaktor fuer Kantenlaenge 1


#************************************************************************
def CreateNullobjekt1():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Onull)
    obj.SetName(Titel)
    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

#************************************************************************
def CreateNullobjekt2():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Onull)
    obj.SetName('Ecken')
    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

#************************************************************************
def CreateNullobjekt3():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Onull)
    obj.SetName('Kanten')
    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

#************************************************************************
def CreateNullobjekt4():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Onull)
    obj.SetName('Polygone')
    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

#************************************************************************
def CreateDreiecke():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Opolygon)
    obj.ResizeObject(NP,N3)
    obj.SetName('Dreiecke')
  # Punkte uebergeben
    for i in xrange(NP):
        obj.SetPoint(i, c4d.Vector(Punkte[i][0]*Faktor*k, Punkte[i][1]*Faktor*k, Punkte[i][2]*Faktor*k))
  # Dreiecke setzen
    for i in xrange(N3):
        obj.SetPolygon( i, c4d.CPolygon(Dreiecke[i][0], Dreiecke[i][1], Dreiecke[i][2], Dreiecke[i][3]))

    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

#************************************************************************
def CreateVierecke():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Opolygon)
    obj.ResizeObject(NP, N4)
    obj.SetName('Vierecke')
  # Punkte uebergeben
    for i in xrange(NP):
        obj.SetPoint(i, c4d.Vector(Punkte[i][0]*Faktor*k, Punkte[i][1]*Faktor*k, Punkte[i][2]*Faktor*k))
  # Vierecke setzen
    for i in xrange(N4):
        obj.SetPolygon(i, c4d.CPolygon(Vierecke[i][0], Vierecke[i][1], Vierecke[i][2], Vierecke[i][3]))

    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

#************************************************************************
def CreateFuenfecke():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Opolygon)
    obj.ResizeObject(NP, N5*2)
    obj.SetName('Fünfecke')
  # Punkte uebergeben
    for i in xrange(NP):
        obj.SetPoint(i, c4d.Vector(Punkte[i][0]*Faktor*k, Punkte[i][1]*Faktor*k, Punkte[i][2]*Faktor*k))
    zz = 0 # Zaehler fuer Polygone zuruecksetzen
    for i in xrange(N5):
        obj.SetPolygon(zz, c4d.CPolygon(Fuenfecke[i][0], Fuenfecke[i][1], Fuenfecke[i][2], Fuenfecke[i][4]))
        zz = zz + 1
        obj.SetPolygon(zz, c4d.CPolygon(Fuenfecke[i][2], Fuenfecke[i][3], Fuenfecke[i][4], Fuenfecke[i][4]))
        zz = zz + 1

    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

#************************************************************************
def CreateSechsecke():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Opolygon)
    obj.ResizeObject(NP, N6*2)
    obj.SetName('Sechsecke')
  # Punkte uebergeben
    for i in xrange(NP):
        obj.SetPoint(i, c4d.Vector(Punkte[i][0]*Faktor*k, Punkte[i][1]*Faktor*k, Punkte[i][2]*Faktor*k))
  # Vierecke setzen
    zz = 0 # Zähler für Polygone zurücksetzen
    for i in xrange(N6):
        obj.SetPolygon(zz, c4d.CPolygon(Sechsecke[i][0], Sechsecke[i][1], Sechsecke[i][2], Sechsecke[i][5]))
        zz = zz + 1
        obj.SetPolygon(zz, c4d.CPolygon(Sechsecke[i][2], Sechsecke[i][3], Sechsecke[i][4], Sechsecke[i][5]))
        zz = zz + 1

    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

#************************************************************************
def CreateSplineDreiecke():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Ospline)
    obj.SetName("Spline-Dreiecke")
    obj.ResizeObject(N3*3)
    zz = 0
    for i in xrange(N3):
        for j in xrange(3):
            x = Punkte[Dreiecke[i][j]][0]
            y = Punkte[Dreiecke[i][j]][1]
            z = Punkte[Dreiecke[i][j]][2]
            obj.SetPoint(zz, c4d.Vector(x*Faktor*k, y*Faktor*k, z*Faktor*k))
            zz = zz + 1
  # Segmente erzeugen
    obj.MakeVariableTag(c4d.Tsegment, N3)
    for i in range(0, N3):
        obj.SetSegment(i, 3, True)
  # Spline schliessen
    obj[c4d.SPLINEOBJECT_CLOSED] = True#

    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

#************************************************************************
def CreateSplineVierecke():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Ospline)
    obj.SetName("Spline-Vierecke")
    obj.ResizeObject(N4*4)
    zz = 0
    for i in xrange(N4):
        for j in xrange(4):
            x = Punkte[Vierecke[i][j]][0]
            y = Punkte[Vierecke[i][j]][1]
            z = Punkte[Vierecke[i][j]][2]
            obj.SetPoint(zz, c4d.Vector(x*Faktor*k, y*Faktor*k, z*Faktor*k))
            zz = zz + 1
  # Segmente erzeugen
    obj.MakeVariableTag(c4d.Tsegment, N4)
    for i in range(0, N4):
        obj.SetSegment(i, 4, True)
  # Spline schliessen
    obj[c4d.SPLINEOBJECT_CLOSED] = True

    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

#************************************************************************
def CreateSplineFuenfecke():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Ospline)
    obj.SetName("Spline-Fünfecke")
    obj.ResizeObject(N5*5)
    zz = 0
    for i in xrange(N5):
        for j in xrange(5):
            x = Punkte[Fuenfecke[i][j]][0]
            y = Punkte[Fuenfecke[i][j]][1]
            z = Punkte[Fuenfecke[i][j]][2]
            obj.SetPoint(zz, c4d.Vector(x*Faktor*k, y*Faktor*k, z*Faktor*k))
            zz = zz + 1
  # Segmente erzeugen
    obj.MakeVariableTag(c4d.Tsegment, N5)
    for i in range(0, N5):
        obj.SetSegment(i, 5, True)
  # Spline schliessen
    obj[c4d.SPLINEOBJECT_CLOSED] = True

    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

#************************************************************************
def CreateSplineSechsecke():
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Ospline)
    obj.SetName("Spline-Sechsecke")
    obj.ResizeObject(N6*6)
    zz = 0
    for i in xrange(N6):
        for j in xrange(6):
            x = Punkte[Sechsecke[i][j]][0]
            y = Punkte[Sechsecke[i][j]][1]
            z = Punkte[Sechsecke[i][j]][2]
            obj.SetPoint(zz, c4d.Vector(x*Faktor*k, y*Faktor*k, z*Faktor*k))
            zz = zz + 1
  # Segmente erzeugen
    obj.MakeVariableTag(c4d.Tsegment, N6)
    for i in range(0, N6):
        obj.SetSegment(i, 6, True)
  # Spline schliessen
    obj[c4d.SPLINEOBJECT_CLOSED] = True

    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

#************************************************************************
def main():
    nullobj1 = CreateNullobjekt1()
    nullobj2 = CreateNullobjekt2()   # Ecken
    nullobj3 = CreateNullobjekt3()   # Kanten
    nullobj4 = CreateNullobjekt4()   # Polygone

    plyobj1 = CreateDreiecke()
    plyobj2 = CreateVierecke()
    plyobj3 = CreateFuenfecke()
    plyobj4 = CreateSechsecke()    

    splobj1 = CreateSplineDreiecke()
    splobj2 = CreateSplineVierecke()
    splobj3 = CreateSplineFuenfecke()
    splobj4 = CreateSplineSechsecke()    
    
    doc.InsertObject(nullobj1, None, None, True)
    doc.InsertObject(nullobj4, nullobj1, None, True)
    doc.InsertObject(nullobj3, nullobj1, None, True)
    doc.InsertObject(nullobj2, nullobj1, None, True)

    doc.InsertObject(splobj4, nullobj3, None, True)
    doc.InsertObject(splobj3, nullobj3, None, True)
    doc.InsertObject(splobj2, nullobj3, None, True)
    doc.InsertObject(splobj1, nullobj3, None, True)
 
    doc.InsertObject(plyobj4, nullobj4, None, True) 
    doc.InsertObject(plyobj3, nullobj4, None, True)
    doc.InsertObject(plyobj2, nullobj4, None, True)
    doc.InsertObject(plyobj1, nullobj4, None, True)

  # Kugeln auf Eckpunkte setzen
    for i in range(0, NP):
        obj = c4d.BaseObject(c4d.Osphere)
        obj[c4d.PRIM_SPHERE_RAD] = Radius
        obj.SetName(str(i))
        x = Punkte[i][0]
        y = Punkte[i][1]
        z = Punkte[i][2]
        obj.SetAbsPos(c4d.Vector(x*Faktor*k, y*Faktor*k, z*Faktor*k))
        doc.InsertObject(obj, nullobj2, None, True)

    c4d.EventAdd()


if __name__=='__main__':
    main()