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Oktaederstumpf Tunnel 1
12.03.2021
www.3d-meier.de
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import c4d
import math

# Variablen und Konstanten
Titel = 'Oktaederstumpf Tunnel 1' # Name

NP = 30   # Anzahl Punkte
N3 = 6    # Anzahl Dreiecke
N4 = 9    # Anzahl Vierecke
N6 = 9    # Anzahl Sechsecke

a = 1/math.sqrt(2)    # für Oktaederstumpf
b = 2/math.sqrt(2)    # für Oktaederstumpf
c = 1/math.sqrt(8)    # für Tetraederstumpf
d = 3/math.sqrt(8)    # für Tetraederstumpf


Radius = 1.5 # Radius der Eckpunktkugeln      

Punkte = []
Punkte2 = []
Punkte3 = []


Punkte1 = [( b,  a,  0), 
           ( b, -a,  0),
           (-b,  a,  0),
           (-b, -a,  0),
           ( 0,  b,  a), 
           ( 0,  b, -a), 
           ( 0, -b,  a), 
           ( 0, -b, -a), 
           ( a,  0,  b), 
           ( a,  0, -b), 
           (-a,  0,  b), 
           (-a,  0, -b), 
           ( a,  b,  0), 
           ( a, -b,  0), 
           (-a,  b,  0), 
           (-a, -b,  0), 
           ( 0,  a,  b), 
           ( 0,  a, -b), 
           ( 0, -a,  b), 
           ( 0, -a, -b), 
           ( b,  0,  a),
           ( b,  0, -a),
           (-b,  0,  a),
           (-b,  0, -a)]

Winkel = math.radians(45)
for i in xrange(24):
    Punkte2.append(c4d.Vector(math.cos(Winkel) * Punkte1[i][0] + math.sin(Winkel) * Punkte1[i][2], Punkte1[i][1], -math.sin(Winkel) * Punkte1[i][0] + math.cos(Winkel) * Punkte1[i][2]))   

Winkel = math.acos(-1/3.0)/2.0
for i in xrange(24):
    Punkte.append(c4d.Vector(Punkte2[i][0], math.cos(Winkel) * Punkte2[i][1] + math.sin(Winkel) * Punkte2[i][2] + math.sqrt(6)/2.0, -math.sin(Winkel) * Punkte2[i][1] + math.cos(Winkel) * Punkte2[i][2]))

# Tetraederstumpf
PunkteT = [( d,  c,  c),
           ( c,  d,  c),
           ( c,  c,  d),
           (-c, -c,  d),
           (-c,  d, -c),
           ( d, -c, -c)]

Winkel = math.radians(-45)
for i in xrange(6):
    Punkte3.append(c4d.Vector(math.cos(Winkel) * PunkteT[i][0] + math.sin(Winkel) * PunkteT[i][1], -math.sin(Winkel) * PunkteT[i][0] + math.cos(Winkel) *  PunkteT[i][1],  PunkteT[i][2]))

Winkel = math.pi/2.0 - math.acos(-1/3.0)/2.0
for i in xrange(6):
    Punkte.append(c4d.Vector(Punkte3[i][0], math.cos(Winkel) * Punkte3[i][1] + math.sin(Winkel) * Punkte3[i][2] + math.sqrt(3.0/8.0), -math.sin(Winkel) * Punkte3[i][1] + math.cos(Winkel) * Punkte3[i][2]))


Dreiecke = [(13,  7, 27, 27),    # Tetraederstumpf  
            (19,  9, 28, 28),    # Tetraederstumpf
            (21,  1, 29, 29),    # Tetraederstumpf
            (25, 14,  2,  2),    # Dreieckskuppel
            (26, 22, 10, 10),    # Dreieckskuppel
            (24, 16,  4,  4)]    # Dreieckskuppel

Vierecke = [( 5, 14,  4, 12),    # Oktaederstumpf
            ( 6, 15,  7, 13),    # Oktaederstumpf
            (17,  9, 19, 11),    # Oktaederstumpf
            ( 2, 23,  3, 22),    # Oktaederstumpf
            (16, 10, 18,  8),    # Oktaederstumpf
            ( 0, 20,  1, 21),    # Oktaederstumpf
            (25,  2, 22, 26),    # Dreieckskuppel
            (26, 10, 16, 24),    # Dreieckskuppel
            (24,  4, 14, 25)]    # Dreieckskuppel

Sechsecke = [(12,  4, 16,  8, 20,  0),    # Oktaederstumpf
             (14,  5, 17, 11, 23,  2),    # Oktaederstumpf
             ( 6, 13,  1, 20,  8, 18),    # Oktaederstumpf
             ( 9, 17,  5, 12,  0, 21),    # Oktaederstumpf
             ( 7, 15,  3, 23, 11, 19),    # Oktaederstumpf
             (15,  6, 18, 10, 22,  3),    # Oktaederstumpf
             (25, 26, 27,  7, 19, 28),    # Tetraederstumpf
             (26, 24, 29,  1, 13, 27),    # Tetraederstumpf
             (25, 28,  9, 21, 29, 24)]    # Tetraederstumpf
             

Faktor = 100   # Skalierungsfaktor
k = 1          # 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 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 # Zaehler fuer Polygone zuruecksetzen
    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 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 = CreateSechsecke()
    
    splobj1 = CreateSplineDreiecke()         
    splobj2 = CreateSplineVierecke()     
    splobj3 = 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(splobj3, nullobj3, None, True)
    doc.InsertObject(splobj2, nullobj3, None, True)
    doc.InsertObject(splobj1, nullobj3, 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()