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Clebsch Surface
25.06.2020
"""

import c4d
import math


# Variablen und Konstanten
dialog_title = 'Clebsch Surface'
a = 1.0
xMin = -a   # Bereich x
xMax =  a   # Bereich x
yMin = -a   # Bereich y
yMax =  a   # Bereich y
zMin = -a   # Bereich z
zMax =  a   # Bereich z

Nx = 200     # Anzahl Punkte x
Ny = 200     # Anzahl Punkte y
Nz = 200     # Anzahl Punkte z


Faktor = 100   # Skalierungsfaktor



def CreatePolygonObject():
  # Polygonobjekt erzeugen
    obj = c4d.BaseObject(c4d.Opolygon)
    obj.ResizeObject((Nx+1)*(Ny+1)*(Nz+1)*8, Nx*Ny*80*8)
    obj.SetName(dialog_title)

  # Variablen
    zz=0   # Zaehler fuer Punkte
    zzz=0  # Zaehler fuer Polygone

  # Segmentbreiten berechnen
    dx=(xMax-xMin)/Nx
    dy=(yMax-yMin)/Ny
    dz=(zMax-zMin)/Nz
  # Halbe Breite W
    dw=0.5*dx



  # Punkte erzeugen
    for i in xrange(0,Nx+1):
        for j in xrange(0,Ny+1):
            for k in xrange(0,Nz+1):

              # Berechnung der Parameter
                x=xMin+i*dx
                y=yMin+j*dy
                z=zMin+k*dz
 
                F1 = 81 * (x**3+y**3+z**3)
                F2 = 189 * (x**2*(y+z)+y**2*(x+z)+z**2*(x+y))
                F3 = 54 * x * y * z
                F4 = 126 * (x*y+x*z+y*z)
                F5 = 9 * (x**2+y**2+z**2)
                F6 = 9 * (x+y+z)
                func = F1 - F2 + F3 + F4 - F5 + F6 + 1 

                if abs(func) < 0.851:                    
                 # Punktanfang (erster Punkt des Wuerfels)
                   pa=zz
                 # Punkte fuer Wuerfel speichern
                   obj.SetPoint(zz, c4d.Vector((x-dw)*Faktor,(z-dw)*Faktor,(y-dw)*Faktor))
                   zz=zz+1
                   obj.SetPoint(zz, c4d.Vector((x+dw)*Faktor,(z-dw)*Faktor,(y-dw)*Faktor))
                   zz=zz+1
                   obj.SetPoint(zz, c4d.Vector((x+dw)*Faktor,(z-dw)*Faktor,(y+dw)*Faktor))
                   zz=zz+1
                   obj.SetPoint(zz, c4d.Vector((x-dw)*Faktor,(z-dw)*Faktor,(y+dw)*Faktor))
                   zz=zz+1
                   obj.SetPoint(zz, c4d.Vector((x-dw)*Faktor,(z+dw)*Faktor,(y-dw)*Faktor))
                   zz=zz+1
                   obj.SetPoint(zz, c4d.Vector((x+dw)*Faktor,(z+dw)*Faktor,(y-dw)*Faktor))
                   zz=zz+1
                   obj.SetPoint(zz, c4d.Vector((x+dw)*Faktor,(z+dw)*Faktor,(y+dw)*Faktor))
                   zz=zz+1
                   obj.SetPoint(zz, c4d.Vector((x-dw)*Faktor,(z+dw)*Faktor,(y+dw)*Faktor))
                   zz=zz+1
                 # Polygone des Wuerfels setzen
                   obj.SetPolygon(zzz, c4d.CPolygon(pa,pa+1,pa+2,pa+3))
                   zzz=zzz+1
                   obj.SetPolygon(zzz, c4d.CPolygon(pa+4,pa+5,pa+6,pa+7))
                   zzz=zzz+1
                   obj.SetPolygon(zzz, c4d.CPolygon(pa,pa+1,pa+5,pa+4))
                   zzz=zzz+1
                   obj.SetPolygon(zzz, c4d.CPolygon(pa+1,pa+2,pa+6,pa+5))
                   zzz=zzz+1
                   obj.SetPolygon(zzz, c4d.CPolygon(pa+2,pa+3,pa+7,pa+6))
                   zzz=zzz+1
                   obj.SetPolygon(zzz, c4d.CPolygon(pa+3,pa,pa+4,pa+7))
                   zzz=zzz+1

    obj.Message(c4d.MSG_UPDATE)
    return obj

def main():
    plyobj = CreatePolygonObject()
    doc.InsertObject(plyobj, None, None, True)
    c4d.EventAdd()

if __name__=='__main__':
    main()