samples/mfc/occtdemo/Interpol/Interpol_Presentation.cpp

   1 // Interpol_Presentation.cpp: implementation of the Interpol_Presentation class.
   2 //
   3 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
   4
   5 #include "stdafx.h"
   6 #include "Interpol_Presentation.h"
   7
   8 #include <gp_Pnt.hxx>
   9 #include <TColgp_HArray1OfPnt.hxx>
  10 #include <Precision.hxx>
  11 #include <GeomAPI_Interpolate.hxx>
  12 #include <Geom_BSplineCurve.hxx>
  13 #include <gp_Vec.hxx>
  14 #include <TColStd_HArray1OfBoolean.hxx>
  15 #include <TColgp_Array1OfVec.hxx>
  16 #include <TColStd_Array1OfInteger.hxx>
  17 #include <TColStd_Array1OfReal.hxx>
  18 #include <GeomLProp_CLProps.hxx>
  19 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
  20
  21 #include <V3d_Coordinate.hxx>
  22
  23 #ifdef WNT
  24  #define EOL "\r\n"
  25 #else
  26  #define EOL "\n"
  27 #endif
  28
  29 // Initialization of global variable with an instance of this class
  30 OCCDemo_Presentation* OCCDemo_Presentation::Current = new Interpol_Presentation;
  31
  32 // Initialization of array of samples
  33 const Interpol_Presentation::PSampleFuncType Interpol_Presentation::SampleFuncs[] =
  34 {
  35   &Interpol_Presentation::sample1,
  36   &Interpol_Presentation::sample2,
  37   &Interpol_Presentation::sample3,
  38 };
  39
  40 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  41 // Construction/Destruction
  42 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  43
  44 Interpol_Presentation::Interpol_Presentation()
  45 {
  46   myIndex = 0;
  47   myNbSamples = sizeof(SampleFuncs)/sizeof(PSampleFuncType);
  48   setName ("Interpolation of a set of points to form a curve");
  49 }
  50
  51 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  52 // Sample execution
  53 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  54
  55 void Interpol_Presentation::DoSample()
  56 {
  57   setResultTitle("Interpolation");
  58   getAISContext()->EraseAll();
  59
  60   if (myIndex >=0 && myIndex < myNbSamples)
  61     (this->*SampleFuncs[myIndex])();
  62 }
  63
  64
  65 //================================================================
  66 // Function : calculateNewTangent
  67 // Purpose  : finds a tangent at the given point on the given curve,
  68 //  rotate it by <angle> in the plane of the tangent and normal to
  69 //  the curve in this point.
  70 // Output   : vectors theTan, theNewTan.
  71 // Returns  : false if failed, true if ok.
  72 //================================================================
  73 static Standard_Boolean calculateNewTangent(const Handle(Geom_BSplineCurve)& anInterpolationCurve,
  74                                             gp_Pnt aPointOnCurve, gp_Vec& theTan, gp_Vec& theNewTan,
  75                                             Standard_Real angle)
  76 {
  77   GeomLProp_CLProps aLProps (anInterpolationCurve, 2, Precision::Confusion());
  78   GeomAPI_ProjectPointOnCurve aProjector(aPointOnCurve, anInterpolationCurve);
  79   aLProps.SetParameter (aProjector.LowerDistanceParameter());
  80   gp_Dir aTangent, aNormal;
  81   // the tangent and must be defined to compute the normal
  82   if (aLProps.IsTangentDefined())
  83   {
  84     aLProps.Tangent (aTangent);
  85     Standard_Real aCurvature = aLProps.Curvature();
  86     // the curvature must be non-null and finite to compute the normal
  87     if (aCurvature > Precision::Confusion() && !Precision::IsInfinite(aCurvature))
  88       aLProps.Normal (aNormal);
  89     else return Standard_False;
  90   }
  91   else return Standard_False;
  92
  93   gp_Dir aPlaneNormal(aTangent.XYZ() ^ aNormal.XYZ());
  94   gp_Ax1 anAx(aPointOnCurve, aPlaneNormal);
  95   theTan = aTangent;
  96   theNewTan = theTan.Rotated(anAx, angle);
  97
  98   return Standard_True;
  99 }
 100
 101
 102 //================================================================
 103 // Function : interpolate
 104 // Purpose  : builds interpolation curve using given Pnts
 105 //================================================================
 106 void Interpol_Presentation::interpolate (Standard_Real aCoords[][3],
 107                                          Standard_Integer nPnts,
 108                                          TCollection_AsciiString& theText,
 109                                          const TColStd_Array1OfInteger& indexes,
 110                                          const TColStd_Array1OfReal& angles)
 111 {
 112   theText += EOL
 113     "  Standard_Integer nPnts = sizeof(aCoords)/(sizeof(Standard_Real)*3);" EOL
 114     "  Handle(TColgp_HArray1OfPnt) aPnts = new TColgp_HArray1OfPnt(1, nPnts);" EOL
 115     "  for (Standard_Integer i=0; i < nPnts; i++)" EOL
 116     "  {" EOL
 117     "    gp_Pnt aPnt(aCoords[i][0]*75-400, aCoords[i][1]*75-400, aCoords[i][2]*75-400);" EOL
 118     "    aPnts->SetValue(i+1, aPnt);" EOL
 119     "    drawPoint(aPnt);" EOL
 120     "    if (WaitForInput(250)) return;" EOL
 121     "  }" EOL EOL
 122
 123     "  //=====================================" EOL
 124     "  // Creating a non periodic interpolation curve without constraints " EOL
 125     "  // (type of resulting curve is BSpline)" EOL
 126     "  Standard_Boolean isPeriodic = Standard_False;" EOL
 127     "  GeomAPI_Interpolate aNoPeriodInterpolate(aPnts, isPeriodic, Precision::Confusion());" EOL
 128     "  aNoPeriodInterpolate.Perform();" EOL
 129     "  // check results" EOL
 130     "  if (!aNoPeriodInterpolate.IsDone()) return;" EOL
 131     "  Handle(Geom_BSplineCurve) anInterpolationCurve = aNoPeriodInterpolate.Curve();" EOL EOL
 132
 133     "  //===================================" EOL
 134     "  // Creating a constrained interpolation curve" EOL
 135     "  TColgp_Array1OfVec aConstraints(1, nPnts);" EOL
 136     "  Handle(TColStd_HArray1OfBoolean) aFlags = new TColStd_HArray1OfBoolean(1, nPnts);" EOL
 137     "  Handle(TColStd_HArray1OfBoolean) aCopyFlags = new TColStd_HArray1OfBoolean(1, nPnts);" EOL
 138     "  Standard_Boolean toScale = Standard_False;" EOL EOL
 139
 140     "  // some code initializing arrays aConstraints and aCopyFlags" EOL
 141     "  aCopyFlags->Init(Standard_False);" EOL
 142     "  aCopyFlags->SetValue(1, Standard_True);" EOL
 143     "  aConstraints(1) = aTanVec;" EOL
 144     "  // ..." EOL
 145     "  //" EOL EOL
 146
 147     "  // Loading constraints and perform" EOL
 148     "  aFlags->ChangeArray1() = aCopyFlags->Array1();" EOL
 149     "  aNoPeriodInterpolate.Load(aConstraints, aFlags, toScale);" EOL
 150     "  aNoPeriodInterpolate.Perform();" EOL
 151     "  // check results" EOL
 152     "  if (!aNoPeriodInterpolate.IsDone()) return;" EOL
 153     "  anInterpolationCurve = aNoPeriodInterpolate.Curve();" EOL EOL
 154
 155     "  //==================================================" EOL
 156     "  // Creating a periodic interpolation curve" EOL
 157     "  isPeriodic = Standard_True;" EOL
 158     "  GeomAPI_Interpolate aPeriodInterpolate(aPnts, isPeriodic, Precision::Confusion());" EOL
 159     "  // Loading constraints and perform" EOL
 160     "  aFlags->ChangeArray1() = aCopyFlags->Array1();" EOL
 161     "  aPeriodInterpolate.Load(aConstraints, aFlags, toScale);" EOL
 162     "  aPeriodInterpolate.Perform();" EOL
 163     "  // check results" EOL
 164     "  if (!aPeriodInterpolate.IsDone()) return;" EOL
 165     "  anInterpolationCurve = aPeriodInterpolate.Curve();" EOL;
 166
 167   setResultText(theText.ToCString());
 168
 169   Handle(TColgp_HArray1OfPnt) aPnts = new TColgp_HArray1OfPnt(1, nPnts);
 170   for (Standard_Integer i=0; i < nPnts; i++)
 171   {
 172     gp_Pnt aPnt(aCoords[i][0]*75-400, aCoords[i][1]*75-400, aCoords[i][2]*75-400);
 173     aPnts->SetValue(i+1, aPnt);
 174     drawPoint(aPnt);
 175     if (WaitForInput(250)) return;
 176   }
 177
 178   //=====================================
 179   // Creating a non periodic interpolation curve without constraints
 180   // (type of resulting curve is BSpline)
 181   Standard_Boolean isPeriodic = Standard_False;
 182   GeomAPI_Interpolate aNoPeriodInterpolate(aPnts, isPeriodic, Precision::Confusion());
 183   aNoPeriodInterpolate.Perform();
 184   // check results
 185   if (!aNoPeriodInterpolate.IsDone()) return;
 186   Handle(Geom_BSplineCurve) anInterpolationCurve = aNoPeriodInterpolate.Curve();
 187
 188   Handle(AIS_InteractiveObject) aShowCurve = drawCurve(anInterpolationCurve);
 189   if (WAIT_A_SECOND) return;
 190
 191   //===================================
 192   // Creating several constrained interpolation curves
 193   TColgp_Array1OfVec aConstraints(1, nPnts);
 194   Handle(TColStd_HArray1OfBoolean) aFlags = new TColStd_HArray1OfBoolean(1, nPnts);
 195   Handle(TColStd_HArray1OfBoolean) aCopyFlags = new TColStd_HArray1OfBoolean(1, nPnts);
 196   Standard_Boolean toScale = Standard_False;
 197   Standard_Real scaleVec = 1;
 198   aCopyFlags->Init(Standard_False);
 199
 200   Handle(AIS_InteractiveObject) aShowTan;
 201   for (i = indexes.Lower(); i <= indexes.Upper(); i++)
 202   {
 203     gp_Pnt aPoint = aPnts->Value(indexes(i));
 204     Standard_Real anAngle = angles(i);
 205
 206     gp_Vec aTan, aNewTan;
 207     if (!calculateNewTangent(anInterpolationCurve, aPoint, aTan, aNewTan, anAngle))
 208       return;
 209
 210     if (!aShowTan.IsNull()) getAISContext()->Erase(aShowTan);
 211     aShowTan = drawVector(aPoint, aTan.Scaled(300));
 212     if (WAIT_A_LITTLE) return;
 213
 214     aCopyFlags->SetValue(indexes(i), Standard_True);
 215     aConstraints(indexes(i)) = aNewTan * scaleVec;
 216
 217     aFlags->ChangeArray1() = aCopyFlags->Array1();
 218     aNoPeriodInterpolate.Load(aConstraints, aFlags, toScale);
 219     aNoPeriodInterpolate.Perform();
 220
 221     if (!aNoPeriodInterpolate.IsDone()) return;
 222
 223     // replacing the curve with a new one, so calculation of the next tagent
 224     // on the next point from indexes will be done using the new curve
 225     anInterpolationCurve = aNoPeriodInterpolate.Curve();
 226
 227     // display a new curve and new vector
 228     getAISContext()->Erase(aShowTan);
 229     getAISContext()->Erase(aShowCurve);
 230     aShowCurve = drawCurve(anInterpolationCurve);
 231     aShowTan = drawVector(aPoint, aNewTan.Scaled(300));
 232
 233     if (WAIT_A_SECOND) return;
 234   }
 235
 236   //==================================================
 237   // Creating a periodic interpolation curve
 238   isPeriodic = Standard_True;
 239   GeomAPI_Interpolate aPeriodInterpolate(aPnts, isPeriodic, Precision::Confusion());
 240
 241   aFlags->ChangeArray1() = aCopyFlags->Array1();
 242   aPeriodInterpolate.Load(aConstraints, aFlags, toScale);
 243   aPeriodInterpolate.Perform();
 244
 245   // the interpolation can not be computed
 246   if (!aPeriodInterpolate.IsDone()) return;
 247
 248   anInterpolationCurve = aPeriodInterpolate.Curve();
 249
 250   getAISContext()->Erase(aShowTan);
 251   getAISContext()->Erase(aShowCurve);
 252   drawCurve(anInterpolationCurve);
 253 }
 254
 255 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 256 // Sample functions
 257 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 258 //================================================================
 259 // Function : Interpol_Presentation::sample1
 260 // Purpose  :
 261 //================================================================
 262 void Interpol_Presentation::sample1()
 263 {
 264   ResetView();
 265   SetViewCenter(-43,-333);
 266   SetViewScale(1.4210);
 267
 268   TCollection_AsciiString aText(
 269     "  // initializing array of points to interpolate" EOL
 270     "  Standard_Real aCoords[][3] = {{0,0,0},{3,5,0},{4,7,0},{10,10,0}};" EOL
 271   );
 272
 273   // initializing array of interpolation curve Pnts
 274   Standard_Real aCoords[][3] = {{0,0,0},{3,5,0},{4,7,0},{10,10,0}};
 275
 276   // initializing array of indexes of points where the constraints will be applied
 277   TColStd_Array1OfInteger indexes(1,2);
 278   indexes(1) = 1;
 279   indexes(2) = 2;
 280
 281   // initializing array of angles of tagent rotation in the points
 282   // with indexes from the array defined above.
 283   TColStd_Array1OfReal aAngles(1,2);
 284   aAngles(1) = PI/2;
 285   aAngles(2) = -PI/4;
 286
 287   interpolate(aCoords, sizeof(aCoords)/(sizeof(Standard_Real)*3),
 288     aText, indexes, aAngles);
 289 }
 290
 291
 292 //================================================================
 293 // Function : Interpol_Presentation::sample2
 294 // Purpose  :
 295 //================================================================
 296 void Interpol_Presentation::sample2()
 297 {
 298   ResetView();
 299   SetViewCenter(-148.74,-603.06);
 300   SetViewScale(1.09);
 301
 302   TCollection_AsciiString aText(
 303     "  // initializing array of points to interpolate" EOL
 304     "  Standard_Real aCoords[][3] = {{0,-1,0},{1,1,0},{4,5,0},{9,0,0},{13,3,0},{16,-5,0}};" EOL
 305   );
 306
 307   // initializing array of interpolation curve Pnts
 308   Standard_Real aCoords[][3] = {{0,-1,0},{1,1,0},{4,5,0},{9,0,0},{13,3,0},{16,-5,0}};
 309
 310   // initializing array of indexes of points where the constraints will be applied
 311   TColStd_Array1OfInteger indexes(1,3);
 312   indexes(1) = 1;
 313   indexes(2) = 2;
 314   indexes(3) = 6;
 315
 316   // initializing array of angles of tagent rotation in the points
 317   // with indexes from the array defined above.
 318   TColStd_Array1OfReal aAngles(1,3);
 319   aAngles(1) = -PI/4;
 320   aAngles(2) = -PI/3;
 321   aAngles(3) = +PI/3;
 322
 323   interpolate(aCoords, sizeof(aCoords)/(sizeof(Standard_Real)*3),
 324     aText, indexes, aAngles);
 325 }
 326
 327
 328 //================================================================
 329 // Function : Interpol_Presentation::sample3
 330 // Purpose  :
 331 //================================================================
 332 void Interpol_Presentation::sample3()
 333 {
 334   ResetView();
 335   SetViewCenter(374.27539,185.40618);
 336   SetViewScale(0.87185);
 337
 338
 339         TCollection_AsciiString aText(
 340     "  // initializing array of points to interpolate" EOL
 341     "  Standard_Real aCoords[][3] = {{10,0,11},{13,15,10},{7,13,12},{10,0,5}};" EOL
 342   );
 343
 344   // initializing array of interpolation curve Pnts
 345   Standard_Real aCoords[][3] = {{10,0,11},{13,15,10},{7,13,12},{5,5,9}};
 346   TColStd_Array1OfInteger indexes(1,2);
 347   indexes(1) = 2; indexes(2) = 4;
 348   TColStd_Array1OfReal aAngles(1,2);
 349   aAngles(1) = PI/4; aAngles(2) = -PI/3;
 350
 351   interpolate(aCoords, sizeof(aCoords)/(sizeof(Standard_Real)*3),
 352     aText, indexes, aAngles);
 353 }