samples/mfc/occtdemo/Simplify/Simplify_Presentation.cpp

   1 // Simplify_Presentation.cpp: implementation of the Simplify_Presentation class.
   2 // Simplify shape -> create a new shape based on triangulation of a given shape
   3 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
   4
   5 #include "stdafx.h"
   6 #include "Simplify_Presentation.h"
   7
   8 #include <GeomPlate_Surface.hxx>
   9 #include <GeomPlate_MakeApprox.hxx>
  10 #include <GeomPlate_PointConstraint.hxx>
  11 #include <GeomPlate_BuildPlateSurface.hxx>
  12 #include <Precision.hxx>
  13 #include <TopoDS.hxx>
  14 #include <TopoDS_Face.hxx>
  15 #include <TopoDS_Compound.hxx>
  16 #include <ShapeAnalysis_FreeBounds.hxx>
  17 #include <BRep_Builder.hxx>
  18 #include <BRepTools.hxx>
  19 #include <BRep_Tool.hxx>
  20 #include <BRepMesh.hxx>
  21 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  22 #include <TopLoc_Location.hxx>
  23 #include <TColgp_SequenceOfPnt.hxx>
  24 #include <Poly_Triangulation.hxx>
  25 #include <TColgp_Array1OfPnt.hxx>
  26 #include <TopoDS_Wire.hxx>
  27 #include <TopTools_IndexedMapOfShape.hxx>
  28 #include <TopExp.hxx>
  29 #include <TopLoc_Location.hxx>
  30 #include <ShapeFix_Shape.hxx>
  31
  32
  33 #ifdef WNT
  34  #define EOL "\r\n"
  35 #else
  36  #define EOL "\n"
  37 #endif
  38
  39
  40 // Initialization of global variable with an instance of this class
  41 OCCDemo_Presentation* OCCDemo_Presentation::Current = new Simplify_Presentation;
  42
  43
  44 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  45 // Construction/Destruction
  46 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  47
  48 Simplify_Presentation::Simplify_Presentation()
  49 {
  50   setName ("Simplify shape");
  51 }
  52
  53 //=========================================================================================
  54 // Sample execution
  55 //=========================================================================================
  56
  57 void Simplify_Presentation::DoSample()
  58 {
  59   getAISContext()->EraseAll();
  60   sample("shell1.brep");
  61 }
  62
  63
  64 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  65 // Sample functions
  66 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  67 //================================================================
  68 // Function : Simplify_Presentation::simplify
  69 // Purpose  :
  70 //================================================================
  71 void Simplify_Presentation::simplify(const TopoDS_Shape& aShape)
  72 {
  73   setResultTitle("Simplify Face");
  74   setResultText(
  75     "  TopoDS_Shape aShape;" EOL
  76     "" EOL
  77     "  // initialize aShape" EOL
  78     "  //aShape = ..." EOL
  79     "" EOL
  80     "  // define parameter triangulation" EOL
  81     "  Standard_Real aDeflection = 0.1;" EOL
  82     "  " EOL
  83     "  // removes all the triangulations of the faces ," EOL
  84     "  //and all the polygons on the triangulations of the edges" EOL
  85     "  BRepTools::Clean(aShape);" EOL
  86     "  // adds a triangulation of the shape aShape with the deflection aDeflection" EOL
  87     "  BRepMesh::Mesh(aShape,aDeflection);" EOL
  88     "" EOL
  89     "  Standard_Integer aIndex = 1, nbNodes = 0;" EOL
  90     "  " EOL
  91     "  // define two sequence of points" EOL
  92     "  TColgp_SequenceOfPnt aPoints, aPoints1;" EOL
  93     " " EOL
  94     "  // triangulation" EOL
  95     "  for(TopExp_Explorer aExpFace(aShape,TopAbs_FACE); aExpFace.More(); aExpFace.Next())" EOL
  96     "  {  " EOL
  97     "    TopoDS_Face aFace = TopoDS::Face(aExpFace.Current());" EOL
  98     "    TopLoc_Location aLocation;" EOL
  99     "" EOL
 100     "    // takes the triangulation of the face aFace" EOL
 101     "    Handle(Poly_Triangulation) aTr = BRep_Tool::Triangulation(aFace,aLocation);" EOL
 102     "" EOL
 103     "    if(!aTr.IsNull())" EOL
 104     "    { " EOL
 105     "      // takes the array of nodes for this triangulation" EOL
 106     "      const TColgp_Array1OfPnt& aNodes = aTr->Nodes();    " EOL
 107     "      nbNodes = aNodes.Length();" EOL
 108     "" EOL
 109     "      for( Standard_Integer i = 1; i <= nbNodes; i++)" EOL
 110     "      {" EOL
 111     "        // create seguence of node points in absolute coordinate system" EOL
 112     "        gp_Pnt aPnt = aNodes(i).Transformed(aLocation);" EOL
 113     "        aPoints.Append(aPnt);" EOL
 114     "        " EOL
 115     "      }" EOL
 116     "    }" EOL
 117     "  }" EOL
 118     " " EOL
 119     "  // remove double points" EOL
 120     "  nbNodes = aPoints.Length();" EOL
 121     "  for( Standard_Integer i = 1; i <= nbNodes; i++)" EOL
 122     "  {" EOL
 123     "    gp_Pnt aPi = aPoints(i);" EOL
 124     "    for( Standard_Integer j = i + 1; j < nbNodes; j++)" EOL
 125     "    {" EOL
 126     "      gp_Pnt aPj = aPoints(j);" EOL
 127     "      if(!aPi.IsEqual(aPj,0.9))" EOL
 128     "        aIndex++;" EOL
 129     "    }" EOL
 130     "    if(aIndex == j - 1)" EOL
 131     "      aPoints1.Append(aPi);" EOL
 132     "" EOL
 133     "    aIndex = i + 1;" EOL
 134     "  }" EOL
 135     "" EOL
 136     "  // find max point" EOL
 137     "  aIndex = 0;" EOL
 138     "  gp_Pnt aPntMax = aPoints1(1);" EOL
 139     "  nbNodes = aPoints1.Length();" EOL
 140     "  for(i = 2; i <= nbNodes; i++)" EOL
 141     "  {" EOL
 142     "    if(aPoints1(i).X() > aPntMax.X())" EOL
 143     "    {" EOL
 144     "      aIndex = i;" EOL
 145     "      aPntMax = aPoints1(aIndex);      " EOL
 146     "    } " EOL
 147     "  }" EOL
 148     "" EOL
 149     "  // clear seguence" EOL
 150     "  aPoints.Clear();" EOL
 151     "" EOL
 152     "  Standard_Integer nbLeftNodes = nbNodes;" EOL
 153     "" EOL
 154     "  // ascending sort - fill aPoints with ascending " EOL
 155     "  // by X coordinate points from aPoints1" EOL
 156     "  for(i = 1; i < nbNodes; i++)" EOL
 157     "  {" EOL
 158     "    Standard_Real aMin = aPntMax.X();" EOL
 159     "    aIndex = 1;" EOL
 160     "    for( Standard_Integer j = 1; j <= nbLeftNodes; j++)" EOL
 161     "    {" EOL
 162     "      if(aPoints1(j).X() < aMin)" EOL
 163     "      {" EOL
 164     "        aMin = aPoints1(j).X();" EOL
 165     "        aIndex = j;" EOL
 166     "      } " EOL
 167     "    }" EOL
 168     "    aPoints.Append(aPoints1(aIndex));" EOL
 169     "    aPoints1.Remove(aIndex);" EOL
 170     "    nbLeftNodes = aPoints1.Length();" EOL
 171     "  }" EOL
 172     "  aPoints.Append(aPntMax);" EOL
 173     "" EOL
 174     "  // define parameters GeomPlate_BuildPlateSurface" EOL
 175     "  Standard_Integer Degree = 3;" EOL
 176     "  Standard_Integer NbPtsOnCur = 10;" EOL
 177     "  Standard_Integer NbIter = 3;" EOL
 178     "  Standard_Integer Order = 0;" EOL
 179     "  Standard_Integer MaxSeg = 9;" EOL
 180     "  Standard_Integer MaxDegree = 5;" EOL
 181     "  Standard_Real dmax, anApproxTol = 0.001;" EOL
 182     "  Standard_Real aConstrTol = Precision::Confusion();" EOL
 183     "  " EOL
 184     "  // define object BuildPlateSurface" EOL
 185     "  GeomPlate_BuildPlateSurface BPSurf(Degree,NbPtsOnCur,NbIter);" EOL
 186     "  " EOL
 187     "  // add point constraints to GeomPlate_BuildPlateSurface object" EOL
 188     "  nbNodes = aPoints.Length();" EOL
 189     "  for (i = 1; i <= nbNodes; i++)" EOL
 190     "    BPSurf.Add(new GeomPlate_PointConstraint(aPoints(i), Order, aConstrTol));" EOL
 191     "" EOL
 192     "  BPSurf.Perform();" EOL
 193     "" EOL
 194     "  // make PlateSurface" EOL
 195     "  Handle(GeomPlate_Surface) PSurf;" EOL
 196     "  Handle(Geom_Surface) aSurf;" EOL
 197     "  " EOL
 198     "  if (BPSurf.IsDone())" EOL
 199     "  {" EOL
 200     "    PSurf = BPSurf.Surface();" EOL
 201     "" EOL
 202     "    // define parameter approximation" EOL
 203     "    dmax = Max(0.01,10*BPSurf.G0Error());" EOL
 204     "" EOL
 205     "    // make approximation" EOL
 206     "    GeomPlate_MakeApprox Mapp(PSurf,anApproxTol, MaxSeg,MaxDegree,dmax);" EOL
 207     "    aSurf = Mapp.Surface();" EOL
 208     "  }" EOL
 209     "  else " EOL
 210     "    return;" EOL
 211     "" EOL
 212     "  ShapeAnalysis_FreeBounds aFreeBounds(aShape, Standard_False, Standard_True);" EOL
 213     "  TopoDS_Compound aClosedWires = aFreeBounds.GetClosedWires();" EOL
 214     "  TopTools_IndexedMapOfShape aWires;" EOL
 215     "  TopExp::MapShapes(aClosedWires, TopAbs_WIRE, aWires);" EOL
 216     "  TopoDS_Wire aWire;" EOL
 217     "  Standard_Integer nbWires = aWires.Extent();" EOL
 218     "  if (nbWires) " EOL
 219     "    aWire = TopoDS::Wire(aWires(1));" EOL
 220     "  else " EOL
 221     "    return;" EOL
 222     "" EOL
 223     "  BRep_Builder B;" EOL
 224     "  TopoDS_Face aFace;" EOL
 225     "  B.MakeFace(aFace, aSurf, Precision::Confusion());" EOL
 226     "  B.Add(aFace, aWire);" EOL
 227     "  Handle(ShapeFix_Shape) sfs = new ShapeFix_Shape(aFace);" EOL
 228     "  sfs->Perform();" EOL
 229     "  TopoDS_Shape aFixedFace = sfs->Shape();" EOL
 230     "  if (aFixedFace.IsNull()) " EOL
 231     "    return;" EOL);
 232
 233   // define parameter triangulation
 234   Standard_Real aDeflection = 0.1;
 235
 236   // removes all the triangulations of the faces ,
 237   //and all the polygons on the triangulations of the edges
 238   BRepTools::Clean(aShape);
 239   // adds a triangulation of the shape aShape with the deflection aDeflection
 240   BRepMesh::Mesh(aShape,aDeflection);
 241
 242   Standard_Integer aIndex = 1, nbNodes = 0;
 243
 244   // define two sequence of points
 245   TColgp_SequenceOfPnt aPoints, aPoints1;
 246
 247   // triangulation
 248   for(TopExp_Explorer aExpFace(aShape,TopAbs_FACE); aExpFace.More(); aExpFace.Next())
 249   {
 250     TopoDS_Face aFace = TopoDS::Face(aExpFace.Current());
 251     TopLoc_Location aLocation;
 252
 253     // takes the triangulation of the face aFace
 254     Handle(Poly_Triangulation) aTr = BRep_Tool::Triangulation(aFace,aLocation);
 255
 256     if(!aTr.IsNull())
 257     {
 258       // takes the array of nodes for this triangulation
 259       const TColgp_Array1OfPnt& aNodes = aTr->Nodes();
 260       nbNodes = aNodes.Length();
 261
 262       for( Standard_Integer i = 1; i <= nbNodes; i++)
 263       {
 264         // create seguence of node points in absolute coordinate system
 265         gp_Pnt aPnt = aNodes(i).Transformed(aLocation);
 266         aPoints.Append(aPnt);
 267
 268       }
 269     }
 270   }
 271
 272   // remove double points
 273   nbNodes = aPoints.Length();
 274   for( Standard_Integer i = 1; i <= nbNodes; i++)
 275   {
 276     gp_Pnt aPi = aPoints(i);
 277     for( Standard_Integer j = i + 1; j < nbNodes; j++)
 278     {
 279       gp_Pnt aPj = aPoints(j);
 280       if(!aPi.IsEqual(aPj,0.9))
 281         aIndex++;
 282     }
 283     if(aIndex == j - 1)
 284       aPoints1.Append(aPi);
 285
 286     aIndex = i + 1;
 287   }
 288
 289   // find max point
 290   aIndex = 0;
 291   gp_Pnt aPntMax = aPoints1(1);
 292   nbNodes = aPoints1.Length();
 293   for(i = 2; i <= nbNodes; i++)
 294   {
 295     if(aPoints1(i).X() > aPntMax.X())
 296     {
 297       aIndex = i;
 298       aPntMax = aPoints1(aIndex);
 299     }
 300   }
 301
 302   // clear seguence
 303   aPoints.Clear();
 304
 305   Standard_Integer nbLeftNodes = nbNodes;
 306
 307   // ascending sort - fill aPoints with ascending
 308   // by X coordinate points from aPoints1
 309   for(i = 1; i < nbNodes; i++)
 310   {
 311     Standard_Real aMin = aPntMax.X();
 312     aIndex = 1;
 313     for( Standard_Integer j = 1; j <= nbLeftNodes; j++)
 314     {
 315       if(aPoints1(j).X() < aMin)
 316       {
 317         aMin = aPoints1(j).X();
 318         aIndex = j;
 319       }
 320     }
 321     aPoints.Append(aPoints1(aIndex));
 322     aPoints1.Remove(aIndex);
 323     nbLeftNodes = aPoints1.Length();
 324   }
 325   aPoints.Append(aPntMax);
 326
 327   // define parameters GeomPlate_BuildPlateSurface
 328   Standard_Integer Degree = 3;
 329   Standard_Integer NbPtsOnCur = 10;
 330   Standard_Integer NbIter = 3;
 331   Standard_Integer Order = 0;
 332   Standard_Integer MaxSeg = 9;
 333   Standard_Integer MaxDegree = 5;
 334   Standard_Real dmax, anApproxTol = 0.001;
 335   Standard_Real aConstrTol = Precision::Confusion();
 336
 337   // define object BuildPlateSurface
 338   GeomPlate_BuildPlateSurface BPSurf(Degree,NbPtsOnCur,NbIter);
 339
 340   // add point constraints to GeomPlate_BuildPlateSurface object
 341   nbNodes = aPoints.Length();
 342   for (i = 1; i <= nbNodes; i++)
 343     BPSurf.Add(new GeomPlate_PointConstraint(aPoints(i), Order, aConstrTol));
 344
 345   BPSurf.Perform();
 346
 347   // make PlateSurface
 348   Handle(GeomPlate_Surface) PSurf;
 349   Handle(Geom_Surface) aSurf;
 350
 351   if (BPSurf.IsDone())
 352   {
 353     PSurf = BPSurf.Surface();
 354
 355     // define parameter approximation
 356     dmax = Max(0.01,10*BPSurf.G0Error());
 357
 358     // make approximation
 359     GeomPlate_MakeApprox Mapp(PSurf,anApproxTol, MaxSeg,MaxDegree,dmax);
 360     aSurf = Mapp.Surface();
 361   }
 362   else
 363     return;
 364
 365   ShapeAnalysis_FreeBounds aFreeBounds(aShape, Standard_False, Standard_True);
 366   TopoDS_Compound aClosedWires = aFreeBounds.GetClosedWires();
 367   TopTools_IndexedMapOfShape aWires;
 368   TopExp::MapShapes(aClosedWires, TopAbs_WIRE, aWires);
 369   TopoDS_Wire aWire;
 370   Standard_Integer nbWires = aWires.Extent();
 371   if (nbWires)
 372     aWire = TopoDS::Wire(aWires(1));
 373   else
 374     return;
 375
 376   BRep_Builder B;
 377   TopoDS_Face aFace;
 378   B.MakeFace(aFace, aSurf, Precision::Confusion());
 379   B.Add(aFace, aWire);
 380   Handle(ShapeFix_Shape) sfs = new ShapeFix_Shape(aFace);
 381   sfs->Perform();
 382   TopoDS_Shape aFixedFace = sfs->Shape();
 383   if (aFixedFace.IsNull())
 384     return;
 385
 386   // output surface, make it half transparent
 387   Handle(AIS_InteractiveObject) aSurfIO = drawSurface(
 388     aSurf, Quantity_NOC_LEMONCHIFFON3, Standard_False);
 389   aSurfIO->SetTransparency(0.5);
 390   getAISContext()->Display(aSurfIO, Standard_False);
 391   COCCDemoDoc::Fit();
 392
 393   if(WAIT_A_LITTLE) return;
 394
 395   // output points
 396   for(i = 1; i <= nbNodes; i++)
 397     drawPoint(aPoints(i));
 398
 399   if(WAIT_A_LITTLE) return;
 400
 401   // output resulting face
 402   drawShape(aFixedFace);
 403 }
 404
 405
 406
 407 //================================================================
 408 // Function : Simplify_Presentation::sample
 409 // Purpose  :
 410 //================================================================
 411 void Simplify_Presentation::sample(const Standard_CString aFileName)
 412 {
 413   TCollection_AsciiString aPath(GetDataDir());
 414   aPath = aPath + "\\" + aFileName;
 415
 416   TopoDS_Shape aShape;
 417   BRep_Builder aBld;
 418   Standard_Boolean isRead = BRepTools::Read (aShape, aPath.ToCString(), aBld);
 419   if (!isRead)
 420   {
 421     aPath += " was not found.  The sample can not be shown.";
 422     setResultText(aPath.ToCString());
 423     return;
 424   }
 425
 426   simplify(aShape);
 427 }