src/AppDef/AppDef_BSpParLeastSquareOfMyBSplGradientOfBSplineCompute.hxx

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  16
  17 #ifndef _AppDef_BSpParLeastSquareOfMyBSplGradientOfBSplineCompute_HeaderFile
  18 #define _AppDef_BSpParLeastSquareOfMyBSplGradientOfBSplineCompute_HeaderFile
  19
  20 #include <Standard.hxx>
  21 #include <Standard_DefineAlloc.hxx>
  22 #include <Standard_Handle.hxx>
  23
  24 #include <AppParCurves_Constraint.hxx>
  25 #include <AppParCurves_MultiBSpCurve.hxx>
  26 #include <TColStd_HArray1OfReal.hxx>
  27 #include <TColStd_HArray1OfInteger.hxx>
  28 #include <math_Matrix.hxx>
  29 #include <math_Vector.hxx>
  30 #include <math_IntegerVector.hxx>
  31 #include <Standard_Integer.hxx>
  32 #include <TColStd_Array1OfReal.hxx>
  33 #include <TColStd_Array1OfInteger.hxx>
  34 class StdFail_NotDone;
  35 class Standard_OutOfRange;
  36 class Standard_DimensionError;
  37 class Standard_NoSuchObject;
  38 class AppDef_MultiLine;
  39 class AppDef_MyLineTool;
  40 class AppParCurves_MultiCurve;
  41 class AppParCurves_MultiBSpCurve;
  42 class math_Matrix;
  43
  44
  45
  46 class AppDef_BSpParLeastSquareOfMyBSplGradientOfBSplineCompute
  47 {
  48 public:
  49
  50   DEFINE_STANDARD_ALLOC
  51
  52
  53   //! given a MultiLine, this algorithm computes the least
  54   //! square resolution using the Householder-QR method.
  55   //! If the first and/or the last point is a constraint
  56   //! point, the value of the tangency or curvature is
  57   //! computed in the resolution.
  58   //! NbPol is the number of control points wanted
  59   //! for the approximating curves.
  60   //! The system to solve is the following:
  61   //! A X = B.
  62   //! Where A is the Bernstein matrix computed with the
  63   //! parameters, B the points coordinates and X the poles
  64   //! solutions.
  65   //! The matrix A is the same for each coordinate x, y and z
  66   //! and is also the same for each MultiLine point because
  67   //! they are approximated in parallel(so with the same
  68   //! parameter, only the vector B changes).
  69   Standard_EXPORT AppDef_BSpParLeastSquareOfMyBSplGradientOfBSplineCompute(const AppDef_MultiLine& SSP, const Standard_Integer FirstPoint, const Standard_Integer LastPoint, const AppParCurves_Constraint FirstCons, const AppParCurves_Constraint LastCons, const math_Vector& Parameters, const Standard_Integer NbPol);
  70
  71   //! Initializes the fields of the object.
  72   Standard_EXPORT AppDef_BSpParLeastSquareOfMyBSplGradientOfBSplineCompute(const AppDef_MultiLine& SSP, const Standard_Integer FirstPoint, const Standard_Integer LastPoint, const AppParCurves_Constraint FirstCons, const AppParCurves_Constraint LastCons, const Standard_Integer NbPol);
  73
  74   //! given a MultiLine, this algorithm computes the least
  75   //! square resolution using the Householder-QR method.
  76   //! If the first and/or the last point is a constraint
  77   //! point, the value of the tangency or curvature is
  78   //! computed in the resolution.
  79   //! Deg is the degree wanted for the approximating curves.
  80   //! The system to solve is the following:
  81   //! A X = B.
  82   //! Where A is the BSpline functions matrix computed with
  83   //! <parameters>, B the points coordinates and X the poles
  84   //! solutions.
  85   //! The matrix A is the same for each coordinate x, y and z
  86   //! and is also the same for each MultiLine point because
  87   //! they are approximated in parallel(so with the same
  88   //! parameter, only the vector B changes).
  89   Standard_EXPORT AppDef_BSpParLeastSquareOfMyBSplGradientOfBSplineCompute(const AppDef_MultiLine& SSP, const TColStd_Array1OfReal& Knots, const TColStd_Array1OfInteger& Mults, const Standard_Integer FirstPoint, const Standard_Integer LastPoint, const AppParCurves_Constraint FirstCons, const AppParCurves_Constraint LastCons, const math_Vector& Parameters, const Standard_Integer NbPol);
  90
  91   //! Initializes the fields of the object.
  92   Standard_EXPORT AppDef_BSpParLeastSquareOfMyBSplGradientOfBSplineCompute(const AppDef_MultiLine& SSP, const TColStd_Array1OfReal& Knots, const TColStd_Array1OfInteger& Mults, const Standard_Integer FirstPoint, const Standard_Integer LastPoint, const AppParCurves_Constraint FirstCons, const AppParCurves_Constraint LastCons, const Standard_Integer NbPol);
  93
  94   //! Is used after having initialized the fields.
  95   //! The case "CurvaturePoint" is not treated in this method.
  96   Standard_EXPORT void Perform (const math_Vector& Parameters);
  97
  98   //! Is used after having initialized the fields.
  99   Standard_EXPORT void Perform (const math_Vector& Parameters, const Standard_Real l1, const Standard_Real l2);
 100
 101   //! Is used after having initialized the fields.
 102   //! <V1t> is the tangent vector at the first point.
 103   //! <V2t> is the tangent vector at the last point.
 104   Standard_EXPORT void Perform (const math_Vector& Parameters, const math_Vector& V1t, const math_Vector& V2t, const Standard_Real l1, const Standard_Real l2);
 105
 106   //! Is used after having initialized the fields.
 107   //! <V1t> is the tangent vector at the first point.
 108   //! <V2t> is the tangent vector at the last point.
 109   //! <V1c> is the tangent vector at the first point.
 110   //! <V2c> is the tangent vector at the last point.
 111   Standard_EXPORT void Perform (const math_Vector& Parameters, const math_Vector& V1t, const math_Vector& V2t, const math_Vector& V1c, const math_Vector& V2c, const Standard_Real l1, const Standard_Real l2);
 112
 113   //! returns True if all has been correctly done.
 114   Standard_EXPORT Standard_Boolean IsDone() const;
 115
 116   //! returns the result of the approximation, i.e. all the
 117   //! Curves.
 118   //! An exception is raised if NotDone.
 119   Standard_EXPORT AppParCurves_MultiCurve BezierValue();
 120
 121   //! returns the result of the approximation, i.e. all the
 122   //! Curves.
 123   //! An exception is raised if NotDone.
 124   Standard_EXPORT const AppParCurves_MultiBSpCurve& BSplineValue();
 125
 126   //! returns the function matrix used to approximate the
 127   //! set.
 128   Standard_EXPORT const math_Matrix& FunctionMatrix() const;
 129
 130   //! returns the derivative function matrix used
 131   //! to approximate the set.
 132   Standard_EXPORT const math_Matrix& DerivativeFunctionMatrix() const;
 133
 134   //! returns the maximum errors between the MultiLine
 135   //! and the approximation curves. F is the sum of the square
 136   //! distances. Grad is the derivative vector of the
 137   //! function F.
 138   Standard_EXPORT void ErrorGradient (math_Vector& Grad, Standard_Real& F, Standard_Real& MaxE3d, Standard_Real& MaxE2d);
 139
 140   //! returns the distances between the points of the
 141   //! multiline and the approximation curves.
 142   Standard_EXPORT const math_Matrix& Distance();
 143
 144   //! returns the maximum errors between the MultiLine
 145   //! and the approximation curves. F is the sum of the square
 146   //! distances.
 147   Standard_EXPORT void Error (Standard_Real& F, Standard_Real& MaxE3d, Standard_Real& MaxE2d);
 148
 149   //! returns the value (P2 - P1)/ V1 if the first point
 150   //! was a tangency point.
 151   Standard_EXPORT Standard_Real FirstLambda() const;
 152
 153   //! returns the value (PN - PN-1)/ VN if the last point
 154   //! was a tangency point.
 155   Standard_EXPORT Standard_Real LastLambda() const;
 156
 157   //! returns the matrix of points value.
 158   Standard_EXPORT const math_Matrix& Points() const;
 159
 160   //! returns the matrix of resulting control points value.
 161   Standard_EXPORT const math_Matrix& Poles() const;
 162
 163   //! Returns the indexes of the first non null values of
 164   //! A and DA.
 165   //! The values are non null from Index(ieme point) +1
 166   //! to Index(ieme point) + degree +1.
 167   Standard_EXPORT const math_IntegerVector& KIndex() const;
 168
 169
 170
 171
 172 protected:
 173
 174
 175   //! is used by the constructors above.
 176   Standard_EXPORT void Init (const AppDef_MultiLine& SSP, const Standard_Integer FirstPoint, const Standard_Integer LastPoint);
 177
 178   //! returns the number of second member columns.
 179   //! Is used internally to initialize the fields.
 180   Standard_EXPORT Standard_Integer NbBColumns (const AppDef_MultiLine& SSP) const;
 181
 182   //! returns the first point being fitted.
 183   Standard_EXPORT Standard_Integer TheFirstPoint (const AppParCurves_Constraint FirstCons, const Standard_Integer FirstPoint) const;
 184
 185   //! returns the last point being fitted.
 186   Standard_EXPORT Standard_Integer TheLastPoint (const AppParCurves_Constraint LastCons, const Standard_Integer LastPoint) const;
 187
 188   //! Affects the fields in the case of a constraint point.
 189   Standard_EXPORT void Affect (const AppDef_MultiLine& SSP, const Standard_Integer Index, AppParCurves_Constraint& Cons, math_Vector& Vt, math_Vector& Vc);
 190
 191   Standard_EXPORT void ComputeFunction (const math_Vector& Parameters);
 192
 193   Standard_EXPORT void SearchIndex (math_IntegerVector& Index);
 194
 195   //! computes internal matrixes for the resolution
 196   Standard_EXPORT void MakeTAA (math_Vector& TheA, math_Vector& TheB);
 197
 198   //! computes internal matrixes for the resolution
 199   Standard_EXPORT void MakeTAA (math_Vector& TheA);
 200
 201   //! computes internal matrixes for the resolution
 202   Standard_EXPORT void MakeTAA (math_Vector& TheA, math_Matrix& TheB);
 203
 204
 205
 206
 207 private:
 208
 209
 210
 211   AppParCurves_Constraint FirstConstraint;
 212   AppParCurves_Constraint LastConstraint;
 213   AppParCurves_MultiBSpCurve SCU;
 214   Handle(TColStd_HArray1OfReal) myknots;
 215   Handle(TColStd_HArray1OfInteger) mymults;
 216   math_Matrix mypoles;
 217   math_Matrix A;
 218   math_Matrix DA;
 219   math_Matrix B2;
 220   math_Matrix mypoints;
 221   math_Vector Vflatknots;
 222   math_Vector Vec1t;
 223   math_Vector Vec1c;
 224   math_Vector Vec2t;
 225   math_Vector Vec2c;
 226   math_Matrix theError;
 227   math_IntegerVector myindex;
 228   Standard_Real lambda1;
 229   Standard_Real lambda2;
 230   Standard_Integer FirstP;
 231   Standard_Integer LastP;
 232   Standard_Integer Nlignes;
 233   Standard_Integer Ninc;
 234   Standard_Integer NA;
 235   Standard_Integer myfirstp;
 236   Standard_Integer mylastp;
 237   Standard_Integer resinit;
 238   Standard_Integer resfin;
 239   Standard_Integer nbP2d;
 240   Standard_Integer nbP;
 241   Standard_Integer nbpoles;
 242   Standard_Integer deg;
 243   Standard_Boolean done;
 244   Standard_Boolean iscalculated;
 245   Standard_Boolean isready;
 246
 247
 248 };
 249
 250
 251
 252
 253
 254
 255
 256 #endif // _AppDef_BSpParLeastSquareOfMyBSplGradientOfBSplineCompute_HeaderFile