src/BOPAlgo/BOPAlgo_ShellSplitter.cxx

   1 // Created by: Peter KURNEV
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   3 //
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  11 //
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  14
  15 // File:        BOPAlgo_ShellSplitter.cxx
  16 // Created:     Thu Jan 16 08:33:50 2014
  17 //              <pkv@PETREX>
  18
  19 #include <BOPAlgo_ShellSplitter.ixx>
  20 //
  21 #include <TopoDS_Shape.hxx>
  22 #include <TopoDS_Shell.hxx>
  23 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  24
  25 #include <BRep_Builder.hxx>
  26 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  27 //
  28 #include <BOPCol_TBB.hxx>
  29 #include <BOPCol_IndexedMapOfShape.hxx>
  30 #include <BOPCol_MapOfShape.hxx>
  31 #include <BOPCol_MapOfOrientedShape.hxx>
  32 #include <BOPCol_NCVector.hxx>
  33 #include <BOPCol_IndexedDataMapOfShapeListOfShape.hxx>
  34 //
  35 #include <BOPInt_Context.hxx>
  36 //
  37 #include <BOPTools.hxx>
  38 #include <BOPTools_AlgoTools.hxx>
  39 #include <BOPTools_CoupleOfShape.hxx>
  40 //
  41 typedef BOPCol_NCVector<BOPTools_ConnexityBlock> \
  42   BOPAlgo_ShellSplitter_VectorOfConnexityBlock;
  43 //
  44 static
  45   Standard_Boolean IsClosedShell(const TopoDS_Shell& );
  46 static
  47   void MakeShell(const BOPCol_ListOfShape& ,
  48                  TopoDS_Shell& );
  49
  50 //=======================================================================
  51 //function :
  52 //purpose  :
  53 //=======================================================================
  54 BOPAlgo_ShellSplitter::BOPAlgo_ShellSplitter()
  55 :
  56   BOPAlgo_Algo(),
  57   myStartShapes(myAllocator),
  58   myShells(myAllocator),
  59   myLCB(myAllocator)
  60 {
  61 }
  62 //=======================================================================
  63 //function :
  64 //purpose  :
  65 //=======================================================================
  66 BOPAlgo_ShellSplitter::BOPAlgo_ShellSplitter
  67   (const Handle(NCollection_BaseAllocator)& theAllocator)
  68 :
  69   BOPAlgo_Algo(theAllocator),
  70   myStartShapes(theAllocator),
  71   myShells(theAllocator),
  72   myLCB(myAllocator)
  73 {
  74 }
  75 //=======================================================================
  76 //function : ~
  77 //purpose  :
  78 //=======================================================================
  79 BOPAlgo_ShellSplitter::~BOPAlgo_ShellSplitter()
  80 {
  81 }
  82 //=======================================================================
  83 //function : AddStartElement
  84 //purpose  :
  85 //=======================================================================
  86 void BOPAlgo_ShellSplitter::AddStartElement(const TopoDS_Shape& aE)
  87 {
  88   myStartShapes.Append(aE);
  89 }
  90 //=======================================================================
  91 //function : StartElements
  92 //purpose  :
  93 //=======================================================================
  94 const BOPCol_ListOfShape& BOPAlgo_ShellSplitter::StartElements()const
  95 {
  96   return myStartShapes;
  97 }
  98 //=======================================================================
  99 //function : Loops
 100 //purpose  :
 101 //=======================================================================
 102 const BOPCol_ListOfShape& BOPAlgo_ShellSplitter::Shells()const
 103 {
 104   return myShells;
 105 }
 106 //=======================================================================
 107 //function : Perform
 108 //purpose  :
 109 //=======================================================================
 110 void BOPAlgo_ShellSplitter::Perform()
 111 {
 112   myErrorStatus=0;
 113   //
 114   MakeConnexityBlocks();
 115   if (myErrorStatus) {
 116     return;
 117   }
 118   //
 119   MakeShells();
 120 }
 121 //=======================================================================
 122 //function : MakeConnexityBlocks
 123 //purpose  :
 124 //=======================================================================
 125 void BOPAlgo_ShellSplitter::MakeConnexityBlocks()
 126 {
 127   Standard_Boolean bRegular;
 128   Standard_Integer i, j, aNbE, aNbES, aNbEP, k, aNbCB;
 129   TopoDS_Shape aFR;
 130   TopExp_Explorer aExpF;
 131   BOPCol_IndexedDataMapOfShapeListOfShape aMEF(100, myAllocator);
 132   BOPCol_IndexedMapOfShape aMEP(100, myAllocator);
 133   BOPCol_IndexedMapOfShape aMFC(100, myAllocator);
 134   BOPCol_MapOfShape aMER(100, myAllocator);
 135   BOPCol_MapOfShape aMFP(100, myAllocator);
 136   BOPCol_IndexedMapOfShape aMEAdd(100, myAllocator);
 137   BOPCol_MapOfShape aMES(100, myAllocator);
 138   BOPCol_ListIteratorOfListOfShape aIt;
 139   //
 140   myErrorStatus=0;
 141   //
 142   myLCB.Clear();
 143   //
 144   const BOPCol_ListOfShape& aLSE=myStartShapes;
 145   aIt.Initialize(aLSE);
 146   for (i=1; aIt.More(); aIt.Next(), ++i) {
 147     const TopoDS_Shape& aSE=aIt.Value();
 148     if (!aMEP.Contains(aSE)) {
 149       aMEP.Add(aSE);
 150       BOPTools::MapShapesAndAncestors(aSE,
 151                                       TopAbs_EDGE, TopAbs_FACE,
 152                                       aMEF);
 153     }
 154     else {
 155       aMER.Add(aSE);
 156     }
 157   }
 158   //
 159   // 2
 160   aNbE=aMEF.Extent();
 161   for (i=1; i<=aNbE; ++i) {
 162     aNbES=aMES.Extent();
 163     if (aNbES==aNbE) {
 164       break;
 165     }
 166     //
 167     const TopoDS_Shape& aE=aMEF.FindKey(i);
 168     //
 169     if (!aMES.Add(aE)) {
 170       continue;
 171     }
 172     // aMES - globally processed edges
 173     //
 174     //------------------------------------- goal: aMEC
 175     aMFC.Clear();    // aMEC - edges of CB
 176     aMEP.Clear();    // aMVP - edges to process right now
 177     aMEAdd.Clear();  // aMVAdd edges to process on next step of for(;;) {
 178     //
 179     aMEP.Add(aE);
 180     //
 181     for(;;) {
 182       aNbEP=aMEP.Extent();
 183       for (k=1; k<=aNbEP; ++k) {
 184         const TopoDS_Shape& aEP=aMEP(k);
 185         const BOPCol_ListOfShape& aLF=aMEF.FindFromKey(aEP);
 186         aIt.Initialize(aLF);
 187         for (; aIt.More(); aIt.Next()) {
 188           const TopoDS_Shape& aF=aIt.Value();
 189           if (aMFC.Add(aF)) {
 190             aExpF.Init(aF, TopAbs_EDGE);
 191             for (; aExpF.More(); aExpF.Next()) {
 192               const TopoDS_Shape& aEF=aExpF.Current();
 193               if (aMES.Add(aEF)) {
 194                 aMEAdd.Add(aEF);
 195               }
 196             }
 197           }
 198         }
 199       }
 200       //
 201       aNbEP=aMEAdd.Extent();
 202       if (!aNbEP) {
 203         break; // from for(;;) {
 204       }
 205       //
 206       aMEP.Clear();
 207       //
 208       for (k=1; k<=aNbEP; ++k) {
 209         const TopoDS_Shape& aEF=aMEAdd(k);
 210         aMEP.Add(aEF);
 211       }
 212       aMEAdd.Clear();
 213     }// for(;;) {
 214     //
 215     //-------------------------------------
 216     BOPTools_ConnexityBlock aCB(myAllocator);
 217     //
 218     BOPCol_ListOfShape& aLECB=aCB.ChangeShapes();
 219     BOPCol_IndexedDataMapOfShapeListOfShape aMEFR(100, myAllocator);
 220     //
 221     bRegular=Standard_True;
 222     aNbCB = aMFC.Extent();
 223     for (j=1; j<=aNbCB; ++j) {
 224       aFR = aMFC(j);
 225       //
 226       if (aMER.Contains(aFR)) {
 227         aFR.Orientation(TopAbs_FORWARD);
 228         aLECB.Append(aFR);
 229         aFR.Orientation(TopAbs_REVERSED);
 230         aLECB.Append(aFR);
 231         bRegular=Standard_False;
 232       }
 233       else {
 234         aLECB.Append(aFR);
 235       }
 236       //
 237       if (bRegular) {
 238         BOPTools::MapShapesAndAncestors(aFR,
 239                                         TopAbs_EDGE, TopAbs_FACE,
 240                                         aMEFR);
 241       }
 242     }
 243     //
 244     if (bRegular) {
 245       Standard_Integer aNbER, aNbFR;
 246       //
 247       aNbER=aMEFR.Extent();
 248       for (k=1; k<=aNbER; ++k) {
 249         const BOPCol_ListOfShape& aLFR=aMEFR(k);
 250         aNbFR=aLFR.Extent();
 251         if (aNbFR>2) {
 252           bRegular=!bRegular;
 253           break;
 254         }
 255       }
 256     }
 257     //
 258     aCB.SetRegular(bRegular);
 259     myLCB.Append(aCB);
 260   }
 261 }
 262 //=======================================================================
 263 //function : SplitBlock
 264 //purpose  :
 265 //=======================================================================
 266 void BOPAlgo_ShellSplitter::SplitBlock(BOPTools_ConnexityBlock& aCB)
 267 {
 268   Standard_Integer aNbLF, aNbOff, aNbFP;
 269   Standard_Integer i;
 270   TopAbs_Orientation anOr;
 271   TopoDS_Edge aEL;
 272   BRep_Builder aBB;
 273   TopoDS_Iterator aItS;
 274   TopExp_Explorer aExp;
 275   BOPCol_ListIteratorOfListOfShape aItF;
 276   BOPTools_CoupleOfShape aCSOff;
 277   BOPCol_MapOfOrientedShape AddedFacesMap;
 278   BOPCol_IndexedDataMapOfShapeListOfShape aEFMap, aMEFP;
 279   //
 280   Handle (BOPInt_Context) aContext=new BOPInt_Context;
 281   //
 282   const BOPCol_ListOfShape& myShapes=aCB.Shapes();
 283   //
 284   BOPCol_ListOfShape& myLoops=aCB.ChangeLoops();
 285   myLoops.Clear();
 286   //
 287   // 1. Shells Usual
 288   aItF.Initialize (myShapes);
 289   for (; aItF.More(); aItF.Next()) {
 290     const TopoDS_Shape& aFF = aItF.Value();
 291     BOPTools::MapShapesAndAncestors
 292       (aFF, TopAbs_EDGE, TopAbs_FACE, aEFMap);
 293   }
 294   //
 295   aItF.Initialize (myShapes);
 296   for (i=1; aItF.More(); aItF.Next(), ++i) {
 297     const TopoDS_Shape& aFF = aItF.Value();
 298     if (!AddedFacesMap.Add(aFF)) {
 299       continue;
 300     }
 301     //
 302     // make a new shell
 303     TopoDS_Shell aShell;
 304     aBB.MakeShell(aShell);
 305     aBB.Add(aShell, aFF);
 306     //
 307     aMEFP.Clear();
 308     BOPTools::MapShapesAndAncestors(aFF,
 309                                     TopAbs_EDGE, TopAbs_FACE,
 310                                     aMEFP);
 311     //
 312     // loop on faces added to Shell;
 313     // add their neighbor faces to Shell and so on
 314     aItS.Initialize (aShell);
 315     for (; aItS.More(); aItS.Next()) {
 316       const TopoDS_Face& aF = (*(TopoDS_Face*)(&aItS.Value()));
 317       //
 318       // loop on edges of aF; find a good neighbor face of aF by aE
 319       aExp.Init(aF, TopAbs_EDGE);
 320       for (; aExp.More(); aExp.Next()) {
 321         const TopoDS_Edge& aE = (*(TopoDS_Edge*)(&aExp.Current()));
 322         //
 323         //1
 324         if (aMEFP.Contains(aE)) {
 325           const BOPCol_ListOfShape& aLFP=aMEFP.FindFromKey(aE);
 326           aNbFP=aLFP.Extent();
 327           if (aNbFP>1) {
 328             continue;
 329           }
 330         }
 331         //2
 332         anOr=aE.Orientation();
 333         if (anOr==TopAbs_INTERNAL) {
 334           continue;
 335         }
 336         //3
 337         if (BRep_Tool::Degenerated(aE)) {
 338           continue;
 339         }
 340         //
 341         // candidate faces list
 342         const BOPCol_ListOfShape& aLF=aEFMap.FindFromKey(aE);
 343         aNbLF=aLF.Extent();
 344         if (!aNbLF) {
 345           continue;
 346         }
 347         //
 348         // try to select one of neighbors
 349         // check if a face already added to Shell shares E
 350         Standard_Boolean bFound;
 351         BOPCol_ListIteratorOfListOfShape aItLF;
 352         BOPTools_ListOfCoupleOfShape aLCSOff;
 353         //
 354         aItLF.Initialize(aLF);
 355         for (; aItLF.More(); aItLF.Next()) {
 356           const TopoDS_Face& aFL=(*(TopoDS_Face*)(&aItLF.Value()));
 357           if (aF.IsSame(aFL)) {
 358             continue;
 359           }
 360           if (AddedFacesMap.Contains(aFL)){
 361             continue;
 362           }
 363           //
 364           bFound=BOPTools_AlgoTools::GetEdgeOff(aE, aFL, aEL);
 365           if (!bFound) {
 366             continue;
 367           }
 368           //
 369           aCSOff.SetShape1(aEL);
 370           aCSOff.SetShape2(aFL);
 371           aLCSOff.Append(aCSOff);
 372         }//for (; aItLF.More(); aItLF.Next()) {
 373         //
 374         aNbOff=aLCSOff.Extent();
 375         if (!aNbOff){
 376           continue;
 377         }
 378         //
 379         TopoDS_Face aSelF;
 380         if (aNbOff==1) {
 381           aSelF=(*(TopoDS_Face*)(&aLCSOff.First().Shape2()));
 382         }
 383         else if (aNbOff>1){
 384           BOPTools_AlgoTools::GetFaceOff(aE, aF,
 385                                          aLCSOff, aSelF, aContext);
 386         }
 387         //
 388         if (!aSelF.IsNull() && AddedFacesMap.Add(aSelF)) {
 389           aBB.Add(aShell, aSelF);
 390           BOPTools::MapShapesAndAncestors(aSelF,
 391                                           TopAbs_EDGE, TopAbs_FACE,
 392                                           aMEFP);
 393         }
 394       } // for (; aEdgeExp.More(); aEdgeExp.Next()) {
 395     } //for (; aItAddedF.More(); aItAddedF.Next()) {
 396     //
 397     if (IsClosedShell(aShell)) {
 398       myLoops.Append(aShell);
 399     }
 400   } // for (; aItF.More(); aItF.Next()) {
 401 }
 402 //=======================================================================
 403 //class    : ShellSplitterFunctor
 404 //purpose  : Auxiliary class
 405 //=======================================================================
 406 class BOPAlgo_ShellSplitterFunctor {
 407  protected:
 408   TopoDS_Face myFace;
 409   BOPAlgo_ShellSplitter_VectorOfConnexityBlock* myPVCB;
 410   //
 411  public:
 412   BOPAlgo_ShellSplitterFunctor
 413     (BOPAlgo_ShellSplitter_VectorOfConnexityBlock& aVCB)
 414       : myPVCB(&aVCB) {
 415   }
 416   //
 417   void operator()( const flexible_range<Standard_Size>& aBR ) const{
 418     Standard_Size i, iBeg, iEnd;
 419     //
 420     BOPAlgo_ShellSplitter_VectorOfConnexityBlock& aVCB=*myPVCB;
 421     //
 422     iBeg=aBR.begin();
 423     iEnd=aBR.end();
 424     for(i=iBeg; i!=iEnd; ++i) {
 425       BOPTools_ConnexityBlock& aCB=aVCB((Standard_Integer)i);
 426       //
 427       BOPAlgo_ShellSplitter::SplitBlock(aCB);
 428     }
 429   }
 430 };
 431 //=======================================================================
 432 //class    : BOPAlgo_ShellSplitterCnt
 433 //purpose  : Auxiliary class
 434 //=======================================================================
 435 class BOPAlgo_ShellSplitterCnt {
 436  public:
 437   //-------------------------------
 438   // Perform
 439   Standard_EXPORT
 440     static void Perform
 441       (const Standard_Boolean bRunParallel,
 442        BOPAlgo_ShellSplitter_VectorOfConnexityBlock& aVCB) {
 443     //
 444     BOPAlgo_ShellSplitterFunctor aSSF(aVCB);
 445     Standard_Size aNbVCB=aVCB.Extent();
 446     //
 447     if (bRunParallel) {
 448       flexible_for(flexible_range<Standard_Size>(0,aNbVCB), aSSF);
 449     }
 450     else {
 451       aSSF.operator()(flexible_range<Standard_Size>(0,aNbVCB));
 452     }
 453   }
 454 };
 455 //=======================================================================
 456 //function : MMakeShells
 457 //purpose  :
 458 //=======================================================================
 459 void BOPAlgo_ShellSplitter::MakeShells()
 460 {
 461   Standard_Boolean bIsRegular;
 462   Standard_Integer aNbVCB, k;
 463   BOPTools_ListIteratorOfListOfConnexityBlock aItCB;
 464   BOPCol_ListIteratorOfListOfShape aIt;
 465   BOPAlgo_ShellSplitter_VectorOfConnexityBlock aVCB;
 466   //
 467   myErrorStatus=0;
 468   myShells.Clear();
 469   //
 470   aItCB.Initialize(myLCB);
 471   for (; aItCB.More(); aItCB.Next()) {
 472     BOPTools_ConnexityBlock& aCB=aItCB.ChangeValue();
 473     bIsRegular=aCB.IsRegular();
 474     if (bIsRegular) {
 475       TopoDS_Shell aShell;
 476       //
 477       const BOPCol_ListOfShape& aLF=aCB.Shapes();
 478       MakeShell(aLF, aShell);
 479       myShells.Append(aShell);
 480     }
 481     else {
 482       aVCB.Append(aCB);
 483     }
 484   }
 485   //
 486   aNbVCB=aVCB.Extent();
 487   //===================================================
 488   BOPAlgo_ShellSplitterCnt::Perform(myRunParallel, aVCB);
 489   //===================================================
 490   for (k=0; k<aNbVCB; ++k) {
 491     const BOPTools_ConnexityBlock& aCB=aVCB(k);
 492     const BOPCol_ListOfShape& aLS=aCB.Loops();
 493     aIt.Initialize(aLS);
 494     for (; aIt.More(); aIt.Next()) {
 495       const TopoDS_Shape& aShell=aIt.Value();
 496       myShells.Append(aShell);
 497     }
 498   }
 499 }
 500 //=======================================================================
 501 //function : IsClosedShell
 502 //purpose  :
 503 //=======================================================================
 504 Standard_Boolean IsClosedShell(const TopoDS_Shell& theShell)
 505 {
 506   Standard_Integer aNbE;
 507   Standard_Boolean bRet;
 508   TopoDS_Iterator aIt;
 509   TopExp_Explorer aExp;
 510   BOPCol_MapOfShape aM;
 511   //
 512   bRet=Standard_False;
 513   aIt.Initialize(theShell);
 514   for(; aIt.More(); aIt.Next()) {
 515     const TopoDS_Face& aF=(*(TopoDS_Face*)(&aIt.Value()));
 516     aExp.Init(aF, TopAbs_EDGE);
 517     for (; aExp.More(); aExp.Next()) {
 518       const TopoDS_Edge& aE=(*(TopoDS_Edge*)(&aExp.Current()));
 519       if (BRep_Tool::Degenerated(aE)) {
 520         continue;
 521       }
 522       //
 523       if (aE.Orientation()==TopAbs_INTERNAL) {
 524         continue;
 525       }
 526       if (!aM.Add(aE)) {
 527         aM.Remove(aE);
 528       }
 529     }
 530   }
 531   //
 532   aNbE=aM.Extent();
 533   if (!aNbE) {
 534     bRet=!bRet;
 535   }
 536   return bRet;
 537 }
 538 //=======================================================================
 539 //function : MakeShell
 540 //purpose  :
 541 //=======================================================================
 542 void MakeShell(const BOPCol_ListOfShape& aLS,
 543                TopoDS_Shell& aShell)
 544 {
 545   BRep_Builder aBB;
 546   BOPCol_ListIteratorOfListOfShape aIt;
 547   //
 548   aBB.MakeShell(aShell);
 549   //
 550   aIt.Initialize(aLS);
 551   for (; aIt.More(); aIt.Next()) {
 552     const TopoDS_Shape& aF=aIt.Value();
 553     aBB.Add(aShell, aF);
 554   }
 555 }