src/BRepClass3d/BRepClass3d_SClassifier.cxx

   1 // Created on: 1996-07-15
   2 // Created by: Laurent BUCHARD
   3 // Copyright (c) 1996-1999 Matra Datavision
   4 // Copyright (c) 1999-2014 OPEN CASCADE SAS
   5 //
   6 // This file is part of Open CASCADE Technology software library.
   7 //
   8 // This library is free software; you can redistribute it and / or modify it
   9 // under the terms of the GNU Lesser General Public version 2.1 as published
  10 // by the Free Software Foundation, with special exception defined in the file
  11 // OCCT_LGPL_EXCEPTION.txt. Consult the file LICENSE_LGPL_21.txt included in OCCT
  12 // distribution for complete text of the license and disclaimer of any warranty.
  13 //
  14 // Alternatively, this file may be used under the terms of Open CASCADE
  15 // commercial license or contractual agreement.
  16
  17 //  Modified by skv - Thu Sep  4 11:22:05 2003 OCC578
  18
  19 #include <BRepClass3d_SClassifier.ixx>
  20
  21 #include <gp_Pnt.hxx>
  22 #include <gp_Lin.hxx>
  23 #include <gp_Vec.hxx>
  24 #include <BRepClass3d_Intersector3d.hxx>
  25 #include <TopoDS.hxx>
  26
  27 #include <IntCurvesFace_Intersector.hxx>
  28 // modified by NIZHNY-MKK  Mon Jun 21 15:13:40 2004
  29 #include <Precision.hxx>
  30 #include <ElCLib.hxx>
  31 #include <Geom_Surface.hxx>
  32 #include <BRep_Tool.hxx>
  33
  34 static
  35   void FaceNormal (const TopoDS_Face& aF,
  36                    const Standard_Real U,
  37                    const Standard_Real V,
  38                    gp_Dir& aDN);
  39
  40 static
  41   Standard_Real GetAddToParam(const gp_Lin& L,const Standard_Real P,const Bnd_Box& B);
  42
  43
  44
  45 //=======================================================================
  46 //function : BRepClass3d_SClassifier
  47 //purpose  :
  48 //=======================================================================
  49 BRepClass3d_SClassifier::BRepClass3d_SClassifier()
  50 {
  51 }
  52
  53
  54 //=======================================================================
  55 //function : BRepClass3d_SClassifier
  56 //purpose  :
  57 //=======================================================================
  58 BRepClass3d_SClassifier::BRepClass3d_SClassifier(BRepClass3d_SolidExplorer& S,
  59                                                  const gp_Pnt&  P,
  60                                                  const Standard_Real Tol) {
  61   if(S.Reject(P)) {
  62     myState=3; //-- in ds solid case without face
  63   }
  64   else {
  65     Perform(S,P,Tol);
  66   }
  67 }
  68
  69
  70 //=======================================================================
  71 //function : PerformInfinitePoint
  72 //purpose  :
  73 //=======================================================================
  74 void BRepClass3d_SClassifier::PerformInfinitePoint(BRepClass3d_SolidExplorer& aSE,
  75                                                    const Standard_Real /*Tol*/) {
  76   //-- Idea : Take point A in face1 and point B in face B
  77   //-- (if there is only one face, take 2 points in the same face.)
  78   //--
  79   //-- Intersect straight line AB with the solid and produce transition of the
  80   //-- first point. If the solid has only one face and the straight line AB does not cut it
  81   //-- it is not possible to decide.
  82
  83   if(aSE.Reject(gp_Pnt(0,0,0))) {
  84     myState=3; //-- in ds solid case without face
  85     return;
  86   }
  87   //
  88   //------------------------------------------------------------
  89   // 1
  90   Standard_Boolean bFound, bFlag;
  91   Standard_Integer nump;
  92   Standard_Real aParam, aU1 = 0., aV1 = 0., aU2 = 0., aV2 = 0.;
  93   gp_Pnt A,B;
  94   gp_Dir aDN1, aDN2;
  95   TopoDS_Face aF1, aF2;
  96   //
  97   nump = 0;
  98   aParam = 0.5;
  99   myFace.Nullify();
 100   myState=2;
 101   for(aSE.InitShell(); aSE.MoreShell() && nump<2;  aSE.NextShell()) {
 102     for(aSE.InitFace(); aSE.MoreFace()  && nump<2; ) {
 103       TopoDS_Face aF = aSE.CurrentFace();
 104       aSE.NextFace();
 105       if(!nump) {
 106         nump++;
 107         bFound=aSE.FindAPointInTheFace(aF, A, aU1, aV1, aParam);
 108         if (!bFound) {
 109           return;
 110         }
 111         aF1=aF;
 112         if(!aSE.MoreFace()) {
 113           nump++;
 114           bFound=aSE.FindAPointInTheFace(aF, B, aU2, aV2, aParam);
 115           if (!bFound) {
 116             return;
 117           }
 118           aF2=aF;
 119         }
 120       }// if(nump==0) {
 121       else if(nump==1) {
 122         bFound=aSE.FindAPointInTheFace(aF, B, aU2, aV2, aParam);
 123         if(!bFound) {
 124           return;
 125         }
 126         aF2=aF;
 127         nump++;
 128       }
 129     }// for(aSE.InitFace();     aSE.MoreFace()  && nump<2; ) {
 130   }// for(aSE.InitShell(); aSE.MoreShell() && nump<2;  aSE.NextShell()) {
 131   //
 132   //------------------------------------------------------------
 133   // 2
 134   Standard_Integer cpasbon;
 135   Standard_Real parmin, aD2, aSP;
 136   IntCurveSurface_TransitionOnCurve aTC;
 137   TopAbs_State aState;
 138   //
 139   parmin = RealLast();
 140   //
 141   bFlag=Standard_False;
 142   if (aF1!=aF2) {
 143     FaceNormal(aF1, aU1, aV1, aDN1);
 144     FaceNormal(aF2, aU2, aV2, aDN2);
 145     aSP=1.-aDN1*aDN2;
 146     if (aSP < 1.e-5) {
 147       bFlag=!bFlag;
 148     }
 149   }
 150   //
 151   aD2=A.SquareDistance(B);
 152   if(aD2<0.000001 || bFlag) {
 153     B.SetCoord(A.X()+1,A.Y()+1,A.Z()+1);
 154   }
 155   //
 156   cpasbon = 0;
 157   gp_Vec AB(A,B);
 158   //
 159   do {
 160     switch (cpasbon)
 161       {
 162       case 1 : AB.SetX(-AB.X());break;
 163       case 2 : AB.SetY(-AB.Y());break;
 164       case 3 : AB.SetZ(-AB.Z());break;
 165       case 4 : AB.SetY(-AB.Y());break;
 166       case 5 : AB.SetX(-AB.X());break;
 167       }
 168     gp_Lin L(A,gp_Dir(AB));
 169     //-- cout<<"\npoint A "<<A.X()<<" "<<A.Y()<<" "<<A.Z()<<endl;
 170     //-- cout<<"\npoint B "<<B.X()<<" "<<B.Y()<<" "<<B.Z()<<endl;
 171     for(aSE.InitShell();aSE.MoreShell();aSE.NextShell()) {
 172       if(aSE.RejectShell(L) == Standard_False) {
 173         for(aSE.InitFace();aSE.MoreFace(); aSE.NextFace()) {
 174           if(aSE.RejectFace(L) == Standard_False) {
 175             TopoDS_Shape aLocalShape = aSE.CurrentFace();
 176             TopoDS_Face f = TopoDS::Face(aLocalShape);
 177             IntCurvesFace_Intersector& Intersector3d = aSE.Intersector(f);
 178             Intersector3d.Perform(L,-RealLast(),parmin);
 179
 180             if(Intersector3d.IsDone()) {
 181               if(Intersector3d.NbPnt()) {
 182                 if(Intersector3d.WParameter(1) < parmin) {
 183                   aState=Intersector3d.State(1);
 184                   parmin = Intersector3d.WParameter(1);
 185                   if(aState==TopAbs_IN || aState==TopAbs_ON) {
 186                     aTC=Intersector3d.Transition(1);
 187                     //-- The intersection point between the line and a face F
 188                     // -- of the solid is in the face F
 189                     if(aTC == IntCurveSurface_Out) {
 190                       //-- The line is going from inside the solid to outside
 191                       //-- the solid.
 192                       myState = 3; //-- IN --
 193                     }
 194                     else if(aTC == IntCurveSurface_In) {
 195                       myState = 4; //-- OUT --
 196                     }
 197                     myFace  = f;
 198                   }
 199                   /*
 200                   else if(Intersector3d.State(1)==TopAbs_ON)  {
 201                     //-- The intersection point between the line and a face F
 202                     //-- of the solid is in the face F
 203                     if(Intersector3d.Transition(1) == IntCurveSurface_Out) {
 204                       //-- The line is going from inside the solid to outside
 205                       //-- the solid.
 206                       myState = 3; //-- IN --
 207                     }
 208                     else if(Intersector3d.Transition(1) == IntCurveSurface_In) {
 209                       myState = 4; //-- OUT --
 210                     }
 211                     //-- myState = 2;
 212                     myFace  = f;
 213                   }
 214                   */
 215                 }
 216
 217                 else {
 218                   //-- No point has been found by the Intersector3d.
 219                   //-- Or a Point has been found with a greater parameter.
 220                 }
 221               }
 222             }
 223           }
 224         } //-- Exploration of the faces
 225       } //-- Shell has not been rejected
 226       else {
 227         myState=1;
 228       }
 229     } //-- Exploration of the shells
 230     cpasbon++;
 231   }
 232   while(cpasbon!=0 && cpasbon<5);
 233 }
 234 //=======================================================================
 235 //function : Perform
 236 //purpose  :
 237 //=======================================================================
 238 void BRepClass3d_SClassifier::Perform(BRepClass3d_SolidExplorer& SolidExplorer,
 239                                       const gp_Pnt&  P,
 240                                       const Standard_Real Tol)
 241 {
 242
 243
 244   if(SolidExplorer.Reject(P)) {
 245     myState=3; //-- in ds solid case without face
 246     return;
 247   }
 248
 249
 250   myFace.Nullify();
 251   myState = 0;
 252   if(SolidExplorer.Reject(P) == Standard_False) {
 253     gp_Lin L;
 254     Standard_Real Par;
 255     //-- We compute the intersection betwwen the line builded in the Solid Explorer
 256     //-- and the shape.
 257
 258     //-- --------------------------------------------------------------------------------
 259     //-- Calculate intersection with the face closest to the direction of bounding boxes
 260     //-- by priority so that to have the smallest possible parmin.
 261     //-- optimization to produce as much as possible rejections with other faces.
 262     Standard_Integer iFlag;
 263     //
 264
 265     //  Modified by skv - Thu Sep  4 11:22:05 2003 OCC578 Begin
 266     //  If found line passes through a bound of any face, it means that the line
 267     //  is not found properly and it is necessary to repeat whole procedure.
 268     //  That's why the main loop while is added.
 269     Standard_Boolean isFaultyLine = Standard_True;
 270     Standard_Integer anIndFace    = 0;
 271     Standard_Real    parmin = 0.;
 272
 273     while (isFaultyLine) {
 274       if (anIndFace == 0) {
 275         iFlag = SolidExplorer.Segment(P,L,Par);
 276       } else {
 277         iFlag = SolidExplorer.OtherSegment(P,L,Par);
 278       }
 279
 280       Standard_Integer aCurInd = SolidExplorer.GetFaceSegmentIndex();
 281
 282       if (aCurInd > anIndFace) {
 283         anIndFace = aCurInd;
 284       } else {
 285         myState = 1;
 286
 287         return;
 288       }
 289       //  Modified by skv - Thu Sep  4 11:22:10 2003 OCC578 End
 290
 291       if (iFlag==1) {
 292         // IsOnFace
 293         // iFlag==1 i.e face is Infinite
 294         myState=2;
 295
 296         return;
 297       }
 298       //SolidExplorer.Segment(P,L,Par);
 299       //
 300       //process results from uncorrected shells
 301       //
 302       //if(Par > 1.e+100 && L.Direction().IsParallel(gp_Dir(0.,0.,1.),1.e-8)) {
 303       if (iFlag==2) {
 304         myState = 4;
 305         return;
 306       }
 307       //-- BRepClass3d_Intersector3d Intersector3d;
 308
 309       //  Modified by skv - Thu Sep  4 13:48:27 2003 OCC578 Begin
 310       // Check if the point is ON surface but OUT of the face.
 311       // Just skip this face because it is bad for classification.
 312       if (iFlag == 3)
 313         continue;
 314
 315       isFaultyLine = Standard_False;
 316 //       Standard_Real parmin = RealLast();
 317
 318 //       for(SolidExplorer.InitShell();
 319 //        SolidExplorer.MoreShell();
 320 //        SolidExplorer.NextShell()) {
 321       parmin = RealLast();
 322
 323       for(SolidExplorer.InitShell();
 324           SolidExplorer.MoreShell() && !isFaultyLine;
 325           SolidExplorer.NextShell()) {
 326 //  Modified by skv - Thu Sep  4 13:48:27 2003 OCC578 End
 327
 328         if(SolidExplorer.RejectShell(L) == Standard_False) {
 329
 330 //  Modified by skv - Thu Sep  4 13:48:27 2003 OCC578 Begin
 331 //        for(SolidExplorer.InitFace();
 332 //            SolidExplorer.MoreFace();
 333 //            SolidExplorer.NextFace()) {
 334           for(SolidExplorer.InitFace();
 335               SolidExplorer.MoreFace() && !isFaultyLine;
 336               SolidExplorer.NextFace()) {
 337 //  Modified by skv - Thu Sep  4 13:48:27 2003 OCC578 End
 338
 339             if(SolidExplorer.RejectFace(L) == Standard_False) {
 340
 341               //-- Intersector3d.Perform(L,Par,Tol,SolidExplorer.CurrentFace());
 342               TopoDS_Shape aLocalShape = SolidExplorer.CurrentFace();
 343               TopoDS_Face f = TopoDS::Face(aLocalShape);
 344               //            TopoDS_Face f = TopoDS::Face(SolidExplorer.CurrentFace());
 345               IntCurvesFace_Intersector& Intersector3d = SolidExplorer.Intersector(f);
 346
 347               // MSV Oct 25, 2001: prolong segment, since there are cases when
 348               // the intersector does not find intersection points with the original
 349               // segment due to rough triangulation of a parametrized surface
 350               Standard_Real addW = Max(10*Tol, 0.01*Par);
 351               Standard_Real AddW = addW;
 352
 353               Bnd_Box aBoxF = Intersector3d.Bounding();
 354
 355               // MSV 23.09.2004: the box must be finite in order to
 356               // correctly prolong the segment to its bounds
 357               if (!aBoxF.IsVoid() && !aBoxF.IsWhole()) {
 358                 Standard_Real aXmin, aYmin, aZmin, aXmax, aYmax, aZmax;
 359                 aBoxF.Get(aXmin, aYmin, aZmin, aXmax, aYmax, aZmax);
 360
 361                 Standard_Real boxaddW = GetAddToParam(L,Par,aBoxF);
 362                 addW = Max(addW,boxaddW);
 363               }
 364
 365               Standard_Real minW = -AddW;//-addW;
 366               Standard_Real maxW = Min(Par*10,Par+addW);//Par+addW;
 367               //cout << "range [" << minW << "," << maxW << "]" << endl << endl;
 368               Intersector3d.Perform(L,minW,maxW);
 369               //Intersector3d.Perform(L,-Tol,Par+10.0*Tol);
 370               if(Intersector3d.IsDone()) {
 371                 Standard_Integer i;
 372                 for (i=1; i <= Intersector3d.NbPnt(); i++) {
 373                   if(Abs(Intersector3d.WParameter(i)) < Abs(parmin)) {
 374
 375                     parmin = Intersector3d.WParameter(i);
 376                     //  Modified by skv - Thu Sep  4 12:46:32 2003 OCC578 Begin
 377                     TopAbs_State aState = Intersector3d.State(i);
 378                     //  Modified by skv - Thu Sep  4 12:46:33 2003 OCC578 End
 379                     if(Abs(parmin)<=Tol) {
 380                       myState = 2;
 381                       myFace  = f;
 382                     }
 383                     //  Modified by skv - Thu Sep  4 12:46:32 2003 OCC578 Begin
 384                     //  Treatment of case TopAbs_ON separately.
 385
 386                     else if(aState==TopAbs_IN) {
 387                     //  Modified by skv - Thu Sep  4 12:46:32 2003 OCC578 End
 388
 389                       //-- The intersection point between the line and a face F
 390                       // -- of the solid is in the face F
 391
 392                       IntCurveSurface_TransitionOnCurve tran = Intersector3d.Transition(i);
 393                       if (tran == IntCurveSurface_Tangent) {
 394 #ifdef DEB
 395                         cout<<"*Problem ds BRepClass3d_SClassifier.cxx"<<endl;
 396 #endif
 397                         continue; // ignore this point
 398                       }
 399                       // if parmin is negative we should reverse transition
 400                       if (parmin < 0)
 401                         tran = (tran == IntCurveSurface_Out
 402                                 ? IntCurveSurface_In : IntCurveSurface_Out);
 403                       if(tran == IntCurveSurface_Out) {
 404                         //-- The line is going from inside the solid to outside
 405                         //-- the solid.
 406                         myState = 3; //-- IN --
 407                       }
 408                       else /* if(tran == IntCurveSurface_In) */ {
 409                         myState = 4; //-- OUT --
 410                       }
 411                       myFace  = f;
 412                     }
 413                     //  Modified by skv - Thu Sep  4 12:48:50 2003 OCC578 Begin
 414                     // If the state is TopAbs_ON, it is necessary to chose
 415                     // another line and to repeat the whole procedure.
 416                     else if(aState==TopAbs_ON) {
 417                       isFaultyLine = Standard_True;
 418
 419                       break;
 420                     }
 421                     //  Modified by skv - Thu Sep  4 12:48:50 2003 OCC578 End
 422                   }
 423                   else {
 424                     //-- No point has been found by the Intersector3d.
 425                     //-- Or a Point has been found with a greater parameter.
 426                   }
 427                 } //-- loop by intersection points
 428               } //-- Face has not been rejected
 429               else {
 430                 myState = 1;
 431               }
 432             }
 433           } //-- Exploration of the faces
 434         } //-- Shell has not been rejected
 435         else {
 436           myState=1;
 437         }
 438       } //-- Exploration of the shells
 439
 440       //  Modified by skv - Thu Sep  4 11:42:03 2003 OCC578 Begin
 441       // The end of main loop.
 442     }
 443     //  Modified by skv - Thu Sep  4 11:42:03 2003 OCC578 End
 444
 445 #ifdef DEB
 446     //#################################################
 447     SolidExplorer.DumpSegment(P,L,parmin,State());
 448     //#################################################
 449 #endif
 450
 451   } //-- Solid has not been rejected
 452   else {
 453     myState = 1;
 454   }
 455 }
 456
 457
 458 TopAbs_State BRepClass3d_SClassifier::State() const {
 459   if(myState==2)  return(TopAbs_ON);
 460   if(myState==4)        return(TopAbs_OUT);          //--
 461   else if(myState==3)   return(TopAbs_IN);           //--
 462   return(TopAbs_OUT);
 463 }
 464
 465 TopoDS_Face BRepClass3d_SClassifier::Face() const {
 466   return(myFace);
 467 }
 468
 469 Standard_Boolean BRepClass3d_SClassifier::Rejected() const {
 470   return(myState==1);
 471 }
 472
 473
 474 Standard_Boolean BRepClass3d_SClassifier::IsOnAFace() const {
 475   return(myState==2);
 476 }
 477
 478
 479 void BRepClass3d_SClassifier::ForceIn() {
 480   myState=3;
 481 }
 482
 483 void BRepClass3d_SClassifier::ForceOut() {
 484   myState=4;
 485 }
 486
 487 Standard_Real GetAddToParam(const gp_Lin&       L,
 488                             const Standard_Real P,
 489                             const Bnd_Box&      B)
 490 {
 491   Standard_Real aXmin, aYmin, aZmin, aXmax, aYmax, aZmax;
 492   B.Get(aXmin, aYmin, aZmin, aXmax, aYmax, aZmax);
 493   Standard_Real x[2] = {aXmin,aXmax}, y[2] = {aYmin,aYmax}, z[2] = {aZmin,aZmax};
 494   Standard_Integer i = 0, j = 0, k = 0;
 495   Standard_Real Par = P;
 496   for(i = 0 ; i < 2; i++) {
 497     for(j = 0; j < 2; j++) {
 498       for(k = 0; k < 2; k++) {
 499         Standard_Real X = fabs(x[i]-L.Location().X());
 500         Standard_Real Y = fabs(y[j]-L.Location().Y());
 501         Standard_Real Z = fabs(z[k]-L.Location().Z());
 502         if(X < 1.e+20 && Y < 1.e+20 && Z < 1.e+20) {
 503           gp_Pnt aP(x[i],y[j],z[k]);
 504           Standard_Real par = ElCLib::Parameter(L,aP);
 505           if(par > Par)
 506             Par = par;
 507         }
 508         else
 509           return 1.e+20;
 510       }
 511     }
 512   }
 513   return Par - P;
 514 }
 515 //=======================================================================
 516 //function : FaceNormal
 517 //purpose  :
 518 //=======================================================================
 519 void FaceNormal (const TopoDS_Face& aF,
 520                  const Standard_Real U,
 521                  const Standard_Real V,
 522                  gp_Dir& aDN)
 523 {
 524   gp_Pnt aPnt ;
 525   gp_Vec aD1U, aD1V, aN;
 526   Handle(Geom_Surface) aS;
 527
 528   aS=BRep_Tool::Surface(aF);
 529   aS->D1 (U, V, aPnt, aD1U, aD1V);
 530   aN=aD1U.Crossed(aD1V);
 531   aN.Normalize();
 532   aDN.SetXYZ(aN.XYZ());
 533   if (aF.Orientation() == TopAbs_REVERSED){
 534     aDN.Reverse();
 535   }
 536   return;
 537 }