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[occt.git] / src / BRepFill / BRepFill_ShapeLaw.cxx
1 // Created on: 1998-08-17
2 // Created by: Philippe MANGIN
3 // Copyright (c) 1998-1999 Matra Datavision
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9 // the terms of the GNU Lesser General Public License 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 #include <BRepFill_ShapeLaw.ixx>
18
19 #include <BRepTools_WireExplorer.hxx>
20 #include <BRep_Tool.hxx>
21 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
22 #include <BRepLProp.hxx>
23 #include <TopExp.hxx>
24 #include <TopoDS.hxx>
25 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
26
27 #include <Geom_Curve.hxx>
28 #include <Geom_Line.hxx>
29 #include <Geom_TrimmedCurve.hxx>
30 #include <Geom_BSplineCurve.hxx>
31 #include <GeomFill_UniformSection.hxx>
32 #include <GeomFill_EvolvedSection.hxx>
33 #include <GeomFill_HArray1OfSectionLaw.hxx>
34 #include <GeomConvert_CompCurveToBSplineCurve.hxx>
35
36 #include <TColgp_HArray1OfPnt.hxx>
37 #include <TColStd_HArray1OfReal.hxx>
38 #include <TColStd_HArray1OfInteger.hxx>
39
40 #include <Precision.hxx>
41 #include <BRepBuilderAPI_Transform.hxx>
42
43
44 //=======================================================================
45 //function : Create
46 //purpose  : Process the case of Vertex by constructing a line
47 //           with the vertex in the origin
48 //=======================================================================
49 BRepFill_ShapeLaw::BRepFill_ShapeLaw(const TopoDS_Vertex& V,
50                                          const Standard_Boolean Build) 
51                              : vertex(Standard_True),
52                                myShape(V)
53 {
54   TheLaw.Nullify();
55   uclosed = Standard_False;
56   vclosed = Standard_True; // constant law
57   myEdges =  new (TopTools_HArray1OfShape) (1, 1);
58   myEdges->SetValue(1, V);
59
60   if (Build) {
61     myLaws = new (GeomFill_HArray1OfSectionLaw) (1, 1); 
62 //    gp_Pnt Origine;
63     gp_Dir D(1,0,0); //Following the normal
64     Handle(Geom_Line) L = new (Geom_Line)(BRep_Tool::Pnt(V), D);
65     Standard_Real Last =  2*BRep_Tool::Tolerance(V)+Precision::PConfusion();
66     Handle(Geom_TrimmedCurve) TC = new (Geom_TrimmedCurve) (L, 0, Last);
67
68     myLaws->ChangeValue(1) = 
69       new (GeomFill_UniformSection)(TC);
70   }
71 }
72
73 //=======================================================================
74 //function : Create
75 //purpose  : Wire
76 //=======================================================================
77
78 BRepFill_ShapeLaw::BRepFill_ShapeLaw(const TopoDS_Wire& W,
79                                          const Standard_Boolean Build) 
80                                         : vertex(Standard_False),
81                                           myShape(W)
82                                           
83
84 {
85   TheLaw.Nullify();
86   Init(Build);
87 }
88
89 //=======================================================================
90 //function : Create
91 //purpose  : Evolutive Wire
92 //=======================================================================
93
94 BRepFill_ShapeLaw::BRepFill_ShapeLaw(const TopoDS_Wire& W,
95                                      const Handle(Law_Function)& L,
96                                      const Standard_Boolean Build) 
97                                         : vertex(Standard_False),
98                                           myShape(W)
99
100 {
101   TheLaw = L;
102   Init(Build);
103 }
104
105 //=======================================================================
106 //function : Init
107 //purpose  : Case of the wire : Create a table of GeomFill_SectionLaw
108 //=======================================================================
109 void BRepFill_ShapeLaw::Init(const Standard_Boolean Build)
110 {
111   vclosed = Standard_True;
112   BRepTools_WireExplorer wexp;
113   TopoDS_Edge E;
114   Standard_Integer NbEdge,ii;
115   Standard_Real First, Last;
116   TopoDS_Wire W;
117   W = TopoDS::Wire(myShape);
118
119   for (NbEdge=0, wexp.Init(W); wexp.More(); wexp.Next()) {
120     E = wexp.Current();
121     if( !E.IsNull() && !BRep_Tool::Degenerated(E)) {
122       Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E,First,Last);
123       if( !C.IsNull() ) {
124         NbEdge++;
125       }
126     }
127   }
128   
129   myLaws  = new GeomFill_HArray1OfSectionLaw (1, NbEdge);
130   myEdges = new TopTools_HArray1OfShape      (1, NbEdge);
131
132   ii = 1;
133   
134   for(wexp.Init(W); wexp.More(); wexp.Next()) {
135     E = wexp.Current();
136     if ( !E.IsNull() && !BRep_Tool::Degenerated(wexp.Current())) {
137       Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E,First,Last);
138       if( !C.IsNull() ) {
139         myEdges->SetValue(ii, E);
140         if(Build) {
141           //Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E,First,Last);
142           if (E.Orientation() == TopAbs_REVERSED) {
143             Standard_Real aux;
144             Handle(Geom_Curve) CBis;
145             CBis = C->Reversed(); // To avoid the deterioration of the topology
146             aux = C->ReversedParameter(First);
147             First = C->ReversedParameter(Last);
148             Last = aux;
149             C = CBis;
150           }
151
152           Standard_Boolean IsClosed = BRep_Tool::IsClosed(E);
153           if (IsClosed &&
154               Abs(C->FirstParameter() - First) > Precision::PConfusion())
155             IsClosed = Standard_False; //trimmed curve differs
156
157           if ((ii>1) || !IsClosed ) { // Trim C
158             Handle(Geom_TrimmedCurve) TC = new Geom_TrimmedCurve(C,First, Last);
159             C = TC;
160           }
161           // otherwise preserve the integrity of the curve
162           if (TheLaw.IsNull()) {
163             myLaws->ChangeValue(ii) = new GeomFill_UniformSection(C);
164           }
165           else {
166             myLaws->ChangeValue(ii) = new GeomFill_EvolvedSection(C, TheLaw);
167           }
168         }
169         ii++;
170       }
171     }
172   }
173
174 //  cout << "new law" << endl;
175
176   //  Is the law closed by U ?
177   uclosed = W.Closed();
178   if (!uclosed) {
179     // if not sure about the flag, make check
180     TopoDS_Edge Edge1, Edge2;
181     TopoDS_Vertex V1,V2;
182     Edge1 = TopoDS::Edge (myEdges->Value(myEdges->Length()));
183     Edge2 = TopoDS::Edge (myEdges->Value(1));
184
185     if( Edge1.Orientation() == TopAbs_REVERSED) {
186       V1 = TopExp::FirstVertex(Edge1);
187     }
188     else {
189       V1 = TopExp::LastVertex(Edge1);
190     }
191
192     if ( Edge2.Orientation() == TopAbs_REVERSED) {
193       V2 = TopExp::LastVertex(Edge2);
194     }
195     else {
196       V2 = TopExp::FirstVertex(Edge2);
197     } 
198     if (V1.IsSame(V2)) {
199       uclosed = Standard_True;
200     }
201     else {
202       BRepAdaptor_Curve Curve1(Edge1);
203       BRepAdaptor_Curve Curve2(Edge2);
204       Standard_Real U1 = BRep_Tool::Parameter(V1,Edge1);
205       Standard_Real U2 = BRep_Tool::Parameter(V2,Edge2);
206       Standard_Real Eps = BRep_Tool::Tolerance(V2) + 
207                           BRep_Tool::Tolerance(V1);
208       
209       uclosed = Curve1.Value(U1).IsEqual(Curve2.Value(U2), Eps);
210     }
211   } 
212 }
213
214
215 //=======================================================================
216 //function : IsVertex
217 //purpose  :
218 //=======================================================================
219  Standard_Boolean BRepFill_ShapeLaw::IsVertex() const
220 {
221   return vertex;
222 }
223
224 //=======================================================================
225 //function : IsConstant
226 //purpose  :
227 //=======================================================================
228  Standard_Boolean BRepFill_ShapeLaw::IsConstant() const
229 {
230   return TheLaw.IsNull();
231 }
232
233 //=======================================================================
234 //function : Vertex
235 //purpose  : 
236 //=======================================================================
237  TopoDS_Vertex 
238  BRepFill_ShapeLaw::Vertex(const Standard_Integer Index, 
239                            const Standard_Real Param) const
240
241   TopoDS_Edge E;
242   TopoDS_Vertex V; 
243   if (Index <= myEdges->Length()) {
244     E =  TopoDS::Edge(myEdges->Value(Index));
245     if (E.Orientation() == TopAbs_REVERSED) 
246        V = TopExp::LastVertex(E);
247     else V = TopExp::FirstVertex(E);
248   }
249   else if (Index == myEdges->Length()+1) {
250     E =  TopoDS::Edge(myEdges->Value(Index-1));
251     if (E.Orientation() == TopAbs_REVERSED) 
252       V = TopExp::FirstVertex(E);
253     else V = TopExp::LastVertex(E);
254   }
255
256   if (!TheLaw.IsNull()) {    
257     gp_Trsf T;
258     T.SetScale(gp_Pnt(0, 0, 0), TheLaw->Value(Param));
259     //TopLoc_Location L(T);
260     //V.Move(L);
261     V = TopoDS::Vertex(BRepBuilderAPI_Transform(V, T));
262   }
263   return V;
264 }
265
266
267 ///=======================================================================
268 //function : VertexTol
269 //purpose  : Evaluate the hole between 2 edges of the section
270 //=======================================================================
271  Standard_Real BRepFill_ShapeLaw::VertexTol(const Standard_Integer Index,
272                                               const Standard_Real Param) const
273 {
274   Standard_Real Tol = Precision::Confusion();
275   Standard_Integer I1, I2;
276   if ( (Index==0) || (Index==myEdges->Length()) ) {
277     if (!uclosed) return Tol; //The least possible error
278     I1 = myEdges->Length();
279     I2 = 1;
280   }
281   else {
282     I1 = Index;
283     I2 = I1 +1;
284   } 
285
286   Handle(GeomFill_SectionLaw) Loi;
287   Standard_Integer NbPoles,  NbKnots, Degree;
288   Handle(TColgp_HArray1OfPnt) Poles;
289   Handle(TColStd_HArray1OfReal) Knots, Weigth;
290   Handle(TColStd_HArray1OfInteger) Mults;
291   Handle(Geom_BSplineCurve) BS;
292   gp_Pnt PFirst;
293
294   Loi = myLaws->Value(I1);
295   Loi->SectionShape( NbPoles,  NbKnots, Degree);
296   Poles = new (TColgp_HArray1OfPnt) (1, NbPoles);
297   Weigth = new  (TColStd_HArray1OfReal) (1, NbPoles);
298   Loi->D0(Param, Poles->ChangeArray1(), Weigth->ChangeArray1());
299   Knots = new  (TColStd_HArray1OfReal) (1, NbKnots);
300   Loi->Knots(Knots->ChangeArray1());
301   Mults = new (TColStd_HArray1OfInteger) (1, NbKnots);
302   Loi->Mults(Mults->ChangeArray1());
303   BS = new (Geom_BSplineCurve) (Poles->Array1(), 
304                                 Weigth->Array1(), 
305                                 Knots->Array1(), 
306                                 Mults->Array1(), 
307                                 Degree,
308                                 Loi->IsUPeriodic());
309   PFirst = BS->Value( Knots->Value(Knots->Length()) );
310
311   Loi = myLaws->Value(I2);
312   Loi->SectionShape( NbPoles,  NbKnots, Degree);
313   Poles = new (TColgp_HArray1OfPnt) (1, NbPoles);
314   Weigth = new  (TColStd_HArray1OfReal) (1, NbPoles);
315   Loi->D0(Param, Poles->ChangeArray1(), Weigth->ChangeArray1());
316   Knots = new  (TColStd_HArray1OfReal) (1, NbKnots);
317   Loi->Knots(Knots->ChangeArray1());
318   Mults = new (TColStd_HArray1OfInteger) (1, NbKnots);
319   Loi->Mults(Mults->ChangeArray1());
320   BS = new (Geom_BSplineCurve) (Poles->Array1(), 
321                                 Weigth->Array1(), 
322                                 Knots->Array1(), 
323                                 Mults->Array1(), 
324                                 Degree,
325                                 Loi->IsUPeriodic());
326   Tol += PFirst.Distance(BS->Value( Knots->Value(1)));
327   return Tol;
328 }
329
330 //=======================================================================
331 //function : ConcatenedLaw
332 //purpose  : 
333 //=======================================================================
334
335  Handle(GeomFill_SectionLaw) BRepFill_ShapeLaw::ConcatenedLaw() const
336 {
337   Handle(GeomFill_SectionLaw) Law;
338   if (myLaws->Length() == 1) 
339     return myLaws->Value(1);
340   else {
341     TopoDS_Wire W;
342     TopoDS_Vertex V;
343     W = TopoDS::Wire(myShape);
344     if(!W.IsNull()) {
345       //  Concatenation of edges
346       Standard_Integer ii;
347       Standard_Real epsV, f, l;
348       Standard_Boolean Bof;
349       Handle(Geom_Curve) Composite;
350       Handle(Geom_TrimmedCurve) TC;
351       Composite = BRep_Tool::Curve(Edge(1), f, l);
352       TC = new (Geom_TrimmedCurve)(Composite, f, l);
353       GeomConvert_CompCurveToBSplineCurve Concat(TC); 
354   
355       for (ii=2, Bof=Standard_True; ii<=myEdges->Length() && Bof; ii++){
356         Composite = BRep_Tool::Curve(Edge(ii),f, l);
357         TC = new (Geom_TrimmedCurve)(Composite, f, l);
358         Bof = TopExp::CommonVertex(Edge(ii-1), Edge(ii), V);
359         if (Bof) {epsV = BRep_Tool::Tolerance(V);}
360         else epsV = 10*Precision::PConfusion();
361         Bof = Concat.Add(TC, epsV, Standard_True, 
362                          Standard_False, 20);
363         if (!Bof) Bof = Concat.Add(TC, 200*epsV,
364                                    Standard_True, Standard_False, 20);
365 #ifdef OCCT_DEBUG
366         if (!Bof) 
367           cout << "BRepFill_ShapeLaw::ConcatenedLaw INCOMPLET !!!" 
368           << endl;
369 #endif
370       }
371       Composite = Concat.BSplineCurve();
372
373       if (TheLaw.IsNull()) {
374         Law = new (GeomFill_UniformSection)(Composite);
375       }
376       else {
377         Law = new (GeomFill_EvolvedSection)(Composite, TheLaw);
378       }
379     }
380   }
381   return Law;
382 }
383
384 //=======================================================================
385 //function : Continuity
386 //purpose  : 
387 //=======================================================================
388  GeomAbs_Shape BRepFill_ShapeLaw::Continuity(const Standard_Integer Index,
389                                                const Standard_Real TolAngular) const
390 {
391  
392   TopoDS_Edge Edge1, Edge2;
393   if ( (Index==0) || (Index==myEdges->Length()) ) {
394     if (!uclosed) return GeomAbs_C0; //The least possible error
395     
396     Edge1 = TopoDS::Edge (myEdges->Value(myEdges->Length()));
397     Edge2 = TopoDS::Edge (myEdges->Value(1));
398   }
399   else {
400     Edge1 = TopoDS::Edge (myEdges->Value(Index));
401     Edge2 = TopoDS::Edge (myEdges->Value(Index+1));
402   } 
403   
404   TopoDS_Vertex V1,V2; //common vertex
405   TopoDS_Vertex vv1, vv2, vv3, vv4;
406   TopExp::Vertices(Edge1, vv1, vv2);
407   TopExp::Vertices(Edge2, vv3, vv4);
408   if (vv1.IsSame(vv3))
409   { V1 = vv1; V2 = vv3; }
410   else if (vv1.IsSame(vv4))
411   { V1 = vv1; V2 = vv4; }
412   else if (vv2.IsSame(vv3))
413   { V1 = vv2; V2 = vv3; }
414   else
415   { V1 = vv2; V2 = vv4; }
416
417  Standard_Real U1 = BRep_Tool::Parameter(V1,Edge1);
418  Standard_Real U2 = BRep_Tool::Parameter(V2,Edge2);
419  BRepAdaptor_Curve Curve1(Edge1);
420  BRepAdaptor_Curve Curve2(Edge2);
421  Standard_Real Eps = BRep_Tool::Tolerance(V2) +
422                      BRep_Tool::Tolerance(V1);
423  GeomAbs_Shape cont;
424  cont = BRepLProp::Continuity(Curve1,Curve2,U1,U2, Eps, TolAngular);
425
426  return cont;
427 }
428
429 //=======================================================================
430 //function : D0
431 //purpose  : 
432 //=======================================================================
433  void BRepFill_ShapeLaw::D0(const Standard_Real U, TopoDS_Shape& S)
434 {
435   S = myShape;
436   if (!TheLaw.IsNull()) {
437     gp_Trsf T;
438     T.SetScale(gp_Pnt(0, 0, 0), TheLaw->Value(U));
439     //TopLoc_Location L(T);
440     //S.Move(L);
441     S = BRepBuilderAPI_Transform(S, T);
442   }
443