src/BRepGProp/BRepGProp.cxx

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  11 //
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  14
  15 #include <BRepGProp.hxx>
  16 #include <BRepGProp_Cinert.hxx>
  17 #include <BRepGProp_Sinert.hxx>
  18 #include <BRepGProp_Vinert.hxx>
  19 #include <BRepGProp_VinertGK.hxx>
  20 #include <GProp_PGProps.hxx>
  21 #include <BRepGProp_Face.hxx>
  22 #include <BRepGProp_Domain.hxx>
  23 #include <TopoDS.hxx>
  24 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  25
  26 #include <TopTools.hxx>
  27 #include <BRep_Tool.hxx>
  28 #include <TopTools_ListOfShape.hxx>
  29 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  30 #include <BRepCheck_Shell.hxx>
  31 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  32 #ifdef OCCT_DEBUG
  33 static Standard_Integer AffichEps = 0;
  34 #endif
  35
  36 static gp_Pnt roughBaryCenter(const TopoDS_Shape& S){
  37   Standard_Integer i;  TopExp_Explorer ex;
  38   gp_XYZ xyz(0,0,0);
  39   for (ex.Init(S,TopAbs_VERTEX), i = 0; ex.More(); ex.Next(), i++)
  40     xyz += BRep_Tool::Pnt(TopoDS::Vertex(ex.Current())).XYZ();
  41   if ( i > 0 ) xyz /= i;
  42   return gp_Pnt(xyz);
  43 }
  44
  45 void  BRepGProp::LinearProperties(const TopoDS_Shape& S, GProp_GProps& SProps, const Standard_Boolean SkipShared){
  46   // find the origin
  47   gp_Pnt P(0,0,0);
  48   P.Transform(S.Location());
  49   SProps = GProp_GProps(P);
  50
  51   BRepAdaptor_Curve   BAC;
  52   Standard_Real eps = Epsilon(1.);
  53   TopTools_MapOfShape anEMap;
  54   TopExp_Explorer ex;
  55   for (ex.Init(S,TopAbs_EDGE); ex.More(); ex.Next()) {
  56     const TopoDS_Edge& aE = TopoDS::Edge(ex.Current());
  57     if(SkipShared && !anEMap.Add(aE))
  58     {
  59       continue;
  60     }
  61     if(!BRep_Tool::IsGeometric(aE))
  62     {
  63       GProp_PGProps aPProps;
  64       TopoDS_Iterator anIter(aE);
  65       for(; anIter.More(); anIter.Next())
  66       {
  67         const TopoDS_Vertex& aV = TopoDS::Vertex(anIter.Value());
  68         aPProps.AddPoint(BRep_Tool::Pnt(aV), eps);
  69       }
  70       SProps.Add(aPProps);
  71     }
  72     else
  73     {
  74       BAC.Initialize(aE);
  75       BRepGProp_Cinert CG(BAC,P);
  76       SProps.Add(CG);
  77     }
  78   }
  79 }
  80
  81 static Standard_Real surfaceProperties(const TopoDS_Shape& S, GProp_GProps& Props, const Standard_Real Eps, const Standard_Boolean SkipShared){
  82   Standard_Integer i;
  83 #ifdef OCCT_DEBUG
  84   Standard_Integer iErrorMax = 0;
  85 #endif
  86   Standard_Real ErrorMax = 0.0, Error;
  87   TopExp_Explorer ex;
  88   gp_Pnt P(roughBaryCenter(S));
  89   BRepGProp_Sinert G;  G.SetLocation(P);
  90
  91   BRepGProp_Face   BF;
  92   BRepGProp_Domain BD;
  93   TopTools_MapOfShape aFMap;
  94   TopLoc_Location aLocDummy;
  95
  96   for (ex.Init(S,TopAbs_FACE), i = 1; ex.More(); ex.Next(), i++) {
  97     const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face(ex.Current());
  98     if(SkipShared && !aFMap.Add(F))
  99     {
 100       continue;
 101     }
 102
 103     {
 104       const Handle(Geom_Surface)& aSurf = BRep_Tool::Surface (F, aLocDummy);
 105       if (aSurf.IsNull())
 106       {
 107         // skip faces without geometry
 108         continue;
 109       }
 110     }
 111
 112     BF.Load(F);
 113     Standard_Boolean IsNatRestr = (F.NbChildren() == 0);
 114     if(!IsNatRestr) BD.Init(F);
 115     if(Eps < 1.0) {
 116       G.Perform(BF, BD, Eps);
 117       Error = G.GetEpsilon();
 118       if(ErrorMax < Error) {
 119         ErrorMax = Error;
 120 #ifdef OCCT_DEBUG
 121         iErrorMax = i;
 122 #endif
 123       }
 124     } else {
 125       if(IsNatRestr) G.Perform(BF);
 126       else G.Perform(BF, BD);
 127     }
 128     Props.Add(G);
 129 #ifdef OCCT_DEBUG
 130     if(AffichEps) cout<<"\n"<<i<<":\tEpsArea = "<< G.GetEpsilon();
 131 #endif
 132   }
 133 #ifdef OCCT_DEBUG
 134   if(AffichEps) cout<<"\n-----------------\n"<<iErrorMax<<":\tMaxError = "<<ErrorMax<<"\n";
 135 #endif
 136   return ErrorMax;
 137 }
 138 void  BRepGProp::SurfaceProperties(const TopoDS_Shape& S, GProp_GProps& Props, const Standard_Boolean SkipShared){
 139   // find the origin
 140   gp_Pnt P(0,0,0);
 141   P.Transform(S.Location());
 142   Props = GProp_GProps(P);
 143   surfaceProperties(S,Props,1.0, SkipShared);
 144 }
 145 Standard_Real BRepGProp::SurfaceProperties(const TopoDS_Shape& S, GProp_GProps& Props, const Standard_Real Eps, const Standard_Boolean SkipShared){
 146   // find the origin
 147   gp_Pnt P(0,0,0);  P.Transform(S.Location());
 148   Props = GProp_GProps(P);
 149   Standard_Real ErrorMax = surfaceProperties(S,Props,Eps,SkipShared);
 150   return ErrorMax;
 151 }
 152
 153 //=======================================================================
 154 //function : volumeProperties
 155 //purpose  :
 156 //=======================================================================
 157
 158 static Standard_Real volumeProperties(const TopoDS_Shape& S, GProp_GProps& Props, const Standard_Real Eps, const Standard_Boolean SkipShared){
 159   Standard_Integer i;
 160 #ifdef OCCT_DEBUG
 161   Standard_Integer iErrorMax = 0;
 162 #endif
 163   Standard_Real ErrorMax = 0.0, Error = 0.0;
 164   TopExp_Explorer ex;
 165   gp_Pnt P(roughBaryCenter(S));
 166   BRepGProp_Vinert G;  G.SetLocation(P);
 167
 168   BRepGProp_Face   BF;
 169   BRepGProp_Domain BD;
 170   TopTools_MapOfShape aFwdFMap;
 171   TopTools_MapOfShape aRvsFMap;
 172   TopLoc_Location aLocDummy;
 173
 174   for (ex.Init(S,TopAbs_FACE), i = 1; ex.More(); ex.Next(), i++) {
 175     const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face(ex.Current());
 176     TopAbs_Orientation anOri = F.Orientation();
 177     Standard_Boolean isFwd = anOri == TopAbs_FORWARD;
 178     Standard_Boolean isRvs = Standard_False;
 179     if(!isFwd)
 180     {
 181       isRvs = anOri == TopAbs_REVERSED;
 182     }
 183     if(SkipShared)
 184     {
 185       if((isFwd && !aFwdFMap.Add(F)) || (isRvs && !aRvsFMap.Add(F)))
 186       {
 187         continue;
 188       }
 189     }
 190     {
 191       const Handle(Geom_Surface)& aSurf = BRep_Tool::Surface (F, aLocDummy);
 192       if (aSurf.IsNull())
 193       {
 194         // skip faces without geometry
 195         continue;
 196       }
 197     }
 198
 199     if (isFwd || isRvs){
 200       BF.Load(F);
 201       Standard_Boolean IsNatRestr = (F.NbChildren () == 0);
 202       if(!IsNatRestr) BD.Init(F);
 203       if(Eps < 1.0) {
 204         G.Perform(BF, BD, Eps);
 205         Error = G.GetEpsilon();
 206         if(ErrorMax < Error) {
 207           ErrorMax = Error;
 208 #ifdef OCCT_DEBUG
 209           iErrorMax = i;
 210 #endif
 211         }
 212       }
 213       else {
 214         if(IsNatRestr) G.Perform(BF);
 215         else G.Perform(BF, BD);
 216       }
 217       Props.Add(G);
 218 #ifdef OCCT_DEBUG
 219       if(AffichEps) cout<<"\n"<<i<<":\tEpsVolume = "<< G.GetEpsilon();
 220 #endif
 221     }
 222   }
 223 #ifdef OCCT_DEBUG
 224   if(AffichEps) cout<<"\n-----------------\n"<<iErrorMax<<":\tMaxError = "<<ErrorMax<<"\n";
 225 #endif
 226   return ErrorMax;
 227 }
 228 void  BRepGProp::VolumeProperties(const TopoDS_Shape& S, GProp_GProps& Props, const Standard_Boolean OnlyClosed, const Standard_Boolean SkipShared){
 229   // find the origin
 230   gp_Pnt P(0,0,0);  P.Transform(S.Location());
 231   Props = GProp_GProps(P);
 232   if(OnlyClosed){
 233     TopTools_MapOfShape aShMap;
 234     TopExp_Explorer ex(S,TopAbs_SHELL);
 235     for (; ex.More(); ex.Next()) {
 236       const TopoDS_Shape& Sh = ex.Current();
 237       if(SkipShared && !aShMap.Add(Sh))
 238       {
 239         continue;
 240       }
 241       if(BRep_Tool::IsClosed(Sh)) volumeProperties(Sh,Props,1.0,SkipShared);
 242     }
 243   } else volumeProperties(S,Props,1.0,SkipShared);
 244 }
 245
 246 //=======================================================================
 247 //function : VolumeProperties
 248 //purpose  :
 249 //=======================================================================
 250
 251 Standard_Real BRepGProp::VolumeProperties(const TopoDS_Shape& S, GProp_GProps& Props,
 252   const Standard_Real Eps, const Standard_Boolean OnlyClosed, const Standard_Boolean SkipShared)
 253 {
 254   // find the origin
 255   gp_Pnt P(0,0,0);  P.Transform(S.Location());
 256   Props = GProp_GProps(P);
 257   Standard_Integer i;
 258 #ifdef OCCT_DEBUG
 259   Standard_Integer iErrorMax = 0;
 260 #endif
 261   Standard_Real ErrorMax = 0.0, Error = 0.0;
 262   if(OnlyClosed){
 263     TopTools_MapOfShape aShMap;
 264     TopExp_Explorer ex(S,TopAbs_SHELL);
 265     for (i = 1; ex.More(); ex.Next(), i++) {
 266       const TopoDS_Shape& Sh = ex.Current();
 267       if(SkipShared && !aShMap.Add(Sh))
 268       {
 269         continue;
 270       }
 271       if(BRep_Tool::IsClosed(Sh)) {
 272         Error = volumeProperties(Sh,Props,Eps,SkipShared);
 273         if(ErrorMax < Error) {
 274           ErrorMax = Error;
 275 #ifdef OCCT_DEBUG
 276           iErrorMax = i;
 277 #endif
 278         }
 279       }
 280     }
 281   } else ErrorMax = volumeProperties(S,Props,Eps,SkipShared);
 282 #ifdef OCCT_DEBUG
 283   if(AffichEps) cout<<"\n\n==================="<<iErrorMax<<":\tMaxEpsVolume = "<<ErrorMax<<"\n";
 284 #endif
 285   return ErrorMax;
 286 }
 287
 288 //===========================================================================================//
 289 // Volume properties by Gauss-Kronrod integration
 290 //===========================================================================================//
 291 //=======================================================================
 292 //function : VolumePropertiesGK
 293 //purpose  :
 294 //=======================================================================
 295
 296 static Standard_Real volumePropertiesGK(const TopoDS_Shape     &theShape,
 297   GProp_GProps     &theProps,
 298   const Standard_Real     theTol,
 299   const Standard_Boolean  IsUseSpan,
 300   const Standard_Boolean  CGFlag,
 301   const Standard_Boolean  IFlag, const Standard_Boolean SkipShared)
 302 {
 303   TopExp_Explorer  anExp;
 304   anExp.Init(theShape, TopAbs_FACE);
 305
 306   Standard_Real aTol = theTol;
 307
 308   // Compute properties.
 309   gp_Pnt           aLoc(roughBaryCenter(theShape));
 310   BRepGProp_VinertGK aVProps;
 311   BRepGProp_Face   aPropFace(IsUseSpan);
 312   BRepGProp_Domain aPropDomain;
 313   Standard_Real    aLocalError;
 314   Standard_Real    anError = 0.;
 315   TopTools_MapOfShape aFwdFMap;
 316   TopTools_MapOfShape aRvsFMap;
 317   TopLoc_Location aLocDummy;
 318
 319   aVProps.SetLocation(aLoc);
 320
 321   for (; anExp.More(); anExp.Next()) {
 322     TopoDS_Face aFace = TopoDS::Face(anExp.Current());
 323     TopAbs_Orientation anOri = aFace.Orientation();
 324     Standard_Boolean isFwd = anOri == TopAbs_FORWARD;
 325     Standard_Boolean isRvs = Standard_False;
 326     if(!isFwd)
 327     {
 328       isRvs = anOri == TopAbs_REVERSED;
 329     }
 330     if(SkipShared)
 331     {
 332       if((isFwd && !aFwdFMap.Add(aFace)) || (isRvs && !aRvsFMap.Add(aFace)))
 333       {
 334         continue;
 335       }
 336     }
 337     {
 338       const Handle(Geom_Surface)& aSurf = BRep_Tool::Surface (aFace, aLocDummy);
 339       if (aSurf.IsNull())
 340       {
 341         // skip faces without geometry
 342         continue;
 343       }
 344     }
 345
 346     if (isFwd || isRvs){
 347         aPropFace.Load(aFace);
 348
 349         Standard_Boolean IsNatRestr = (aFace.NbChildren () == 0);
 350         if(IsNatRestr)
 351           aLocalError = aVProps.Perform(aPropFace, aTol, CGFlag, IFlag);
 352         else {
 353           aPropDomain.Init(aFace);
 354           aLocalError = aVProps.Perform(aPropFace, aPropDomain, aTol, CGFlag, IFlag);
 355         }
 356
 357         if (aLocalError < 0.)
 358           return aLocalError;
 359
 360         anError += aLocalError;
 361         theProps.Add(aVProps);
 362     }
 363   }
 364
 365   return anError;
 366 }
 367
 368 //=======================================================================
 369 //function : VolumePropertiesGK
 370 //purpose  :
 371 //=======================================================================
 372
 373 Standard_Real BRepGProp::VolumePropertiesGK(const TopoDS_Shape     &S,
 374   GProp_GProps     &Props,
 375   const Standard_Real     Eps,
 376   const Standard_Boolean  OnlyClosed,
 377   const Standard_Boolean  IsUseSpan,
 378   const Standard_Boolean  CGFlag,
 379   const Standard_Boolean  IFlag, const Standard_Boolean SkipShared)
 380 {
 381   gp_Pnt        P(0,0,0);
 382   Standard_Real anError = 0.;
 383
 384   P.Transform(S.Location());
 385   Props = GProp_GProps(P);
 386
 387   if(OnlyClosed) {
 388     // To select closed shells.
 389     TopExp_Explorer  anExp;
 390     TopTools_ListOfShape aClosedShells;
 391     TopTools_MapOfShape aShMap;
 392
 393     anExp.Init(S, TopAbs_SHELL);
 394
 395     for (; anExp.More(); anExp.Next()) {
 396       const TopoDS_Shape &aShell = anExp.Current();
 397       if(SkipShared && !aShMap.Add(aShell))
 398       {
 399         continue;
 400       }
 401
 402       BRepCheck_Shell aChecker(TopoDS::Shell(aShell));
 403       BRepCheck_Status aStatus = aChecker.Closed(Standard_False);
 404
 405       if(aStatus == BRepCheck_NoError)
 406         aClosedShells.Append(aShell);
 407
 408     }
 409
 410     if (aClosedShells.IsEmpty())
 411       return -1.;
 412
 413     // Compute the properties for each closed shell.
 414     Standard_Real aTol    = Eps;
 415     Standard_Real aLocalError;
 416     TopTools_ListIteratorOfListOfShape anIter(aClosedShells);
 417
 418     for (; anIter.More(); anIter.Next()) {
 419       const TopoDS_Shape &aShell = anIter.Value();
 420
 421       aLocalError = volumePropertiesGK(aShell, Props, aTol, IsUseSpan, CGFlag, IFlag,SkipShared);
 422
 423       if (aLocalError < 0)
 424         return aLocalError;
 425
 426       anError += aLocalError;
 427     }
 428
 429   } else
 430     anError = volumePropertiesGK(S, Props, Eps, IsUseSpan, CGFlag, IFlag,SkipShared);
 431
 432   Standard_Real vol = Props.Mass();
 433   if(vol > Epsilon(1.)) anError /= vol;
 434   return anError;
 435 }
 436
 437 //=======================================================================
 438 //function : VolumeProperties
 439 //purpose  :
 440 //=======================================================================
 441
 442 static Standard_Real volumePropertiesGK(const TopoDS_Shape     &theShape,
 443   GProp_GProps     &theProps,
 444   const gp_Pln           &thePln,
 445   const Standard_Real     theTol,
 446   const Standard_Boolean  IsUseSpan,
 447   const Standard_Boolean  CGFlag,
 448   const Standard_Boolean  IFlag, const Standard_Boolean SkipShared)
 449 {
 450   TopExp_Explorer  anExp;
 451   anExp.Init(theShape, TopAbs_FACE);
 452
 453   Standard_Real aTol = theTol;
 454
 455   // Compute properties.
 456   gp_Pnt           aLoc(roughBaryCenter(theShape));
 457   BRepGProp_VinertGK aVProps;
 458   BRepGProp_Face   aPropFace(IsUseSpan);
 459   BRepGProp_Domain aPropDomain;
 460   Standard_Real    aLocalError;
 461   Standard_Real    anError = 0.;
 462   TopTools_MapOfShape aFwdFMap;
 463   TopTools_MapOfShape aRvsFMap;
 464   TopLoc_Location aLocDummy;
 465
 466   aVProps.SetLocation(aLoc);
 467
 468   for (; anExp.More(); anExp.Next()) {
 469     TopoDS_Face aFace = TopoDS::Face(anExp.Current());
 470     TopAbs_Orientation anOri = aFace.Orientation();
 471     Standard_Boolean isFwd = anOri == TopAbs_FORWARD;
 472     Standard_Boolean isRvs = Standard_False;
 473     if(!isFwd)
 474     {
 475       isRvs = anOri == TopAbs_REVERSED;
 476     }
 477     if(SkipShared)
 478     {
 479       if((isFwd && !aFwdFMap.Add(aFace)) || (isRvs && !aRvsFMap.Add(aFace)))
 480       {
 481         continue;
 482       }
 483     }
 484     {
 485       const Handle(Geom_Surface)& aSurf = BRep_Tool::Surface (aFace, aLocDummy);
 486       if (aSurf.IsNull())
 487       {
 488         // skip faces without geometry
 489         continue;
 490       }
 491     }
 492
 493     if (isFwd || isRvs){
 494         aPropFace.Load(aFace);
 495
 496         Standard_Boolean IsNatRestr = (aFace.NbChildren () == 0);
 497         if(IsNatRestr)
 498           aLocalError = aVProps.Perform(aPropFace, thePln, aTol, CGFlag, IFlag);
 499         else {
 500           aPropDomain.Init(aFace);
 501           aLocalError = aVProps.Perform(aPropFace, aPropDomain, thePln, aTol, CGFlag, IFlag);
 502         }
 503
 504         if (aLocalError < 0.)
 505           return aLocalError;
 506
 507         anError += aLocalError;
 508         theProps.Add(aVProps);
 509     }
 510   }
 511
 512   return anError;
 513 }
 514
 515 //=======================================================================
 516 //function : VolumeProperties
 517 //purpose  :
 518 //=======================================================================
 519
 520 Standard_Real BRepGProp::VolumePropertiesGK(const TopoDS_Shape     &S,
 521   GProp_GProps     &Props,
 522   const gp_Pln           &thePln,
 523   const Standard_Real     Eps,
 524   const Standard_Boolean  OnlyClosed,
 525   const Standard_Boolean  IsUseSpan,
 526   const Standard_Boolean  CGFlag,
 527   const Standard_Boolean  IFlag, const Standard_Boolean SkipShared)
 528 {
 529   gp_Pnt        P(0,0,0);
 530   Standard_Real anError = 0.;
 531
 532   P.Transform(S.Location());
 533   Props = GProp_GProps(P);
 534
 535   if(OnlyClosed) {
 536     // To select closed shells.
 537     TopExp_Explorer  anExp;
 538     TopTools_ListOfShape aClosedShells;
 539     TopTools_MapOfShape aShMap;
 540
 541     anExp.Init(S, TopAbs_SHELL);
 542
 543     for (; anExp.More(); anExp.Next()) {
 544       const TopoDS_Shape &aShell = anExp.Current();
 545       if(SkipShared && !aShMap.Add(aShell))
 546       {
 547         continue;
 548       }
 549
 550       BRepCheck_Shell aChecker(TopoDS::Shell(aShell));
 551       BRepCheck_Status aStatus = aChecker.Closed(Standard_False);
 552
 553       if(aStatus == BRepCheck_NoError)
 554         aClosedShells.Append(aShell);
 555
 556     }
 557
 558     if (aClosedShells.IsEmpty())
 559       return -1.;
 560
 561     // Compute the properties for each closed shell.
 562     Standard_Real aTol    = Eps;
 563     Standard_Real aLocalError;
 564     TopTools_ListIteratorOfListOfShape anIter(aClosedShells);
 565
 566     for (; anIter.More(); anIter.Next()) {
 567       const TopoDS_Shape &aShell = anIter.Value();
 568
 569       aLocalError = volumePropertiesGK(aShell, Props, thePln, aTol, IsUseSpan, CGFlag, IFlag,SkipShared);
 570
 571       if (aLocalError < 0)
 572         return aLocalError;
 573
 574       anError += aLocalError;
 575     }
 576   } else
 577     anError = volumePropertiesGK(S, Props, thePln, Eps, IsUseSpan, CGFlag, IFlag,SkipShared);
 578
 579   Standard_Real vol = Props.Mass();
 580   if(vol > Epsilon(1.)) anError /= vol;
 581
 582   return anError;
 583 }