src/BRepPrimAPI/BRepPrimAPI_MakeHalfSpace.cxx

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  17
  18 #include <BRep_Builder.hxx>
  19 #include <BRep_Tool.hxx>
  20 #include <BRepBuilderAPI_MakeVertex.hxx>
  21 #include <BRepExtrema_DistShapeShape.hxx>
  22 #include <BRepLProp_SLProps.hxx>
  23 #include <BRepPrimAPI_MakeHalfSpace.hxx>
  24 #include <gp.hxx>
  25 #include <gp_Dir.hxx>
  26 #include <gp_Pnt.hxx>
  27 #include <StdFail_NotDone.hxx>
  28 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  29 #include <TopoDS.hxx>
  30 #include <TopoDS_Face.hxx>
  31 #include <TopoDS_Shell.hxx>
  32 #include <TopoDS_Solid.hxx>
  33 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  34
  35 //=======================================================================
  36 //function : getNormalOnFace
  37 //purpose  :
  38 //=======================================================================
  39
  40 static gp_Dir getNormalOnFace(const TopoDS_Face& theFace,
  41                               const Standard_Real theU,
  42                               const Standard_Real theV)
  43 {
  44   Standard_Real aPrec = gp::Resolution();
  45   BRepLProp_SLProps aProps(BRepAdaptor_Surface(theFace), theU, theV, 2, aPrec);
  46   gp_Dir aNormal = aProps.Normal();
  47   if (theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED)
  48     aNormal.Reverse();
  49   return aNormal;
  50 }
  51
  52 //=======================================================================
  53 //function : getNormalFromEdge
  54 //purpose  : Get average normal at the point with the given parameter on the edge
  55 //=======================================================================
  56
  57 static Standard_Boolean  getNormalFromEdge(const TopoDS_Shape& theShape,
  58                                            const TopoDS_Edge& theEdge,
  59                                            const Standard_Real thePar,
  60                                            gp_Dir& theNormal)
  61 {
  62   gp_XYZ aSum;
  63   TopExp_Explorer ex(theShape, TopAbs_FACE);
  64   for (; ex.More(); ex.Next()) {
  65     const TopoDS_Face& aF = TopoDS::Face(ex.Current());
  66     TopExp_Explorer ex1(aF, TopAbs_EDGE);
  67     for (; ex1.More(); ex1.Next()) {
  68       if (ex1.Current().IsSame(theEdge)) {
  69         Standard_Real f, l;
  70         Handle(Geom2d_Curve) aC2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(theEdge, aF, f, l);
  71         gp_Pnt2d aP2d = aC2d->Value(thePar);
  72         gp_Dir aNorm = getNormalOnFace(aF, aP2d.X(), aP2d.Y());
  73         aSum += aNorm.XYZ();
  74       }
  75     }
  76   }
  77   if (aSum.SquareModulus() > gp::Resolution()) {
  78     theNormal = aSum;
  79     return Standard_True;
  80   }
  81   return Standard_False;
  82 }
  83
  84 //=======================================================================
  85 //function : getNormalFromVertex
  86 //purpose  : Get average normal at the point of the vertex
  87 //=======================================================================
  88
  89 static Standard_Boolean  getNormalFromVertex(const TopoDS_Shape& theShape,
  90                                              const TopoDS_Vertex& theVer,
  91                                              gp_Dir& theNormal)
  92 {
  93   gp_XYZ aSum;
  94   TopExp_Explorer ex(theShape, TopAbs_FACE);
  95   for (; ex.More(); ex.Next()) {
  96     const TopoDS_Face& aF = TopoDS::Face(ex.Current());
  97     TopExp_Explorer ex1(aF, TopAbs_VERTEX);
  98     for (; ex1.More(); ex1.Next()) {
  99       if (ex1.Current().IsSame(theVer)) {
 100         gp_Pnt2d aP2d = BRep_Tool::Parameters(theVer, aF);
 101         gp_Dir aNorm = getNormalOnFace(aF, aP2d.X(), aP2d.Y());
 102         aSum += aNorm.XYZ();
 103       }
 104     }
 105   }
 106   if (aSum.SquareModulus() > gp::Resolution()) {
 107     theNormal = aSum;
 108     return Standard_True;
 109   }
 110   return Standard_False;
 111 }
 112
 113 //=======================================================================
 114 //function : FindExtrema
 115 //purpose  : This finction is called to find the nearest normal projection
 116 //           of a point <aPnt> on a shape <aShape>.
 117 //           1) return true if extrema is found.
 118 //           2) Set in:
 119 //             - theMinPnt : The solution point
 120 //             - theNormal : The normal direction to the shape at projection point
 121 //=======================================================================
 122 static Standard_Boolean FindExtrema(const gp_Pnt&        thePnt,
 123                                     const TopoDS_Shape&  theShape,
 124                                     gp_Pnt&              theMinPnt,
 125                                     gp_Dir&              theNormal)
 126 {
 127   TopoDS_Vertex aRefVertex = BRepBuilderAPI_MakeVertex(thePnt);
 128
 129   BRepExtrema_DistShapeShape ext(aRefVertex, theShape);
 130
 131   if (!ext.IsDone() || ext.NbSolution() == 0)
 132     return Standard_False;
 133
 134   // the point projection exist
 135   Standard_Integer nbext = ext.NbSolution();
 136   // try to find a projection on face
 137   for (Standard_Integer iext = 1; iext <= nbext; iext++) {
 138     if (ext.SupportTypeShape2(iext) == BRepExtrema_IsInFace) {
 139       TopoDS_Face aF = TopoDS::Face(ext.SupportOnShape2(iext));
 140       theMinPnt = ext.PointOnShape2(iext);
 141       Standard_Real aU, aV;
 142       ext.ParOnFaceS2(iext, aU, aV);
 143       theNormal = getNormalOnFace(aF, aU, aV);
 144       return Standard_True;
 145     }
 146   }
 147
 148   // if not found then take any edge or vertex solution
 149   for (Standard_Integer iext = 1; iext <= nbext; iext++) {
 150     if (ext.SupportTypeShape2(iext) == BRepExtrema_IsOnEdge) {
 151       theMinPnt = ext.PointOnShape2(iext);
 152       Standard_Real aPar;
 153       ext.ParOnEdgeS2(iext, aPar);
 154       TopoDS_Edge aE = TopoDS::Edge(ext.SupportOnShape2(iext));
 155       if (getNormalFromEdge(theShape, aE, aPar, theNormal))
 156         return Standard_True;
 157     }
 158     else if (ext.SupportTypeShape2(iext) == BRepExtrema_IsVertex) {
 159       theMinPnt = ext.PointOnShape2(iext);
 160       TopoDS_Vertex aV = TopoDS::Vertex(ext.SupportOnShape2(iext));
 161       if (getNormalFromVertex(theShape, aV, theNormal))
 162         return Standard_True;
 163     }
 164   }
 165   return Standard_False;
 166 }
 167
 168 //=======================================================================
 169 //function : isOutside
 170 //purpose  :
 171 //=======================================================================
 172
 173 static Standard_Boolean isOutside(const gp_Pnt&      thePnt,
 174                                   const gp_Pnt&      thePonF,
 175                                   const gp_Dir&      theNormal)
 176 {
 177   gp_Dir anOppRef(thePnt.XYZ() - thePonF.XYZ());
 178   Standard_Real aSca = theNormal * anOppRef;
 179   // outside if same directions
 180   return aSca > 0.;
 181 }
 182
 183 //=======================================================================
 184 //function : BRepPrimAPI_MakeHalfSpace
 185 //purpose  :
 186 //=======================================================================
 187
 188 BRepPrimAPI_MakeHalfSpace::BRepPrimAPI_MakeHalfSpace(const TopoDS_Face& theFace,
 189                                                      const gp_Pnt&      theRefPnt)
 190 {
 191   // Set the flag is <IsDone> to False.
 192   NotDone();
 193
 194   TopoDS_Shell aShell;
 195
 196   gp_Pnt aMinPnt;
 197   gp_Dir aNormal;
 198   if (FindExtrema(theRefPnt, theFace, aMinPnt, aNormal)) {
 199     Standard_Boolean toReverse = isOutside(theRefPnt, aMinPnt, aNormal);
 200
 201     // Construction of the open solid.
 202     BRep_Builder().MakeShell(aShell);
 203     BRep_Builder().Add(aShell, theFace);
 204     BRep_Builder().MakeSolid(mySolid);
 205     if (toReverse) {
 206       aShell.Reverse();
 207     }
 208     BRep_Builder().Add(mySolid, aShell);
 209     myShape = mySolid;
 210     Done();
 211   }
 212 }
 213
 214
 215 //=======================================================================
 216 //function : BRepPrimAPI_MakeHalfSpace
 217 //purpose  :
 218 //=======================================================================
 219
 220 BRepPrimAPI_MakeHalfSpace::BRepPrimAPI_MakeHalfSpace(const TopoDS_Shell& theShell,
 221                                                      const gp_Pnt&       theRefPnt)
 222 {
 223   // Set the flag is <IsDone> to False.
 224   NotDone();
 225
 226   // Find the point of the skin closest to the reference point.
 227   gp_Pnt aMinPnt;
 228   gp_Dir aNormal;
 229   if (FindExtrema(theRefPnt, theShell, aMinPnt, aNormal)) {
 230     Standard_Boolean toReverse = isOutside(theRefPnt, aMinPnt, aNormal);
 231
 232     // Construction of the open solid.
 233     TopoDS_Shell aShell = theShell;
 234     BRep_Builder().MakeSolid(mySolid);
 235     if (toReverse) {
 236       aShell.Reverse();
 237     }
 238     BRep_Builder().Add(mySolid, aShell);
 239     myShape = mySolid;
 240     Done();
 241   }
 242 }
 243
 244
 245 //=======================================================================
 246 //function : Solid
 247 //purpose  :
 248 //=======================================================================
 249
 250 const TopoDS_Solid& BRepPrimAPI_MakeHalfSpace::Solid() const
 251 {
 252   StdFail_NotDone_Raise_if( !IsDone(), "BRepPrimAPI_MakeHalfSpace::Solid");
 253   return mySolid;
 254 }
 255
 256
 257
 258 //=======================================================================
 259 //function : TopoDS_Solid
 260 //purpose  :
 261 //=======================================================================
 262
 263 BRepPrimAPI_MakeHalfSpace::operator TopoDS_Solid() const
 264 {
 265   return Solid();
 266 }