src/BRepTools/BRepTools.cxx

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  18 #include <Bnd_Box2d.hxx>
  19 #include <BndLib_Add2dCurve.hxx>
  20 #include <BRep_Builder.hxx>
  21 #include <BRep_CurveRepresentation.hxx>
  22 #include <BRep_GCurve.hxx>
  23 #include <BRep_ListOfCurveRepresentation.hxx>
  24 #include <BRep_TEdge.hxx>
  25 #include <BRep_Tool.hxx>
  26 #include <BRepTools.hxx>
  27 #include <BRepTools_MapOfVertexPnt2d.hxx>
  28 #include <BRepTools_ShapeSet.hxx>
  29 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  30 #include <ElCLib.hxx>
  31 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  32 #include <Geom2dAdaptor_Curve.hxx>
  33 #include <Geom_BSplineSurface.hxx>
  34 #include <Geom_Curve.hxx>
  35 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
  36 #include <Geom_Surface.hxx>
  37 #include <gp_Lin2d.hxx>
  38 #include <gp_Vec2d.hxx>
  39 #include <Message_ProgressIndicator.hxx>
  40 #include <OSD_OpenFile.hxx>
  41 #include <Poly_PolygonOnTriangulation.hxx>
  42 #include <Poly_Triangulation.hxx>
  43 #include <Precision.hxx>
  44 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  45 #include <Standard_Failure.hxx>
  46 #include <Standard_Stream.hxx>
  47 #include <TColGeom2d_SequenceOfCurve.hxx>
  48 #include <TColgp_SequenceOfPnt2d.hxx>
  49 #include <TColStd_Array1OfReal.hxx>
  50 #include <TColStd_HArray1OfInteger.hxx>
  51 #include <TColStd_MapOfTransient.hxx>
  52 #include <TColStd_SequenceOfReal.hxx>
  53 #include <TopExp.hxx>
  54 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  55 #include <TopoDS.hxx>
  56 #include <TopoDS_Compound.hxx>
  57 #include <TopoDS_CompSolid.hxx>
  58 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  59 #include <TopoDS_Face.hxx>
  60 #include <TopoDS_Shape.hxx>
  61 #include <TopoDS_Shell.hxx>
  62 #include <TopoDS_Solid.hxx>
  63 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  64 #include <TopoDS_Wire.hxx>
  65 #include <TopTools_SequenceOfShape.hxx>
  66 #include <GeomLib_CheckCurveOnSurface.hxx>
  67 #include <errno.h>
  68
  69
  70 //=======================================================================
  71 //function : UVBounds
  72 //purpose  :
  73 //=======================================================================
  74 void  BRepTools::UVBounds(const TopoDS_Face& F,
  75                           Standard_Real& UMin, Standard_Real& UMax,
  76                           Standard_Real& VMin, Standard_Real& VMax)
  77 {
  78   Bnd_Box2d B;
  79   AddUVBounds(F,B);
  80   if (!B.IsVoid())
  81   {
  82     B.Get(UMin,VMin,UMax,VMax);
  83   }
  84   else
  85   {
  86     UMin = UMax = VMin = VMax = 0.0;
  87   }
  88 }
  89
  90 //=======================================================================
  91 //function : UVBounds
  92 //purpose  :
  93 //=======================================================================
  94
  95 void  BRepTools::UVBounds(const TopoDS_Face& F,
  96                           const TopoDS_Wire& W,
  97                           Standard_Real& UMin, Standard_Real& UMax,
  98                           Standard_Real& VMin, Standard_Real& VMax)
  99 {
 100   Bnd_Box2d B;
 101   AddUVBounds(F,W,B);
 102   if (!B.IsVoid())
 103   {
 104     B.Get(UMin,VMin,UMax,VMax);
 105   }
 106   else
 107   {
 108     UMin = UMax = VMin = VMax = 0.0;
 109   }
 110 }
 111
 112
 113 //=======================================================================
 114 //function : UVBounds
 115 //purpose  :
 116 //=======================================================================
 117
 118 void  BRepTools::UVBounds(const TopoDS_Face& F,
 119                           const TopoDS_Edge& E,
 120                           Standard_Real& UMin, Standard_Real& UMax,
 121                           Standard_Real& VMin, Standard_Real& VMax)
 122 {
 123   Bnd_Box2d B;
 124   AddUVBounds(F,E,B);
 125   if (!B.IsVoid())
 126   {
 127     B.Get(UMin,VMin,UMax,VMax);
 128   }
 129   else
 130   {
 131     UMin = UMax = VMin = VMax = 0.0;
 132   }
 133 }
 134
 135 //=======================================================================
 136 //function : AddUVBounds
 137 //purpose  :
 138 //=======================================================================
 139
 140 void  BRepTools::AddUVBounds(const TopoDS_Face& FF, Bnd_Box2d& B)
 141 {
 142   TopoDS_Face F = FF;
 143   F.Orientation(TopAbs_FORWARD);
 144   TopExp_Explorer ex(F,TopAbs_EDGE);
 145
 146   // fill box for the given face
 147   Bnd_Box2d aBox;
 148   for (;ex.More();ex.Next()) {
 149     BRepTools::AddUVBounds(F,TopoDS::Edge(ex.Current()),aBox);
 150   }
 151
 152   // if the box is empty (face without edges or without pcurves),
 153   // get natural bounds
 154   if (aBox.IsVoid()) {
 155     Standard_Real UMin,UMax,VMin,VMax;
 156     TopLoc_Location L;
 157     const Handle(Geom_Surface)& aSurf = BRep_Tool::Surface(F, L);
 158     if (aSurf.IsNull())
 159     {
 160       return;
 161     }
 162
 163     aSurf->Bounds(UMin,UMax,VMin,VMax);
 164     aBox.Update(UMin,VMin,UMax,VMax);
 165   }
 166
 167   // add face box to result
 168   B.Add ( aBox );
 169 }
 170
 171
 172 //=======================================================================
 173 //function : AddUVBounds
 174 //purpose  :
 175 //=======================================================================
 176 void  BRepTools::AddUVBounds(const TopoDS_Face& F,
 177                              const TopoDS_Wire& W,
 178                              Bnd_Box2d& B)
 179 {
 180   TopExp_Explorer ex;
 181   for (ex.Init(W,TopAbs_EDGE);ex.More();ex.Next()) {
 182     BRepTools::AddUVBounds(F,TopoDS::Edge(ex.Current()),B);
 183     }
 184 }
 185
 186
 187 //=======================================================================
 188 //function : AddUVBounds
 189 //purpose  :
 190 //=======================================================================
 191 void BRepTools::AddUVBounds(const TopoDS_Face& aF,
 192                             const TopoDS_Edge& aE,
 193                             Bnd_Box2d& aB)
 194 {
 195   Standard_Real aT1, aT2, aXmin = 0.0, aYmin = 0.0, aXmax = 0.0, aYmax = 0.0;
 196   Standard_Real aUmin, aUmax, aVmin, aVmax;
 197   Bnd_Box2d aBoxC, aBoxS;
 198   TopLoc_Location aLoc;
 199   //
 200   const Handle(Geom2d_Curve) aC2D = BRep_Tool::CurveOnSurface(aE, aF, aT1, aT2);
 201   if (aC2D.IsNull()) {
 202     return;
 203   }
 204   //
 205   BndLib_Add2dCurve::Add(aC2D, aT1, aT2, 0., aBoxC);
 206   if (!aBoxC.IsVoid())
 207   {
 208     aBoxC.Get(aXmin, aYmin, aXmax, aYmax);
 209   }
 210   //
 211   Handle(Geom_Surface) aS = BRep_Tool::Surface(aF, aLoc);
 212   aS->Bounds(aUmin, aUmax, aVmin, aVmax);
 213
 214   if(aS->DynamicType() == STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface))
 215   {
 216     const Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface) aSt =
 217                 Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast(aS);
 218     aS = aSt->BasisSurface();
 219   }
 220
 221   //
 222   if(!aS->IsUPeriodic())
 223   {
 224     Standard_Boolean isUPeriodic = Standard_False;
 225
 226     // Additional verification for U-periodicity for B-spline surfaces
 227     // 1. Verify that the surface is U-closed (if such flag is false). Verification uses 2 points
 228     // 2. Verify periodicity of surface inside UV-bounds of the edge. Verification uses 3 or 6 points.
 229     if (aS->DynamicType() == STANDARD_TYPE(Geom_BSplineSurface) &&
 230         (aXmin < aUmin || aXmax > aUmax))
 231     {
 232       Standard_Real aTol2 = 100 * Precision::Confusion() * Precision::Confusion();
 233       isUPeriodic = Standard_True;
 234       gp_Pnt P1, P2;
 235       // 1. Verify that the surface is U-closed
 236       if (!aS->IsUClosed())
 237       {
 238         Standard_Real aVStep = aVmax - aVmin;
 239         for (Standard_Real aV = aVmin; aV <= aVmax; aV += aVStep)
 240         {
 241           P1 = aS->Value(aUmin, aV);
 242           P2 = aS->Value(aUmax, aV);
 243           if (P1.SquareDistance(P2) > aTol2)
 244           {
 245             isUPeriodic = Standard_False;
 246             break;
 247           }
 248         }
 249       }
 250       // 2. Verify periodicity of surface inside UV-bounds of the edge
 251       if (isUPeriodic) // the flag still not changed
 252       {
 253         Standard_Real aV = (aVmin + aVmax) * 0.5;
 254         Standard_Real aU[6]; // values of U lying out of surface boundaries
 255         Standard_Real aUpp[6]; // corresponding U-values plus/minus period
 256         Standard_Integer aNbPnt = 0;
 257         if (aXmin < aUmin)
 258         {
 259           aU[0] = aXmin;
 260           aU[1] = (aXmin + aUmin) * 0.5;
 261           aU[2] = aUmin;
 262           aUpp[0] = aU[0] + aUmax - aUmin;
 263           aUpp[1] = aU[1] + aUmax - aUmin;
 264           aUpp[2] = aU[2] + aUmax - aUmin;
 265           aNbPnt += 3;
 266         }
 267         if (aXmax > aUmax)
 268         {
 269           aU[aNbPnt]     = aUmax;
 270           aU[aNbPnt + 1] = (aXmax + aUmax) * 0.5;
 271           aU[aNbPnt + 2] = aXmax;
 272           aUpp[aNbPnt]     = aU[aNbPnt] - aUmax + aUmin;
 273           aUpp[aNbPnt + 1] = aU[aNbPnt + 1] - aUmax + aUmin;
 274           aUpp[aNbPnt + 2] = aU[aNbPnt + 2] - aUmax + aUmin;
 275           aNbPnt += 3;
 276         }
 277         for (Standard_Integer anInd = 0; anInd < aNbPnt; anInd++)
 278         {
 279           P1 = aS->Value(aU[anInd], aV);
 280           P2 = aS->Value(aUpp[anInd], aV);
 281           if (P1.SquareDistance(P2) > aTol2)
 282           {
 283             isUPeriodic = Standard_False;
 284             break;
 285           }
 286         }
 287       }
 288     }
 289
 290     if (!isUPeriodic)
 291     {
 292       if((aXmin<aUmin) && (aUmin < aXmax))
 293       {
 294         aXmin=aUmin;
 295       }
 296       if((aXmin < aUmax) && (aUmax < aXmax))
 297       {
 298         aXmax=aUmax;
 299       }
 300     }
 301   }
 302
 303   if(!aS->IsVPeriodic())
 304   {
 305     Standard_Boolean isVPeriodic = Standard_False;
 306
 307     // Additional verification for V-periodicity for B-spline surfaces
 308     // 1. Verify that the surface is V-closed (if such flag is false). Verification uses 2 points
 309     // 2. Verify periodicity of surface inside UV-bounds of the edge. Verification uses 3 or 6 points.
 310     if (aS->DynamicType() == STANDARD_TYPE(Geom_BSplineSurface) &&
 311         (aYmin < aVmin || aYmax > aVmax))
 312     {
 313       Standard_Real aTol2 = 100 * Precision::Confusion() * Precision::Confusion();
 314       isVPeriodic = Standard_True;
 315       gp_Pnt P1, P2;
 316       // 1. Verify that the surface is V-closed
 317       if (!aS->IsVClosed())
 318       {
 319         Standard_Real aUStep = aUmax - aUmin;
 320         for (Standard_Real aU = aUmin; aU <= aUmax; aU += aUStep)
 321         {
 322           P1 = aS->Value(aU, aVmin);
 323           P2 = aS->Value(aU, aVmax);
 324           if (P1.SquareDistance(P2) > aTol2)
 325           {
 326             isVPeriodic = Standard_False;
 327             break;
 328           }
 329         }
 330       }
 331       // 2. Verify periodicity of surface inside UV-bounds of the edge
 332       if (isVPeriodic) // the flag still not changed
 333       {
 334         Standard_Real aU = (aUmin + aUmax) * 0.5;
 335         Standard_Real aV[6]; // values of V lying out of surface boundaries
 336         Standard_Real aVpp[6]; // corresponding V-values plus/minus period
 337         Standard_Integer aNbPnt = 0;
 338         if (aYmin < aVmin)
 339         {
 340           aV[0] = aYmin;
 341           aV[1] = (aYmin + aVmin) * 0.5;
 342           aV[2] = aVmin;
 343           aVpp[0] = aV[0] + aVmax - aVmin;
 344           aVpp[1] = aV[1] + aVmax - aVmin;
 345           aVpp[2] = aV[2] + aVmax - aVmin;
 346           aNbPnt += 3;
 347         }
 348         if (aYmax > aVmax)
 349         {
 350           aV[aNbPnt]     = aVmax;
 351           aV[aNbPnt + 1] = (aYmax + aVmax) * 0.5;
 352           aV[aNbPnt + 2] = aYmax;
 353           aVpp[aNbPnt]     = aV[aNbPnt] - aVmax + aVmin;
 354           aVpp[aNbPnt + 1] = aV[aNbPnt + 1] - aVmax + aVmin;
 355           aVpp[aNbPnt + 2] = aV[aNbPnt + 2] - aVmax + aVmin;
 356           aNbPnt += 3;
 357         }
 358         for (Standard_Integer anInd = 0; anInd < aNbPnt; anInd++)
 359         {
 360           P1 = aS->Value(aU, aV[anInd]);
 361           P2 = aS->Value(aU, aVpp[anInd]);
 362           if (P1.SquareDistance(P2) > aTol2)
 363           {
 364             isVPeriodic = Standard_False;
 365             break;
 366           }
 367         }
 368       }
 369     }
 370
 371     if (!isVPeriodic)
 372     {
 373       if((aYmin<aVmin) && (aVmin < aYmax))
 374       {
 375         aYmin=aVmin;
 376       }
 377       if((aYmin < aVmax) && (aVmax < aYmax))
 378       {
 379         aYmax=aVmax;
 380       }
 381     }
 382   }
 383
 384   aBoxS.Update(aXmin, aYmin, aXmax, aYmax);
 385
 386   aB.Add(aBoxS);
 387 }
 388
 389 //=======================================================================
 390 //function : Update
 391 //purpose  :
 392 //=======================================================================
 393
 394 void BRepTools::Update(const TopoDS_Vertex&)
 395 {
 396 }
 397
 398 //=======================================================================
 399 //function : Update
 400 //purpose  :
 401 //=======================================================================
 402
 403 void BRepTools::Update(const TopoDS_Edge&)
 404 {
 405 }
 406
 407 //=======================================================================
 408 //function : Update
 409 //purpose  :
 410 //=======================================================================
 411
 412 void BRepTools::Update(const TopoDS_Wire&)
 413 {
 414 }
 415
 416 //=======================================================================
 417 //function : Update
 418 //purpose  :
 419 //=======================================================================
 420
 421 void BRepTools::Update(const TopoDS_Face& F)
 422 {
 423   if (!F.Checked()) {
 424     UpdateFaceUVPoints(F);
 425     F.TShape()->Checked(Standard_True);
 426   }
 427 }
 428
 429 //=======================================================================
 430 //function : Update
 431 //purpose  :
 432 //=======================================================================
 433
 434 void BRepTools::Update(const TopoDS_Shell& S)
 435 {
 436   TopExp_Explorer ex(S,TopAbs_FACE);
 437   while (ex.More()) {
 438     Update(TopoDS::Face(ex.Current()));
 439     ex.Next();
 440   }
 441 }
 442
 443 //=======================================================================
 444 //function : Update
 445 //purpose  :
 446 //=======================================================================
 447
 448 void BRepTools::Update(const TopoDS_Solid& S)
 449 {
 450   TopExp_Explorer ex(S,TopAbs_FACE);
 451   while (ex.More()) {
 452     Update(TopoDS::Face(ex.Current()));
 453     ex.Next();
 454   }
 455 }
 456
 457 //=======================================================================
 458 //function : Update
 459 //purpose  :
 460 //=======================================================================
 461
 462 void BRepTools::Update(const TopoDS_CompSolid& CS)
 463 {
 464   TopExp_Explorer ex(CS,TopAbs_FACE);
 465   while (ex.More()) {
 466     Update(TopoDS::Face(ex.Current()));
 467     ex.Next();
 468   }
 469 }
 470
 471 //=======================================================================
 472 //function : Update
 473 //purpose  :
 474 //=======================================================================
 475
 476 void BRepTools::Update(const TopoDS_Compound& C)
 477 {
 478   TopExp_Explorer ex(C,TopAbs_FACE);
 479   while (ex.More()) {
 480     Update(TopoDS::Face(ex.Current()));
 481     ex.Next();
 482   }
 483 }
 484
 485 //=======================================================================
 486 //function : Update
 487 //purpose  :
 488 //=======================================================================
 489
 490 void BRepTools::Update(const TopoDS_Shape& S)
 491 {
 492   switch (S.ShapeType()) {
 493
 494   case TopAbs_VERTEX :
 495     Update(TopoDS::Vertex(S));
 496     break;
 497
 498   case TopAbs_EDGE :
 499     Update(TopoDS::Edge(S));
 500     break;
 501
 502   case TopAbs_WIRE :
 503     Update(TopoDS::Wire(S));
 504     break;
 505
 506   case TopAbs_FACE :
 507     Update(TopoDS::Face(S));
 508     break;
 509
 510   case TopAbs_SHELL :
 511     Update(TopoDS::Shell(S));
 512     break;
 513
 514   case TopAbs_SOLID :
 515     Update(TopoDS::Solid(S));
 516     break;
 517
 518   case TopAbs_COMPSOLID :
 519     Update(TopoDS::CompSolid(S));
 520     break;
 521
 522   case TopAbs_COMPOUND :
 523     Update(TopoDS::Compound(S));
 524     break;
 525
 526   default:
 527     break;
 528
 529   }
 530 }
 531
 532 //=======================================================================
 533 //function : UpdateFaceUVPoints
 534 //purpose  : Reset the UV points of edges on the Face
 535 //=======================================================================
 536 void  BRepTools::UpdateFaceUVPoints(const TopoDS_Face& theF)
 537 {
 538   // For each edge of the face <F> reset the UV points to the bounding
 539   // points of the parametric curve of the edge on the face.
 540
 541   // Get surface of the face
 542   TopLoc_Location aLoc;
 543   const Handle(Geom_Surface)& aSurf = BRep_Tool::Surface(theF, aLoc);
 544   // Iterate on edges and reset UV points
 545   TopExp_Explorer anExpE(theF, TopAbs_EDGE);
 546   for (; anExpE.More(); anExpE.Next())
 547   {
 548     const TopoDS_Edge& aE = TopoDS::Edge(anExpE.Current());
 549
 550     const Handle(BRep_TEdge)& TE = *((Handle(BRep_TEdge)*)&aE.TShape());
 551     if (TE->Locked())
 552       return;
 553
 554     const TopLoc_Location aELoc = aLoc.Predivided(aE.Location());
 555     // Edge representations
 556     BRep_ListOfCurveRepresentation& aLCR = TE->ChangeCurves();
 557     BRep_ListIteratorOfListOfCurveRepresentation itLCR(aLCR);
 558     for (; itLCR.More(); itLCR.Next())
 559     {
 560       Handle(BRep_GCurve) GC = Handle(BRep_GCurve)::DownCast(itLCR.Value());
 561       if (!GC.IsNull() && GC->IsCurveOnSurface(aSurf, aELoc))
 562       {
 563         // Update UV points
 564         GC->Update();
 565         break;
 566       }
 567     }
 568   }
 569 }
 570
 571 //=======================================================================
 572 //function : Compare
 573 //purpose  :
 574 //=======================================================================
 575
 576 Standard_Boolean BRepTools::Compare(const TopoDS_Vertex& V1,
 577                                     const TopoDS_Vertex& V2)
 578 {
 579   if (V1.IsSame(V2)) return Standard_True;
 580   gp_Pnt p1 = BRep_Tool::Pnt(V1);
 581   gp_Pnt p2 = BRep_Tool::Pnt(V2);
 582   Standard_Real l = p1.Distance(p2);
 583   if (l <= BRep_Tool::Tolerance(V1)) return Standard_True;
 584   if (l <= BRep_Tool::Tolerance(V2)) return Standard_True;
 585   return Standard_False;
 586 }
 587
 588 //=======================================================================
 589 //function : Compare
 590 //purpose  :
 591 //=======================================================================
 592
 593 Standard_Boolean BRepTools::Compare(const TopoDS_Edge& E1,
 594                                     const TopoDS_Edge& E2)
 595 {
 596   if (E1.IsSame(E2)) return Standard_True;
 597   return Standard_False;
 598 }
 599
 600 //=======================================================================
 601 //function : OuterWire
 602 //purpose  :
 603 //=======================================================================
 604
 605 TopoDS_Wire  BRepTools::OuterWire(const TopoDS_Face& F)
 606 {
 607   TopoDS_Wire Wres;
 608   TopExp_Explorer expw (F,TopAbs_WIRE);
 609
 610   if (expw.More()) {
 611     Wres = TopoDS::Wire(expw.Current());
 612     expw.Next();
 613     if (expw.More()) {
 614       Standard_Real UMin, UMax, VMin, VMax;
 615       Standard_Real umin, umax, vmin, vmax;
 616       BRepTools::UVBounds(F,Wres,UMin,UMax,VMin,VMax);
 617         while (expw.More()) {
 618           const TopoDS_Wire& W = TopoDS::Wire(expw.Current());
 619           BRepTools::UVBounds(F,W,umin, umax, vmin, vmax);
 620           if ((umin <= UMin) &&
 621               (umax >= UMax) &&
 622               (vmin <= VMin) &&
 623               (vmax >= VMax)) {
 624             Wres = W;
 625             UMin = umin;
 626             UMax = umax;
 627             VMin = vmin;
 628             VMax = vmax;
 629           }
 630           expw.Next();
 631         }
 632     }
 633   }
 634   return Wres;
 635 }
 636
 637 //=======================================================================
 638 //function : Map3DEdges
 639 //purpose  :
 640 //=======================================================================
 641
 642 void  BRepTools::Map3DEdges(const TopoDS_Shape& S,
 643                             TopTools_IndexedMapOfShape& M)
 644 {
 645   TopExp_Explorer Ex;
 646   for (Ex.Init(S,TopAbs_EDGE); Ex.More(); Ex.Next()) {
 647     if (!BRep_Tool::Degenerated(TopoDS::Edge(Ex.Current())))
 648       M.Add(Ex.Current());
 649   }
 650 }
 651
 652 //=======================================================================
 653 //function : Dump
 654 //purpose  :
 655 //=======================================================================
 656
 657 void  BRepTools::Dump(const TopoDS_Shape& Sh, Standard_OStream& S)
 658 {
 659   BRepTools_ShapeSet SS;
 660   SS.Add(Sh);
 661   SS.Dump(Sh,S);
 662   SS.Dump(S);
 663 }
 664
 665 //=======================================================================
 666 //function : Write
 667 //purpose  :
 668 //=======================================================================
 669
 670 void  BRepTools::Write(const TopoDS_Shape& Sh, Standard_OStream& S,
 671                        const Handle(Message_ProgressIndicator)& PR)
 672 {
 673   BRepTools_ShapeSet SS;
 674   SS.SetProgress(PR);
 675   SS.Add(Sh);
 676   SS.Write(S);
 677   SS.Write(Sh,S);
 678 }
 679
 680
 681 //=======================================================================
 682 //function : Read
 683 //purpose  :
 684 //=======================================================================
 685
 686 void  BRepTools::Read(TopoDS_Shape& Sh,
 687                       std::istream& S,
 688                       const BRep_Builder& B,
 689                       const Handle(Message_ProgressIndicator)& PR)
 690 {
 691   BRepTools_ShapeSet SS(B);
 692   SS.SetProgress(PR);
 693   SS.Read(S);
 694   SS.Read(Sh,S);
 695 }
 696
 697 //=======================================================================
 698 //function : Write
 699 //purpose  :
 700 //=======================================================================
 701
 702 Standard_Boolean  BRepTools::Write(const TopoDS_Shape& Sh,
 703                                    const Standard_CString File,
 704                                    const Handle(Message_ProgressIndicator)& PR)
 705 {
 706   std::ofstream os;
 707   OSD_OpenStream(os, File, std::ios::out);
 708   if (!os.is_open() || !os.good())
 709     return Standard_False;
 710
 711   Standard_Boolean isGood = (os.good() && !os.eof());
 712   if(!isGood)
 713     return isGood;
 714
 715   BRepTools_ShapeSet SS;
 716   SS.SetProgress(PR);
 717   SS.Add(Sh);
 718
 719   os << "DBRep_DrawableShape\n";  // for easy Draw read
 720   SS.Write(os);
 721   isGood = os.good();
 722   if(isGood )
 723     SS.Write(Sh,os);
 724   os.flush();
 725   isGood = os.good();
 726
 727   errno = 0;
 728   os.close();
 729   isGood = os.good() && isGood && !errno;
 730
 731   return isGood;
 732 }
 733
 734 //=======================================================================
 735 //function : Read
 736 //purpose  :
 737 //=======================================================================
 738
 739 Standard_Boolean BRepTools::Read(TopoDS_Shape& Sh,
 740                                  const Standard_CString File,
 741                                  const BRep_Builder& B,
 742                                  const Handle(Message_ProgressIndicator)& PR)
 743 {
 744   std::filebuf fic;
 745   std::istream in(&fic);
 746   OSD_OpenStream (fic, File, std::ios::in);
 747   if(!fic.is_open()) return Standard_False;
 748
 749   BRepTools_ShapeSet SS(B);
 750   SS.SetProgress(PR);
 751   SS.Read(in);
 752   if(!SS.NbShapes()) return Standard_False;
 753   SS.Read(Sh,in);
 754   return Standard_True;
 755 }
 756
 757
 758 //=======================================================================
 759 //function : Clean
 760 //purpose  :
 761 //=======================================================================
 762
 763 void BRepTools::Clean (const TopoDS_Shape& theShape)
 764 {
 765   if (theShape.IsNull())
 766     return;
 767
 768   BRep_Builder aBuilder;
 769   Handle(Poly_Triangulation) aNullTriangulation;
 770   Handle(Poly_PolygonOnTriangulation) aNullPoly;
 771
 772   TopTools_MapOfShape aShapeMap;
 773   const TopLoc_Location anEmptyLoc;
 774
 775   TopExp_Explorer aFaceIt(theShape, TopAbs_FACE);
 776   for (; aFaceIt.More(); aFaceIt.Next())
 777   {
 778     TopoDS_Shape aFaceNoLoc = aFaceIt.Value();
 779     aFaceNoLoc.Location (anEmptyLoc);
 780     if (!aShapeMap.Add (aFaceNoLoc))
 781     {
 782       // the face has already been processed
 783       continue;
 784     }
 785
 786     const TopoDS_Face& aFace = TopoDS::Face (aFaceIt.Current());
 787     if (!BRep_Tool::IsGeometric (aFace))
 788     {
 789       // Do not remove triangulation as there is no surface to recompute it.
 790       continue;
 791     }
 792
 793
 794     TopLoc_Location aLoc;
 795     const Handle(Poly_Triangulation)& aTriangulation =
 796       BRep_Tool::Triangulation(aFace, aLoc);
 797
 798     if (aTriangulation.IsNull())
 799       continue;
 800
 801     // Nullify edges
 802     // Theoretically, the edges on the face (with surface) may have no geometry
 803     // (no curve 3d or 2d or both). Such faces should be considered as invalid and
 804     // are not supported by current implementation. So, both triangulation of the face
 805     // and polygon on triangulation of the edges are removed unconditionally.
 806     TopExp_Explorer aEdgeIt(aFace, TopAbs_EDGE);
 807     for (; aEdgeIt.More(); aEdgeIt.Next())
 808     {
 809       const TopoDS_Edge& aEdge = TopoDS::Edge(aEdgeIt.Current());
 810       aBuilder.UpdateEdge(aEdge, aNullPoly, aTriangulation, aLoc);
 811     }
 812
 813     aBuilder.UpdateFace(aFace, aNullTriangulation);
 814   }
 815
 816   // Iterate over all edges seeking for 3d polygons
 817   Handle (Poly_Polygon3D) aNullPoly3d;
 818   TopExp_Explorer aEdgeIt (theShape, TopAbs_EDGE);
 819   for (; aEdgeIt.More (); aEdgeIt.Next ())
 820   {
 821     TopoDS_Edge anEdgeNoLoc = TopoDS::Edge (aEdgeIt.Value());
 822     anEdgeNoLoc.Location (anEmptyLoc);
 823
 824     if (!aShapeMap.Add (anEdgeNoLoc))
 825     {
 826       // the edge has already been processed
 827       continue;
 828     }
 829
 830     if (!BRep_Tool::IsGeometric (TopoDS::Edge (anEdgeNoLoc)))
 831     {
 832       // Do not remove polygon 3d as there is no curve to recompute it.
 833       continue;
 834     }
 835
 836     TopLoc_Location aLoc;
 837     Handle (Poly_Polygon3D) aPoly3d = BRep_Tool::Polygon3D (anEdgeNoLoc, aLoc);
 838     if (aPoly3d.IsNull())
 839       continue;
 840
 841     aBuilder.UpdateEdge (anEdgeNoLoc, aNullPoly3d);
 842   }
 843 }
 844 //=======================================================================
 845 //function : CleanGeometry
 846 //purpose  :
 847 //=======================================================================
 848
 849 void BRepTools::CleanGeometry(const TopoDS_Shape& theShape)
 850 {
 851   if (theShape.IsNull())
 852     return;
 853
 854   BRep_Builder aBuilder;
 855
 856   for (TopExp_Explorer aFaceIt(theShape, TopAbs_FACE); aFaceIt.More(); aFaceIt.Next())
 857   {
 858     TopLoc_Location aLocation;
 859     const TopoDS_Face& aFace = TopoDS::Face(aFaceIt.Current());
 860     const Handle(Geom_Surface)& aSurface = BRep_Tool::Surface(aFace, aLocation);
 861
 862     for (TopExp_Explorer aEdgeIt(aFace, TopAbs_EDGE); aEdgeIt.More(); aEdgeIt.Next())
 863     {
 864       const TopoDS_Edge& anEdge = TopoDS::Edge(aEdgeIt.Current());
 865       aBuilder.UpdateEdge(anEdge, Handle(Geom2d_Curve)(), aSurface,
 866         aLocation, BRep_Tool::Tolerance(anEdge));
 867     }
 868
 869     aBuilder.UpdateFace(aFace, Handle(Geom_Surface)(), aFace.Location(), BRep_Tool::Tolerance(aFace));
 870   }
 871
 872   for (TopExp_Explorer aEdgeIt2(theShape, TopAbs_EDGE); aEdgeIt2.More(); aEdgeIt2.Next())
 873   {
 874     const TopoDS_Edge& anEdge = TopoDS::Edge(aEdgeIt2.Current());
 875
 876     aBuilder.UpdateEdge(anEdge, Handle(Geom_Curve)(),
 877       TopLoc_Location(), BRep_Tool::Tolerance(anEdge));
 878   }
 879 }
 880
 881
 882 //=======================================================================
 883 //function : RemoveUnusedPCurves
 884 //purpose  :
 885 //=======================================================================
 886
 887 void BRepTools::RemoveUnusedPCurves(const TopoDS_Shape& S)
 888 {
 889   TColStd_MapOfTransient UsedSurfaces;
 890
 891   TopExp_Explorer Explo(S, TopAbs_FACE);
 892   for (; Explo.More(); Explo.Next())
 893   {
 894     TopoDS_Face aFace = TopoDS::Face(Explo.Current());
 895     TopLoc_Location aLoc;
 896     Handle(Geom_Surface) aSurf = BRep_Tool::Surface(aFace, aLoc);
 897     UsedSurfaces.Add(aSurf);
 898   }
 899
 900   TopTools_IndexedMapOfShape Emap;
 901   TopExp::MapShapes(S, TopAbs_EDGE, Emap);
 902
 903   Standard_Integer i;
 904   for (i = 1; i <= Emap.Extent(); i++)
 905   {
 906     const Handle(BRep_TEdge)& TE = *((Handle(BRep_TEdge)*) &Emap(i).TShape());
 907     BRep_ListOfCurveRepresentation& lcr = TE -> ChangeCurves();
 908     BRep_ListIteratorOfListOfCurveRepresentation itrep(lcr );
 909     while (itrep.More())
 910     {
 911       Standard_Boolean ToRemove = Standard_False;
 912
 913       Handle(BRep_CurveRepresentation) CurveRep = itrep.Value();
 914       if (CurveRep->IsCurveOnSurface())
 915       {
 916         Handle(Geom_Surface) aSurface = CurveRep->Surface();
 917         if (!UsedSurfaces.Contains(aSurface))
 918           ToRemove = Standard_True;
 919       }
 920       else if (CurveRep->IsRegularity())
 921       {
 922         Handle(Geom_Surface) Surf1 = CurveRep->Surface();
 923         Handle(Geom_Surface) Surf2 = CurveRep->Surface2();
 924         ToRemove = (!UsedSurfaces.Contains(Surf1) || !UsedSurfaces.Contains(Surf2));
 925       }
 926
 927       if (ToRemove)
 928         lcr.Remove(itrep);
 929       else
 930         itrep.Next();
 931     }
 932   }
 933 }
 934
 935 //=======================================================================
 936 //function : Triangulation
 937 //purpose  :
 938 //=======================================================================
 939
 940 Standard_Boolean  BRepTools::Triangulation(const TopoDS_Shape& theShape,
 941                                            const Standard_Real theLinDefl,
 942                                            const Standard_Boolean theToCheckFreeEdges)
 943 {
 944   TopExp_Explorer anEdgeIter;
 945   TopLoc_Location aDummyLoc;
 946   for (TopExp_Explorer aFaceIter (theShape, TopAbs_FACE); aFaceIter.More(); aFaceIter.Next())
 947   {
 948     const TopoDS_Face& aFace = TopoDS::Face (aFaceIter.Current());
 949     const Handle(Poly_Triangulation)& aTri = BRep_Tool::Triangulation (aFace, aDummyLoc);
 950     if (aTri.IsNull()
 951      || aTri->Deflection() > theLinDefl)
 952     {
 953       return Standard_False;
 954     }
 955
 956     for (anEdgeIter.Init (aFace, TopAbs_EDGE); anEdgeIter.More(); anEdgeIter.Next())
 957     {
 958       const TopoDS_Edge& anEdge = TopoDS::Edge (anEdgeIter.Current());
 959       const Handle(Poly_PolygonOnTriangulation)& aPoly = BRep_Tool::PolygonOnTriangulation (anEdge, aTri, aDummyLoc);
 960       if (aPoly.IsNull())
 961       {
 962         return Standard_False;
 963       }
 964     }
 965   }
 966   if (!theToCheckFreeEdges)
 967   {
 968     return Standard_True;
 969   }
 970
 971   Handle(Poly_Triangulation) anEdgeTri;
 972   for (anEdgeIter.Init (theShape, TopAbs_EDGE, TopAbs_FACE); anEdgeIter.More(); anEdgeIter.Next())
 973   {
 974     const TopoDS_Edge& anEdge = TopoDS::Edge (anEdgeIter.Current());
 975     const Handle(Poly_Polygon3D)& aPolygon = BRep_Tool::Polygon3D (anEdge, aDummyLoc);
 976     if (!aPolygon.IsNull())
 977     {
 978       if (aPolygon->Deflection() > theLinDefl)
 979       {
 980         return Standard_False;
 981       }
 982     }
 983     else
 984     {
 985       const Handle(Poly_PolygonOnTriangulation)& aPoly = BRep_Tool::PolygonOnTriangulation (anEdge, anEdgeTri, aDummyLoc);
 986       if (aPoly.IsNull()
 987        || anEdgeTri.IsNull()
 988        || anEdgeTri->Deflection() > theLinDefl)
 989       {
 990         return Standard_False;
 991       }
 992     }
 993   }
 994
 995   return Standard_True;
 996 }
 997
 998
 999 //=======================================================================
1000 //function : IsReallyClosed
1001 //purpose  :
1002 //=======================================================================
1003
1004 Standard_Boolean BRepTools::IsReallyClosed(const TopoDS_Edge& E,
1005                                            const TopoDS_Face& F)
1006 {
1007   if (!BRep_Tool::IsClosed(E,F)) {
1008     return Standard_False;
1009   }
1010   Standard_Integer nbocc = 0;
1011   TopExp_Explorer exp;
1012   for (exp.Init(F,TopAbs_EDGE);exp.More();exp.Next()) {
1013     if (exp.Current().IsSame(E)) {
1014       nbocc++;
1015     }
1016   }
1017   return nbocc == 2;
1018 }
1019
1020 //=======================================================================
1021 //function : DetectClosedness
1022 //purpose  :
1023 //=======================================================================
1024
1025 void BRepTools::DetectClosedness(const TopoDS_Face& theFace,
1026                                  Standard_Boolean&  theUclosed,
1027                                  Standard_Boolean&  theVclosed)
1028 {
1029   theUclosed = theVclosed = Standard_False;
1030
1031   TopExp_Explorer Explo(theFace, TopAbs_EDGE);
1032   for (; Explo.More(); Explo.Next())
1033   {
1034     const TopoDS_Edge& anEdge = TopoDS::Edge(Explo.Current());
1035     if (BRep_Tool::IsClosed(anEdge, theFace) &&
1036         BRepTools::IsReallyClosed(anEdge, theFace))
1037     {
1038       Standard_Real fpar, lpar;
1039       Handle(Geom2d_Curve) PCurve1 = BRep_Tool::CurveOnSurface(anEdge, theFace, fpar, lpar);
1040       Handle(Geom2d_Curve) PCurve2 = BRep_Tool::CurveOnSurface(TopoDS::Edge(anEdge.Reversed()),
1041                                                                theFace, fpar, lpar);
1042       gp_Pnt2d Point1 = PCurve1->Value(fpar);
1043       gp_Pnt2d Point2 = PCurve2->Value(fpar);
1044       Standard_Boolean IsUiso = (Abs(Point1.X() - Point2.X()) > Abs(Point1.Y() - Point2.Y()));
1045       if (IsUiso)
1046         theUclosed = Standard_True;
1047       else
1048         theVclosed = Standard_True;
1049     }
1050   }
1051 }
1052
1053 //=======================================================================
1054 //function : EvalAndUpdateTol
1055 //purpose  :
1056 //=======================================================================
1057
1058 Standard_Real BRepTools::EvalAndUpdateTol(const TopoDS_Edge& theE,
1059                                  const Handle(Geom_Curve)& C3d,
1060                                  const Handle(Geom2d_Curve) C2d,
1061                                  const Handle(Geom_Surface)& S,
1062                                  const Standard_Real f,
1063                                  const Standard_Real l)
1064 {
1065   Standard_Real newtol = 0.;
1066   Standard_Real first = f, last = l;
1067   //Set first, last to avoid ErrosStatus = 2 because of
1068   //too strong checking of limits in class CheckCurveOnSurface
1069   //
1070   if(!C3d->IsPeriodic())
1071   {
1072     first = Max(first, C3d->FirstParameter());
1073     last = Min(last, C3d->LastParameter());
1074   }
1075   if(!C2d->IsPeriodic())
1076   {
1077     first = Max(first, C2d->FirstParameter());
1078     last = Min(last, C2d->LastParameter());
1079   }
1080
1081   GeomLib_CheckCurveOnSurface CT(C3d, S, first, last);
1082   CT.Perform(C2d);
1083   if(CT.IsDone())
1084   {
1085     newtol = CT.MaxDistance();
1086   }
1087   else
1088   {
1089     if(CT.ErrorStatus() == 3 || (CT.ErrorStatus() == 2 &&
1090       (C3d->IsPeriodic() || C2d->IsPeriodic())))
1091     {
1092       //Try to estimate by sample points
1093       Standard_Integer nbint = 22;
1094       Standard_Real dt = (last - first) / nbint;
1095       dt = Max(dt, Precision::Confusion());
1096       Standard_Real d, dmax = 0.;
1097       gp_Pnt2d aP2d;
1098       gp_Pnt aPC, aPS;
1099       Standard_Integer cnt = 0;
1100       Standard_Real t = first;
1101       for(; t <= last; t += dt)
1102       {
1103         cnt++;
1104         C2d->D0(t, aP2d);
1105         C3d->D0(t, aPC);
1106         S->D0(aP2d.X(), aP2d.Y(), aPS);
1107         d = aPS.SquareDistance(aPC);
1108         if(d > dmax)
1109         {
1110           dmax = d;
1111         }
1112       }
1113       if(cnt < nbint + 1)
1114       {
1115         t = last;
1116         C2d->D0(t, aP2d);
1117         C3d->D0(t, aPC);
1118         S->D0(aP2d.X(), aP2d.Y(), aPS);
1119         d = aPS.SquareDistance(aPC);
1120         if(d > dmax)
1121         {
1122           dmax = d;
1123         }
1124       }
1125
1126       newtol = 1.2 * Sqrt(dmax);
1127     }
1128   }
1129   Standard_Real Tol = BRep_Tool::Tolerance(theE);
1130   if(newtol > Tol)
1131   {
1132     Tol = newtol;
1133     BRep_Builder B;
1134     B.UpdateEdge(theE, Tol);
1135   }
1136
1137   return Tol;
1138
1139 }
1140
1141 //=======================================================================
1142 //function : OriEdgeInFace
1143 //purpose  :
1144 //=======================================================================
1145
1146 TopAbs_Orientation BRepTools::OriEdgeInFace (const TopoDS_Edge& E,
1147                                              const TopoDS_Face& F )
1148
1149 {
1150   TopExp_Explorer Exp(F.Oriented(TopAbs_FORWARD),TopAbs_EDGE);
1151
1152   for (; Exp.More() ;Exp.Next()) {
1153     if (Exp.Current().IsSame(E)) {
1154       return Exp.Current().Orientation();
1155     }
1156   }
1157   throw Standard_ConstructionError("BRepTools::OriEdgeInFace");
1158 }
1159
1160
1161 namespace
1162 {
1163   //=======================================================================
1164   //function : findInternalsToKeep
1165   //purpose  : Looks for internal sub-shapes which has to be kept to preserve
1166   //           topological connectivity.
1167   //=======================================================================
1168   static void findInternalsToKeep (const TopoDS_Shape& theS,
1169                                    TopTools_MapOfShape& theAllNonInternals,
1170                                    TopTools_MapOfShape& theAllInternals,
1171                                    TopTools_MapOfShape& theShapesToKeep)
1172   {
1173     for (TopoDS_Iterator it (theS, Standard_True); it.More(); it.Next())
1174     {
1175       const TopoDS_Shape& aSS = it.Value();
1176       findInternalsToKeep (aSS, theAllNonInternals, theAllInternals, theShapesToKeep);
1177
1178       if (aSS.Orientation() == TopAbs_INTERNAL)
1179         theAllInternals.Add (aSS);
1180       else
1181         theAllNonInternals.Add (aSS);
1182
1183       if (theAllNonInternals.Contains(aSS) && theAllInternals.Contains (aSS))
1184         theShapesToKeep.Add (aSS);
1185     }
1186   }
1187
1188   //=======================================================================
1189   //function : removeShapes
1190   //purpose  : Removes sub-shapes from the shape
1191   //=======================================================================
1192   static void removeShapes (TopoDS_Shape& theS,
1193                             const TopTools_ListOfShape& theLS)
1194   {
1195     BRep_Builder aBB;
1196     Standard_Boolean isFree = theS.Free();
1197     theS.Free (Standard_True);
1198
1199     for (TopTools_ListOfShape::Iterator it (theLS); it.More(); it.Next())
1200     {
1201       aBB.Remove (theS, it.Value());
1202     }
1203     theS.Free (isFree);
1204   }
1205
1206   //=======================================================================
1207   //function : removeInternals
1208   //purpose  : Removes recursively all internal sub-shapes from the given shape.
1209   //           Returns true if all sub-shapes have been removed from the shape.
1210   //=======================================================================
1211   static Standard_Boolean removeInternals (TopoDS_Shape& theS,
1212                                            const TopTools_MapOfShape* theShapesToKeep)
1213   {
1214     TopTools_ListOfShape aLRemove;
1215     for (TopoDS_Iterator it (theS, Standard_True); it.More(); it.Next())
1216     {
1217       const TopoDS_Shape& aSS = it.Value();
1218       if (aSS.Orientation() == TopAbs_INTERNAL)
1219       {
1220         if (!theShapesToKeep || !theShapesToKeep->Contains (aSS))
1221           aLRemove.Append (aSS);
1222       }
1223       else
1224       {
1225         if (removeInternals (*(TopoDS_Shape*)&aSS, theShapesToKeep))
1226           aLRemove.Append (aSS);
1227       }
1228     }
1229
1230     Standard_Integer aNbSToRemove = aLRemove.Extent();
1231     if (aNbSToRemove)
1232     {
1233       removeShapes (theS, aLRemove);
1234       return (theS.NbChildren() == 0);
1235     }
1236     return Standard_False;
1237   }
1238
1239 }
1240
1241 //=======================================================================
1242 //function : RemoveInternals
1243 //purpose  :
1244 //=======================================================================
1245 void BRepTools::RemoveInternals (TopoDS_Shape& theS,
1246                                  const Standard_Boolean theForce)
1247 {
1248   TopTools_MapOfShape *pMKeep = NULL, aMKeep;
1249   if (!theForce)
1250   {
1251     // Find all internal sub-shapes which has to be kept to preserve topological connectivity.
1252     // Note that if the multi-connected shape is not directly contained in some shape,
1253     // but as a part of bigger sub-shape which will be removed, the multi-connected
1254     // shape is going to be removed also, breaking topological connectivity.
1255     // For instance, <theS> is a compound of the face and edge, which does not
1256     // belong to the face. The face contains internal wire and the edge shares
1257     // the vertex with one of the vertices of that wire. The vertex is not directly
1258     // contained in the face, thus will be removed as part of internal wire, and topological
1259     // connectivity between edge and face will be lost.
1260     TopTools_MapOfShape anAllNonInternals, anAllInternals;
1261     findInternalsToKeep (theS, anAllNonInternals, anAllInternals, aMKeep);
1262     if (aMKeep.Extent())
1263       pMKeep = &aMKeep;
1264   }
1265
1266   removeInternals (theS, pMKeep);
1267 }