src/BRepTopAdaptor/BRepTopAdaptor_TopolTool.cxx

   1 // Copyright (c) 1995-1999 Matra Datavision
   2 // Copyright (c) 1999-2014 OPEN CASCADE SAS
   3 //
   4 // This file is part of Open CASCADE Technology software library.
   5 //
   6 // This library is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   7 // the terms of the GNU Lesser General Public License version 2.1 as published
   8 // by the Free Software Foundation, with special exception defined in the file
   9 // OCCT_LGPL_EXCEPTION.txt. Consult the file LICENSE_LGPL_21.txt included in OCCT
  10 // distribution for complete text of the license and disclaimer of any warranty.
  11 //
  12 // Alternatively, this file may be used under the terms of Open CASCADE
  13 // commercial license or contractual agreement.
  14
  15
  16 #include <Adaptor2d_Curve2d.hxx>
  17 #include <BRep_Tool.hxx>
  18 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  19 #include <BRepTopAdaptor_FClass2d.hxx>
  20 #include <BRepTopAdaptor_HVertex.hxx>
  21 #include <BRepTopAdaptor_TopolTool.hxx>
  22 #include <Geom_BezierSurface.hxx>
  23 #include <Geom_BSplineSurface.hxx>
  24 #include <gp_Pnt.hxx>
  25 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  26 #include <Precision.hxx>
  27 #include <Standard_ConstructionError.hxx>
  28 #include <Standard_DomainError.hxx>
  29 #include <Standard_NotImplemented.hxx>
  30 #include <Standard_Type.hxx>
  31 #include <TColgp_Array2OfPnt.hxx>
  32 #include <TopoDS.hxx>
  33
  34 IMPLEMENT_STANDARD_RTTIEXT(BRepTopAdaptor_TopolTool,Adaptor3d_TopolTool)
  35
  36 static
  37   void Analyse(const TColgp_Array2OfPnt& array2,
  38                const Standard_Integer nbup,
  39                const Standard_Integer nbvp,
  40                Standard_Integer& myNbSamplesU,
  41                Standard_Integer& myNbSamplesV);
  42 //=======================================================================
  43 //function : BRepTopAdaptor_TopolTool
  44 //purpose  :
  45 //=======================================================================
  46   BRepTopAdaptor_TopolTool::BRepTopAdaptor_TopolTool ()
  47   : myFClass2d(NULL),
  48     myU0(0.0),
  49     myV0(0.0),
  50     myDU(0.0),
  51     myDV(0.0)
  52 {
  53   myNbSamplesU=-1;
  54 }
  55
  56 //=======================================================================
  57 //function : BRepTopAdaptor_TopolTool
  58 //purpose  :
  59 //=======================================================================
  60   BRepTopAdaptor_TopolTool::BRepTopAdaptor_TopolTool(const Handle(Adaptor3d_Surface)& S)
  61 : myFClass2d(NULL)
  62 {
  63   Initialize(S);
  64   //myS = S;
  65 }
  66 //=======================================================================
  67 //function : Initialize
  68 //purpose  :
  69 //=======================================================================
  70   void BRepTopAdaptor_TopolTool::Initialize()
  71 {
  72   throw Standard_NotImplemented("BRepTopAdaptor_TopolTool::Initialize()");
  73 }
  74 //=======================================================================
  75 //function : Initialize
  76 //purpose  :
  77 //=======================================================================
  78   void BRepTopAdaptor_TopolTool::Initialize(const Handle(Adaptor3d_Surface)& S)
  79 {
  80   Handle(BRepAdaptor_Surface) brhs =
  81     Handle(BRepAdaptor_Surface)::DownCast(S);
  82   if (brhs.IsNull()) {throw Standard_ConstructionError();}
  83   TopoDS_Shape s_wnt = brhs->Face();
  84   s_wnt.Orientation(TopAbs_FORWARD);
  85   myFace = TopoDS::Face(s_wnt);
  86   if(myFClass2d != NULL) {
  87     delete (BRepTopAdaptor_FClass2d *)myFClass2d;
  88   }
  89   myFClass2d = NULL;
  90   myNbSamplesU=-1;
  91   myS = S;
  92   myCurves.Clear();
  93   TopExp_Explorer ex(myFace,TopAbs_EDGE);
  94   for (; ex.More(); ex.Next()) {
  95     Handle(BRepAdaptor_Curve2d) aCurve = new BRepAdaptor_Curve2d
  96       (BRepAdaptor_Curve2d(TopoDS::Edge(ex.Current()),myFace));
  97     myCurves.Append(aCurve);
  98   }
  99   myCIterator = TColStd_ListIteratorOfListOfTransient();
 100 }
 101 //=======================================================================
 102 //function : Initialize
 103 //purpose  :
 104 //=======================================================================
 105   void BRepTopAdaptor_TopolTool::Initialize(const Handle(Adaptor2d_Curve2d)& C)
 106 {
 107   myCurve = Handle(BRepAdaptor_Curve2d)::DownCast(C);
 108   if (myCurve.IsNull()) {throw Standard_ConstructionError();}
 109 }
 110 //=======================================================================
 111 //function : Init
 112 //purpose  :
 113 //=======================================================================
 114   void BRepTopAdaptor_TopolTool::Init ()
 115 {
 116   myCIterator.Initialize(myCurves);
 117 }
 118 //=======================================================================
 119 //function : More
 120 //purpose  :
 121 //=======================================================================
 122   Standard_Boolean BRepTopAdaptor_TopolTool::More ()
 123 {
 124   return myCIterator.More();
 125 }
 126 //=======================================================================
 127 //function : Next
 128 //purpose  :
 129 //=======================================================================
 130   void BRepTopAdaptor_TopolTool::Next()
 131 {
 132   myCIterator.Next();
 133 }
 134 //=======================================================================
 135 //function : Value
 136 //purpose  :
 137 //=======================================================================
 138   Handle(Adaptor2d_Curve2d) BRepTopAdaptor_TopolTool::Value ()
 139 {
 140   return Handle(Adaptor2d_Curve2d)::DownCast(myCIterator.Value());
 141 }
 142 //modified by NIZNHY-PKV Tue Mar 27 14:23:40 2001 f
 143 //=======================================================================
 144 //function : Edge
 145 //purpose  :
 146 //=======================================================================
 147   Standard_Address BRepTopAdaptor_TopolTool::Edge () const
 148 {
 149   Handle(BRepAdaptor_Curve2d) aHCurve = Handle(BRepAdaptor_Curve2d)::DownCast(myCIterator.Value());
 150   return Standard_Address (&aHCurve->Edge());
 151 }
 152
 153 //modified by NIZNHY-PKV Tue Mar 27 14:23:43 2001 t
 154 //=======================================================================
 155 //function : InitVertexIterator
 156 //purpose  :
 157 //=======================================================================
 158   void BRepTopAdaptor_TopolTool::InitVertexIterator ()
 159 {
 160   myVIterator.Init (myCurve->Edge(), TopAbs_VERTEX);
 161 }
 162 //=======================================================================
 163 //function : NextVertex
 164 //purpose  :
 165 //=======================================================================
 166   Standard_Boolean BRepTopAdaptor_TopolTool::MoreVertex ()
 167 {
 168   return myVIterator.More();
 169 }
 170
 171   void BRepTopAdaptor_TopolTool::NextVertex ()
 172 {
 173   myVIterator.Next();
 174 }
 175 //=======================================================================
 176 //function : Vertex
 177 //purpose  :
 178 //=======================================================================
 179   Handle(Adaptor3d_HVertex) BRepTopAdaptor_TopolTool::Vertex ()
 180 {
 181   return new
 182     BRepTopAdaptor_HVertex(TopoDS::Vertex(myVIterator.Current()),myCurve);
 183 }
 184
 185 //=======================================================================
 186 //function : Classify
 187 //purpose  :
 188 //=======================================================================
 189   TopAbs_State BRepTopAdaptor_TopolTool::Classify(const gp_Pnt2d& P,
 190                                                   const Standard_Real Tol,
 191                                                   const Standard_Boolean RecadreOnPeriodic)
 192 {
 193   if(myFace.IsNull())
 194     return TopAbs_UNKNOWN;
 195   if(myFClass2d == NULL) {
 196     myFClass2d = (void *) new BRepTopAdaptor_FClass2d(myFace,Tol);
 197   }
 198   return(((BRepTopAdaptor_FClass2d *)myFClass2d)->Perform(P,RecadreOnPeriodic));
 199 }
 200
 201 //=======================================================================
 202 //function : IsThePointOn
 203 //purpose  :
 204 //=======================================================================
 205   Standard_Boolean BRepTopAdaptor_TopolTool::IsThePointOn(const gp_Pnt2d& P,
 206                                                           const Standard_Real Tol,
 207                                                           const Standard_Boolean RecadreOnPeriodic)
 208 {
 209   if(myFClass2d == NULL) {
 210     myFClass2d = (void *) new BRepTopAdaptor_FClass2d(myFace,Tol);
 211   }
 212   return(TopAbs_ON==((BRepTopAdaptor_FClass2d *)myFClass2d)->TestOnRestriction(P,Tol,RecadreOnPeriodic));
 213 }
 214
 215 //=======================================================================
 216 //function : Destroy
 217 //purpose  :
 218 //=======================================================================
 219   void BRepTopAdaptor_TopolTool::Destroy()
 220 {
 221   if(myFClass2d != NULL) {
 222     delete (BRepTopAdaptor_FClass2d *)myFClass2d;
 223     myFClass2d=NULL;
 224   }
 225 }
 226 //=======================================================================
 227 //function : Orientation
 228 //purpose  :
 229 //=======================================================================
 230   TopAbs_Orientation BRepTopAdaptor_TopolTool::Orientation  (const Handle(Adaptor2d_Curve2d)& C)
 231 {
 232   Handle(BRepAdaptor_Curve2d) brhc = Handle(BRepAdaptor_Curve2d)::DownCast(C);
 233   return brhc->Edge().Orientation();
 234 }
 235 //=======================================================================
 236 //function : Orientation
 237 //purpose  :
 238 //=======================================================================
 239   TopAbs_Orientation BRepTopAdaptor_TopolTool::Orientation  (const Handle(Adaptor3d_HVertex)& C)
 240 {
 241  return Adaptor3d_TopolTool::Orientation(C);
 242 }
 243 //-- ============================================================
 244 //-- methods  used for samples
 245 //-- ============================================================
 246
 247 //=======================================================================
 248 //function : Analyse
 249 //purpose  :
 250 //=======================================================================
 251 void Analyse(const TColgp_Array2OfPnt& array2,
 252              const Standard_Integer nbup,
 253              const Standard_Integer nbvp,
 254              Standard_Integer& myNbSamplesU,
 255              Standard_Integer& myNbSamplesV)
 256 {
 257   gp_Vec Vi,Vip1;
 258   Standard_Integer sh,nbch,i,j;
 259
 260   sh = 1;
 261   nbch = 0;
 262   if(nbvp>2) {
 263     for(i=2;i<nbup;i++) {
 264       const gp_Pnt& A=array2.Value(i,1);
 265       const gp_Pnt& B=array2.Value(i,2);
 266       const gp_Pnt& C=array2.Value(i,3);
 267       Vi.SetCoord(C.X()-B.X()-B.X()+A.X(),
 268                   C.Y()-B.Y()-B.Y()+A.Y(),
 269                   C.Z()-B.Z()-B.Z()+A.Z());
 270       Standard_Integer locnbch=0;
 271       for(j=3; j<nbvp;j++) {  //-- test
 272         const gp_Pnt& Ax=array2.Value(i,j-1);
 273         const gp_Pnt& Bx=array2.Value(i,j);
 274         const gp_Pnt& Cx=array2.Value(i,j+1);
 275         Vip1.SetCoord(Cx.X()-Bx.X()-Bx.X()+Ax.X(),
 276                       Cx.Y()-Bx.Y()-Bx.Y()+Ax.Y(),
 277                       Cx.Z()-Bx.Z()-Bx.Z()+Ax.Z());
 278         Standard_Real pd = Vi.Dot(Vip1);
 279         Vi=Vip1;
 280         if(pd>1.0e-7 || pd<-1.0e-7) {
 281           if(pd>0) {  if(sh==-1) {   sh=1; locnbch++;   }  }
 282           else {        if(sh==1) {  sh=-1; locnbch++;  }  }
 283         }
 284       }
 285       if(locnbch>nbch) {
 286         nbch=locnbch;
 287       }
 288     }
 289   }
 290   myNbSamplesV = nbch+5;
 291
 292
 293   nbch=0;
 294   if(nbup>2) {
 295     for(j=2;j<nbvp;j++) {
 296       const gp_Pnt& A=array2.Value(1,j);
 297       const gp_Pnt& B=array2.Value(2,j);
 298       const gp_Pnt& C=array2.Value(3,j);
 299       Vi.SetCoord(C.X()-B.X()-B.X()+A.X(),
 300                   C.Y()-B.Y()-B.Y()+A.Y(),
 301                   C.Z()-B.Z()-B.Z()+A.Z());
 302       Standard_Integer locnbch=0;
 303       for(i=3; i<nbup;i++) {  //-- test
 304         const gp_Pnt& Ax=array2.Value(i-1,j);
 305         const gp_Pnt& Bx=array2.Value(i,j);
 306         const gp_Pnt& Cx=array2.Value(i+1,j);
 307         Vip1.SetCoord(Cx.X()-Bx.X()-Bx.X()+Ax.X(),
 308                     Cx.Y()-Bx.Y()-Bx.Y()+Ax.Y(),
 309                     Cx.Z()-Bx.Z()-Bx.Z()+Ax.Z());
 310         Standard_Real pd = Vi.Dot(Vip1);
 311         Vi=Vip1;
 312         if(pd>1.0e-7 || pd<-1.0e-7) {
 313           if(pd>0) {  if(sh==-1) {   sh=1; locnbch++;   }  }
 314           else {        if(sh==1) {  sh=-1; locnbch++;  }  }
 315         }
 316       }
 317       if(locnbch>nbch) nbch=locnbch;
 318     }
 319   }
 320   myNbSamplesU = nbch+5;
 321 }
 322
 323
 324
 325
 326 //=======================================================================
 327 //function : ComputeSamplePoints
 328 //purpose  :
 329 //=======================================================================
 330   void BRepTopAdaptor_TopolTool::ComputeSamplePoints()
 331 {
 332   Standard_Real uinf,usup,vinf,vsup;
 333   uinf = myS->FirstUParameter();  usup = myS->LastUParameter();
 334   vinf = myS->FirstVParameter();  vsup = myS->LastVParameter();
 335   if (usup < uinf) { Standard_Real temp=uinf; uinf=usup; usup=temp; }
 336   if (vsup < vinf) { Standard_Real temp=vinf; vinf=vsup; vsup=temp; }
 337   if (uinf == RealFirst() && usup == RealLast()) { uinf=-1.e5; usup=1.e5; }
 338   else if (uinf == RealFirst()) { uinf=usup-2.e5; }
 339   else if (usup == RealLast()) {  usup=uinf+2.e5; }
 340
 341   if (vinf == RealFirst() && vsup == RealLast()) { vinf=-1.e5; vsup=1.e5; }
 342   else if (vinf == RealFirst()) { vinf=vsup-2.e5;  }
 343   else if (vsup == RealLast()) {  vsup=vinf+2.e5;  }
 344
 345   Standard_Integer nbsu,nbsv;
 346   GeomAbs_SurfaceType typS = myS->GetType();
 347   switch(typS) {
 348   case GeomAbs_Plane:          { nbsv=2; nbsu=2; } break;
 349   case GeomAbs_BezierSurface:  { nbsv=3+myS->NbVPoles(); nbsu=3+myS->NbUPoles();  } break;
 350   case GeomAbs_BSplineSurface: {
 351     nbsv = myS->NbVKnots();     nbsv*= myS->VDegree();     if(nbsv < 4) nbsv=4;
 352     nbsu = myS->NbUKnots();     nbsu*= myS->UDegree();     if(nbsu < 4) nbsu=4;
 353   }
 354     break;
 355   case GeomAbs_Cylinder:
 356   case GeomAbs_Cone:
 357   case GeomAbs_Sphere:
 358   case GeomAbs_Torus:                 {
 359     //-- Set 15 for 2pi
 360     //-- Not enough ->25 for 2pi
 361     nbsu = (Standard_Integer)(8*(usup-uinf));
 362     nbsv = (Standard_Integer)(7*(vsup-vinf));
 363     if(nbsu<5) nbsu=5;
 364     if(nbsv<5) nbsv=5;
 365     if(nbsu>30) nbsu=30; //modif HRT buc60462
 366     if(nbsv>15) nbsv=15;
 367     //-- printf("\n nbsu=%d nbsv=%d\n",nbsu,nbsv);
 368   }     break;
 369   case GeomAbs_SurfaceOfRevolution:
 370   case GeomAbs_SurfaceOfExtrusion:    { nbsv = 15; nbsu=25; }     break;
 371   default:                            { nbsu = 10; nbsv=10; }    break;
 372   }
 373
 374   //-- If the number of points is too great, analyze
 375   //--
 376   //--
 377
 378   if(nbsu<10) nbsu=10;
 379   if(nbsv<10) nbsv=10;
 380
 381   myNbSamplesU = nbsu;
 382   myNbSamplesV = nbsv;
 383
 384   //-- printf("\n BRepTopAdaptor_TopolTool NbSu=%d NbSv=%d ",nbsu,nbsv);
 385   if(nbsu>10 || nbsv>10) {
 386     if(typS == GeomAbs_BSplineSurface) {
 387       const Handle(Geom_BSplineSurface)& Bspl = myS->BSpline();
 388       Standard_Integer nbup = Bspl->NbUPoles();
 389       Standard_Integer nbvp = Bspl->NbVPoles();
 390       TColgp_Array2OfPnt array2(1,nbup,1,nbvp);
 391       Bspl->Poles(array2);
 392       Analyse(array2,nbup,nbvp,myNbSamplesU,myNbSamplesV);
 393       nbsu=myNbSamplesU;
 394       nbsv=myNbSamplesV;
 395       //-- printf("\n Apres analyse BSPline  NbSu=%d NbSv=%d ",myNbSamplesU,myNbSamplesV);
 396     }
 397     else if(typS == GeomAbs_BezierSurface) {
 398       const Handle(Geom_BezierSurface)& Bez = myS->Bezier();
 399       Standard_Integer nbup = Bez->NbUPoles();
 400       Standard_Integer nbvp = Bez->NbVPoles();
 401       TColgp_Array2OfPnt array2(1,nbup,1,nbvp);
 402       Bez->Poles(array2);
 403       Analyse(array2,nbup,nbvp,myNbSamplesU,myNbSamplesV);
 404       nbsu=myNbSamplesU;
 405       nbsv=myNbSamplesV;
 406       //-- printf("\n Apres analyse Bezier  NbSu=%d NbSv=%d ",myNbSamplesU,myNbSamplesV);
 407     }
 408   }
 409
 410   if(nbsu<10) nbsu=10;
 411   if(nbsv<10) nbsv=10;
 412
 413   myNbSamplesU = nbsu;
 414   myNbSamplesV = nbsv;
 415
 416   myU0 = uinf;
 417   myV0 = vinf;
 418
 419   myDU = (usup-uinf)/(myNbSamplesU+1);
 420   myDV = (vsup-vinf)/(myNbSamplesV+1);
 421 }
 422 //=======================================================================
 423 //function : NbSamplesU
 424 //purpose  :
 425 //=======================================================================
 426   Standard_Integer BRepTopAdaptor_TopolTool::NbSamplesU()
 427 {
 428   if(myNbSamplesU <0) {
 429     ComputeSamplePoints();
 430   }
 431   return(myNbSamplesU);
 432 }
 433 //=======================================================================
 434 //function : NbSamplesV
 435 //purpose  :
 436 //=======================================================================
 437   Standard_Integer BRepTopAdaptor_TopolTool::NbSamplesV()
 438 {
 439   if(myNbSamplesU <0) {
 440     ComputeSamplePoints();
 441   }
 442   return(myNbSamplesV);
 443 }
 444 //=======================================================================
 445 //function : NbSamples
 446 //purpose  :
 447 //=======================================================================
 448   Standard_Integer BRepTopAdaptor_TopolTool::NbSamples()
 449 {
 450   if(myNbSamplesU <0) {
 451     ComputeSamplePoints();
 452   }
 453   return(myNbSamplesU*myNbSamplesV);
 454 }
 455
 456 //=======================================================================
 457 //function : SamplePoint
 458 //purpose  :
 459 //=======================================================================
 460   void BRepTopAdaptor_TopolTool::SamplePoint(const Standard_Integer i,
 461                                              gp_Pnt2d& P2d,
 462                                              gp_Pnt& P3d)
 463 {
 464   Standard_Integer iv = 1 + i/myNbSamplesU;
 465   Standard_Integer iu = 1+ i-(iv-1)*myNbSamplesU;
 466   Standard_Real u=myU0+iu*myDU;
 467   Standard_Real v=myV0+iv*myDV;
 468   P2d.SetCoord(u,v);
 469   P3d=myS->Value(u,v);
 470 }
 471 //=======================================================================
 472 //function : DomainIsInfinite
 473 //purpose  :
 474 //=======================================================================
 475   Standard_Boolean BRepTopAdaptor_TopolTool::DomainIsInfinite()
 476 {
 477   Standard_Real uinf,usup,vinf,vsup;
 478   uinf = myS->FirstUParameter();  usup = myS->LastUParameter();
 479   vinf = myS->FirstVParameter();  vsup = myS->LastVParameter();
 480   if(Precision::IsNegativeInfinite(uinf)) return(Standard_True);
 481   if(Precision::IsPositiveInfinite(usup)) return(Standard_True);
 482   if(Precision::IsNegativeInfinite(vinf)) return(Standard_True);
 483   if(Precision::IsPositiveInfinite(vsup)) return(Standard_True);
 484   return(Standard_False);
 485 }
 486
 487 //=======================================================================
 488 //function : Has3d
 489 //purpose  :
 490 //=======================================================================
 491
 492 Standard_Boolean BRepTopAdaptor_TopolTool::Has3d() const
 493 {
 494   return Standard_True;
 495 }
 496
 497 //=======================================================================
 498 //function : Tol3d
 499 //purpose  :
 500 //=======================================================================
 501
 502 Standard_Real BRepTopAdaptor_TopolTool::Tol3d(const Handle(Adaptor2d_Curve2d)& C) const
 503 {
 504   Handle(BRepAdaptor_Curve2d) brhc = Handle(BRepAdaptor_Curve2d)::DownCast(C);
 505   if (brhc.IsNull())
 506   {
 507     throw Standard_DomainError("BRepTopAdaptor_TopolTool: arc has no 3d representation");
 508   }
 509
 510   const TopoDS_Edge& edge = brhc->Edge();
 511   if (edge.IsNull())
 512     throw Standard_DomainError("BRepTopAdaptor_TopolTool: arc has no 3d representation");
 513   return BRep_Tool::Tolerance(edge);
 514 }
 515
 516 //=======================================================================
 517 //function : Tol3d
 518 //purpose  :
 519 //=======================================================================
 520
 521 Standard_Real BRepTopAdaptor_TopolTool::Tol3d(const Handle(Adaptor3d_HVertex)& V) const
 522 {
 523   Handle(BRepTopAdaptor_HVertex) brhv = Handle(BRepTopAdaptor_HVertex)::DownCast(V);
 524   if (brhv.IsNull())
 525     throw Standard_DomainError("BRepTopAdaptor_TopolTool: vertex has no 3d representation");
 526   const TopoDS_Vertex& ver = brhv->Vertex();
 527   if (ver.IsNull())
 528     throw Standard_DomainError("BRepTopAdaptor_TopolTool: vertex has no 3d representation");
 529   return BRep_Tool::Tolerance(ver);
 530 }
 531
 532 //=======================================================================
 533 //function : Pnt
 534 //purpose  :
 535 //=======================================================================
 536
 537 gp_Pnt BRepTopAdaptor_TopolTool::Pnt(const Handle(Adaptor3d_HVertex)& V) const
 538 {
 539   Handle(BRepTopAdaptor_HVertex) brhv = Handle(BRepTopAdaptor_HVertex)::DownCast(V);
 540   if (brhv.IsNull())
 541     throw Standard_DomainError("BRepTopAdaptor_TopolTool: vertex has no 3d representation");
 542   const TopoDS_Vertex& ver = brhv->Vertex();
 543   if (ver.IsNull())
 544     throw Standard_DomainError("BRepTopAdaptor_TopolTool: vertex has no 3d representation");
 545   return BRep_Tool::Pnt(ver);
 546 }