src/Extrema/Extrema_ExtElC2d.cxx

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  19 // and conditions governing the rights and limitations under the License.
  20
  21
  22
  23 #include <Extrema_ExtElC2d.ixx>
  24
  25 #include <StdFail_InfiniteSolutions.hxx>
  26 #include <StdFail_NotDone.hxx>
  27 #include <ElCLib.hxx>
  28 #include <math_TrigonometricFunctionRoots.hxx>
  29 #include <math_DirectPolynomialRoots.hxx>
  30 #include <Standard_OutOfRange.hxx>
  31 #include <Standard_NotImplemented.hxx>
  32 #include <Precision.hxx>
  33 #include <Extrema_ExtPElC2d.hxx>
  34
  35 //=============================================================================
  36
  37 Extrema_ExtElC2d::Extrema_ExtElC2d () { myDone = Standard_False; }
  38 //=============================================================================
  39
  40 Extrema_ExtElC2d::Extrema_ExtElC2d (const gp_Lin2d& C1,
  41                                     const gp_Lin2d& C2,
  42                                     const Standard_Real)
  43 /*-----------------------------------------------------------------------------
  44 Function:
  45    Find min distance between 2 straight lines.
  46
  47 Method:
  48   Let D1 and D2 be 2 directions of straight lines C1 and C2.
  49   2 cases are considered:
  50   1- if Angle(D1,D2) < AngTol, the straight lines are parallel.
  51      The distance is the distance between any point of C1 and straight line C2.
  52   2- if Angle(D1,D2) > AngTol:
  53      Let P = C1(u1) and P =C2(u2) the point intersection:
  54
  55 -----------------------------------------------------------------------------*/
  56 {
  57   myDone = Standard_False;
  58   myIsPar = Standard_False;
  59   myNbExt = 0;
  60
  61   gp_Dir2d D1 = C1.Direction();
  62   gp_Dir2d D2 = C2.Direction();
  63   if (D1.IsParallel(D2, Precision::Angular())) {
  64     myIsPar = Standard_True;
  65     mySqDist[0] = C2.SquareDistance(C1.Location());
  66   }
  67   else {
  68     myNbExt = 0;
  69   }
  70   myDone = Standard_True;
  71 }
  72 //=============================================================================
  73
  74 Extrema_ExtElC2d::Extrema_ExtElC2d (const gp_Lin2d& C1,
  75                                     const gp_Circ2d& C2,
  76                                     const Standard_Real)
  77 /*-----------------------------------------------------------------------------
  78 Function:
  79   Find extreme distances between straight line C1 and circle C2.
  80
  81 Method:
  82   Let P1=C1(u1) and P2=C2(u2) be two solution points
  83         D the direction of straight line C1
  84         T the tangent at point P2;
  85   Then, ( P1P2.D = 0. (1)
  86          ( P1P2.T = 0. (2)
  87 -----------------------------------------------------------------------------*/
  88 {
  89   myIsPar = Standard_False;
  90   myDone = Standard_False;
  91   myNbExt = 0;
  92
  93 // Calculate T1 in the reference of the circle ...
  94   gp_Dir2d D = C1.Direction();
  95   gp_Dir2d x2, y2;
  96   x2 = C2.XAxis().Direction();
  97   y2 = C2.YAxis().Direction();
  98
  99   Standard_Real Dx = D.Dot(x2);
 100   Standard_Real Dy = D.Dot(y2);
 101   Standard_Real U1, teta[2];
 102   gp_Pnt2d O1=C1.Location();
 103 #ifdef DEB
 104   gp_Pnt2d O2= C2.Location();
 105   gp_Pnt2d P1, P2;
 106 #else
 107   C2.Location();
 108   gp_Pnt2d P1, P2;
 109 #endif
 110
 111   if (Abs(Dy) <= RealEpsilon()) {
 112     teta[0] = M_PI/2.0;
 113   }
 114   else  teta[0] = ATan(-Dx/Dy);
 115   teta[1] = teta[0]+ M_PI;
 116   if (teta[0] < 0.0) teta[0] = teta[0] + 2.0*M_PI;
 117
 118   P2 = ElCLib::Value(teta[0], C2);
 119   U1 = (gp_Vec2d(O1, P2)).Dot(D);
 120   P1 = ElCLib::Value(U1, C1);
 121   mySqDist[myNbExt] = P1.SquareDistance(P2);
 122   myPoint[myNbExt][0] = Extrema_POnCurv2d(U1,P1);
 123   myPoint[myNbExt][1] = Extrema_POnCurv2d(teta[0],P2);
 124   myNbExt++;
 125
 126   P2 = ElCLib::Value(teta[1], C2);
 127   U1 = (gp_Vec2d(O1, P2)).Dot(D);
 128   P1 = ElCLib::Value(U1, C1);
 129   mySqDist[myNbExt] = P1.SquareDistance(P2);
 130   myPoint[myNbExt][0] = Extrema_POnCurv2d(U1,P1);
 131   myPoint[myNbExt][1] = Extrema_POnCurv2d(teta[1],P2);
 132   myNbExt++;
 133   myDone = Standard_True;
 134 }
 135
 136
 137 // =============================================================================
 138 Extrema_ExtElC2d::Extrema_ExtElC2d (const gp_Lin2d& C1,
 139                                     const gp_Elips2d& C2)
 140 {
 141   myDone = Standard_True;
 142   myIsPar = Standard_False;
 143   myDone = Standard_False;
 144   myNbExt = 0;
 145
 146 // Calculate T1 in the reference of the ellipse ...
 147   gp_Dir2d D = C1.Direction();
 148   gp_Dir2d x2, y2;
 149   x2 = C2.XAxis().Direction();
 150   y2 = C2.YAxis().Direction();
 151
 152   Standard_Real Dx = D.Dot(x2);
 153   Standard_Real Dy = D.Dot(y2);
 154   Standard_Real U1, teta[2], r1 = C2.MajorRadius(), r2 = C2.MinorRadius();
 155 #ifdef DEB
 156   gp_Pnt2d O1=C1.Location(), O2= C2.Location(), P1, P2;
 157 #else
 158   gp_Pnt2d O1=C1.Location(), P1, P2;
 159 #endif
 160
 161   if (Abs(Dy) <= RealEpsilon()) {
 162     teta[0] = M_PI/2.0;
 163   }
 164   else  teta[0] = ATan(-Dx*r2/(Dy*r1));
 165
 166   teta[1] = teta[0] + M_PI;
 167   if (teta[0] < 0.0) teta[0] += 2.0*M_PI;
 168   P2 = ElCLib::Value(teta[0], C2);
 169   U1 = (gp_Vec2d(O1, P2)).Dot(D);
 170   P1 = ElCLib::Value(U1, C1);
 171   mySqDist[myNbExt] = P1.SquareDistance(P2);
 172   myPoint[myNbExt][0] = Extrema_POnCurv2d(U1,P1);
 173   myPoint[myNbExt][1] = Extrema_POnCurv2d(teta[0],P2);
 174   myNbExt++;
 175
 176
 177   P2 = ElCLib::Value(teta[1], C2);
 178   U1 = (gp_Vec2d(O1, P2)).Dot(D);
 179   P1 = ElCLib::Value(U1, C1);
 180   mySqDist[myNbExt] = P1.SquareDistance(P2);
 181   myPoint[myNbExt][0] = Extrema_POnCurv2d(U1,P1);
 182   myPoint[myNbExt][1] = Extrema_POnCurv2d(teta[1],P2);
 183   myNbExt++;
 184   myDone = Standard_True;
 185 }
 186
 187
 188
 189 //=============================================================================
 190
 191 Extrema_ExtElC2d::Extrema_ExtElC2d (const gp_Lin2d& C1, const gp_Hypr2d& C2)
 192 {
 193   myIsPar = Standard_False;
 194   myDone = Standard_False;
 195   myNbExt = 0;
 196
 197 // Calculate T1 in the reference of the parabole ...
 198   gp_Dir2d D = C1.Direction();
 199   gp_Dir2d x2, y2;
 200   x2 = C2.XAxis().Direction();
 201   y2 = C2.YAxis().Direction();
 202   Standard_Real Dx = D.Dot(x2);
 203   Standard_Real Dy = D.Dot(y2);
 204
 205   Standard_Real U1, v2, U2=0, R = C2.MajorRadius(), r = C2.MinorRadius();
 206   gp_Pnt2d P1, P2;
 207   if (Abs(Dy) < RealEpsilon()) { return;}
 208   if (Abs(R - r*Dx/Dy) < RealEpsilon()) return;
 209
 210   v2 = (R + r*Dx/Dy)/(R - r*Dx/Dy);
 211   if (v2 > 0.0) U2 = Log(Sqrt(v2));
 212   P2 = ElCLib::Value(U2, C2);
 213
 214   U1 = (gp_Vec2d(C1.Location(), P2)).Dot(D);
 215   P1 = ElCLib::Value(U1, C1);
 216   mySqDist[myNbExt] = P1.SquareDistance(P2);
 217   myPoint[myNbExt][0] = Extrema_POnCurv2d(U1,P1);
 218   myPoint[myNbExt][1] = Extrema_POnCurv2d(U2,P2);
 219   myNbExt++;
 220   myDone = Standard_True;
 221 }
 222
 223
 224
 225 //============================================================================
 226
 227 Extrema_ExtElC2d::Extrema_ExtElC2d (const gp_Lin2d& C1, const gp_Parab2d& C2)
 228 {
 229   myIsPar = Standard_False;
 230   myDone = Standard_False;
 231   myNbExt = 0;
 232
 233 // Calculate  T1 in the reference of the parabole ...
 234   gp_Dir2d D = C1.Direction();
 235   gp_Dir2d x2, y2;
 236   x2 = C2.MirrorAxis().Direction();
 237   y2 = C2.Axis().YAxis().Direction();
 238   Standard_Real Dx = D.Dot(x2);
 239   Standard_Real Dy = D.Dot(y2);
 240
 241   Standard_Real U1, U2, P = C2.Parameter();
 242   gp_Pnt2d P1, P2;
 243   if (Abs(Dy) < RealEpsilon()) { return; }
 244   U2 = Dx*P/Dy;
 245   P2 = ElCLib::Value(U2, C2);
 246
 247   U1 = (gp_Vec2d(C1.Location(), P2)).Dot(D);
 248   P1 = ElCLib::Value(U1, C1);
 249   mySqDist[myNbExt] = P1.SquareDistance(P2);
 250   myPoint[myNbExt][0] = Extrema_POnCurv2d(U1,P1);
 251   myPoint[myNbExt][1] = Extrema_POnCurv2d(U2,P2);
 252   myNbExt++;
 253   myDone = Standard_True;
 254 }
 255
 256
 257
 258 //============================================================================
 259
 260 Extrema_ExtElC2d::Extrema_ExtElC2d (const gp_Circ2d& C1, const gp_Circ2d& C2)
 261 {
 262   myIsPar = Standard_False;
 263   myDone  = Standard_False;
 264   myNbExt = 0;
 265   myDone  = Standard_True;
 266
 267   gp_Pnt2d O1 = C1.Location();
 268   gp_Pnt2d O2 = C2.Location();
 269
 270   gp_Vec2d DO1O2 (O1, O2);
 271   if (DO1O2.Magnitude() < Precision::Confusion()) {
 272     myIsPar = Standard_True;
 273     return;
 274   }
 275
 276   Standard_Integer NoSol, kk;
 277   Standard_Real U1, U2;
 278   Standard_Real r1 = C1.Radius(), r2 = C2.Radius();
 279   Standard_Real Usol2[2], Usol1[2];
 280   gp_Pnt2d P1[2], P2[2];
 281   gp_Dir2d O1O2(DO1O2);
 282
 283   P1[0] = O1.Translated(r1*O1O2);
 284   Usol1[0] = ElCLib::Parameter(C1, P1[0]);
 285   P1[1] = O1.Translated(-r1*O1O2);
 286   Usol1[1] = ElCLib::Parameter(C1, P1[1]);
 287
 288   P2[0] = O2.Translated(r2*O1O2);
 289   Usol2[0] = ElCLib::Parameter(C2, P2[0]);
 290   P2[1] = O2.Translated(-r2*O1O2);
 291   Usol2[1] = ElCLib::Parameter(C2, P2[1]);
 292
 293   for (NoSol = 0; NoSol <= 1; NoSol++) {
 294     U1 = Usol1[NoSol];
 295     for (kk = 0; kk <= 1; kk++) {
 296       U2 = Usol2[kk];
 297       mySqDist[myNbExt] = P2[kk].SquareDistance(P1[NoSol]);
 298       myPoint[myNbExt][0] = Extrema_POnCurv2d(U1, P1[NoSol]);
 299       myPoint[myNbExt][1] = Extrema_POnCurv2d(U2, P2[kk]);
 300       myNbExt++;
 301     }
 302   }
 303 }
 304 //===========================================================================
 305
 306 Extrema_ExtElC2d::Extrema_ExtElC2d (const gp_Circ2d& C1, const gp_Elips2d& C2)
 307 {
 308   myIsPar = Standard_False;
 309   myDone = Standard_False;
 310   myNbExt = 0;
 311
 312   Standard_Integer i, j;
 313
 314   Extrema_ExtPElC2d ExtElip(C1.Location(), C2,
 315                             Precision::Confusion(), 0.0, 2.0*M_PI);
 316
 317   if (ExtElip.IsDone()) {
 318     for (i = 1; i <= ExtElip.NbExt(); i++) {
 319       Extrema_ExtPElC2d ExtCirc(ExtElip.Point(i).Value(), C1,
 320                                 Precision::Confusion(), 0.0, 2.0*M_PI);
 321       if (ExtCirc.IsDone()) {
 322         for (j = 1; j <= ExtCirc.NbExt(); j++) {
 323           mySqDist[myNbExt] = ExtCirc.SquareDistance(j);
 324           myPoint[myNbExt][0] = ExtCirc.Point(j);
 325           myPoint[myNbExt][1] = ExtElip.Point(i);
 326           myNbExt++;
 327         }
 328       }
 329       myDone = Standard_True;
 330     }
 331   }
 332 }
 333 //============================================================================
 334
 335 Extrema_ExtElC2d::Extrema_ExtElC2d (const gp_Circ2d& C1, const gp_Hypr2d& C2)
 336 {
 337   myIsPar = Standard_False;
 338   myDone = Standard_False;
 339   myNbExt = 0;
 340
 341   Standard_Integer i, j;
 342
 343   Extrema_ExtPElC2d ExtHyp(C1.Location(), C2, Precision::Confusion(),
 344                            RealFirst(), RealLast());
 345
 346   if (ExtHyp.IsDone()) {
 347     for (i = 1; i <= ExtHyp.NbExt(); i++) {
 348       Extrema_ExtPElC2d ExtCirc(ExtHyp.Point(i).Value(), C1,
 349                                 Precision::Confusion(), 0.0, 2.0*M_PI);
 350       if (ExtCirc.IsDone()) {
 351         for (j = 1; j <= ExtCirc.NbExt(); j++) {
 352           mySqDist[myNbExt] = ExtCirc.SquareDistance(j);
 353           myPoint[myNbExt][0] = ExtCirc.Point(j);
 354           myPoint[myNbExt][1] = ExtHyp.Point(i);
 355           myNbExt++;
 356         }
 357       }
 358       myDone = Standard_True;
 359     }
 360   }
 361 }
 362 //============================================================================
 363
 364 Extrema_ExtElC2d::Extrema_ExtElC2d (const gp_Circ2d& C1, const gp_Parab2d& C2)
 365 {
 366   myIsPar = Standard_False;
 367   myDone = Standard_False;
 368   myNbExt = 0;
 369
 370   Standard_Integer i, j;
 371
 372   Extrema_ExtPElC2d ExtParab(C1.Location(), C2, Precision::Confusion(),
 373                              RealFirst(), RealLast());
 374
 375   if (ExtParab.IsDone()) {
 376     for (i = 1; i <= ExtParab.NbExt(); i++) {
 377       Extrema_ExtPElC2d ExtCirc(ExtParab.Point(i).Value(),
 378                                 C1, Precision::Confusion(), 0.0, 2.0*M_PI);
 379       if (ExtCirc.IsDone()) {
 380         for (j = 1; j <= ExtCirc.NbExt(); j++) {
 381           mySqDist[myNbExt] = ExtCirc.SquareDistance(j);
 382           myPoint[myNbExt][0] = ExtCirc.Point(j);
 383           myPoint[myNbExt][1] = ExtParab.Point(i);
 384           myNbExt++;
 385         }
 386       }
 387       myDone = Standard_True;
 388     }
 389   }
 390 }
 391 //============================================================================
 392
 393 Extrema_ExtElC2d::Extrema_ExtElC2d (const gp_Elips2d&, const gp_Elips2d&)
 394 {
 395   Standard_NotImplemented::Raise();
 396 }
 397 //============================================================================
 398
 399 Extrema_ExtElC2d::Extrema_ExtElC2d (const gp_Elips2d&, const gp_Hypr2d&)
 400 {
 401   Standard_NotImplemented::Raise();
 402 }
 403 //============================================================================
 404
 405 Extrema_ExtElC2d::Extrema_ExtElC2d (const gp_Elips2d&, const gp_Parab2d&)
 406 {
 407   Standard_NotImplemented::Raise();
 408 }
 409 //============================================================================
 410
 411 Extrema_ExtElC2d::Extrema_ExtElC2d (const gp_Hypr2d&, const gp_Hypr2d&)
 412 {
 413   Standard_NotImplemented::Raise();
 414 }
 415 //============================================================================
 416
 417 Extrema_ExtElC2d::Extrema_ExtElC2d (const gp_Hypr2d&, const gp_Parab2d&)
 418 {
 419   Standard_NotImplemented::Raise();
 420 }
 421 //============================================================================
 422
 423 Extrema_ExtElC2d::Extrema_ExtElC2d (const gp_Parab2d&, const gp_Parab2d&)
 424 {
 425   Standard_NotImplemented::Raise();
 426 }
 427 //============================================================================
 428
 429 Standard_Boolean Extrema_ExtElC2d::IsDone () const { return myDone; }
 430 //============================================================================
 431
 432 Standard_Boolean Extrema_ExtElC2d::IsParallel () const
 433 {
 434   if (!IsDone()) { StdFail_NotDone::Raise(); }
 435   return myIsPar;
 436 }
 437 //============================================================================
 438
 439 Standard_Integer Extrema_ExtElC2d::NbExt () const
 440 {
 441   if (IsParallel()) { StdFail_InfiniteSolutions::Raise(); }
 442   return myNbExt;
 443 }
 444 //============================================================================
 445
 446 Standard_Real Extrema_ExtElC2d::SquareDistance (const Standard_Integer N) const
 447 {
 448   if (!(N == 1 && myDone)) {
 449     if (N < 1 || N > NbExt()) { Standard_OutOfRange::Raise(); }
 450   }
 451   return mySqDist[N-1];
 452 }
 453 //============================================================================
 454
 455 void Extrema_ExtElC2d::Points (const Standard_Integer N,
 456                                Extrema_POnCurv2d& P1,
 457                                Extrema_POnCurv2d& P2) const
 458 {
 459   if (N < 1 || N > NbExt()) { Standard_OutOfRange::Raise(); }
 460   P1 = myPoint[N-1][0];
 461   P2 = myPoint[N-1][1];
 462 }
 463 //============================================================================