0026610: Configuration - workaround vc12 compilation error in Select3D_SensitiveCircl...
[occt.git] / src / Extrema / Extrema_GExtPC.gxx
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13 //
14 // Alternatively, this file may be used under the terms of Open CASCADE
15 // commercial license or contractual agreement.
16
17 // Modified by cma, Fri Dec 10 18:11:56 1993
18
19 #include Extrema_EPC_hxx
20 #include ThePOnC_hxx
21 #include TheSequenceOfPOnC_hxx
22 #include ThePoint_hxx
23 #include TheVector_hxx
24 #include TheExtPElC_hxx
25 #include <StdFail_NotDone.hxx>
26 #include <Standard_Failure.hxx>
27 #include <GeomAbs_CurveType.hxx>
28 #include <Precision.hxx>
29 #include <ElCLib.hxx>
30 #include <TColStd_Array1OfReal.hxx>
31 #include <NCollection_Array1.hxx>
32
33
34 //=======================================================================
35 //function : Perform
36 //purpose  : 
37 //=======================================================================
38 void Extrema_GExtPC::Perform(const ThePoint& P)
39 {
40   mySqDist.Clear();
41   mypoint.Clear();
42   myismin.Clear();
43   Standard_Integer i, NbExt, n;                     
44   Standard_Real U;
45   mysample = 17;
46   Standard_Real t3d = Precision::Confusion();
47   if (Precision::IsInfinite(myuinf)) mydist1 = RealLast();
48   else {
49     Pf = TheCurveTool::Value(*((TheCurve*)myC), myuinf);
50     mydist1 = P.SquareDistance(Pf);
51   }
52   
53   if (Precision::IsInfinite(myusup)) mydist2 = RealLast();
54   else {
55     Pl = TheCurveTool::Value(*((TheCurve*)myC), myusup);
56     mydist2 = P.SquareDistance(Pl);
57   }
58
59   TheCurve & aCurve = *((TheCurve*)myC);
60
61   switch(type) {
62   case GeomAbs_Circle: 
63     {
64       myExtPElC.Perform(P, TheCurveTool::Circle(aCurve), t3d, myuinf, myusup);
65     }
66     break;
67   case GeomAbs_Ellipse: 
68     {
69       myExtPElC.Perform(P, TheCurveTool::Ellipse(aCurve), t3d, myuinf, myusup);
70     }
71     break;
72   case GeomAbs_Parabola: 
73     {
74       myExtPElC.Perform(P, TheCurveTool::Parabola(aCurve), t3d,myuinf,myusup);
75     }
76     break;
77   case GeomAbs_Hyperbola: 
78     {
79       myExtPElC.Perform(P,TheCurveTool::Hyperbola(aCurve),t3d, myuinf, myusup);
80     }
81     break;
82   case GeomAbs_Line: 
83     {
84       myExtPElC.Perform(P, TheCurveTool::Line(aCurve), t3d, myuinf, myusup);
85     }
86     break;
87   case GeomAbs_BezierCurve:
88     {
89       myintuinf = myuinf;
90       myintusup = myusup;
91       mysample = (TheCurveTool::Bezier(aCurve))->NbPoles() * 2;
92       myExtPC.Initialize(aCurve);
93       IntervalPerform(P);
94       return;
95     }
96   case GeomAbs_BSplineCurve: 
97     {
98       const Standard_Integer 
99         aFirstIdx = TheCurveTool::BSpline(aCurve)->FirstUKnotIndex(),
100         aLastIdx  = TheCurveTool::BSpline(aCurve)->LastUKnotIndex();
101       // const reference can not be used due to implementation of BRep_Adaptor.
102       TColStd_Array1OfReal aKnots(aFirstIdx, aLastIdx);
103       TheCurveTool::BSpline(aCurve)->Knots(aKnots); 
104
105       // Workaround to work with:
106       // blend, where knots may be moved from param space.
107       Standard_Real aPeriodJump = 0.0;
108       // Avoid prolem with too close knots.
109       const Standard_Real aTolCoeff = (myusup - myuinf) * Precision::PConfusion();
110       if (TheCurveTool::IsPeriodic(aCurve))
111       {
112         Standard_Integer aPeriodShift =
113           Standard_Integer ((myuinf - aKnots(aFirstIdx)) / TheCurveTool::Period(aCurve));
114         
115         if (myuinf < aKnots(aFirstIdx) - aTolCoeff)
116           aPeriodShift--;
117
118         aPeriodJump = TheCurveTool::Period(aCurve) * aPeriodShift;
119       }
120
121       Standard_Integer anIdx;
122
123       // Find first and last used knot
124       Standard_Integer aFirstUsedKnot = aFirstIdx,
125                         aLastUsedKnot = aLastIdx;
126       for(anIdx = aFirstIdx; anIdx <= aLastIdx; anIdx++)
127       {
128         Standard_Real aKnot = aKnots(anIdx) + aPeriodJump;
129         if (myuinf >= aKnot - aTolCoeff)
130           aFirstUsedKnot = anIdx;
131         else
132           break;
133
134       }
135       for(anIdx = aLastIdx; anIdx >= aFirstIdx; anIdx--)
136       {
137         Standard_Real aKnot = aKnots(anIdx) + aPeriodJump;
138         if (myusup <= aKnot + aTolCoeff)
139           aLastUsedKnot = anIdx;
140         else
141           break;
142       }
143
144       mysample = (TheCurveTool::BSpline(aCurve))->Degree() + 1;
145
146       // Fill sample points.
147       Standard_Integer aValIdx = 1;
148       NCollection_Array1<Standard_Real> aVal(1, (mysample) * (aLastUsedKnot - aFirstUsedKnot) + 1);
149       NCollection_Array1<Standard_Real> aParam(1, (mysample) * (aLastUsedKnot - aFirstUsedKnot) + 1);
150       for(anIdx = aFirstUsedKnot; anIdx < aLastUsedKnot; anIdx++)
151       {
152         Standard_Real aF = aKnots(anIdx) + aPeriodJump,
153                       aL = aKnots(anIdx + 1) + aPeriodJump;
154
155         if (anIdx == aFirstUsedKnot)
156           aF = myuinf;
157         if (anIdx == aLastUsedKnot - 1)
158           aL = myusup;
159
160         Standard_Real aStep = (aL - aF) / mysample;
161         for(Standard_Integer aPntIdx = 0; aPntIdx < mysample; aPntIdx++)
162         {
163           Standard_Real aCurrentParam = aF + aStep * aPntIdx;
164           aVal(aValIdx) = TheCurveTool::Value(aCurve, aCurrentParam).SquareDistance(P);
165           aParam(aValIdx) = aCurrentParam;
166           aValIdx++;
167         }
168       }
169       // Fill last point.
170       aVal(aValIdx) = TheCurveTool::Value(aCurve, myusup).SquareDistance(P);
171       aParam(aValIdx) = myusup;
172
173        myExtPC.Initialize(aCurve);
174
175       // Find extremas.
176       for(anIdx = aVal.Lower() + 1; anIdx < aVal.Upper(); anIdx++)
177       {
178         if (aVal(anIdx) <= Precision::SquareConfusion())
179         {
180           mySqDist.Append(aVal(anIdx));
181           myismin.Append(Standard_True);
182           mypoint.Append(ThePOnC(aParam(anIdx), TheCurveTool::Value(aCurve, aParam(anIdx))));
183         }
184         if ((aVal(anIdx) >= aVal(anIdx + 1) &&
185              aVal(anIdx) >= aVal(anIdx - 1)) ||
186             (aVal(anIdx) <= aVal(anIdx + 1) &&
187              aVal(anIdx) <= aVal(anIdx - 1)) )
188         {
189           myintuinf = aParam(anIdx - 1);
190           myintusup = aParam(anIdx + 1);
191
192           IntervalPerform(P);
193         }
194       }
195
196       // Solve on first and last interval.
197       if (mydist1 > Precision::SquareConfusion())
198       {
199         ThePoint aP1, aP2;
200         TheVector aV1, aV2;
201         TheCurveTool::D1(aCurve, aParam.Value(aParam.Lower()),     aP1, aV1);
202         TheCurveTool::D1(aCurve, aParam.Value(aParam.Lower() + 1), aP2, aV2);
203         TheVector aBase1(P, aP1), aBase2(P, aP2);
204         Standard_Real aVal1 = aV1.Dot(aBase1); // Derivative of (C(u) - P)^2
205         Standard_Real aVal2 = aV2.Dot(aBase2); // Derivative of (C(u) - P)^2
206
207         // Derivatives have opposite signs - min or max inside of interval (sufficient condition).
208         // Necessary condition - when point lies on curve.
209         if(aVal1 * aVal2 <= 0.0 ||
210            aBase1.Dot(aBase2) <= 0.0)
211         {
212           myintuinf = aParam(aVal.Lower());
213           myintusup = aParam(aVal.Lower() + 1);
214           IntervalPerform(P);
215         }
216       }
217
218       if (mydist2 > Precision::SquareConfusion())
219       {
220         ThePoint aP1, aP2;
221         TheVector aV1, aV2;
222         TheCurveTool::D1(aCurve, aParam.Value(aParam.Upper() - 1), aP1, aV1);
223         TheCurveTool::D1(aCurve, aParam.Value(aParam.Upper()),     aP2, aV2);
224         TheVector aBase1(P, aP1), aBase2(P, aP2);
225         Standard_Real aVal1 = aV1.Dot(aBase1); // Derivative of (C(u) - P)^2
226         Standard_Real aVal2 = aV2.Dot(aBase2); // Derivative of (C(u) - P)^2
227
228         // Derivatives have opposite signs - min or max inside of interval (sufficient condition).
229         // Necessary condition - when point lies on curve.
230         if(aVal1 * aVal2 <= 0.0 ||
231            aBase1.Dot(aBase2) <= 0.0)
232         {
233           myintuinf = aParam(aVal.Upper() - 1);
234           myintusup = aParam(aVal.Upper());
235           IntervalPerform(P);
236         }
237       }
238
239       mydone = Standard_True;
240       break;
241     }
242   case GeomAbs_OtherCurve:
243     {
244       Standard_Boolean IntExtIsDone = Standard_False;
245       Standard_Boolean IntIsNotValid;
246       n = TheCurveTool::NbIntervals(aCurve, GeomAbs_C2);
247       TColStd_Array1OfReal theInter(1, n+1);
248       Standard_Boolean isPeriodic = TheCurveTool::IsPeriodic(aCurve);
249       TheCurveTool::Intervals(aCurve, theInter, GeomAbs_C2);
250       mysample = Max(mysample/n, 17);
251       TheVector V1;
252       ThePoint PP;
253       Standard_Real s1 = 0.0 ;
254       Standard_Real s2 = 0.0;
255       myExtPC.Initialize(aCurve);
256       for (i = 1; i <= n; i++)
257       {
258         myintuinf = theInter(i);
259         myintusup = theInter(i+1);
260         
261         Standard_Real anInfToCheck = myintuinf;
262         Standard_Real aSupToCheck = myintusup;
263         
264         if (isPeriodic) {
265           Standard_Real aPeriod = TheCurveTool::Period(aCurve);
266           anInfToCheck = ElCLib::InPeriod(myintuinf, myuinf, myuinf+aPeriod);
267           aSupToCheck = myintusup+(anInfToCheck-myintuinf);
268         }    
269         IntIsNotValid = (myuinf > aSupToCheck) || (myusup < anInfToCheck);
270
271         if(IntIsNotValid) continue;
272
273         if (myuinf >= anInfToCheck) anInfToCheck = myuinf;
274         if (myusup <= aSupToCheck) aSupToCheck = myusup;
275         if((aSupToCheck - anInfToCheck) <= mytolu) continue;
276         
277         if (i != 1)
278           {
279           TheCurveTool::D1(aCurve, myintuinf, PP, V1);
280           s1 = (TheVector(P, PP))*V1;
281           if (s1*s2 < 0.0) {
282             mySqDist.Append(PP.SquareDistance(P));
283             myismin.Append((s1 < 0.0));
284             mypoint.Append(ThePOnC(myintuinf, PP));
285           }
286         }
287         if (i != n) {
288           TheCurveTool::D1(aCurve, myintusup, PP, V1);
289           s2 = (TheVector(P, PP))*V1;
290         }
291
292         IntervalPerform(P);
293         IntExtIsDone = IntExtIsDone || mydone;
294       }
295
296       mydone = IntExtIsDone;
297       break;
298     }
299   }
300
301   // Postprocessing.
302   if (type == GeomAbs_BSplineCurve ||
303       type == GeomAbs_OtherCurve)
304   {
305     // Additional checking if the point is on the first or last point of the curve
306     // and does not added yet.
307     if (mydist1 < Precision::SquareConfusion() || 
308         mydist2 < Precision::SquareConfusion())
309     {
310       Standard_Boolean isFirstAdded = Standard_False;
311       Standard_Boolean isLastAdded  = Standard_False;
312       Standard_Integer aNbPoints = mypoint.Length();
313       for (i = 1; i <= aNbPoints; i++)
314       {
315         U = mypoint.Value(i).Parameter();
316         if (Abs(U - myuinf) < mytolu)
317           isFirstAdded = Standard_True;
318         else if (Abs(myusup - U) < mytolu)
319           isLastAdded = Standard_True;
320       }
321       if (!isFirstAdded && mydist1 < Precision::SquareConfusion())
322       {
323         mySqDist.Prepend(mydist1);
324         myismin.Prepend(Standard_True);
325         mypoint.Prepend(ThePOnC(myuinf, Pf));
326       }
327       if (!isLastAdded && mydist2 < Precision::SquareConfusion())
328       {
329         mySqDist.Append(mydist2);
330         myismin.Append(Standard_True);
331         mypoint.Append(ThePOnC(myusup, Pl));
332       }
333       mydone = Standard_True;
334     }
335   }
336   else
337   {
338     // In analytical case
339     mydone = myExtPElC.IsDone();
340     if (mydone)
341     {
342       NbExt = myExtPElC.NbExt();
343       for (i = 1; i <= NbExt; i++)
344       {
345         // Verification de la validite des parametres:
346         ThePOnC PC = myExtPElC.Point(i);
347         U = PC.Parameter();
348         if (TheCurveTool::IsPeriodic(aCurve))
349         {
350           U = ElCLib::InPeriod(U, myuinf, myuinf+TheCurveTool::Period(aCurve));
351         }
352         if ((U >= myuinf-mytolu) && (U <= myusup+mytolu))
353         {
354           PC.SetValues(U, myExtPElC.Point(i).Value());
355           mySqDist.Append(myExtPElC.SquareDistance(i));
356           myismin.Append(myExtPElC.IsMin(i));
357           mypoint.Append(PC);
358         }
359       }
360     }
361   }
362 }
363
364
365 //=======================================================================
366 //function : Initialize
367 //purpose  : 
368 //=======================================================================
369
370 void Extrema_GExtPC::Initialize(const TheCurve&     C,
371                                 const Standard_Real Uinf,
372                                 const Standard_Real Usup,
373                                 const Standard_Real TolF) 
374 {
375   myC = (Standard_Address)&C;
376   myintuinf = myuinf = Uinf;
377   myintusup = myusup = Usup;
378   mytolf = TolF;
379   mytolu = TheCurveTool::Resolution(*((TheCurve*)myC), Precision::Confusion());
380   type = TheCurveTool::GetType(C);
381   mydone = Standard_False;
382   mydist1 = RealLast();
383   mydist2 = RealLast();
384   mysample = 17;
385 }
386
387
388 //=======================================================================
389 //function : IntervalPerform
390 //purpose  : 
391 //=======================================================================
392
393 void Extrema_GExtPC::IntervalPerform(const ThePoint& P)
394 {
395   Standard_Integer i;
396   Standard_Real U;
397   myExtPC.Initialize(mysample, myintuinf, myintusup, mytolu, mytolf);
398   myExtPC.Perform(P);
399   mydone = myExtPC.IsDone();
400   if (mydone)
401   {
402     Standard_Integer NbExt = myExtPC.NbExt();
403     for (i = 1; i <= NbExt; i++)
404     {
405       // Verification de la validite des parametres pour le cas trimme:
406       ThePOnC PC = myExtPC.Point(i);
407       U = PC.Parameter();
408       if (TheCurveTool::IsPeriodic(*((TheCurve*)myC)))
409       {
410         U = ElCLib::InPeriod(U, myuinf, myuinf+TheCurveTool::Period(*((TheCurve*)myC)));
411       }
412       if ((U >= myuinf - mytolu) && (U <= myusup + mytolu))
413       {
414         PC.SetValues(U, PC.Value());
415         mySqDist.Append(myExtPC.SquareDistance(i));
416         myismin.Append(myExtPC.IsMin(i));
417         mypoint.Append(PC);
418       }
419     }
420   }
421 }
422
423
424
425
426 //=======================================================================
427 //function : Extrema_GExtPC
428 //purpose  : 
429 //=======================================================================
430
431 Extrema_GExtPC::Extrema_GExtPC()
432 {
433   myC = 0;
434   mydone = Standard_False;
435   mydist1 = RealLast();
436   mydist2 = RealLast();
437   mytolu = 0.0;
438   mytolf = 0.0;
439   mysample = 17;
440   myintuinf = myintusup = myuinf = myusup = Precision::Infinite();
441   type = GeomAbs_OtherCurve;
442 }
443
444 //=======================================================================
445 //function : Extrema_GExtPC
446 //purpose  : 
447 //=======================================================================
448
449 Extrema_GExtPC::Extrema_GExtPC(const ThePoint&           P, 
450                                const TheCurve&           C,
451                                const Standard_Real       Uinf,
452                                const Standard_Real       Usup,
453                                const Standard_Real       TolF) 
454 {
455   Initialize(C, Uinf, Usup, TolF);
456   Perform(P);
457 }
458
459 //=======================================================================
460 //function : Extrema_GExtPC
461 //purpose  : 
462 //=======================================================================
463
464 Extrema_GExtPC::Extrema_GExtPC(const ThePoint&     P, 
465                                const TheCurve&     C,
466                                const Standard_Real TolF) 
467 {
468   Initialize(C, TheCurveTool::FirstParameter(C), 
469              TheCurveTool::LastParameter(C), TolF);
470   Perform(P);
471 }
472
473
474 //=======================================================================
475 //function : IsDone
476 //purpose  : 
477 //=======================================================================
478
479 Standard_Boolean Extrema_GExtPC::IsDone() const
480 {
481   return mydone;
482 }
483
484
485 //=======================================================================
486 //function : Value
487 //purpose  : 
488 //=======================================================================
489
490 Standard_Real Extrema_GExtPC::SquareDistance(const Standard_Integer N) const 
491 {
492   if(!mydone) StdFail_NotDone::Raise();
493   if ((N < 1) || (N > mySqDist.Length())) Standard_OutOfRange::Raise();
494   return mySqDist.Value(N);
495 }
496
497
498 //=======================================================================
499 //function : NbExt
500 //purpose  : 
501 //=======================================================================
502
503 Standard_Integer Extrema_GExtPC::NbExt() const
504 {
505   if(!mydone) StdFail_NotDone::Raise();
506   return mySqDist.Length();
507 }
508
509
510 //=======================================================================
511 //function : IsMin
512 //purpose  : 
513 //=======================================================================
514
515 Standard_Boolean Extrema_GExtPC::IsMin(const Standard_Integer N) const
516 {
517   if(!mydone) StdFail_NotDone::Raise();
518   if ((N < 1) || (N > mySqDist.Length())) Standard_OutOfRange::Raise();
519   return myismin.Value(N);
520 }
521
522
523
524 //=======================================================================
525 //function : Point
526 //purpose  : 
527 //=======================================================================
528
529 const ThePOnC & Extrema_GExtPC::Point(const Standard_Integer N) const
530 {
531   if(!mydone) StdFail_NotDone::Raise();
532   if ((N < 1) || (N > mySqDist.Length())) Standard_OutOfRange::Raise();
533   return mypoint.Value(N);
534 }
535
536
537 //=======================================================================
538 //function : TrimmedDistances
539 //purpose  : 
540 //=======================================================================
541
542 void Extrema_GExtPC::TrimmedSquareDistances(Standard_Real& dist1, 
543                                       Standard_Real& dist2,
544                                       ThePoint& P1,
545                                       ThePoint& P2) const
546 {
547   dist1 = mydist1;
548   dist2 = mydist2;
549   P1 = Pf;
550   P2 = Pl;
551 }