0032630: Coding - get rid of unsused forward declarations [BinMDF to IFSelect]
[occt.git] / src / Geom2d / Geom2d_OffsetCurve.hxx
1 // Created on: 1993-03-24
2 // Created by: Philippe DAUTRY
3 // Copyright (c) 1993-1999 Matra Datavision
4 // Copyright (c) 1999-2014 OPEN CASCADE SAS
5 //
6 // This file is part of Open CASCADE Technology software library.
7 //
8 // This library is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 // the terms of the GNU Lesser General Public License version 2.1 as published
10 // by the Free Software Foundation, with special exception defined in the file
11 // OCCT_LGPL_EXCEPTION.txt. Consult the file LICENSE_LGPL_21.txt included in OCCT
12 // distribution for complete text of the license and disclaimer of any warranty.
13 //
14 // Alternatively, this file may be used under the terms of Open CASCADE
15 // commercial license or contractual agreement.
16
17 #ifndef _Geom2d_OffsetCurve_HeaderFile
18 #define _Geom2d_OffsetCurve_HeaderFile
19
20 #include <Standard.hxx>
21 #include <Standard_Type.hxx>
22
23 #include <Standard_Real.hxx>
24 #include <GeomAbs_Shape.hxx>
25 #include <Geom2d_Curve.hxx>
26 #include <Standard_Boolean.hxx>
27 #include <Standard_Integer.hxx>
28 #include <Geom2dEvaluator_OffsetCurve.hxx>
29
30 class gp_Pnt2d;
31 class gp_Vec2d;
32 class gp_Trsf2d;
33 class Geom2d_Geometry;
34
35
36 class Geom2d_OffsetCurve;
37 DEFINE_STANDARD_HANDLE(Geom2d_OffsetCurve, Geom2d_Curve)
38
39
40 //! This class implements the basis services for the creation,
41 //! edition, modification and evaluation of planar offset curve.
42 //! The offset curve is obtained by offsetting by distance along
43 //! the normal to a basis curve defined in 2D space.
44 //! The offset curve in this package can be a self intersecting
45 //! curve even if the basis curve does not self-intersect.
46 //! The self intersecting portions are not deleted at the
47 //! construction time.
48 //! An offset curve is a curve at constant distance (Offset) from a
49 //! basis curve and the offset curve takes its parametrization from
50 //! the basis curve. The Offset curve is in the direction of the
51 //! normal to the basis curve N.
52 //! The distance offset may be positive or negative to indicate the
53 //! preferred side of the curve :
54 //! . distance offset >0 => the curve is in the direction of N
55 //! . distance offset >0 => the curve is in the direction of - N
56 //! On the Offset curve :
57 //! Value(u) = BasisCurve.Value(U) + (Offset * (T ^ Z)) / ||T ^ Z||
58 //! where T is the tangent vector to the basis curve and Z the
59 //! direction of the normal vector to the plane of the curve,
60 //! N = T ^ Z defines the offset direction and should not have
61 //! null length.
62 //!
63 //! Warnings :
64 //! In this package we suppose that the continuity of the offset
65 //! curve is one degree less than the continuity of the
66 //! basis curve and we don't check that at any point ||T^Z|| != 0.0
67 //!
68 //! So to evaluate the curve it is better to check that the offset
69 //! curve is well defined at any point because an exception could
70 //! be raised. The check is not done in this package at the creation
71 //! of the offset curve because the control needs the use of an
72 //! algorithm which cannot be implemented in this package.
73 //! The OffsetCurve is closed if the first point and the last point
74 //! are the same (The distance between these two points is lower or
75 //! equal to the Resolution sea package gp) . The OffsetCurve can be
76 //! closed even if the basis curve is not closed.
77 class Geom2d_OffsetCurve : public Geom2d_Curve
78 {
79
80 public:
81
82   
83   //! Constructs a curve offset from the basis curve C,
84   //! where Offset is the distance between the offset
85   //! curve and the basis curve at any point.
86   //! A point on the offset curve is built by measuring the
87   //! offset value along a normal vector at a point on C.
88   //! This normal vector is obtained by rotating the
89   //! vector tangential to C at 90 degrees in the
90   //! anti-trigonometric sense. The side of C on which
91   //! the offset value is measured is indicated by this
92   //! normal vector if Offset is positive, or in the inverse
93   //! sense if Offset is negative.
94   //! If isNotCheckC0 = TRUE checking if basis curve has C0-continuity
95   //! is not made.
96   //! Warnings :
97   //! In this package the entities are not shared. The OffsetCurve is
98   //! built with a copy of the curve C. So when C is modified the
99   //! OffsetCurve is not modified
100   //! Warning!  if isNotCheckC0 = false,
101   //! ConstructionError  raised if the basis curve C is not at least C1.
102   //! No check is done to know if ||V^Z|| != 0.0 at any point.
103   Standard_EXPORT Geom2d_OffsetCurve(const Handle(Geom2d_Curve)& C, const Standard_Real Offset, const Standard_Boolean isNotCheckC0 = Standard_False);
104   
105   //! Changes the direction of parametrization of <me>.
106   //! As a result:
107   //! - the basis curve is reversed,
108   //! - the start point of the initial curve becomes the end
109   //! point of the reversed curve,
110   //! - the end point of the initial curve becomes the start
111   //! point of the reversed curve, and
112   //! - the first and last parameters are recomputed.
113   Standard_EXPORT void Reverse() Standard_OVERRIDE;
114   
115   //! Computes the parameter on the reversed curve for
116   //! the point of parameter U on this offset curve.
117   Standard_EXPORT Standard_Real ReversedParameter (const Standard_Real U) const Standard_OVERRIDE;
118   
119   //! Changes this offset curve by assigning C as the
120   //! basis curve from which it is built.
121   //! If isNotCheckC0 = TRUE checking if basis curve has C0-continuity
122   //! is not made.
123   //! Exceptions
124   //! if isNotCheckC0 = false,
125   //! Standard_ConstructionError if the curve C is not at least "C1" continuous.
126   Standard_EXPORT void SetBasisCurve (const Handle(Geom2d_Curve)& C, const Standard_Boolean isNotCheckC0 = Standard_False);
127   
128   //! Changes this offset curve by assigning D as the offset value.
129   Standard_EXPORT void SetOffsetValue (const Standard_Real D);
130   
131   //! Returns the basis curve of this offset curve. The basis curve can be an offset curve.
132   Standard_EXPORT Handle(Geom2d_Curve) BasisCurve() const;
133   
134
135   //! Continuity of the Offset curve :
136   //! C0 : only geometric continuity,
137   //! C1 : continuity of the first derivative all along the Curve,
138   //! C2 : continuity of the second derivative all along the Curve,
139   //! C3 : continuity of the third derivative all along the Curve,
140   //! G1 : tangency continuity all along the Curve,
141   //! G2 : curvature continuity all along the Curve,
142   //! CN : the order of continuity is infinite.
143   //! Warnings :
144   //! Returns the continuity of the basis curve - 1.
145   //! The offset curve must have a unique normal direction defined
146   //! at any point.
147   //! Value and derivatives
148   //!
149   //! Warnings :
150   //! The exception UndefinedValue or UndefinedDerivative is
151   //! raised if it is not possible to compute a unique offset
152   //! direction.
153   //! If T is the first derivative with not null length and
154   //! Z the direction normal to the plane of the curve, the
155   //! relation ||T(U) ^ Z|| != 0  must be satisfied to evaluate
156   //! the offset curve.
157   //! No check is done at the creation time and we suppose
158   //! in this package that the offset curve is well defined.
159   Standard_EXPORT GeomAbs_Shape Continuity() const Standard_OVERRIDE;
160   
161   //! Warning! this should not be called
162   //! if the basis curve is not at least C1. Nevertheless
163   //! if used on portion where the curve is C1, it is OK
164   Standard_EXPORT void D0 (const Standard_Real U, gp_Pnt2d& P) const Standard_OVERRIDE;
165   
166   //! Warning! this should not be called
167   //! if the continuity of the basis curve is not C2.
168   //! Nevertheless, it's OK to use it  on portion
169   //! where the curve is C2
170   Standard_EXPORT void D1 (const Standard_Real U, gp_Pnt2d& P, gp_Vec2d& V1) const Standard_OVERRIDE;
171   
172   //! Warning!  This  should  not  be called
173   //! if the continuity of the basis curve is not C3.
174   //! Nevertheless, it's OK to use it  on portion
175   //! where the curve is C3
176   Standard_EXPORT void D2 (const Standard_Real U, gp_Pnt2d& P, gp_Vec2d& V1, gp_Vec2d& V2) const Standard_OVERRIDE;
177   
178   //! Warning! This should not be called
179   //! if the continuity of the basis curve is not C4.
180   //! Nevertheless, it's OK to use it  on portion
181   //! where the curve is C4
182   Standard_EXPORT void D3 (const Standard_Real U, gp_Pnt2d& P, gp_Vec2d& V1, gp_Vec2d& V2, gp_Vec2d& V3) const Standard_OVERRIDE;
183   
184   //! The returned vector gives the value of the derivative
185   //! for the order of derivation N.
186   //! Warning! this should not be called
187   //! raises  UndefunedDerivative   if the continuity of the basis curve is not CN+1.
188   //! Nevertheless, it's OK to use it  on portion
189   //! where the curve is CN+1
190   //! raises  RangeError if N < 1.
191   //! raises  NotImplemented if N > 3.
192   //! The following functions compute the value and derivatives
193   //! on the offset curve and returns the derivatives on the
194   //! basis curve too.
195   //! The computation of the value and derivatives on the basis
196   //! curve are used to evaluate the offset curve
197   //! Warnings :
198   //! The exception UndefinedValue or UndefinedDerivative is
199   //! raised if it is not possible to compute a unique offset direction.
200   Standard_EXPORT gp_Vec2d DN (const Standard_Real U, const Standard_Integer N) const Standard_OVERRIDE;
201   
202   //! Returns the value of the first parameter of this
203   //! offset curve. The first parameter corresponds to the
204   //! start point of the curve.
205   //! Note: the first and last parameters of this offset curve
206   //! are also the ones of its basis curve.
207   Standard_EXPORT Standard_Real FirstParameter() const Standard_OVERRIDE;
208
209   //! Returns the value of the last parameter of this
210   //! offset curve. The last parameter
211   //! corresponds to the end point.
212   //! Note: the first and last parameters of this offset curve
213   //! are also the ones of its basis curve.
214   Standard_EXPORT Standard_Real LastParameter() const Standard_OVERRIDE;
215   
216   //! Returns the offset value of this offset curve.
217   Standard_EXPORT Standard_Real Offset() const;
218   
219
220   //! Returns True if the distance between the start point
221   //! and the end point of the curve is lower or equal to
222   //! Resolution from package gp.
223   Standard_EXPORT Standard_Boolean IsClosed() const Standard_OVERRIDE;
224   
225   //! Is the order of continuity of the curve N ?
226   //! Warnings :
227   //! This method answer True if the continuity of the basis curve
228   //! is N + 1.  We suppose in this class that a normal direction
229   //! to the basis curve (used to compute the offset curve) is
230   //! defined at any point on the basis curve.
231   //! Raised if N < 0.
232   Standard_EXPORT Standard_Boolean IsCN (const Standard_Integer N) const Standard_OVERRIDE;
233   
234   //! Is the parametrization of a curve is periodic ?
235   //! If the basis curve is a circle or an ellipse the corresponding
236   //! OffsetCurve is periodic. If the basis curve can't be periodic
237   //! (for example BezierCurve) the OffsetCurve can't be periodic.
238   Standard_EXPORT Standard_Boolean IsPeriodic() const Standard_OVERRIDE;
239   
240   //! Returns the period of this offset curve, i.e. the period
241   //! of the basis curve of this offset curve.
242   //! Exceptions
243   //! Standard_NoSuchObject if the basis curve is not periodic.
244   Standard_EXPORT virtual Standard_Real Period() const Standard_OVERRIDE;
245   
246   //! Applies the transformation T to this offset curve.
247   //! Note: the basis curve is also modified.
248   Standard_EXPORT void Transform (const gp_Trsf2d& T) Standard_OVERRIDE;
249   
250   //! Returns the  parameter on the  transformed  curve for
251   //! the transform of the point of parameter U on <me>.
252   //!
253   //! me->Transformed(T)->Value(me->TransformedParameter(U,T))
254   //!
255   //! is the same point as
256   //!
257   //! me->Value(U).Transformed(T)
258   //!
259   //! This methods calls the basis curve method.
260   Standard_EXPORT virtual Standard_Real TransformedParameter (const Standard_Real U, const gp_Trsf2d& T) const Standard_OVERRIDE;
261   
262   //! Returns a  coefficient to compute the parameter on
263   //! the transformed  curve  for  the transform  of the
264   //! point on <me>.
265   //!
266   //! Transformed(T)->Value(U * ParametricTransformation(T))
267   //!
268   //! is the same point as
269   //!
270   //! Value(U).Transformed(T)
271   //!
272   //! This methods calls the basis curve method.
273   Standard_EXPORT virtual Standard_Real ParametricTransformation (const gp_Trsf2d& T) const Standard_OVERRIDE;
274   
275   //! Creates a new object, which is a copy of this offset curve.
276   Standard_EXPORT Handle(Geom2d_Geometry) Copy() const Standard_OVERRIDE;
277   
278   //! Returns continuity of the basis curve.
279   Standard_EXPORT GeomAbs_Shape GetBasisCurveContinuity() const;
280
281   //! Dumps the content of me into the stream
282   Standard_EXPORT virtual void DumpJson (Standard_OStream& theOStream, Standard_Integer theDepth = -1) const Standard_OVERRIDE;
283
284
285
286
287   DEFINE_STANDARD_RTTIEXT(Geom2d_OffsetCurve,Geom2d_Curve)
288
289 protected:
290
291
292
293
294 private:
295
296
297   Handle(Geom2d_Curve) basisCurve;
298   Standard_Real offsetValue;
299   GeomAbs_Shape myBasisCurveContinuity;
300   Handle(Geom2dEvaluator_OffsetCurve) myEvaluator;
301
302 };
303
304
305
306
307
308
309
310 #endif // _Geom2d_OffsetCurve_HeaderFile