src/Geom2dAPI/Geom2dAPI_PointsToBSpline.cxx

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  15 // commercial license or contractual agreement.
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  17
  18 #include <AppDef_BSplineCompute.hxx>
  19 #include <AppDef_MultiPointConstraint.hxx>
  20 #include <AppDef_Variational.hxx>
  21 #include <AppParCurves_HArray1OfConstraintCouple.hxx>
  22 #include <AppParCurves_MultiBSpCurve.hxx>
  23 #include <BSplCLib.hxx>
  24 #include <Geom2d_BSplineCurve.hxx>
  25 #include <Geom2dAPI_PointsToBSpline.hxx>
  26 #include <math_Vector.hxx>
  27 #include <Standard_OutOfRange.hxx>
  28 #include <StdFail_NotDone.hxx>
  29 #include <TColgp_Array1OfPnt2d.hxx>
  30 #include <TColStd_Array1OfInteger.hxx>
  31 #include <TColStd_Array1OfReal.hxx>
  32
  33 //=======================================================================
  34 //function : Geom2dAPI_PointsToBSpline
  35 //purpose  :
  36 //=======================================================================
  37 Geom2dAPI_PointsToBSpline::Geom2dAPI_PointsToBSpline()
  38 {
  39   myIsDone = Standard_False;
  40 }
  41
  42
  43 //=======================================================================
  44 //function : Geom2dAPI_PointsToBSpline
  45 //purpose  :
  46 //=======================================================================
  47
  48 Geom2dAPI_PointsToBSpline::Geom2dAPI_PointsToBSpline
  49   (const TColgp_Array1OfPnt2d& Points,
  50    const Standard_Integer      DegMin,
  51    const Standard_Integer      DegMax,
  52    const GeomAbs_Shape         Continuity,
  53    const Standard_Real         Tol2D)
  54 {
  55   Init(Points,DegMin,DegMax,Continuity,Tol2D);
  56 }
  57
  58
  59 //=======================================================================
  60 //function : Geom2dAPI_PointsToBSpline
  61 //purpose  :
  62 //=======================================================================
  63
  64 Geom2dAPI_PointsToBSpline::Geom2dAPI_PointsToBSpline
  65   (const TColStd_Array1OfReal& YValues,
  66    const Standard_Real         X0,
  67    const Standard_Real         DX,
  68    const Standard_Integer      DegMin,
  69    const Standard_Integer      DegMax,
  70    const GeomAbs_Shape         Continuity,
  71    const Standard_Real         Tol2D)
  72 {
  73   Init(YValues,X0,DX,DegMin,DegMax,Continuity,Tol2D);
  74 }
  75
  76 //=======================================================================
  77 //function : Geom2dAPI_PointsToBSpline
  78 //purpose  :
  79 //=======================================================================
  80
  81 Geom2dAPI_PointsToBSpline::Geom2dAPI_PointsToBSpline
  82   (const TColgp_Array1OfPnt2d& Points,
  83    const Approx_ParametrizationType ParType,
  84    const Standard_Integer    DegMin,
  85    const Standard_Integer    DegMax,
  86    const GeomAbs_Shape       Continuity,
  87    const Standard_Real       Tol2D)
  88 {
  89   myIsDone = Standard_False;
  90   Init(Points,ParType,DegMin,DegMax,Continuity,Tol2D);
  91 }
  92
  93 //=======================================================================
  94 //function : Geom2dAPI_PointsToBSpline
  95 //purpose  :
  96 //=======================================================================
  97
  98 Geom2dAPI_PointsToBSpline::Geom2dAPI_PointsToBSpline
  99   (const TColgp_Array1OfPnt2d&   Points,
 100    const TColStd_Array1OfReal& Params,
 101    const Standard_Integer      DegMin,
 102    const Standard_Integer      DegMax,
 103    const GeomAbs_Shape         Continuity,
 104    const Standard_Real         Tol2D)
 105 {
 106   myIsDone = Standard_False;
 107   Init(Points,Params,DegMin,DegMax,Continuity,Tol2D);
 108 }
 109
 110
 111 //=======================================================================
 112 //function : Geom2dAPI_PointsToBSpline
 113 //purpose  :
 114 //=======================================================================
 115
 116 Geom2dAPI_PointsToBSpline::Geom2dAPI_PointsToBSpline
 117   (const TColgp_Array1OfPnt2d&   Points,
 118    const Standard_Real         W1,
 119    const Standard_Real         W2,
 120    const Standard_Real         W3,
 121    const Standard_Integer      DegMax,
 122    const GeomAbs_Shape         Continuity,
 123    const Standard_Real         Tol2D)
 124 {
 125   myIsDone = Standard_False;
 126   Init(Points,W1,W2,W3,DegMax,Continuity,Tol2D);
 127 }
 128
 129
 130 //=======================================================================
 131 //function : Init
 132 //purpose  :
 133 //=======================================================================
 134
 135 void Geom2dAPI_PointsToBSpline::Init
 136   (const TColgp_Array1OfPnt2d& Points,
 137    const Approx_ParametrizationType ParType,
 138    const Standard_Integer      DegMin,
 139    const Standard_Integer      DegMax,
 140    const GeomAbs_Shape         Continuity,
 141    const Standard_Real         Tol2D)
 142 {
 143   Standard_Real Tol3D = 0.; // dummy argument for BSplineCompute.
 144
 145
 146   Standard_Integer nbit = 2;
 147   Standard_Boolean UseSquares = Standard_False;
 148   if(Tol2D <= 1.e-3) UseSquares = Standard_True;
 149
 150   AppDef_BSplineCompute TheComputer
 151     (DegMin,DegMax,Tol3D,Tol2D,nbit,Standard_True,ParType,UseSquares);
 152
 153   switch( Continuity) {
 154   case GeomAbs_C0:
 155     TheComputer.SetContinuity(0); break;
 156
 157   case GeomAbs_G1:
 158   case GeomAbs_C1:
 159     TheComputer.SetContinuity(1); break;
 160
 161   case GeomAbs_G2:
 162   case GeomAbs_C2:
 163     TheComputer.SetContinuity(2); break;
 164
 165   default:
 166     TheComputer.SetContinuity(3);
 167   }
 168
 169   TheComputer.Perform(Points);
 170
 171   AppParCurves_MultiBSpCurve TheCurve = TheComputer.Value();
 172
 173   TColgp_Array1OfPnt2d Poles(1,TheCurve.NbPoles());
 174
 175   TheCurve.Curve(1, Poles);
 176
 177   myCurve = new Geom2d_BSplineCurve(Poles,
 178                                     TheCurve.Knots(),
 179                                     TheCurve.Multiplicities(),
 180                                     TheCurve.Degree());
 181   myIsDone = Standard_True;
 182 }
 183
 184 //=======================================================================
 185 //function : Init
 186 //purpose  :
 187 //=======================================================================
 188
 189 void Geom2dAPI_PointsToBSpline::Init
 190   (const TColStd_Array1OfReal& YValues,
 191    const Standard_Real         X0,
 192    const Standard_Real         DX,
 193    const Standard_Integer      DegMin,
 194    const Standard_Integer      DegMax,
 195    const GeomAbs_Shape         Continuity,
 196    const Standard_Real         Tol2D)
 197 {
 198   // first approximate the Y values (with dummy 0 as X values)
 199
 200   Standard_Real Tol3D = 0.; // dummy argument for BSplineCompute.
 201   TColgp_Array1OfPnt2d Points(YValues.Lower(),YValues.Upper());
 202   math_Vector Param(YValues.Lower(),YValues.Upper());
 203   Standard_Real length = DX * (YValues.Upper() - YValues.Lower());
 204   Standard_Integer i;
 205
 206   for (i = YValues.Lower(); i <= YValues.Upper(); i++) {
 207     Param(i) = (X0+(i-1)*DX)/(X0+length);
 208     Points(i).SetCoord(0.0, YValues(i));
 209   }
 210
 211   AppDef_BSplineCompute TheComputer
 212     (Param, DegMin,DegMax,Tol3D,Tol2D,0, Standard_True, Standard_True);
 213
 214   switch( Continuity) {
 215   case GeomAbs_C0:
 216     TheComputer.SetContinuity(0); break;
 217
 218   case GeomAbs_G1:
 219   case GeomAbs_C1:
 220     TheComputer.SetContinuity(1); break;
 221
 222   case GeomAbs_G2:
 223   case GeomAbs_C2:
 224     TheComputer.SetContinuity(2); break;
 225
 226   default:
 227     TheComputer.SetContinuity(3);
 228   }
 229
 230   TheComputer.Perform(Points);
 231
 232   const AppParCurves_MultiBSpCurve& TheCurve = TheComputer.Value();
 233
 234   Standard_Integer Degree = TheCurve.Degree();
 235   TColgp_Array1OfPnt2d Poles(1,TheCurve.NbPoles());
 236   Standard_Integer nk = TheCurve.Knots().Length();
 237   TColStd_Array1OfReal Knots(1,nk);
 238   TColStd_Array1OfInteger Mults(1,nk);
 239
 240   TheCurve.Curve(1, Poles);
 241
 242
 243
 244   // compute X values for the poles
 245   TColStd_Array1OfReal XPoles(1,Poles.Upper());
 246
 247   // start with a line
 248   TColStd_Array1OfReal    TempPoles(1,2);
 249   TColStd_Array1OfReal    TempKnots(1,2);
 250   TColStd_Array1OfInteger TempMults(1,2);
 251   TempMults.Init(2);
 252   TempPoles(1) = X0;
 253   TempPoles(2) = X0 + length;
 254   TempKnots(1) = 0.;
 255   TempKnots(2) = 1.;
 256
 257   // increase the Degree
 258   TColStd_Array1OfReal    NewTempPoles(1,Degree+1);
 259   TColStd_Array1OfReal    NewTempKnots(1,2);
 260   TColStd_Array1OfInteger NewTempMults(1,2);
 261   BSplCLib::IncreaseDegree(1,Degree,Standard_False,1,
 262                            TempPoles,TempKnots,TempMults,
 263                            NewTempPoles,NewTempKnots,NewTempMults);
 264
 265
 266   // insert the Knots
 267   BSplCLib::InsertKnots(Degree,Standard_False,1,
 268                         NewTempPoles,NewTempKnots,NewTempMults,
 269                         TheCurve.Knots(),&TheCurve.Multiplicities(),
 270                         XPoles,Knots,Mults,
 271                         Epsilon(1));
 272
 273   // scale the knots
 274   for (i = 1; i <= nk; i++) {
 275     Knots(i) = X0 + length * Knots(i);
 276   }
 277
 278   // set the Poles
 279   for (i = 1; i <= Poles.Upper(); i++) {
 280     Poles(i).SetX(XPoles(i));
 281   }
 282
 283
 284
 285   myCurve = new Geom2d_BSplineCurve(Poles, Knots, Mults, Degree);
 286   myIsDone = Standard_True;
 287 }
 288
 289 //=======================================================================
 290 //function : Init
 291 //purpose  :
 292 //=======================================================================
 293
 294 void Geom2dAPI_PointsToBSpline::Init
 295   (const TColgp_Array1OfPnt2d& Points,
 296    const Standard_Integer    DegMin,
 297    const Standard_Integer    DegMax,
 298    const GeomAbs_Shape       Continuity,
 299    const Standard_Real       Tol2D)
 300 {
 301   myIsDone = Standard_False;
 302   Init(Points,Approx_ChordLength,DegMin,DegMax,Continuity,Tol2D);
 303 }
 304
 305
 306 //=======================================================================
 307 //function : Init
 308 //purpose  :
 309 //=======================================================================
 310
 311 void Geom2dAPI_PointsToBSpline::Init
 312   (const TColgp_Array1OfPnt2d&   Points,
 313    const TColStd_Array1OfReal& Params,
 314    const Standard_Integer      DegMin,
 315    const Standard_Integer      DegMax,
 316    const GeomAbs_Shape         Continuity,
 317    const Standard_Real         Tol2D)
 318 {
 319   if (Params.Length() != Points.Length()) throw Standard_OutOfRange ("Geom2dAPI_PointsToBSpline::Init() - invalid input");
 320
 321   Standard_Real Tol3D = 0.; // dummy argument for BSplineCompute.
 322   Standard_Integer Nbp = Params.Length();
 323   math_Vector theParams(1,Nbp);
 324   theParams(1) = 0.;
 325   theParams(Nbp) = 1.;
 326
 327   Standard_Real Uf = Params(Params.Lower());
 328   Standard_Real Ul = Params(Params.Upper()) - Uf;
 329   for (Standard_Integer i=2; i<Nbp; i++) {
 330     theParams(i) = (Params(i)-Uf)/Ul;
 331   }
 332
 333   AppDef_BSplineCompute TheComputer
 334     (DegMin,DegMax,Tol3D,Tol2D,0,
 335      Standard_True,Approx_IsoParametric,Standard_True);
 336
 337   TheComputer.SetParameters(theParams);
 338
 339   switch( Continuity) {
 340   case GeomAbs_C0:
 341     TheComputer.SetContinuity(0); break;
 342
 343   case GeomAbs_G1:
 344   case GeomAbs_C1:
 345     TheComputer.SetContinuity(1); break;
 346
 347   case GeomAbs_G2:
 348   case GeomAbs_C2:
 349     TheComputer.SetContinuity(2); break;
 350
 351   default:
 352     TheComputer.SetContinuity(3);
 353   }
 354
 355   TheComputer.Perform(Points);
 356
 357   AppParCurves_MultiBSpCurve TheCurve = TheComputer.Value();
 358
 359   TColgp_Array1OfPnt2d Poles(1,TheCurve.NbPoles());
 360
 361   TheCurve.Curve(1, Poles);
 362
 363   myCurve = new Geom2d_BSplineCurve(Poles,
 364                                     TheCurve.Knots(),
 365                                     TheCurve.Multiplicities(),
 366                                     TheCurve.Degree());
 367   myIsDone = Standard_True;
 368
 369 }
 370
 371
 372 //=======================================================================
 373 //function : Init
 374 //purpose  :
 375 //=======================================================================
 376
 377 void Geom2dAPI_PointsToBSpline::Init
 378   (const TColgp_Array1OfPnt2d&   Points,
 379    const Standard_Real         W1,
 380    const Standard_Real         W2,
 381    const Standard_Real         W3,
 382    const Standard_Integer      DegMax,
 383    const GeomAbs_Shape         Continuity,
 384    const Standard_Real         Tol2D)
 385 {
 386   Standard_Integer NbPoint = Points.Length(), i;
 387
 388
 389   Standard_Integer nbit = 2;
 390   if(Tol2D <= 1.e-3) nbit = 0;
 391
 392  //Variational algo
 393
 394   AppDef_MultiLine multL(NbPoint);
 395   for(i = 1; i <= NbPoint; ++i) {
 396     AppDef_MultiPointConstraint mpc(0, 1);
 397     mpc.SetPoint2d(1, Points.Value(Points.Lower() + i - 1));
 398     multL.SetValue(i, mpc);
 399   }
 400
 401   Handle(AppParCurves_HArray1OfConstraintCouple) TABofCC =
 402     new AppParCurves_HArray1OfConstraintCouple(1, NbPoint);
 403   AppParCurves_Constraint  Constraint=AppParCurves_NoConstraint;
 404
 405   for(i = 1; i <= NbPoint; ++i) {
 406     AppParCurves_ConstraintCouple ACC(i,Constraint);
 407     TABofCC->SetValue(i,ACC);
 408   }
 409
 410
 411   AppDef_Variational Variation(multL, 1, NbPoint, TABofCC);
 412
 413 //===================================
 414   Standard_Integer theMaxSegments = 1000;
 415   Standard_Boolean theWithMinMax = Standard_False;
 416 //===================================
 417
 418   Variation.SetMaxDegree(DegMax);
 419   Variation.SetContinuity(Continuity);
 420   Variation.SetMaxSegment(theMaxSegments);
 421
 422   Variation.SetTolerance(Tol2D);
 423   Variation.SetWithMinMax(theWithMinMax);
 424   Variation.SetNbIterations(nbit);
 425
 426   Variation.SetCriteriumWeight(W1, W2, W3);
 427
 428   if(!Variation.IsCreated()) {
 429     return;
 430   }
 431
 432   if(Variation.IsOverConstrained()) {
 433     return;
 434   }
 435
 436   try {
 437     Variation.Approximate();
 438   }
 439   catch (Standard_Failure const&) {
 440     return;
 441   }
 442
 443   if(!Variation.IsDone()) {
 444     return;
 445   }
 446
 447   AppParCurves_MultiBSpCurve TheCurve = Variation.Value();
 448
 449   TColgp_Array1OfPnt2d Poles(1,TheCurve.NbPoles());
 450
 451   TheCurve.Curve(1, Poles);
 452
 453   myCurve = new Geom2d_BSplineCurve(Poles,
 454                                     TheCurve.Knots(),
 455                                     TheCurve.Multiplicities(),
 456                                     TheCurve.Degree());
 457
 458   myIsDone = Standard_True;
 459
 460 }
 461
 462 //=======================================================================
 463 //function : Handle(Geom2d_BSplineCurve)&
 464 //purpose  :
 465 //=======================================================================
 466
 467 const Handle(Geom2d_BSplineCurve)& Geom2dAPI_PointsToBSpline::Curve() const
 468 {
 469   if ( !myIsDone)
 470     throw StdFail_NotDone(" ");
 471   return myCurve;
 472 }
 473
 474
 475
 476 //=======================================================================
 477 //function : Geom2d_BSplineCurve
 478 //purpose  :
 479 //=======================================================================
 480
 481 Geom2dAPI_PointsToBSpline::operator Handle(Geom2d_BSplineCurve)() const
 482 {
 483   return myCurve;
 484 }
 485
 486 //=======================================================================
 487 //function : Geom2d_BSplineCurve
 488 //purpose  :
 489 //=======================================================================
 490
 491 Standard_Boolean Geom2dAPI_PointsToBSpline::IsDone() const
 492 {
 493   return myIsDone;
 494 }
 495
 496