src/Geom2dConvert/Geom2dConvert.hxx

   1 // Created on: 1991-10-03
   2 // Created by: Jean Claude VAUTHIER
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  10 // by the Free Software Foundation, with special exception defined in the file
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  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 _Geom2dConvert_HeaderFile
  18 #define _Geom2dConvert_HeaderFile
  19
  20 #include <Standard.hxx>
  21 #include <Standard_DefineAlloc.hxx>
  22 #include <Standard_Handle.hxx>
  23
  24 #include <Standard_Integer.hxx>
  25 #include <Standard_Boolean.hxx>
  26 #include <Standard_Real.hxx>
  27 #include <Convert_ParameterisationType.hxx>
  28 #include <TColGeom2d_Array1OfBSplineCurve.hxx>
  29 #include <TColStd_Array1OfReal.hxx>
  30 #include <TColGeom2d_HArray1OfBSplineCurve.hxx>
  31 #include <TColStd_HArray1OfInteger.hxx>
  32 class Geom2d_BSplineCurve;
  33 class Geom2d_Curve;
  34 class Geom2dConvert_BSplineCurveKnotSplitting;
  35 class Geom2dConvert_BSplineCurveToBezierCurve;
  36 class Geom2dConvert_CompCurveToBSplineCurve;
  37 class Geom2dConvert_ApproxCurve;
  38
  39
  40
  41 //! This package provides an implementation of algorithmes to do
  42 //! the conversion between equivalent geometric entities from
  43 //! package Geom2d.
  44 //! It gives the possibility :
  45 //! . to obtain the B-spline representation of bounded curves.
  46 //! . to split a B-spline curve into several B-spline curves
  47 //! with some constraints of continuity,
  48 //! . to convert a B-spline curve into several Bezier curves
  49 //! or surfaces.
  50 //! All the geometric entities used in this package are bounded.
  51 //! References :
  52 //! . Generating the Bezier Points of B-spline curves and surfaces
  53 //! (Wolfgang Bohm) CAGD volume 13 number 6 november 1981
  54 //! . On NURBS: A Survey  (Leslie Piegl) IEEE Computer Graphics and
  55 //! Application January 1991
  56 //! . Curve and surface construction using rational B-splines
  57 //! (Leslie Piegl and Wayne Tiller) CAD Volume 19 number 9 november
  58 //! 1987
  59 //! . A survey of curve and surface methods in CAGD (Wolfgang BOHM)
  60 //! CAGD 1 1984
  61 class Geom2dConvert
  62 {
  63 public:
  64
  65   DEFINE_STANDARD_ALLOC
  66
  67
  68   //! -- Convert a curve to BSpline  by Approximation
  69   //!
  70   //! This method computes the arc of B-spline curve between the two
  71   //! knots FromK1 and ToK2.  If C is periodic the arc has the same
  72   //! orientation as C if SameOrientation = Standard_True.
  73   //! If C is not periodic  SameOrientation is not used for the
  74   //! computation and C is oriented from the knot fromK1 to the
  75   //! knot toK2.
  76   //! We just keep the local definition of C between the knots
  77   //! FromK1 and ToK2.  The returned B-spline curve has its first
  78   //! and last knots with a multiplicity equal to degree + 1, where
  79   //! degree is the polynomial degree of C.
  80   //! The indexes of the knots FromK1 and ToK2 doesn't include the
  81   //! repetition of multiple knots in their definition.
  82   //!
  83   //! Raised if FromK1 or ToK2 are out of the bounds
  84   //! [FirstUKnotIndex, LastUKnotIndex]
  85   //! Raised if FromK1 = ToK2
  86   Standard_EXPORT static Handle(Geom2d_BSplineCurve) SplitBSplineCurve (const Handle(Geom2d_BSplineCurve)& C, const Standard_Integer FromK1, const Standard_Integer ToK2, const Standard_Boolean SameOrientation = Standard_True);
  87
  88
  89   //! This function computes the segment of B-spline curve between the
  90   //! parametric values FromU1, ToU2.
  91   //! If C is periodic the arc has the same orientation as C if
  92   //! SameOrientation = True.
  93   //! If C is not periodic SameOrientation is not used for the
  94   //! computation and C is oriented fromU1 toU2.
  95   //! If U1 and U2 and two parametric values we consider that
  96   //! U1 = U2 if Abs (U1 - U2) <= ParametricTolerance and
  97   //! ParametricTolerance must  be greater or equal to Resolution
  98   //! from package gp.
  99   //!
 100   //! Raised if FromU1 or ToU2 are out of the parametric bounds of the
 101   //! curve (The tolerance criterion is ParametricTolerance).
 102   //! Raised if Abs (FromU1 - ToU2) <= ParametricTolerance
 103   //! Raised if ParametricTolerance < Resolution from gp.
 104   Standard_EXPORT static Handle(Geom2d_BSplineCurve) SplitBSplineCurve (const Handle(Geom2d_BSplineCurve)& C, const Standard_Real FromU1, const Standard_Real ToU2, const Standard_Real ParametricTolerance, const Standard_Boolean SameOrientation = Standard_True);
 105
 106   //! This function converts a non infinite curve from
 107   //! Geom into a  B-spline curve.  C must  be  an ellipse or a
 108   //! circle or a trimmed conic  or a trimmed  line or a Bezier
 109   //! curve or a trimmed  Bezier curve or a  BSpline curve or  a
 110   //! trimmed BSpline   curve  or an  Offset  curve or a  trimmed
 111   //! Offset curve.
 112   //! The returned B-spline is not periodic except if C is a
 113   //! Circle or an Ellipse.
 114   //! ParameterisationType applies only if the curve is a Circle
 115   //! or an ellipse :
 116   //! TgtThetaOver2,
 117   //! TgtThetaOver2_1,
 118   //! TgtThetaOver2_2,
 119   //! TgtThetaOver2_3,
 120   //! TgtThetaOver2_4,
 121   //! Purpose: this is the classical rational parameterisation
 122   //! 2
 123   //! 1 - t
 124   //! cos(theta) = ------
 125   //! 2
 126   //! 1 + t
 127   //!
 128   //! 2t
 129   //! sin(theta) = ------
 130   //! 2
 131   //! 1 + t
 132   //!
 133   //! t = tan (theta/2)
 134   //!
 135   //! with TgtThetaOver2  the routine will compute the number of spans
 136   //! using the rule num_spans = [ (ULast - UFirst) / 1.2 ] + 1
 137   //! with TgtThetaOver2_N, N  spans will be forced: an error will
 138   //! be raized if (ULast - UFirst) >= PI and N = 1,
 139   //! ULast - UFirst >= 2 PI and N = 2
 140   //!
 141   //! QuasiAngular,
 142   //! here t is a rational function that approximates
 143   //! theta ----> tan(theta/2).
 144   //! Neverthless the composing with above function yields exact
 145   //! functions whose square sum up to 1
 146   //! RationalC1 ;
 147   //! t is replaced by a polynomial function of u so as to grant
 148   //! C1 contiuity across knots.
 149   //! Exceptions
 150   //! Standard_DomainError if the curve C is infinite.
 151   //! Standard_ConstructionError:
 152   //! -   if C is a complete circle or ellipse, and if
 153   //! Parameterisation is not equal to
 154   //! Convert_TgtThetaOver2 or to Convert_RationalC1, or
 155   //! -   if C is a trimmed circle or ellipse and if
 156   //! Parameterisation is equal to
 157   //! Convert_TgtThetaOver2_1 and if U2 - U1 >
 158   //! 0.9999 * Pi where U1 and U2 are
 159   //! respectively the first and the last parameters of the
 160   //! trimmed curve (this method of parameterization
 161   //! cannot be used to convert a half-circle or a
 162   //! half-ellipse, for example), or
 163   //! -   if C is a trimmed circle or ellipse and
 164   //! Parameterisation is equal to
 165   //! Convert_TgtThetaOver2_2 and U2 - U1 >
 166   //! 1.9999 * Pi where U1 and U2 are
 167   //! respectively the first and the last parameters of the
 168   //! trimmed curve (this method of parameterization
 169   //! cannot be used to convert a quasi-complete circle or ellipse).
 170   Standard_EXPORT static Handle(Geom2d_BSplineCurve) CurveToBSplineCurve (const Handle(Geom2d_Curve)& C, const Convert_ParameterisationType Parameterisation = Convert_TgtThetaOver2);
 171
 172   //! This Method concatenates G1 the ArrayOfCurves as far
 173   //! as it is possible.
 174   //! ArrayOfCurves[0..N-1]
 175   //! ArrayOfToler contains the  biggest tolerance of the two
 176   //! points shared by two consecutives curves.
 177   //! Its dimension: [0..N-2]
 178   //! ClosedTolerance     indicates if the ArrayOfCurves is closed.
 179   //! In this case ClosedTolerance contains the biggest tolerance
 180   //! of the two points which are at the closure.
 181   //! Otherwise its value is 0.0
 182   Standard_EXPORT static void ConcatG1 (TColGeom2d_Array1OfBSplineCurve& ArrayOfCurves, const TColStd_Array1OfReal& ArrayOfToler, Handle(TColGeom2d_HArray1OfBSplineCurve)& ArrayOfConcatenated, const Standard_Boolean ClosedFlag, const Standard_Real ClosedTolerance);
 183
 184   //! This Method concatenates C1 the ArrayOfCurves as far
 185   //! as it is possible.
 186   //! ArrayOfCurves[0..N-1]
 187   //! ArrayOfToler contains the  biggest tolerance of the two
 188   //! points shared by two consecutives curves.
 189   //! Its dimension: [0..N-2]
 190   //! ClosedTolerance     indicates if the ArrayOfCurves is closed.
 191   //! In this case ClosedTolerance contains the biggest tolerance
 192   //! of the two points which are at the closure.
 193   //! Otherwise its value is 0.0
 194   Standard_EXPORT static void ConcatC1 (TColGeom2d_Array1OfBSplineCurve& ArrayOfCurves, const TColStd_Array1OfReal& ArrayOfToler, Handle(TColStd_HArray1OfInteger)& ArrayOfIndices, Handle(TColGeom2d_HArray1OfBSplineCurve)& ArrayOfConcatenated, const Standard_Boolean ClosedFlag, const Standard_Real ClosedTolerance);
 195
 196   //! This Method concatenates C1 the ArrayOfCurves as far
 197   //! as it is possible.
 198   //! ArrayOfCurves[0..N-1]
 199   //! ArrayOfToler contains the  biggest tolerance of the two
 200   //! points shared by two consecutives curves.
 201   //! Its dimension: [0..N-2]
 202   //! ClosedTolerance     indicates if the ArrayOfCurves is closed.
 203   //! In this case ClosedTolerance contains the biggest tolerance
 204   //! of the two points which are at the closure.
 205   //! Otherwise its value is 0.0
 206   Standard_EXPORT static void ConcatC1 (TColGeom2d_Array1OfBSplineCurve& ArrayOfCurves, const TColStd_Array1OfReal& ArrayOfToler, Handle(TColStd_HArray1OfInteger)& ArrayOfIndices, Handle(TColGeom2d_HArray1OfBSplineCurve)& ArrayOfConcatenated, const Standard_Boolean ClosedFlag, const Standard_Real ClosedTolerance, const Standard_Real AngularTolerance);
 207
 208   //! This Method reduces as   far as it  is possible the
 209   //! multiplicities of  the  knots of  the BSpline BS.(keeping  the geometry).
 210   //! It returns a new BSpline which could still be C0.
 211   //! tolerance is a geometrical tolerance
 212   Standard_EXPORT static void C0BSplineToC1BSplineCurve (Handle(Geom2d_BSplineCurve)& BS, const Standard_Real Tolerance);
 213
 214   //! This Method   reduces as far  as  it is possible  the
 215   //! multiplicities  of  the knots  of the BSpline  BS.(keeping the geometry).
 216   //! It returns an array of BSpline C1.
 217   //! Tolerance is a geometrical tolerance
 218   Standard_EXPORT static void C0BSplineToArrayOfC1BSplineCurve (const Handle(Geom2d_BSplineCurve)& BS, Handle(TColGeom2d_HArray1OfBSplineCurve)& tabBS, const Standard_Real Tolerance);
 219
 220   //! This Method   reduces as far  as  it is possible  the
 221   //! multiplicities  of  the knots  of the BSpline  BS.(keeping the geometry).
 222   //! It returns an array of BSpline C1.
 223   //! tolerance is a geometrical tolerance
 224   Standard_EXPORT static void C0BSplineToArrayOfC1BSplineCurve (const Handle(Geom2d_BSplineCurve)& BS, Handle(TColGeom2d_HArray1OfBSplineCurve)& tabBS, const Standard_Real AngularTolerance, const Standard_Real Tolerance);
 225
 226
 227
 228
 229 protected:
 230
 231
 232
 233
 234
 235 private:
 236
 237
 238
 239
 240 friend class Geom2dConvert_BSplineCurveKnotSplitting;
 241 friend class Geom2dConvert_BSplineCurveToBezierCurve;
 242 friend class Geom2dConvert_CompCurveToBSplineCurve;
 243 friend class Geom2dConvert_ApproxCurve;
 244
 245 };
 246
 247
 248
 249
 250
 251
 252
 253 #endif // _Geom2dConvert_HeaderFile