Test for 0028196: Algorithm 'Extrema_GenLocateExtPS' failed to find the extremum...
[occt.git] / src / GeometryTest / GeometryTest_APICommands.cxx
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16
17 #include <Geom_BSplineCurve.hxx>
18 #include <Geom_BSplineSurface.hxx>
19 #include <Draw.hxx>
20 #include <Draw_Interpretor.hxx>
21 #include <DrawTrSurf.hxx>
22 #include <Draw_Appli.hxx>
23 #include <GeometryTest.hxx>
24 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
25 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
26 #include <Extrema_GenLocateExtPS.hxx>
27 #include <GeomAPI_ExtremaCurveCurve.hxx>
28 #include <GeomAPI_ExtremaCurveSurface.hxx>
29 #include <GeomAPI_ExtremaSurfaceSurface.hxx>
30 #include <GeomAPI_PointsToBSpline.hxx>
31 #include <GeomAPI_PointsToBSplineSurface.hxx>
32 #include <Geom_Line.hxx>
33 #include <Geom_TrimmedCurve.hxx>
34 #include <Draw_Segment3D.hxx>
35 #include <Draw_Marker3D.hxx>
36 #include <Draw_Color.hxx>
37 #include <Draw_MarkerShape.hxx>
38 #include <TColgp_Array1OfPnt.hxx>
39 #include <TColgp_Array2OfPnt.hxx>
40 #include <TColStd_Array2OfReal.hxx>
41 #include <Precision.hxx>
42 #include <stdio.h>
43
44 #ifdef _WIN32
45 Standard_IMPORT Draw_Viewer dout;
46 #endif
47
48 //=======================================================================
49 //function : proj
50 //purpose  : 
51 //=======================================================================
52
53 static void showProjSolution(Draw_Interpretor& di,
54                              const Standard_Integer i,
55                              const gp_Pnt& P, const gp_Pnt& P1,
56                              const Standard_Real U, const Standard_Real V,
57                              const Standard_Boolean isSurface)
58 {
59   char name[100];
60   Sprintf(name, "%s%d", "ext_", i);
61   di << name << " ";
62   char* temp = name; // portage WNT
63   if (P.Distance(P1) > Precision::Confusion())
64   {
65     Handle(Geom_Line) L = new Geom_Line(P, gp_Vec(P, P1));
66     Handle(Geom_TrimmedCurve) CT =
67       new Geom_TrimmedCurve(L, 0., P.Distance(P1));
68     DrawTrSurf::Set(temp, CT);
69   }
70   else
71   {
72     DrawTrSurf::Set(temp, P1);
73     if (isSurface)
74       di << " Point on surface ";
75     else
76       di << " Point on curve ";
77   }
78   if (isSurface)
79     di << " Parameters: " << U << " " << V << "\n";
80   else
81     di << " parameter " << i << " = " << U << "\n";
82 }
83
84 //=======================================================================
85 //function : proj
86 //purpose  : 
87 //=======================================================================
88
89 static Standard_Integer proj (Draw_Interpretor& di, Standard_Integer n, const char** a)
90 {
91   if ( n < 5)
92   {
93     cout << " Use proj curve/surf x y z [{extrema algo: g(grad)/t(tree)}|{u v}]" << endl;
94     return 1;
95   }
96
97   gp_Pnt P(Draw::Atof(a[2]),Draw::Atof(a[3]),Draw::Atof(a[4]));
98
99   Handle(Geom_Curve) GC = DrawTrSurf::GetCurve(a[1]);
100   Handle(Geom_Surface) GS;
101   Extrema_ExtAlgo aProjAlgo = Extrema_ExtAlgo_Grad;
102
103   if (n == 6 && a[5][0] == 't')
104     aProjAlgo = Extrema_ExtAlgo_Tree;
105
106   if (GC.IsNull())
107   {
108     GS = DrawTrSurf::GetSurface(a[1]);
109
110     if (GS.IsNull())
111       return 1;
112
113     if (n <= 6)
114     {
115       Standard_Real U1, U2, V1, V2;
116       GS->Bounds(U1,U2,V1,V2);
117
118       GeomAPI_ProjectPointOnSurf proj(P,GS,U1,U2,V1,V2,aProjAlgo);
119       if (!proj.IsDone())
120       {
121         di << "projection failed.";
122         return 0;
123       }
124
125       Standard_Real UU,VV;
126       for ( Standard_Integer i = 1; i <= proj.NbPoints(); i++)
127       {
128         gp_Pnt P1 = proj.Point(i);
129         proj.Parameters(i, UU, VV);
130         showProjSolution(di, i, P, P1, UU, VV, Standard_True);
131       }
132     }
133     else if (n == 7)
134     {
135       const gp_XY aP2d(Draw::Atof(a[5]), Draw::Atof(a[6]));
136       GeomAdaptor_Surface aGAS(GS);
137       Extrema_GenLocateExtPS aProjector(aGAS, Precision::PConfusion(), Precision::PConfusion());
138       aProjector.Perform(P, aP2d.X(), aP2d.Y());
139       if (!aProjector.IsDone())
140       {
141         di << "projection failed.";
142         return 0;
143       }
144
145       const Extrema_POnSurf& aP = aProjector.Point();
146       Standard_Real UU, VV;
147       aP.Parameter(UU, VV);
148       showProjSolution(di, 1, P, aP.Value(), UU, VV, Standard_True);
149     }
150   }
151   else
152   {
153     GeomAPI_ProjectPointOnCurve proj(P,GC,GC->FirstParameter(),
154       GC->LastParameter());
155
156     if(proj.NbPoints() == 0)
157     {
158       cout << "No project point was found." << endl;
159       return 0;
160     }
161
162     for ( Standard_Integer i = 1; i <= proj.NbPoints(); i++)
163     {
164       gp_Pnt P1 = proj.Point(i);
165       Standard_Real UU = proj.Parameter(i);
166       showProjSolution(di, i, P, P1, UU, UU, Standard_False);
167     }
168   }
169
170   return 0;
171 }
172
173 //=======================================================================
174 //function : appro
175 //purpose  : 
176 //=======================================================================
177
178 static Standard_Integer appro(Draw_Interpretor& di, Standard_Integer n, const char** a)
179 {
180   if ( n<3) return 1;
181
182   Handle(Geom_Curve) GC;
183   Standard_Integer Nb = Draw::Atoi(a[2]);
184
185   TColgp_Array1OfPnt Points(1, Nb);
186
187   Handle(Draw_Marker3D) mark;
188
189   if ( n == 4) {
190     GC = DrawTrSurf::GetCurve(a[3]);
191     if ( GC.IsNull()) 
192       return 1;
193
194     Standard_Real U, U1, U2;
195     U1 = GC->FirstParameter();
196     U2 = GC->LastParameter();
197     Standard_Real Delta = ( U2 - U1) / (Nb-1);
198     for ( Standard_Integer i = 1 ; i <= Nb; i++) {
199       U = U1 + (i-1) * Delta;
200       Points(i) = GC->Value(U);
201       mark = new Draw_Marker3D( Points(i), Draw_X, Draw_vert); 
202       dout << mark;
203     }
204   }
205   else {
206     Standard_Integer id,XX,YY,b;
207     dout.Select(id,XX,YY,b);
208     Standard_Real zoom = dout.Zoom(id);
209
210     Points(1) = gp_Pnt( ((Standard_Real)XX)/zoom, 
211                         ((Standard_Real)YY)/zoom, 
212                         0.);
213     
214     mark = new Draw_Marker3D( Points(1), Draw_X, Draw_vert); 
215     
216     dout << mark;
217     
218     for (Standard_Integer i = 2; i<=Nb; i++) {
219       dout.Select(id,XX,YY,b);
220       Points(i) = gp_Pnt( ((Standard_Real)XX)/zoom, 
221                          ((Standard_Real)YY)/zoom, 
222                          0.);
223       mark = new Draw_Marker3D( Points(i), Draw_X, Draw_vert); 
224       dout << mark;
225     }
226   }    
227   dout.Flush();
228   Standard_Integer Dmin = 3;
229   Standard_Integer Dmax = 8;
230   Standard_Real Tol3d = 1.e-3;
231   
232   Handle(Geom_BSplineCurve) TheCurve;
233   GeomAPI_PointsToBSpline aPointToBSpline(Points,Dmin,Dmax,GeomAbs_C2,Tol3d);
234   TheCurve = aPointToBSpline.Curve();
235
236   
237   DrawTrSurf::Set(a[1], TheCurve);
238   di << a[1];
239
240   return 0;
241
242 }
243
244
245 //=======================================================================
246 //function : grilapp
247 //purpose  : 
248 //=======================================================================
249
250 static Standard_Integer grilapp(Draw_Interpretor& di, Standard_Integer n, const char** a)
251 {
252   if ( n < 12) return 1;
253
254   Standard_Integer i,j;
255   Standard_Integer Nu = Draw::Atoi(a[2]);
256   Standard_Integer Nv = Draw::Atoi(a[3]);
257   TColStd_Array2OfReal ZPoints (1, Nu, 1, Nv);
258
259   Standard_Real X0 = Draw::Atof(a[4]);
260   Standard_Real dX = Draw::Atof(a[5]);
261   Standard_Real Y0 = Draw::Atof(a[6]);
262   Standard_Real dY = Draw::Atof(a[7]);
263
264   Standard_Integer Count = 8;
265   for ( j = 1; j <= Nv; j++) {
266     for ( i = 1; i <= Nu; i++) {
267       if ( Count > n) return 1;
268       ZPoints(i,j) = Draw::Atof(a[Count]);
269       Count++;
270     }
271   }
272   
273   Handle(Geom_BSplineSurface) S 
274     = GeomAPI_PointsToBSplineSurface(ZPoints,X0,dX,Y0,dY);
275   DrawTrSurf::Set(a[1],S);
276
277   di << a[1];
278   
279   return 0;
280 }
281
282 //=======================================================================
283 //function : surfapp
284 //purpose  : 
285 //=======================================================================
286
287 static Standard_Integer surfapp(Draw_Interpretor& di, Standard_Integer n, const char** a)
288 {
289   if ( n < 5 ) return 1;
290
291   Standard_Integer i,j;
292   Standard_Integer Nu = Draw::Atoi(a[2]);
293   Standard_Integer Nv = Draw::Atoi(a[3]);
294   TColgp_Array2OfPnt Points (1, Nu, 1, Nv);
295
296   if ( n == 5) {
297     Handle(Geom_Surface) Surf = DrawTrSurf::GetSurface(a[4]);
298     if ( Surf.IsNull()) return 1;
299
300     Standard_Real U, V, U1, V1, U2, V2;
301     Surf->Bounds( U1, U2, V1, V2);
302     for ( j = 1; j <= Nv; j++) {
303       V = V1 + (j-1) * (V2-V1) / (Nv-1);
304       for ( i = 1; i <= Nu; i++) {
305         U = U1 + (i-1) * (U2-U1) / (Nu-1);
306         Points(i,j) = Surf->Value(U,V);
307       }
308     } 
309   }
310   else if ( n >= 16) {
311     Standard_Integer Count = 4;
312     for ( j = 1; j <= Nv; j++) {
313       for ( i = 1; i <= Nu; i++) {
314         if ( Count > n) return 1;
315         Points(i,j) = gp_Pnt(Draw::Atof(a[Count]),Draw::Atof(a[Count+1]),Draw::Atof(a[Count+2]));
316         Count += 3;
317       }
318     }
319   }
320   char name[100];
321   Standard_Integer Count = 1;
322   for ( j = 1; j <= Nv; j++) {
323     for ( i = 1; i <= Nu; i++) {
324       Sprintf(name,"point_%d",Count++);
325       char* temp = name; // portage WNT
326       DrawTrSurf::Set(temp,Points(i,j));
327     }
328   } 
329
330   Handle(Geom_BSplineSurface) S = GeomAPI_PointsToBSplineSurface(Points);
331   DrawTrSurf::Set(a[1],S);
332   di << a[1];
333
334   return 0;
335 }
336
337
338 //=======================================================================
339 //function : extrema
340 //purpose  : 
341 //=======================================================================
342
343 static Standard_Integer extrema(Draw_Interpretor& di, Standard_Integer n, const char** a)
344 {
345   if (n < 3)
346   {
347     return 1;
348   }
349
350   Handle(Geom_Curve)   GC1, GC2;
351   Handle(Geom_Surface) GS1, GS2;
352
353   Standard_Boolean C1 = Standard_False;
354   Standard_Boolean C2 = Standard_False;
355   Standard_Boolean S1 = Standard_False;
356   Standard_Boolean S2 = Standard_False;
357   Standard_Boolean isInfinitySolutions = Standard_False;
358   Standard_Real aMinDist = RealLast();
359
360   Standard_Real U1f, U1l, U2f, U2l, V1f = 0., V1l = 0., V2f = 0., V2l = 0.;
361
362   GC1 = DrawTrSurf::GetCurve(a[1]);
363   if ( GC1.IsNull()) {
364     GS1 = DrawTrSurf::GetSurface(a[1]);
365     if ( GS1.IsNull())
366       return 1;
367     S1 = Standard_True;
368     GS1->Bounds(U1f,U1l,V1f,V1l);
369   }
370   else {
371     C1 = Standard_True;
372     U1f = GC1->FirstParameter();
373     U1l = GC1->LastParameter();
374   }
375
376   GC2 = DrawTrSurf::GetCurve(a[2]);
377   if ( GC2.IsNull()) {
378     GS2 = DrawTrSurf::GetSurface(a[2]);
379     if ( GS2.IsNull())
380       return 1;
381     S2 = Standard_True;
382     GS2->Bounds(U2f,U2l,V2f,V2l);
383   }
384   else {
385     C2 = Standard_True;
386     U2f = GC2->FirstParameter();
387     U2l = GC2->LastParameter();
388   }
389
390   NCollection_Vector<gp_Pnt> aPnts1, aPnts2;
391   NCollection_Vector<Standard_Real> aPrms[4];
392   if (C1 && C2)
393   {
394     GeomAPI_ExtremaCurveCurve Ex(GC1, GC2, U1f, U1l, U2f, U2l);
395
396     for (Standard_Integer aJ = 1; aJ <= Ex.NbExtrema(); ++aJ)
397     {
398         gp_Pnt aP1, aP2;
399         Ex.Points(aJ, aP1, aP2);
400         aPnts1.Append(aP1);
401         aPnts2.Append(aP2);
402
403         Standard_Real aU1, aU2;
404         Ex.Parameters(aJ, aU1, aU2);
405         aPrms[0].Append(aU1);
406         aPrms[2].Append(aU2);
407     }
408     // Since GeomAPI cannot provide access to flag directly.
409     isInfinitySolutions = Ex.Extrema().IsParallel();
410     aMinDist = Ex.LowerDistance();
411   }
412   else if (C1 && S2)
413   {
414     GeomAPI_ExtremaCurveSurface Ex(GC1, GS2, U1f, U1l, U2f, U2l, V2f, V2l);
415     for (Standard_Integer aJ = 1; aJ <= Ex.NbExtrema(); ++aJ)
416     {
417       gp_Pnt aP1, aP2;
418       Ex.Points(aJ, aP1, aP2);
419       aPnts1.Append(aP1);
420       aPnts2.Append(aP2);
421
422       Standard_Real aU1, aU2, aV2;
423       Ex.Parameters(aJ, aU1, aU2, aV2);
424       aPrms[0].Append(aU1);
425       aPrms[2].Append(aU2);
426       aPrms[3].Append(aV2);
427     }
428   }
429   else if (S1 && C2)
430   {
431     GeomAPI_ExtremaCurveSurface Ex(GC2, GS1, U2f, U2l, U1f, U1l, V1f, V1l);
432     for (Standard_Integer aJ = 1; aJ <= Ex.NbExtrema(); ++aJ)
433     {
434       gp_Pnt aP2, aP1;
435       Ex.Points(aJ, aP2, aP1);
436       aPnts1.Append(aP1);
437       aPnts2.Append(aP2);
438
439       Standard_Real aU1, aV1, aU2;
440       Ex.Parameters(aJ, aU2, aU1, aV1);
441       aPrms[0].Append(aU1);
442       aPrms[1].Append(aV1);
443       aPrms[2].Append(aU2);
444     }
445   }
446   else if (S1 && S2)
447   {
448     GeomAPI_ExtremaSurfaceSurface Ex(
449       GS1, GS2, U1f, U1l, V1f, V1l, U2f, U2l, V2f, V2l);
450     for (Standard_Integer aJ = 1; aJ <= Ex.NbExtrema(); ++aJ)
451     {
452       gp_Pnt aP1, aP2;
453       Ex.Points(aJ, aP1, aP2);
454       aPnts1.Append(aP1);
455       aPnts2.Append(aP2);
456
457       Standard_Real aU1, aV1, aU2, aV2;
458       Ex.Parameters(aJ, aU1, aV1, aU2, aV2);
459       aPrms[0].Append(aU1);
460       aPrms[1].Append(aV1);
461       aPrms[2].Append(aU2);
462       aPrms[3].Append(aV2);
463     }
464   }
465
466   char aName[100];
467   char* aName2 = aName; // portage WNT
468
469   // Output points.
470   const Standard_Integer aPntCount = aPnts1.Size();
471   if (aPntCount == 0 || isInfinitySolutions)
472   {
473     // Infinity solutions flag may be set with 0 number of 
474     // solutions in analytic extrema Curve/Curve.
475     if (isInfinitySolutions) 
476       di << "Infinite number of extremas, distance = " << aMinDist << "\n";
477     else
478       di << "No solutions!\n";
479   }
480   for (Standard_Integer aJ = 1; aJ <= aPntCount; aJ++)
481   {
482     gp_Pnt aP1 = aPnts1(aJ - 1), aP2 = aPnts2(aJ - 1);
483
484     if (aP1.Distance(aP2) < 1.e-16)
485     {
486       di << "Extrema " << aJ << " is point : " <<
487         aP1.X() << " " << aP1.Y() << " " << aP1.Z() << "\n";
488       continue;
489     }
490
491     Handle(Geom_Line) aL = new Geom_Line(aP1, gp_Vec(aP1, aP2));
492     Handle(Geom_TrimmedCurve) aCT = 
493       new Geom_TrimmedCurve(aL, 0., aP1.Distance(aP2));
494     Sprintf(aName, "%s%d", "ext_", aJ);
495     DrawTrSurf::Set(aName2, aCT);
496     di << aName << " ";
497   }
498
499   if (n >= 4)
500   {
501     // Output points.
502     for (Standard_Integer aJ = 1; aJ <= aPntCount; aJ++)
503     {
504       gp_Pnt aP1 = aPnts1(aJ - 1), aP2 = aPnts2(aJ - 1);
505       Sprintf(aName, "%s%d%s", "ext_", aJ, "_2");
506       DrawTrSurf::Set(aName2, aP1);
507       di << aName << " ";
508       Sprintf(aName, "%s%d%s", "ext_", aJ, "_3");
509       DrawTrSurf::Set(aName2, aP2);
510       di << aName << " ";
511     }
512
513     // Output parameters.
514     for (Standard_Integer aJ = 0; aJ < 4; ++aJ)
515     {
516       for (Standard_Integer aPrmCount = aPrms[aJ].Size(), aK = 0;
517         aK < aPrmCount; ++aK)
518       {
519         Standard_Real aP = aPrms[aJ](aK);
520         Sprintf(aName, "%s%d%s%d", "prm_", aJ + 1, "_", aK + 1);
521         Draw::Set(aName2, aP);
522         di << aName << " ";
523       }
524     }
525   }
526
527   return 0;
528 }
529
530 //=======================================================================
531 //function : totalextcc
532 //purpose  : 
533 //=======================================================================
534
535 static Standard_Integer totalextcc(Draw_Interpretor& di, Standard_Integer n, const char** a)
536 {
537   if ( n<3) return 1;
538
539   Handle(Geom_Curve)   GC1, GC2;
540
541
542   Standard_Real U1f,U1l,U2f,U2l;
543
544   GC1 = DrawTrSurf::GetCurve(a[1]);
545   if ( GC1.IsNull()) {
546       return 1;
547   }
548   else {
549     U1f = GC1->FirstParameter();
550     U1l = GC1->LastParameter();
551   }
552
553   GC2 = DrawTrSurf::GetCurve(a[2]);
554   if ( GC2.IsNull()) {
555       return 1;
556   }
557   else {
558     U2f = GC2->FirstParameter();
559     U2l = GC2->LastParameter();
560   }
561
562   char name[100];
563     GeomAPI_ExtremaCurveCurve Ex(GC1,GC2,U1f,U1l,U2f,U2l);
564   gp_Pnt P1,P2;
565   if(Ex.TotalNearestPoints(P1,P2)) {
566     if (P1.Distance(P2) < 1.e-16) {
567       di << "Extrema is point : " << P1.X() << " " << P1.Y() << " " << P1.Z() << "\n";
568     }
569     else {
570       di << "Extrema is segment of line\n"; 
571       Handle(Geom_Line) L = new Geom_Line(P1,gp_Vec(P1,P2));
572       Handle(Geom_TrimmedCurve) CT = 
573         new Geom_TrimmedCurve(L, 0., P1.Distance(P2));
574       Sprintf(name,"%s%d","ext_",1);
575       char* temp = name; // portage WNT
576       DrawTrSurf::Set(temp, CT);
577       di << name << " ";
578     }
579
580     Standard_Real u1, u2;
581     Ex.TotalLowerDistanceParameters(u1, u2);
582
583     di << "Parameters on curves : " << u1 << " " << u2 << "\n";
584
585   }
586   else {
587     di << "Curves are infinite and parallel\n";
588   }
589   
590   di << "Minimal distance : " << Ex.TotalLowerDistance() << "\n";
591
592   return 0;
593
594 }
595
596
597 void GeometryTest::APICommands(Draw_Interpretor& theCommands)
598 {
599   static Standard_Boolean done = Standard_False;
600   if (done) return;
601
602   done = Standard_True;
603
604   theCommands.Add("proj", "proj curve/surf x y z [{extrema algo: g(grad)/t(tree)}|{u v}]\n"
605                   "\t\tOptional parameters are relevant to surf only.\n"
606                   "\t\tIf initial {u v} are given then local extrema is called",__FILE__, proj);
607
608   theCommands.Add("appro", "appro result nbpoint [curve]",__FILE__, appro);
609   theCommands.Add("surfapp","surfapp result nbupoint nbvpoint x y z ....",
610                   __FILE__,
611                   surfapp);
612   theCommands.Add("grilapp",
613        "grilapp result nbupoint nbvpoint X0 dX Y0 dY z11 z12 .. z1nu ....  ",
614         __FILE__,grilapp);
615
616   theCommands.Add("extrema", "extrema curve/surface curve/surface [extended_output = 0|1]",__FILE__,extrema);
617   theCommands.Add("totalextcc", "totalextcc curve curve",__FILE__,totalextcc);
618 }