src/HLRAlgo/HLRAlgo_Projector.cxx

   1 // Created on: 1992-03-13
   2 // Created by: Christophe MARION
   3 // Copyright (c) 1992-1999 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 No_Exception
  18 // #define No_Exception
  19 #endif
  20
  21
  22 #include <gp_Ax2.hxx>
  23 #include <gp_Ax3.hxx>
  24 #include <gp_Lin.hxx>
  25 #include <gp_Pnt.hxx>
  26 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  27 #include <gp_Trsf.hxx>
  28 #include <gp_Vec.hxx>
  29 #include <gp_Vec2d.hxx>
  30 #include <HLRAlgo_Projector.hxx>
  31 #include <Precision.hxx>
  32 #include <Standard_NoSuchObject.hxx>
  33
  34 // formula for derivating a perspective, from Mathematica
  35 //        X'[t]      X[t] Z'[t]
  36 // D1 =  -------- + -------------
  37 //           Z[t]          Z[t] 2
  38 //       1 - ----   f (1 - ----)
  39 //            f             f
  40 //=======================================================================
  41 //function : HLRAlgo_Projector
  42 //purpose  :
  43 //=======================================================================
  44 HLRAlgo_Projector::HLRAlgo_Projector () :
  45        myPersp(Standard_False),myFocus(0)
  46 {
  47   Scaled();
  48 }
  49
  50 //=======================================================================
  51 //function : HLRAlgo_Projector
  52 //purpose  :
  53 //=======================================================================
  54
  55 HLRAlgo_Projector::HLRAlgo_Projector (const gp_Ax2& CS) :
  56 myPersp(Standard_False), myFocus(0)
  57 {
  58   myScaledTrsf.SetTransformation(CS);
  59   Scaled();
  60   SetDirection();
  61 }
  62
  63 //=======================================================================
  64 //function : HLRAlgo_Projector
  65 //purpose  :
  66 //=======================================================================
  67
  68 HLRAlgo_Projector::HLRAlgo_Projector (const gp_Ax2& CS,
  69                                       const Standard_Real Focus) :
  70                                       myPersp(Standard_True), myFocus(Focus)
  71 {
  72   myScaledTrsf.SetTransformation(CS);
  73   Scaled();
  74   SetDirection();
  75 }
  76
  77 //=======================================================================
  78 //function : HLRAlgo_Projector
  79 //purpose  :
  80 //=======================================================================
  81
  82 HLRAlgo_Projector::HLRAlgo_Projector (const gp_Trsf& T,
  83                                       const Standard_Boolean Persp,
  84                                       const Standard_Real Focus) :
  85                                       myPersp(Persp),
  86                                       myFocus(Focus),
  87                                       myScaledTrsf(T)
  88 {
  89   Scaled();
  90   SetDirection();
  91 }
  92
  93 //=======================================================================
  94 //function : HLRAlgo_Projector
  95 //purpose  :
  96 //=======================================================================
  97
  98 HLRAlgo_Projector::HLRAlgo_Projector (const gp_Trsf& T,
  99                                       const Standard_Boolean Persp,
 100                                       const Standard_Real Focus,
 101                                       const gp_Vec2d& v1,
 102                                       const gp_Vec2d& v2,
 103                                       const gp_Vec2d& v3) :
 104                                       myPersp(Persp),
 105                                       myFocus(Focus),
 106                                       myScaledTrsf(T),
 107                                       myD1(v1),
 108                                       myD2(v2),
 109                                       myD3(v3)
 110 {
 111   Scaled();
 112 }
 113
 114 //=======================================================================
 115 //function : Set
 116 //purpose  :
 117 //=======================================================================
 118
 119 void HLRAlgo_Projector::Set (const gp_Trsf& T,
 120                              const Standard_Boolean Persp,
 121                              const Standard_Real Focus)
 122 {
 123   myPersp      = Persp;
 124   myFocus      = Focus;
 125   myScaledTrsf = T;
 126   Scaled();
 127   SetDirection();
 128 }
 129
 130 //=======================================================================
 131 //function : Scaled
 132 //purpose  :
 133 //=======================================================================
 134
 135 #include <gp_Mat.hxx>
 136
 137 static Standard_Integer TrsfType(const gp_Trsf& Trsf) {
 138   const gp_Mat& Mat = Trsf.VectorialPart();
 139   if(   (Abs(Mat.Value(1,1)-1.0) < 1e-15)
 140      && (Abs(Mat.Value(2,2)-1.0) < 1e-15)
 141      && (Abs(Mat.Value(3,3)-1.0) < 1e-15)) {
 142     return(1); //-- top
 143   }
 144   else if(   (Abs(Mat.Value(1,1)-0.7071067811865476) < 1e-15)
 145           && (Abs(Mat.Value(1,2)+0.5) < 1e-15)
 146           && (Abs(Mat.Value(1,3)-0.5) < 1e-15)
 147
 148           && (Abs(Mat.Value(2,1)-0.7071067811865476) < 1e-15)
 149           && (Abs(Mat.Value(2,2)-0.5) < 1e-15)
 150           && (Abs(Mat.Value(2,3)+0.5) < 1e-15)
 151
 152           && (Abs(Mat.Value(3,1)) < 1e-15)
 153           && (Abs(Mat.Value(3,2)-0.7071067811865476) < 1e-15)
 154           && (Abs(Mat.Value(3,3)-0.7071067811865476) < 1e-15)) {
 155     return(0); //--
 156   }
 157   else if(   (Abs(Mat.Value(1,1)-1.0) < 1e-15)
 158           && (Abs(Mat.Value(2,3)-1.0) < 1e-15)
 159           && (Abs(Mat.Value(3,2)+1.0) < 1e-15)) {
 160     return(2); //-- front
 161   }
 162   else if(   (Abs(Mat.Value(1,1)-0.7071067811865476) < 1e-15)
 163           && (Abs(Mat.Value(1,2)-0.7071067811865476) < 1e-15)
 164           && (Abs(Mat.Value(1,3)) < 1e-15)
 165
 166           && (Abs(Mat.Value(2,1)+0.5) < 1e-15)
 167           && (Abs(Mat.Value(2,2)-0.5) < 1e-15)
 168           && (Abs(Mat.Value(2,3)-0.7071067811865476) < 1e-15)
 169
 170           && (Abs(Mat.Value(3,1)-0.5) < 1e-15)
 171           && (Abs(Mat.Value(3,2)+0.5) < 1e-15)
 172           && (Abs(Mat.Value(3,3)-0.7071067811865476) < 1e-15)) {
 173     return(3); //-- axo
 174   }
 175   return(-1);
 176 }
 177
 178 void HLRAlgo_Projector::Scaled (const Standard_Boolean On)
 179 {
 180   myType=-1;
 181   myTrsf = myScaledTrsf;
 182   if (!On) {
 183     myTrsf.SetScaleFactor(1.);
 184     if (!myPersp) {
 185       myTrsf.SetTranslationPart(gp_Vec(0.,0.,0.));
 186       myType=TrsfType(myTrsf);
 187     }
 188   }
 189   myInvTrsf = myTrsf;
 190   myInvTrsf.Invert();
 191 }
 192
 193 //=======================================================================
 194 //function : Project
 195 //purpose  :
 196 //=======================================================================
 197
 198 void HLRAlgo_Projector::Project (const gp_Pnt& P, gp_Pnt2d& Pout) const
 199 {
 200   if(myType!=-1) {
 201     Standard_Real X,Y;
 202     switch (myType) {
 203     case 0: {  //-- axono standard
 204       Standard_Real x07 = P.X()*0.7071067811865475;
 205       Standard_Real y05 = P.Y()*0.5;
 206       Standard_Real z05 = P.Z()*0.5;
 207       X=x07-y05+z05;
 208       Y=x07+y05-z05;
 209       //-- Z=0.7071067811865475*(P.Y()+P.Z());
 210       break;
 211     }
 212     case 1: { //-- top
 213       X=P.X(); Y=P.Y(); //-- Z=P.Z();
 214       Pout.SetCoord(X,Y);
 215       break;
 216     }
 217     case 2: {
 218       X=P.X(); Y=P.Z(); //-- Z=-P.Y();
 219       Pout.SetCoord(X,Y);
 220       break;
 221     }
 222     case 3: {
 223       Standard_Real xmy05 = (P.X()-P.Y())*0.5;
 224       Standard_Real z07 = P.Z()*0.7071067811865476;
 225       X=0.7071067811865476*(P.X()+P.Y());
 226       Y=-xmy05+z07;
 227       Pout.SetCoord(X,Y);
 228       //-- Z= xmy05+z07;
 229       break;
 230     }
 231     default: {
 232       gp_Pnt P2 = P;
 233       Transform(P2);
 234       if (myPersp) {
 235         Standard_Real R = 1.-P2.Z()/myFocus;
 236         Pout.SetCoord(P2.X()/R,P2.Y()/R);
 237       }
 238       else
 239         Pout.SetCoord(P2.X(),P2.Y());
 240       break;
 241     }
 242     }
 243   }
 244   else {
 245     gp_Pnt P2 = P;
 246     Transform(P2);
 247     if (myPersp) {
 248       Standard_Real R = 1.-P2.Z()/myFocus;
 249       Pout.SetCoord(P2.X()/R,P2.Y()/R);
 250     }
 251     else
 252       Pout.SetCoord(P2.X(),P2.Y());
 253   }
 254 }
 255
 256 //=======================================================================
 257 //function : Project
 258 //purpose  :
 259 //=======================================================================
 260 /*  ====== TYPE 0  (??)
 261    (0.7071067811865476, -0.5               ,  0.4999999999999999)
 262    (0.7071067811865475,  0.5000000000000001, -0.5              )
 263    (0.0,                 0.7071067811865475,  0.7071067811865476)
 264
 265   ====== TYPE 1 (top)
 266 (1.0, 0.0, 0.0)
 267 (0.0, 1.0, 0.0)
 268 (0.0, 0.0, 1.0)
 269
 270  ======= TYPE 2 (front)
 271 (1.0,  0.0                   , 0.0)
 272 (0.0,  1.110223024625157e-16 , 1.0)
 273 (0.0, -1.0                   , 1.110223024625157e-16)
 274
 275  ======= TYPE 3
 276 ( 0.7071067811865476, 0.7071067811865475, 0.0)
 277 (-0.5               , 0.5000000000000001, 0.7071067811865475)
 278 ( 0.4999999999999999, -0.5              , 0.7071067811865476)
 279 */
 280 void HLRAlgo_Projector::Project (const gp_Pnt& P,
 281                                  Standard_Real& X,
 282                                  Standard_Real& Y,
 283                                  Standard_Real& Z) const
 284 {
 285   if(myType!=-1) {
 286     switch (myType) {
 287     case 0: {  //-- axono standard
 288       Standard_Real x07 = P.X()*0.7071067811865475;
 289       Standard_Real y05 = P.Y()*0.5;
 290       Standard_Real z05 = P.Z()*0.5;
 291       X=x07-y05+z05;
 292       Y=x07+y05-z05;
 293       Z=0.7071067811865475*(P.Y()+P.Z());
 294       break;
 295     }
 296     case 1: { //-- top
 297       X=P.X(); Y=P.Y(); Z=P.Z();
 298       break;
 299     }
 300     case 2: {
 301       X=P.X(); Y=P.Z(); Z=-P.Y();
 302       break;
 303     }
 304     case 3: {
 305       Standard_Real xmy05 = (P.X()-P.Y())*0.5;
 306       Standard_Real z07 = P.Z()*0.7071067811865476;
 307       X=0.7071067811865476*(P.X()+P.Y());
 308       Y=-xmy05+z07;
 309       Z= xmy05+z07;
 310       break;
 311     }
 312     default: {
 313       gp_Pnt P2 = P;
 314       Transform(P2);
 315       P2.Coord(X,Y,Z);
 316       break;
 317     }
 318     }
 319   }
 320   else {
 321     gp_Pnt P2 = P;
 322     Transform(P2);
 323     P2.Coord(X,Y,Z);
 324     if (myPersp) {
 325       Standard_Real R = 1 - Z / myFocus;
 326       X = X / R;
 327       Y = Y / R;
 328     }
 329   }
 330 }
 331
 332 //=======================================================================
 333 //function : Project
 334 //purpose  :
 335 //=======================================================================
 336
 337 void HLRAlgo_Projector::Project (const gp_Pnt& P,
 338                                  const gp_Vec& D1,
 339                                  gp_Pnt2d& Pout,
 340                                  gp_Vec2d& D1out) const
 341 {
 342   gp_Pnt PP = P;
 343   PP.Transform(myTrsf);
 344   gp_Vec DD1 = D1;
 345   DD1.Transform(myTrsf);
 346   if (myPersp) {
 347     Standard_Real R = 1. - PP.Z() / myFocus;
 348     Pout .SetCoord(PP .X()/R , PP.Y()/R);
 349     D1out.SetCoord(DD1.X()/R + PP.X()*DD1.Z()/(myFocus * R*R),
 350                    DD1.Y()/R + PP.Y()*DD1.Z()/(myFocus * R*R));
 351   }
 352   else {
 353     Pout .SetCoord(PP .X(),PP .Y());
 354     D1out.SetCoord(DD1.X(),DD1.Y());
 355   }
 356 }
 357
 358 //=======================================================================
 359 //function : Shoot
 360 //purpose  :
 361 //=======================================================================
 362
 363 gp_Lin HLRAlgo_Projector::Shoot (const Standard_Real X,
 364                                  const Standard_Real Y) const
 365 {
 366   gp_Lin L;
 367   if (myPersp) {
 368     L = gp_Lin(gp_Pnt(0,0, myFocus),
 369                gp_Dir(X,Y,-myFocus));
 370   }
 371   else {
 372     L = gp_Lin(gp_Pnt(X,Y,0),
 373                gp_Dir(0,0,-1));
 374   }
 375   L.Transform(myInvTrsf);
 376   return L;
 377 }
 378
 379 //=======================================================================
 380 //function : SetDirection
 381 //purpose  :
 382 //=======================================================================
 383
 384 void HLRAlgo_Projector::SetDirection ()
 385 {
 386   gp_Vec V1(1,0,0);
 387   V1.Transform(myTrsf);
 388   if ((Abs(V1.X()) + Abs(V1.Y())) < Precision::Angular()) V1.SetCoord(1,1,0);
 389   gp_Vec2d D1(V1.X(),V1.Y());
 390   myD1.SetCoord(-D1.Y(),D1.X());
 391   gp_Vec V2(0,1,0);
 392   V2.Transform(myTrsf);
 393   if ((Abs(V2.X()) + Abs(V2.Y())) < Precision::Angular()) V2.SetCoord(1,1,0);
 394   gp_Vec2d D2(V2.X(),V2.Y());
 395   myD2.SetCoord(-D2.Y(),D2.X());
 396   gp_Vec V3(0,0,1);
 397   V3.Transform(myTrsf);
 398   if ((Abs(V3.X()) + Abs(V3.Y())) < Precision::Angular()) V3.SetCoord(1,1,0);
 399   gp_Vec2d D3(V3.X(),V3.Y());
 400   myD3.SetCoord(-D3.Y(),D3.X());
 401 }
 402
 403 //=======================================================================
 404 //function : Transformation
 405 //purpose  :
 406 //=======================================================================
 407
 408 const gp_Trsf & HLRAlgo_Projector::Transformation() const
 409 { return myTrsf; }