src/Select3D/Select3D_Projector.cxx

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  12 // main offices at: 1, place des Freres Montgolfier, 78280 Guyancourt, France.
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  18 // purpose or non-infringement. Please see the License for the specific terms
  19 // and conditions governing the rights and limitations under the License.
  20
  21
  22 #define IMP240100       //GG
  23 //                      Change RefToPix()/Convert() to Project() method.
  24
  25 #include <Select3D_Projector.ixx>
  26 #include <Precision.hxx>
  27 #include <gp_Ax3.hxx>
  28 #include <gp_Vec.hxx>
  29 #include <gp_Vec2d.hxx>
  30
  31 // formula for derivating a perspective, from Mathematica
  32
  33 //        X'[t]      X[t] Z'[t]
  34 // D1 =  -------- + -------------
  35 //           Z[t]          Z[t] 2
  36 //       1 - ----   f (1 - ----)
  37 //            f             f
  38
  39 //=======================================================================
  40 //function : Select3D_Projector
  41 //purpose  :
  42 //=======================================================================
  43
  44 Select3D_Projector::Select3D_Projector(const Handle(V3d_View)& aViou)
  45 : myPersp(aViou->Type()==V3d_PERSPECTIVE),
  46   myFocus(aViou->Focale()),
  47   myView(aViou)
  48 {
  49   Standard_Real Xat,Yat,Zat,XUp,YUp,ZUp,DX,DY,DZ;
  50   //Standard_Boolean Pers=Standard_False;
  51
  52   aViou->At(Xat,Yat,Zat);
  53   aViou->Up(XUp,YUp,ZUp);
  54   aViou->Proj(DX,DY,DZ);
  55   gp_Pnt At (Xat,Yat,Zat);
  56   gp_Dir Zpers (DX,DY,DZ);
  57   gp_Dir Ypers (XUp,YUp,ZUp);
  58   gp_Dir Xpers = Ypers.Crossed(Zpers);
  59   gp_Ax3 Axe (At, Zpers, Xpers);
  60   myScaledTrsf.SetTransformation(Axe);
  61   myGTrsf.SetTrsf(myScaledTrsf);
  62   Scaled();
  63
  64 }
  65
  66 //=======================================================================
  67 //function : Select3D_Projector
  68 //purpose  :
  69 //=======================================================================
  70
  71 Select3D_Projector::Select3D_Projector()
  72 : myPersp(Standard_False),
  73   myFocus(0)
  74 {
  75   Scaled();
  76 }
  77
  78 //=======================================================================
  79 //function : Select3D_Projector
  80 //purpose  :
  81 //=======================================================================
  82
  83 Select3D_Projector::Select3D_Projector (const gp_Ax2& CS)
  84 : myPersp(Standard_False),
  85   myFocus(0)
  86 {
  87   myScaledTrsf.SetTransformation(CS);
  88   myGTrsf.SetTrsf(myScaledTrsf);
  89   Scaled();
  90 }
  91
  92 //=======================================================================
  93 //function : Select3D_Projector
  94 //purpose  :
  95 //=======================================================================
  96
  97 Select3D_Projector::Select3D_Projector (const gp_Ax2& CS,
  98                                         const Standard_Real Focus)
  99 : myPersp(Standard_True),
 100   myFocus(Focus)
 101 {
 102   myScaledTrsf.SetTransformation(CS);
 103   myGTrsf.SetTrsf(myScaledTrsf);
 104   Scaled();
 105 }
 106
 107 //=======================================================================
 108 //function : Select3D_Projector
 109 //purpose  :
 110 //=======================================================================
 111
 112 Select3D_Projector::Select3D_Projector (const gp_Trsf& T,
 113                                         const Standard_Boolean Persp,
 114                                         const Standard_Real Focus)
 115 : myPersp(Persp),
 116   myFocus(Focus),
 117   myScaledTrsf(T)
 118 {
 119   myGTrsf.SetTrsf(myScaledTrsf);
 120   Scaled();
 121 }
 122
 123 //=======================================================================
 124 //function : Select3D_Projector
 125 //purpose  :
 126 //=======================================================================
 127
 128 Select3D_Projector::Select3D_Projector (const gp_GTrsf& GT,
 129                                         const Standard_Boolean Persp,
 130                                         const Standard_Real Focus)
 131 : myPersp(Persp),
 132   myFocus(Focus),
 133   myGTrsf(GT)
 134 {
 135   Scaled();
 136 }
 137
 138 //=======================================================================
 139 //function : Set
 140 //purpose  :
 141 //=======================================================================
 142
 143 void Select3D_Projector::Set
 144   (const gp_Trsf& T,
 145    const Standard_Boolean Persp,
 146    const Standard_Real Focus)
 147 {
 148   myPersp      = Persp;
 149   myFocus      = Focus;
 150   myScaledTrsf = T;
 151   Scaled();
 152 }
 153
 154 //=======================================================================
 155 //function : Scaled
 156 //purpose  :
 157 //=======================================================================
 158
 159 #include <gp_Mat.hxx>
 160
 161 static Standard_Integer TrsfType(const gp_GTrsf& Trsf) {
 162   const gp_Mat& Mat = Trsf.VectorialPart();
 163   if(   (Abs(Mat.Value(1,1)-1.0) < 1e-15)
 164      && (Abs(Mat.Value(2,2)-1.0) < 1e-15)
 165      && (Abs(Mat.Value(3,3)-1.0) < 1e-15)) {
 166     return(1); //-- top
 167   }
 168   else if(   (Abs(Mat.Value(1,1)-0.7071067811865476) < 1e-15)
 169           && (Abs(Mat.Value(1,2)+0.5) < 1e-15)
 170           && (Abs(Mat.Value(1,3)-0.5) < 1e-15)
 171
 172           && (Abs(Mat.Value(2,1)-0.7071067811865476) < 1e-15)
 173           && (Abs(Mat.Value(2,2)-0.5) < 1e-15)
 174           && (Abs(Mat.Value(2,3)+0.5) < 1e-15)
 175
 176           && (Abs(Mat.Value(3,1)) < 1e-15)
 177           && (Abs(Mat.Value(3,2)-0.7071067811865476) < 1e-15)
 178           && (Abs(Mat.Value(3,3)-0.7071067811865476) < 1e-15)) {
 179     return(0); //--
 180   }
 181   else if(   (Abs(Mat.Value(1,1)-1.0) < 1e-15)
 182           && (Abs(Mat.Value(2,3)-1.0) < 1e-15)
 183           && (Abs(Mat.Value(3,2)+1.0) < 1e-15)) {
 184     return(2); //-- front
 185   }
 186   else if(   (Abs(Mat.Value(1,1)-0.7071067811865476) < 1e-15)
 187           && (Abs(Mat.Value(1,2)-0.7071067811865476) < 1e-15)
 188           && (Abs(Mat.Value(1,3)) < 1e-15)
 189
 190           && (Abs(Mat.Value(2,1)+0.5) < 1e-15)
 191           && (Abs(Mat.Value(2,2)-0.5) < 1e-15)
 192           && (Abs(Mat.Value(2,3)-0.7071067811865476) < 1e-15)
 193
 194           && (Abs(Mat.Value(3,1)-0.5) < 1e-15)
 195           && (Abs(Mat.Value(3,2)+0.5) < 1e-15)
 196           && (Abs(Mat.Value(3,3)-0.7071067811865476) < 1e-15)) {
 197     return(3); //-- axo
 198   }
 199   return(-1);
 200 }
 201
 202 void Select3D_Projector::Scaled (const Standard_Boolean On)
 203 {
 204   myType=-1;
 205   if (!On) {
 206     if (!myPersp) {
 207       //myGTrsf.SetTranslationPart(gp_XYZ(0.,0.,0.));
 208       myType=TrsfType(myGTrsf);
 209     }
 210   }
 211   myInvTrsf = myGTrsf;
 212   myInvTrsf.Invert();
 213 }
 214
 215 //=======================================================================
 216 //function : Project
 217 //purpose  :
 218 //=======================================================================
 219
 220 void Select3D_Projector::Project (const gp_Pnt& P, gp_Pnt2d& Pout) const
 221 {
 222
 223   if(!myView.IsNull()){
 224     Standard_Real Xout,Yout;
 225 //    V3d_View
 226 #ifdef IMP240100
 227     myView->Project(P.X(),P.Y(),P.Z(),Xout,Yout);
 228 #else
 229     Standard_Integer Xp,Yp;
 230     myView->RefToPix(P.X(),P.Y(),P.Z(),Xp,Yp);
 231     myView->Convert(Xp,Yp,Xout,Yout);
 232 #endif
 233     Pout.SetCoord(Xout,Yout);
 234   }
 235   else{
 236     if(myType!=-1) {
 237       Standard_Real X,Y;
 238       switch (myType) {
 239       case 0: {  //-- axono standard
 240         Standard_Real x07 = P.X()*0.7071067811865475;
 241         Standard_Real y05 = P.Y()*0.5;
 242         Standard_Real z05 = P.Z()*0.5;
 243         X=x07-y05+z05;
 244         Y=x07+y05-z05;
 245         //-- Z=0.7071067811865475*(P.Y()+P.Z());
 246         break;
 247       }
 248       case 1: { //-- top
 249         X=P.X(); Y=P.Y(); //-- Z=P.Z();
 250         Pout.SetCoord(X,Y);
 251         break;
 252       }
 253       case 2: {
 254         X=P.X(); Y=P.Z(); //-- Z=-P.Y();
 255         Pout.SetCoord(X,Y);
 256         break;
 257       }
 258       case 3: {
 259         Standard_Real xmy05 = (P.X()-P.Y())*0.5;
 260         Standard_Real z07 = P.Z()*0.7071067811865476;
 261         X=0.7071067811865476*(P.X()+P.Y());
 262         Y=-xmy05+z07;
 263         Pout.SetCoord(X,Y);
 264         //-- Z= xmy05+z07;
 265         break;
 266       }
 267       default: {
 268         gp_Pnt P2 = P;
 269         Transform(P2);
 270         if (myPersp) {
 271           Standard_Real R = 1.-P2.Z()/myFocus;
 272           Pout.SetCoord(P2.X()/R,P2.Y()/R);
 273         }
 274         else
 275           Pout.SetCoord(P2.X(),P2.Y());
 276         break;
 277       }
 278       }
 279     }
 280     else {
 281       gp_Pnt P2 = P;
 282       Transform(P2);
 283       if (myPersp) {
 284         Standard_Real R = 1.-P2.Z()/myFocus;
 285         Pout.SetCoord(P2.X()/R,P2.Y()/R);
 286       }
 287       else
 288         Pout.SetCoord(P2.X(),P2.Y());
 289     }
 290   }
 291
 292
 293 }
 294
 295 //=======================================================================
 296 //function : Project
 297 //purpose  :
 298 //=======================================================================
 299 /*  ====== TYPE 0  (??)
 300    (0.7071067811865476, -0.5               ,  0.4999999999999999)
 301    (0.7071067811865475,  0.5000000000000001, -0.5              )
 302    (0.0,                 0.7071067811865475,  0.7071067811865476)
 303
 304   ====== TYPE 1 (top)
 305 (1.0, 0.0, 0.0)
 306 (0.0, 1.0, 0.0)
 307 (0.0, 0.0, 1.0)
 308
 309  ======= TYPE 2 (front)
 310 (1.0,  0.0                   , 0.0)
 311 (0.0,  1.110223024625157e-16 , 1.0)
 312 (0.0, -1.0                   , 1.110223024625157e-16)
 313
 314  ======= TYPE 3
 315 ( 0.7071067811865476, 0.7071067811865475, 0.0)
 316 (-0.5               , 0.5000000000000001, 0.7071067811865475)
 317 ( 0.4999999999999999, -0.5              , 0.7071067811865476)
 318 */
 319 void Select3D_Projector::Project (const gp_Pnt& P,
 320                                  Standard_Real& X,
 321                                  Standard_Real& Y,
 322                                  Standard_Real& Z) const
 323 {
 324   if(!myView.IsNull()){
 325 //    Standard_Real Xout,Yout;
 326 //    V3d_View
 327 #ifdef IMP240100
 328     myView->Project(P.X(),P.Y(),P.Z(),X,Y);
 329 #else
 330     Standard_Integer Xp,Yp;
 331     myView->RefToPix(P.X(),P.Y(),P.Z(),Xp,Yp);
 332     myView->Convert(Xp,Yp,X,Y);
 333 #endif
 334   }
 335   else{
 336     if(myType!=-1) {
 337       switch (myType) {
 338       case 0: {  //-- axono standard
 339         Standard_Real x07 = P.X()*0.7071067811865475;
 340         Standard_Real y05 = P.Y()*0.5;
 341         Standard_Real z05 = P.Z()*0.5;
 342         X=x07-y05+z05;
 343         Y=x07+y05-z05;
 344         Z=0.7071067811865475*(P.Y()+P.Z());
 345         break;
 346       }
 347       case 1: { //-- top
 348         X=P.X(); Y=P.Y(); Z=P.Z();
 349         break;
 350       }
 351       case 2: {
 352         X=P.X(); Y=P.Z(); Z=-P.Y();
 353         break;
 354       }
 355       case 3: {
 356         Standard_Real xmy05 = (P.X()-P.Y())*0.5;
 357         Standard_Real z07 = P.Z()*0.7071067811865476;
 358         X=0.7071067811865476*(P.X()+P.Y());
 359         Y=-xmy05+z07;
 360         Z= xmy05+z07;
 361         break;
 362       }
 363       default: {
 364         gp_Pnt P2 = P;
 365         Transform(P2);
 366         P2.Coord(X,Y,Z);
 367         break;
 368       }
 369       }
 370     }
 371     else {
 372       gp_Pnt P2 = P;
 373       Transform(P2);
 374       P2.Coord(X,Y,Z);
 375       if (myPersp) {
 376         Standard_Real R = 1 - Z / myFocus;
 377         X = X / R;
 378         Y = Y / R;
 379       }
 380     }
 381   }
 382 }
 383 //=======================================================================
 384 //function : Project
 385 //purpose  :
 386 //=======================================================================
 387
 388 void Select3D_Projector::Project (const gp_Pnt& P,
 389                                  const gp_Vec& D1,
 390                                  gp_Pnt2d& Pout,
 391                                  gp_Vec2d& D1out) const
 392 {
 393   gp_Pnt PP = P;
 394   Transform(PP);
 395   gp_Vec DD1 = D1;
 396   Transform(DD1);
 397   if (myPersp) {
 398     Standard_Real R = 1. - PP.Z() / myFocus;
 399     Pout .SetCoord(PP .X()/R , PP.Y()/R);
 400     D1out.SetCoord(DD1.X()/R + PP.X()*DD1.Z()/(myFocus * R*R),
 401                    DD1.Y()/R + PP.Y()*DD1.Z()/(myFocus * R*R));
 402   }
 403   else {
 404     Pout .SetCoord(PP .X(),PP .Y());
 405     D1out.SetCoord(DD1.X(),DD1.Y());
 406   }
 407 }
 408
 409
 410 //=======================================================================
 411 //function : Shoot
 412 //purpose  :
 413 //=======================================================================
 414
 415 gp_Lin Select3D_Projector::Shoot
 416   (const Standard_Real X,
 417    const Standard_Real Y) const
 418 {
 419   gp_Lin L;
 420
 421   if (myPersp) {
 422     L = gp_Lin(gp_Pnt(0,0, myFocus),
 423                gp_Dir(X,Y,-myFocus));
 424   }
 425   else {
 426     L = gp_Lin(gp_Pnt(X,Y,0),
 427                gp_Dir(0,0,-1));
 428   }
 429   Transform(L, myInvTrsf);
 430   return L;
 431 }
 432
 433
 434 void Select3D_Projector::SetView(const Handle(V3d_View)& aViou)
 435 {
 436   myView = aViou;
 437   myPersp = aViou->Type()==V3d_PERSPECTIVE;
 438   myFocus= aViou->Focale();
 439   Standard_Real Xat,Yat,Zat,XUp,YUp,ZUp,DX,DY,DZ;
 440   //Standard_Boolean Pers=Standard_False;
 441
 442   aViou->At(Xat,Yat,Zat);
 443   aViou->Up(XUp,YUp,ZUp);
 444   aViou->Proj(DX,DY,DZ);
 445   gp_Pnt At (Xat,Yat,Zat);
 446   gp_Dir Zpers (DX,DY,DZ);
 447   gp_Dir Ypers (XUp,YUp,ZUp);
 448   gp_Dir Xpers = Ypers.Crossed(Zpers);
 449   gp_Ax3 Axe (At, Zpers, Xpers);
 450   myScaledTrsf.SetTransformation(Axe);
 451   Scaled();
 452
 453 }