src/Select3D/Select3D_Projector.cxx

   1 // File:        Select3D_Projector.cxx
   2 // Created:     Fri Mar 13 11:08:32 1992
   3 // Author:      Christophe MARION
   4 //              <cma@sdsun2>
   5
   6 #define IMP240100       //GG
   7 //                      Change RefToPix()/Convert() to Project() method.
   8
   9 #include <Select3D_Projector.ixx>
  10 #include <Precision.hxx>
  11 #include <gp_Ax3.hxx>
  12 #include <gp_Vec.hxx>
  13 #include <gp_Vec2d.hxx>
  14
  15 // formula for derivating a perspective, from Mathematica
  16
  17 //        X'[t]      X[t] Z'[t]
  18 // D1 =  -------- + -------------
  19 //           Z[t]          Z[t] 2
  20 //       1 - ----   f (1 - ----)
  21 //            f             f
  22
  23 //=======================================================================
  24 //function : Select3D_Projector
  25 //purpose  :
  26 //=======================================================================
  27
  28 Select3D_Projector::Select3D_Projector(const Handle(V3d_View)& aViou)
  29 : myPersp(aViou->Type()==V3d_PERSPECTIVE),
  30   myFocus(aViou->Focale()),
  31   myD1(1,0),
  32   myD2(0,1),
  33   myD3(1,1),
  34   myView(aViou),
  35   myDepthMin(-Precision::Infinite()),
  36   myDepthMax( Precision::Infinite())
  37 {
  38   Standard_Real Xat,Yat,Zat,XUp,YUp,ZUp,DX,DY,DZ;
  39   //Standard_Boolean Pers=Standard_False;
  40
  41   aViou->At(Xat,Yat,Zat);
  42   aViou->Up(XUp,YUp,ZUp);
  43   aViou->Proj(DX,DY,DZ);
  44   gp_Pnt At (Xat,Yat,Zat);
  45   gp_Dir Zpers (DX,DY,DZ);
  46   gp_Dir Ypers (XUp,YUp,ZUp);
  47   gp_Dir Xpers = Ypers.Crossed(Zpers);
  48   gp_Ax3 Axe (At, Zpers, Xpers);
  49   myScaledTrsf.SetTransformation(Axe);
  50   myGTrsf.SetTrsf(myScaledTrsf);
  51   Scaled();
  52
  53 }
  54
  55 //=======================================================================
  56 //function : Select3D_Projector
  57 //purpose  :
  58 //=======================================================================
  59
  60 Select3D_Projector::Select3D_Projector()
  61 : myPersp(Standard_False),
  62   myFocus(0),
  63   myD1(1,0),
  64   myD2(0,1),
  65   myD3(1,1),
  66   myDepthMin(-Precision::Infinite()),
  67   myDepthMax( Precision::Infinite())
  68 {
  69   Scaled();
  70   SetDirection();
  71 }
  72
  73 //=======================================================================
  74 //function : Select3D_Projector
  75 //purpose  :
  76 //=======================================================================
  77
  78 Select3D_Projector::Select3D_Projector (const gp_Ax2& CS)
  79 : myPersp(Standard_False),
  80   myFocus(0),
  81   myDepthMin(-Precision::Infinite()),
  82   myDepthMax( Precision::Infinite())
  83 {
  84   myScaledTrsf.SetTransformation(CS);
  85   myGTrsf.SetTrsf(myScaledTrsf);
  86   Scaled();
  87   SetDirection();
  88 }
  89
  90 //=======================================================================
  91 //function : Select3D_Projector
  92 //purpose  :
  93 //=======================================================================
  94
  95 Select3D_Projector::Select3D_Projector (const gp_Ax2& CS,
  96                                         const Standard_Real Focus)
  97 : myPersp(Standard_True),
  98   myFocus(Focus),
  99   myDepthMin(-Precision::Infinite()),
 100   myDepthMax( Precision::Infinite())
 101 {
 102   myScaledTrsf.SetTransformation(CS);
 103   myGTrsf.SetTrsf(myScaledTrsf);
 104   Scaled();
 105   SetDirection();
 106 }
 107
 108 //=======================================================================
 109 //function : Select3D_Projector
 110 //purpose  :
 111 //=======================================================================
 112
 113 Select3D_Projector::Select3D_Projector (const gp_Trsf& T,
 114                                         const Standard_Boolean Persp,
 115                                         const Standard_Real Focus)
 116 : myPersp(Persp),
 117   myFocus(Focus),
 118   myScaledTrsf(T),
 119   myDepthMin(-Precision::Infinite()),
 120   myDepthMax( Precision::Infinite())
 121 {
 122   myGTrsf.SetTrsf(myScaledTrsf);
 123   Scaled();
 124   SetDirection();
 125 }
 126
 127 //=======================================================================
 128 //function : Select3D_Projector
 129 //purpose  :
 130 //=======================================================================
 131
 132 Select3D_Projector::Select3D_Projector (const gp_Trsf& T,
 133                                         const Standard_Boolean Persp,
 134                                         const Standard_Real Focus,
 135                                         const gp_Vec2d& v1,
 136                                         const gp_Vec2d& v2,
 137                                         const gp_Vec2d& v3)
 138 : myPersp(Persp),
 139   myFocus(Focus),
 140   myScaledTrsf(T),
 141   myD1(v1),
 142   myD2(v2),
 143   myD3(v3),
 144   myDepthMin(-Precision::Infinite()),
 145   myDepthMax( Precision::Infinite())
 146 {
 147   myGTrsf.SetTrsf(myScaledTrsf);
 148   Scaled();
 149 }
 150
 151 //=======================================================================
 152 //function : Select3D_Projector
 153 //purpose  :
 154 //=======================================================================
 155
 156 Select3D_Projector::Select3D_Projector (const gp_GTrsf& GT,
 157                                         const Standard_Boolean Persp,
 158                                         const Standard_Real Focus)
 159 : myPersp(Persp),
 160   myFocus(Focus),
 161   myGTrsf(GT),
 162   myDepthMin(-Precision::Infinite()),
 163   myDepthMax( Precision::Infinite())
 164 {
 165   Scaled();
 166   SetDirection();
 167 }
 168
 169 //=======================================================================
 170 //function : Set
 171 //purpose  :
 172 //=======================================================================
 173
 174 void Select3D_Projector::Set
 175   (const gp_Trsf& T,
 176    const Standard_Boolean Persp,
 177    const Standard_Real Focus)
 178 {
 179   myPersp      = Persp;
 180   myFocus      = Focus;
 181   myScaledTrsf = T;
 182   Scaled();
 183   SetDirection();
 184 }
 185
 186 //=======================================================================
 187 //function : Scaled
 188 //purpose  :
 189 //=======================================================================
 190
 191 #include <gp_Mat.hxx>
 192
 193 static Standard_Integer TrsfType(const gp_GTrsf& Trsf) {
 194   const gp_Mat& Mat = Trsf.VectorialPart();
 195   if(   (Abs(Mat.Value(1,1)-1.0) < 1e-15)
 196      && (Abs(Mat.Value(2,2)-1.0) < 1e-15)
 197      && (Abs(Mat.Value(3,3)-1.0) < 1e-15)) {
 198     return(1); //-- top
 199   }
 200   else if(   (Abs(Mat.Value(1,1)-0.7071067811865476) < 1e-15)
 201           && (Abs(Mat.Value(1,2)+0.5) < 1e-15)
 202           && (Abs(Mat.Value(1,3)-0.5) < 1e-15)
 203
 204           && (Abs(Mat.Value(2,1)-0.7071067811865476) < 1e-15)
 205           && (Abs(Mat.Value(2,2)-0.5) < 1e-15)
 206           && (Abs(Mat.Value(2,3)+0.5) < 1e-15)
 207
 208           && (Abs(Mat.Value(3,1)) < 1e-15)
 209           && (Abs(Mat.Value(3,2)-0.7071067811865476) < 1e-15)
 210           && (Abs(Mat.Value(3,3)-0.7071067811865476) < 1e-15)) {
 211     return(0); //--
 212   }
 213   else if(   (Abs(Mat.Value(1,1)-1.0) < 1e-15)
 214           && (Abs(Mat.Value(2,3)-1.0) < 1e-15)
 215           && (Abs(Mat.Value(3,2)+1.0) < 1e-15)) {
 216     return(2); //-- front
 217   }
 218   else if(   (Abs(Mat.Value(1,1)-0.7071067811865476) < 1e-15)
 219           && (Abs(Mat.Value(1,2)-0.7071067811865476) < 1e-15)
 220           && (Abs(Mat.Value(1,3)) < 1e-15)
 221
 222           && (Abs(Mat.Value(2,1)+0.5) < 1e-15)
 223           && (Abs(Mat.Value(2,2)-0.5) < 1e-15)
 224           && (Abs(Mat.Value(2,3)-0.7071067811865476) < 1e-15)
 225
 226           && (Abs(Mat.Value(3,1)-0.5) < 1e-15)
 227           && (Abs(Mat.Value(3,2)+0.5) < 1e-15)
 228           && (Abs(Mat.Value(3,3)-0.7071067811865476) < 1e-15)) {
 229     return(3); //-- axo
 230   }
 231   return(-1);
 232 }
 233
 234 void Select3D_Projector::Scaled (const Standard_Boolean On)
 235 {
 236   myType=-1;
 237   if (!On) {
 238     if (!myPersp) {
 239       //myGTrsf.SetTranslationPart(gp_XYZ(0.,0.,0.));
 240       myType=TrsfType(myGTrsf);
 241     }
 242   }
 243   myInvTrsf = myGTrsf;
 244   myInvTrsf.Invert();
 245 }
 246
 247 //=======================================================================
 248 //function : Project
 249 //purpose  :
 250 //=======================================================================
 251
 252 void Select3D_Projector::Project (const gp_Pnt& P, gp_Pnt2d& Pout) const
 253 {
 254
 255   if(!myView.IsNull()){
 256     Standard_Real Xout,Yout;
 257 //    V3d_View
 258 #ifdef IMP240100
 259     myView->Project(P.X(),P.Y(),P.Z(),Xout,Yout);
 260 #else
 261     Standard_Integer Xp,Yp;
 262     myView->RefToPix(P.X(),P.Y(),P.Z(),Xp,Yp);
 263     myView->Convert(Xp,Yp,Xout,Yout);
 264 #endif
 265     Pout.SetCoord(Xout,Yout);
 266   }
 267   else{
 268     if(myType!=-1) {
 269       Standard_Real X,Y;
 270       switch (myType) {
 271       case 0: {  //-- axono standard
 272         Standard_Real x07 = P.X()*0.7071067811865475;
 273         Standard_Real y05 = P.Y()*0.5;
 274         Standard_Real z05 = P.Z()*0.5;
 275         X=x07-y05+z05;
 276         Y=x07+y05-z05;
 277         //-- Z=0.7071067811865475*(P.Y()+P.Z());
 278         break;
 279       }
 280       case 1: { //-- top
 281         X=P.X(); Y=P.Y(); //-- Z=P.Z();
 282         Pout.SetCoord(X,Y);
 283         break;
 284       }
 285       case 2: {
 286         X=P.X(); Y=P.Z(); //-- Z=-P.Y();
 287         Pout.SetCoord(X,Y);
 288         break;
 289       }
 290       case 3: {
 291         Standard_Real xmy05 = (P.X()-P.Y())*0.5;
 292         Standard_Real z07 = P.Z()*0.7071067811865476;
 293         X=0.7071067811865476*(P.X()+P.Y());
 294         Y=-xmy05+z07;
 295         Pout.SetCoord(X,Y);
 296         //-- Z= xmy05+z07;
 297         break;
 298       }
 299       default: {
 300         gp_Pnt P2 = P;
 301         Transform(P2);
 302         if (myPersp) {
 303           Standard_Real R = 1.-P2.Z()/myFocus;
 304           Pout.SetCoord(P2.X()/R,P2.Y()/R);
 305         }
 306         else
 307           Pout.SetCoord(P2.X(),P2.Y());
 308         break;
 309       }
 310       }
 311     }
 312     else {
 313       gp_Pnt P2 = P;
 314       Transform(P2);
 315       if (myPersp) {
 316         Standard_Real R = 1.-P2.Z()/myFocus;
 317         Pout.SetCoord(P2.X()/R,P2.Y()/R);
 318       }
 319       else
 320         Pout.SetCoord(P2.X(),P2.Y());
 321     }
 322   }
 323
 324
 325 }
 326
 327 //=======================================================================
 328 //function : Project
 329 //purpose  :
 330 //=======================================================================
 331 /*  ====== TYPE 0  (??)
 332    (0.7071067811865476, -0.5               ,  0.4999999999999999)
 333    (0.7071067811865475,  0.5000000000000001, -0.5              )
 334    (0.0,                 0.7071067811865475,  0.7071067811865476)
 335
 336   ====== TYPE 1 (top)
 337 (1.0, 0.0, 0.0)
 338 (0.0, 1.0, 0.0)
 339 (0.0, 0.0, 1.0)
 340
 341  ======= TYPE 2 (front)
 342 (1.0,  0.0                   , 0.0)
 343 (0.0,  1.110223024625157e-16 , 1.0)
 344 (0.0, -1.0                   , 1.110223024625157e-16)
 345
 346  ======= TYPE 3
 347 ( 0.7071067811865476, 0.7071067811865475, 0.0)
 348 (-0.5               , 0.5000000000000001, 0.7071067811865475)
 349 ( 0.4999999999999999, -0.5              , 0.7071067811865476)
 350 */
 351 void Select3D_Projector::Project (const gp_Pnt& P,
 352                                  Standard_Real& X,
 353                                  Standard_Real& Y,
 354                                  Standard_Real& Z) const
 355 {
 356   if(!myView.IsNull()){
 357 //    Standard_Real Xout,Yout;
 358 //    V3d_View
 359 #ifdef IMP240100
 360     myView->Project(P.X(),P.Y(),P.Z(),X,Y);
 361 #else
 362     Standard_Integer Xp,Yp;
 363     myView->RefToPix(P.X(),P.Y(),P.Z(),Xp,Yp);
 364     myView->Convert(Xp,Yp,X,Y);
 365 #endif
 366   }
 367   else{
 368     if(myType!=-1) {
 369       switch (myType) {
 370       case 0: {  //-- axono standard
 371         Standard_Real x07 = P.X()*0.7071067811865475;
 372         Standard_Real y05 = P.Y()*0.5;
 373         Standard_Real z05 = P.Z()*0.5;
 374         X=x07-y05+z05;
 375         Y=x07+y05-z05;
 376         Z=0.7071067811865475*(P.Y()+P.Z());
 377         break;
 378       }
 379       case 1: { //-- top
 380         X=P.X(); Y=P.Y(); Z=P.Z();
 381         break;
 382       }
 383       case 2: {
 384         X=P.X(); Y=P.Z(); Z=-P.Y();
 385         break;
 386       }
 387       case 3: {
 388         Standard_Real xmy05 = (P.X()-P.Y())*0.5;
 389         Standard_Real z07 = P.Z()*0.7071067811865476;
 390         X=0.7071067811865476*(P.X()+P.Y());
 391         Y=-xmy05+z07;
 392         Z= xmy05+z07;
 393         break;
 394       }
 395       default: {
 396         gp_Pnt P2 = P;
 397         Transform(P2);
 398         P2.Coord(X,Y,Z);
 399         break;
 400       }
 401       }
 402     }
 403     else {
 404       gp_Pnt P2 = P;
 405       Transform(P2);
 406       P2.Coord(X,Y,Z);
 407       if (myPersp) {
 408         Standard_Real R = 1 - Z / myFocus;
 409         X = X / R;
 410         Y = Y / R;
 411       }
 412     }
 413   }
 414 }
 415 //=======================================================================
 416 //function : Project
 417 //purpose  :
 418 //=======================================================================
 419
 420 void Select3D_Projector::Project (const gp_Pnt& P,
 421                                  const gp_Vec& D1,
 422                                  gp_Pnt2d& Pout,
 423                                  gp_Vec2d& D1out) const
 424 {
 425   gp_Pnt PP = P;
 426   Transform(PP);
 427   gp_Vec DD1 = D1;
 428   Transform(DD1);
 429   if (myPersp) {
 430     Standard_Real R = 1. - PP.Z() / myFocus;
 431     Pout .SetCoord(PP .X()/R , PP.Y()/R);
 432     D1out.SetCoord(DD1.X()/R + PP.X()*DD1.Z()/(myFocus * R*R),
 433                    DD1.Y()/R + PP.Y()*DD1.Z()/(myFocus * R*R));
 434   }
 435   else {
 436     Pout .SetCoord(PP .X(),PP .Y());
 437     D1out.SetCoord(DD1.X(),DD1.Y());
 438   }
 439 }
 440
 441 //=======================================================================
 442 //function : BoxAdd
 443 //purpose  :
 444 //=======================================================================
 445
 446 void Select3D_Projector::BoxAdd
 447   (const gp_Pnt2d& P,
 448    Bnd_Box& B) const
 449 {
 450   gp_Vec2d V(P.X(),P.Y());
 451   gp_Pnt PP(myD1 * V, myD2 * V, myD3 * V);
 452   B.Add(PP);
 453 }
 454
 455 //=======================================================================
 456 //function : Shoot
 457 //purpose  :
 458 //=======================================================================
 459
 460 gp_Lin Select3D_Projector::Shoot
 461   (const Standard_Real X,
 462    const Standard_Real Y) const
 463 {
 464   gp_Lin L;
 465
 466   if (myPersp) {
 467     L = gp_Lin(gp_Pnt(0,0, myFocus),
 468                gp_Dir(X,Y,-myFocus));
 469   }
 470   else {
 471     L = gp_Lin(gp_Pnt(X,Y,0),
 472                gp_Dir(0,0,-1));
 473   }
 474   Transform(L, myInvTrsf);
 475   return L;
 476 }
 477
 478
 479 //=======================================================================
 480 //function : SetDirection
 481 //purpose  :
 482 //=======================================================================
 483
 484 void Select3D_Projector::SetDirection ()
 485 {
 486   gp_Vec V1(1,0,0);
 487   Transform(V1);
 488   if ((Abs(V1.X()) + Abs(V1.Y())) < Precision::Angular()) V1.SetCoord(1,1,0);
 489   gp_Vec2d D1(V1.X(),V1.Y());
 490   myD1.SetCoord(-D1.Y(),D1.X());
 491   gp_Vec V2(0,1,0);
 492   Transform(V2);
 493   if ((Abs(V2.X()) + Abs(V2.Y())) < Precision::Angular()) V2.SetCoord(1,1,0);
 494   gp_Vec2d D2(V2.X(),V2.Y());
 495   myD2.SetCoord(-D2.Y(),D2.X());
 496   gp_Vec V3(0,0,1);
 497   Transform(V3);
 498   if ((Abs(V3.X()) + Abs(V3.Y())) < Precision::Angular()) V3.SetCoord(1,1,0);
 499   gp_Vec2d D3(V3.X(),V3.Y());
 500   myD3.SetCoord(-D3.Y(),D3.X());
 501 }
 502
 503 void Select3D_Projector::SetView(const Handle(V3d_View)& aViou)
 504 {
 505   myView = aViou;
 506   myPersp = aViou->Type()==V3d_PERSPECTIVE;
 507   myFocus= aViou->Focale();
 508   Standard_Real Xat,Yat,Zat,XUp,YUp,ZUp,DX,DY,DZ;
 509   //Standard_Boolean Pers=Standard_False;
 510
 511   aViou->At(Xat,Yat,Zat);
 512   aViou->Up(XUp,YUp,ZUp);
 513   aViou->Proj(DX,DY,DZ);
 514   gp_Pnt At (Xat,Yat,Zat);
 515   gp_Dir Zpers (DX,DY,DZ);
 516   gp_Dir Ypers (XUp,YUp,ZUp);
 517   gp_Dir Xpers = Ypers.Crossed(Zpers);
 518   gp_Ax3 Axe (At, Zpers, Xpers);
 519   myScaledTrsf.SetTransformation(Axe);
 520   Scaled();
 521
 522 }
 523
 524 void Select3D_Projector::DepthMinMax (const Standard_Real theDepthMin,
 525                                       const Standard_Real theDepthMax)
 526 {
 527   myDepthMin = theDepthMin;
 528   myDepthMax = theDepthMax;
 529 }