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