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