src/ShapeAnalysis/ShapeAnalysis.cxx

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  15
  16 #include <ShapeAnalysis.hxx>
  17
  18 #include <Bnd_Box2d.hxx>
  19 #include <BRep_Builder.hxx>
  20 #include <BRep_Tool.hxx>
  21 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  22 #include <BRepGProp.hxx>
  23 #include <BRepTools.hxx>
  24 #include <BRepTopAdaptor_FClass2d.hxx>
  25 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  26 #include <Geom_Surface.hxx>
  27 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  28 #include <GProp_GProps.hxx>
  29 #include <ShapeAnalysis_Curve.hxx>
  30 #include <ShapeAnalysis_Edge.hxx>
  31 #include <ShapeExtend_WireData.hxx>
  32 #include <TColgp_SequenceOfPnt.hxx>
  33 #include <TColgp_SequenceOfPnt2d.hxx>
  34 #include <TopExp.hxx>
  35 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  36 #include <TopoDS.hxx>
  37 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  38 #include <TopoDS_Face.hxx>
  39 #include <TopoDS_Iterator.hxx>
  40 #include <TopoDS_Shape.hxx>
  41 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  42 #include <TopoDS_Wire.hxx>
  43
  44 // PLANTAGE IsOuterBound, 15-SEP-1998
  45 //static Standard_Integer numpb = 0;
  46 //=======================================================================
  47 //function : AdjustByPeriod
  48 //purpose  :
  49 //=======================================================================
  50 Standard_Real ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(const Standard_Real Val,
  51                                             const Standard_Real ToVal,
  52                                             const Standard_Real Period)
  53 {
  54   Standard_Real diff = Val - ToVal;
  55   Standard_Real D = Abs ( diff );
  56   Standard_Real P = Abs ( Period );
  57   if ( D <= 0.5 * P ) return 0.;
  58   if ( P < 1e-100 ) return diff;
  59   return ( diff >0 ? -P : P ) * floor( D / P + 0.5 );
  60 }
  61
  62 //=======================================================================
  63 //function : AdjustToPeriod
  64 //purpose  :
  65 //=======================================================================
  66
  67 Standard_Real ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(const Standard_Real Val,
  68                                             const Standard_Real ValMin,
  69                                             const Standard_Real ValMax)
  70 {
  71   return AdjustByPeriod ( Val, 0.5 * ( ValMin + ValMax ), ValMax - ValMin );
  72 }
  73
  74 //=======================================================================
  75 //function : FindBounds
  76 //purpose  :
  77 //=======================================================================
  78
  79  void ShapeAnalysis::FindBounds(const TopoDS_Shape& shape,TopoDS_Vertex& V1,TopoDS_Vertex& V2)
  80 {
  81   V1.Nullify();
  82   V2.Nullify();
  83   ShapeAnalysis_Edge EA;
  84   if (shape.ShapeType() == TopAbs_WIRE) {
  85     TopoDS_Wire W = TopoDS::Wire(shape);
  86     //invalid work with reversed wires replaced on TopExp
  87     TopExp::Vertices(W,V1,V2);
  88     //invalid work with reversed wires
  89     /*TopoDS_Iterator iterWire(W);
  90     //szv#4:S4163:12Mar99 optimized
  91     if (iterWire.More()) {
  92       TopoDS_Edge E = TopoDS::Edge (iterWire.Value());
  93       V1 = EA.FirstVertex (E); iterWire.Next();
  94       for ( ; iterWire.More(); iterWire.Next() ) E = TopoDS::Edge (iterWire.Value());
  95       V2 = EA.LastVertex (E);
  96     }*/
  97   }
  98   else if (shape.ShapeType() == TopAbs_EDGE) {
  99     V1 = EA.FirstVertex (TopoDS::Edge (shape));
 100     V2 = EA.LastVertex (TopoDS::Edge (shape));
 101   }
 102   else if (shape.ShapeType() == TopAbs_VERTEX)
 103     V1 = V2 = TopoDS::Vertex (shape);
 104 }
 105
 106
 107 //=======================================================================
 108 //function : ReverceSeq
 109 //purpose  : auxiliary
 110 //=======================================================================
 111 template<class HSequence>
 112 static inline void ReverseSeq (HSequence& Seq)
 113 {
 114   Standard_Integer j=Seq.Length();
 115   for(Standard_Integer i=1; i<Seq.Length(); i++) {
 116     if(i>=j) break;
 117     Seq.Exchange(i,j);
 118     j--;
 119   }
 120 }
 121 //=======================================================================
 122 //function : TotCross2D
 123 //purpose  :
 124 //=======================================================================
 125
 126 Standard_Real ShapeAnalysis::TotCross2D(const Handle(ShapeExtend_WireData)& sewd,
 127                                         const TopoDS_Face& aFace)
 128 {
 129   Standard_Integer i, nbc = 0;
 130   gp_Pnt2d fuv,luv, uv0;
 131   Standard_Real totcross=0;
 132   for(i=1; i<=sewd->NbEdges(); i++) {
 133     TopoDS_Edge edge = sewd->Edge(i);
 134     Standard_Real f2d, l2d;
 135     Handle(Geom2d_Curve) c2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(edge,aFace,f2d,l2d);
 136     if ( !c2d.IsNull() ) {
 137       nbc++;
 138       TColgp_SequenceOfPnt2d SeqPnt;
 139       ShapeAnalysis_Curve::GetSamplePoints (c2d, f2d, l2d, SeqPnt);
 140       if( edge.Orientation()==1 )
 141         ReverseSeq(SeqPnt);
 142       if(nbc==1)  {
 143         fuv=SeqPnt.Value(1);
 144         uv0=fuv;
 145       }
 146       Standard_Integer j=1;
 147       for( ; j<=SeqPnt.Length(); j++) {
 148         luv = SeqPnt.Value(j);
 149         totcross += (fuv.X()-luv.X())*(fuv.Y()+luv.Y())/2;
 150         fuv=luv;
 151       }
 152     }
 153   }
 154   totcross += (fuv.X()-uv0.X())*(fuv.Y()+uv0.Y())/2;
 155   return totcross;
 156 }
 157
 158 //=======================================================================
 159 //function : ContourArea
 160 //purpose  :
 161 //=======================================================================
 162
 163 Standard_Real ShapeAnalysis::ContourArea(const TopoDS_Wire& theWire)
 164                                          //const Handle(ShapeExtend_WireData)& sewd)
 165
 166 {
 167   Standard_Integer nbc = 0;
 168   gp_Pnt fuv,luv, uv0;
 169   //Standard_Real totcross=0;
 170   gp_XYZ aTotal(0.,0.,0.);
 171   TopoDS_Iterator aIte(theWire,Standard_False);
 172   //for(i=1; i<=sewd->NbEdges(); i++) {
 173   for( ; aIte.More(); aIte.Next()) {
 174     TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge(aIte.Value()); //sewd->Edge(i);
 175     Standard_Real first, last;
 176     Handle(Geom_Curve) c3d = BRep_Tool::Curve(edge,first, last);
 177     if ( !c3d.IsNull() ) {
 178
 179       TColgp_SequenceOfPnt aSeqPnt;
 180       if(!ShapeAnalysis_Curve::GetSamplePoints (c3d, first, last, aSeqPnt))
 181         continue;
 182       nbc++;
 183       if( edge.Orientation()==TopAbs_REVERSED )
 184         ReverseSeq(aSeqPnt);
 185       if(nbc==1)  {
 186         fuv=aSeqPnt.Value(1);
 187         uv0=fuv;
 188       }
 189       Standard_Integer j=1;
 190       for( ; j<=aSeqPnt.Length(); j++) {
 191         luv = aSeqPnt.Value(j);
 192         aTotal += luv.XYZ()^ fuv.XYZ();//
 193         fuv=luv;
 194       }
 195     }
 196   }
 197   aTotal += uv0.XYZ()^fuv.XYZ();//
 198   Standard_Real anArea = aTotal.Modulus()*0.5;
 199   return anArea;
 200 }
 201 //=======================================================================
 202 //function : IsOuterBound
 203 //purpose  :
 204 //=======================================================================
 205
 206 Standard_Boolean ShapeAnalysis::IsOuterBound(const TopoDS_Face& face)
 207 {
 208   TopoDS_Face F = face;
 209   TopoDS_Wire W;
 210   F.Orientation(TopAbs_FORWARD);
 211   Standard_Integer nbw = 0;
 212   for (TopExp_Explorer exp(F,TopAbs_WIRE); exp.More(); exp.Next()) {
 213     W = TopoDS::Wire   (exp.Current());  nbw ++;
 214   }
 215   //skl 08.04.2002
 216   if (nbw == 1) {
 217     Handle(ShapeExtend_WireData) sewd = new ShapeExtend_WireData(W);
 218     Standard_Real totcross = TotCross2D(sewd,F);
 219     return (totcross >= 0);
 220   }
 221   else {
 222     BRepAdaptor_Surface Ads ( F, Standard_False );
 223     Standard_Real tol = BRep_Tool::Tolerance(F);
 224     Standard_Real toluv = Min ( Ads.UResolution(tol), Ads.VResolution(tol) );
 225     BRepTopAdaptor_FClass2d fcl (F,toluv);
 226     Standard_Boolean rescl = (fcl.PerformInfinitePoint () == TopAbs_OUT);
 227     return rescl;
 228   }
 229 }
 230
 231 //=======================================================================
 232 //function : OuterBound
 233 //purpose  : replacement of bad BRepTools::OuterBound(), to be merged
 234 // - skips internal vertices in face, if any, without exception
 235 // - returns positively oriented wire rather than greater one
 236 //=======================================================================
 237
 238 TopoDS_Wire ShapeAnalysis::OuterWire(const TopoDS_Face& face)
 239 {
 240   TopoDS_Face F = face;
 241   F.Orientation(TopAbs_FORWARD);
 242
 243   BRep_Builder B;
 244   TopoDS_Iterator anIt (F, Standard_False);
 245   while (anIt.More())
 246   {
 247     TopoDS_Shape aWire = anIt.Value();
 248     anIt.Next();
 249
 250     // skip possible internal vertices in face
 251     if (aWire.ShapeType() != TopAbs_WIRE)
 252       continue;
 253
 254     // if current wire is the last one, return it without analysis
 255     if (! anIt.More())
 256       return TopoDS::Wire (aWire);
 257
 258     TopoDS_Shape aTestFace = F.EmptyCopied();
 259     B.Add (aTestFace, aWire);
 260     if (ShapeAnalysis::IsOuterBound (TopoDS::Face (aTestFace)))
 261       return TopoDS::Wire (aWire);
 262   }
 263   return TopoDS_Wire();
 264 }
 265
 266 //=======================================================================
 267 //function : GetFaceUVBounds
 268 //purpose  :
 269 //=======================================================================
 270
 271 void ShapeAnalysis::GetFaceUVBounds (const TopoDS_Face& F,
 272                                      Standard_Real& UMin, Standard_Real& UMax,
 273                                      Standard_Real& VMin, Standard_Real& VMax)
 274 {
 275   TopoDS_Face FF = F;
 276   FF.Orientation(TopAbs_FORWARD);
 277   TopExp_Explorer ex(FF,TopAbs_EDGE);
 278   if (!ex.More()) {
 279     TopLoc_Location L;
 280     BRep_Tool::Surface(F,L)->Bounds(UMin,UMax,VMin,VMax);
 281     return;
 282   }
 283
 284   Bnd_Box2d B;
 285   ShapeAnalysis_Edge sae;
 286   ShapeAnalysis_Curve sac;
 287   for (;ex.More();ex.Next()) {
 288     TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge(ex.Current());
 289     Handle(Geom2d_Curve) c2d;
 290     Standard_Real f, l;
 291     if ( ! sae.PCurve ( edge, F, c2d, f, l, Standard_False ) ) continue;
 292     sac.FillBndBox ( c2d, f, l, 20, Standard_True, B );
 293   }
 294   B.Get(UMin,VMin,UMax,VMax);
 295 }