0030052: Data Exchange - STEP import missing surfaces
[occt.git] / src / ShapeFix / ShapeFix_ComposeShell.hxx
1 // Created on: 1999-04-26
2 // Created by: Andrey BETENEV
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10 // by the Free Software Foundation, with special exception defined in the file
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13 //
14 // Alternatively, this file may be used under the terms of Open CASCADE
15 // commercial license or contractual agreement.
16
17 #ifndef _ShapeFix_ComposeShell_HeaderFile
18 #define _ShapeFix_ComposeShell_HeaderFile
19
20 #include <Standard.hxx>
21 #include <Standard_Type.hxx>
22
23 #include <TopLoc_Location.hxx>
24 #include <TopoDS_Face.hxx>
25 #include <TopAbs_Orientation.hxx>
26 #include <TopoDS_Shape.hxx>
27 #include <Standard_Integer.hxx>
28 #include <Standard_Real.hxx>
29 #include <Standard_Boolean.hxx>
30 #include <ShapeFix_Root.hxx>
31 #include <ShapeExtend_Status.hxx>
32 #include <ShapeFix_SequenceOfWireSegment.hxx>
33 #include <TColStd_SequenceOfInteger.hxx>
34 #include <TColStd_SequenceOfReal.hxx>
35 #include <TopTools_SequenceOfShape.hxx>
36 class ShapeExtend_CompositeSurface;
37 class ShapeAnalysis_TransferParameters;
38 class ShapeExtend_WireData;
39 class gp_Lin2d;
40 class ShapeFix_WireSegment;
41 class Geom_Surface;
42
43 // resolve name collisions with X11 headers
44 #ifdef Status
45   #undef Status
46 #endif
47
48 class ShapeFix_ComposeShell;
49 DEFINE_STANDARD_HANDLE(ShapeFix_ComposeShell, ShapeFix_Root)
50
51 //! This class is intended to create a shell from the composite
52 //! surface (grid of surfaces) and set of wires.
53 //! It may be either division of the supporting surface of the
54 //! face, or creating a shape corresponding to face on composite
55 //! surface which is missing in CAS.CADE but exists in some other
56 //! systems.
57 //!
58 //! It splits (if necessary) original face to several ones by
59 //! splitting lines which are joint lines on a supplied grid of
60 //! surfaces (U- and V- isolines of the  composite surface).
61 //! There are two modes of work, which differ in the way of
62 //! handling faces on periodic surfaces:
63 //!
64 //! - if ClosedMode is False (default), when splitting itself is
65 //! done as if surface were not periodic. The periodicity of the
66 //! underlying surface is taken into account by duplicating splitting
67 //! lines in the periodic direction, as necessary to split all
68 //! the wires (whole parametrical range of a face)
69 //! In this mode, some regularization procedures are performed
70 //! (indexation of splitted segments by patch numbers), and it is
71 //! expected to be more reliable and robust in case of bad shapes
72 //!
73 //! - if ClosedMode is True, when everything on a periodic surfaces
74 //! is considered as modulo period. This allows to deal with wires
75 //! which are closed in 3d but not in 2d, with wires which may be
76 //! shifted on several periods in 2d etc. However, this mode is
77 //! less reliable since some regularizations do not work for it.
78 //!
79 //! The work is made basing on pcurves of the edges. These pcurves
80 //! should already exist (for example, in the case of division of
81 //! existing face), then they are taken as is. The existing pcurves
82 //! should be assigned to one surface (face) for all edges,
83 //! this surface (face) will be used only for accessing pcurves,
84 //! and it may have any geometry.
85 //!
86 //! All the modifications are recorded in the context tool
87 //! (ShapeBuild_ReShape).
88 class ShapeFix_ComposeShell : public ShapeFix_Root
89 {
90
91 public:
92
93   
94   //! Creates empty tool.
95   Standard_EXPORT ShapeFix_ComposeShell();
96   
97   //! Initializes with composite surface, face and precision.
98   //! Here face defines both set of wires and way of getting
99   //! pcurves. Precision is used (together with tolerance of edges)
100   //! for handling subtle cases, such as tangential intersections.
101   Standard_EXPORT void Init (const Handle(ShapeExtend_CompositeSurface)& Grid, const TopLoc_Location& L, const TopoDS_Face& Face, const Standard_Real Prec);
102   
103   //! Returns (modifiable) flag for special 'closed'
104   //! mode which forces ComposeShell to consider
105   //! all pcurves on closed surface as modulo period.
106   //! This can reduce reliability, but allows to deal
107   //! with wires closed in 3d but open in 2d (missing seam)
108   //! Default is False
109   Standard_EXPORT Standard_Boolean& ClosedMode();
110   
111   //! Performs the work on already loaded data.
112   Standard_EXPORT virtual Standard_Boolean Perform();
113   
114   //! Splits edges in the original shape by grid.
115   //! This is a part of Perform() which does not produce any
116   //! resulting shape; the only result is filled context
117   //! where splittings are recorded.
118   //!
119   //! NOTE: If edge is splitted, it is replaced by wire, and
120   //! order of edges in the wire corresponds to FORWARD orientation
121   //! of the edge.
122   Standard_EXPORT void SplitEdges();
123   
124   //! Returns resulting shell or face (or Null shape if not done)
125   Standard_EXPORT const TopoDS_Shape& Result() const;
126   
127   //! Queries status of last call to Perform()
128   //! OK   : nothing done (some kind of error)
129   //! DONE1: splitting is done, at least one new face created
130   //! DONE2: splitting is done, several new faces obtained
131   //! FAIL1: misoriented wire encountered (handled)
132   //! FAIL2: recoverable parity error
133   //! FAIL3: edge with no pcurve on supporting face
134   //! FAIL4: unrecoverable algorithm error (parity check)
135   Standard_EXPORT Standard_Boolean Status (const ShapeExtend_Status status) const;
136   
137   //! Creates new faces from the set of (closed) wires. Each wire
138   //! is put on corresponding patch in the composite surface,
139   //! and all pcurves on the initial (pseudo)face are reassigned to
140   //! that surface. If several wires are one inside another, single
141   //! face is created.
142   Standard_EXPORT void DispatchWires (TopTools_SequenceOfShape& faces, ShapeFix_SequenceOfWireSegment& wires) const;
143   
144   //! Sets tool for transfer parameters from 3d to 2d and vice versa.
145   Standard_EXPORT void SetTransferParamTool (const Handle(ShapeAnalysis_TransferParameters)& TransferParam);
146   
147   //! Gets tool for transfer parameters from 3d to 2d and vice versa.
148   Standard_EXPORT Handle(ShapeAnalysis_TransferParameters) GetTransferParamTool() const;
149
150
151
152
153   DEFINE_STANDARD_RTTIEXT(ShapeFix_ComposeShell,ShapeFix_Root)
154
155 protected:
156
157   
158   //! Fill sequence of wire segments by wires from myFace
159   //! (pre-loaded). It performs reorder so that edges in segments
160   //! are well-ordered. The context is applied to all wires
161   //! before using them.
162   Standard_EXPORT void LoadWires (ShapeFix_SequenceOfWireSegment& seqw) const;
163   
164   //! Analyze tangencies and compute orientation code for wire segment
165   //! between two intersections: tells if segment is on left or right side
166   //! of cutting line, or tangent to it (by several points recomputed to 3d,
167   //! distance is compared with tolerance of corresponding edge).
168   Standard_EXPORT Standard_Integer ComputeCode (const Handle(ShapeExtend_WireData)& wire, const gp_Lin2d& line, const Standard_Integer begInd, const Standard_Integer endInd, const Standard_Real begPar, const Standard_Real endPar, const Standard_Boolean IsInternal = Standard_False);
169   
170   //! Splits edges in the wire by given indices of edges and
171   //! parameters on them. Returns resulting wire and vertices
172   //! corresponding to splitting parameters. If two consequtive
173   //! splitting points are too near one to another (with tolerance
174   //! of edge), edge is divided in single point. In the same way,
175   //! splitting which is too near to end of edge, is not applied
176   //! (end vertex is returned instead).
177   //!
178   //! NOTE: If edge is splitted, it is replaced by wire, and
179   //! order of edges in the wire corresponds to FORWARD orientation
180   //! of the edge.
181   Standard_EXPORT ShapeFix_WireSegment SplitWire (ShapeFix_WireSegment& wire, TColStd_SequenceOfInteger& indexes, const TColStd_SequenceOfReal& values, TopTools_SequenceOfShape& vertices, const TColStd_SequenceOfInteger& segcodes, const Standard_Boolean cutbyu, const Standard_Integer cutindex);
182   
183   //! Split edges in the wire by cutting line.
184   //! Wires with FORWARD or REVERSED orientation are considered
185   //! as closed.
186   //!
187   //! All modifications (splitting) are recorded in context,
188   //! except splitting of wires marked as EXTERNAL
189   //! (they are supposed to be former cutting lines).
190   //!
191   //! Method fills sequences of parameters of intersection points
192   //! of cutting line with all edges, their types, and corresponding
193   //! vertices (including ones created during splitting edges).
194   Standard_EXPORT Standard_Boolean SplitByLine (ShapeFix_WireSegment& wire, const gp_Lin2d& line, const Standard_Boolean cutbyu, const Standard_Integer cutindex, TColStd_SequenceOfReal& SplitLinePar, TColStd_SequenceOfInteger& SplitLineCode, TopTools_SequenceOfShape& SplitLineVertex);
195   
196   //! Split edges in the sequence of wires by cutting line.
197   //! Wires with FORWARD or REVERSED orientation are considered
198   //! as closed.
199   //!
200   //! Parts of cutting line which get inside the face (defined by
201   //! parity check of intersections with all wires) are added
202   //! into that sequence (with orientation EXTERNAL). Each part
203   //! is represented by one-edge wire segment with no 3d curve.
204   //! They share common vertices with all wires they intersect.
205   //!
206   //! All modifications (splitting) are recorded in context,
207   //! except splitting of wires marked as EXTERNAL
208   //! (they are supposed to be former cutting lines).
209   Standard_EXPORT void SplitByLine (ShapeFix_SequenceOfWireSegment& seqw, const gp_Lin2d& line, const Standard_Boolean cutbyu, const Standard_Integer cutindex);
210   
211   //! Split initial set of (closed) wires by grid of lines corresponding
212   //! to joints between patches on the composite surface.
213   //! Parts of joint lines which get inside the face are also added
214   //! into the sequence as wires with orientation EXTERNAL.
215   //! They share common vertices with all wires they intersect.
216   //! All modifications (splitting) are recorded in context,
217   //! except splitting of joint edge itself and wires marked as
218   //! EXTERNAL (they supposed to be another joint edges).
219   Standard_EXPORT void SplitByGrid (ShapeFix_SequenceOfWireSegment& seqw);
220   
221   //! Break wires into open wire segments by common vertices
222   //! (splitting points), so that each segment is either closed and
223   //! not touching others, or touches others at ends (have common
224   //! vertices).
225   //! After that, each wire segment lies on its own patch of grid.
226   Standard_EXPORT void BreakWires (ShapeFix_SequenceOfWireSegment& seqw);
227   
228   //! Collect set of wire segments (already splitted) into closed
229   //! wires. This is done by traversing all the segments in allowed
230   //! directions, starting only from the REVERSED and FORWARD and
231   //! taking EXTERNAL as necessary in fork points. Forks are detected
232   //! by common vertices. In fork point, most left way is seleccted
233   //! among all possible ways.
234   Standard_EXPORT void CollectWires (ShapeFix_SequenceOfWireSegment& wires, ShapeFix_SequenceOfWireSegment& seqw);
235   
236   //! Creates new faces on one path of grid. It dispatches given loops
237   //! (wires) into one or several faces depending on their mutual
238   //! position.
239   Standard_EXPORT void MakeFacesOnPatch (TopTools_SequenceOfShape& faces, const Handle(Geom_Surface)& surf, TopTools_SequenceOfShape& loops) const;
240
241   TopAbs_Orientation myOrient;
242   TopoDS_Shape myResult;
243   Standard_Integer myStatus;
244
245
246 private:
247
248
249   Handle(ShapeExtend_CompositeSurface) myGrid;
250   TopLoc_Location myLoc;
251   TopoDS_Face myFace;
252   Standard_Real myUResolution;
253   Standard_Real myVResolution;
254   Handle(ShapeAnalysis_TransferParameters) myTransferParamTool;
255   Standard_Boolean myInvertEdgeStatus;
256   Standard_Boolean myClosedMode;
257   Standard_Boolean myUClosed;
258   Standard_Boolean myVClosed;
259   Standard_Real myUPeriod;
260   Standard_Real myVPeriod;
261
262
263 };
264
265
266
267
268
269
270
271 #endif // _ShapeFix_ComposeShell_HeaderFile