0024521: Visualization - automatic back face culling is not turned on for Solids...
[occt.git] / src / StdPrs / StdPrs_ToolShadedShape.cxx
1 // Created on: 1993-10-27
2 // Created by: Jean-LOuis FRENKEL
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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 #include <StdPrs_ToolShadedShape.ixx>
18
19 #include <BRep_Tool.hxx>
20 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
21 #include <GeomAbs_SurfaceType.hxx>
22 #include <GeomLib.hxx>
23 #include <gp_Vec.hxx>
24 #include <Poly_Connect.hxx>
25 #include <Poly_Triangulation.hxx>
26 #include <Precision.hxx>
27 #include <TColgp_HArray1OfPnt.hxx>
28 #include <TColgp_Array1OfPnt.hxx>
29 #include <TColgp_Array1OfPnt2d.hxx>
30 #include <TopAbs_Orientation.hxx>
31 #include <TopLoc_Location.hxx>
32 #include <TShort_HArray1OfShortReal.hxx>
33 #include <TShort_Array1OfShortReal.hxx>
34
35 namespace
36 {
37   //=======================================================================
38   //function : isTriangulated
39   //purpose  : Returns true if all faces within shape are triangulated.
40   //           Same as BRepTools::Triangulation() but without extra checks.
41   //=======================================================================
42   static Standard_Boolean isTriangulated (const TopoDS_Shape& theShape)
43   {
44     TopLoc_Location aLocDummy;
45     for (TopExp_Explorer aFaceIter (theShape, TopAbs_FACE); aFaceIter.More(); aFaceIter.Next())
46     {
47       const TopoDS_Face&                aFace = TopoDS::Face (aFaceIter.Current());
48       const Handle(Poly_Triangulation)& aTri  = BRep_Tool::Triangulation (aFace, aLocDummy);
49       if (aTri.IsNull())
50       {
51         return Standard_False;
52       }
53     }
54     return Standard_True;
55   }
56 }
57
58 //=======================================================================
59 //function : IsClosed
60 //purpose  :
61 //=======================================================================
62 Standard_Boolean StdPrs_ToolShadedShape::IsClosed (const TopoDS_Shape& theShape)
63 {
64   if (theShape.IsNull())
65   {
66     return Standard_True;
67   }
68
69   switch (theShape.ShapeType())
70   {
71     case TopAbs_COMPOUND:
72     case TopAbs_COMPSOLID:
73     default:
74     {
75       // check that compound consists of closed solids
76       for (TopoDS_Iterator anIter (theShape); anIter.More(); anIter.Next())
77       {
78         const TopoDS_Shape& aShape = anIter.Value();
79         if (!IsClosed (aShape))
80         {
81           return Standard_False;
82         }
83       }
84       return Standard_True;
85     }
86     case TopAbs_SOLID:
87     {
88       for (TopoDS_Iterator anIter (theShape); anIter.More(); anIter.Next())
89       {
90         const TopoDS_Shape& aShape = anIter.Value();
91         if (aShape.IsNull())
92         {
93           continue;
94         }
95
96         if (aShape.ShapeType() == TopAbs_SHELL
97         && !aShape.Closed())
98         {
99           return Standard_False;
100         }
101         else if (aShape.ShapeType() == TopAbs_FACE)
102         {
103           // invalid solid
104           return Standard_False;
105         }
106         else if (!isTriangulated (aShape))
107         {
108           // mesh contains holes
109           return Standard_False;
110         }
111       }
112       return Standard_True;
113     }
114     case TopAbs_SHELL:
115     case TopAbs_FACE:
116     {
117       // free faces / shell are not allowed
118       return Standard_False;
119     }
120     case TopAbs_WIRE:
121     case TopAbs_EDGE:
122     case TopAbs_VERTEX:
123     {
124       // ignore
125       return Standard_True;
126     }
127   }
128 }
129
130 //=======================================================================
131 //function : Triangulation
132 //purpose  :
133 //=======================================================================
134 Handle(Poly_Triangulation) StdPrs_ToolShadedShape::Triangulation (const TopoDS_Face& theFace,
135                                                                   TopLoc_Location&   theLoc)
136 {
137   return BRep_Tool::Triangulation (theFace, theLoc);
138 }
139
140 //=======================================================================
141 //function : Normal
142 //purpose  :
143 //=======================================================================
144 void StdPrs_ToolShadedShape::Normal (const TopoDS_Face&  theFace,
145                                      Poly_Connect&       thePolyConnect,
146                                      TColgp_Array1OfDir& theNormals)
147 {
148   const Handle(Poly_Triangulation)& aPolyTri = thePolyConnect.Triangulation();
149   const TColgp_Array1OfPnt&         aNodes   = aPolyTri->Nodes();
150   if (aPolyTri->HasNormals())
151   {
152     // normals pre-computed in triangulation structure
153     const TShort_Array1OfShortReal& aNormals = aPolyTri->Normals();
154     const Standard_ShortReal*       aNormArr = &(aNormals.Value (aNormals.Lower()));
155     for (Standard_Integer aNodeIter = aNodes.Lower(); aNodeIter <= aNodes.Upper(); ++aNodeIter)
156     {
157       const Standard_Integer anId = 3 * (aNodeIter - aNodes.Lower());
158       const gp_Dir aNorm (aNormArr[anId + 0],
159                           aNormArr[anId + 1],
160                           aNormArr[anId + 2]);
161       theNormals (aNodeIter) = aNorm;
162     }
163
164     if (theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED)
165     {
166       for (Standard_Integer aNodeIter = aNodes.Lower(); aNodeIter <= aNodes.Upper(); ++aNodeIter)
167       {
168         theNormals.ChangeValue (aNodeIter).Reverse();
169       }
170     }
171     return;
172   }
173
174   // take in face the surface location
175   const TopoDS_Face      aZeroFace = TopoDS::Face (theFace.Located (TopLoc_Location()));
176   Handle(Geom_Surface)   aSurf     = BRep_Tool::Surface (aZeroFace);
177   const Standard_Real    aTol      = Precision::Confusion();
178   Handle(TShort_HArray1OfShortReal) aNormals = new TShort_HArray1OfShortReal (1, aPolyTri->NbNodes() * 3);
179   const Poly_Array1OfTriangle& aTriangles = aPolyTri->Triangles();
180   const TColgp_Array1OfPnt2d*  aNodesUV   = aPolyTri->HasUVNodes() && !aSurf.IsNull()
181                                           ? &aPolyTri->UVNodes()
182                                           : NULL;
183   Standard_Integer aTri[3];
184   for (Standard_Integer aNodeIter = aNodes.Lower(); aNodeIter <= aNodes.Upper(); ++aNodeIter)
185   {
186     // try to retrieve normal from real surface first, when UV coordinates are available
187     if (aNodesUV == NULL
188      || GeomLib::NormEstim (aSurf, aNodesUV->Value (aNodeIter), aTol, theNormals (aNodeIter)) > 1)
189     {
190       // compute flat normals
191       gp_XYZ eqPlan (0.0, 0.0, 0.0);
192       for (thePolyConnect.Initialize (aNodeIter); thePolyConnect.More(); thePolyConnect.Next())
193       {
194         aTriangles (thePolyConnect.Value()).Get (aTri[0], aTri[1], aTri[2]);
195         const gp_XYZ v1 (aNodes (aTri[1]).Coord() - aNodes (aTri[0]).Coord());
196         const gp_XYZ v2 (aNodes (aTri[2]).Coord() - aNodes (aTri[1]).Coord());
197         const gp_XYZ vv = v1 ^ v2;
198         const Standard_Real aMod = vv.Modulus();
199         if (aMod >= aTol)
200         {
201           eqPlan += vv / aMod;
202         }
203       }
204       const Standard_Real aModMax = eqPlan.Modulus();
205       theNormals (aNodeIter) = (aModMax > aTol) ? gp_Dir (eqPlan) : gp::DZ();
206     }
207
208     const Standard_Integer anId = (aNodeIter - aNodes.Lower()) * 3;
209     aNormals->SetValue (anId + 1, (Standard_ShortReal )theNormals (aNodeIter).X());
210     aNormals->SetValue (anId + 2, (Standard_ShortReal )theNormals (aNodeIter).Y());
211     aNormals->SetValue (anId + 3, (Standard_ShortReal )theNormals (aNodeIter).Z());
212   }
213   aPolyTri->SetNormals (aNormals);
214
215   if (theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED)
216   {
217     for (Standard_Integer aNodeIter = aNodes.Lower(); aNodeIter <= aNodes.Upper(); ++aNodeIter)
218     {
219       theNormals.ChangeValue (aNodeIter).Reverse();
220     }
221   }
222 }