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[occt.git] / src / gp / gp_GTrsf.hxx
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8 // by the Free Software Foundation, with special exception defined in the file
9 // OCCT_LGPL_EXCEPTION.txt. Consult the file LICENSE_LGPL_21.txt included in OCCT
10 // distribution for complete text of the license and disclaimer of any warranty.
11 //
12 // Alternatively, this file may be used under the terms of Open CASCADE
13 // commercial license or contractual agreement.
14
15 #ifndef _gp_GTrsf_HeaderFile
16 #define _gp_GTrsf_HeaderFile
17
18 #include <Standard.hxx>
19 #include <Standard_DefineAlloc.hxx>
20 #include <Standard_Handle.hxx>
21
22 #include <gp_Mat.hxx>
23 #include <gp_XYZ.hxx>
24 #include <gp_TrsfForm.hxx>
25 #include <Standard_Real.hxx>
26 #include <Standard_Integer.hxx>
27 #include <Standard_Boolean.hxx>
28 #include <gp_Trsf.hxx>
29 class Standard_ConstructionError;
30 class Standard_OutOfRange;
31 class gp_Trsf;
32 class gp_Mat;
33 class gp_XYZ;
34 class gp_Ax1;
35 class gp_Ax2;
36
37
38
39 //! Defines a non-persistent transformation in 3D space.
40 //! This transformation is a general transformation.
41 //! It can be a Trsf from gp, an affinity, or you can define
42 //! your own transformation giving the matrix of transformation.
43 //!
44 //! With a Gtrsf you can transform only a triplet of coordinates
45 //! XYZ. It is not possible to transform other geometric objects
46 //! because these transformations can change the nature of non-
47 //! elementary geometric objects.
48 //! The transformation GTrsf can be represented as follow :
49 //!
50 //! V1   V2   V3    T       XYZ        XYZ
51 //! | a11  a12  a13   a14 |   | x |      | x'|
52 //! | a21  a22  a23   a24 |   | y |      | y'|
53 //! | a31  a32  a33   a34 |   | z |   =  | z'|
54 //! |  0    0    0     1  |   | 1 |      | 1 |
55 //!
56 //! where {V1, V2, V3} define the vectorial part of the
57 //! transformation and T defines the translation part of the
58 //! transformation.
59 //! Warning
60 //! A GTrsf transformation is only applicable to
61 //! coordinates. Be careful if you apply such a
62 //! transformation to all points of a geometric object, as
63 //! this can change the nature of the object and thus
64 //! render it incoherent!
65 //! Typically, a circle is transformed into an ellipse by an
66 //! affinity transformation. To avoid modifying the nature of
67 //! an object, use a gp_Trsf transformation instead, as
68 //! objects of this class respect the nature of geometric objects.
69 class gp_GTrsf 
70 {
71 public:
72
73   DEFINE_STANDARD_ALLOC
74
75   
76   //! Returns the Identity transformation.
77     gp_GTrsf();
78   
79
80   //! Converts the gp_Trsf transformation T into a
81   //! general transformation, i.e. Returns a GTrsf with
82   //! the same matrix of coefficients as the Trsf T.
83     gp_GTrsf(const gp_Trsf& T);
84   
85
86   //! Creates a transformation based on the matrix M and the
87   //! vector V where M defines the vectorial part of
88   //! the transformation, and V the translation part, or
89     gp_GTrsf(const gp_Mat& M, const gp_XYZ& V);
90   
91   //! Changes this transformation into an affinity of ratio Ratio
92   //! with respect to the axis A1.
93   //! Note: an affinity is a point-by-point transformation that
94   //! transforms any point P into a point P' such that if H is
95   //! the orthogonal projection of P on the axis A1 or the
96   //! plane A2, the vectors HP and HP' satisfy:
97   //! HP' = Ratio * HP.
98     void SetAffinity (const gp_Ax1& A1, const Standard_Real Ratio);
99   
100   //! Changes this transformation into an affinity of ratio Ratio
101   //! with respect to  the plane defined by the origin, the "X Direction" and
102   //! the "Y Direction" of coordinate system A2.
103   //! Note: an affinity is a point-by-point transformation that
104   //! transforms any point P into a point P' such that if H is
105   //! the orthogonal projection of P on the axis A1 or the
106   //! plane A2, the vectors HP and HP' satisfy:
107   //! HP' = Ratio * HP.
108     void SetAffinity (const gp_Ax2& A2, const Standard_Real Ratio);
109   
110
111   //! Replaces  the coefficient (Row, Col) of the matrix representing
112   //! this transformation by Value.  Raises OutOfRange
113   //! if  Row < 1 or Row > 3 or Col < 1 or Col > 4
114     void SetValue (const Standard_Integer Row, const Standard_Integer Col, const Standard_Real Value);
115   
116   //! Replaces the vectorial part of this transformation by Matrix.
117     void SetVectorialPart (const gp_Mat& Matrix);
118   
119   //! Replaces the translation part of
120   //! this transformation by the coordinates of the number triple Coord.
121   Standard_EXPORT void SetTranslationPart (const gp_XYZ& Coord);
122   
123   //! Assigns the vectorial and translation parts of T to this transformation.
124     void SetTrsf (const gp_Trsf& T);
125   
126
127   //! Returns true if the determinant of the vectorial part of
128   //! this transformation is negative.
129     Standard_Boolean IsNegative() const;
130   
131
132   //! Returns true if this transformation is singular (and
133   //! therefore, cannot be inverted).
134   //! Note: The Gauss LU decomposition is used to invert the
135   //! transformation matrix. Consequently, the transformation
136   //! is considered as singular if the largest pivot found is less
137   //! than or equal to gp::Resolution().
138   //! Warning
139   //! If this transformation is singular, it cannot be inverted.
140     Standard_Boolean IsSingular() const;
141   
142
143   //! Returns the nature of the transformation.  It can be an
144   //! identity transformation, a rotation, a translation, a mirror
145   //! transformation (relative to a point, an axis or a plane), a
146   //! scaling transformation, a compound transformation or
147   //! some other type of transformation.
148   gp_TrsfForm Form() const;
149   
150
151   //! verify and set the shape of the GTrsf Other or CompoundTrsf
152   //! Ex :
153   //! myGTrsf.SetValue(row1,col1,val1);
154   //! myGTrsf.SetValue(row2,col2,val2);
155   //! ...
156   //! myGTrsf.SetForm();
157   Standard_EXPORT void SetForm();
158   
159   //! Returns the translation part of the GTrsf.
160     const gp_XYZ& TranslationPart() const;
161   
162
163   //! Computes the vectorial part of the GTrsf. The returned Matrix
164   //! is a  3*3 matrix.
165     const gp_Mat& VectorialPart() const;
166   
167
168   //! Returns the coefficients of the global matrix of transformation.
169   //! Raises OutOfRange if Row < 1 or Row > 3 or Col < 1 or Col > 4
170     Standard_Real Value (const Standard_Integer Row, const Standard_Integer Col) const;
171   Standard_Real operator() (const Standard_Integer Row, const Standard_Integer Col) const
172 {
173   return Value(Row,Col);
174 }
175   
176   Standard_EXPORT void Invert();
177   
178
179   //! Computes the reverse transformation.
180   //! Raises an exception if the matrix of the transformation
181   //! is not inversible.
182     gp_GTrsf Inverted() const;
183   
184
185   //! Computes the transformation composed from T and <me>.
186   //! In a C++ implementation you can also write Tcomposed = <me> * T.
187   //! Example :
188   //! GTrsf T1, T2, Tcomp; ...............
189   //! //composition :
190   //! Tcomp = T2.Multiplied(T1);         // or   (Tcomp = T2 * T1)
191   //! // transformation of a point
192   //! XYZ P(10.,3.,4.);
193   //! XYZ P1(P);
194   //! Tcomp.Transforms(P1);               //using Tcomp
195   //! XYZ P2(P);
196   //! T1.Transforms(P2);                  //using T1 then T2
197   //! T2.Transforms(P2);                  // P1 = P2 !!!
198     gp_GTrsf Multiplied (const gp_GTrsf& T) const;
199   gp_GTrsf operator * (const gp_GTrsf& T)  const
200   {
201     return Multiplied(T);
202   }
203   
204
205   //! Computes the transformation composed with <me> and T.
206   //! <me> = <me> * T
207   Standard_EXPORT void Multiply (const gp_GTrsf& T);
208   void operator *= (const gp_GTrsf& T) 
209   {
210     Multiply(T);
211   }
212   
213
214   //! Computes the product of the transformation T and this
215   //! transformation and assigns the result to this transformation.
216   //! this = T * this
217   Standard_EXPORT void PreMultiply (const gp_GTrsf& T);
218   
219   Standard_EXPORT void Power (const Standard_Integer N);
220   
221
222   //! Computes:
223   //! -   the product of this transformation multiplied by itself
224   //! N times, if N is positive, or
225   //! -   the product of the inverse of this transformation
226   //! multiplied by itself |N| times, if N is negative.
227   //! If N equals zero, the result is equal to the Identity
228   //! transformation.
229   //! I.e.:  <me> * <me> * .......* <me>, N time.
230   //! if N =0 <me> = Identity
231   //! if N < 0 <me> = <me>.Inverse() *...........* <me>.Inverse().
232   //!
233   //! Raises an exception if N < 0 and if the matrix of the
234   //! transformation not inversible.
235     gp_GTrsf Powered (const Standard_Integer N) const;
236   
237     void Transforms (gp_XYZ& Coord) const;
238   
239   //! Transforms a triplet XYZ with a GTrsf.
240     void Transforms (Standard_Real& X, Standard_Real& Y, Standard_Real& Z) const;
241   
242     gp_Trsf Trsf() const;
243
244
245
246
247 protected:
248
249
250
251
252
253 private:
254
255
256
257   gp_Mat matrix;
258   gp_XYZ loc;
259   gp_TrsfForm shape;
260   Standard_Real scale;
261
262
263 };
264
265
266 #include <gp_GTrsf.lxx>
267
268
269
270
271
272 #endif // _gp_GTrsf_HeaderFile