src/BRepExtrema/BRepExtrema_DistShapeShape.cxx

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  11 // The Initial Developer of the Original Code is Open CASCADE S.A.S., having its
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  18 // purpose or non-infringement. Please see the License for the specific terms
  19 // and conditions governing the rights and limitations under the License.
  20
  21 // Modified: Mps(10-04-97) portage WNT
  22
  23 #include <BRepExtrema_DistShapeShape.hxx>
  24
  25 #include <Standard_OStream.hxx>
  26 #include <TopTools_IndexedMapOfShape.hxx>
  27 #include <BRepBndLib.hxx>
  28 #include <Bnd_Box.hxx>
  29 #include <TopExp.hxx>
  30 #include <BRepExtrema_DistanceSS.hxx>
  31 #include <TopoDS.hxx>
  32 #include <TopAbs.hxx>
  33 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  34 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  35 #include <TopoDS_Face.hxx>
  36 #include <TopAbs_ShapeEnum.hxx>
  37 #include <Precision.hxx>
  38 #include <Bnd_SeqOfBox.hxx>
  39 #include <BRepExtrema_UnCompatibleShape.hxx>
  40 #include <BRep_Tool.hxx>
  41 #include <BRepClass3d_SolidClassifier.hxx>
  42 #include <StdFail_NotDone.hxx>
  43
  44 static void Decomposition(const TopoDS_Shape&         S,
  45                           TopTools_IndexedMapOfShape& MapV,
  46                           TopTools_IndexedMapOfShape& MapE,
  47                           TopTools_IndexedMapOfShape& MapF)
  48 {
  49   MapV.Clear();
  50   MapE.Clear();
  51   MapF.Clear();
  52   TopExp::MapShapes(S,TopAbs_VERTEX,MapV);
  53   TopExp::MapShapes(S,TopAbs_EDGE,MapE);
  54   TopExp::MapShapes(S,TopAbs_FACE,MapF);
  55 }
  56
  57 static void BoxCalculation(const TopTools_IndexedMapOfShape& Map,
  58                            Bnd_SeqOfBox&                     SBox)
  59 {
  60   for (Standard_Integer i = 1; i <= Map.Extent(); i++)
  61   {
  62     Bnd_Box box;
  63     BRepBndLib::Add(Map(i), box);
  64     SBox.Append(box);
  65   }
  66 }
  67
  68 inline Standard_Real DistanceInitiale(const TopoDS_Vertex V1,
  69                                       const TopoDS_Vertex V2)
  70 {
  71   return (BRep_Tool::Pnt(V1).Distance(BRep_Tool::Pnt(V2)));
  72 }
  73
  74 //=======================================================================
  75 //function : DistanceMapMap
  76 //purpose  :
  77 //=======================================================================
  78
  79 void BRepExtrema_DistShapeShape::DistanceMapMap(const TopTools_IndexedMapOfShape& Map1,
  80                                                 const TopTools_IndexedMapOfShape& Map2,
  81                                                 const Bnd_SeqOfBox&               LBox1,
  82                                                 const Bnd_SeqOfBox&               LBox2)
  83 {
  84   Standard_Integer i, j;
  85   BRepExtrema_SeqOfSolution seq1, seq2;
  86
  87   const Standard_Integer n1 = Map1.Extent();
  88   const Standard_Integer n2 = Map2.Extent();
  89   for (i = 1; i <= n1; i++)
  90   {
  91     const Bnd_Box &box1 = LBox1.Value(i);
  92     const TopoDS_Shape &S1 = Map1(i);
  93     for (j = 1; j <= n2; j++)
  94     {
  95       const Bnd_Box &box2= LBox2.Value(j);
  96       const TopoDS_Shape &S2 = Map2(j);
  97
  98       BRepExtrema_DistanceSS  dist(S1,S2,box1,box2,myDistRef,myEps);
  99       if (dist.IsDone()) {
 100         if(dist.DistValue() < (myDistRef-myEps))
 101         {
 102           mySolutionsShape1.Clear();
 103           mySolutionsShape2.Clear();
 104           seq1= dist.Seq1Value();
 105           seq2= dist.Seq2Value();
 106           mySolutionsShape1.Append(seq1);
 107           mySolutionsShape2.Append(seq2);
 108           myDistRef=dist.DistValue();
 109         }
 110         else if(fabs(dist.DistValue()-myDistRef) < myEps)
 111         {
 112           seq1= dist.Seq1Value();
 113           seq2= dist.Seq2Value();
 114           mySolutionsShape1.Append(seq1);
 115           mySolutionsShape2.Append(seq2);
 116           if (myDistRef > dist.DistValue())
 117             myDistRef=dist.DistValue();
 118         }
 119       }
 120     }
 121   }
 122 }
 123
 124 //=======================================================================
 125 //function : BRepExtrema_DistShapeShape
 126 //purpose  :
 127 //=======================================================================
 128
 129 BRepExtrema_DistShapeShape::BRepExtrema_DistShapeShape()
 130 : myDistRef(0.),
 131   myIsDone(Standard_False),
 132   myInnerSol(Standard_False),
 133   myEps(Precision::Confusion()),
 134   myFlag(Extrema_ExtFlag_MINMAX),
 135   myAlgo(Extrema_ExtAlgo_Grad)
 136 {
 137 }
 138
 139 //=======================================================================
 140 //function : BRepExtrema_DistShapeShape
 141 //purpose  :
 142 //=======================================================================
 143 BRepExtrema_DistShapeShape::BRepExtrema_DistShapeShape(const TopoDS_Shape& Shape1,
 144                                                        const TopoDS_Shape& Shape2,
 145                                                        const Extrema_ExtFlag F,
 146                                                        const Extrema_ExtAlgo A)
 147 : myDistRef(0.),
 148   myIsDone(Standard_False),
 149   myInnerSol(Standard_False),
 150   myEps(Precision::Confusion()),
 151   myFlag(F),
 152   myAlgo(A)
 153 {
 154   LoadS1(Shape1);
 155   LoadS2(Shape2);
 156   Perform();
 157 }
 158
 159 //=======================================================================
 160 //function : BRepExtrema_DistShapeShape
 161 //purpose  :
 162 //=======================================================================
 163
 164 BRepExtrema_DistShapeShape::BRepExtrema_DistShapeShape(const TopoDS_Shape& Shape1,
 165                                                        const TopoDS_Shape& Shape2,
 166                                                        const Standard_Real theDeflection,
 167                                                        const Extrema_ExtFlag F,
 168                                                        const Extrema_ExtAlgo A)
 169 : myDistRef(0.),
 170   myIsDone(Standard_False),
 171   myInnerSol(Standard_False),
 172   myEps(theDeflection),
 173   myFlag(F),
 174   myAlgo(A)
 175 {
 176   LoadS1(Shape1);
 177   LoadS2(Shape2);
 178   Perform();
 179 }
 180
 181 //=======================================================================
 182 //function : LoadS1
 183 //purpose  :
 184 //=======================================================================
 185
 186 void BRepExtrema_DistShapeShape::LoadS1(const TopoDS_Shape& Shape1)
 187 {
 188   myShape1 = Shape1;
 189   Decomposition(Shape1, myMapV1, myMapE1, myMapF1);
 190 }
 191
 192 //=======================================================================
 193 //function : LoadS2
 194 //purpose  :
 195 //=======================================================================
 196
 197 void BRepExtrema_DistShapeShape::LoadS2(const TopoDS_Shape& Shape2)
 198 {
 199   myShape2 = Shape2;
 200   Decomposition(Shape2, myMapV2, myMapE2, myMapF2);
 201 }
 202
 203 //=======================================================================
 204 //function : Perform
 205 //purpose  :
 206 //=======================================================================
 207
 208 Standard_Boolean BRepExtrema_DistShapeShape::Perform()
 209 {
 210   myIsDone=Standard_False;
 211   myInnerSol=Standard_False;
 212   mySolutionsShape1.Clear();
 213   mySolutionsShape2.Clear();
 214
 215   if ( myShape1.IsNull() || myShape2.IsNull() )
 216     return Standard_False;
 217
 218   TopoDS_Vertex V;
 219   Bnd_SeqOfBox BV1, BV2, BE1, BE2, BF1, BF2;
 220   const Standard_Real tol = 0.001;
 221
 222   // Treatment of solids
 223   const TopAbs_ShapeEnum Type1 = myShape1.ShapeType();
 224   if ((Type1==TopAbs_SOLID) || (Type1 == TopAbs_COMPSOLID))
 225   {
 226     BRepClass3d_SolidClassifier Classi(myShape1);
 227     const Standard_Integer nbv2 = myMapV2.Extent();
 228     Standard_Integer nbv1 = 0;
 229     while ( (nbv1<nbv2) && (!myInnerSol) )
 230     {
 231       nbv1++;
 232       V = TopoDS::Vertex(myMapV2(nbv1));
 233       const gp_Pnt &P = BRep_Tool::Pnt(V);
 234       Classi.Perform(P,tol);
 235       if (Classi.State()==TopAbs_IN)
 236       {
 237         myInnerSol = Standard_True;
 238         myDistRef = 0.;
 239         myIsDone = Standard_True;
 240         BRepExtrema_SolutionElem Sol(0,P,BRepExtrema_IsVertex,V);
 241         mySolutionsShape1.Append(Sol);
 242         mySolutionsShape2.Append(Sol);
 243       }
 244     }
 245   }
 246
 247   const TopAbs_ShapeEnum Type2 = myShape2.ShapeType();
 248   if (((Type2==TopAbs_SOLID) || (Type2==TopAbs_COMPSOLID)) && (!myInnerSol))
 249   {
 250     BRepClass3d_SolidClassifier Classi(myShape2);
 251     const Standard_Integer nbv1 = myMapV1.Extent();
 252     Standard_Integer nbv2 = 0;
 253     while ( (nbv2<nbv1) && (!myInnerSol) )
 254     {
 255       nbv2++;
 256       V = TopoDS::Vertex(myMapV1(nbv2));
 257       const gp_Pnt &P = BRep_Tool::Pnt(V);
 258       Classi.Perform(P,tol);
 259       if (Classi.State()==TopAbs_IN) {
 260         myInnerSol = Standard_True;
 261         myDistRef = 0;
 262         myIsDone = Standard_True;
 263         BRepExtrema_SolutionElem Sol (0,P,BRepExtrema_IsVertex,V);
 264         mySolutionsShape1.Append(Sol);
 265         mySolutionsShape2.Append(Sol);
 266       }
 267     }
 268   }
 269
 270   if (!myInnerSol)
 271   {
 272     BoxCalculation(myMapV1,BV1);
 273     BoxCalculation(myMapE1,BE1);
 274     BoxCalculation(myMapF1,BF1);
 275     BoxCalculation(myMapV2,BV2);
 276     BoxCalculation(myMapE2,BE2);
 277     BoxCalculation(myMapF2,BF2);
 278
 279     if (myMapV1.Extent() && myMapV2.Extent())
 280     {
 281       TopoDS_Vertex V1 = TopoDS::Vertex(myMapV1(1));
 282       TopoDS_Vertex V2 = TopoDS::Vertex(myMapV2(1));
 283       myDistRef = DistanceInitiale(V1, V2);
 284     }
 285     else
 286       myDistRef= 1.e30; //szv:!!!
 287
 288     DistanceMapMap(myMapV1, myMapV2, BV1, BV2);
 289     DistanceMapMap(myMapV1, myMapE2, BV1, BE2);
 290     DistanceMapMap(myMapE1, myMapV2, BE1, BV2);
 291     DistanceMapMap(myMapV1, myMapF2, BV1, BF2);
 292     DistanceMapMap(myMapF1, myMapV2, BF1, BV2);
 293     DistanceMapMap(myMapE1, myMapE2, BE1, BE2);
 294     DistanceMapMap(myMapE1, myMapF2, BE1, BF2);
 295     DistanceMapMap(myMapF1, myMapE2, BF1, BE2);
 296
 297     if( (fabs(myDistRef)) > myEps )
 298       DistanceMapMap(myMapF1,myMapF2,BF1,BF2);
 299
 300     //  Modified by Sergey KHROMOV - Tue Mar  6 11:55:03 2001 Begin
 301     Standard_Integer i = 1;
 302     for (; i <= mySolutionsShape1.Length(); i++)
 303       if (mySolutionsShape1.Value(i).Dist() > myDistRef + myEps)
 304       {
 305         mySolutionsShape1.Remove(i);
 306         mySolutionsShape2.Remove(i);
 307       }
 308     //  Modified by Sergey KHROMOV - Tue Mar  6 11:55:04 2001 End
 309     myIsDone = ( mySolutionsShape1.Length() > 0 );
 310   }
 311   return myIsDone;
 312 }
 313
 314 //=======================================================================
 315 //function : Value
 316 //purpose  :
 317 //=======================================================================
 318
 319 Standard_Real BRepExtrema_DistShapeShape::Value() const
 320 {
 321   if (!myIsDone)
 322     StdFail_NotDone::Raise("BRepExtrema_DistShapeShape::Value: There's no solution ");
 323
 324   return myDistRef;
 325 }
 326
 327 //=======================================================================
 328 //function : SupportOnShape1
 329 //purpose  :
 330 //=======================================================================
 331
 332 TopoDS_Shape BRepExtrema_DistShapeShape::SupportOnShape1(const Standard_Integer N) const
 333 {
 334   if (!myIsDone)
 335     StdFail_NotDone::Raise("BRepExtrema_DistShapeShape::SupportOnShape1: There's no solution ");
 336
 337   const BRepExtrema_SolutionElem &sol = mySolutionsShape1.Value(N);
 338   switch (sol.SupportKind())
 339   {
 340     case BRepExtrema_IsVertex : return sol.Vertex();
 341     case BRepExtrema_IsOnEdge : return sol.Edge();
 342     case BRepExtrema_IsInFace : return sol.Face();
 343   }
 344   return TopoDS_Shape();
 345 }
 346
 347 //=======================================================================
 348 //function : SupportOnShape2
 349 //purpose  :
 350 //=======================================================================
 351
 352 TopoDS_Shape BRepExtrema_DistShapeShape::SupportOnShape2(const Standard_Integer N) const
 353 {
 354   if (!myIsDone)
 355     StdFail_NotDone::Raise("BRepExtrema_DistShapeShape::SupportOnShape2: There's no solution ");
 356
 357   const BRepExtrema_SolutionElem &sol = mySolutionsShape2.Value(N);
 358   switch (sol.SupportKind())
 359   {
 360     case BRepExtrema_IsVertex : return sol.Vertex();
 361     case BRepExtrema_IsOnEdge : return sol.Edge();
 362     case BRepExtrema_IsInFace : return sol.Face();
 363   }
 364   return TopoDS_Shape();
 365 }
 366
 367 //=======================================================================
 368 //function : ParOnEdgeS1
 369 //purpose  :
 370 //=======================================================================
 371
 372 void BRepExtrema_DistShapeShape::ParOnEdgeS1(const Standard_Integer N, Standard_Real& t) const
 373 {
 374   if (!myIsDone)
 375     StdFail_NotDone::Raise("BRepExtrema_DistShapeShape::ParOnEdgeS1: There's no solution");
 376
 377   const BRepExtrema_SolutionElem &sol = mySolutionsShape1.Value(N);
 378   if (sol.SupportKind() != BRepExtrema_IsOnEdge)
 379     BRepExtrema_UnCompatibleShape::Raise
 380       ("BRepExtrema_DistShapeShape::ParOnEdgeS1: ParOnEdgeS1 is impossible without EDGE");
 381
 382   sol.EdgeParameter(t);
 383 }
 384
 385 //=======================================================================
 386 //function : ParOnEdgeS2
 387 //purpose  :
 388 //=======================================================================
 389
 390 void BRepExtrema_DistShapeShape::ParOnEdgeS2(const Standard_Integer N,  Standard_Real& t) const
 391 {
 392   if (!myIsDone)
 393     StdFail_NotDone::Raise("BRepExtrema_DistShapeShape::ParOnEdgeS2: There's no solution");
 394
 395   const BRepExtrema_SolutionElem &sol = mySolutionsShape2.Value(N);
 396   if (sol.SupportKind() != BRepExtrema_IsOnEdge)
 397     BRepExtrema_UnCompatibleShape::Raise
 398       ("BRepExtrema_DistShapeShape::ParOnEdgeS2: ParOnEdgeS2 is impossible without EDGE");
 399
 400   sol.EdgeParameter(t);
 401 }
 402
 403 //=======================================================================
 404 //function : ParOnFaceS1
 405 //purpose  :
 406 //=======================================================================
 407
 408 void BRepExtrema_DistShapeShape::ParOnFaceS1(const Standard_Integer N,  Standard_Real& u,  Standard_Real& v) const
 409 {
 410   if (!myIsDone)
 411     StdFail_NotDone::Raise("BRepExtrema_DistShapeShape::ParOnFaceS1: There's no solution");
 412
 413   const BRepExtrema_SolutionElem &sol = mySolutionsShape1.Value(N);
 414   if (sol.SupportKind() != BRepExtrema_IsInFace)
 415     BRepExtrema_UnCompatibleShape::Raise
 416       ("BRepExtrema_DistShapeShape::ParOnFaceS1: ParOnFaceS1 is impossible without FACE");
 417
 418   sol.FaceParameter(u, v);
 419 }
 420
 421 //=======================================================================
 422 //function : ParOnFaceS2
 423 //purpose  :
 424 //=======================================================================
 425
 426 void BRepExtrema_DistShapeShape::ParOnFaceS2(const Standard_Integer N,  Standard_Real& u, Standard_Real& v) const
 427 {
 428   if (!myIsDone)
 429     StdFail_NotDone::Raise("BRepExtrema_DistShapeShape::ParOnFaceS2: There's no solution");
 430
 431   const BRepExtrema_SolutionElem &sol = mySolutionsShape2.Value(N);
 432   if (sol.SupportKind() != BRepExtrema_IsInFace)
 433     BRepExtrema_UnCompatibleShape::Raise
 434       ("BRepExtrema_DistShapeShape::ParOnFaceS2:ParOnFaceS2 is impossible without FACE ");
 435
 436   sol.FaceParameter(u, v);
 437 }
 438
 439 //=======================================================================
 440 //function : Dump
 441 //purpose  :
 442 //=======================================================================
 443
 444 void BRepExtrema_DistShapeShape::Dump(Standard_OStream& o) const
 445 {
 446   Standard_Integer i;
 447   Standard_Real r1,r2;
 448
 449   o<< "the distance  value is :  " << Value()<<endl;
 450   o<< "the number of solutions is :"<<NbSolution()<<endl;
 451   o<<endl;
 452   for (i=1;i<=NbSolution();i++)
 453   {
 454     o<<"solution number "<<i<<": "<< endl;
 455     o<<"the type of the solution on the first shape is " <<Standard_Integer( SupportTypeShape1(i)) <<endl;
 456     o<<"the type of the solution on the second shape is "<<Standard_Integer( SupportTypeShape2(i))<< endl;
 457     o<< "the coordinates of  the point on the first shape are: "<<endl;
 458     o<<"X=" <<PointOnShape1(i).X()<<" Y=" <<PointOnShape1(i).Y()<<" Z="<<PointOnShape1(i).Z()<<endl;
 459     o<< "the coordinates of  the point on the second shape are: "<<endl;
 460     o<<"X="<< PointOnShape2(i).X()<< " Y="<<PointOnShape2(i).Y()<<" Z="<< PointOnShape2(i).Z()<<endl;
 461
 462     switch (SupportTypeShape1(i))
 463     {
 464       case BRepExtrema_IsVertex:
 465         break;
 466       case BRepExtrema_IsOnEdge:
 467         ParOnEdgeS1(i,r1);
 468         o << "parameter on the first edge :  t= " << r1 << endl;
 469         break;
 470       case BRepExtrema_IsInFace:
 471         ParOnFaceS1(i,r1,r2);
 472         o << "parameters on the first face :  u= " << r1 << " v=" <<  r2 << endl;
 473         break;
 474     }
 475     switch (SupportTypeShape2(i))
 476     {
 477       case BRepExtrema_IsVertex:
 478         break;
 479       case BRepExtrema_IsOnEdge:
 480         ParOnEdgeS2(i,r1);
 481         o << "parameter on the second edge : t=" << r1 << endl;
 482         break;
 483       case BRepExtrema_IsInFace:
 484         ParOnFaceS2(i,r1,r2);
 485         o << "parameters on the second face : u= " << r1 << " v=" <<  r2 << endl;
 486         break;
 487     }
 488     o<<endl;
 489   }
 490 }