src/BRepGProp/BRepGProp.cxx

   1 // Copyright (c) 1995-1999 Matra Datavision
   2 // Copyright (c) 1999-2014 OPEN CASCADE SAS
   3 //
   4 // This file is part of Open CASCADE Technology software library.
   5 //
   6 // This library is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   7 // the terms of the GNU Lesser General Public License version 2.1 as published
   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 #include <BRepGProp.hxx>
  16 #include <BRepGProp_Cinert.hxx>
  17 #include <BRepGProp_Sinert.hxx>
  18 #include <BRepGProp_Vinert.hxx>
  19 #include <BRepGProp_VinertGK.hxx>
  20 #include <BRepGProp_Face.hxx>
  21 #include <BRepGProp_Domain.hxx>
  22 #include <TopoDS.hxx>
  23 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  24
  25 #include <TopTools.hxx>
  26 #include <BRep_Tool.hxx>
  27 #include <TopTools_ListOfShape.hxx>
  28 #include <BRepCheck_Shell.hxx>
  29 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  30 #ifdef DEB
  31 static Standard_Integer AffichEps = 0;
  32 #endif
  33
  34 static gp_Pnt roughBaryCenter(const TopoDS_Shape& S){
  35   Standard_Integer i;  TopExp_Explorer ex;
  36   gp_XYZ xyz(0,0,0);
  37   for (ex.Init(S,TopAbs_VERTEX), i = 0; ex.More(); ex.Next(), i++)
  38     xyz += BRep_Tool::Pnt(TopoDS::Vertex(ex.Current())).XYZ();
  39   if ( i > 0 ) xyz /= i;
  40   return gp_Pnt(xyz);
  41 }
  42
  43 void  BRepGProp::LinearProperties(const TopoDS_Shape& S, GProp_GProps& SProps){
  44   // find the origin
  45   gp_Pnt P(0,0,0);
  46   P.Transform(S.Location());
  47   SProps = GProp_GProps(P);
  48
  49   BRepAdaptor_Curve   BAC;
  50 //  Standard_Integer n,i;
  51   TopExp_Explorer ex;
  52   for (ex.Init(S,TopAbs_EDGE); ex.More(); ex.Next()) {
  53     BAC.Initialize(TopoDS::Edge(ex.Current()));
  54     BRepGProp_Cinert CG(BAC,P);
  55     SProps.Add(CG);
  56   }
  57 }
  58
  59 static Standard_Real surfaceProperties(const TopoDS_Shape& S, GProp_GProps& Props, const Standard_Real Eps){
  60   Standard_Integer i;
  61 #ifdef DEB
  62   Standard_Integer iErrorMax = 0;
  63 #endif
  64   Standard_Real ErrorMax = 0.0, Error;
  65   TopExp_Explorer ex;
  66   gp_Pnt P(roughBaryCenter(S));
  67   BRepGProp_Sinert G;  G.SetLocation(P);
  68
  69   BRepGProp_Face   BF;
  70   BRepGProp_Domain BD;
  71
  72   for (ex.Init(S,TopAbs_FACE), i = 1; ex.More(); ex.Next(), i++) {
  73     const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face(ex.Current());
  74     BF.Load(F);
  75     if(!BF.NaturalRestriction()) BD.Init(F);
  76     if(Eps < 1.0) {
  77       G.Perform(BF, BD, Eps);
  78       Error = G.GetEpsilon();
  79       if(ErrorMax < Error) {
  80         ErrorMax = Error;
  81 #ifdef DEB
  82         iErrorMax = i;
  83 #endif
  84       }
  85     } else {
  86       if(BF.NaturalRestriction()) G.Perform(BF);
  87       else G.Perform(BF, BD);
  88     }
  89     Props.Add(G);
  90 #ifdef DEB
  91     if(AffichEps) cout<<"\n"<<i<<":\tEpsArea = "<< G.GetEpsilon();
  92 #endif
  93   }
  94 #ifdef DEB
  95   if(AffichEps) cout<<"\n-----------------\n"<<iErrorMax<<":\tMaxError = "<<ErrorMax<<"\n";
  96 #endif
  97   return ErrorMax;
  98 }
  99 void  BRepGProp::SurfaceProperties(const TopoDS_Shape& S, GProp_GProps& Props){
 100   // find the origin
 101   gp_Pnt P(0,0,0);
 102   P.Transform(S.Location());
 103   Props = GProp_GProps(P);
 104   surfaceProperties(S,Props,1.0);
 105 }
 106 Standard_Real BRepGProp::SurfaceProperties(const TopoDS_Shape& S, GProp_GProps& Props, const Standard_Real Eps){
 107   // find the origin
 108   gp_Pnt P(0,0,0);  P.Transform(S.Location());
 109   Props = GProp_GProps(P);
 110   Standard_Real ErrorMax = surfaceProperties(S,Props,Eps);
 111   return ErrorMax;
 112 }
 113
 114 //=======================================================================
 115 //function : volumeProperties
 116 //purpose  :
 117 //=======================================================================
 118
 119 static Standard_Real volumeProperties(const TopoDS_Shape& S, GProp_GProps& Props, const Standard_Real Eps){
 120   Standard_Integer i;
 121 #ifdef DEB
 122   Standard_Integer iErrorMax = 0;
 123 #endif
 124   Standard_Real ErrorMax = 0.0, Error = 0.0;
 125   TopExp_Explorer ex;
 126   gp_Pnt P(roughBaryCenter(S));
 127   BRepGProp_Vinert G;  G.SetLocation(P);
 128
 129   BRepGProp_Face   BF;
 130   BRepGProp_Domain BD;
 131
 132   for (ex.Init(S,TopAbs_FACE), i = 1; ex.More(); ex.Next(), i++) {
 133     const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face(ex.Current());
 134     if ((F.Orientation() == TopAbs_FORWARD) || (F.Orientation() == TopAbs_REVERSED)){
 135       BF.Load(F);
 136       if(!BF.NaturalRestriction()) BD.Init(F);
 137       if(Eps < 1.0) {
 138         G.Perform(BF, BD, Eps);
 139         Error = G.GetEpsilon();
 140         if(ErrorMax < Error) {
 141           ErrorMax = Error;
 142 #ifdef DEB
 143           iErrorMax = i;
 144 #endif
 145         }
 146       }
 147       else {
 148         if(BF.NaturalRestriction()) G.Perform(BF);
 149         else G.Perform(BF, BD);
 150       }
 151       Props.Add(G);
 152 #ifdef DEB
 153       if(AffichEps) cout<<"\n"<<i<<":\tEpsVolume = "<< G.GetEpsilon();
 154 #endif
 155     }
 156   }
 157 #ifdef DEB
 158   if(AffichEps) cout<<"\n-----------------\n"<<iErrorMax<<":\tMaxError = "<<ErrorMax<<"\n";
 159 #endif
 160   return ErrorMax;
 161 }
 162 void  BRepGProp::VolumeProperties(const TopoDS_Shape& S, GProp_GProps& Props, const Standard_Boolean OnlyClosed){
 163   // find the origin
 164   gp_Pnt P(0,0,0);  P.Transform(S.Location());
 165   Props = GProp_GProps(P);
 166   if(OnlyClosed){
 167     TopExp_Explorer ex(S,TopAbs_SHELL);
 168     for (; ex.More(); ex.Next()) {
 169       const TopoDS_Shape& Sh = ex.Current();
 170       if(BRep_Tool::IsClosed(Sh)) volumeProperties(Sh,Props,1.0);
 171     }
 172   } else volumeProperties(S,Props,1.0);
 173 }
 174
 175 //=======================================================================
 176 //function : VolumeProperties
 177 //purpose  :
 178 //=======================================================================
 179
 180 Standard_Real BRepGProp::VolumeProperties(const TopoDS_Shape& S, GProp_GProps& Props,
 181                                           const Standard_Real Eps, const Standard_Boolean OnlyClosed)
 182 {
 183   // find the origin
 184   gp_Pnt P(0,0,0);  P.Transform(S.Location());
 185   Props = GProp_GProps(P);
 186   Standard_Integer i;
 187 #ifdef DEB
 188   Standard_Integer iErrorMax = 0;
 189 #endif
 190   Standard_Real ErrorMax = 0.0, Error = 0.0;
 191   if(OnlyClosed){
 192     TopExp_Explorer ex(S,TopAbs_SHELL);
 193     for (i = 1; ex.More(); ex.Next(), i++) {
 194       const TopoDS_Shape& Sh = ex.Current();
 195       if(BRep_Tool::IsClosed(Sh)) {
 196         Error = volumeProperties(Sh,Props,Eps);
 197         if(ErrorMax < Error) {
 198           ErrorMax = Error;
 199 #ifdef DEB
 200           iErrorMax = i;
 201 #endif
 202         }
 203       }
 204     }
 205   } else ErrorMax = volumeProperties(S,Props,Eps);
 206 #ifdef DEB
 207   if(AffichEps) cout<<"\n\n==================="<<iErrorMax<<":\tMaxEpsVolume = "<<ErrorMax<<"\n";
 208 #endif
 209   return ErrorMax;
 210 }
 211
 212 //===========================================================================================//
 213 // Volume properties by Gauss-Kronrod integration
 214 //===========================================================================================//
 215 //=======================================================================
 216 //function : VolumePropertiesGK
 217 //purpose  :
 218 //=======================================================================
 219
 220 static Standard_Real volumePropertiesGK(const TopoDS_Shape     &theShape,
 221                                               GProp_GProps     &theProps,
 222                                         const Standard_Real     theTol,
 223                                         const Standard_Boolean  IsUseSpan,
 224                                         const Standard_Boolean  CGFlag,
 225                                         const Standard_Boolean  IFlag)
 226 {
 227   TopExp_Explorer  anExp;
 228   anExp.Init(theShape, TopAbs_FACE);
 229
 230   Standard_Real aTol = theTol;
 231
 232   // Compute properties.
 233   gp_Pnt           aLoc(roughBaryCenter(theShape));
 234   BRepGProp_VinertGK aVProps;
 235   BRepGProp_Face   aPropFace(IsUseSpan);
 236   BRepGProp_Domain aPropDomain;
 237   Standard_Real    aLocalError;
 238   Standard_Real    anError = 0.;
 239
 240   aVProps.SetLocation(aLoc);
 241
 242   for (; anExp.More(); anExp.Next()) {
 243     TopoDS_Face aFace = TopoDS::Face(anExp.Current());
 244
 245     if (aFace.Orientation() == TopAbs_FORWARD ||
 246         aFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED) {
 247       aPropFace.Load(aFace);
 248
 249       if(aPropFace.NaturalRestriction())
 250         aLocalError = aVProps.Perform(aPropFace, aTol, CGFlag, IFlag);
 251       else {
 252         aPropDomain.Init(aFace);
 253         aLocalError = aVProps.Perform(aPropFace, aPropDomain, aTol, CGFlag, IFlag);
 254       }
 255
 256       if (aLocalError < 0.)
 257         return aLocalError;
 258
 259       anError += aLocalError;
 260       theProps.Add(aVProps);
 261     }
 262   }
 263
 264   return anError;
 265 }
 266
 267 //=======================================================================
 268 //function : VolumePropertiesGK
 269 //purpose  :
 270 //=======================================================================
 271
 272 Standard_Real BRepGProp::VolumePropertiesGK(const TopoDS_Shape     &S,
 273                                                   GProp_GProps     &Props,
 274                                             const Standard_Real     Eps,
 275                                             const Standard_Boolean  OnlyClosed,
 276                                             const Standard_Boolean  IsUseSpan,
 277                                             const Standard_Boolean  CGFlag,
 278                                             const Standard_Boolean  IFlag)
 279 {
 280   gp_Pnt        P(0,0,0);
 281   Standard_Real anError = 0.;
 282
 283   P.Transform(S.Location());
 284   Props = GProp_GProps(P);
 285
 286   if(OnlyClosed) {
 287     // To select closed shells.
 288     TopExp_Explorer  anExp;
 289     TopTools_ListOfShape aClosedShells;
 290
 291     anExp.Init(S, TopAbs_SHELL);
 292
 293     for (; anExp.More(); anExp.Next()) {
 294       const TopoDS_Shape &aShell = anExp.Current();
 295
 296       BRepCheck_Shell aChecker(TopoDS::Shell(aShell));
 297       BRepCheck_Status aStatus = aChecker.Closed(Standard_False);
 298
 299       if(aStatus == BRepCheck_NoError)
 300         aClosedShells.Append(aShell);
 301
 302     }
 303
 304     if (aClosedShells.IsEmpty())
 305       return -1.;
 306
 307     // Compute the properties for each closed shell.
 308     Standard_Real aTol    = Eps;
 309     Standard_Real aLocalError;
 310     TopTools_ListIteratorOfListOfShape anIter(aClosedShells);
 311
 312     for (; anIter.More(); anIter.Next()) {
 313       const TopoDS_Shape &aShell = anIter.Value();
 314
 315       aLocalError = volumePropertiesGK(aShell, Props, aTol, IsUseSpan, CGFlag, IFlag);
 316
 317       if (aLocalError < 0)
 318         return aLocalError;
 319
 320       anError += aLocalError;
 321     }
 322
 323   } else
 324     anError = volumePropertiesGK(S, Props, Eps, IsUseSpan, CGFlag, IFlag);
 325
 326   Standard_Real vol = Props.Mass();
 327   if(vol > Epsilon(1.)) anError /= vol;
 328   return anError;
 329 }
 330
 331 //=======================================================================
 332 //function : VolumeProperties
 333 //purpose  :
 334 //=======================================================================
 335
 336 static Standard_Real volumePropertiesGK(const TopoDS_Shape     &theShape,
 337                                               GProp_GProps     &theProps,
 338                                         const gp_Pln           &thePln,
 339                                         const Standard_Real     theTol,
 340                                         const Standard_Boolean  IsUseSpan,
 341                                         const Standard_Boolean  CGFlag,
 342                                         const Standard_Boolean  IFlag)
 343 {
 344   TopExp_Explorer  anExp;
 345   anExp.Init(theShape, TopAbs_FACE);
 346
 347   Standard_Real aTol = theTol;
 348
 349   // Compute properties.
 350   gp_Pnt           aLoc(roughBaryCenter(theShape));
 351   BRepGProp_VinertGK aVProps;
 352   BRepGProp_Face   aPropFace(IsUseSpan);
 353   BRepGProp_Domain aPropDomain;
 354   Standard_Real    aLocalError;
 355   Standard_Real    anError = 0.;
 356
 357   aVProps.SetLocation(aLoc);
 358
 359   for (; anExp.More(); anExp.Next()) {
 360     TopoDS_Face aFace = TopoDS::Face(anExp.Current());
 361
 362     if (aFace.Orientation() == TopAbs_FORWARD ||
 363         aFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED) {
 364       aPropFace.Load(aFace);
 365
 366       if(aPropFace.NaturalRestriction())
 367         aLocalError = aVProps.Perform(aPropFace, thePln, aTol, CGFlag, IFlag);
 368       else {
 369         aPropDomain.Init(aFace);
 370         aLocalError = aVProps.Perform(aPropFace, aPropDomain, thePln, aTol, CGFlag, IFlag);
 371       }
 372
 373       if (aLocalError < 0.)
 374         return aLocalError;
 375
 376       anError += aLocalError;
 377       theProps.Add(aVProps);
 378     }
 379   }
 380
 381   return anError;
 382 }
 383
 384 //=======================================================================
 385 //function : VolumeProperties
 386 //purpose  :
 387 //=======================================================================
 388
 389 Standard_Real BRepGProp::VolumePropertiesGK(const TopoDS_Shape     &S,
 390                                                   GProp_GProps     &Props,
 391                                             const gp_Pln           &thePln,
 392                                             const Standard_Real     Eps,
 393                                             const Standard_Boolean  OnlyClosed,
 394                                             const Standard_Boolean  IsUseSpan,
 395                                             const Standard_Boolean  CGFlag,
 396                                             const Standard_Boolean  IFlag)
 397 {
 398   gp_Pnt        P(0,0,0);
 399   Standard_Real anError = 0.;
 400
 401   P.Transform(S.Location());
 402   Props = GProp_GProps(P);
 403
 404   if(OnlyClosed) {
 405     // To select closed shells.
 406     TopExp_Explorer  anExp;
 407     TopTools_ListOfShape aClosedShells;
 408
 409     anExp.Init(S, TopAbs_SHELL);
 410
 411     for (; anExp.More(); anExp.Next()) {
 412       const TopoDS_Shape &aShell = anExp.Current();
 413
 414       BRepCheck_Shell aChecker(TopoDS::Shell(aShell));
 415       BRepCheck_Status aStatus = aChecker.Closed(Standard_False);
 416
 417       if(aStatus == BRepCheck_NoError)
 418         aClosedShells.Append(aShell);
 419
 420     }
 421
 422     if (aClosedShells.IsEmpty())
 423       return -1.;
 424
 425     // Compute the properties for each closed shell.
 426     Standard_Real aTol    = Eps;
 427     Standard_Real aLocalError;
 428     TopTools_ListIteratorOfListOfShape anIter(aClosedShells);
 429
 430     for (; anIter.More(); anIter.Next()) {
 431       const TopoDS_Shape &aShell = anIter.Value();
 432
 433       aLocalError = volumePropertiesGK(aShell, Props, thePln, aTol, IsUseSpan, CGFlag, IFlag);
 434
 435       if (aLocalError < 0)
 436         return aLocalError;
 437
 438       anError += aLocalError;
 439     }
 440   } else
 441     anError = volumePropertiesGK(S, Props, thePln, Eps, IsUseSpan, CGFlag, IFlag);
 442
 443   Standard_Real vol = Props.Mass();
 444   if(vol > Epsilon(1.)) anError /= vol;
 445
 446   return anError;
 447 }