src/BRepOffset/BRepOffset_Analyse.cxx

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  15 // commercial license or contractual agreement.
  16
  17 #include <BRepOffset_Analyse.ixx>
  18 #include <BRepOffset_Interval.hxx>
  19 #include <BRepOffset_Tool.hxx>
  20 #include <BRepOffset_ListIteratorOfListOfInterval.hxx>
  21 #include <BRep_Tool.hxx>
  22 #include <BRepTools.hxx>
  23 #include <BRep_Builder.hxx>
  24
  25 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  26
  27 #include <gp.hxx>
  28 #include <gp_Vec.hxx>
  29 #include <gp_Dir.hxx>
  30 #include <gp_Pnt.hxx>
  31 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  32
  33 #include <Geom_Surface.hxx>
  34 #include <Geom_Curve.hxx>
  35 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  36
  37 #include <TopExp.hxx>
  38 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  39
  40 #include <TopoDS.hxx>
  41 #include <TopoDS_Face.hxx>
  42 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  43 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  44 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  45
  46 #include <Precision.hxx>
  47 #include <gp.hxx>
  48
  49
  50 static void CorrectOrientationOfTangent(gp_Vec& TangVec,
  51                                         const TopoDS_Vertex& aVertex,
  52                                         const TopoDS_Edge& anEdge)
  53 {
  54   TopoDS_Vertex Vlast = TopExp::LastVertex(anEdge);
  55   if (aVertex.IsSame(Vlast))
  56     TangVec.Reverse();
  57 }
  58
  59 //=======================================================================
  60 //function : BRepOffset_Analyse
  61 //purpose  :
  62 //=======================================================================
  63
  64 BRepOffset_Analyse::BRepOffset_Analyse()
  65 :myDone(Standard_False)
  66 {
  67 }
  68
  69
  70 //=======================================================================
  71 //function : BRepOffset_Analyse
  72 //purpose  :
  73 //=======================================================================
  74
  75 BRepOffset_Analyse::BRepOffset_Analyse(const TopoDS_Shape& S,
  76                                        const Standard_Real Angle)
  77 :myDone(Standard_False)
  78 {
  79   Perform( S, Angle);
  80 }
  81
  82 //=======================================================================
  83 //function : EdgeAnlyse
  84 //purpose  :
  85 //=======================================================================
  86
  87 static void EdgeAnalyse(const TopoDS_Edge&         E,
  88                         const TopoDS_Face&         F1,
  89                         const TopoDS_Face&         F2,
  90                         const Standard_Real        SinTol,
  91                         BRepOffset_ListOfInterval& LI)
  92 {
  93
  94
  95   TopLoc_Location L;
  96   Standard_Real   f,l;
  97
  98   Handle (Geom_Surface) S1 = BRep_Tool::Surface(F1);
  99   Handle (Geom_Surface) S2 = BRep_Tool::Surface(F2);
 100   Handle (Geom2d_Curve) C1 = BRep_Tool::CurveOnSurface(E,F1,f,l);
 101   Handle (Geom2d_Curve) C2 = BRep_Tool::CurveOnSurface(E,F2,f,l);
 102
 103   BRepAdaptor_Curve C(E);
 104   f = C.FirstParameter();
 105   l = C.LastParameter();
 106
 107   // Tangent if the regularity is at least G1.
 108   if (BRep_Tool::HasContinuity(E,F1,F2)) {
 109     if (BRep_Tool::Continuity(E,F1,F2) > GeomAbs_C0) {
 110       BRepOffset_Interval I;
 111         I.First(f); I.Last(l);
 112       I.Type(BRepOffset_Tangent);
 113       LI.Append(I);
 114       return;
 115     }
 116   }
 117   // First stage : Type determined by one of ends.
 118   // Calculate normals and tangents on the curves and surface.
 119   // normals are oriented outwards.
 120
 121   Standard_Real ParOnC = 0.5*(f+l);
 122   gp_Vec T1 = C.DN(ParOnC,1).Transformed(L.Transformation());
 123   if (T1.SquareMagnitude() > gp::Resolution()) {
 124     T1.Normalize();
 125   }
 126
 127   if (BRepOffset_Tool::OriEdgeInFace(E,F1) == TopAbs_REVERSED) {
 128     T1.Reverse();
 129   }
 130   if (F1.Orientation() == TopAbs_REVERSED) T1.Reverse();
 131
 132   gp_Pnt2d P  = C1->Value(ParOnC);
 133   gp_Pnt   P3;
 134   gp_Vec   D1U,D1V;
 135
 136   S1->D1(P.X(),P.Y(),P3,D1U,D1V);
 137   gp_Vec DN1(D1U^D1V);
 138   if (F1.Orientation() == TopAbs_REVERSED) DN1.Reverse();
 139
 140   P = C2->Value(ParOnC);
 141   S2->D1(P.X(),P.Y(),P3,D1U,D1V);
 142   gp_Vec DN2(D1U^D1V);
 143   if (F2.Orientation() == TopAbs_REVERSED) DN2.Reverse();
 144
 145   DN1.Normalize();
 146   DN2.Normalize();
 147
 148   gp_Vec        ProVec     = DN1^DN2;
 149   Standard_Real NormProVec = ProVec.Magnitude();
 150
 151   BRepOffset_Interval I;
 152   I.First(f); I.Last(l);
 153
 154   if (Abs(NormProVec) < SinTol) {
 155     // plane
 156     if (DN1.Dot(DN2) > 0) {
 157       //Tangent
 158       I.Type(BRepOffset_Tangent);
 159     }
 160     else  {
 161       //Mixed not finished!
 162 #ifdef DEB
 163       cout <<" faces locally mixed"<<endl;
 164 #endif
 165       I.Type(BRepOffset_Convex);
 166     }
 167   }
 168   else {
 169     if (NormProVec > gp::Resolution())
 170       ProVec.Normalize();
 171     Standard_Real Prod  = T1.Dot(DN1^DN2);
 172     if (Prod > 0.) {
 173       //
 174       I.Type(BRepOffset_Convex);
 175     }
 176     else {
 177       //reenters
 178       I.Type(BRepOffset_Concave);
 179     }
 180   }
 181   LI.Append(I);
 182 }
 183
 184 //=======================================================================
 185 //function : BuildAncestors
 186 //purpose  :
 187 //=======================================================================
 188
 189 static void BuildAncestors (const TopoDS_Shape&                        S,
 190                             TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape& MA)
 191 {
 192   MA.Clear();
 193   TopExp::MapShapesAndAncestors(S,TopAbs_VERTEX,TopAbs_EDGE,MA);
 194   TopExp::MapShapesAndAncestors(S,TopAbs_EDGE  ,TopAbs_FACE,MA);
 195
 196   // Purge ancestors.
 197   TopTools_MapOfShape Map;
 198   for (Standard_Integer i = 1; i <= MA.Extent(); i++) {
 199     Map.Clear();
 200     TopTools_ListOfShape&              L = MA(i);
 201     TopTools_ListIteratorOfListOfShape it(L);
 202     while (it.More()) {
 203       if (!Map.Add(it.Value())) {
 204         L.Remove(it);
 205       }
 206       else {
 207         it.Next();
 208       }
 209     }
 210   }
 211 }
 212
 213 //=======================================================================
 214 //function : IsDone
 215 //purpose  :
 216 //=======================================================================
 217
 218 Standard_Boolean BRepOffset_Analyse::IsDone() const
 219 {
 220   return myDone;
 221 }
 222
 223
 224 //=======================================================================
 225 //function : Perform
 226 //purpose  :
 227 //=======================================================================
 228
 229 void BRepOffset_Analyse::Perform (const TopoDS_Shape& S,
 230                                   const Standard_Real Angle)
 231 {
 232   myShape = S;
 233
 234   angle                = Angle;
 235   Standard_Real SinTol = sin(Angle);
 236
 237   // Build ancestors.
 238   BuildAncestors (S,ancestors);
 239
 240
 241   TopExp_Explorer Exp(S.Oriented(TopAbs_FORWARD),TopAbs_EDGE);
 242   for ( ; Exp.More(); Exp.Next()) {
 243     const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge(Exp.Current());
 244     if (!mapEdgeType.IsBound(E)) {
 245       BRepOffset_ListOfInterval LI;
 246       mapEdgeType.Bind(E,LI);
 247
 248       const TopTools_ListOfShape& L = Ancestors(E);
 249       if ( L.IsEmpty())
 250         continue;
 251
 252       if (L.Extent() == 2) {
 253         const TopoDS_Face& F1 = TopoDS::Face(L.First());
 254         const TopoDS_Face& F2 = TopoDS::Face(L.Last ());
 255         EdgeAnalyse(E,F1,F2,SinTol,mapEdgeType(E));
 256       }
 257       else if (L.Extent() == 1) {
 258         Standard_Real U1,U2;
 259         const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face(L.First());
 260         BRep_Tool::Range(E,F,U1,U2);
 261         BRepOffset_Interval Inter(U1,U2,BRepOffset_Other);
 262
 263         if (! BRepTools::IsReallyClosed(E,F)) {
 264           Inter.Type(BRepOffset_FreeBoundary);
 265         }
 266         mapEdgeType(E).Append(Inter);
 267       }
 268       else {
 269 #ifdef DEB
 270         cout <<"edge shared by more than two faces"<<endl;
 271 #endif
 272       }
 273     }
 274   }
 275   myDone = Standard_True;
 276 }
 277
 278 //=======================================================================
 279 //function : Clear
 280 //purpose  :
 281 //=======================================================================
 282
 283 void BRepOffset_Analyse::Clear()
 284 {
 285   myDone = Standard_False;
 286   myShape     .Nullify();
 287   mapEdgeType.Clear();
 288   ancestors  .Clear();
 289 }
 290
 291
 292
 293
 294
 295 //=======================================================================
 296 //function : BRepOffset_ListOfInterval&
 297 //purpose  :
 298 //=======================================================================
 299
 300 const BRepOffset_ListOfInterval& BRepOffset_Analyse::Type(const TopoDS_Edge& E)
 301 const
 302 {
 303   return mapEdgeType (E);
 304 }
 305
 306
 307 //=======================================================================
 308 //function : Edges
 309 //purpose  :
 310 //=======================================================================
 311
 312 void BRepOffset_Analyse::Edges(const TopoDS_Vertex&  V,
 313                                const BRepOffset_Type T,
 314                                TopTools_ListOfShape& LE)
 315 const
 316 {
 317   LE.Clear();
 318   const TopTools_ListOfShape& L = Ancestors (V);
 319   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it(L);
 320
 321   for ( ;it.More(); it.Next()) {
 322     const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge(it.Value());
 323     TopoDS_Vertex V1,V2;
 324     BRepOffset_Tool::EdgeVertices (E,V1,V2);
 325     if (V1.IsSame(V)) {
 326       if (mapEdgeType(E).Last().Type() == T)
 327         LE.Append(E);
 328     }
 329     if (V2.IsSame(V)) {
 330       if (mapEdgeType(E).First().Type() == T)
 331         LE.Append(E);
 332     }
 333   }
 334 }
 335
 336
 337 //=======================================================================
 338 //function : Edges
 339 //purpose  :
 340 //=======================================================================
 341
 342 void BRepOffset_Analyse::Edges(const TopoDS_Face&    F,
 343                                const BRepOffset_Type T,
 344                                TopTools_ListOfShape& LE)
 345 const
 346 {
 347   LE.Clear();
 348   TopExp_Explorer exp(F, TopAbs_EDGE);
 349
 350   for ( ;exp.More(); exp.Next()) {
 351     const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge(exp.Current());
 352
 353     const BRepOffset_ListOfInterval& Lint = Type(E);
 354     BRepOffset_ListIteratorOfListOfInterval it(Lint);
 355     for ( ;it.More(); it.Next()) {
 356       if (it.Value().Type() == T) LE.Append(E);
 357     }
 358   }
 359 }
 360
 361 //=======================================================================
 362 //function : TangentEdges
 363 //purpose  :
 364 //=======================================================================
 365
 366 void BRepOffset_Analyse::TangentEdges(const TopoDS_Edge&    Edge  ,
 367                                       const TopoDS_Vertex&  Vertex,
 368                                       TopTools_ListOfShape& Edges  ) const
 369 {
 370   gp_Vec V,VRef;
 371
 372
 373   Standard_Real U,URef;
 374   BRepAdaptor_Curve C3d, C3dRef;
 375
 376   URef   = BRep_Tool::Parameter(Vertex,Edge);
 377   C3dRef = BRepAdaptor_Curve(Edge);
 378   VRef   = C3dRef.DN(URef,1);
 379   CorrectOrientationOfTangent(VRef, Vertex, Edge);
 380   if (VRef.SquareMagnitude() < gp::Resolution()) return;
 381
 382   Edges.Clear();
 383
 384   const TopTools_ListOfShape& Anc = Ancestors(Vertex);
 385   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it(Anc);
 386   for ( ; it.More(); it.Next()) {
 387     const TopoDS_Edge& CurE = TopoDS::Edge(it.Value());
 388     if ( CurE.IsSame(Edge)) continue;
 389     U   = BRep_Tool::Parameter(Vertex,CurE);
 390     C3d = BRepAdaptor_Curve(CurE);
 391     V   = C3d.DN(U,1);
 392     CorrectOrientationOfTangent(V, Vertex, CurE);
 393     if (V.SquareMagnitude() < gp::Resolution()) continue;
 394     if (V.IsOpposite(VRef,angle)) {
 395       Edges.Append(CurE);
 396     }
 397   }
 398 }
 399
 400
 401
 402 //=======================================================================
 403 //function : HasAncestor
 404 //purpose  :
 405 //=======================================================================
 406
 407 Standard_Boolean  BRepOffset_Analyse::HasAncestor (const TopoDS_Shape& S) const
 408 {
 409   return ancestors.Contains(S);
 410 }
 411
 412
 413 //=======================================================================
 414 //function : Ancestors
 415 //purpose  :
 416 //=======================================================================
 417
 418 const TopTools_ListOfShape& BRepOffset_Analyse::Ancestors
 419 (const TopoDS_Shape& S) const
 420 {
 421   return ancestors.FindFromKey(S);
 422 }
 423
 424
 425 //=======================================================================
 426 //function : Explode
 427 //purpose  :
 428 //=======================================================================
 429
 430 void BRepOffset_Analyse::Explode(      TopTools_ListOfShape& List,
 431                                  const BRepOffset_Type       T   ) const
 432 {
 433   List.Clear();
 434   BRep_Builder B;
 435   TopTools_MapOfShape Map;
 436
 437   TopExp_Explorer Fexp;
 438   for (Fexp.Init(myShape,TopAbs_FACE); Fexp.More(); Fexp.Next()) {
 439     if ( Map.Add(Fexp.Current())) {
 440       TopoDS_Face Face = TopoDS::Face(Fexp.Current());
 441       TopoDS_Compound Co;
 442       B.MakeCompound(Co);
 443       B.Add(Co,Face);
 444       // add to Co all faces from the cloud of faces
 445       // G1 created from <Face>
 446       AddFaces(Face,Co,Map,T);
 447       List.Append(Co);
 448     }
 449   }
 450 }
 451
 452 //=======================================================================
 453 //function : Explode
 454 //purpose  :
 455 //=======================================================================
 456
 457 void BRepOffset_Analyse::Explode(      TopTools_ListOfShape& List,
 458                                  const BRepOffset_Type       T1,
 459                                  const BRepOffset_Type       T2) const
 460 {
 461   List.Clear();
 462   BRep_Builder B;
 463   TopTools_MapOfShape Map;
 464
 465   TopExp_Explorer Fexp;
 466   for (Fexp.Init(myShape,TopAbs_FACE); Fexp.More(); Fexp.Next()) {
 467     if ( Map.Add(Fexp.Current())) {
 468       TopoDS_Face Face = TopoDS::Face(Fexp.Current());
 469       TopoDS_Compound Co;
 470       B.MakeCompound(Co);
 471       B.Add(Co,Face);
 472       // add to Co all faces from the cloud of faces
 473       // G1 created from  <Face>
 474       AddFaces(Face,Co,Map,T1,T2);
 475       List.Append(Co);
 476     }
 477   }
 478 }
 479
 480
 481 //=======================================================================
 482 //function : AddFaces
 483 //purpose  :
 484 //=======================================================================
 485
 486 void BRepOffset_Analyse::AddFaces (const TopoDS_Face&    Face,
 487                                    TopoDS_Compound&      Co,
 488                                    TopTools_MapOfShape&  Map,
 489                                    const BRepOffset_Type T) const
 490 {
 491   BRep_Builder B;
 492   TopExp_Explorer exp(Face,TopAbs_EDGE);
 493   for ( ; exp.More(); exp.Next()) {
 494     const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge(exp.Current());
 495     const BRepOffset_ListOfInterval& LI = Type(E);
 496     if (!LI.IsEmpty() && LI.First().Type() == T) {
 497       // so <NewFace> is attached to G1 by <Face>
 498       const TopTools_ListOfShape& L = Ancestors(E);
 499       if (L.Extent() == 2) {
 500         TopoDS_Face F1 = TopoDS::Face(L.First());
 501         if ( F1.IsSame(Face))
 502           F1 = TopoDS::Face(L.Last ());
 503         if ( Map.Add(F1)) {
 504           B.Add(Co,F1);
 505           AddFaces(F1,Co,Map,T);
 506         }
 507       }
 508     }
 509   }
 510 }
 511 //=======================================================================
 512 //function : AddFaces
 513 //purpose  :
 514 //=======================================================================
 515
 516 void BRepOffset_Analyse::AddFaces (const TopoDS_Face&    Face,
 517                                    TopoDS_Compound&      Co,
 518                                    TopTools_MapOfShape&  Map,
 519                                    const BRepOffset_Type T1,
 520                                    const BRepOffset_Type T2) const
 521 {
 522   BRep_Builder B;
 523   TopExp_Explorer exp(Face,TopAbs_EDGE);
 524   for ( ; exp.More(); exp.Next()) {
 525     const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge(exp.Current());
 526     const BRepOffset_ListOfInterval& LI = Type(E);
 527     if (!LI.IsEmpty() &&
 528         (LI.First().Type() == T1 || LI.First().Type() == T2)) {
 529       // so <NewFace> is attached to G1 by <Face>
 530       const TopTools_ListOfShape& L = Ancestors(E);
 531       if (L.Extent() == 2) {
 532         TopoDS_Face F1 = TopoDS::Face(L.First());
 533         if ( F1.IsSame(Face))
 534           F1 = TopoDS::Face(L.Last ());
 535         if ( Map.Add(F1)) {
 536           B.Add(Co,F1);
 537           AddFaces(F1,Co,Map,T1,T2);
 538         }
 539       }
 540     }
 541   }
 542 }