src/Geom2dAPI/Geom2dAPI_PointsToBSpline.cxx

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  16
  17
  18 #include <AppDef_BSplineCompute.hxx>
  19 #include <AppDef_MultiLine.hxx>
  20 #include <AppDef_MultiPointConstraint.hxx>
  21 #include <AppDef_Variational.hxx>
  22 #include <AppParCurves_HArray1OfConstraintCouple.hxx>
  23 #include <AppParCurves_MultiBSpCurve.hxx>
  24 #include <BSplCLib.hxx>
  25 #include <Geom2d_BSplineCurve.hxx>
  26 #include <Geom2dAPI_PointsToBSpline.hxx>
  27 #include <math_Vector.hxx>
  28 #include <Standard_OutOfRange.hxx>
  29 #include <StdFail_NotDone.hxx>
  30 #include <TColgp_Array1OfPnt2d.hxx>
  31 #include <TColStd_Array1OfInteger.hxx>
  32 #include <TColStd_Array1OfReal.hxx>
  33
  34 //=======================================================================
  35 //function : Geom2dAPI_PointsToBSpline
  36 //purpose  :
  37 //=======================================================================
  38 Geom2dAPI_PointsToBSpline::Geom2dAPI_PointsToBSpline()
  39 {
  40   myIsDone = Standard_False;
  41 }
  42
  43
  44 //=======================================================================
  45 //function : Geom2dAPI_PointsToBSpline
  46 //purpose  :
  47 //=======================================================================
  48
  49 Geom2dAPI_PointsToBSpline::Geom2dAPI_PointsToBSpline
  50   (const TColgp_Array1OfPnt2d& Points,
  51    const Standard_Integer      DegMin,
  52    const Standard_Integer      DegMax,
  53    const GeomAbs_Shape         Continuity,
  54    const Standard_Real         Tol2D)
  55 {
  56   Init(Points,DegMin,DegMax,Continuity,Tol2D);
  57 }
  58
  59
  60 //=======================================================================
  61 //function : Geom2dAPI_PointsToBSpline
  62 //purpose  :
  63 //=======================================================================
  64
  65 Geom2dAPI_PointsToBSpline::Geom2dAPI_PointsToBSpline
  66   (const TColStd_Array1OfReal& YValues,
  67    const Standard_Real         X0,
  68    const Standard_Real         DX,
  69    const Standard_Integer      DegMin,
  70    const Standard_Integer      DegMax,
  71    const GeomAbs_Shape         Continuity,
  72    const Standard_Real         Tol2D)
  73 {
  74   Init(YValues,X0,DX,DegMin,DegMax,Continuity,Tol2D);
  75 }
  76
  77 //=======================================================================
  78 //function : Geom2dAPI_PointsToBSpline
  79 //purpose  :
  80 //=======================================================================
  81
  82 Geom2dAPI_PointsToBSpline::Geom2dAPI_PointsToBSpline
  83   (const TColgp_Array1OfPnt2d& Points,
  84    const Approx_ParametrizationType ParType,
  85    const Standard_Integer    DegMin,
  86    const Standard_Integer    DegMax,
  87    const GeomAbs_Shape       Continuity,
  88    const Standard_Real       Tol2D)
  89 {
  90   myIsDone = Standard_False;
  91   Init(Points,ParType,DegMin,DegMax,Continuity,Tol2D);
  92 }
  93
  94 //=======================================================================
  95 //function : Geom2dAPI_PointsToBSpline
  96 //purpose  :
  97 //=======================================================================
  98
  99 Geom2dAPI_PointsToBSpline::Geom2dAPI_PointsToBSpline
 100   (const TColgp_Array1OfPnt2d&   Points,
 101    const TColStd_Array1OfReal& Params,
 102    const Standard_Integer      DegMin,
 103    const Standard_Integer      DegMax,
 104    const GeomAbs_Shape         Continuity,
 105    const Standard_Real         Tol2D)
 106 {
 107   myIsDone = Standard_False;
 108   Init(Points,Params,DegMin,DegMax,Continuity,Tol2D);
 109 }
 110
 111
 112 //=======================================================================
 113 //function : Geom2dAPI_PointsToBSpline
 114 //purpose  :
 115 //=======================================================================
 116
 117 Geom2dAPI_PointsToBSpline::Geom2dAPI_PointsToBSpline
 118   (const TColgp_Array1OfPnt2d&   Points,
 119    const Standard_Real         W1,
 120    const Standard_Real         W2,
 121    const Standard_Real         W3,
 122    const Standard_Integer      DegMax,
 123    const GeomAbs_Shape         Continuity,
 124    const Standard_Real         Tol2D)
 125 {
 126   myIsDone = Standard_False;
 127   Init(Points,W1,W2,W3,DegMax,Continuity,Tol2D);
 128 }
 129
 130
 131 //=======================================================================
 132 //function : Init
 133 //purpose  :
 134 //=======================================================================
 135
 136 void Geom2dAPI_PointsToBSpline::Init
 137   (const TColgp_Array1OfPnt2d& Points,
 138    const Approx_ParametrizationType ParType,
 139    const Standard_Integer      DegMin,
 140    const Standard_Integer      DegMax,
 141    const GeomAbs_Shape         Continuity,
 142    const Standard_Real         Tol2D)
 143 {
 144   Standard_Real Tol3D = 0.; // dummy argument for BSplineCompute.
 145
 146
 147   Standard_Integer nbit = 2;
 148   Standard_Boolean UseSquares = Standard_False;
 149   if(Tol2D <= 1.e-3) UseSquares = Standard_True;
 150
 151   AppDef_BSplineCompute TheComputer
 152     (DegMin,DegMax,Tol3D,Tol2D,nbit,Standard_True,ParType,UseSquares);
 153
 154   switch( Continuity) {
 155   case GeomAbs_C0:
 156     TheComputer.SetContinuity(0); break;
 157
 158   case GeomAbs_G1:
 159   case GeomAbs_C1:
 160     TheComputer.SetContinuity(1); break;
 161
 162   case GeomAbs_G2:
 163   case GeomAbs_C2:
 164     TheComputer.SetContinuity(2); break;
 165
 166   default:
 167     TheComputer.SetContinuity(3);
 168   }
 169
 170   TheComputer.Perform(Points);
 171
 172   AppParCurves_MultiBSpCurve TheCurve = TheComputer.Value();
 173
 174   TColgp_Array1OfPnt2d Poles(1,TheCurve.NbPoles());
 175
 176   TheCurve.Curve(1, Poles);
 177
 178   myCurve = new Geom2d_BSplineCurve(Poles,
 179                                     TheCurve.Knots(),
 180                                     TheCurve.Multiplicities(),
 181                                     TheCurve.Degree());
 182   myIsDone = Standard_True;
 183 }
 184
 185 //=======================================================================
 186 //function : Init
 187 //purpose  :
 188 //=======================================================================
 189
 190 void Geom2dAPI_PointsToBSpline::Init
 191   (const TColStd_Array1OfReal& YValues,
 192    const Standard_Real         X0,
 193    const Standard_Real         DX,
 194    const Standard_Integer      DegMin,
 195    const Standard_Integer      DegMax,
 196    const GeomAbs_Shape         Continuity,
 197    const Standard_Real         Tol2D)
 198 {
 199   // first approximate the Y values (with dummy 0 as X values)
 200
 201   Standard_Real Tol3D = 0.; // dummy argument for BSplineCompute.
 202   TColgp_Array1OfPnt2d Points(YValues.Lower(),YValues.Upper());
 203   math_Vector Param(YValues.Lower(),YValues.Upper());
 204   Standard_Real length = DX * (YValues.Upper() - YValues.Lower());
 205   Standard_Integer i;
 206
 207   for (i = YValues.Lower(); i <= YValues.Upper(); i++) {
 208     Param(i) = (X0+(i-1)*DX)/(X0+length);
 209     Points(i).SetCoord(0.0, YValues(i));
 210   }
 211
 212   AppDef_BSplineCompute TheComputer
 213     (Param, DegMin,DegMax,Tol3D,Tol2D,0, Standard_True, Standard_True);
 214
 215   switch( Continuity) {
 216   case GeomAbs_C0:
 217     TheComputer.SetContinuity(0); break;
 218
 219   case GeomAbs_G1:
 220   case GeomAbs_C1:
 221     TheComputer.SetContinuity(1); break;
 222
 223   case GeomAbs_G2:
 224   case GeomAbs_C2:
 225     TheComputer.SetContinuity(2); break;
 226
 227   default:
 228     TheComputer.SetContinuity(3);
 229   }
 230
 231   TheComputer.Perform(Points);
 232
 233   const AppParCurves_MultiBSpCurve& TheCurve = TheComputer.Value();
 234
 235   Standard_Integer Degree = TheCurve.Degree();
 236   TColgp_Array1OfPnt2d Poles(1,TheCurve.NbPoles());
 237   Standard_Integer nk = TheCurve.Knots().Length();
 238   TColStd_Array1OfReal Knots(1,nk);
 239   TColStd_Array1OfInteger Mults(1,nk);
 240
 241   TheCurve.Curve(1, Poles);
 242
 243
 244
 245   // compute X values for the poles
 246   TColStd_Array1OfReal XPoles(1,Poles.Upper());
 247
 248   // start with a line
 249   TColStd_Array1OfReal    TempPoles(1,2);
 250   TColStd_Array1OfReal    TempKnots(1,2);
 251   TColStd_Array1OfInteger TempMults(1,2);
 252   TempMults.Init(2);
 253   TempPoles(1) = X0;
 254   TempPoles(2) = X0 + length;
 255   TempKnots(1) = 0.;
 256   TempKnots(2) = 1.;
 257
 258   // increase the Degree
 259   TColStd_Array1OfReal    NewTempPoles(1,Degree+1);
 260   TColStd_Array1OfReal    NewTempKnots(1,2);
 261   TColStd_Array1OfInteger NewTempMults(1,2);
 262   BSplCLib::IncreaseDegree(1,Degree,Standard_False,1,
 263                            TempPoles,TempKnots,TempMults,
 264                            NewTempPoles,NewTempKnots,NewTempMults);
 265
 266
 267   // insert the Knots
 268   BSplCLib::InsertKnots(Degree,Standard_False,1,
 269                         NewTempPoles,NewTempKnots,NewTempMults,
 270                         TheCurve.Knots(),&TheCurve.Multiplicities(),
 271                         XPoles,Knots,Mults,
 272                         Epsilon(1));
 273
 274   // scale the knots
 275   for (i = 1; i <= nk; i++) {
 276     Knots(i) = X0 + length * Knots(i);
 277   }
 278
 279   // set the Poles
 280   for (i = 1; i <= Poles.Upper(); i++) {
 281     Poles(i).SetX(XPoles(i));
 282   }
 283
 284
 285
 286   myCurve = new Geom2d_BSplineCurve(Poles, Knots, Mults, Degree);
 287   myIsDone = Standard_True;
 288 }
 289
 290 //=======================================================================
 291 //function : Init
 292 //purpose  :
 293 //=======================================================================
 294
 295 void Geom2dAPI_PointsToBSpline::Init
 296   (const TColgp_Array1OfPnt2d& Points,
 297    const Standard_Integer    DegMin,
 298    const Standard_Integer    DegMax,
 299    const GeomAbs_Shape       Continuity,
 300    const Standard_Real       Tol2D)
 301 {
 302   myIsDone = Standard_False;
 303   Init(Points,Approx_ChordLength,DegMin,DegMax,Continuity,Tol2D);
 304 }
 305
 306
 307 //=======================================================================
 308 //function : Init
 309 //purpose  :
 310 //=======================================================================
 311
 312 void Geom2dAPI_PointsToBSpline::Init
 313   (const TColgp_Array1OfPnt2d&   Points,
 314    const TColStd_Array1OfReal& Params,
 315    const Standard_Integer      DegMin,
 316    const Standard_Integer      DegMax,
 317    const GeomAbs_Shape         Continuity,
 318    const Standard_Real         Tol2D)
 319 {
 320   if (Params.Length() != Points.Length()) Standard_OutOfRange::Raise("");
 321
 322   Standard_Real Tol3D = 0.; // dummy argument for BSplineCompute.
 323   Standard_Integer Nbp = Params.Length();
 324   math_Vector theParams(1,Nbp);
 325   theParams(1) = 0.;
 326   theParams(Nbp) = 1.;
 327
 328   Standard_Real Uf = Params(Params.Lower());
 329   Standard_Real Ul = Params(Params.Upper()) - Uf;
 330   for (Standard_Integer i=2; i<Nbp; i++) {
 331     theParams(i) = (Params(i)-Uf)/Ul;
 332   }
 333
 334   AppDef_BSplineCompute TheComputer
 335     (DegMin,DegMax,Tol3D,Tol2D,0,
 336      Standard_True,Approx_IsoParametric,Standard_True);
 337
 338   TheComputer.SetParameters(theParams);
 339
 340   switch( Continuity) {
 341   case GeomAbs_C0:
 342     TheComputer.SetContinuity(0); break;
 343
 344   case GeomAbs_G1:
 345   case GeomAbs_C1:
 346     TheComputer.SetContinuity(1); break;
 347
 348   case GeomAbs_G2:
 349   case GeomAbs_C2:
 350     TheComputer.SetContinuity(2); break;
 351
 352   default:
 353     TheComputer.SetContinuity(3);
 354   }
 355
 356   TheComputer.Perform(Points);
 357
 358   AppParCurves_MultiBSpCurve TheCurve = TheComputer.Value();
 359
 360   TColgp_Array1OfPnt2d Poles(1,TheCurve.NbPoles());
 361
 362   TheCurve.Curve(1, Poles);
 363
 364   myCurve = new Geom2d_BSplineCurve(Poles,
 365                                     TheCurve.Knots(),
 366                                     TheCurve.Multiplicities(),
 367                                     TheCurve.Degree());
 368   myIsDone = Standard_True;
 369
 370 }
 371
 372
 373 //=======================================================================
 374 //function : Init
 375 //purpose  :
 376 //=======================================================================
 377
 378 void Geom2dAPI_PointsToBSpline::Init
 379   (const TColgp_Array1OfPnt2d&   Points,
 380    const Standard_Real         W1,
 381    const Standard_Real         W2,
 382    const Standard_Real         W3,
 383    const Standard_Integer      DegMax,
 384    const GeomAbs_Shape         Continuity,
 385    const Standard_Real         Tol2D)
 386 {
 387   Standard_Integer NbPoint = Points.Length(), i;
 388
 389
 390   Standard_Integer nbit = 2;
 391   if(Tol2D <= 1.e-3) nbit = 0;
 392
 393  //Variational algo
 394
 395   AppDef_MultiLine multL(NbPoint);
 396   for(i = 1; i <= NbPoint; ++i) {
 397     AppDef_MultiPointConstraint mpc(0, 1);
 398     mpc.SetPoint2d(1, Points.Value(Points.Lower() + i - 1));
 399     multL.SetValue(i, mpc);
 400   }
 401
 402   Handle(AppParCurves_HArray1OfConstraintCouple) TABofCC =
 403     new AppParCurves_HArray1OfConstraintCouple(1, NbPoint);
 404   AppParCurves_Constraint  Constraint=AppParCurves_NoConstraint;
 405
 406   for(i = 1; i <= NbPoint; ++i) {
 407     AppParCurves_ConstraintCouple ACC(i,Constraint);
 408     TABofCC->SetValue(i,ACC);
 409   }
 410
 411
 412   AppDef_Variational Variation(multL, 1, NbPoint, TABofCC);
 413
 414 //===================================
 415   Standard_Integer theMaxSegments = 1000;
 416   Standard_Boolean theWithMinMax = Standard_False;
 417 //===================================
 418
 419   Variation.SetMaxDegree(DegMax);
 420   Variation.SetContinuity(Continuity);
 421   Variation.SetMaxSegment(theMaxSegments);
 422
 423   Variation.SetTolerance(Tol2D);
 424   Variation.SetWithMinMax(theWithMinMax);
 425   Variation.SetNbIterations(nbit);
 426
 427   Variation.SetCriteriumWeight(W1, W2, W3);
 428
 429   if(!Variation.IsCreated()) {
 430     return;
 431   }
 432
 433   if(Variation.IsOverConstrained()) {
 434     return;
 435   }
 436
 437   try {
 438     Variation.Approximate();
 439   }
 440   catch (Standard_Failure) {
 441     return;
 442   }
 443
 444   if(!Variation.IsDone()) {
 445     return;
 446   }
 447
 448   AppParCurves_MultiBSpCurve TheCurve = Variation.Value();
 449
 450   TColgp_Array1OfPnt2d Poles(1,TheCurve.NbPoles());
 451
 452   TheCurve.Curve(1, Poles);
 453
 454   myCurve = new Geom2d_BSplineCurve(Poles,
 455                                     TheCurve.Knots(),
 456                                     TheCurve.Multiplicities(),
 457                                     TheCurve.Degree());
 458
 459   myIsDone = Standard_True;
 460
 461 }
 462
 463 //=======================================================================
 464 //function : Handle(Geom2d_BSplineCurve)&
 465 //purpose  :
 466 //=======================================================================
 467
 468 const Handle(Geom2d_BSplineCurve)& Geom2dAPI_PointsToBSpline::Curve() const
 469 {
 470   if ( !myIsDone)
 471     StdFail_NotDone::Raise(" ");
 472   return myCurve;
 473 }
 474
 475
 476
 477 //=======================================================================
 478 //function : Geom2d_BSplineCurve
 479 //purpose  :
 480 //=======================================================================
 481
 482 Geom2dAPI_PointsToBSpline::operator Handle(Geom2d_BSplineCurve)() const
 483 {
 484   return myCurve;
 485 }
 486
 487 //=======================================================================
 488 //function : Geom2d_BSplineCurve
 489 //purpose  :
 490 //=======================================================================
 491
 492 Standard_Boolean Geom2dAPI_PointsToBSpline::IsDone() const
 493 {
 494   return myIsDone;
 495 }
 496
 497