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[occt.git] / src / GeomLib / GeomLib.hxx
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10 // by the Free Software Foundation, with special exception defined in the file
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13 //
14 // Alternatively, this file may be used under the terms of Open CASCADE
15 // commercial license or contractual agreement.
16
17 #ifndef _GeomLib_HeaderFile
18 #define _GeomLib_HeaderFile
19
20 #include <Standard.hxx>
21 #include <Standard_DefineAlloc.hxx>
22 #include <Standard_Handle.hxx>
23
24 #include <Standard_Real.hxx>
25 #include <GeomAbs_Shape.hxx>
26 #include <Standard_Integer.hxx>
27 #include <Standard_Boolean.hxx>
28 #include <TColgp_Array1OfPnt.hxx>
29 #include <TColStd_Array1OfReal.hxx>
30 #include <TColStd_HArray1OfReal.hxx>
31 #include <TColStd_SequenceOfReal.hxx>
32 class Geom_Curve;
33 class gp_Ax2;
34 class Geom2d_Curve;
35 class gp_GTrsf2d;
36 class Adaptor3d_CurveOnSurface;
37 class Adaptor2d_HCurve2d;
38 class Adaptor3d_HSurface;
39 class Geom_BoundedCurve;
40 class gp_Pnt;
41 class gp_Vec;
42 class Geom_BoundedSurface;
43 class gp_Dir;
44 class Adaptor3d_Curve;
45 class Geom_BSplineSurface;
46 class Geom_BezierSurface;
47 class Geom_Surface;
48 class gp_Pnt2d;
49 class GeomLib_MakeCurvefromApprox;
50 class GeomLib_Interpolate;
51 class GeomLib_DenominatorMultiplier;
52 class GeomLib_CheckBSplineCurve;
53 class GeomLib_Check2dBSplineCurve;
54 class GeomLib_IsPlanarSurface;
55 class GeomLib_Tool;
56 class GeomLib_PolyFunc;
57 class GeomLib_LogSample;
58
59
60 //! Geom    Library.    This   package   provides   an
61 //! implementation of  functions for basic computation
62 //! on geometric entity from packages Geom and Geom2d.
63 class GeomLib 
64 {
65 public:
66
67   DEFINE_STANDARD_ALLOC
68
69   
70   //! Computes     the  curve  3d    from  package  Geom
71   //! corresponding to curve 2d  from package Geom2d, on
72   //! the plan defined with the local coordinate system
73   //! Position.
74   Standard_EXPORT static Handle(Geom_Curve) To3d (const gp_Ax2& Position, const Handle(Geom2d_Curve)& Curve2d);
75   
76   //! Computes the    curve    3d  from   package   Geom
77   //! corresponding  to the curve  3d from package Geom,
78   //! transformed with the transformation <GTrsf>
79   //! WARNING : this method may return a null Handle if
80   //! it's impossible to compute the transformation of
81   //! a curve. It's not implemented when :
82   //! 1) the curve is an infinite parabola or hyperbola
83   //! 2) the curve is an offsetcurve
84   Standard_EXPORT static Handle(Geom2d_Curve) GTransform (const Handle(Geom2d_Curve)& Curve, const gp_GTrsf2d& GTrsf);
85   
86   //! Make the curve Curve2dPtr have the imposed
87   //! range First to List the most economic way,
88   //! that is if it can change the range without
89   //! changing the nature of the curve it will try
90   //! to do that. Otherwise it will produce a Bspline
91   //! curve that has the required range
92   Standard_EXPORT static void SameRange (const Standard_Real Tolerance, const Handle(Geom2d_Curve)& Curve2dPtr, const Standard_Real First, const Standard_Real Last, const Standard_Real RequestedFirst, const Standard_Real RequestedLast, Handle(Geom2d_Curve)& NewCurve2dPtr);
93   
94   Standard_EXPORT static void BuildCurve3d (const Standard_Real Tolerance, Adaptor3d_CurveOnSurface& CurvePtr, const Standard_Real FirstParameter, const Standard_Real LastParameter, Handle(Geom_Curve)& NewCurvePtr, Standard_Real& MaxDeviation, Standard_Real& AverageDeviation, const GeomAbs_Shape Continuity = GeomAbs_C1, const Standard_Integer MaxDegree = 14, const Standard_Integer MaxSegment = 30);
95   
96   Standard_EXPORT static void AdjustExtremity (Handle(Geom_BoundedCurve)& Curve, const gp_Pnt& P1, const gp_Pnt& P2, const gp_Vec& T1, const gp_Vec& T2);
97   
98   //! Extends the bounded curve Curve to the point Point.
99   //! The extension is built:
100   //! -      at the end of the curve if After equals true, or
101   //! -      at the beginning of the curve if After equals false.
102   //! The extension is performed according to a degree of
103   //! continuity equal to Cont, which in its turn must be equal to 1, 2 or 3.
104   //! This function converts the bounded curve Curve into a BSpline curve.
105   //! Warning
106   //! -   Nothing is done, and Curve is not modified if Cont is
107   //! not equal to 1, 2 or 3.
108   //! -   It is recommended that the extension should not be
109   //! too large with respect to the size of the bounded
110   //! curve Curve: Point must not be located too far from
111   //! one of the extremities of Curve.
112   Standard_EXPORT static void ExtendCurveToPoint (Handle(Geom_BoundedCurve)& Curve, const gp_Pnt& Point, const Standard_Integer Cont, const Standard_Boolean After);
113   
114
115   //! Extends the bounded surface Surf along one of its
116   //! boundaries. The chord length of the extension is equal to Length.
117   //! The direction of the extension is given as:
118   //! -   the u parametric direction of Surf, if InU equals true,   or
119   //! -   the v parametric direction of Surf, if InU equals false.
120   //! In this parametric direction, the extension is built on the side of:
121   //! -   the last parameter of Surf, if After equals true, or
122   //! -   the first parameter of Surf, if After equals false.
123   //! The extension is performed according to a degree of
124   //! continuity equal to Cont, which in its turn must be equal to 1, 2 or 3.
125   //! This function converts the bounded surface Surf into a BSpline surface.
126   //! Warning
127   //! -   Nothing is done, and Surf is not modified if Cont is
128   //! not equal to 1, 2 or 3.
129   //! -   It is recommended that Length, the size of the
130   //! extension should not be too large with respect to the
131   //! size of the bounded surface Surf.
132   //! -   Surf must not be a periodic BSpline surface in the
133   //! parametric direction corresponding to the direction of extension.
134   Standard_EXPORT static void ExtendSurfByLength (Handle(Geom_BoundedSurface)& Surf, const Standard_Real Length, const Standard_Integer Cont, const Standard_Boolean InU, const Standard_Boolean After);
135   
136   //! Compute   axes of inertia,  of some  points --  -- --
137   //! <Axe>.Location() is the   BaryCentre -- -- --   -- --
138   //! <Axe>.XDirection is the axe of upper inertia -- -- --
139   //! -- <Axe>.Direction is the Normal to the average plane
140   //! -- -- -- IsSingular is True if  points are on line --
141   //! Tol is used to determine singular cases.
142   Standard_EXPORT static void AxeOfInertia (const TColgp_Array1OfPnt& Points, gp_Ax2& Axe, Standard_Boolean& IsSingular, const Standard_Real Tol = 1.0e-7);
143   
144   //! Compute principale axes  of  inertia, and dispertion
145   //! value  of some  points.
146   Standard_EXPORT static void Inertia (const TColgp_Array1OfPnt& Points, gp_Pnt& Bary, gp_Dir& XDir, gp_Dir& YDir, Standard_Real& Xgap, Standard_Real& YGap, Standard_Real& ZGap);
147   
148   //! Warning!  This assume that the InParameter is an increasing sequence
149   //! of real number and it will not check for that : Unpredictable
150   //! result can happen if this is not satisfied. It is the caller
151   //! responsibility to check for that property.
152   //!
153   //! This  method makes uniform NumPoints segments S1,...SNumPoints out
154   //! of the segment defined by the first parameter and the
155   //! last  parameter ofthe  InParameter ; keeps   only one
156   //! point of the InParameters set of parameter in each of
157   //! the uniform segments taking care of the first and the
158   //! last   parameters. For the ith segment the element of
159   //! the InParameter is the one that is the first to exceed
160   //! the midpoint of the segment and to fall before the
161   //! midpoint of the next segment
162   //! There  will be  at  the  end at   most NumPoints + 1  if
163   //! NumPoints > 2 in the OutParameters Array
164   Standard_EXPORT static void RemovePointsFromArray (const Standard_Integer NumPoints, const TColStd_Array1OfReal& InParameters, Handle(TColStd_HArray1OfReal)& OutParameters);
165   
166   //! this  makes sure that there  is at least MinNumPoints
167   //! in OutParameters taking into account the parameters in
168   //! the InParameters array provided those are in order,
169   //! that is the sequence of real in the InParameter is strictly
170   //! non decreasing
171   Standard_EXPORT static void DensifyArray1OfReal (const Standard_Integer MinNumPoints, const TColStd_Array1OfReal& InParameters, Handle(TColStd_HArray1OfReal)& OutParameters);
172   
173   Standard_EXPORT static void FuseIntervals (const TColStd_Array1OfReal& Interval1, const TColStd_Array1OfReal& Interval2, TColStd_SequenceOfReal& Fusion, const Standard_Real Confusion = 1.0e-9);
174   
175   //! this  will compute   the   maximum distance  at  the
176   //! parameters  given    in   the Parameters  array    by
177   //! evaluating each parameter  the two curves  and taking
178   //! the maximum of the evaluated distance
179   Standard_EXPORT static void EvalMaxParametricDistance (const Adaptor3d_Curve& Curve, const Adaptor3d_Curve& AReferenceCurve, const Standard_Real Tolerance, const TColStd_Array1OfReal& Parameters, Standard_Real& MaxDistance);
180   
181   //! this will compute the maximum distancef at the parameters
182   //! given in the Parameters array by projecting from the Curve
183   //! to the reference curve and taking the minimum distance
184   //! Than the maximum will be taken on those minimas.
185   Standard_EXPORT static void EvalMaxDistanceAlongParameter (const Adaptor3d_Curve& Curve, const Adaptor3d_Curve& AReferenceCurve, const Standard_Real Tolerance, const TColStd_Array1OfReal& Parameters, Standard_Real& MaxDistance);
186   
187   //! Cancel,on the boudaries,the denominator  first derivative
188   //! in  the directions wished by the user and set its value to 1.
189   Standard_EXPORT static void CancelDenominatorDerivative (Handle(Geom_BSplineSurface)& BSurf, const Standard_Boolean UDirection, const Standard_Boolean VDirection);
190   
191   Standard_EXPORT static Standard_Integer NormEstim (const Handle(Geom_Surface)& S, const gp_Pnt2d& UV, const Standard_Real Tol, gp_Dir& N);
192
193   //! This method defines if opposite boundaries of surface
194   //! coincide with given tolerance
195   Standard_EXPORT static void IsClosed(const Handle(Geom_Surface)& S, const Standard_Real Tol,
196                                        Standard_Boolean& isUClosed, Standard_Boolean& isVClosed);
197
198   //! Returns true if the poles of U1 isoline and the poles of
199   //! U2 isoline of surface are identical according to tolerance criterion.
200   //! For rational surfaces Weights(i)*Poles(i) are checked.
201   Standard_EXPORT static Standard_Boolean IsBSplUClosed(const Handle(Geom_BSplineSurface)& S, 
202                                                         const Standard_Real U1,
203                                                         const Standard_Real U2,
204                                                         const Standard_Real Tol);
205
206   //! Returns true if the poles of V1 isoline and the poles of
207   //! V2 isoline of surface are identical according to tolerance criterion.
208   //! For rational surfaces Weights(i)*Poles(i) are checked.
209   Standard_EXPORT static Standard_Boolean IsBSplVClosed(const Handle(Geom_BSplineSurface)& S, 
210                                                         const Standard_Real V1,
211                                                         const Standard_Real V2,
212                                                         const Standard_Real Tol);
213
214   //! Returns true if the poles of U1 isoline and the poles of
215   //! U2 isoline of surface are identical according to tolerance criterion.
216   Standard_EXPORT static Standard_Boolean IsBzUClosed(const Handle(Geom_BezierSurface)& S, 
217                                                         const Standard_Real U1,
218                                                         const Standard_Real U2,
219                                                         const Standard_Real Tol);
220
221   //! Returns true if the poles of V1 isoline and the poles of
222   //! V2 isoline of surface are identical according to tolerance criterion.
223   Standard_EXPORT static Standard_Boolean IsBzVClosed(const Handle(Geom_BezierSurface)& S, 
224                                                         const Standard_Real V1,
225                                                         const Standard_Real V2,
226                                                         const Standard_Real Tol);
227
228   //! Checks whether the 2d curve is a isoline. It can be represented by b-spline, bezier,
229   //! or geometric line. This line should have natural parameterization.
230   //! @param theC2D       Trimmed curve to be checked.
231   //! @param theIsU       Flag indicating that line is u const.
232   //! @param theParam     Line parameter.
233   //! @param theIsForward Flag indicating forward parameterization on a isoline.
234   //! @return Standard_True when 2d curve is a line and Standard_False otherwise.
235   Standard_EXPORT static Standard_Boolean isIsoLine (const Handle(Adaptor2d_HCurve2d) theC2D,
236                                                      Standard_Boolean&                theIsU,
237                                                      Standard_Real&                   theParam,
238                                                      Standard_Boolean&                theIsForward);
239
240   //! Builds 3D curve for a isoline. This method takes corresponding isoline from
241   //! the input surface.
242   //! @param theC2D   Trimmed curve to be approximated.
243   //! @param theIsU   Flag indicating that line is u const.
244   //! @param theParam Line parameter.
245   //! @param theIsForward Flag indicating forward parameterization on a isoline.
246   //! @return Standard_True when 3d curve is built and Standard_False otherwise.
247   Standard_EXPORT static Handle(Geom_Curve) buildC3dOnIsoLine (const Handle(Adaptor2d_HCurve2d) theC2D,
248                                                                const Handle(Adaptor3d_HSurface) theSurf,
249                                                                const Standard_Real              theFirst,
250                                                                const Standard_Real              theLast,
251                                                                const Standard_Real              theTolerance,
252                                                                const Standard_Boolean           theIsU,
253                                                                const Standard_Real              theParam,
254                                                                const Standard_Boolean           theIsForward);
255
256 protected:
257
258
259 private:
260
261
262
263
264 friend class GeomLib_MakeCurvefromApprox;
265 friend class GeomLib_Interpolate;
266 friend class GeomLib_DenominatorMultiplier;
267 friend class GeomLib_CheckBSplineCurve;
268 friend class GeomLib_Check2dBSplineCurve;
269 friend class GeomLib_IsPlanarSurface;
270 friend class GeomLib_Tool;
271 friend class GeomLib_PolyFunc;
272 friend class GeomLib_LogSample;
273
274 };
275
276
277
278
279
280
281
282 #endif // _GeomLib_HeaderFile