src/GeomPlate/GeomPlate_BuildPlateSurface.hxx

   1 // Created on: 1996-04-03
   2 // Created by: Stagiaire Frederic CALOONE
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  12 // distribution for complete text of the license and disclaimer of any warranty.
  13 //
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  15 // commercial license or contractual agreement.
  16
  17 #ifndef _GeomPlate_BuildPlateSurface_HeaderFile
  18 #define _GeomPlate_BuildPlateSurface_HeaderFile
  19
  20 #include <Standard.hxx>
  21 #include <Standard_DefineAlloc.hxx>
  22 #include <Standard_Handle.hxx>
  23
  24 #include <GeomPlate_HSequenceOfCurveConstraint.hxx>
  25 #include <GeomPlate_HArray1OfSequenceOfReal.hxx>
  26 #include <GeomPlate_HSequenceOfPointConstraint.hxx>
  27 #include <Plate_Plate.hxx>
  28 #include <Standard_Boolean.hxx>
  29 #include <TColStd_HArray1OfInteger.hxx>
  30 #include <Standard_Integer.hxx>
  31 #include <Standard_Real.hxx>
  32 #include <Extrema_ExtPS.hxx>
  33 #include <GeomPlate_HArray1OfHCurve.hxx>
  34 #include <TColgp_SequenceOfXY.hxx>
  35 #include <TColgp_SequenceOfXYZ.hxx>
  36 #include <TColGeom2d_HArray1OfCurve.hxx>
  37 #include <TColStd_HArray1OfReal.hxx>
  38 class Geom_Surface;
  39 class GeomPlate_Surface;
  40 class Standard_ConstructionError;
  41 class Standard_RangeError;
  42 class GeomPlate_CurveConstraint;
  43 class GeomPlate_PointConstraint;
  44 class gp_Pnt2d;
  45 class gp_Pnt;
  46 class Geom2d_Curve;
  47
  48
  49 //! This class provides an algorithm for constructing such a plate surface that
  50 //! it conforms to given curve and/or point constraints.
  51 //! The algorithm accepts or constructs an initial surface
  52 //! and looks for a deformation of it satisfying the
  53 //! constraints and minimizing energy input.
  54 //! A BuildPlateSurface object provides a framework for:
  55 //! -   defining or setting constraints
  56 //! -   implementing the construction algorithm
  57 //! -   consulting the result.
  58 class GeomPlate_BuildPlateSurface
  59 {
  60 public:
  61
  62   DEFINE_STANDARD_ALLOC
  63
  64
  65   //! Constructor  compatible  with  the  old  version
  66   //! with this constructor the constraint are given in a Array of Curve on Surface
  67   //! The array NbPoints  contains the number of points for each constraint.
  68   //! The Array Tang contains the order of constraint for each Constraint: The possible values for this
  69   //! order has to be -1 , 0 , 1 , 2 . Order i means constraint Gi.
  70   //! NbIter is the maximum number of iteration to optimise the number of points for resolution
  71   //! Degree is the degree of resolution for Plate
  72   //! Tol2d is the tolerance used to test if two points of different constraint are identical in the
  73   //! parametric space of the initial surface
  74   //! Tol3d is used to test if two identical points in the 2d space are identical in 3d space
  75   //! TolAng is used to compare the angle between normal of two identical points in the 2d space
  76   //! Raises  ConstructionError;
  77   Standard_EXPORT GeomPlate_BuildPlateSurface(const Handle(TColStd_HArray1OfInteger)& NPoints, const Handle(GeomPlate_HArray1OfHCurve)& TabCurve, const Handle(TColStd_HArray1OfInteger)& Tang, const Standard_Integer Degree, const Standard_Integer NbIter = 3, const Standard_Real Tol2d = 0.00001, const Standard_Real Tol3d = 0.0001, const Standard_Real TolAng = 0.01, const Standard_Real TolCurv = 0.1, const Standard_Boolean Anisotropie = Standard_False);
  78
  79   Standard_EXPORT GeomPlate_BuildPlateSurface(const Handle(Geom_Surface)& Surf, const Standard_Integer Degree = 3, const Standard_Integer NbPtsOnCur = 10, const Standard_Integer NbIter = 3, const Standard_Real Tol2d = 0.00001, const Standard_Real Tol3d = 0.0001, const Standard_Real TolAng = 0.01, const Standard_Real TolCurv = 0.1, const Standard_Boolean Anisotropie = Standard_False);
  80
  81   //! Initializes the BuildPlateSurface framework for
  82   //! deforming plate surfaces using curve and point
  83   //! constraints. You use the first constructor if you have
  84   //! an initial surface to work with at construction time. If
  85   //! not, you use the second. You can add one later by
  86   //! using the method LoadInitSurface. If no initial
  87   //! surface is loaded, one will automatically be computed.
  88   //! The curve and point constraints will be defined by
  89   //! using the method Add.
  90   //! Before the call to the algorithm, the curve constraints
  91   //! will be transformed into sequences of discrete points.
  92   //! Each curve defined as a constraint will be given the
  93   //! value of NbPtsOnCur as the average number of points on it.
  94   //! Several arguments serve to improve performance of
  95   //! the algorithm. NbIter, for example, expresses the
  96   //! number of iterations allowed and is used to control the
  97   //! duration of computation. To optimize resolution,
  98   //! Degree will have the default value of 3.
  99   //! The surface generated must respect several tolerance values:
 100   //! -   2d tolerance given by Tol2d, with a default value of 0.00001
 101   //! -   3d tolerance expressed by Tol3d, with a default value of 0.0001
 102   //! -   angular tolerance given by TolAng, with a default
 103   //! value of 0.01, defining the greatest angle allowed
 104   //! between the constraint and the target surface.
 105   //! Exceptions
 106   //! Standard_ConstructionError if NbIter is less than 1 or Degree is less than 3.
 107   Standard_EXPORT GeomPlate_BuildPlateSurface(const Standard_Integer Degree = 3, const Standard_Integer NbPtsOnCur = 10, const Standard_Integer NbIter = 3, const Standard_Real Tol2d = 0.00001, const Standard_Real Tol3d = 0.0001, const Standard_Real TolAng = 0.01, const Standard_Real TolCurv = 0.1, const Standard_Boolean Anisotropie = Standard_False);
 108
 109   //! Resets all constraints
 110   Standard_EXPORT void Init();
 111
 112   //! Loads the initial Surface
 113   Standard_EXPORT void LoadInitSurface (const Handle(Geom_Surface)& Surf);
 114
 115   //! Adds the linear constraint cont.
 116   Standard_EXPORT void Add (const Handle(GeomPlate_CurveConstraint)& Cont);
 117
 118   Standard_EXPORT void SetNbBounds (const Standard_Integer NbBounds);
 119
 120   //! Adds the point constraint cont.
 121   Standard_EXPORT void Add (const Handle(GeomPlate_PointConstraint)& Cont);
 122
 123
 124   //! Calls the algorithm and computes the plate surface using
 125   //! the loaded constraints. If no initial surface is given, the
 126   //! algorithm automatically computes one.
 127   //! Exceptions
 128   //! Standard_RangeError if the value of the constraint is
 129   //! null or if plate is not done.
 130   Standard_EXPORT void Perform(const Message_ProgressRange& theProgress = Message_ProgressRange());
 131
 132   //! returns the CurveConstraints of order order
 133   Standard_EXPORT Handle(GeomPlate_CurveConstraint) CurveConstraint (const Standard_Integer order) const;
 134
 135   //! returns the PointConstraint of order order
 136   Standard_EXPORT Handle(GeomPlate_PointConstraint) PointConstraint (const Standard_Integer order) const;
 137
 138   Standard_EXPORT void Disc2dContour (const Standard_Integer nbp, TColgp_SequenceOfXY& Seq2d);
 139
 140   Standard_EXPORT void Disc3dContour (const Standard_Integer nbp, const Standard_Integer iordre, TColgp_SequenceOfXYZ& Seq3d);
 141
 142
 143   //! Tests whether computation of the plate has been completed.
 144   Standard_EXPORT Standard_Boolean IsDone() const;
 145
 146
 147   //! Returns the result of the computation. This surface can
 148   //! then be used by GeomPlate_MakeApprox for
 149   //! converting the resulting surface into a BSpline.
 150   Standard_EXPORT Handle(GeomPlate_Surface) Surface() const;
 151
 152   //! Returns the initial surface
 153   Standard_EXPORT Handle(Geom_Surface) SurfInit() const;
 154
 155
 156   //! Allows you to ensure that the array of curves returned by
 157   //! Curves2d has the correct orientation. Returns the
 158   //! orientation of the curves in the the array returned by
 159   //! Curves2d. Computation changes the orientation of
 160   //! these curves. Consequently, this method returns the
 161   //! orientation prior to computation.
 162   Standard_EXPORT Handle(TColStd_HArray1OfInteger) Sense() const;
 163
 164
 165   //! Extracts the array of curves on the plate surface which
 166   //! correspond to the curve constraints set in Add.
 167   Standard_EXPORT Handle(TColGeom2d_HArray1OfCurve) Curves2d() const;
 168
 169
 170   //! Returns the order of the curves in the array returned by
 171   //! Curves2d. Computation changes this order.
 172   //! Consequently, this method returns the order of the
 173   //! curves prior to computation.
 174   Standard_EXPORT Handle(TColStd_HArray1OfInteger) Order() const;
 175
 176   //! Returns the max distance betwen the result and the constraints
 177   Standard_EXPORT Standard_Real G0Error() const;
 178
 179   //! Returns  the max angle betwen the result and the constraints
 180   Standard_EXPORT Standard_Real G1Error() const;
 181
 182   //! Returns  the max difference of curvature betwen the result and the constraints
 183   Standard_EXPORT Standard_Real G2Error() const;
 184
 185   //! Returns   the max distance between the result and the constraint Index
 186   Standard_EXPORT Standard_Real G0Error (const Standard_Integer Index);
 187
 188   //! Returns the max angle between the result and the constraint Index
 189   Standard_EXPORT Standard_Real G1Error (const Standard_Integer Index);
 190
 191   //! Returns the max difference of curvature between the result and the constraint Index
 192   Standard_EXPORT Standard_Real G2Error (const Standard_Integer Index);
 193
 194
 195
 196
 197 protected:
 198
 199
 200
 201
 202
 203 private:
 204
 205
 206   //! Evaluates the distance, the angle between normals, and the "courbure"
 207   //! on middle points of contraints an corresponding points on the GeomPlate_Surface
 208   //! the results are given for a curve c
 209   Standard_EXPORT void EcartContraintesMil (const Standard_Integer c, Handle(TColStd_HArray1OfReal)& d, Handle(TColStd_HArray1OfReal)& an, Handle(TColStd_HArray1OfReal)& courb);
 210
 211   Standard_EXPORT gp_Pnt2d ProjectPoint (const gp_Pnt& P);
 212
 213   Standard_EXPORT Handle(Geom2d_Curve) ProjectCurve (const Handle(Adaptor3d_Curve)& Curv);
 214
 215   Standard_EXPORT Handle(Adaptor2d_Curve2d) ProjectedCurve (Handle(Adaptor3d_Curve)& Curv);
 216
 217   Standard_EXPORT void ComputeSurfInit(const Message_ProgressRange& theProgress);
 218
 219   Standard_EXPORT void Intersect (Handle(GeomPlate_HArray1OfSequenceOfReal)& PntInter, Handle(GeomPlate_HArray1OfSequenceOfReal)& PntG1G1);
 220
 221   Standard_EXPORT void Discretise (const Handle(GeomPlate_HArray1OfSequenceOfReal)& PntInter, const Handle(GeomPlate_HArray1OfSequenceOfReal)& PntG1G1);
 222
 223   Standard_EXPORT void LoadCurve (const Standard_Integer NbBoucle, const Standard_Integer OrderMax = 2);
 224
 225   Standard_EXPORT void LoadPoint (const Standard_Integer NbBoucle, const Standard_Integer OrderMax = 2);
 226
 227   Standard_EXPORT void CalculNbPtsInit();
 228
 229   Standard_EXPORT Standard_Boolean VerifSurface (const Standard_Integer NbLoop);
 230
 231   Standard_EXPORT void VerifPoints (Standard_Real& dist, Standard_Real& ang, Standard_Real& curv) const;
 232
 233   Standard_EXPORT Standard_Boolean CourbeJointive (const Standard_Real tolerance);
 234
 235   Standard_EXPORT Standard_Real ComputeAnisotropie() const;
 236
 237   Standard_EXPORT Standard_Boolean IsOrderG1() const;
 238
 239
 240   Handle(GeomPlate_HSequenceOfCurveConstraint) myLinCont;
 241   Handle(GeomPlate_HArray1OfSequenceOfReal) myParCont;
 242   Handle(GeomPlate_HArray1OfSequenceOfReal) myPlateCont;
 243   Handle(GeomPlate_HSequenceOfPointConstraint) myPntCont;
 244   Handle(Geom_Surface) mySurfInit;
 245   Handle(Geom_Surface) myPlanarSurfInit;
 246   Handle(GeomPlate_Surface) myGeomPlateSurface;
 247   Plate_Plate myPlate;
 248   Plate_Plate myPrevPlate;
 249   Standard_Boolean myAnisotropie;
 250   Handle(TColStd_HArray1OfInteger) mySense;
 251   Standard_Integer myDegree;
 252   Handle(TColStd_HArray1OfInteger) myInitOrder;
 253   Standard_Real myG0Error;
 254   Standard_Real myG1Error;
 255   Standard_Real myG2Error;
 256   Standard_Integer myNbPtsOnCur;
 257   Standard_Boolean mySurfInitIsGive;
 258   Standard_Integer myNbIter;
 259   Extrema_ExtPS myProj;
 260   Standard_Real myTol2d;
 261   Standard_Real myTol3d;
 262   Standard_Real myTolAng;
 263   Standard_Real myTolU;
 264   Standard_Real myTolV;
 265   Standard_Integer myNbBounds;
 266   Standard_Boolean myIsLinear;
 267   Standard_Boolean myFree;
 268
 269
 270 };
 271
 272
 273
 274
 275
 276
 277
 278 #endif // _GeomPlate_BuildPlateSurface_HeaderFile