src/GeomPlate/GeomPlate_BuildPlateSurface.hxx

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