src/StlAPI/StlAPI_Writer.cxx

   1 // Copyright (c) 1999-2014 OPEN CASCADE SAS
   2 //
   3 // This file is part of Open CASCADE Technology software library.
   4 //
   5 // This library is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   6 // the terms of the GNU Lesser General Public License version 2.1 as published
   7 // by the Free Software Foundation, with special exception defined in the file
   8 // OCCT_LGPL_EXCEPTION.txt. Consult the file LICENSE_LGPL_21.txt included in OCCT
   9 // distribution for complete text of the license and disclaimer of any warranty.
  10 //
  11 // Alternatively, this file may be used under the terms of Open CASCADE
  12 // commercial license or contractual agreement.
  13
  14
  15 #include <Bnd_Box.hxx>
  16 #include <BRepBndLib.hxx>
  17 #include <OSD_Path.hxx>
  18 #include <OSD_OpenFile.hxx>
  19 #include <RWStl.hxx>
  20 #include <StlAPI_Writer.hxx>
  21 #include <StlMesh_Mesh.hxx>
  22 #include <StlTransfer.hxx>
  23 #include <BRep_Tool.hxx>
  24 #include <TopoDS.hxx>
  25 #include <TopoDS_Face.hxx>
  26 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  27 #include <Poly_Triangulation.hxx>
  28
  29 StlAPI_Writer::StlAPI_Writer()
  30 {
  31   theStlMesh = new StlMesh_Mesh;
  32   theASCIIMode = Standard_True;
  33 }
  34
  35 Standard_Boolean& StlAPI_Writer::ASCIIMode()
  36 {
  37   return theASCIIMode;
  38 }
  39
  40 // Auxiliary tools
  41 namespace
  42 {
  43   // Tool to get triangles from triangulation taking into account face
  44   // orientation and location
  45   class TriangleAccessor
  46   {
  47   public:
  48     TriangleAccessor (const TopoDS_Face& aFace)
  49     {
  50       TopLoc_Location aLoc;
  51       myPoly = BRep_Tool::Triangulation (aFace, aLoc);
  52       myTrsf = aLoc.Transformation();
  53       myNbTriangles = (myPoly.IsNull() ? 0 : myPoly->Triangles().Length());
  54       myInvert = (aFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED);
  55       if (myTrsf.IsNegative())
  56         myInvert = ! myInvert;
  57     }
  58
  59     int NbTriangles () const { return myNbTriangles; }
  60
  61     // get i-th triangle and outward normal
  62     void GetTriangle (int iTri, gp_Vec &theNormal, gp_Pnt &thePnt1, gp_Pnt &thePnt2, gp_Pnt &thePnt3)
  63     {
  64       // get positions of nodes
  65       int iNode1, iNode2, iNode3;
  66       myPoly->Triangles()(iTri).Get (iNode1, iNode2, iNode3);
  67       thePnt1 = myPoly->Nodes()(iNode1);
  68       thePnt2 = myPoly->Nodes()(myInvert ? iNode3 : iNode2);
  69       thePnt3 = myPoly->Nodes()(myInvert ? iNode2 : iNode3);
  70
  71       // apply transormation if not identity
  72       if (myTrsf.Form() != gp_Identity)
  73       {
  74         thePnt1.Transform (myTrsf);
  75         thePnt2.Transform (myTrsf);
  76         thePnt3.Transform (myTrsf);
  77       }
  78
  79       // calculate normal
  80       theNormal = (thePnt2.XYZ() - thePnt1.XYZ()) ^ (thePnt3.XYZ() - thePnt1.XYZ());
  81       Standard_Real aNorm = theNormal.Magnitude();
  82       if (aNorm > gp::Resolution())
  83         theNormal /= aNorm;
  84     }
  85
  86   private:
  87     Handle(Poly_Triangulation) myPoly;
  88     gp_Trsf myTrsf;
  89     int myNbTriangles;
  90     bool myInvert;
  91   };
  92
  93   // convert to float and, on big-endian platform, to little-endian representation
  94   inline float convertFloat (Standard_Real aValue)
  95   {
  96 #ifdef OCCT_BINARY_FILE_DO_INVERSE
  97     return OSD_BinaryFile::InverseShortReal ((float)aValue);
  98 #else
  99     return (float)aValue;
 100 #endif
 101   }
 102 }
 103
 104 StlAPI_ErrorStatus StlAPI_Writer::Write(const TopoDS_Shape& theShape, const Standard_CString theFileName)
 105 {
 106   // open file
 107   FILE* aFile = OSD_OpenFile (theFileName, "wb");
 108   if (!aFile)
 109     return StlAPI_CannotOpenFile;
 110
 111   // write
 112   if (theASCIIMode)
 113   {
 114     // header
 115     Fprintf (aFile, "solid shape, STL ascii file, created with Open CASCADE Technology\n");
 116
 117     // facets
 118     for (TopExp_Explorer exp (theShape, TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next())
 119     {
 120       TriangleAccessor aTool (TopoDS::Face (exp.Current()));
 121       for (int iTri = 1; iTri <= aTool.NbTriangles(); iTri++)
 122       {
 123         gp_Vec aNorm;
 124         gp_Pnt aPnt1, aPnt2, aPnt3;
 125         aTool.GetTriangle (iTri, aNorm, aPnt1, aPnt2, aPnt3);
 126
 127         Fprintf (aFile,
 128           " facet normal %12e %12e %12e\n"
 129           "   outer loop\n"
 130           "     vertex %12e %12e %12e\n"
 131           "     vertex %12e %12e %12e\n"
 132           "     vertex %12e %12e %12e\n"
 133           "   endloop\n"
 134           " endfacet\n",
 135           aNorm.X(), aNorm.Y(), aNorm.Z(),
 136           aPnt1.X(), aPnt1.Y(), aPnt1.Z(),
 137           aPnt2.X(), aPnt2.Y(), aPnt2.Z(),
 138           aPnt3.X(), aPnt3.Y(), aPnt3.Z());
 139       }
 140     }
 141
 142     // footer
 143     Fprintf (aFile, "endsolid shape\n");
 144   }
 145   else
 146   {
 147     // header block (meaningless 80 bytes)
 148     Fprintf (aFile, "%-80.80s", "STL binary file, created with Open CASCADE Technology");
 149
 150     // number of facets
 151     int32_t aNbTri = 0;
 152     for (TopExp_Explorer exp (theShape, TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next())
 153     {
 154       TopLoc_Location aLoc;
 155       Handle(Poly_Triangulation) aPoly =
 156         BRep_Tool::Triangulation (TopoDS::Face (exp.Current()), aLoc);
 157       if (! aPoly.IsNull())
 158         aNbTri += aPoly->NbTriangles();
 159     }
 160     // suppose that number of triangles must be little endian...
 161 #ifdef OCCT_BINARY_FILE_DO_INVERSE
 162     aNbTri = OSD_BinaryFile::InverseInteger (aNbTri);
 163 #endif
 164     fwrite (&aNbTri, sizeof(int32_t), 1, aFile);
 165
 166     // facets
 167     struct Facet {
 168       float nx, ny, nz;
 169       float x1, y1, z1;
 170       float x2, y2, z2;
 171       float x3, y3, z3;
 172       uint16_t dummy;
 173     } f;
 174     f.dummy = 0;
 175     for (TopExp_Explorer exp (theShape, TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next())
 176     {
 177       TriangleAccessor aTool (TopoDS::Face (exp.Current()));
 178       for (int iTri = 1; iTri <= aTool.NbTriangles(); iTri++)
 179       {
 180         gp_Vec aNorm;
 181         gp_Pnt aPnt1, aPnt2, aPnt3;
 182         aTool.GetTriangle (iTri, aNorm, aPnt1, aPnt2, aPnt3);
 183
 184         f.nx = convertFloat (aNorm.X());
 185         f.ny = convertFloat (aNorm.Y());
 186         f.nz = convertFloat (aNorm.Z());
 187
 188         f.x1 = convertFloat (aPnt1.X());
 189         f.y1 = convertFloat (aPnt1.Y());
 190         f.z1 = convertFloat (aPnt1.Z());
 191
 192         f.x2 = convertFloat (aPnt2.X());
 193         f.y2 = convertFloat (aPnt2.Y());
 194         f.z2 = convertFloat (aPnt2.Z());
 195
 196         f.x3 = convertFloat (aPnt3.X());
 197         f.y3 = convertFloat (aPnt3.Y());
 198         f.z3 = convertFloat (aPnt3.Z());
 199
 200         fwrite (&f, 50 /* 50 bytes per facet */, 1, aFile);
 201       }
 202     }
 203   }
 204
 205   fclose (aFile);
 206   return ferror(aFile) ? StlAPI_WriteError : StlAPI_StatusOK;
 207 }
 208