GEOMImpl_Fillet1dDriver.cxx

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  15 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  16 //
  17 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  18 //
  19
  20 #include <Standard_Stream.hxx>
  21
  22 #include <GEOMImpl_Fillet1dDriver.hxx>
  23
  24 #include <GEOMImpl_Fillet1d.hxx>
  25 #include <GEOMImpl_IFillet1d.hxx>
  26 #include <GEOMImpl_Types.hxx>
  27 #include <GEOMImpl_HealingDriver.hxx>
  28
  29 #include <GEOM_Function.hxx>
  30
  31 #include <GEOMUtils.hxx>
  32
  33 #include <ShapeFix_Wire.hxx>
  34 #include <StdFail_NotDone.hxx>
  35 #include <Standard_ConstructionError.hxx>
  36
  37 #include <TopAbs.hxx>
  38 #include <TopoDS.hxx>
  39 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  40 #include <TopoDS_Wire.hxx>
  41 #include <TopoDS_Shape.hxx>
  42 #include <TopExp.hxx>
  43 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  44 #include <TopTools_DataMapOfShapeShape.hxx>
  45 #include <TopTools_ListOfShape.hxx>
  46 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  47 #include <TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape.hxx>
  48 #include <TopTools_IndexedMapOfShape.hxx>
  49
  50 #include <BRep_Tool.hxx>
  51 #include <BRepTools.hxx>
  52 #include <BRepBuilderAPI_MakeWire.hxx>
  53 #include <BRepCheck_Analyzer.hxx>
  54
  55 #include <gp_Pln.hxx>
  56 #include <gp_Dir.hxx>
  57 #include <gp_XYZ.hxx>
  58
  59 #include <Precision.hxx>
  60
  61 //=======================================================================
  62 //function : GetID
  63 //purpose  :
  64 //=======================================================================
  65 const Standard_GUID& GEOMImpl_Fillet1dDriver::GetID()
  66 {
  67   static Standard_GUID aFillet1dDriver("FF60908B-AB2E-4b71-B098-5C256C37D961");
  68   return aFillet1dDriver;
  69 }
  70
  71 //=======================================================================
  72 //function : GEOMImpl_Fillet1dDriver
  73 //purpose  :
  74 //=======================================================================
  75 GEOMImpl_Fillet1dDriver::GEOMImpl_Fillet1dDriver()
  76 {
  77 }
  78
  79 //=======================================================================
  80 //function : anotherVertex
  81 //purpose  : local function to get vertex from edge
  82 //=======================================================================
  83 static TopoDS_Vertex anotherVertex( const TopoDS_Edge& theE,
  84                                     const TopoDS_Vertex& theV )
  85 {
  86   // here is an assumption that edge has different vertices
  87   TopoDS_Vertex aV;
  88   TopExp_Explorer anExp( theE, TopAbs_VERTEX );
  89   for ( ; anExp.More(); anExp.Next() )
  90   {
  91     if ( BRepTools::Compare(theV,TopoDS::Vertex(anExp.Current())) /*theV.IsSame(anExp.Current())*/ )
  92       continue;
  93     aV = TopoDS::Vertex( anExp.Current() );
  94     break;
  95   }
  96   return aV;
  97 }
  98
  99 //=======================================================================
 100 //function : takePlane
 101 //purpose  : local function returns plane of given edges
 102 //=======================================================================
 103 static Standard_Boolean takePlane( const TopoDS_Edge& theE1,
 104                                    const TopoDS_Edge& theE2,
 105                                    const TopoDS_Vertex& theV,
 106                                    gp_Pln& thePlane )
 107 {
 108   TopoDS_Vertex aV12 = anotherVertex( theE1, theV );
 109   TopoDS_Vertex aV22 = anotherVertex( theE2, theV );
 110   // check can closed wire be created by two initial edges
 111   if ( aV12.IsNull()  || aV22.IsNull() || aV12.IsSame( aV22 ) )
 112     return false;
 113
 114   // create plane by 3 points
 115   gp_XYZ aXYZ = BRep_Tool::Pnt( theV ).XYZ();
 116   gp_XYZ aXYZ1 = BRep_Tool::Pnt( aV12 ).XYZ();
 117   gp_XYZ aXYZ2 = BRep_Tool::Pnt( aV22 ).XYZ();
 118   try {
 119     gp_Dir aDir1( aXYZ - aXYZ1 );
 120     gp_Dir aDir2( aXYZ2 - aXYZ );
 121     Standard_Real anAngle = aDir1.Angle(aDir2);
 122     if ( fabs(anAngle) <= gp::Resolution() ||
 123          fabs(anAngle - M_PI) <= gp::Resolution() )
 124       return false;
 125     thePlane = gp_Pln( gp_Pnt(aXYZ), aDir1^ aDir2);
 126   }
 127   catch (Standard_Failure) {
 128     return false;
 129   }
 130   return true;
 131 }
 132
 133 //=======================================================================
 134 //function : addEdgeRelation
 135 //purpose  : local function to remember relation between initial and modified edge
 136 //=======================================================================
 137 static void addEdgeRelation(TopTools_DataMapOfShapeShape& theMap,
 138                             const TopoDS_Edge& theInitE,
 139                             const TopoDS_Edge& theResE)
 140 {
 141   if ( theMap.IsBound( theInitE ) )
 142     theMap.ChangeFind( theInitE ) = theResE;
 143   else
 144     theMap.Bind( theInitE, theResE );
 145 }
 146
 147 //=======================================================================
 148 //function : Execute
 149 //purpose  :
 150 //=======================================================================
 151 Standard_Integer GEOMImpl_Fillet1dDriver::Execute(TFunction_Logbook& log) const
 152 {
 153   if (Label().IsNull()) return 0;
 154   Handle(GEOM_Function) aFunction = GEOM_Function::GetFunction(Label());
 155
 156   GEOMImpl_IFillet1d aCI (aFunction);
 157
 158   Handle(GEOM_Function) aRefShape = aCI.GetShape();
 159   TopoDS_Shape aShape = aRefShape->GetValue();
 160   if (aShape.IsNull())
 161     return 0;
 162   if (aShape.ShapeType() != TopAbs_WIRE)
 163     Standard_ConstructionError::Raise("Wrong arguments: polyline as wire must be given");
 164
 165   TopoDS_Wire aWire = TopoDS::Wire(aShape);
 166
 167   bool doIgnoreSecantPoints = aCI.GetFlag();
 168
 169   double rad = aCI.GetR();
 170   if (rad < Precision::Confusion())
 171     return 0;
 172
 173   // collect vertices for make fillet
 174   TopTools_ListOfShape aVertexList;
 175   TopTools_IndexedMapOfShape anIndices;
 176   TopExp::MapShapes(aWire, anIndices);
 177   int aLen = aCI.GetLength();
 178   if (aLen > 0) {
 179     for (int ii = 1; ii <= aLen; ii++) {
 180       int ind = aCI.GetVertex(ii);
 181       if (1 <= ind && ind <= anIndices.Extent()) {
 182         TopoDS_Shape aShapeVertex = anIndices.FindKey(ind);
 183         if (aShapeVertex.ShapeType() == TopAbs_VERTEX)
 184           aVertexList.Append(aShapeVertex);
 185       }
 186     }
 187   }
 188   else { // get all vertices from wire
 189     TopTools_MapOfShape mapShape;
 190     TopExp_Explorer anExp (aWire, TopAbs_VERTEX);
 191     for (; anExp.More(); anExp.Next()) {
 192       if (mapShape.Add(anExp.Current()))
 193         aVertexList.Append(anExp.Current());
 194     }
 195   }
 196   if (aVertexList.IsEmpty())
 197     Standard_ConstructionError::Raise("Invalid input: no vertices to make fillet");
 198
 199   // at first we try to make fillet on the initial wire (without edges fusing)
 200   bool isFinalPass = !doIgnoreSecantPoints;
 201   TopoDS_Wire aResult;
 202   bool isAllStepsOk = MakeFillet(aWire, aVertexList, rad, isFinalPass, aResult);
 203
 204   // try to fuse collinear edges to allow bigger radius
 205   if (!isFinalPass && !isAllStepsOk) {
 206     // 1. Fuse
 207     TopoDS_Shape aShapeNew;
 208     Handle(TColStd_HSequenceOfTransient) aVerts;
 209     GEOMImpl_HealingDriver::FuseCollinearEdges(aWire, aVerts, aShapeNew);
 210     TopoDS_Wire aWireNew = TopoDS::Wire(aShapeNew);
 211
 212     // 2. Rebuild the list of vertices (by coincidence)
 213     Standard_Real tol, tolMax = Precision::Confusion();
 214     for (TopExp_Explorer ExV (aWireNew, TopAbs_VERTEX); ExV.More(); ExV.Next()) {
 215       TopoDS_Vertex Vertex = TopoDS::Vertex(ExV.Current());
 216       tol = BRep_Tool::Tolerance(Vertex);
 217       if (tol > tolMax)
 218         tolMax = tol;
 219     }
 220
 221     TopTools_ListOfShape aVertexListNew;
 222     TopTools_IndexedMapOfShape anIndicesNew;
 223     TopExp::MapShapes(aWireNew, anIndicesNew);
 224     TopTools_ListIteratorOfListOfShape anIt (aVertexList);
 225     for (; anIt.More(); anIt.Next()) {
 226       TopoDS_Vertex aV = TopoDS::Vertex(anIt.Value());
 227       if (anIndicesNew.Contains(aV))
 228         aVertexListNew.Append(aV);
 229       else {
 230         // try to find by coords in the new wire
 231         gp_Pnt aP = BRep_Tool::Pnt(aV);
 232
 233         bool isFound = false;
 234         TopTools_MapOfShape mapShape;
 235         TopExp_Explorer exp (aWireNew, TopAbs_VERTEX);
 236         for (; exp.More() && !isFound; exp.Next()) {
 237           if (mapShape.Add(exp.Current())) {
 238             TopoDS_Vertex aVi = TopoDS::Vertex(exp.Current());
 239             gp_Pnt aPi = BRep_Tool::Pnt(aVi);
 240             if (aPi.Distance(aP) < tolMax) {
 241               aVertexListNew.Append(aVi);
 242               isFound = true;
 243             }
 244           }
 245         }
 246       }
 247     }
 248
 249     // 3. Repeat the fillet algorithm
 250     isFinalPass = true;
 251     MakeFillet(aWireNew, aVertexListNew, rad, isFinalPass, aResult);
 252   }
 253
 254   if (!GEOMUtils::CheckShape(aResult, true) &&
 255       !GEOMUtils::FixShapeTolerance(aResult)) {
 256     Standard_ConstructionError::Raise("Non valid shape result");
 257   }
 258
 259   aFunction->SetValue(aResult);
 260   log.SetTouched(Label());
 261
 262   return 1;
 263 }
 264
 265 //=======================================================================
 266 //function : MakeFillet
 267 //purpose  :
 268 //=======================================================================
 269 bool GEOMImpl_Fillet1dDriver::MakeFillet(const TopoDS_Wire& aWire,
 270                                          const TopTools_ListOfShape& aVertexList,
 271                                          const Standard_Real rad,
 272                                          bool isFinalPass,
 273                                          TopoDS_Wire& aResult) const
 274 {
 275   // this variable is needed to break execution
 276   // in case of fillet failure and try to fuse edges
 277   bool isAllStepsOk = true;
 278
 279   //INFO: this algorithm implemented in assumption that user can select both
 280   //  vertices of some edges to make fillet. In this case we should remember
 281   //  already modified initial edges to take care in next fillet step
 282   TopTools_DataMapOfShapeShape anEdgeToEdgeMap;
 283
 284   //iterates on vertices, and make fillet on each couple of edges
 285   //collect result fillet edges in list
 286   TopTools_ListOfShape aListOfNewEdge;
 287   // remember relation between initial and modified map
 288   TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape aMapVToEdges;
 289   TopExp::MapShapesAndAncestors( aWire, TopAbs_VERTEX, TopAbs_EDGE, aMapVToEdges );
 290   TopTools_ListIteratorOfListOfShape anIt( aVertexList );
 291   for ( ; anIt.More(); anIt.Next() ) {
 292     TopoDS_Vertex aV = TopoDS::Vertex( anIt.Value() );
 293     if ( aV.IsNull() || !aMapVToEdges.Contains( aV ) )
 294       continue;
 295     const TopTools_ListOfShape& aVertexEdges = aMapVToEdges.FindFromKey( aV );
 296     if ( aVertexEdges.Extent() != 2 )
 297       continue; // no input data to make fillet
 298     TopoDS_Edge anEdge1 = TopoDS::Edge( aVertexEdges.First() );
 299     TopoDS_Edge anEdge2 = TopoDS::Edge( aVertexEdges.Last() );
 300     // check if initial edges already modified in previous fillet operation
 301     if ( anEdgeToEdgeMap.IsBound( anEdge1 ) ) anEdge1 = TopoDS::Edge(anEdgeToEdgeMap.Find( anEdge1 ));
 302     if ( anEdgeToEdgeMap.IsBound( anEdge2 ) ) anEdge2 = TopoDS::Edge(anEdgeToEdgeMap.Find( anEdge2 ));
 303     if ( anEdge1.IsNull() || anEdge2.IsNull() || anEdge1.IsSame( anEdge2 ) )
 304       continue; //no input data to make fillet
 305
 306     // create plane on 2 edges
 307     gp_Pln aPlane;
 308     if ( !takePlane(anEdge1, anEdge2, aV, aPlane) )
 309       continue; // seems edges does not belong to same plane or parallel (fillet can not be build)
 310
 311     GEOMImpl_Fillet1d aFilletAlgo (anEdge1, anEdge2, aPlane);
 312     if (!aFilletAlgo.Perform(rad)) {
 313       if (isFinalPass)
 314         continue; // can not create fillet with given radius
 315       else {
 316         isAllStepsOk = false;
 317         break; // can not create fillet with given radius
 318       }
 319     }
 320
 321     // take fillet result in given vertex
 322     TopoDS_Edge aModifE1, aModifE2;
 323     TopoDS_Edge aNewE = aFilletAlgo.Result(BRep_Tool::Pnt(aV), aModifE1, aModifE2);
 324     if (aNewE.IsNull()) {
 325       if (isFinalPass)
 326         continue; // no result found
 327       else {
 328         isAllStepsOk = false;
 329         break; // no result found
 330       }
 331     }
 332
 333     // add  new created edges and take modified edges
 334     aListOfNewEdge.Append(aNewE);
 335
 336     // check if wire edges modified,
 337     // if yes, then map to original edges (from vertex-edges list), because edges can be modified before
 338     if (aModifE1.IsNull() || !anEdge1.IsSame( aModifE1 ))
 339       addEdgeRelation( anEdgeToEdgeMap, TopoDS::Edge(aVertexEdges.First()), aModifE1 );
 340     if (aModifE2.IsNull() || !anEdge2.IsSame( aModifE2 ))
 341       addEdgeRelation( anEdgeToEdgeMap, TopoDS::Edge(aVertexEdges.Last()), aModifE2 );
 342   }
 343
 344   if (anEdgeToEdgeMap.IsEmpty() && aListOfNewEdge.IsEmpty()) {
 345     if (isFinalPass)
 346       StdFail_NotDone::Raise("1D Fillet can't be computed on the given shape with the given radius");
 347     else
 348       isAllStepsOk = false;
 349   }
 350
 351   if (!isAllStepsOk)
 352     return false;
 353
 354   // create new wire instead of original
 355   for (TopExp_Explorer anExp (aWire, TopAbs_EDGE); anExp.More(); anExp.Next()) {
 356     TopoDS_Shape anEdge = anExp.Current();
 357     if (!anEdgeToEdgeMap.IsBound(anEdge))
 358       aListOfNewEdge.Append(anEdge);
 359     else if (!anEdgeToEdgeMap.Find(anEdge).IsNull())
 360       aListOfNewEdge.Append(anEdgeToEdgeMap.Find(anEdge));
 361   }
 362
 363   GEOMUtils::SortShapes(aListOfNewEdge);
 364
 365   BRepBuilderAPI_MakeWire aWireTool;
 366   aWireTool.Add(aListOfNewEdge);
 367   aWireTool.Build();
 368   if (!aWireTool.IsDone())
 369     return 0;
 370
 371   aResult = aWireTool.Wire();
 372
 373   return isAllStepsOk;
 374 }
 375 //================================================================================
 376 /*!
 377  * \brief Returns a name of creation operation and names and values of creation parameters
 378  */
 379 //================================================================================
 380
 381 bool GEOMImpl_Fillet1dDriver::
 382 GetCreationInformation(std::string&             theOperationName,
 383                        std::vector<GEOM_Param>& theParams)
 384 {
 385   if (Label().IsNull()) return 0;
 386   Handle(GEOM_Function) function = GEOM_Function::GetFunction(Label());
 387
 388   GEOMImpl_IFillet1d aCI( function );
 389   Standard_Integer aType = function->GetType();
 390
 391   theOperationName = "FILLET_1D";
 392
 393   switch ( aType ) {
 394   case GEOM_FILLET_1D:
 395     AddParam( theParams, "Wire", aCI.GetShape() );
 396     AddParam( theParams, "Vertexes");
 397     if ( aCI.GetLength() > 1 )
 398       theParams[1] << aCI.GetLength() << " vertexes: ";
 399     for (int i = 1; i <= aCI.GetLength(); ++i )
 400       theParams[1] << aCI.GetVertex( i ) << " ";
 401     AddParam( theParams, "Radius", aCI.GetR() );
 402     AddParam( theParams, "Fuse collinear edges", aCI.GetFlag() );
 403     break;
 404   default:
 405     return false;
 406   }
 407
 408   return true;
 409 }
 410
 411 IMPLEMENT_STANDARD_HANDLE (GEOMImpl_Fillet1dDriver,GEOM_BaseDriver);
 412 IMPLEMENT_STANDARD_RTTIEXT (GEOMImpl_Fillet1dDriver,GEOM_BaseDriver);