src/BlockFix/BlockFix_SphereSpaceModifier.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2021  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
   2 //
   3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
   4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
   5 //
   6 // This library is free software; you can redistribute it and/or
   7 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8 // License as published by the Free Software Foundation; either
   9 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10 //
  11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14 // Lesser General Public License for more details.
  15 //
  16 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  19 //
  20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21 //
  22
  23 // File:        BlockFix.cxx
  24 // Created:     Tue Dec  7 11:59:05 2004
  25 // Author:      Pavel DURANDIN
  26
  27 #include <BlockFix_SphereSpaceModifier.hxx>
  28
  29 #include <ShapeAnalysis.hxx>
  30
  31 #include <ShapeFix_Edge.hxx>
  32
  33 #include <TopExp.hxx>
  34
  35 #include <TopLoc_Location.hxx>
  36
  37 #include <TopoDS.hxx>
  38 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  39 #include <TopoDS_Face.hxx>
  40 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  41 #include <TopoDS_Iterator.hxx>
  42
  43 #include <BRep_Tool.hxx>
  44 #include <BRep_Builder.hxx>
  45 #include <BRepTools.hxx>
  46 #include <BRepAdaptor_Curve2d.hxx>
  47 #include <BRepTopAdaptor_FClass2d.hxx>
  48
  49 #include <ElSLib.hxx>
  50 #include <Geom_Circle.hxx>
  51 #include <Geom_TrimmedCurve.hxx>
  52 #include <Geom_SphericalSurface.hxx>
  53 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
  54
  55 #include <Geom_Curve.hxx>
  56 #include <Geom_Surface.hxx>
  57
  58 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  59
  60 #include <gp_Pnt.hxx>
  61 #include <gp_Sphere.hxx>
  62
  63 IMPLEMENT_STANDARD_RTTIEXT(BlockFix_SphereSpaceModifier, BRepTools_Modification)
  64
  65 //=======================================================================
  66 //function : BlockFix_SphereSpaceModifier
  67 //purpose  :
  68 //=======================================================================
  69 BlockFix_SphereSpaceModifier::BlockFix_SphereSpaceModifier()
  70 {
  71   myMapOfFaces.Clear();
  72   myMapOfSpheres.Clear();
  73 }
  74
  75 //=======================================================================
  76 //function : ~BlockFix_SphereSpaceModifier
  77 //purpose  :
  78 //=======================================================================
  79 BlockFix_SphereSpaceModifier::~BlockFix_SphereSpaceModifier() {}
  80
  81 //=======================================================================
  82 //function : SetTolerance
  83 //purpose  :
  84 //=======================================================================
  85 void BlockFix_SphereSpaceModifier::SetTolerance(const Standard_Real Tol)
  86 {
  87   myTolerance = Tol;
  88 }
  89
  90 //=======================================================================
  91 //function : NewSurface
  92 //purpose  :
  93 //=======================================================================
  94 static Standard_Boolean ModifySurface(const TopoDS_Face&          theFace,
  95                                       const Handle(Geom_Surface)& theSurface,
  96                                       Handle(Geom_Surface)&       theNewSurface)
  97 {
  98   TopoDS_Face aFace = theFace;
  99   aFace.Orientation (TopAbs_FORWARD);
 100
 101   Handle(Geom_Surface) aNewSurface;
 102
 103   Handle(Geom_Surface) aSurf = theSurface;
 104   if (aSurf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface))) {
 105     Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface) RTS =
 106       Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast(aSurf);
 107     aSurf = RTS->BasisSurface();
 108   }
 109
 110   if (aSurf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_SphericalSurface))) {
 111     Standard_Real Umin, Umax, Vmin, Vmax;
 112     ShapeAnalysis::GetFaceUVBounds (aFace, Umin, Umax, Vmin, Vmax);
 113     Standard_Real PI2 = M_PI/2.;
 114     Handle(Geom_SphericalSurface) aSphere = Handle(Geom_SphericalSurface)::DownCast(aSurf);
 115     gp_Sphere sp = aSphere->Sphere();
 116     Standard_Real Radius = sp.Radius();
 117     gp_Ax3 ax3 = sp.Position();
 118     gp_Pnt aCentre = sp.Location();
 119
 120     TopoDS_Wire aWire = BRepTools::OuterWire (aFace);
 121     BRepTopAdaptor_FClass2d aClassifier (aFace, Precision::PConfusion());
 122     TopTools_MapOfShape aEmap;
 123     const Standard_Real anOffsetValue = 0.01*M_PI;
 124     for (Standard_Integer ii = 1; ii <= 2; ii++)
 125     {
 126       TopoDS_Iterator itw (aWire);
 127       for (; itw.More(); itw.Next())
 128       {
 129         const TopoDS_Edge& anEdge = TopoDS::Edge (itw.Value());
 130         if (aEmap.Contains (anEdge) ||
 131             anEdge.Orientation() == TopAbs_INTERNAL ||
 132             anEdge.Orientation() == TopAbs_EXTERNAL ||
 133             BRep_Tool::Degenerated (anEdge) ||
 134             BRepTools::IsReallyClosed (anEdge, aFace))
 135           continue;
 136
 137         BRepAdaptor_Curve2d aBAcurve2d (anEdge, aFace);
 138         GeomAbs_CurveType aType = aBAcurve2d.GetType();
 139         if (ii == 1 && aType == GeomAbs_Line) //first pass: consider only curvilinear edges
 140           continue;
 141
 142         Standard_Real aMidPar = (aBAcurve2d.FirstParameter() + aBAcurve2d.LastParameter())/2;
 143         gp_Pnt2d aMidP2d;
 144         gp_Vec2d aTangent;
 145         aBAcurve2d.D1 (aMidPar, aMidP2d, aTangent);
 146         if (anEdge.Orientation() == TopAbs_REVERSED)
 147           aTangent.Reverse();
 148
 149         aTangent.Normalize();
 150         gp_Vec2d aNormal (aTangent.Y(), -aTangent.X());
 151         aNormal *= anOffsetValue;
 152         gp_Pnt2d anUpperPole = aMidP2d.Translated (aNormal);
 153         if (anUpperPole.Y() < -PI2 || anUpperPole.Y() > PI2)
 154         {
 155           aEmap.Add(anEdge);
 156           continue;
 157         }
 158         if (anUpperPole.X() < 0.)
 159           anUpperPole.SetX (anUpperPole.X() + 2.*M_PI);
 160         else if (anUpperPole.X() > 2.*M_PI)
 161           anUpperPole.SetX (anUpperPole.X() - 2.*M_PI);
 162
 163         TopAbs_State aStatus = aClassifier.Perform (anUpperPole);
 164         if (aStatus != TopAbs_OUT)
 165         {
 166           aEmap.Add(anEdge);
 167           continue;
 168         }
 169
 170         gp_Pnt anUpperPole3d = aSphere->Value (anUpperPole.X(), anUpperPole.Y());
 171         gp_Vec aVec (aCentre, anUpperPole3d);
 172         aVec.Reverse();
 173         gp_Pnt aLowerPole3d = aCentre.Translated (aVec);
 174         Standard_Real aU, aV;
 175         ElSLib::Parameters (sp, aLowerPole3d, aU, aV);
 176         gp_Pnt2d aLowerPole (aU, aV);
 177         aStatus = aClassifier.Perform (aLowerPole);
 178         if (aStatus != TopAbs_OUT)
 179         {
 180           aEmap.Add(anEdge);
 181           continue;
 182         }
 183
 184         //Build a meridian
 185         gp_Vec anUp (aCentre, anUpperPole3d);
 186         anUp.Normalize();
 187         gp_Pnt aMidPnt = aSphere->Value (aMidP2d.X(), aMidP2d.Y());
 188         gp_Vec aMidOnEdge (aCentre, aMidPnt);
 189         aMidOnEdge.Normalize();
 190         gp_Vec AxisOfCircle = anUp ^ aMidOnEdge;
 191         gp_Vec XDirOfCircle = anUp ^ AxisOfCircle;
 192         gp_Ax2 anAxis (aCentre, AxisOfCircle, XDirOfCircle);
 193         Handle(Geom_Circle) aCircle = new Geom_Circle (anAxis, Radius);
 194         Handle(Geom_TrimmedCurve) aMeridian = new Geom_TrimmedCurve (aCircle, -PI2, PI2);
 195
 196         //Check the meridian
 197         Standard_Boolean IsInnerPointFound = Standard_False;
 198         Standard_Integer NbSamples = 10;
 199         Standard_Real aDelta = M_PI / NbSamples;
 200         for (Standard_Integer jj = 1; jj < NbSamples; jj++)
 201         {
 202           Standard_Real aParam = -PI2 + jj*aDelta;
 203           gp_Pnt aPnt = aMeridian->Value (aParam);
 204           ElSLib::Parameters (sp, aPnt, aU, aV);
 205           gp_Pnt2d aP2d (aU, aV);
 206           aStatus = aClassifier.Perform (aP2d);
 207           if (aStatus != TopAbs_OUT)
 208           {
 209             IsInnerPointFound = Standard_True;
 210             break;
 211           }
 212         }
 213         if (IsInnerPointFound)
 214         {
 215           aEmap.Add(anEdge);
 216           continue;
 217         }
 218
 219         gp_Ax3 anAxisOfNewSphere (aCentre, anUp, XDirOfCircle);
 220         aNewSurface = new Geom_SphericalSurface (anAxisOfNewSphere, Radius);
 221         break;
 222       } //for (; itw.More(); itw.Next()) (iteration on outer wire)
 223       if (!aNewSurface.IsNull())
 224         break;
 225     } //for (Standard_Integer ii = 1; ii <= 2; ii++) (two passes)
 226   }
 227
 228   if (aNewSurface.IsNull())
 229     return Standard_False;
 230
 231   theNewSurface = aNewSurface;
 232   return Standard_True;
 233 }
 234
 235 Standard_Boolean BlockFix_SphereSpaceModifier::NewSurface(const TopoDS_Face& F,
 236                                                         Handle(Geom_Surface)& S,
 237                                                         TopLoc_Location& L,Standard_Real& Tol,
 238                                                         Standard_Boolean& RevWires,
 239                                                         Standard_Boolean& RevFace)
 240 {
 241   TopLoc_Location LS;
 242   Handle(Geom_Surface) SIni = BRep_Tool::Surface(F, LS);
 243
 244   //check if pole of the sphere in the parametric space
 245   if(ModifySurface(F, SIni, S)) {
 246
 247     RevWires = Standard_False;
 248     RevFace = Standard_False;
 249
 250     L = LS;
 251     Tol = BRep_Tool::Tolerance(F);
 252
 253     Standard_Integer anIndex = myMapOfSpheres.Add(S);
 254     myMapOfFaces.Bind(F,anIndex);
 255     return Standard_True;
 256   }
 257
 258   return Standard_False;
 259 }
 260
 261 //=======================================================================
 262 //function : NewCurve
 263 //purpose  :
 264 //=======================================================================
 265 Standard_Boolean BlockFix_SphereSpaceModifier::NewCurve(const TopoDS_Edge& /*E*/,Handle(Geom_Curve)& /*C*/,
 266                                                         TopLoc_Location& /*L*/,Standard_Real& /*Tol*/)
 267 {
 268   return Standard_False;
 269 }
 270
 271 //=======================================================================
 272 //function : NewPoint
 273 //purpose  :
 274 //=======================================================================
 275 Standard_Boolean BlockFix_SphereSpaceModifier::NewPoint(const TopoDS_Vertex& /*V*/,
 276                                                       gp_Pnt& /*P*/,
 277                                                       Standard_Real& /*Tol*/)
 278 {
 279   return Standard_False;
 280 }
 281
 282 //=======================================================================
 283 //function : NewCurve2d
 284 //purpose  :
 285 //=======================================================================
 286 Standard_Boolean BlockFix_SphereSpaceModifier::NewCurve2d(const TopoDS_Edge& E,const TopoDS_Face& F,
 287                                                         const TopoDS_Edge& /*NewE*/,const TopoDS_Face& /*NewF*/,
 288                                                         Handle(Geom2d_Curve)& C,Standard_Real& Tol)
 289 {
 290   //check if undelying surface of the face was modified
 291   if(myMapOfFaces.IsBound(F)) {
 292     Standard_Integer anIndex = myMapOfFaces.Find(F);
 293
 294     Handle(Geom_Surface) aNewSphere = Handle(Geom_Surface)::DownCast(myMapOfSpheres.FindKey(anIndex));
 295
 296     Standard_Real f,l;
 297     TopLoc_Location LC, LS;
 298     Handle(Geom_Curve) C3d = BRep_Tool::Curve ( E, LC, f, l );
 299     Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F, LS);
 300
 301     //taking into account the orientation of the seam
 302     C = BRep_Tool::CurveOnSurface(E,F,f,l);
 303     Tol = BRep_Tool::Tolerance(E);
 304
 305     BRep_Builder B;
 306     TopoDS_Edge TempE;
 307     B.MakeEdge(TempE);
 308     B.Add(TempE, TopExp::FirstVertex(E));
 309     B.Add(TempE, TopExp::LastVertex(E));
 310
 311     if(!C3d.IsNull())
 312       B.UpdateEdge(TempE, Handle(Geom_Curve)::DownCast(C3d->Transformed(LC.Transformation())), Precision::Confusion());
 313     B.Range(TempE, f, l);
 314
 315     Handle(ShapeFix_Edge) sfe = new ShapeFix_Edge;
 316     Handle(Geom_Surface) STemp = Handle(Geom_Surface)::DownCast(aNewSphere->Transformed(LS.Transformation()));
 317     TopLoc_Location LTemp;
 318     LTemp.Identity();
 319
 320     Standard_Boolean isClosed = BRep_Tool::IsClosed (E, F);
 321     Standard_Real aWorkTol = 2*myTolerance+Tol;
 322     sfe->FixAddPCurve(TempE, STemp, LTemp, isClosed, Max(Precision::Confusion(), aWorkTol));
 323     sfe->FixSameParameter(TempE);
 324
 325     //keep the orientation of original edge
 326     TempE.Orientation(E.Orientation());
 327     C = BRep_Tool::CurveOnSurface(TempE, STemp, LTemp, f, l);
 328
 329     // shifting seam of sphere
 330     if(isClosed  && !C.IsNull()) {
 331       Standard_Real f2,l2;
 332       Handle(Geom2d_Curve) c22 =
 333         BRep_Tool::CurveOnSurface(TopoDS::Edge(TempE.Reversed()),STemp, LTemp,f2,l2);
 334       Standard_Real dPreci = Precision::PConfusion()*Precision::PConfusion();
 335       if((C->Value(f).SquareDistance(c22->Value(f2)) < dPreci)
 336          ||(C->Value(l).SquareDistance(c22->Value(l2)) < dPreci)) {
 337         gp_Vec2d shift(S->UPeriod(),0.);
 338         C->Translate(shift);
 339       }
 340     }
 341     //sphere was modified
 342     return Standard_True;
 343   }
 344
 345   return Standard_False;
 346 }
 347
 348 //=======================================================================
 349 //function : NewParameter
 350 //purpose  :
 351 //=======================================================================
 352 Standard_Boolean BlockFix_SphereSpaceModifier::NewParameter(const TopoDS_Vertex& /*V*/,const TopoDS_Edge& /*E*/,
 353                                                             Standard_Real& /*P*/,Standard_Real& /*Tol*/)
 354 {
 355   return Standard_False;
 356 }
 357
 358 //=======================================================================
 359 //function : Continuity
 360 //purpose  :
 361 //=======================================================================
 362 GeomAbs_Shape BlockFix_SphereSpaceModifier::Continuity(const TopoDS_Edge& E,const TopoDS_Face& F1,
 363                                                      const TopoDS_Face& F2,const TopoDS_Edge& /*NewE*/,
 364                                                      const TopoDS_Face& /*NewF1*/,const TopoDS_Face& /*NewF2*/)
 365 {
 366   return BRep_Tool::Continuity(E,F1,F2);
 367 }