src/ConstructionPlugin/ConstructionPlugin_Plane.cpp

   1 // Copyright (C) 2014-20xx CEA/DEN, EDF R&D
   2
   3 // File:        ConstructionPlugin_Plane.cpp
   4 // Created:     12 Dec 2014
   5 // Author:      Vitaly Smetannikov
   6
   7 #include "ConstructionPlugin_Plane.h"
   8
   9 #include <Config_PropManager.h>
  10
  11 #include <GeomAlgoAPI_FaceBuilder.h>
  12 #include <GeomAlgoAPI_Rotation.h>
  13 #include <GeomAlgoAPI_ShapeTools.h>
  14
  15 #include <GeomAPI_Ax1.h>
  16 #include <GeomAPI_Edge.h>
  17 #include <GeomAPI_Face.h>
  18 #include <GeomAPI_Lin.h>
  19 #include <GeomAPI_Pln.h>
  20 #include <GeomAPI_Pnt.h>
  21 #include <GeomAPI_Pnt2d.h>
  22 #include <GeomAPI_Vertex.h>
  23 #include <GeomAPI_XYZ.h>
  24
  25 #include <ModelAPI_AttributeDouble.h>
  26 #include <ModelAPI_AttributeIntArray.h>
  27 #include <ModelAPI_AttributeSelection.h>
  28 #include <ModelAPI_AttributeString.h>
  29 #include <ModelAPI_AttributeBoolean.h>
  30 #include <ModelAPI_ResultConstruction.h>
  31 #include <ModelAPI_Session.h>
  32 #include <ModelAPI_Validator.h>
  33
  34 static GeomShapePtr faceByThreeVertices(const std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> theV1,
  35                                         const std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> theV2,
  36                                         const std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> theV3);
  37 static std::shared_ptr<GeomAPI_Face> makeRectangularFace(
  38   const std::shared_ptr<GeomAPI_Face> theFace,
  39   const std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> thePln);
  40
  41 //==================================================================================================
  42 ConstructionPlugin_Plane::ConstructionPlugin_Plane()
  43 {
  44 }
  45
  46 //==================================================================================================
  47 void ConstructionPlugin_Plane::initAttributes()
  48 {
  49   data()->addAttribute(ConstructionPlugin_Plane::CREATION_METHOD(),
  50                        ModelAPI_AttributeString::typeId());
  51
  52   data()->addAttribute(PLANE(), ModelAPI_AttributeSelection::typeId());
  53   data()->addAttribute(DISTANCE(), ModelAPI_AttributeDouble::typeId());
  54   // By general equation.
  55   data()->addAttribute(A(), ModelAPI_AttributeDouble::typeId());
  56   data()->addAttribute(B(), ModelAPI_AttributeDouble::typeId());
  57   data()->addAttribute(C(), ModelAPI_AttributeDouble::typeId());
  58   data()->addAttribute(D(), ModelAPI_AttributeDouble::typeId());
  59   ModelAPI_Session::get()->validators()->registerNotObligatory(getKind(), A());
  60   ModelAPI_Session::get()->validators()->registerNotObligatory(getKind(), B());
  61   ModelAPI_Session::get()->validators()->registerNotObligatory(getKind(), C());
  62   ModelAPI_Session::get()->validators()->registerNotObligatory(getKind(), D());
  63
  64   // By three points.
  65   data()->addAttribute(POINT1(), ModelAPI_AttributeSelection::typeId());
  66   data()->addAttribute(POINT2(), ModelAPI_AttributeSelection::typeId());
  67   data()->addAttribute(POINT3(), ModelAPI_AttributeSelection::typeId());
  68
  69   // By line and point.
  70   data()->addAttribute(LINE(), ModelAPI_AttributeSelection::typeId());
  71   data()->addAttribute(POINT(), ModelAPI_AttributeSelection::typeId());
  72   data()->addAttribute(PERPENDICULAR(), ModelAPI_AttributeBoolean::typeId());
  73
  74   // By other plane.
  75   data()->addAttribute(CREATION_METHOD_BY_OTHER_PLANE_OPTION(), ModelAPI_AttributeString::typeId());
  76   data()->addAttribute(REVERSE(), ModelAPI_AttributeBoolean::typeId());
  77   data()->addAttribute(COINCIDENT_POINT(), ModelAPI_AttributeSelection::typeId());
  78   data()->addAttribute(AXIS(), ModelAPI_AttributeSelection::typeId());
  79   data()->addAttribute(ANGLE(), ModelAPI_AttributeDouble::typeId());
  80
  81   // By two parallel planes.
  82   data()->addAttribute(PLANE1(), ModelAPI_AttributeSelection::typeId());
  83   data()->addAttribute(PLANE2(), ModelAPI_AttributeSelection::typeId());
  84 }
  85
  86 //==================================================================================================
  87 void ConstructionPlugin_Plane::execute()
  88 {
  89   GeomShapePtr aShape;
  90
  91   std::string aCreationMethod = string(CREATION_METHOD())->value();
  92   if(aCreationMethod == CREATION_METHOD_BY_GENERAL_EQUATION() ||
  93       aCreationMethod == "PlaneByGeneralEquation") {
  94     aShape = createByGeneralEquation();
  95   } else if(aCreationMethod == CREATION_METHOD_BY_THREE_POINTS()) {
  96     aShape = createByThreePoints();
  97   } else if(aCreationMethod == CREATION_METHOD_BY_LINE_AND_POINT()) {
  98     aShape = createByLineAndPoint();
  99   } else if(aCreationMethod == CREATION_METHOD_BY_OTHER_PLANE()) {
 100     std::string aCreationMethodOption = string(CREATION_METHOD_BY_OTHER_PLANE_OPTION())->value();
 101     if(aCreationMethodOption == CREATION_METHOD_BY_DISTANCE_FROM_OTHER()) {
 102       aShape = createByDistanceFromOther();
 103     } else if(aCreationMethodOption == CREATION_METHOD_BY_COINCIDENT_TO_POINT()) {
 104       aShape = createByCoincidentPoint();
 105     } else if(aCreationMethodOption == CREATION_METHOD_BY_ROTATION()) {
 106       aShape = createByRotation();
 107     }
 108   } else if(aCreationMethod == CREATION_METHOD_BY_TWO_PARALLEL_PLANES()) {
 109     aShape = createByTwoParallelPlanes();
 110   } else {
 111     setError("Error: Plane creation method \"" + aCreationMethod + "\" not supported.");
 112     return;
 113   }
 114
 115   if(!aShape.get()) {
 116     setError("Error: Could not create a plane.");
 117     return;
 118   }
 119
 120   ResultConstructionPtr aConstr = document()->createConstruction(data());
 121   aConstr->setInfinite(true);
 122   aConstr->setShape(aShape);
 123   setResult(aConstr);
 124 }
 125
 126 //==================================================================================================
 127 bool ConstructionPlugin_Plane::customisePresentation(ResultPtr theResult, AISObjectPtr thePrs,
 128                                                 std::shared_ptr<GeomAPI_ICustomPrs> theDefaultPrs)
 129 {
 130   std::vector<int> aColor;
 131   // get color from the attribute of the result
 132   if (theResult.get() != NULL &&
 133       theResult->data()->attribute(ModelAPI_Result::COLOR_ID()).get() != NULL) {
 134     AttributeIntArrayPtr aColorAttr = theResult->data()->intArray(ModelAPI_Result::COLOR_ID());
 135     if (aColorAttr.get() && aColorAttr->size()) {
 136       aColor.push_back(aColorAttr->value(0));
 137       aColor.push_back(aColorAttr->value(1));
 138       aColor.push_back(aColorAttr->value(2));
 139     }
 140   }
 141   if (aColor.empty())
 142     aColor = Config_PropManager::color("Visualization", "construction_plane_color",
 143                                        ConstructionPlugin_Plane::DEFAULT_COLOR());
 144
 145   bool isCustomized = false;
 146   if (aColor.size() == 3)
 147     isCustomized = thePrs->setColor(aColor[0], aColor[1], aColor[2]);
 148
 149   isCustomized = thePrs->setTransparensy(0.6) || isCustomized;
 150
 151   return isCustomized;
 152 }
 153
 154 //==================================================================================================
 155 std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> ConstructionPlugin_Plane::createByGeneralEquation()
 156 {
 157   AttributeDoublePtr anAttrA = real(ConstructionPlugin_Plane::A());
 158   AttributeDoublePtr anAttrB = real(ConstructionPlugin_Plane::B());
 159   AttributeDoublePtr anAttrC = real(ConstructionPlugin_Plane::C());
 160   AttributeDoublePtr anAttrD = real(ConstructionPlugin_Plane::D());
 161   std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aPlaneFace;
 162   if ((anAttrA.get() != NULL) && (anAttrB.get() != NULL) &&
 163       (anAttrC.get() != NULL) && (anAttrD.get() != NULL) &&
 164       anAttrA->isInitialized() && anAttrB->isInitialized() &&
 165       anAttrC->isInitialized() && anAttrD->isInitialized() ) {
 166     double aA = anAttrA->value(), aB = anAttrB->value(),
 167            aC = anAttrC->value(), aD = anAttrD->value();
 168     std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> aPlane =
 169       std::shared_ptr<GeomAPI_Pln>(new GeomAPI_Pln(aA, aB, aC, aD));
 170     std::string kDefaultPlaneSize = "200";
 171     double aSize = Config_PropManager::integer(SKETCH_TAB_NAME, "planes_size", kDefaultPlaneSize);
 172     aSize *= 4.;
 173     aPlaneFace = GeomAlgoAPI_FaceBuilder::squareFace(aPlane, aSize);
 174   }
 175   return aPlaneFace;
 176 }
 177
 178 //==================================================================================================
 179 std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> ConstructionPlugin_Plane::createByThreePoints()
 180 {
 181   // Get first point.
 182   AttributeSelectionPtr aPointSelection1 = selection(POINT1());
 183   GeomShapePtr aPointShape1 = aPointSelection1->value();
 184   if(!aPointShape1.get()) {
 185     aPointShape1 = aPointSelection1->context()->shape();
 186   }
 187   std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> aVertex1(new GeomAPI_Vertex(aPointShape1));
 188
 189   // Get second point.
 190   AttributeSelectionPtr aPointSelection2 = selection(POINT2());
 191   GeomShapePtr aPointShape2 = aPointSelection2->value();
 192   if(!aPointShape2.get()) {
 193     aPointShape2 = aPointSelection2->context()->shape();
 194   }
 195   std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> aVertex2(new GeomAPI_Vertex(aPointShape2));
 196
 197   // Get third point.
 198   AttributeSelectionPtr aPointSelection3 = selection(POINT3());
 199   GeomShapePtr aPointShape3 = aPointSelection3->value();
 200   if(!aPointShape3.get()) {
 201     aPointShape3 = aPointSelection3->context()->shape();
 202   }
 203   std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> aVertex3(new GeomAPI_Vertex(aPointShape3));
 204
 205   GeomShapePtr aRes = faceByThreeVertices(aVertex1, aVertex2, aVertex3);
 206
 207   return aRes;
 208 }
 209
 210 //==================================================================================================
 211 std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> ConstructionPlugin_Plane::createByLineAndPoint()
 212 {
 213   // Get edge.
 214   AttributeSelectionPtr anEdgeSelection = selection(LINE());
 215   GeomShapePtr aLineShape = anEdgeSelection->value();
 216   if(!aLineShape.get()) {
 217     aLineShape = anEdgeSelection->context()->shape();
 218   }
 219   std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> anEdge(new GeomAPI_Edge(aLineShape));
 220
 221   // Get point.
 222   AttributeSelectionPtr aPointSelection = selection(POINT());
 223   GeomShapePtr aPointShape = aPointSelection->value();
 224   if(!aPointShape.get()) {
 225     aPointShape = aPointSelection->context()->shape();
 226   }
 227   std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> aVertex(new GeomAPI_Vertex(aPointShape));
 228
 229   // Get perpendicular flag.
 230   bool anIsPerpendicular= boolean(PERPENDICULAR())->value();
 231
 232   GeomShapePtr aRes;
 233   if(anIsPerpendicular) {
 234     std::shared_ptr<GeomAPI_Lin> aLin = anEdge->line();
 235     std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPnt = aVertex->point();
 236     std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> aNewPln(new GeomAPI_Pln(aPnt, aLin->direction()));
 237     double aSize = aLin->distance(aPnt) * 2;
 238     // point may belong to line, so for the face size use maximum distance between point and line
 239     // and the line size (distance between the start and end point)
 240     double aDistance = anEdge->firstPoint()->distance(anEdge->lastPoint());
 241     aRes = GeomAlgoAPI_FaceBuilder::squareFace(aNewPln, aSize > aDistance ? aSize : aDistance);
 242   } else {
 243     std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> aV1, aV2;
 244     GeomAlgoAPI_ShapeTools::findBounds(anEdge, aV1, aV2);
 245     aRes = faceByThreeVertices(aV1, aV2, aVertex);
 246   }
 247
 248   return aRes;
 249 }
 250
 251 //==================================================================================================
 252 std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> ConstructionPlugin_Plane::createByDistanceFromOther()
 253 {
 254   AttributeSelectionPtr aFaceAttr = data()->selection(ConstructionPlugin_Plane::PLANE());
 255   AttributeDoublePtr aDistAttr = data()->real(ConstructionPlugin_Plane::DISTANCE());
 256   std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aPlane;
 257   if ((aFaceAttr.get() != NULL) &&
 258       (aDistAttr.get() != NULL) &&
 259       aFaceAttr->isInitialized() && aDistAttr->isInitialized()) {
 260
 261     double aDist = aDistAttr->value();
 262     bool anIsReverse = boolean(REVERSE())->value();
 263     if(anIsReverse) aDist = -aDist;
 264     GeomShapePtr aShape = aFaceAttr->value();
 265     if (!aShape.get()) {
 266       aShape = aFaceAttr->context()->shape();
 267     }
 268
 269     if(!aShape.get()) {
 270       return aPlane;
 271     }
 272
 273     std::shared_ptr<GeomAPI_Face> aFace(new GeomAPI_Face(aShape));
 274
 275     std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> aPln = aFace->getPlane();
 276     std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aOrig = aPln->location();
 277     std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> aDir = aPln->direction();
 278
 279     aOrig->translate(aDir, aDist);
 280     std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> aNewPln(new GeomAPI_Pln(aOrig, aDir));
 281
 282     aPlane = makeRectangularFace(aFace, aNewPln);
 283   }
 284   return aPlane;
 285 }
 286
 287 //==================================================================================================
 288 std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> ConstructionPlugin_Plane::createByCoincidentPoint()
 289 {
 290   // Get face.
 291   AttributeSelectionPtr aFaceSelection = selection(PLANE());
 292   GeomShapePtr aFaceShape = aFaceSelection->value();
 293   if(!aFaceShape.get()) {
 294     aFaceShape = aFaceSelection->context()->shape();
 295   }
 296   std::shared_ptr<GeomAPI_Face> aFace(new GeomAPI_Face(aFaceShape));
 297
 298   // Get point.
 299   AttributeSelectionPtr aPointSelection = selection(COINCIDENT_POINT());
 300   GeomShapePtr aPointShape = aPointSelection->value();
 301   if(!aPointShape.get()) {
 302     aPointShape = aPointSelection->context()->shape();
 303   }
 304   std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> aVertex(new GeomAPI_Vertex(aPointShape));
 305
 306   std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> anOrig = aVertex->point();
 307   std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> aPln = aFace->getPlane();
 308   std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> aDir = aPln->direction();
 309
 310   std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> aNewPln(new GeomAPI_Pln(anOrig, aDir));
 311
 312   return makeRectangularFace(aFace, aNewPln);
 313 }
 314
 315 //==================================================================================================
 316 std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> ConstructionPlugin_Plane::createByRotation()
 317 {
 318   // Get face.
 319   AttributeSelectionPtr aFaceSelection = selection(PLANE());
 320   GeomShapePtr aFaceShape = aFaceSelection->value();
 321   if(!aFaceShape.get()) {
 322     aFaceShape = aFaceSelection->context()->shape();
 323   }
 324   std::shared_ptr<GeomAPI_Face> aFace(new GeomAPI_Face(aFaceShape));
 325   aFace = makeRectangularFace(aFace, aFace->getPlane());
 326
 327   // Get axis.
 328   AttributeSelectionPtr anAxisSelection = selection(AXIS());
 329   GeomShapePtr anAxisShape = anAxisSelection->value();
 330   if(!anAxisShape.get()) {
 331     anAxisShape = anAxisSelection->context()->shape();
 332   }
 333   std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> anEdge(new GeomAPI_Edge(anAxisShape));
 334
 335   std::shared_ptr<GeomAPI_Ax1> anAxis =
 336     std::shared_ptr<GeomAPI_Ax1>(new GeomAPI_Ax1(anEdge->line()->location(),
 337                                                  anEdge->line()->direction()));
 338
 339   // Getting angle.
 340   double anAngle = real(ANGLE())->value();
 341
 342   GeomAlgoAPI_Rotation aRotationAlgo(aFace, anAxis, anAngle);
 343   std::shared_ptr<GeomAPI_Face> aRes(new GeomAPI_Face(aRotationAlgo.shape()));
 344
 345   return aRes;
 346 }
 347
 348 //==================================================================================================
 349 std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> ConstructionPlugin_Plane::createByTwoParallelPlanes()
 350 {
 351   // Get plane 1.
 352   AttributeSelectionPtr aFaceSelection1 = selection(PLANE1());
 353   GeomShapePtr aFaceShape1 = aFaceSelection1->value();
 354   if(!aFaceShape1.get()) {
 355     aFaceShape1 = aFaceSelection1->context()->shape();
 356   }
 357   std::shared_ptr<GeomAPI_Face> aFace1(new GeomAPI_Face(aFaceShape1));
 358   std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> aPln1 = aFace1->getPlane();
 359
 360   // Get plane 2.
 361   AttributeSelectionPtr aFaceSelection2 = selection(PLANE2());
 362   GeomShapePtr aFaceShape2 = aFaceSelection2->value();
 363   if(!aFaceShape2.get()) {
 364     aFaceShape2 = aFaceSelection2->context()->shape();
 365   }
 366   std::shared_ptr<GeomAPI_Face> aFace2(new GeomAPI_Face(aFaceShape2));
 367   std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> aPln2 = aFace2->getPlane();
 368
 369   std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> anOrig1 = aPln1->location();
 370   std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPntOnPln2 = aPln2->project(anOrig1);
 371
 372   std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aNewOrig(new GeomAPI_Pnt(anOrig1->xyz()->added(
 373     aPntOnPln2->xyz())->multiplied(0.5)));
 374
 375   std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> aNewPln(new GeomAPI_Pln(aNewOrig, aPln1->direction()));
 376
 377   std::shared_ptr<GeomAPI_Face> aRes = makeRectangularFace(aFace1, aNewPln);
 378
 379   return aRes;
 380 }
 381
 382 //==================================================================================================
 383 GeomShapePtr faceByThreeVertices(const std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> theV1,
 384                                  const std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> theV2,
 385                                  const std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> theV3)
 386 {
 387   std::shared_ptr<GeomAPI_Face> aFace =
 388     GeomAlgoAPI_FaceBuilder::planarFaceByThreeVertices(theV1, theV2, theV3);
 389
 390   ListOfShape anObjects;
 391   anObjects.push_back(theV1);
 392   anObjects.push_back(theV2);
 393   anObjects.push_back(theV3);
 394   std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> > aBoundingPoints =
 395     GeomAlgoAPI_ShapeTools::getBoundingBox(anObjects, 1.0);
 396   GeomShapePtr aRes = GeomAlgoAPI_ShapeTools::fitPlaneToBox(aFace, aBoundingPoints);
 397
 398   return aRes;
 399 }
 400
 401 //==================================================================================================
 402 std::shared_ptr<GeomAPI_Face> makeRectangularFace(const std::shared_ptr<GeomAPI_Face> theFace,
 403                                                   const std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> thePln)
 404 {
 405   // Create rectangular face close to the selected
 406   double aXmin, aYmin, Zmin, aXmax, aYmax, Zmax;
 407   theFace->computeSize(aXmin, aYmin, Zmin, aXmax, aYmax, Zmax);
 408
 409   // use all 8 points of the bounding box to find the 2D bounds
 410   bool isFirst = true;
 411   double aMinX2d, aMaxX2d, aMinY2d, aMaxY2d;
 412   for(int aXIsMin = 0; aXIsMin < 2; aXIsMin++) {
 413     for(int aYIsMin = 0; aYIsMin < 2; aYIsMin++) {
 414       for(int aZIsMin = 0; aZIsMin < 2; aZIsMin++) {
 415         std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPnt(new GeomAPI_Pnt(
 416           aXIsMin ? aXmin : aXmax, aYIsMin ? aYmin : aYmax, aZIsMin ? Zmin : Zmax));
 417         std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt2d> aPnt2d = aPnt->to2D(thePln);
 418         if (isFirst || aPnt2d->x() < aMinX2d)
 419           aMinX2d = aPnt2d->x();
 420         if (isFirst || aPnt2d->y() < aMinY2d)
 421           aMinY2d = aPnt2d->y();
 422         if (isFirst || aPnt2d->x() > aMaxX2d)
 423           aMaxX2d = aPnt2d->x();
 424         if (isFirst || aPnt2d->y() > aMaxY2d)
 425           aMaxY2d = aPnt2d->y();
 426         if (isFirst)
 427           isFirst = !isFirst;
 428       }
 429     }
 430   }
 431   double aWgap = (aMaxX2d - aMinX2d) * 0.1;
 432   double aHgap = (aMaxY2d - aMinY2d) * 0.1;
 433   std::shared_ptr<GeomAPI_Face> aResFace = GeomAlgoAPI_FaceBuilder::planarFace(thePln,
 434     aMinX2d - aWgap, aMinY2d - aHgap, aMaxX2d - aMinX2d + 2. * aWgap,
 435     aMaxY2d - aMinY2d + 2. * aHgap);
 436
 437   return aResFace;
 438 }