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Optimize Boolean Fuse for the union of sub-solids of compsolid.
[modules/shaper.git] / src / FeaturesPlugin / FeaturesPlugin_BooleanFuse.cpp
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2 //
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8 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
9 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
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14 // License along with this library; if not, write to the Free Software
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 "FeaturesPlugin_BooleanFuse.h"
21
22 #include "FeaturesPlugin_Tools.h"
23
24 #include <ModelAPI_ResultBody.h>
25 #include <ModelAPI_AttributeBoolean.h>
26 #include <ModelAPI_AttributeInteger.h>
27 #include <ModelAPI_AttributeSelectionList.h>
28 #include <ModelAPI_AttributeString.h>
29 #include <ModelAPI_Session.h>
30 #include <ModelAPI_Tools.h>
31 #include <ModelAPI_Validator.h>
32
33 #include <GeomAlgoAPI_Boolean.h>
34 #include <GeomAlgoAPI_MakeShapeList.h>
35 #include <GeomAlgoAPI_PaveFiller.h>
36 #include <GeomAlgoAPI_ShapeBuilder.h>
37 #include <GeomAlgoAPI_ShapeTools.h>
38 #include <GeomAlgoAPI_Tools.h>
39 #include <GeomAlgoAPI_UnifySameDomain.h>
40
41 #include <GeomAPI_ShapeExplorer.h>
42 #include <GeomAPI_ShapeIterator.h>
43
44 //==================================================================================================
45 FeaturesPlugin_BooleanFuse::FeaturesPlugin_BooleanFuse()
46 : FeaturesPlugin_Boolean(FeaturesPlugin_Boolean::BOOL_FUSE)
47 {
48 }
49
50 //==================================================================================================
51 void FeaturesPlugin_BooleanFuse::initAttributes()
52 {
53   data()->addAttribute(CREATION_METHOD(), ModelAPI_AttributeString::typeId());
54
55   data()->addAttribute(OBJECT_LIST_ID(), ModelAPI_AttributeSelectionList::typeId());
56   data()->addAttribute(TOOL_LIST_ID(), ModelAPI_AttributeSelectionList::typeId());
57
58   data()->addAttribute(REMOVE_INTERSECTION_EDGES_ID(), ModelAPI_AttributeBoolean::typeId());
59
60   ModelAPI_Session::get()->validators()->registerNotObligatory(getKind(), OBJECT_LIST_ID());
61   ModelAPI_Session::get()->validators()->registerNotObligatory(getKind(), TOOL_LIST_ID());
62
63   initVersion(BOP_VERSION_9_4(), selectionList(OBJECT_LIST_ID()), selectionList(TOOL_LIST_ID()));
64 }
65
66 //==================================================================================================
67 void FeaturesPlugin_BooleanFuse::execute()
68 {
69   std::string anError;
70   GeomAPI_ShapeHierarchy anObjectsHierarchy, aToolsHierarchy;
71   ListOfShape aPlanes;
72
73   bool isSimpleCreation = false;
74
75   AttributeStringPtr aCreationMethodAttr = string(CREATION_METHOD());
76   if (aCreationMethodAttr.get()
77       && aCreationMethodAttr->value() == CREATION_METHOD_SIMPLE())
78   {
79     isSimpleCreation = true;
80   }
81
82   // Getting objects.
83   if (!processAttribute(OBJECT_LIST_ID(), anObjectsHierarchy, aPlanes))
84     return;
85
86   // Getting tools.
87   if (!isSimpleCreation &&
88       !processAttribute(TOOL_LIST_ID(), aToolsHierarchy, aPlanes))
89     return;
90
91   ListOfShape anObjects, aTools, anEdgesAndFaces;
92   // all objects except edges and faces
93   anObjectsHierarchy.objectsByType(anEdgesAndFaces, anObjects,
94                                    GeomAPI_Shape::FACE, GeomAPI_Shape::EDGE);
95   aToolsHierarchy.objectsByType(anEdgesAndFaces, aTools,
96                                 GeomAPI_Shape::FACE, GeomAPI_Shape::EDGE);
97
98   if ((anObjects.size() + aTools.size() + anEdgesAndFaces.size()) < 2) {
99     std::string aFeatureError = "Error: Not enough objects for boolean operation.";
100     setError(aFeatureError);
101     return;
102   }
103
104   // version of FUSE feature
105   const std::string aFuseVersion = data()->version();
106
107   // Collecting all solids which will be fused.
108   ListOfShape aSolidsToFuse;
109   aSolidsToFuse.insert(aSolidsToFuse.end(), anObjects.begin(), anObjects.end());
110   aSolidsToFuse.insert(aSolidsToFuse.end(), aTools.begin(), aTools.end());
111
112   // Collecting solids from compsolids which will not be modified
113   // in boolean operation and will be added to result.
114   bool isProcessCompsolid = !isSimpleCreation || !aFuseVersion.empty();
115   ListOfShape aShapesToAdd;
116   int aNbCompsolids = 0; // number of compsolids, which subs is taken into operation
117   bool hasSeparateSolids = false; // are solids or full results exist
118   for (GeomAPI_ShapeHierarchy::iterator anObjectsIt = anObjectsHierarchy.begin();
119        isProcessCompsolid && anObjectsIt != anObjectsHierarchy.end();
120        ++anObjectsIt) {
121     GeomShapePtr anObject = *anObjectsIt;
122     GeomShapePtr aParent = anObjectsHierarchy.parent(anObject, false);
123
124     if (aParent && aParent->shapeType() == GeomAPI_Shape::COMPSOLID) {
125       ++aNbCompsolids;
126       // mark all subs of this parent as precessed to avoid handling twice
127       aParent = anObjectsHierarchy.parent(anObject);
128
129       ListOfShape aUsed, aNotUsed;
130       anObjectsHierarchy.splitCompound(aParent, aUsed, aNotUsed);
131       aShapesToAdd.insert(aShapesToAdd.end(), aNotUsed.begin(), aNotUsed.end());
132     }
133     else
134       hasSeparateSolids = true;
135   }
136   bool isSingleCompsolid = aNbCompsolids == 1 && !hasSeparateSolids;
137
138   ListOfShape anOriginalShapes = aSolidsToFuse;
139   anOriginalShapes.insert(anOriginalShapes.end(), aShapesToAdd.begin(), aShapesToAdd.end());
140
141   // Cut edges and faces(if we have any) with solids.
142   std::shared_ptr<GeomAlgoAPI_MakeShapeList> aMakeShapeList(new GeomAlgoAPI_MakeShapeList());
143   GeomShapePtr aCuttedEdgesAndFaces;
144   if (!anEdgesAndFaces.empty()) {
145     std::shared_ptr<GeomAlgoAPI_Boolean> aCutAlgo(new GeomAlgoAPI_Boolean(anEdgesAndFaces,
146       anOriginalShapes, GeomAlgoAPI_Tools::BOOL_CUT));
147     if (aCutAlgo->isDone()) {
148       aCuttedEdgesAndFaces = aCutAlgo->shape();
149       aMakeShapeList->appendAlgo(aCutAlgo);
150     }
151   }
152
153   if (aShapesToAdd.empty() || !aCuttedEdgesAndFaces) {
154     anOriginalShapes.insert(anOriginalShapes.end(), anEdgesAndFaces.begin(),
155                             anEdgesAndFaces.end());
156   }
157
158   // If we have compsolids then cut with not used solids all others.
159   if (!aShapesToAdd.empty() && !isSingleCompsolid) {
160     aSolidsToFuse.clear();
161     for (ListOfShape::iterator
162          anIt = anOriginalShapes.begin(); anIt != anOriginalShapes.end(); anIt++) {
163       ListOfShape aOneObjectList;
164       aOneObjectList.push_back(*anIt);
165       std::shared_ptr<GeomAlgoAPI_Boolean> aCutAlgo(
166         new GeomAlgoAPI_Boolean(aOneObjectList, aShapesToAdd, GeomAlgoAPI_Tools::BOOL_CUT));
167
168       if (GeomAlgoAPI_ShapeTools::volume(aCutAlgo->shape()) > 1.e-27) {
169         aSolidsToFuse.push_back(aCutAlgo->shape());
170         aMakeShapeList->appendAlgo(aCutAlgo);
171       }
172     }
173   }
174
175   if (!aSolidsToFuse.empty()) {
176     anObjects.clear();
177     anObjects.push_back(aSolidsToFuse.back());
178     aSolidsToFuse.pop_back();
179     aTools = aSolidsToFuse;
180   }
181
182   // Fuse all objects and all tools.
183   GeomShapePtr aShape;
184   if (anObjects.size() == 1 && aTools.empty()) {
185     aShape = anObjects.front();
186   } else if (anObjects.empty() && aTools.size() == 1) {
187     aShape = aTools.front();
188   } else if ((anObjects.size() + aTools.size()) > 1) {
189     std::shared_ptr<GeomAlgoAPI_Boolean> aFuseAlgo(new GeomAlgoAPI_Boolean(anObjects,
190       aTools,
191       GeomAlgoAPI_Tools::BOOL_FUSE));
192
193     // Checking that the algorithm worked properly.
194     if (GeomAlgoAPI_Tools::AlgoError::isAlgorithmFailed(aFuseAlgo, getKind(), anError)) {
195       setError(anError);
196       return;
197     }
198
199     aShape = aFuseAlgo->shape();
200     aMakeShapeList->appendAlgo(aFuseAlgo);
201   }
202
203   // Combine result with not used solids from compsolid and edges and faces (if we have any).
204   if (aCuttedEdgesAndFaces.get() && !aCuttedEdgesAndFaces->isNull()) {
205     aShapesToAdd.push_back(aCuttedEdgesAndFaces);
206   } else {
207     aShapesToAdd.insert(aShapesToAdd.end(), anEdgesAndFaces.begin(), anEdgesAndFaces.end());
208   }
209   if (!aShapesToAdd.empty()) {
210     if (aShape.get()) {
211       aShapesToAdd.push_back(aShape);
212     }
213     std::shared_ptr<GeomAlgoAPI_PaveFiller> aFillerAlgo(
214       new GeomAlgoAPI_PaveFiller(aShapesToAdd, true));
215     if (GeomAlgoAPI_Tools::AlgoError::isAlgorithmFailed(aFillerAlgo, getKind(), anError)) {
216       setError(anError);
217       return;
218     }
219
220     aShape = aFillerAlgo->shape();
221     aMakeShapeList->appendAlgo(aFillerAlgo);
222   }
223
224   bool isRemoveEdges = false;
225   AttributeBooleanPtr removeEdgesAttr = boolean(REMOVE_INTERSECTION_EDGES_ID());
226   if (removeEdgesAttr.get()) {
227     isRemoveEdges = removeEdgesAttr->value();
228   }
229
230   if (isRemoveEdges) {
231     std::shared_ptr<GeomAlgoAPI_UnifySameDomain> aUnifyAlgo(
232       new GeomAlgoAPI_UnifySameDomain(aShape));
233
234     if (GeomAlgoAPI_Tools::AlgoError::isAlgorithmFailed(aUnifyAlgo, getKind(), anError)) {
235       setError(anError);
236       return;
237     }
238
239     aShape = aUnifyAlgo->shape();
240     aMakeShapeList->appendAlgo(aUnifyAlgo);
241   }
242
243   if (aFuseVersion == BOP_VERSION_9_4()) {
244     // merge hierarchies of compounds containing objects and tools
245     // and append the result of the FUSE operation
246     aShape = keepUnusedSubsOfCompound(aShape, anObjectsHierarchy, aToolsHierarchy, aMakeShapeList);
247   }
248
249   int aResultIndex = 0;
250
251   ResultBodyPtr aResultBody = document()->createBody(data(), aResultIndex);
252
253   ListOfShape anEmptyTools;
254   FeaturesPlugin_Tools::loadModifiedShapes(aResultBody,
255                                            anOriginalShapes,
256                                            anEmptyTools,
257                                            aMakeShapeList,
258                                            aShape);
259   setResult(aResultBody, aResultIndex);
260   aResultIndex++;
261
262   FeaturesPlugin_Tools::loadDeletedShapes(aResultBody,
263                                           GeomShapePtr(),
264                                           anOriginalShapes,
265                                           aMakeShapeList,
266                                           aShape);
267
268   // remove the rest results if there were produced in the previous pass
269   removeResults(aResultIndex);
270 }