src/GEOMAlgo/GEOMAlgo_GetInPlaceAPI.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2014  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 // File:     GEOMAlgo_GetInPlaceAPI.cxx
  23 // Created:
  24 // Author:   Sergey KHROMOV
  25
  26
  27 #include <GEOMAlgo_GetInPlaceAPI.hxx>
  28 #include <GEOMAlgo_GetInPlace.hxx>
  29 #include <GEOM_Function.hxx>
  30 #include <GEOM_Object.hxx>
  31 #include <GEOMUtils.hxx>
  32
  33 #include <Bnd_Box.hxx>
  34 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  35 #include <BRepBndLib.hxx>
  36 #include <BRepBuilderAPI_MakeVertex.hxx>
  37 #include <BRepExtrema_DistShapeShape.hxx>
  38 #include <BRepGProp.hxx>
  39 #include <BRep_Tool.hxx>
  40 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  41 #include <GProp_GProps.hxx>
  42 #include <gp_Pnt.hxx>
  43 #include <Precision.hxx>
  44 #include <TDataStd_IntegerArray.hxx>
  45 #include <TopExp.hxx>
  46 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  47 #include <TopoDS.hxx>
  48 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  49 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  50
  51
  52 //=======================================================================
  53 //function : GetInPlace
  54 //purpose  :
  55 //=======================================================================
  56 Standard_Boolean GEOMAlgo_GetInPlaceAPI::GetInPlace
  57                       (const TopoDS_Shape        &theWhere,
  58                        const TopoDS_Shape        &theWhat,
  59                              GEOMAlgo_GetInPlace &theGIP)
  60 {
  61   if (theWhere.IsNull() || theWhat.IsNull()) {
  62     return Standard_False;
  63   }
  64
  65   // Compute confusion tolerance.
  66   Standard_Real    aTolConf = Precision::Confusion();
  67   Standard_Integer i;
  68
  69   for (i = 0; i < 2; ++i) {
  70     TopExp_Explorer anExp(i == 0 ? theWhere : theWhat, TopAbs_VERTEX);
  71
  72     for (; anExp.More(); anExp.Next()) {
  73       const TopoDS_Vertex aVtx = TopoDS::Vertex(anExp.Current());
  74       const Standard_Real aTolVtx = BRep_Tool::Tolerance(aVtx);
  75
  76       if (aTolVtx > aTolConf) {
  77         aTolConf = aTolVtx;
  78       }
  79     }
  80   }
  81
  82   // Compute mass tolerance.
  83   Bnd_Box       aBoundingBox;
  84   Standard_Real aXmin, aYmin, aZmin, aXmax, aYmax, aZmax;
  85   Standard_Real aMassTol;
  86
  87   BRepBndLib::Add(theWhere, aBoundingBox);
  88   BRepBndLib::Add(theWhat,  aBoundingBox);
  89   aBoundingBox.Get(aXmin, aYmin, aZmin, aXmax, aYmax, aZmax);
  90   aMassTol = Max(aXmax - aXmin, aYmax - aYmin);
  91   aMassTol = Max(aMassTol, aZmax - aZmin);
  92   aMassTol *= aTolConf;
  93
  94   // Searching for the sub-shapes inside the ShapeWhere shape
  95   theGIP.SetTolerance(aTolConf);
  96   theGIP.SetTolMass(aMassTol);
  97   theGIP.SetTolCG(aTolConf);
  98
  99   theGIP.SetArgument(theWhat);
 100   theGIP.SetShapeWhere(theWhere);
 101
 102   theGIP.Perform();
 103
 104   int iErr = theGIP.ErrorStatus();
 105
 106   if (iErr) {
 107     return Standard_False;
 108   }
 109
 110   return Standard_True;
 111 }
 112
 113 //=======================================================================
 114 //function : GetInPlaceOld
 115 //purpose  :
 116 //=======================================================================
 117 Standard_Integer GEOMAlgo_GetInPlaceAPI::GetInPlaceOld
 118             (const TopoDS_Shape         &theWhere,
 119              const TopoDS_Shape         &theWhat,
 120                    TopTools_ListOfShape &theShapesInPlace)
 121 {
 122   theShapesInPlace.Clear();
 123
 124   if (theWhere.IsNull() || theWhat.IsNull()) {
 125     // Error: aWhere and aWhat TopoDS_Shape are Null.
 126     return 1;
 127   }
 128
 129   TopoDS_Shape     aPntShape;
 130   TopoDS_Vertex    aVertex;
 131   bool             isFound = false;
 132   TopAbs_ShapeEnum iType   = TopAbs_SOLID;
 133   //Standard_Real    aWhat_Mass = 0., aWhere_Mass = 0.;
 134   Standard_Real    tab_aWhat[4],    tab_aWhere[4];
 135   Standard_Real    dl_l = 1e-3;
 136   Standard_Real    min_l, Tol_0D, Tol_1D, Tol_2D, Tol_3D, Tol_Mass;
 137   Standard_Real    aXmin, aYmin, aZmin, aXmax, aYmax, aZmax;
 138   Bnd_Box          BoundingBox;
 139   gp_Pnt           aPnt, aPnt_aWhat, tab_Pnt[2];
 140   GProp_GProps     aProps;
 141
 142   iType = GEOMUtils::GetTypeOfSimplePart(theWhat);
 143   if (iType == TopAbs_SHAPE) {
 144     // Error: An attempt to extract a shape of not supported type.
 145     return 2;
 146   }
 147
 148   TopExp_Explorer Exp_aWhat  ( theWhat,  iType );
 149   TopExp_Explorer Exp_aWhere ( theWhere, iType );
 150   TopExp_Explorer Exp_Edge   ( theWhere, TopAbs_EDGE );
 151
 152   // Find the shortest edge in theShapeWhere shape
 153   BRepBndLib::Add(theWhere, BoundingBox);
 154   BoundingBox.Get(aXmin, aYmin, aZmin, aXmax, aYmax, aZmax);
 155   min_l = fabs(aXmax - aXmin);
 156   if( min_l < fabs(aYmax - aYmin) ) min_l = fabs(aYmax - aYmin);
 157   if( min_l < fabs(aZmax - aZmin) ) min_l = fabs(aZmax - aZmin);
 158   min_l /= dl_l;
 159   // Mantis issue 0020908 BEGIN
 160   if (!Exp_Edge.More()) {
 161     min_l = Precision::Confusion();
 162   }
 163   // Mantis issue 0020908 END
 164   for ( Standard_Integer nbEdge = 0; Exp_Edge.More(); Exp_Edge.Next(), nbEdge++ ) {
 165     TopExp_Explorer Exp_Vertex( Exp_Edge.Current(), TopAbs_VERTEX);
 166     for ( Standard_Integer nbVertex = 0; Exp_Vertex.More(); Exp_Vertex.Next(), nbVertex++ ) {
 167       aPnt = BRep_Tool::Pnt( TopoDS::Vertex( Exp_Vertex.Current() ) );
 168       tab_Pnt[nbVertex] = aPnt;
 169     }
 170     if ( ! tab_Pnt[0].IsEqual(tab_Pnt[1], dl_l) ) {
 171       BRepGProp::LinearProperties(Exp_Edge.Current(), aProps);
 172       if ( aProps.Mass() < min_l ) min_l = aProps.Mass();
 173     }
 174   }
 175
 176   // Compute tolerances
 177   Tol_0D = dl_l;
 178   Tol_1D = dl_l * min_l;
 179   Tol_2D = dl_l * ( min_l * min_l) * ( 2. + dl_l);
 180   Tol_3D = dl_l * ( min_l * min_l * min_l ) * ( 3. + (3 * dl_l) + (dl_l * dl_l) );
 181
 182   if (Tol_0D < Precision::Confusion()) Tol_0D = Precision::Confusion();
 183   if (Tol_1D < Precision::Confusion()) Tol_1D = Precision::Confusion();
 184   if (Tol_2D < Precision::Confusion()) Tol_2D = Precision::Confusion();
 185   if (Tol_3D < Precision::Confusion()) Tol_3D = Precision::Confusion();
 186
 187   Tol_Mass = Tol_3D;
 188   if ( iType == TopAbs_VERTEX )    Tol_Mass = Tol_0D;
 189   else if ( iType == TopAbs_EDGE ) Tol_Mass = Tol_1D;
 190   else if ( iType == TopAbs_FACE ) Tol_Mass = Tol_2D;
 191
 192   // Searching for the sub-shapes inside the ShapeWhere shape
 193   TopTools_MapOfShape map_aWhere;
 194   for ( Exp_aWhere.ReInit(); Exp_aWhere.More(); Exp_aWhere.Next() ) {
 195     if (!map_aWhere.Add(Exp_aWhere.Current()))
 196       continue; // skip repeated shape to avoid mass addition
 197     GetShapeProperties( Exp_aWhere.Current(), tab_aWhere, aPnt );
 198     for ( Exp_aWhat.ReInit(); Exp_aWhat.More(); Exp_aWhat.Next() ) {
 199       GetShapeProperties( Exp_aWhat.Current(), tab_aWhat, aPnt_aWhat );
 200       if ( fabs(tab_aWhat[3] - tab_aWhere[3]) <= Tol_Mass && aPnt_aWhat.Distance(aPnt) <= Tol_1D )
 201         isFound = true;
 202       else {
 203         if ( (tab_aWhat[3] - tab_aWhere[3]) > Tol_Mass ) {
 204           aPntShape = BRepBuilderAPI_MakeVertex( aPnt ).Shape();
 205           aVertex   = TopoDS::Vertex( aPntShape );
 206           BRepExtrema_DistShapeShape aWhereDistance ( aVertex, Exp_aWhere.Current() );
 207           BRepExtrema_DistShapeShape aWhatDistance  ( aVertex, Exp_aWhat.Current() );
 208           if ( aWhereDistance.IsDone() && aWhatDistance.IsDone() &&
 209                fabs(aWhereDistance.Value() - aWhatDistance.Value()) <= Tol_1D )
 210           {
 211             // 0020162: "EDF 961 GEOM : Getinplace is getting additionnal orthogonal faces"
 212             // aVertex must be projected to the same point on Where and on What
 213             gp_Pnt pOnWhat  = aWhatDistance.PointOnShape2(1);
 214             gp_Pnt pOnWhere = aWhereDistance.PointOnShape2(1);
 215             isFound = ( pOnWhat.Distance(pOnWhere) <= Tol_1D );
 216             if ( isFound && iType == TopAbs_FACE )
 217             {
 218               // check normals at pOnWhat and pOnWhere
 219               const double angleTol = M_PI/180.;
 220               gp_Vec normToWhat  = GetNormal( TopoDS::Face(Exp_aWhat.Current()), aWhatDistance);
 221               gp_Vec normToWhere = GetNormal( TopoDS::Face(Exp_aWhere.Current()), aWhereDistance);
 222               if ( normToWhat * normToWhere < 0 )
 223                 normToWhat.Reverse();
 224               isFound = ( normToWhat.Angle( normToWhere ) < angleTol );
 225             }
 226           }
 227         }
 228       }
 229       if ( isFound ) {
 230         theShapesInPlace.Append(Exp_aWhere.Current());
 231         //aWhere_Mass += tab_aWhere[3];
 232         isFound = false;
 233         break;
 234       }
 235     }
 236   }
 237
 238   if (theShapesInPlace.Extent() == 0) {
 239     // Not found any Results
 240     return 3;
 241   }
 242
 243   return 0;
 244 }
 245
 246 //=======================================================================
 247 //function : GetNormal
 248 //purpose  :
 249 //=======================================================================
 250 gp_Vec GEOMAlgo_GetInPlaceAPI::GetNormal
 251                          (const TopoDS_Face                &theFace,
 252                           const BRepExtrema_DistShapeShape &theExtrema)
 253 {
 254   gp_Vec defaultNorm(1,0,0); // to have same normals on different faces
 255   try {
 256     // get UV at extrema point
 257     Standard_Real u,v, f,l;
 258     switch ( theExtrema.SupportTypeShape2(1) ) {
 259     case BRepExtrema_IsInFace: {
 260       theExtrema.ParOnFaceS2(1, u, v );
 261       break;
 262     }
 263     case BRepExtrema_IsOnEdge: {
 264       TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge( theExtrema.SupportOnShape2(1));
 265       Handle(Geom2d_Curve) pcurve =
 266         BRep_Tool::CurveOnSurface(edge, theFace, f,l);
 267
 268       theExtrema.ParOnEdgeS2( 1, u );
 269       gp_Pnt2d uv = pcurve->Value( u );
 270       u = uv.Coord(1);
 271       v = uv.Coord(2);
 272       break;
 273     }
 274     case BRepExtrema_IsVertex: return defaultNorm;
 275     }
 276     // get derivatives
 277     BRepAdaptor_Surface surface( theFace, false );
 278     gp_Vec du, dv; gp_Pnt p;
 279     surface.D1( u, v, p, du, dv );
 280
 281     return du ^ dv;
 282
 283   } catch (Standard_Failure ) {
 284   }
 285   return defaultNorm;
 286 }
 287
 288 //=======================================================================
 289 //function : GetShapeProperties
 290 //purpose  :
 291 //=======================================================================
 292 void GEOMAlgo_GetInPlaceAPI::GetShapeProperties(const TopoDS_Shape  &theShape,
 293                                                       Standard_Real  theTab[],
 294                                                       gp_Pnt        &theVertex)
 295 {
 296   GProp_GProps  aProps;
 297   gp_Pnt        aCenterMass;
 298   Standard_Real aShapeSize;
 299
 300   if    (theShape.ShapeType() == TopAbs_VERTEX) {
 301     aCenterMass = BRep_Tool::Pnt(TopoDS::Vertex(theShape));
 302   } else if (theShape.ShapeType() == TopAbs_EDGE) {
 303     BRepGProp::LinearProperties(theShape,  aProps);
 304   } else if (theShape.ShapeType() == TopAbs_FACE) {
 305     BRepGProp::SurfaceProperties(theShape, aProps);
 306   } else {
 307     BRepGProp::VolumeProperties(theShape,  aProps);
 308   }
 309
 310   if (theShape.ShapeType() == TopAbs_VERTEX) {
 311     aShapeSize = 1;
 312   } else {
 313     aCenterMass = aProps.CentreOfMass();
 314     aShapeSize  = aProps.Mass();
 315   }
 316
 317   theVertex = aCenterMass;
 318   theTab[0] = theVertex.X();
 319   theTab[1] = theVertex.Y();
 320   theTab[2] = theVertex.Z();
 321   theTab[3] = aShapeSize;
 322 }
 323
 324 //=======================================================================
 325 //function : GetInPlaceByHistory
 326 //purpose  :
 327 //=======================================================================
 328 Standard_Boolean GEOMAlgo_GetInPlaceAPI::GetInPlaceByHistory
 329                       (const Handle(GEOM_Function)      &theWhereFunction,
 330                        const TopTools_IndexedMapOfShape &theWhereIndices,
 331                        const TopoDS_Shape               &theWhat,
 332                              TopTools_ListOfShape       &theShapesInPlace)
 333 {
 334   if (theWhereFunction.IsNull() || theWhat.IsNull())
 335     return Standard_False;
 336
 337   if (theWhereIndices.Contains(theWhat)) {
 338     // entity was not changed by the operation
 339     theShapesInPlace.Append(theWhat);
 340
 341     return Standard_True;
 342   }
 343
 344   // try to find in history
 345   TDF_Label aHistoryLabel = theWhereFunction->GetHistoryEntry(Standard_False);
 346
 347   // search in history for all argument shapes
 348   Standard_Boolean isFound = Standard_False;
 349   Standard_Boolean isGood = Standard_False;
 350
 351   TDF_LabelSequence aLabelSeq;
 352   theWhereFunction->GetDependency(aLabelSeq);
 353   Standard_Integer nbArg = aLabelSeq.Length();
 354
 355   for (Standard_Integer iarg = 1; iarg <= nbArg && !isFound; iarg++) {
 356
 357     TDF_Label anArgumentRefLabel = aLabelSeq.Value(iarg);
 358
 359     Handle(GEOM_Object) anArgumentObject = GEOM_Object::GetReferencedObject(anArgumentRefLabel);
 360     TopoDS_Shape anArgumentShape = anArgumentObject->GetValue();
 361
 362     TopTools_IndexedMapOfShape anArgumentIndices;
 363     TopExp::MapShapes(anArgumentShape, anArgumentIndices);
 364
 365     if (anArgumentIndices.Contains(theWhat)) {
 366       isFound = Standard_True;
 367       Standard_Integer aWhatIndex = anArgumentIndices.FindIndex(theWhat);
 368
 369       // Find corresponding label in history
 370       TDF_Label anArgumentHistoryLabel =
 371         theWhereFunction->GetArgumentHistoryEntry(anArgumentRefLabel, Standard_False);
 372       if (anArgumentHistoryLabel.IsNull()) {
 373         // Lost History of operation argument. Possibly, all its entities was removed.
 374         isGood = Standard_True;
 375       }
 376       else {
 377         TDF_Label aWhatHistoryLabel = anArgumentHistoryLabel.FindChild(aWhatIndex, Standard_False);
 378
 379         if (aWhatHistoryLabel.IsNull()) {
 380           // Removed entity ? Compound ? Compsolid ? Shell ? Wire
 381           isGood = Standard_False;
 382         } else {
 383           Handle(TDataStd_IntegerArray) anIntegerArray;
 384           if (!aWhatHistoryLabel.FindAttribute(TDataStd_IntegerArray::GetID(), anIntegerArray)) {
 385             //Error: Empty modifications history for the sought shape.
 386             isGood = Standard_False;
 387           }
 388           else {
 389             isGood = Standard_True;
 390             Standard_Integer imod, aModifLen = anIntegerArray->Array()->Length();
 391             for (imod = 1; imod <= aModifLen; imod++) {
 392               const Standard_Integer anIndex =
 393                 anIntegerArray->Array()->Value(imod);
 394
 395               theShapesInPlace.Append(theWhereIndices.FindKey(anIndex));
 396             }
 397           }
 398         }
 399       }
 400     }
 401   }
 402
 403   isFound = isGood;
 404
 405   if (!isFound) {
 406     // try compound/compsolid/shell/wire element by element
 407     Standard_Boolean isFoundAny = Standard_False;
 408     TopTools_MapOfShape mapShape;
 409
 410     if (theWhat.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND ||
 411         theWhat.ShapeType() == TopAbs_COMPSOLID) {
 412       // recursive processing of compound/compsolid
 413       TopoDS_Iterator anIt (theWhat, Standard_True, Standard_True);
 414       for (; anIt.More(); anIt.Next()) {
 415         if (mapShape.Add(anIt.Value())) {
 416           TopoDS_Shape curWhat = anIt.Value();
 417           isFoundAny = GetInPlaceByHistory(theWhereFunction, theWhereIndices, curWhat, theShapesInPlace);
 418           if (isFoundAny) isFound = Standard_True;
 419         }
 420       }
 421     }
 422     else if (theWhat.ShapeType() == TopAbs_SHELL) {
 423       // try to replace a shell by its faces images
 424       TopExp_Explorer anExp (theWhat, TopAbs_FACE);
 425       for (; anExp.More(); anExp.Next()) {
 426         if (mapShape.Add(anExp.Current())) {
 427           TopoDS_Shape curWhat = anExp.Current();
 428           isFoundAny = GetInPlaceByHistory(theWhereFunction, theWhereIndices, curWhat, theShapesInPlace);
 429           if (isFoundAny) isFound = Standard_True;
 430         }
 431       }
 432     }
 433     else if (theWhat.ShapeType() == TopAbs_WIRE) {
 434       // try to replace a wire by its edges images
 435       TopExp_Explorer anExp (theWhat, TopAbs_EDGE);
 436       for (; anExp.More(); anExp.Next()) {
 437         if (mapShape.Add(anExp.Current())) {
 438           TopoDS_Shape curWhat = anExp.Current();
 439           isFoundAny = GetInPlaceByHistory(theWhereFunction, theWhereIndices, curWhat, theShapesInPlace);
 440           if (isFoundAny) isFound = Standard_True;
 441         }
 442       }
 443     }
 444     else {
 445       // Removed entity
 446     }
 447   }
 448
 449   return isFound;
 450 }