src/GEOMAlgo/GEOMAlgo_ShellSolid.cxx

   1 // File:        GEOMAlgo_ShellSolid.cxx
   2 // Created:     Wed Jan 12 12:49:45 2005
   3 // Author:      Peter KURNEV
   4 //              <pkv@irinox>
   5
   6
   7 #include <GEOMAlgo_ShellSolid.ixx>
   8
   9 #include <Standard_Failure.hxx>
  10
  11 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  12 #include <gp_Pnt.hxx>
  13
  14 #include <TopoDS_Face.hxx>
  15 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  16 #include <TopoDS.hxx>
  17 #include <TopoDS_Shape.hxx>
  18 #include <TopoDS_Solid.hxx>
  19
  20 #include <BRep_Tool.hxx>
  21
  22 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  23 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  24
  25 #include <BOPTColStd_Dump.hxx>
  26
  27 #include <BRepClass3d_SolidClassifier.hxx>
  28
  29 #include <IntTools_Context.hxx>
  30
  31 #include <BooleanOperations_ShapesDataStructure.hxx>
  32
  33 #include <BOPTools_PaveFiller.hxx>
  34 #include <BOPTools_SolidStateFiller.hxx>
  35 #include <BOPTools_PCurveMaker.hxx>
  36 #include <BOPTools_DEProcessor.hxx>
  37 #include <BOPTools_InterferencePool.hxx>
  38 #include <BOPTools_CArray1OfSSInterference.hxx>
  39 #include <BOPTools_ListOfPaveBlock.hxx>
  40 #include <BOPTools_ListIteratorOfListOfPaveBlock.hxx>
  41 #include <BOPTools_PaveBlock.hxx>
  42 #include <BOPTools_SSInterference.hxx>
  43 #include <BOPTools_SequenceOfCurves.hxx>
  44 #include <BOPTools_Curve.hxx>
  45 #include <BOPTools_PaveFiller.hxx>
  46 #include <BOPTools_SplitShapesPool.hxx>
  47 #include <BOPTools_Tools3D.hxx>
  48 #include <BOPTools_DSFiller.hxx>
  49 //
  50 #include <gp_Dir.hxx>
  51 #include <BOPTools_SSInterference.hxx>
  52 #include <TopoDS_Face.hxx>
  53 #include <TopoDS.hxx>
  54 #include <BOPTools_ListOfPaveBlock.hxx>
  55 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  56 #include <BOPTools_Tools3D.hxx>
  57 #include <BOP_WireEdgeSet.hxx>
  58 #include <BOP_SDFWESFiller.hxx>
  59 #include <BOP_FaceBuilder.hxx>
  60 #include <TopTools_ListOfShape.hxx>
  61 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  62 #include <BRepTools.hxx>
  63 #include <IntTools_Context.hxx>
  64 #include <Geom_Surface.hxx>
  65 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  66 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
  67
  68 static
  69   Standard_Boolean CheckSameDomainFaceInside(const TopoDS_Face& theFace1,
  70                                              const TopoDS_Face& theFace2);
  71
  72 //=======================================================================
  73 //function : GEOMAlgo_ShellSolid
  74 //purpose  :
  75 //=======================================================================
  76 GEOMAlgo_ShellSolid::GEOMAlgo_ShellSolid()
  77 :
  78   GEOMAlgo_ShapeSolid()
  79 {
  80 }
  81 //=======================================================================
  82 //function : ~
  83 //purpose  :
  84 //=======================================================================
  85 GEOMAlgo_ShellSolid::~GEOMAlgo_ShellSolid()
  86 {
  87 }
  88 //=======================================================================
  89 // function:
  90 // purpose:
  91 //=======================================================================
  92 void GEOMAlgo_ShellSolid::Perform()
  93 {
  94   myErrorStatus=0;
  95   //
  96   try {
  97     if (myDSFiller==NULL) {
  98       myErrorStatus=10;
  99       return;
 100     }
 101     if(!myDSFiller->IsDone()) {
 102       myErrorStatus=11;
 103       return;
 104     }
 105     //
 106     Standard_Boolean bIsNewFiller;
 107     //
 108     bIsNewFiller=myDSFiller->IsNewFiller();
 109     if (bIsNewFiller) {
 110       Prepare();
 111       myDSFiller->SetNewFiller(!bIsNewFiller);
 112     }
 113     //
 114     myRank=(myDSFiller->DS().Object().ShapeType()==TopAbs_SHELL) ? 1 : 2;
 115     BuildResult();
 116   }
 117   catch (Standard_Failure) {
 118     myErrorStatus=12;
 119   }
 120 }
 121 //=======================================================================
 122 // function: Prepare
 123 // purpose:
 124 //=======================================================================
 125 void GEOMAlgo_ShellSolid::Prepare()
 126 {
 127   const BOPTools_PaveFiller& aPaveFiller=myDSFiller->PaveFiller();
 128   //
 129   // 1 States
 130   BOPTools_SolidStateFiller aStateFiller(aPaveFiller);
 131   aStateFiller.Do();
 132   //
 133   // 2 Project section edges on corresp. faces -> P-Curves on edges.
 134   BOPTools_PCurveMaker aPCurveMaker(aPaveFiller);
 135   aPCurveMaker.Do();
 136   //
 137   // 3. Degenerated Edges Processing
 138   BOPTools_DEProcessor aDEProcessor(aPaveFiller);
 139   aDEProcessor.Do();
 140   //
 141   // 4. Detect Same Domain Faces
 142   DetectSDFaces();
 143 }
 144 //=================================================================================
 145 // function: BuildResult
 146 // purpose:
 147 //=================================================================================
 148 void GEOMAlgo_ShellSolid::BuildResult()
 149 {
 150   Standard_Boolean bIsTouchCase;
 151   Standard_Integer i, j, nF1, nF2, aNbFFs, aNbS, aNbCurves, nSp, iRank1;
 152   Standard_Integer nE, nF, aNbPB, iBeg, iEnd;
 153   BooleanOperations_StateOfShape aState;
 154   TopExp_Explorer anExp;
 155   TopAbs_ShapeEnum aType;
 156   gp_Pnt2d aP2D;
 157   gp_Pnt aP3D;
 158   //
 159   const BooleanOperations_ShapesDataStructure& aDS=myDSFiller->DS();
 160   const BOPTools_InterferencePool& anInterfPool=myDSFiller->InterfPool();
 161   BOPTools_InterferencePool* pInterfPool=(BOPTools_InterferencePool*) &anInterfPool;
 162   BOPTools_CArray1OfSSInterference& aFFs=pInterfPool->SSInterferences();
 163   const BOPTools_PaveFiller& aPaveFiller=myDSFiller->PaveFiller();
 164   const BOPTools_SplitShapesPool& aSplitShapesPool=aPaveFiller.SplitShapesPool();
 165   //
 166   // 1. process pf non-interferring faces
 167   iBeg=1;
 168   iEnd=aDS.NumberOfShapesOfTheObject();
 169   if (myRank==2) {
 170     iBeg=iEnd+1;
 171     iEnd=aDS.NumberOfSourceShapes();
 172   }
 173   //
 174   for (i=iBeg; i<=iEnd; ++i) {
 175     aType=aDS.GetShapeType(i);
 176     if (aType!=TopAbs_FACE) {
 177       continue;
 178     }
 179     //
 180     const TopoDS_Face& aF1=TopoDS::Face(aDS.Shape(i));
 181     aState=aDS.GetState(i);
 182     if (aState==BooleanOperations_IN) {
 183       myLSIN.Append(aF1);
 184     }
 185     else if (aState==BooleanOperations_OUT) {
 186       myLSOUT.Append(aF1);
 187     }
 188   }
 189   //
 190   // 2. process pf interferred faces
 191   aNbFFs=aFFs.Extent();
 192   for (i=1; i<=aNbFFs; ++i) {
 193     BOPTools_SSInterference& aFFi=aFFs(i);
 194     //
 195     nF1=aFFi.Index1();
 196     nF2=aFFi.Index2();
 197     iRank1=aDS.Rank(nF1);
 198     nF=(iRank1==myRank) ? nF1 : nF2;
 199     const TopoDS_Face& aF1=TopoDS::Face(aDS.Shape(nF));
 200     //
 201     bIsTouchCase=aFFi.IsTangentFaces();
 202     //
 203     if (bIsTouchCase) {
 204       myLSON.Append(aF1);
 205       continue;
 206     }
 207     //
 208     // Has section edges ?
 209     aNbS=0;
 210     BOPTools_SequenceOfCurves& aBCurves=aFFi.Curves();
 211     aNbCurves=aBCurves.Length();
 212     for (j=1; j<=aNbCurves; j++) {
 213       BOPTools_Curve& aBC=aBCurves(j);
 214       const BOPTools_ListOfPaveBlock& aSectEdges=aBC.NewPaveBlocks();
 215       aNbS=aSectEdges.Extent();
 216       if (aNbS) {
 217         break;
 218       }
 219     }
 220     //
 221     if (aNbS) { // it has
 222       continue;
 223     }
 224     //
 225     anExp.Init(aF1, TopAbs_EDGE);
 226     for (; anExp.More(); anExp.Next()) {
 227       const TopoDS_Edge& aE=TopoDS::Edge(anExp.Current());
 228       if (BRep_Tool::Degenerated(aE)) {
 229         continue;
 230       }
 231       //
 232       nE=aDS.ShapeIndex(aE, myRank);
 233       const BOPTools_ListOfPaveBlock& aLPB=aSplitShapesPool(aDS.RefEdge(nE));
 234       aNbPB=aLPB.Extent();
 235       //
 236       if (aNbPB<2) {
 237         nSp=nE;
 238         if (aNbPB) {
 239           const BOPTools_PaveBlock& aPB=aLPB.First();
 240           nSp=aPB.Edge();
 241         }
 242         const TopoDS_Shape& aSp=aDS.Shape(nSp);
 243         //
 244         aState=aDS.GetState(nSp);
 245         if (aState==BooleanOperations_IN) {
 246           myLSIN.Append(aF1);
 247         }
 248         else if (aState==BooleanOperations_OUT) {
 249           myLSOUT.Append(aF1);
 250         }
 251         else if (aState==BooleanOperations_ON) {
 252           Standard_Real aTol;
 253           TopAbs_State aSt;
 254           //
 255           //const TopoDS_Face& aF2=TopoDS::Face(aDS.Shape((iRank1==myRank)? nF2 : nF1));
 256           //aTol=BRep_Tool::Tolerance(aF2);
 257           aTol=1.e-7;
 258           //
 259           BOPTools_Tools3D::PointNearEdge(aE, aF1, aP2D, aP3D);
 260           const TopoDS_Solid& aRefSolid=(myRank==1) ?
 261             TopoDS::Solid(aDS.Tool()) : TopoDS::Solid(aDS.Object());
 262           //
 263           BOPTools_PaveFiller* pPF=(BOPTools_PaveFiller*)& aPaveFiller;
 264           IntTools_Context& aCtx=pPF->ChangeContext();
 265           //
 266           BRepClass3d_SolidClassifier& aSC=aCtx.SolidClassifier(aRefSolid);
 267           aSC.Perform(aP3D, aTol);
 268           aSt=aSC.State();
 269           if (aSt==TopAbs_IN) {
 270             myLSIN.Append(aF1);
 271           }
 272           else if (aSt==TopAbs_OUT) {
 273             myLSOUT.Append(aF1);
 274           }
 275         }
 276         break;
 277       } // if (aNbPB<2) {
 278     } //for (; anExp.More(); anExp.Next())
 279   }
 280 }
 281 //=======================================================================
 282 // function: DetectSDFaces
 283 // purpose:
 284 //=======================================================================
 285 void GEOMAlgo_ShellSolid::DetectSDFaces()
 286 {
 287   const BooleanOperations_ShapesDataStructure& aDS=myDSFiller->DS();
 288   BOPTools_InterferencePool* pIntrPool=(BOPTools_InterferencePool*)&myDSFiller->InterfPool();
 289   BOPTools_CArray1OfSSInterference& aFFs=pIntrPool->SSInterferences();
 290   //
 291   Standard_Boolean bFlag;
 292   Standard_Integer i, aNb, nF1, nF2,  iZone, aNbSps, iSenseFlag;
 293   gp_Dir aDNF1, aDNF2;
 294
 295   aNb=aFFs.Extent();
 296   for (i=1; i<=aNb; i++) {
 297     bFlag=Standard_False;
 298
 299     BOPTools_SSInterference& aFF=aFFs(i);
 300
 301     nF1=aFF.Index1();
 302     nF2=aFF.Index2();
 303     const TopoDS_Face& aF1=TopoDS::Face(aDS.Shape(nF1));
 304     const TopoDS_Face& aF2=TopoDS::Face(aDS.Shape(nF2));
 305     //
 306     // iSenseFlag;
 307     const BOPTools_ListOfPaveBlock& aLPB=aFF.PaveBlocks();
 308     aNbSps=aLPB.Extent();
 309
 310     if (!aNbSps) {
 311       continue;
 312     }
 313
 314     const BOPTools_PaveBlock& aPB=aLPB.First();
 315     const TopoDS_Edge& aSpE=TopoDS::Edge(aDS.Shape(aPB.Edge()));
 316
 317     BOPTools_Tools3D::GetNormalToFaceOnEdge (aSpE, aF1, aDNF1);
 318     BOPTools_Tools3D::GetNormalToFaceOnEdge (aSpE, aF2, aDNF2);
 319     iSenseFlag=BOPTools_Tools3D::SenseFlag (aDNF1, aDNF2);
 320     //
 321     if (iSenseFlag==1 || iSenseFlag==-1) {
 322     //
 323     //
 324       TopoDS_Face aF1FWD=aF1;
 325       aF1FWD.Orientation (TopAbs_FORWARD);
 326
 327       BOP_WireEdgeSet aWES (aF1FWD);
 328       BOP_SDFWESFiller aWESFiller(nF1, nF2, *myDSFiller);
 329       aWESFiller.SetSenseFlag(iSenseFlag);
 330       aWESFiller.SetOperation(BOP_COMMON);
 331       aWESFiller.Do(aWES);
 332
 333       BOP_FaceBuilder aFB;
 334       aFB.Do(aWES);
 335       const TopTools_ListOfShape& aLF=aFB.NewFaces();
 336
 337       iZone=0;
 338       TopTools_ListIteratorOfListOfShape anIt(aLF);
 339       for (; anIt.More(); anIt.Next()) {
 340         const TopoDS_Shape& aFR=anIt.Value();
 341
 342         if (aFR.ShapeType()==TopAbs_FACE) {
 343           const TopoDS_Face& aFaceResult=TopoDS::Face(aFR);
 344           //
 345           Standard_Boolean bIsValidIn2D, bNegativeFlag;
 346           bIsValidIn2D=BOPTools_Tools3D::IsValidArea (aFaceResult, bNegativeFlag);
 347           if (bIsValidIn2D) {
 348             if(CheckSameDomainFaceInside(aFaceResult, aF2)) {
 349               iZone=1;
 350               break;
 351             }
 352           }
 353           //
 354         }
 355       }
 356
 357       if (iZone) {
 358         bFlag=Standard_True;
 359         aFF.SetStatesMap(aWESFiller.StatesMap());
 360       }
 361
 362     }// if (iSenseFlag)
 363
 364   aFF.SetTangentFacesFlag(bFlag);
 365   aFF.SetSenseFlag (iSenseFlag);
 366   }// end of for (i=1; i<=aNb; i++)
 367 }
 368 //=======================================================================
 369 //function : CheckSameDomainFaceInside
 370 //purpose  :
 371 //=======================================================================
 372 Standard_Boolean CheckSameDomainFaceInside(const TopoDS_Face& theFace1,
 373                                            const TopoDS_Face& theFace2)
 374 {
 375   Standard_Real umin = 0., umax = 0., vmin = 0., vmax = 0.;
 376   BRepTools::UVBounds(theFace1, umin, umax, vmin, vmax);
 377   IntTools_Context aContext;
 378   Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface(theFace1);
 379   Standard_Real aTolerance = BRep_Tool::Tolerance(theFace1);
 380
 381   TopExp_Explorer anExpE(theFace1, TopAbs_EDGE);
 382
 383   for(; anExpE.More(); anExpE.Next()) {
 384     const TopoDS_Edge& anEdge = TopoDS::Edge(anExpE.Current());
 385     Standard_Real anEdgeTol = BRep_Tool::Tolerance(anEdge);
 386     aTolerance = (aTolerance < anEdgeTol) ? anEdgeTol : aTolerance;
 387   }
 388   aTolerance += BRep_Tool::Tolerance(theFace2);
 389
 390   Standard_Integer nbpoints = 5;
 391   Standard_Real adeltau = (umax - umin) / (nbpoints + 1);
 392   Standard_Real adeltav = (vmax - vmin) / (nbpoints + 1);
 393   Standard_Real U = umin + adeltau;
 394   GeomAPI_ProjectPointOnSurf& aProjector = aContext.ProjPS(theFace2);
 395
 396   for(Standard_Integer i = 1; i <= nbpoints; i++, U+=adeltau) {
 397     Standard_Real V = vmin + adeltav;
 398
 399     for(Standard_Integer j = 1; j <= nbpoints; j++, V+=adeltav) {
 400       gp_Pnt2d aPoint(U,V);
 401
 402       if(aContext.IsPointInFace(theFace1, aPoint)) {
 403         gp_Pnt aP3d = aSurface->Value(U, V);
 404         aProjector.Perform(aP3d);
 405
 406         if(aProjector.IsDone()) {
 407
 408           if(aProjector.LowerDistance() > aTolerance)
 409             return Standard_False;
 410         }
 411       }
 412     }
 413   }
 414
 415   return Standard_True;
 416 }