src/GEOMImpl/GEOMImpl_Fillet1dDriver.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2012  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
   2 //
   3 // This library is free software; you can redistribute it and/or
   4 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   5 // License as published by the Free Software Foundation; either
   6 // version 2.1 of the License.
   7 //
   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
  11 // Lesser General Public License for more details.
  12 //
  13 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  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 #include <Standard_Stream.hxx>
  20
  21 #include <GEOMImpl_Fillet1dDriver.hxx>
  22
  23 #include <GEOMImpl_Fillet1d.hxx>
  24 #include <GEOMImpl_IFillet1d.hxx>
  25 #include <GEOMImpl_Types.hxx>
  26 #include <GEOMImpl_HealingDriver.hxx>
  27
  28 #include <GEOM_Function.hxx>
  29
  30 #include <GEOMUtils.hxx>
  31
  32 #include <ShapeFix_Wire.hxx>
  33 #include <StdFail_NotDone.hxx>
  34 #include <Standard_ConstructionError.hxx>
  35
  36 #include <TopAbs.hxx>
  37 #include <TopoDS.hxx>
  38 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  39 #include <TopoDS_Wire.hxx>
  40 #include <TopoDS_Shape.hxx>
  41 #include <TopExp.hxx>
  42 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  43 #include <TopTools_DataMapOfShapeShape.hxx>
  44 #include <TopTools_ListOfShape.hxx>
  45 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  46 #include <TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape.hxx>
  47 #include <TopTools_IndexedMapOfShape.hxx>
  48
  49 #include <BRep_Tool.hxx>
  50 #include <BRepTools.hxx>
  51 #include <BRepBuilderAPI_MakeWire.hxx>
  52 #include <BRepCheck_Analyzer.hxx>
  53
  54 #include <gp_Pln.hxx>
  55 #include <gp_Dir.hxx>
  56 #include <gp_XYZ.hxx>
  57
  58 #include <Precision.hxx>
  59
  60 //=======================================================================
  61 //function : GetID
  62 //purpose  :
  63 //=======================================================================
  64 const Standard_GUID& GEOMImpl_Fillet1dDriver::GetID()
  65 {
  66   static Standard_GUID aFillet1dDriver("FF60908B-AB2E-4b71-B098-5C256C37D961");
  67   return aFillet1dDriver;
  68 }
  69
  70 //=======================================================================
  71 //function : GEOMImpl_Fillet1dDriver
  72 //purpose  :
  73 //=======================================================================
  74 GEOMImpl_Fillet1dDriver::GEOMImpl_Fillet1dDriver()
  75 {
  76 }
  77
  78 //=======================================================================
  79 //function : anotherVertex
  80 //purpose  : local function to get vertex from edge
  81 //=======================================================================
  82 static TopoDS_Vertex anotherVertex( const TopoDS_Edge& theE,
  83                                     const TopoDS_Vertex& theV )
  84 {
  85   // here is an assumption that edge has different vertices
  86   TopoDS_Vertex aV;
  87   TopExp_Explorer anExp( theE, TopAbs_VERTEX );
  88   for ( ; anExp.More(); anExp.Next() )
  89   {
  90     if ( BRepTools::Compare(theV,TopoDS::Vertex(anExp.Current())) /*theV.IsSame(anExp.Current())*/ )
  91       continue;
  92     aV = TopoDS::Vertex( anExp.Current() );
  93     break;
  94   }
  95   return aV;
  96 }
  97
  98 //=======================================================================
  99 //function : takePlane
 100 //purpose  : local function returns plane of given edges
 101 //=======================================================================
 102 static Standard_Boolean takePlane( const TopoDS_Edge& theE1,
 103                                    const TopoDS_Edge& theE2,
 104                                    const TopoDS_Vertex& theV,
 105                                    gp_Pln& thePlane )
 106 {
 107   TopoDS_Vertex aV12 = anotherVertex( theE1, theV );
 108   TopoDS_Vertex aV22 = anotherVertex( theE2, theV );
 109   // check can closed wire be created by two initial edges
 110   if ( aV12.IsNull()  || aV22.IsNull() || aV12.IsSame( aV22 ) )
 111     return false;
 112
 113   // create plane by 3 points
 114   gp_XYZ aXYZ = BRep_Tool::Pnt( theV ).XYZ();
 115   gp_XYZ aXYZ1 = BRep_Tool::Pnt( aV12 ).XYZ();
 116   gp_XYZ aXYZ2 = BRep_Tool::Pnt( aV22 ).XYZ();
 117   try {
 118     gp_Dir aDir1( aXYZ - aXYZ1 );
 119     gp_Dir aDir2( aXYZ2 - aXYZ );
 120     Standard_Real anAngle = aDir1.Angle(aDir2);
 121     if ( fabs(anAngle) <= gp::Resolution() ||
 122          fabs(anAngle - M_PI) <= gp::Resolution() )
 123       return false;
 124     thePlane = gp_Pln( gp_Pnt(aXYZ), aDir1^ aDir2);
 125   }
 126   catch (Standard_Failure) {
 127     return false;
 128   }
 129   return true;
 130 }
 131
 132 //=======================================================================
 133 //function : addEdgeRelation
 134 //purpose  : local function to remember relation between initial and modified edge
 135 //=======================================================================
 136 static void addEdgeRelation(TopTools_DataMapOfShapeShape& theMap,
 137                             const TopoDS_Edge& theInitE,
 138                             const TopoDS_Edge& theResE)
 139 {
 140   if ( theMap.IsBound( theInitE ) )
 141     theMap.ChangeFind( theInitE ) = theResE;
 142   else
 143     theMap.Bind( theInitE, theResE );
 144 }
 145
 146 //=======================================================================
 147 //function : Execute
 148 //purpose  :
 149 //=======================================================================
 150 Standard_Integer GEOMImpl_Fillet1dDriver::Execute(TFunction_Logbook& log) const
 151 {
 152   if (Label().IsNull()) return 0;
 153   Handle(GEOM_Function) aFunction = GEOM_Function::GetFunction(Label());
 154
 155   GEOMImpl_IFillet1d aCI (aFunction);
 156
 157   Handle(GEOM_Function) aRefShape = aCI.GetShape();
 158   TopoDS_Shape aShape = aRefShape->GetValue();
 159   if (aShape.IsNull())
 160     return 0;
 161   if (aShape.ShapeType() != TopAbs_WIRE)
 162     Standard_ConstructionError::Raise("Wrong arguments: polyline as wire must be given");
 163
 164   TopoDS_Wire aWire = TopoDS::Wire(aShape);
 165
 166   bool doIgnoreSecantPoints = aCI.GetFlag();
 167
 168   double rad = aCI.GetR();
 169   if (rad < Precision::Confusion())
 170     return 0;
 171
 172   // collect vertices for make fillet
 173   TopTools_ListOfShape aVertexList;
 174   TopTools_IndexedMapOfShape anIndices;
 175   TopExp::MapShapes(aWire, anIndices);
 176   int aLen = aCI.GetLength();
 177   if (aLen > 0) {
 178     for (int ii = 1; ii <= aLen; ii++) {
 179       int ind = aCI.GetVertex(ii);
 180       if (1 <= ind && ind <= anIndices.Extent()) {
 181         TopoDS_Shape aShapeVertex = anIndices.FindKey(ind);
 182         if (aShapeVertex.ShapeType() == TopAbs_VERTEX)
 183           aVertexList.Append(aShapeVertex);
 184       }
 185     }
 186   }
 187   else { // get all vertices from wire
 188     TopTools_MapOfShape mapShape;
 189     TopExp_Explorer anExp (aWire, TopAbs_VERTEX);
 190     for (; anExp.More(); anExp.Next()) {
 191       if (mapShape.Add(anExp.Current()))
 192         aVertexList.Append(anExp.Current());
 193     }
 194   }
 195   if (aVertexList.IsEmpty())
 196     Standard_ConstructionError::Raise("Invalid input: no vertices to make fillet");
 197
 198   // at first we try to make fillet on the initial wire (without edges fusing)
 199   bool isFinalPass = !doIgnoreSecantPoints;
 200   TopoDS_Wire aResult;
 201   bool isAllStepsOk = MakeFillet(aWire, aVertexList, rad, isFinalPass, aResult);
 202
 203   // try to fuse collinear edges to allow bigger radius
 204   if (!isFinalPass && !isAllStepsOk) {
 205     // 1. Fuse
 206     TopoDS_Shape aShapeNew;
 207     Handle(TColStd_HSequenceOfTransient) aVerts;
 208     GEOMImpl_HealingDriver::FuseCollinearEdges(aWire, aVerts, aShapeNew);
 209     TopoDS_Wire aWireNew = TopoDS::Wire(aShapeNew);
 210
 211     // 2. Rebuild the list of vertices (by coincidence)
 212     Standard_Real tol, tolMax = Precision::Confusion();
 213     for (TopExp_Explorer ExV (aWireNew, TopAbs_VERTEX); ExV.More(); ExV.Next()) {
 214       TopoDS_Vertex Vertex = TopoDS::Vertex(ExV.Current());
 215       tol = BRep_Tool::Tolerance(Vertex);
 216       if (tol > tolMax)
 217         tolMax = tol;
 218     }
 219
 220     TopTools_ListOfShape aVertexListNew;
 221     TopTools_IndexedMapOfShape anIndicesNew;
 222     TopExp::MapShapes(aWireNew, anIndicesNew);
 223     TopTools_ListIteratorOfListOfShape anIt (aVertexList);
 224     for (; anIt.More(); anIt.Next()) {
 225       TopoDS_Vertex aV = TopoDS::Vertex(anIt.Value());
 226       if (anIndicesNew.Contains(aV))
 227         aVertexListNew.Append(aV);
 228       else {
 229         // try to find by coords in the new wire
 230         gp_Pnt aP = BRep_Tool::Pnt(aV);
 231
 232         bool isFound = false;
 233         TopTools_MapOfShape mapShape;
 234         TopExp_Explorer exp (aWireNew, TopAbs_VERTEX);
 235         for (; exp.More() && !isFound; exp.Next()) {
 236           if (mapShape.Add(exp.Current())) {
 237             TopoDS_Vertex aVi = TopoDS::Vertex(exp.Current());
 238             gp_Pnt aPi = BRep_Tool::Pnt(aVi);
 239             if (aPi.Distance(aP) < tolMax) {
 240               aVertexListNew.Append(aVi);
 241               isFound = true;
 242             }
 243           }
 244         }
 245       }
 246     }
 247
 248     // 3. Repeat the fillet algorithm
 249     isFinalPass = true;
 250     MakeFillet(aWireNew, aVertexListNew, rad, isFinalPass, aResult);
 251   }
 252
 253   aFunction->SetValue(aResult);
 254   log.SetTouched(Label());
 255
 256   return 1;
 257 }
 258
 259 //=======================================================================
 260 //function : MakeFillet
 261 //purpose  :
 262 //=======================================================================
 263 bool GEOMImpl_Fillet1dDriver::MakeFillet(const TopoDS_Wire& aWire,
 264                                          const TopTools_ListOfShape& aVertexList,
 265                                          const Standard_Real rad,
 266                                          bool isFinalPass,
 267                                          TopoDS_Wire& aResult) const
 268 {
 269   // this variable is needed to break execution
 270   // in case of fillet failure and try to fuse edges
 271   bool isAllStepsOk = true;
 272
 273   //INFO: this algorithm implemented in assumption that user can select both
 274   //  vertices of some edges to make fillet. In this case we should remember
 275   //  already modified initial edges to take care in next fillet step
 276   TopTools_DataMapOfShapeShape anEdgeToEdgeMap;
 277
 278   //iterates on vertices, and make fillet on each couple of edges
 279   //collect result fillet edges in list
 280   TopTools_ListOfShape aListOfNewEdge;
 281   // remember relation between initial and modified map
 282   TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape aMapVToEdges;
 283   TopExp::MapShapesAndAncestors( aWire, TopAbs_VERTEX, TopAbs_EDGE, aMapVToEdges );
 284   TopTools_ListIteratorOfListOfShape anIt( aVertexList );
 285   for ( ; anIt.More(); anIt.Next() ) {
 286     TopoDS_Vertex aV = TopoDS::Vertex( anIt.Value() );
 287     if ( aV.IsNull() || !aMapVToEdges.Contains( aV ) )
 288       continue;
 289     const TopTools_ListOfShape& aVertexEdges = aMapVToEdges.FindFromKey( aV );
 290     if ( aVertexEdges.Extent() != 2 )
 291       continue; // no input data to make fillet
 292     TopoDS_Edge anEdge1 = TopoDS::Edge( aVertexEdges.First() );
 293     TopoDS_Edge anEdge2 = TopoDS::Edge( aVertexEdges.Last() );
 294     // check if initial edges already modified in previous fillet operation
 295     if ( anEdgeToEdgeMap.IsBound( anEdge1 ) ) anEdge1 = TopoDS::Edge(anEdgeToEdgeMap.Find( anEdge1 ));
 296     if ( anEdgeToEdgeMap.IsBound( anEdge2 ) ) anEdge2 = TopoDS::Edge(anEdgeToEdgeMap.Find( anEdge2 ));
 297     if ( anEdge1.IsNull() || anEdge2.IsNull() || anEdge1.IsSame( anEdge2 ) )
 298       continue; //no input data to make fillet
 299
 300     // create plane on 2 edges
 301     gp_Pln aPlane;
 302     if ( !takePlane(anEdge1, anEdge2, aV, aPlane) )
 303       continue; // seems edges does not belong to same plane or parallel (fillet can not be build)
 304
 305     GEOMImpl_Fillet1d aFilletAlgo (anEdge1, anEdge2, aPlane);
 306     if (!aFilletAlgo.Perform(rad)) {
 307       if (isFinalPass)
 308         continue; // can not create fillet with given radius
 309       else {
 310         isAllStepsOk = false;
 311         break; // can not create fillet with given radius
 312       }
 313     }
 314
 315     // take fillet result in given vertex
 316     TopoDS_Edge aModifE1, aModifE2;
 317     TopoDS_Edge aNewE = aFilletAlgo.Result(BRep_Tool::Pnt(aV), aModifE1, aModifE2);
 318     if (aNewE.IsNull()) {
 319       if (isFinalPass)
 320         continue; // no result found
 321       else {
 322         isAllStepsOk = false;
 323         break; // no result found
 324       }
 325     }
 326
 327     // add  new created edges and take modified edges
 328     aListOfNewEdge.Append(aNewE);
 329
 330     // check if wire edges modified,
 331     // if yes, then map to original edges (from vertex-edges list), because edges can be modified before
 332     if (aModifE1.IsNull() || !anEdge1.IsSame( aModifE1 ))
 333       addEdgeRelation( anEdgeToEdgeMap, TopoDS::Edge(aVertexEdges.First()), aModifE1 );
 334     if (aModifE2.IsNull() || !anEdge2.IsSame( aModifE2 ))
 335       addEdgeRelation( anEdgeToEdgeMap, TopoDS::Edge(aVertexEdges.Last()), aModifE2 );
 336   }
 337
 338   if (anEdgeToEdgeMap.IsEmpty() && aListOfNewEdge.IsEmpty()) {
 339     if (isFinalPass)
 340       StdFail_NotDone::Raise("1D Fillet can't be computed on the given shape with the given radius");
 341     else
 342       isAllStepsOk = false;
 343   }
 344
 345   if (!isAllStepsOk)
 346     return false;
 347
 348   // create new wire instead of original
 349   for (TopExp_Explorer anExp (aWire, TopAbs_EDGE); anExp.More(); anExp.Next()) {
 350     TopoDS_Shape anEdge = anExp.Current();
 351     if (!anEdgeToEdgeMap.IsBound(anEdge))
 352       aListOfNewEdge.Append(anEdge);
 353     else if (!anEdgeToEdgeMap.Find(anEdge).IsNull())
 354       aListOfNewEdge.Append(anEdgeToEdgeMap.Find(anEdge));
 355   }
 356
 357   GEOMUtils::SortShapes(aListOfNewEdge);
 358
 359   BRepBuilderAPI_MakeWire aWireTool;
 360   aWireTool.Add(aListOfNewEdge);
 361   aWireTool.Build();
 362   if (!aWireTool.IsDone())
 363     return 0;
 364
 365   aResult = aWireTool.Wire();
 366
 367   return isAllStepsOk;
 368 }
 369
 370
 371 //=======================================================================
 372 //function :  GEOMImpl_Fillet1dDriver_Type_
 373 //purpose  :
 374 //=======================================================================
 375 Standard_EXPORT Handle_Standard_Type& GEOMImpl_Fillet1dDriver_Type_()
 376 {
 377   static Handle_Standard_Type aType1 = STANDARD_TYPE(TFunction_Driver);
 378   if ( aType1.IsNull()) aType1 = STANDARD_TYPE(TFunction_Driver);
 379   static Handle_Standard_Type aType2 = STANDARD_TYPE(MMgt_TShared);
 380   if ( aType2.IsNull()) aType2 = STANDARD_TYPE(MMgt_TShared);
 381   static Handle_Standard_Type aType3 = STANDARD_TYPE(Standard_Transient);
 382   if ( aType3.IsNull()) aType3 = STANDARD_TYPE(Standard_Transient);
 383
 384   static Handle_Standard_Transient _Ancestors[]= {aType1,aType2,aType3,NULL};
 385   static Handle_Standard_Type _aType = new Standard_Type("GEOMImpl_Fillet1dDriver",
 386                                                          sizeof(GEOMImpl_Fillet1dDriver),
 387                                                          1,
 388                                                          (Standard_Address)_Ancestors,
 389                                                          (Standard_Address)NULL);
 390
 391   return _aType;
 392 }
 393
 394 //=======================================================================
 395 //function : DownCast
 396 //purpose  :
 397 //=======================================================================
 398 const Handle(GEOMImpl_Fillet1dDriver) Handle(GEOMImpl_Fillet1dDriver)::DownCast(const Handle(Standard_Transient)& AnObject)
 399 {
 400   Handle(GEOMImpl_Fillet1dDriver) _anOtherObject;
 401
 402   if (!AnObject.IsNull()) {
 403      if (AnObject->IsKind(STANDARD_TYPE(GEOMImpl_Fillet1dDriver))) {
 404        _anOtherObject = Handle(GEOMImpl_Fillet1dDriver)((Handle(GEOMImpl_Fillet1dDriver)&)AnObject);
 405      }
 406   }
 407
 408   return _anOtherObject;
 409 }