src/GEOMImpl/GEOMImpl_Fillet1dDriver.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2013  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
  20 #include <Standard_Stream.hxx>
  21
  22 #include <GEOMImpl_Fillet1dDriver.hxx>
  23
  24 #include <GEOMImpl_Fillet1d.hxx>
  25 #include <GEOMImpl_IFillet1d.hxx>
  26 #include <GEOMImpl_Types.hxx>
  27 #include <GEOMImpl_HealingDriver.hxx>
  28
  29 #include <GEOM_Function.hxx>
  30
  31 #include <GEOMUtils.hxx>
  32
  33 #include <ShapeFix_Wire.hxx>
  34 #include <StdFail_NotDone.hxx>
  35 #include <Standard_ConstructionError.hxx>
  36
  37 #include <TopAbs.hxx>
  38 #include <TopoDS.hxx>
  39 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  40 #include <TopoDS_Wire.hxx>
  41 #include <TopoDS_Shape.hxx>
  42 #include <TopExp.hxx>
  43 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  44 #include <TopTools_DataMapOfShapeShape.hxx>
  45 #include <TopTools_ListOfShape.hxx>
  46 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  47 #include <TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape.hxx>
  48 #include <TopTools_IndexedMapOfShape.hxx>
  49
  50 #include <BRep_Tool.hxx>
  51 #include <BRepTools.hxx>
  52 #include <BRepBuilderAPI_MakeWire.hxx>
  53 #include <BRepCheck_Analyzer.hxx>
  54
  55 #include <gp_Pln.hxx>
  56 #include <gp_Dir.hxx>
  57 #include <gp_XYZ.hxx>
  58
  59 #include <Precision.hxx>
  60
  61 //=======================================================================
  62 //function : GetID
  63 //purpose  :
  64 //=======================================================================
  65 const Standard_GUID& GEOMImpl_Fillet1dDriver::GetID()
  66 {
  67   static Standard_GUID aFillet1dDriver("FF60908B-AB2E-4b71-B098-5C256C37D961");
  68   return aFillet1dDriver;
  69 }
  70
  71 //=======================================================================
  72 //function : GEOMImpl_Fillet1dDriver
  73 //purpose  :
  74 //=======================================================================
  75 GEOMImpl_Fillet1dDriver::GEOMImpl_Fillet1dDriver()
  76 {
  77 }
  78
  79 //=======================================================================
  80 //function : anotherVertex
  81 //purpose  : local function to get vertex from edge
  82 //=======================================================================
  83 static TopoDS_Vertex anotherVertex( const TopoDS_Edge& theE,
  84                                     const TopoDS_Vertex& theV )
  85 {
  86   // here is an assumption that edge has different vertices
  87   TopoDS_Vertex aV;
  88   TopExp_Explorer anExp( theE, TopAbs_VERTEX );
  89   for ( ; anExp.More(); anExp.Next() )
  90   {
  91     if ( BRepTools::Compare(theV,TopoDS::Vertex(anExp.Current())) /*theV.IsSame(anExp.Current())*/ )
  92       continue;
  93     aV = TopoDS::Vertex( anExp.Current() );
  94     break;
  95   }
  96   return aV;
  97 }
  98
  99 //=======================================================================
 100 //function : takePlane
 101 //purpose  : local function returns plane of given edges
 102 //=======================================================================
 103 static Standard_Boolean takePlane( const TopoDS_Edge& theE1,
 104                                    const TopoDS_Edge& theE2,
 105                                    const TopoDS_Vertex& theV,
 106                                    gp_Pln& thePlane )
 107 {
 108   TopoDS_Vertex aV12 = anotherVertex( theE1, theV );
 109   TopoDS_Vertex aV22 = anotherVertex( theE2, theV );
 110   // check can closed wire be created by two initial edges
 111   if ( aV12.IsNull()  || aV22.IsNull() || aV12.IsSame( aV22 ) )
 112     return false;
 113
 114   // create plane by 3 points
 115   gp_XYZ aXYZ = BRep_Tool::Pnt( theV ).XYZ();
 116   gp_XYZ aXYZ1 = BRep_Tool::Pnt( aV12 ).XYZ();
 117   gp_XYZ aXYZ2 = BRep_Tool::Pnt( aV22 ).XYZ();
 118   try {
 119     gp_Dir aDir1( aXYZ - aXYZ1 );
 120     gp_Dir aDir2( aXYZ2 - aXYZ );
 121     Standard_Real anAngle = aDir1.Angle(aDir2);
 122     if ( fabs(anAngle) <= gp::Resolution() ||
 123          fabs(anAngle - M_PI) <= gp::Resolution() )
 124       return false;
 125     thePlane = gp_Pln( gp_Pnt(aXYZ), aDir1^ aDir2);
 126   }
 127   catch (Standard_Failure) {
 128     return false;
 129   }
 130   return true;
 131 }
 132
 133 //=======================================================================
 134 //function : addEdgeRelation
 135 //purpose  : local function to remember relation between initial and modified edge
 136 //=======================================================================
 137 static void addEdgeRelation(TopTools_DataMapOfShapeShape& theMap,
 138                             const TopoDS_Edge& theInitE,
 139                             const TopoDS_Edge& theResE)
 140 {
 141   if ( theMap.IsBound( theInitE ) )
 142     theMap.ChangeFind( theInitE ) = theResE;
 143   else
 144     theMap.Bind( theInitE, theResE );
 145 }
 146
 147 //=======================================================================
 148 //function : Execute
 149 //purpose  :
 150 //=======================================================================
 151 Standard_Integer GEOMImpl_Fillet1dDriver::Execute(TFunction_Logbook& log) const
 152 {
 153   if (Label().IsNull()) return 0;
 154   Handle(GEOM_Function) aFunction = GEOM_Function::GetFunction(Label());
 155
 156   GEOMImpl_IFillet1d aCI (aFunction);
 157
 158   Handle(GEOM_Function) aRefShape = aCI.GetShape();
 159   TopoDS_Shape aShape = aRefShape->GetValue();
 160   if (aShape.IsNull())
 161     return 0;
 162   if (aShape.ShapeType() != TopAbs_WIRE)
 163     Standard_ConstructionError::Raise("Wrong arguments: polyline as wire must be given");
 164
 165   TopoDS_Wire aWire = TopoDS::Wire(aShape);
 166
 167   bool doIgnoreSecantPoints = aCI.GetFlag();
 168
 169   double rad = aCI.GetR();
 170   if (rad < Precision::Confusion())
 171     return 0;
 172
 173   // collect vertices for make fillet
 174   TopTools_ListOfShape aVertexList;
 175   TopTools_IndexedMapOfShape anIndices;
 176   TopExp::MapShapes(aWire, anIndices);
 177   int aLen = aCI.GetLength();
 178   if (aLen > 0) {
 179     for (int ii = 1; ii <= aLen; ii++) {
 180       int ind = aCI.GetVertex(ii);
 181       if (1 <= ind && ind <= anIndices.Extent()) {
 182         TopoDS_Shape aShapeVertex = anIndices.FindKey(ind);
 183         if (aShapeVertex.ShapeType() == TopAbs_VERTEX)
 184           aVertexList.Append(aShapeVertex);
 185       }
 186     }
 187   }
 188   else { // get all vertices from wire
 189     TopTools_MapOfShape mapShape;
 190     TopExp_Explorer anExp (aWire, TopAbs_VERTEX);
 191     for (; anExp.More(); anExp.Next()) {
 192       if (mapShape.Add(anExp.Current()))
 193         aVertexList.Append(anExp.Current());
 194     }
 195   }
 196   if (aVertexList.IsEmpty())
 197     Standard_ConstructionError::Raise("Invalid input: no vertices to make fillet");
 198
 199   // at first we try to make fillet on the initial wire (without edges fusing)
 200   bool isFinalPass = !doIgnoreSecantPoints;
 201   TopoDS_Wire aResult;
 202   bool isAllStepsOk = MakeFillet(aWire, aVertexList, rad, isFinalPass, aResult);
 203
 204   // try to fuse collinear edges to allow bigger radius
 205   if (!isFinalPass && !isAllStepsOk) {
 206     // 1. Fuse
 207     TopoDS_Shape aShapeNew;
 208     Handle(TColStd_HSequenceOfTransient) aVerts;
 209     GEOMImpl_HealingDriver::FuseCollinearEdges(aWire, aVerts, aShapeNew);
 210     TopoDS_Wire aWireNew = TopoDS::Wire(aShapeNew);
 211
 212     // 2. Rebuild the list of vertices (by coincidence)
 213     Standard_Real tol, tolMax = Precision::Confusion();
 214     for (TopExp_Explorer ExV (aWireNew, TopAbs_VERTEX); ExV.More(); ExV.Next()) {
 215       TopoDS_Vertex Vertex = TopoDS::Vertex(ExV.Current());
 216       tol = BRep_Tool::Tolerance(Vertex);
 217       if (tol > tolMax)
 218         tolMax = tol;
 219     }
 220
 221     TopTools_ListOfShape aVertexListNew;
 222     TopTools_IndexedMapOfShape anIndicesNew;
 223     TopExp::MapShapes(aWireNew, anIndicesNew);
 224     TopTools_ListIteratorOfListOfShape anIt (aVertexList);
 225     for (; anIt.More(); anIt.Next()) {
 226       TopoDS_Vertex aV = TopoDS::Vertex(anIt.Value());
 227       if (anIndicesNew.Contains(aV))
 228         aVertexListNew.Append(aV);
 229       else {
 230         // try to find by coords in the new wire
 231         gp_Pnt aP = BRep_Tool::Pnt(aV);
 232
 233         bool isFound = false;
 234         TopTools_MapOfShape mapShape;
 235         TopExp_Explorer exp (aWireNew, TopAbs_VERTEX);
 236         for (; exp.More() && !isFound; exp.Next()) {
 237           if (mapShape.Add(exp.Current())) {
 238             TopoDS_Vertex aVi = TopoDS::Vertex(exp.Current());
 239             gp_Pnt aPi = BRep_Tool::Pnt(aVi);
 240             if (aPi.Distance(aP) < tolMax) {
 241               aVertexListNew.Append(aVi);
 242               isFound = true;
 243             }
 244           }
 245         }
 246       }
 247     }
 248
 249     // 3. Repeat the fillet algorithm
 250     isFinalPass = true;
 251     MakeFillet(aWireNew, aVertexListNew, rad, isFinalPass, aResult);
 252   }
 253
 254   aFunction->SetValue(aResult);
 255   log.SetTouched(Label());
 256
 257   return 1;
 258 }
 259
 260 //=======================================================================
 261 //function : MakeFillet
 262 //purpose  :
 263 //=======================================================================
 264 bool GEOMImpl_Fillet1dDriver::MakeFillet(const TopoDS_Wire& aWire,
 265                                          const TopTools_ListOfShape& aVertexList,
 266                                          const Standard_Real rad,
 267                                          bool isFinalPass,
 268                                          TopoDS_Wire& aResult) const
 269 {
 270   // this variable is needed to break execution
 271   // in case of fillet failure and try to fuse edges
 272   bool isAllStepsOk = true;
 273
 274   //INFO: this algorithm implemented in assumption that user can select both
 275   //  vertices of some edges to make fillet. In this case we should remember
 276   //  already modified initial edges to take care in next fillet step
 277   TopTools_DataMapOfShapeShape anEdgeToEdgeMap;
 278
 279   //iterates on vertices, and make fillet on each couple of edges
 280   //collect result fillet edges in list
 281   TopTools_ListOfShape aListOfNewEdge;
 282   // remember relation between initial and modified map
 283   TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape aMapVToEdges;
 284   TopExp::MapShapesAndAncestors( aWire, TopAbs_VERTEX, TopAbs_EDGE, aMapVToEdges );
 285   TopTools_ListIteratorOfListOfShape anIt( aVertexList );
 286   for ( ; anIt.More(); anIt.Next() ) {
 287     TopoDS_Vertex aV = TopoDS::Vertex( anIt.Value() );
 288     if ( aV.IsNull() || !aMapVToEdges.Contains( aV ) )
 289       continue;
 290     const TopTools_ListOfShape& aVertexEdges = aMapVToEdges.FindFromKey( aV );
 291     if ( aVertexEdges.Extent() != 2 )
 292       continue; // no input data to make fillet
 293     TopoDS_Edge anEdge1 = TopoDS::Edge( aVertexEdges.First() );
 294     TopoDS_Edge anEdge2 = TopoDS::Edge( aVertexEdges.Last() );
 295     // check if initial edges already modified in previous fillet operation
 296     if ( anEdgeToEdgeMap.IsBound( anEdge1 ) ) anEdge1 = TopoDS::Edge(anEdgeToEdgeMap.Find( anEdge1 ));
 297     if ( anEdgeToEdgeMap.IsBound( anEdge2 ) ) anEdge2 = TopoDS::Edge(anEdgeToEdgeMap.Find( anEdge2 ));
 298     if ( anEdge1.IsNull() || anEdge2.IsNull() || anEdge1.IsSame( anEdge2 ) )
 299       continue; //no input data to make fillet
 300
 301     // create plane on 2 edges
 302     gp_Pln aPlane;
 303     if ( !takePlane(anEdge1, anEdge2, aV, aPlane) )
 304       continue; // seems edges does not belong to same plane or parallel (fillet can not be build)
 305
 306     GEOMImpl_Fillet1d aFilletAlgo (anEdge1, anEdge2, aPlane);
 307     if (!aFilletAlgo.Perform(rad)) {
 308       if (isFinalPass)
 309         continue; // can not create fillet with given radius
 310       else {
 311         isAllStepsOk = false;
 312         break; // can not create fillet with given radius
 313       }
 314     }
 315
 316     // take fillet result in given vertex
 317     TopoDS_Edge aModifE1, aModifE2;
 318     TopoDS_Edge aNewE = aFilletAlgo.Result(BRep_Tool::Pnt(aV), aModifE1, aModifE2);
 319     if (aNewE.IsNull()) {
 320       if (isFinalPass)
 321         continue; // no result found
 322       else {
 323         isAllStepsOk = false;
 324         break; // no result found
 325       }
 326     }
 327
 328     // add  new created edges and take modified edges
 329     aListOfNewEdge.Append(aNewE);
 330
 331     // check if wire edges modified,
 332     // if yes, then map to original edges (from vertex-edges list), because edges can be modified before
 333     if (aModifE1.IsNull() || !anEdge1.IsSame( aModifE1 ))
 334       addEdgeRelation( anEdgeToEdgeMap, TopoDS::Edge(aVertexEdges.First()), aModifE1 );
 335     if (aModifE2.IsNull() || !anEdge2.IsSame( aModifE2 ))
 336       addEdgeRelation( anEdgeToEdgeMap, TopoDS::Edge(aVertexEdges.Last()), aModifE2 );
 337   }
 338
 339   if (anEdgeToEdgeMap.IsEmpty() && aListOfNewEdge.IsEmpty()) {
 340     if (isFinalPass)
 341       StdFail_NotDone::Raise("1D Fillet can't be computed on the given shape with the given radius");
 342     else
 343       isAllStepsOk = false;
 344   }
 345
 346   if (!isAllStepsOk)
 347     return false;
 348
 349   // create new wire instead of original
 350   for (TopExp_Explorer anExp (aWire, TopAbs_EDGE); anExp.More(); anExp.Next()) {
 351     TopoDS_Shape anEdge = anExp.Current();
 352     if (!anEdgeToEdgeMap.IsBound(anEdge))
 353       aListOfNewEdge.Append(anEdge);
 354     else if (!anEdgeToEdgeMap.Find(anEdge).IsNull())
 355       aListOfNewEdge.Append(anEdgeToEdgeMap.Find(anEdge));
 356   }
 357
 358   GEOMUtils::SortShapes(aListOfNewEdge);
 359
 360   BRepBuilderAPI_MakeWire aWireTool;
 361   aWireTool.Add(aListOfNewEdge);
 362   aWireTool.Build();
 363   if (!aWireTool.IsDone())
 364     return 0;
 365
 366   aResult = aWireTool.Wire();
 367
 368   return isAllStepsOk;
 369 }
 370
 371
 372 //=======================================================================
 373 //function :  GEOMImpl_Fillet1dDriver_Type_
 374 //purpose  :
 375 //=======================================================================
 376 Standard_EXPORT Handle_Standard_Type& GEOMImpl_Fillet1dDriver_Type_()
 377 {
 378   static Handle_Standard_Type aType1 = STANDARD_TYPE(TFunction_Driver);
 379   if ( aType1.IsNull()) aType1 = STANDARD_TYPE(TFunction_Driver);
 380   static Handle_Standard_Type aType2 = STANDARD_TYPE(MMgt_TShared);
 381   if ( aType2.IsNull()) aType2 = STANDARD_TYPE(MMgt_TShared);
 382   static Handle_Standard_Type aType3 = STANDARD_TYPE(Standard_Transient);
 383   if ( aType3.IsNull()) aType3 = STANDARD_TYPE(Standard_Transient);
 384
 385   static Handle_Standard_Transient _Ancestors[]= {aType1,aType2,aType3,NULL};
 386   static Handle_Standard_Type _aType = new Standard_Type("GEOMImpl_Fillet1dDriver",
 387                                                          sizeof(GEOMImpl_Fillet1dDriver),
 388                                                          1,
 389                                                          (Standard_Address)_Ancestors,
 390                                                          (Standard_Address)NULL);
 391
 392   return _aType;
 393 }
 394
 395 //=======================================================================
 396 //function : DownCast
 397 //purpose  :
 398 //=======================================================================
 399 const Handle(GEOMImpl_Fillet1dDriver) Handle(GEOMImpl_Fillet1dDriver)::DownCast(const Handle(Standard_Transient)& AnObject)
 400 {
 401   Handle(GEOMImpl_Fillet1dDriver) _anOtherObject;
 402
 403   if (!AnObject.IsNull()) {
 404      if (AnObject->IsKind(STANDARD_TYPE(GEOMImpl_Fillet1dDriver))) {
 405        _anOtherObject = Handle(GEOMImpl_Fillet1dDriver)((Handle(GEOMImpl_Fillet1dDriver)&)AnObject);
 406      }
 407   }
 408
 409   return _anOtherObject;
 410 }