src/GEOMImpl/GEOMImpl_Fillet1dDriver.cxx

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