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[modules/geom.git] / src / GEOMImpl / GEOMImpl_MeasureDriver.cxx
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4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
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12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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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
23 #include <Standard_Stream.hxx>
24
25 #include <GEOMImpl_MeasureDriver.hxx>
26 #include <GEOMImpl_IMeasure.hxx>
27 #include <GEOMImpl_Types.hxx>
28
29 #include <GEOM_Function.hxx>
30
31 #include <GEOMUtils.hxx>
32
33 #include <BRep_Tool.hxx>
34 #include <BRepTools.hxx>
35 #include <BRepGProp.hxx>
36 #include <BRepBuilderAPI_Copy.hxx>
37 #include <BRepBuilderAPI_MakeEdge.hxx>
38 #include <BRepBuilderAPI_MakeVertex.hxx>
39 #include <BRepPrimAPI_MakeBox.hxx>
40
41 #include <TopAbs.hxx>
42 #include <TopoDS.hxx>
43 #include <TopoDS_Shape.hxx>
44 #include <TopoDS_Edge.hxx>
45 #include <TopoDS_Wire.hxx>
46 #include <TopExp.hxx>
47 #include <TopExp_Explorer.hxx>
48 #include <TopTools_IndexedMapOfShape.hxx>
49
50 #include <GProp_GProps.hxx>
51 #include <GeomLProp_SLProps.hxx>
52 #include <Geom_Surface.hxx>
53
54 #include <Bnd_Box.hxx>
55 #include <BRepBndLib.hxx>
56 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
57 #include <ShapeAnalysis_Surface.hxx>
58
59 #include <gp_Pnt.hxx>
60 #include <Precision.hxx>
61 #include <Standard_NullObject.hxx>
62 #include <StdFail_NotDone.hxx>
63
64 //=======================================================================
65 //function : GetID
66 //purpose  :
67 //======================================================================= 
68 const Standard_GUID& GEOMImpl_MeasureDriver::GetID()
69 {
70   static Standard_GUID aMeasureDriver("FF1BBB65-5D14-4df2-980B-3A668264EA16");
71   return aMeasureDriver; 
72 }
73
74
75 //=======================================================================
76 //function : GEOMImpl_MeasureDriver
77 //purpose  : 
78 //=======================================================================
79 GEOMImpl_MeasureDriver::GEOMImpl_MeasureDriver() 
80 {
81 }
82
83 //=======================================================================
84 //function : Execute
85 //purpose  :
86 //======================================================================= 
87 Standard_Integer GEOMImpl_MeasureDriver::Execute(LOGBOOK& log) const
88 {
89   if (Label().IsNull()) return 0;    
90   Handle(GEOM_Function) aFunction = GEOM_Function::GetFunction(Label());
91
92   GEOMImpl_IMeasure aCI (aFunction);
93   Standard_Integer aType = aFunction->GetType();
94
95   TopoDS_Shape aShape;
96
97   if (aType == CDG_MEASURE)
98   {
99     Handle(GEOM_Function) aRefBase = aCI.GetBase();
100     TopoDS_Shape aShapeBase = aRefBase->GetValue();
101     if (aShapeBase.IsNull())
102       Standard_NullObject::Raise("Shape for centre of mass calculation is null");
103
104     gp_Ax3 aPos = GEOMUtils::GetPosition(aShapeBase);
105     gp_Pnt aCenterMass = aPos.Location();
106     aShape = BRepBuilderAPI_MakeVertex(aCenterMass).Shape();
107   }
108   else if (aType == BND_BOX_MEASURE || aType == BND_BOX_MEASURE_PRECISE)
109   {
110     Handle(GEOM_Function) aRefBase = aCI.GetBase();
111     TopoDS_Shape aShapeBase = aRefBase->GetValue();
112     if (aShapeBase.IsNull())
113       Standard_NullObject::Raise("Shape for bounding box calculation is null");
114
115     BRepBuilderAPI_Copy aCopyTool (aShapeBase);
116     if (!aCopyTool.IsDone())
117       Standard_NullObject::Raise("Shape for bounding box calculation is bad");
118
119     aShapeBase = aCopyTool.Shape();
120
121     // remove triangulation to obtain more exact boundaries
122     BRepTools::Clean(aShapeBase);
123
124     Bnd_Box B;
125     BRepBndLib::Add(aShapeBase, B);
126
127     if (aType == BND_BOX_MEASURE_PRECISE) {
128       if (!GEOMUtils::PreciseBoundingBox(aShapeBase, B)) {
129         Standard_NullObject::Raise("Bounding box cannot be precised");
130       }
131     }
132
133     Standard_Real Xmin, Ymin, Zmin, Xmax, Ymax, Zmax;
134     B.Get(Xmin, Ymin, Zmin, Xmax, Ymax, Zmax);
135
136     if (Xmax - Xmin < Precision::Confusion()) Xmax += Precision::Confusion();
137     if (Ymax - Ymin < Precision::Confusion()) Ymax += Precision::Confusion();
138     if (Zmax - Zmin < Precision::Confusion()) Zmax += Precision::Confusion();
139
140     gp_Pnt P1 (Xmin, Ymin, Zmin);
141     gp_Pnt P2 (Xmax, Ymax, Zmax);
142
143     BRepPrimAPI_MakeBox MB (P1, P2);
144     MB.Build();
145     if (!MB.IsDone()) StdFail_NotDone::Raise("Bounding box cannot be computed from the given shape");
146     aShape = MB.Shape();
147   }
148   else if (aType == VERTEX_BY_INDEX)
149   {
150     Handle(GEOM_Function) aRefBase = aCI.GetBase();
151     TopoDS_Shape aShapeBase = aRefBase->GetValue();
152     if (aShapeBase.IsNull()) {
153       Standard_NullObject::Raise("Shape for centre of mass calculation is null");
154     }
155
156     int index = aCI.GetIndex();
157     gp_Pnt aVertex;
158
159     if (aShapeBase.ShapeType() == TopAbs_VERTEX) {
160       if ( index != 1 )
161         Standard_NullObject::Raise("Vertex index is out of range");
162       else
163         aVertex = BRep_Tool::Pnt(TopoDS::Vertex(aShapeBase));
164     } else if (aShapeBase.ShapeType() == TopAbs_EDGE) {
165       TopoDS_Vertex aV1, aV2;
166       TopoDS_Edge anEdgeE = TopoDS::Edge(aShapeBase);
167       
168       TopExp::Vertices(anEdgeE, aV1, aV2);
169       gp_Pnt aP1 = BRep_Tool::Pnt(aV1);
170       gp_Pnt aP2 = BRep_Tool::Pnt(aV2);
171
172       if (index < 0 || index > 1)
173         Standard_NullObject::Raise("Vertex index is out of range");
174
175       if ( ( anEdgeE.Orientation() == TopAbs_FORWARD && index == 0 ) ||
176            ( anEdgeE.Orientation() == TopAbs_REVERSED && index == 1 ) )
177         aVertex = aP1;
178       else
179       aVertex = aP2;
180     } else if (aShapeBase.ShapeType() == TopAbs_WIRE) {
181       TopTools_IndexedMapOfShape anEdgeShapes;
182       TopTools_IndexedMapOfShape aVertexShapes;
183       TopoDS_Vertex aV1, aV2;
184       TopoDS_Wire aWire = TopoDS::Wire(aShapeBase);
185       TopExp_Explorer exp (aWire, TopAbs_EDGE);
186       for (; exp.More(); exp.Next()) {
187         anEdgeShapes.Add(exp.Current());
188         TopoDS_Edge E = TopoDS::Edge(exp.Current());
189         TopExp::Vertices(E, aV1, aV2);
190         if ( aVertexShapes.Extent() == 0)
191           aVertexShapes.Add(aV1);
192         if ( !aV1.IsSame( aVertexShapes(aVertexShapes.Extent()) ) )
193           aVertexShapes.Add(aV1);
194         if ( !aV2.IsSame( aVertexShapes(aVertexShapes.Extent()) ) )
195           aVertexShapes.Add(aV2);
196       }
197
198       if (index < 0 || index > aVertexShapes.Extent())
199         Standard_NullObject::Raise("Vertex index is out of range");
200
201       if (aWire.Orientation() == TopAbs_FORWARD)
202         aVertex = BRep_Tool::Pnt(TopoDS::Vertex(aVertexShapes(index+1)));
203       else
204         aVertex = BRep_Tool::Pnt(TopoDS::Vertex(aVertexShapes(aVertexShapes.Extent() - index)));
205     } else {
206       Standard_NullObject::Raise("Shape for vertex calculation is not an edge or wire");
207     }
208
209     aShape = BRepBuilderAPI_MakeVertex(aVertex).Shape();
210   }
211   else if (aType == VECTOR_FACE_NORMALE)
212   {
213     // Face
214     Handle(GEOM_Function) aRefBase = aCI.GetBase();
215     TopoDS_Shape aShapeBase = aRefBase->GetValue();
216     if (aShapeBase.IsNull()) {
217       Standard_NullObject::Raise("Face for normale calculation is null");
218     }
219     if (aShapeBase.ShapeType() != TopAbs_FACE) {
220       Standard_NullObject::Raise("Shape for normale calculation is not a face");
221     }
222     TopoDS_Face aFace = TopoDS::Face(aShapeBase);
223
224     // Point
225     gp_Pnt p1 (0,0,0);
226
227     Handle(GEOM_Function) aPntFunc = aCI.GetPoint();
228     if (!aPntFunc.IsNull())
229     {
230       TopoDS_Shape anOptPnt = aPntFunc->GetValue();
231       if (anOptPnt.IsNull())
232         Standard_NullObject::Raise("Invalid shape given for point argument");
233       p1 = BRep_Tool::Pnt(TopoDS::Vertex(anOptPnt));
234     }
235     else
236     {
237       gp_Ax3 aPos = GEOMUtils::GetPosition(aFace);
238       p1 = aPos.Location();
239     }
240
241     // Point parameters on surface
242     Handle(Geom_Surface) aSurf = BRep_Tool::Surface(aFace);
243     Handle(ShapeAnalysis_Surface) aSurfAna = new ShapeAnalysis_Surface (aSurf);
244     gp_Pnt2d pUV = aSurfAna->ValueOfUV(p1, Precision::Confusion());
245
246     // Normal direction
247     gp_Vec Vec1,Vec2;
248     BRepAdaptor_Surface SF (aFace);
249     SF.D1(pUV.X(), pUV.Y(), p1, Vec1, Vec2);
250     if (Vec1.Magnitude() < Precision::Confusion()) {
251       gp_Vec tmpV;
252       gp_Pnt tmpP;
253       SF.D1(pUV.X(), pUV.Y()-0.1, tmpP, Vec1, tmpV);
254     }
255     else if (Vec2.Magnitude() < Precision::Confusion()) {
256       gp_Vec tmpV;
257       gp_Pnt tmpP;
258       SF.D1(pUV.X()-0.1, pUV.Y(), tmpP, tmpV, Vec2);
259     }
260
261     gp_Vec V = Vec1.Crossed(Vec2);
262     Standard_Real mod = V.Magnitude();
263     if (mod < Precision::Confusion())
264       Standard_NullObject::Raise("Normal vector of a face has null magnitude");
265
266     // Set length of normal vector to average radius of curvature
267     Standard_Real radius = 0.0;
268     GeomLProp_SLProps aProperties (aSurf, pUV.X(), pUV.Y(), 2, Precision::Confusion());
269     if (aProperties.IsCurvatureDefined()) {
270       Standard_Real radius1 = Abs(aProperties.MinCurvature());
271       Standard_Real radius2 = Abs(aProperties.MaxCurvature());
272       if (Abs(radius1) > Precision::Confusion()) {
273         radius = 1.0 / radius1;
274         if (Abs(radius2) > Precision::Confusion()) {
275           radius = (radius + 1.0 / radius2) / 2.0;
276         }
277       }
278       else {
279         if (Abs(radius2) > Precision::Confusion()) {
280           radius = 1.0 / radius2;
281         }
282       }
283     }
284
285     // Set length of normal vector to average dimension of the face
286     // (only if average radius of curvature is not appropriate)
287     if (radius < Precision::Confusion()) {
288         Bnd_Box B;
289         Standard_Real Xmin, Xmax, Ymin, Ymax, Zmin, Zmax;
290         BRepBndLib::Add(aFace, B);
291         B.Get(Xmin, Ymin, Zmin, Xmax, Ymax, Zmax);
292         radius = ((Xmax - Xmin) + (Ymax - Ymin) + (Zmax - Zmin)) / 3.0;
293     }
294
295     if (radius < Precision::Confusion())
296       radius = 1.0;
297
298     V *= radius / mod;
299
300     // consider the face orientation
301     if (aFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED ||
302         aFace.Orientation() == TopAbs_INTERNAL) {
303       V = - V;
304     }
305
306     // Edge
307     gp_Pnt p2 = p1.Translated(V);
308     BRepBuilderAPI_MakeEdge aBuilder (p1, p2);
309     if (!aBuilder.IsDone())
310       Standard_NullObject::Raise("Vector construction failed");
311     aShape = aBuilder.Shape();
312   }
313   else {
314   }
315
316   if (aShape.IsNull()) return 0;
317
318   aFunction->SetValue(aShape);
319
320 #if OCC_VERSION_MAJOR < 7
321   log.SetTouched(Label());
322 #else
323   log->SetTouched(Label());
324 #endif
325
326   return 1;
327 }
328
329 //================================================================================
330 /*!
331  * \brief Returns a name of creation operation and names and values of creation parameters
332  */
333 //================================================================================
334
335 bool GEOMImpl_MeasureDriver::
336 GetCreationInformation(std::string&             theOperationName,
337                        std::vector<GEOM_Param>& theParams)
338 {
339   if (Label().IsNull()) return 0;
340   Handle(GEOM_Function) function = GEOM_Function::GetFunction(Label());
341
342   GEOMImpl_IMeasure aCI( function );
343   Standard_Integer aType = function->GetType();
344
345   switch ( aType ) {
346   case CDG_MEASURE:
347     theOperationName = "MASS_CENTER";
348     AddParam( theParams, "Object", aCI.GetBase() );
349     break;
350   case BND_BOX_MEASURE:
351   case BND_BOX_MEASURE_PRECISE:
352     theOperationName = "BND_BOX";
353     AddParam( theParams, "Object", aCI.GetBase() );
354     break;
355   case VERTEX_BY_INDEX:
356     theOperationName = "GetVertexByIndex";
357     AddParam( theParams, "Object", aCI.GetBase() );
358     AddParam( theParams, "Index", aCI.GetIndex() );
359     break;
360   case VECTOR_FACE_NORMALE:
361     theOperationName = "NORMALE";
362     AddParam( theParams, "Face", aCI.GetBase() );
363     AddParam( theParams, "Point", aCI.GetPoint(), "face center" );
364     break;
365   default:
366     return false;
367   }
368
369   return true;
370 }
371
372 OCCT_IMPLEMENT_STANDARD_RTTIEXT (GEOMImpl_MeasureDriver,GEOM_BaseDriver);