src/GEOMImpl/GEOMImpl_ProjectionDriver.cxx

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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_ProjectionDriver.hxx>
  26
  27 #include <GEOMImpl_IMirror.hxx>
  28 #include <GEOMImpl_IProjection.hxx>
  29 #include <GEOMImpl_Types.hxx>
  30 #include <GEOM_Function.hxx>
  31
  32 #include <BRep_Tool.hxx>
  33 #include <BRepBuilderAPI_Transform.hxx>
  34 #include <BRepBuilderAPI_MakeVertex.hxx>
  35 #include <BRepClass_FaceClassifier.hxx>
  36 #include <BRepExtrema_DistShapeShape.hxx>
  37 #include <BRepOffsetAPI_NormalProjection.hxx>
  38 #include <BRepTools.hxx>
  39
  40 #include <TopAbs.hxx>
  41 #include <TopExp.hxx>
  42 #include <TopoDS.hxx>
  43 #include <TopoDS_Shape.hxx>
  44 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  45 #include <TopoDS_Face.hxx>
  46 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  47 #include <TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape.hxx>
  48
  49 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
  50 #include <Geom_Curve.hxx>
  51 #include <Geom_Plane.hxx>
  52
  53 #include <gp_Trsf.hxx>
  54 #include <gp_Pnt.hxx>
  55 #include <gp_Vec.hxx>
  56
  57 //=======================================================================
  58 //function : GetID
  59 //purpose  :
  60 //=======================================================================
  61 const Standard_GUID& GEOMImpl_ProjectionDriver::GetID()
  62 {
  63   static Standard_GUID aProjectionDriver ("FF1BBB70-5D14-4df2-980B-3A668264EA16");
  64   return aProjectionDriver;
  65 }
  66
  67
  68 //=======================================================================
  69 //function : GEOMImpl_ProjectionDriver
  70 //purpose  :
  71 //=======================================================================
  72
  73 GEOMImpl_ProjectionDriver::GEOMImpl_ProjectionDriver()
  74 {
  75 }
  76
  77 //=======================================================================
  78 //function : Execute
  79 //purpose  :
  80 //=======================================================================
  81 Standard_Integer GEOMImpl_ProjectionDriver::Execute(TFunction_Logbook& log) const
  82 {
  83   if (Label().IsNull())  return 0;
  84   Handle(GEOM_Function) aFunction = GEOM_Function::GetFunction(Label());
  85
  86   if (aFunction.IsNull()) return 0;
  87
  88   Standard_Integer aType = aFunction->GetType();
  89
  90   if (aType == PROJECTION_COPY) {
  91     // Projection
  92     TopoDS_Shape aShape;
  93     gp_Trsf aTrsf;
  94
  95     GEOMImpl_IMirror TI (aFunction);
  96
  97     Handle(GEOM_Function) anOriginalFunction = TI.GetOriginal();
  98     if (anOriginalFunction.IsNull()) return 0;
  99
 100     TopoDS_Shape anOriginal = anOriginalFunction->GetValue();
 101     if (anOriginal.IsNull()) return 0;
 102
 103     // Source shape (point, edge or wire)
 104     if (anOriginal.ShapeType() != TopAbs_VERTEX &&
 105         anOriginal.ShapeType() != TopAbs_EDGE &&
 106         anOriginal.ShapeType() != TopAbs_WIRE) {
 107       Standard_ConstructionError::Raise
 108         ("Projection aborted : the source shape is neither a vertex, nor an edge or a wire");
 109     }
 110
 111     // Target face
 112     Handle(GEOM_Function) aTargetFunction = TI.GetPlane();
 113     if (aTargetFunction.IsNull()) return 0;
 114     TopoDS_Shape aFaceShape = aTargetFunction->GetValue();
 115     //if (aFaceShape.IsNull() || aFaceShape.ShapeType() != TopAbs_FACE) {
 116     //  Standard_ConstructionError::Raise
 117     //    ("Projection aborted : the target shape is not a face");
 118     //}
 119
 120     Standard_Real tol = 1.e-4;
 121
 122     if (anOriginal.ShapeType() == TopAbs_VERTEX) {
 123       if (aFaceShape.IsNull() || aFaceShape.ShapeType() != TopAbs_FACE) {
 124         Standard_ConstructionError::Raise
 125           ("Projection aborted : the target shape is not a face");
 126       }
 127       TopoDS_Face aFace = TopoDS::Face(aFaceShape);
 128       Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface(aFace);
 129       double U1, U2, V1, V2;
 130       //surface->Bounds(U1, U2, V1, V2);
 131       BRepTools::UVBounds(aFace, U1, U2, V1, V2);
 132
 133       // projector
 134       GeomAPI_ProjectPointOnSurf proj;
 135       proj.Init(surface, U1, U2, V1, V2, tol);
 136
 137       gp_Pnt aPnt = BRep_Tool::Pnt(TopoDS::Vertex(anOriginal));
 138       proj.Perform(aPnt);
 139       if (!proj.IsDone()) {
 140         Standard_ConstructionError::Raise
 141           ("Projection aborted : the algorithm failed");
 142       }
 143       int nbPoints = proj.NbPoints();
 144       if (nbPoints < 1) {
 145         Standard_ConstructionError::Raise("No solution found");
 146       }
 147
 148       Quantity_Parameter U, V;
 149       proj.LowerDistanceParameters(U, V);
 150       gp_Pnt2d aProjPnt (U, V);
 151
 152       // classifier
 153       BRepClass_FaceClassifier aClsf (aFace, aProjPnt, tol);
 154       if (aClsf.State() != TopAbs_IN && aClsf.State() != TopAbs_ON) {
 155         bool isSol = false;
 156         double minDist = RealLast();
 157         for (int i = 1; i <= nbPoints; i++) {
 158           Quantity_Parameter Ui, Vi;
 159           proj.Parameters(i, Ui, Vi);
 160           aProjPnt = gp_Pnt2d(Ui, Vi);
 161           aClsf.Perform(aFace, aProjPnt, tol);
 162           if (aClsf.State() == TopAbs_IN || aClsf.State() == TopAbs_ON) {
 163             isSol = true;
 164             double dist = proj.Distance(i);
 165             if (dist < minDist) {
 166               minDist = dist;
 167               U = Ui;
 168               V = Vi;
 169             }
 170           }
 171         }
 172         if (!isSol) {
 173           Standard_ConstructionError::Raise("No solution found");
 174         }
 175       }
 176
 177       gp_Pnt surfPnt = surface->Value(U, V);
 178
 179       aShape = BRepBuilderAPI_MakeVertex(surfPnt).Shape();
 180     }
 181     else {
 182       //see BRepTest_BasicCommands.cxx for example of BRepOffsetAPI_NormalProjection
 183       BRepOffsetAPI_NormalProjection OrtProj (aFaceShape);
 184       OrtProj.Add(anOriginal);
 185
 186       // Compute maximal tolerance of projection.
 187       TopExp_Explorer anExp(anOriginal,TopAbs_VERTEX);
 188       Standard_Real   aMaxTol = Precision::Confusion();
 189
 190       for(; anExp.More(); anExp.Next()) {
 191         const TopoDS_Vertex aVtx    = TopoDS::Vertex(anExp.Current());
 192         const Standard_Real aCurTol = BRep_Tool::Tolerance(aVtx);
 193
 194         if (aMaxTol < aCurTol) {
 195           aMaxTol = aCurTol;
 196         }
 197       }
 198
 199       Standard_Real tol2d = Pow(aMaxTol, 2./3);
 200       GeomAbs_Shape Continuity = GeomAbs_C2;
 201       Standard_Integer MaxDeg = 14;
 202       Standard_Integer MaxSeg = 16;
 203
 204       OrtProj.SetParams(aMaxTol, tol2d, Continuity, MaxDeg, MaxSeg);
 205
 206       try {
 207         OrtProj.Build();
 208       } catch (Standard_Failure) {
 209         Handle(Standard_Failure) aFail = Standard_Failure::Caught();
 210         TCollection_AsciiString aMsg (aFail->GetMessageString());
 211         if (!aMsg.Length())
 212           aMsg = "Projection aborted : possibly the source shape intersects the cylinder's axis";
 213         Standard_ConstructionError::Raise(aMsg.ToCString());
 214       }
 215       if (!OrtProj.IsDone()) {
 216         Standard_ConstructionError::Raise
 217           ("Projection aborted : BRepOffsetAPI_NormalProjection failed");
 218       }
 219
 220       aShape = OrtProj.Shape();
 221
 222       // check that the result shape is an empty compound
 223       // (IPAL22905: TC650: Projection on face dialog problems)
 224       if( !aShape.IsNull() && aShape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND )
 225       {
 226         TopoDS_Iterator anIter( aShape );
 227         if( !anIter.More() )
 228           Standard_ConstructionError::Raise("Projection aborted : empty compound produced");
 229       }
 230     }
 231
 232     if (aShape.IsNull()) return 0;
 233
 234     aFunction->SetValue(aShape);
 235     log.SetTouched(Label());
 236   } else if (aType == PROJECTION_ON_WIRE) {
 237     // Perform projection of point on a wire or an edge.
 238     GEOMImpl_IProjection aProj (aFunction);
 239     Handle(GEOM_Function) aPointFunction = aProj.GetPoint();
 240     Handle(GEOM_Function) aShapeFunction = aProj.GetShape();
 241
 242     if (aPointFunction.IsNull() || aShapeFunction.IsNull()) {
 243       return 0;
 244     }
 245
 246     TopoDS_Shape aPoint = aPointFunction->GetValue();
 247     TopoDS_Shape aShape = aShapeFunction->GetValue();
 248
 249     if (aPoint.IsNull() || aShape.IsNull()) {
 250       return 0;
 251     }
 252
 253     // Check shape types.
 254     if (aPoint.ShapeType() != TopAbs_VERTEX) {
 255       Standard_ConstructionError::Raise
 256         ("Projection aborted : the point is not a vertex");
 257     }
 258
 259     if (aShape.ShapeType() != TopAbs_EDGE &&
 260         aShape.ShapeType() != TopAbs_WIRE) {
 261       Standard_ConstructionError::Raise
 262         ("Projection aborted : the shape is neither an edge nor a wire");
 263     }
 264
 265     // Perform projection.
 266     BRepExtrema_DistShapeShape aDistShSh(aPoint, aShape, Extrema_ExtFlag_MIN);
 267
 268     if (aDistShSh.IsDone() == Standard_False) {
 269       Standard_ConstructionError::Raise("Projection not done");
 270     }
 271
 272     Standard_Boolean hasValidSolution = Standard_False;
 273     Standard_Integer aNbSolutions     = aDistShSh.NbSolution();
 274     Standard_Integer i;
 275     double           aParam   = 0.;
 276     Standard_Real    aTolConf = BRep_Tool::Tolerance(TopoDS::Vertex(aPoint));
 277     Standard_Real    aTolAng  = 1.e-4;
 278
 279     for (i = 1; i <= aNbSolutions; i++) {
 280       Standard_Boolean        isValid       = Standard_False;
 281       BRepExtrema_SupportType aSupportType  = aDistShSh.SupportTypeShape2(i);
 282       TopoDS_Shape            aSupportShape = aDistShSh.SupportOnShape2(i);
 283
 284       if (aSupportType == BRepExtrema_IsOnEdge) {
 285         // Minimal distance inside edge is really a projection.
 286         isValid = Standard_True;
 287         aDistShSh.ParOnEdgeS2(i, aParam);
 288       } else if (aSupportType == BRepExtrema_IsVertex) {
 289         TopExp_Explorer anExp(aShape, TopAbs_EDGE);
 290
 291         if (aDistShSh.Value() <= aTolConf) {
 292           // The point lies on the shape. This means this point
 293           // is really a projection.
 294           for (; anExp.More() && !isValid; anExp.Next()) {
 295             TopoDS_Edge aCurEdge = TopoDS::Edge(anExp.Current());
 296
 297             if (aCurEdge.IsNull() == Standard_False) {
 298               TopoDS_Vertex aVtx[2];
 299
 300               TopExp::Vertices(aCurEdge, aVtx[0], aVtx[1]);
 301
 302               for (int j = 0; j < 2; j++) {
 303                 if (aSupportShape.IsSame(aVtx[j])) {
 304                   // The current edge is a projection edge.
 305                   isValid       = Standard_True;
 306                   aSupportShape = aCurEdge;
 307                   aParam        = BRep_Tool::Parameter(aVtx[j], aCurEdge);
 308                   break;
 309                 }
 310               }
 311             }
 312           }
 313         } else {
 314           // Minimal distance to vertex is not always a real projection.
 315           gp_Pnt aPnt    = BRep_Tool::Pnt(TopoDS::Vertex(aPoint));
 316           gp_Pnt aPrjPnt = BRep_Tool::Pnt(TopoDS::Vertex(aSupportShape));
 317           gp_Vec aDProjP(aPrjPnt, aPnt);
 318
 319           for (; anExp.More() && !isValid; anExp.Next()) {
 320             TopoDS_Edge aCurEdge = TopoDS::Edge(anExp.Current());
 321
 322             if (aCurEdge.IsNull() == Standard_False) {
 323               TopoDS_Vertex aVtx[2];
 324
 325               TopExp::Vertices(aCurEdge, aVtx[0], aVtx[1]);
 326
 327               for (int j = 0; j < 2; j++) {
 328                 if (aSupportShape.IsSame(aVtx[j])) {
 329                   // Check if the point is a projection to the current edge.
 330                   Standard_Real      anEdgePars[2];
 331                   Handle(Geom_Curve) aCurve =
 332                     BRep_Tool::Curve(aCurEdge, anEdgePars[0], anEdgePars[1]);
 333                   gp_Pnt             aVal;
 334                   gp_Vec             aD1;
 335
 336                   aParam = BRep_Tool::Parameter(aVtx[j], aCurEdge);
 337                   aCurve->D1(aParam, aVal, aD1);
 338
 339                   if (Abs(aD1.Dot(aDProjP)) <= aTolAng) {
 340                     // The current edge is a projection edge.
 341                     isValid       = Standard_True;
 342                     aSupportShape = aCurEdge;
 343                     break;
 344                   }
 345                 }
 346               }
 347             }
 348           }
 349         }
 350       }
 351
 352
 353       if (isValid) {
 354         if (hasValidSolution) {
 355           Standard_ConstructionError::Raise
 356             ("Projection aborted : multiple solutions");
 357         }
 358
 359         // Store the valid solution.
 360         hasValidSolution = Standard_True;
 361
 362         // Normalize parameter.
 363         TopoDS_Edge aSupportEdge = TopoDS::Edge(aSupportShape);
 364         Standard_Real aF, aL;
 365
 366         BRep_Tool::Range(aSupportEdge, aF, aL);
 367
 368         if (Abs(aL - aF) <= aTolConf) {
 369           Standard_ConstructionError::Raise
 370             ("Projection aborted : degenerated projection edge");
 371         }
 372
 373         aParam = (aParam - aF)/(aL - aF);
 374         aProj.SetU(aParam);
 375
 376         // Compute edge index.
 377         TopExp_Explorer anExp(aShape, TopAbs_EDGE);
 378         int anIndex = 0;
 379
 380         for (; anExp.More(); anExp.Next(), anIndex++) {
 381           if (aSupportShape.IsSame(anExp.Current())) {
 382             aProj.SetIndex(anIndex);
 383             break;
 384           }
 385         }
 386
 387         if (!anExp.More()) {
 388           Standard_ConstructionError::Raise
 389             ("Projection aborted : Can't define edge index");
 390         }
 391
 392         // Construct a projection vertex.
 393         const gp_Pnt &aPntProj = aDistShSh.PointOnShape2(i);
 394         TopoDS_Shape  aProj    = BRepBuilderAPI_MakeVertex(aPntProj).Shape();
 395
 396         aFunction->SetValue(aProj);
 397       }
 398     }
 399
 400     if (!hasValidSolution) {
 401       Standard_ConstructionError::Raise("Projection aborted : no projection");
 402     }
 403   }
 404
 405   return 1;
 406 }
 407
 408 //================================================================================
 409 /*!
 410  * \brief Returns a name of creation operation and names and values of creation parameters
 411  */
 412 //================================================================================
 413
 414 bool GEOMImpl_ProjectionDriver::
 415 GetCreationInformation(std::string&             theOperationName,
 416                        std::vector<GEOM_Param>& theParams)
 417 {
 418   if (Label().IsNull()) return 0;
 419   Handle(GEOM_Function) function = GEOM_Function::GetFunction(Label());
 420
 421   Standard_Integer aType = function->GetType();
 422
 423   theOperationName = "PROJECTION";
 424
 425   switch ( aType ) {
 426   case PROJECTION_COPY:
 427     {
 428       GEOMImpl_IMirror aCI( function );
 429
 430       AddParam( theParams, "Source object", aCI.GetOriginal() );
 431       AddParam( theParams, "Target face", aCI.GetPlane() );
 432       break;
 433     }
 434   case PROJECTION_ON_WIRE:
 435     {
 436       GEOMImpl_IProjection aProj (function);
 437
 438       AddParam(theParams, "Point", aProj.GetPoint());
 439       AddParam(theParams, "Shape", aProj.GetShape());
 440
 441       break;
 442     }
 443   default:
 444     return false;
 445   }
 446
 447   return true;
 448 }
 449
 450 IMPLEMENT_STANDARD_HANDLE (GEOMImpl_ProjectionDriver,GEOM_BaseDriver);
 451 IMPLEMENT_STANDARD_RTTIEXT (GEOMImpl_ProjectionDriver,GEOM_BaseDriver);