src/GeomAPI/GeomAPI_Edge.cpp

   1 // Copyright (C) 2014-2017  CEA/DEN, EDF R&D
   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, or (at your option) any later version.
   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
  18 // email : webmaster.salome@opencascade.com<mailto:webmaster.salome@opencascade.com>
  19 //
  20
  21 #include<GeomAPI_Edge.h>
  22 #include<GeomAPI_Pln.h>
  23 #include<GeomAPI_Pnt.h>
  24 #include<GeomAPI_Circ.h>
  25 #include<GeomAPI_Dir.h>
  26 #include<GeomAPI_Lin.h>
  27 #include<GeomAPI_Ax2.h>
  28 #include<GeomAPI_Ellipse.h>
  29
  30 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  31
  32 #include <TopoDS_Shape.hxx>
  33 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  34 #include <TopoDS.hxx>
  35 #include <BRep_Builder.hxx>
  36 #include <BRep_Tool.hxx>
  37 #include <ElCLib.hxx>
  38 #include <Geom_Curve.hxx>
  39 #include <Geom_Line.hxx>
  40 #include <Geom_Circle.hxx>
  41 #include <Geom_Ellipse.hxx>
  42 #include <Geom_Plane.hxx>
  43 #include <GeomAPI_IntCS.hxx>
  44 #include <GeomAdaptor_Curve.hxx>
  45 #include <gp_Ax1.hxx>
  46 #include <gp_Pln.hxx>
  47 #include <gp_Elips.hxx>
  48 #include <TopExp.hxx>
  49
  50 #include <GCPnts_AbscissaPoint.hxx>
  51
  52 GeomAPI_Edge::GeomAPI_Edge()
  53 {
  54   TopoDS_Edge* anEdge = new TopoDS_Edge;
  55
  56   BRep_Builder aBuilder;
  57   aBuilder.MakeEdge(*anEdge);
  58
  59   setImpl(anEdge);
  60 }
  61
  62 GeomAPI_Edge::GeomAPI_Edge(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theShape)
  63 {
  64   if (!theShape->isNull() && theShape->isEdge()) {
  65     setImpl(new TopoDS_Shape(theShape->impl<TopoDS_Shape>()));
  66   }
  67 }
  68
  69 bool GeomAPI_Edge::isLine() const
  70 {
  71   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
  72   double aFirst, aLast;
  73   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
  74   if (aCurve.IsNull()) // degenerative edge
  75     return false;
  76   if (aCurve->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_Line)))
  77     return true;
  78   return false;
  79 }
  80
  81 bool GeomAPI_Edge::isCircle() const
  82 {
  83   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
  84   double aFirst, aLast;
  85   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
  86   if (aCurve.IsNull()) // degenerative edge
  87     return false;
  88   if (aCurve->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_Circle)))
  89   {
  90     // Check the difference of first and last parameters to be equal to the curve period
  91     if (Abs(aLast - aFirst - aCurve->Period()) < Precision::PConfusion())
  92       return true;
  93   }
  94   return false;
  95 }
  96
  97 bool GeomAPI_Edge::isArc() const
  98 {
  99   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 100   double aFirst, aLast;
 101   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 102   if (aCurve.IsNull()) // degenerative edge
 103     return false;
 104   if (aCurve->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_Circle)))
 105   {
 106     // Check the difference of first and last parameters is not equal the curve period
 107     if (Abs(aLast - aFirst - aCurve->Period()) >= Precision::PConfusion())
 108       return true;
 109   }
 110   return false;
 111 }
 112
 113 bool GeomAPI_Edge::isEllipse() const
 114 {
 115   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 116   double aFirst, aLast;
 117   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 118   if (aCurve.IsNull()) // degenerative edge
 119     return false;
 120   if (aCurve->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_Ellipse)))
 121     return true;
 122   return false;
 123 }
 124
 125 std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> GeomAPI_Edge::firstPoint()
 126 {
 127   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 128   double aFirst, aLast;
 129   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 130   gp_Pnt aPoint;
 131   aCurve->D0(aFirst, aPoint);
 132   return std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>(new GeomAPI_Pnt(aPoint.X(), aPoint.Y(), aPoint.Z()));
 133 }
 134
 135 std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> GeomAPI_Edge::lastPoint()
 136 {
 137   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 138   double aFirst, aLast;
 139   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 140   gp_Pnt aPoint;
 141   aCurve->D0(aLast, aPoint);
 142   return std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>(new GeomAPI_Pnt(aPoint.X(), aPoint.Y(), aPoint.Z()));
 143 }
 144
 145 std::shared_ptr<GeomAPI_Circ> GeomAPI_Edge::circle() const
 146 {
 147   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 148   double aFirst, aLast;
 149   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 150   if (!aCurve.IsNull()) {
 151     Handle(Geom_Circle) aCirc = Handle(Geom_Circle)::DownCast(aCurve);
 152     if (!aCirc.IsNull()) {
 153       gp_Pnt aLoc = aCirc->Location();
 154       std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aCenter(new GeomAPI_Pnt(aLoc.X(), aLoc.Y(), aLoc.Z()));
 155       gp_Dir anAxis = aCirc->Axis().Direction();
 156       std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> aDir(new GeomAPI_Dir(anAxis.X(), anAxis.Y(), anAxis.Z()));
 157       return std::shared_ptr<GeomAPI_Circ>(new GeomAPI_Circ(aCenter, aDir, aCirc->Radius()));
 158     }
 159   }
 160   return std::shared_ptr<GeomAPI_Circ>(); // not circle
 161 }
 162
 163 std::shared_ptr<GeomAPI_Ellipse> GeomAPI_Edge::ellipse() const
 164 {
 165   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 166   double aFirst, aLast;
 167   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 168   if (!aCurve.IsNull()) {
 169     Handle(Geom_Ellipse) aElips = Handle(Geom_Ellipse)::DownCast(aCurve);
 170     if (!aElips.IsNull()) {
 171       gp_Elips aGpElips = aElips->Elips();
 172       std::shared_ptr<GeomAPI_Ellipse> aEllipse(new GeomAPI_Ellipse());
 173       aEllipse->setImpl(new gp_Elips(aGpElips));
 174       return aEllipse;
 175     }
 176   }
 177   return std::shared_ptr<GeomAPI_Ellipse>(); // not elipse
 178 }
 179
 180 std::shared_ptr<GeomAPI_Lin> GeomAPI_Edge::line() const
 181 {
 182   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 183   double aFirst, aLast;
 184   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 185   if (aCurve) {
 186     Handle(Geom_Line) aLine = Handle(Geom_Line)::DownCast(aCurve);
 187     if (aLine) {
 188       gp_Pnt aStartPnt = aLine->Value(aFirst);
 189       std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aStart(
 190           new GeomAPI_Pnt(aStartPnt.X(), aStartPnt.Y(), aStartPnt.Z()));
 191       gp_Pnt aEndPnt = aLine->Value(aLast);
 192       std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aEnd(
 193           new GeomAPI_Pnt(aEndPnt.X(), aEndPnt.Y(), aEndPnt.Z()));
 194       return std::shared_ptr<GeomAPI_Lin>(new GeomAPI_Lin(aStart, aEnd));
 195     }
 196   }
 197   return std::shared_ptr<GeomAPI_Lin>(); // not circle
 198 }
 199
 200
 201 bool GeomAPI_Edge::isEqual(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theEdge) const
 202 {
 203   if (!theEdge.get() || ! theEdge->isEdge())
 204     return false;
 205   const TopoDS_Shape& aMyShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 206   const TopoDS_Shape& aInShape = theEdge->impl<TopoDS_Shape>();
 207
 208   if (aMyShape.IsNull() || aInShape.IsNull())
 209     return false;
 210
 211   if (aMyShape.ShapeType() != aInShape.ShapeType())
 212     return false;
 213
 214   double aMyStart, aMyEnd;
 215   Handle(Geom_Curve) aMyCurve = BRep_Tool::Curve(TopoDS::Edge(aMyShape), aMyStart, aMyEnd);
 216   double aInStart, aInEnd;
 217   Handle(Geom_Curve) aInCurve = BRep_Tool::Curve(TopoDS::Edge(aInShape), aInStart, aInEnd);
 218
 219   // Check that curves a the same type
 220   GeomAdaptor_Curve aMyAdaptor(aMyCurve);
 221   GeomAdaptor_Curve aInAdaptor(aInCurve);
 222   if (aMyAdaptor.GetType() != aInAdaptor.GetType())
 223     return false;
 224
 225   // Check that end point parameters are the same
 226   if ((aMyStart != aInStart) || (aMyEnd != aInEnd))
 227     return false;
 228
 229   // Check that end points are equal
 230   gp_Pnt aMyPnt1 = aMyAdaptor.Value(aMyStart);
 231   gp_Pnt aMyPnt2 = aMyAdaptor.Value(aMyEnd);
 232   gp_Pnt aInPnt1 = aInAdaptor.Value(aInStart);
 233   gp_Pnt aInPnt2 = aInAdaptor.Value(aInEnd);
 234
 235   if ((!aMyPnt1.IsEqual(aInPnt1, Precision::Confusion())) ||
 236     (!aMyPnt2.IsEqual(aInPnt2, Precision::Confusion())))
 237     return false;
 238
 239   return true;
 240 }
 241
 242 void GeomAPI_Edge::getRange(double& theFirst, double& theLast) const
 243 {
 244   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 245   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, theFirst, theLast);
 246 }
 247
 248 bool GeomAPI_Edge::isInPlane(std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> thePlane) const
 249 {
 250   double aFirst, aLast;
 251   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 252   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 253   if (aCurve.IsNull())
 254     return false;
 255
 256   double A, B, C, D;
 257   thePlane->coefficients(A, B, C, D);
 258   gp_Pln aPlane(A, B, C, D);
 259
 260   bool inPlane = false;
 261   if (aCurve->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_Line))) {
 262     // check start and end points on the plane
 263     gp_Pnt aFirstPnt = aCurve->Value(aFirst);
 264     gp_Pnt aLastPnt = aCurve->Value(aLast);
 265     inPlane = aPlane.SquareDistance(aFirstPnt) < Precision::SquareConfusion() &&
 266               aPlane.SquareDistance(aLastPnt) < Precision::SquareConfusion();
 267   } else if (aCurve->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_Circle))) {
 268     // check the center on the plane and normals are collinear
 269     Handle(Geom_Circle) aCirc = Handle(Geom_Circle)::DownCast(aCurve);
 270     gp_Pnt aCenter = aCirc->Location();
 271     Standard_Real aDot = aPlane.Axis().Direction().Dot(aCirc->Axis().Direction());
 272     inPlane = aPlane.SquareDistance(aCenter) < Precision::SquareConfusion() &&
 273               Abs(Abs(aDot) - 1.0) < Precision::Confusion();
 274   } else {
 275     // three points checking
 276     gp_Pnt aFirstPnt = aCurve->Value(aFirst);
 277     gp_Pnt aMidPnt = aCurve->Value((aFirst + aLast) / 2.);
 278     gp_Pnt aLastPnt = aCurve->Value(aLast);
 279     inPlane = aPlane.SquareDistance(aFirstPnt) < Precision::SquareConfusion() &&
 280               aPlane.SquareDistance(aMidPnt) < Precision::SquareConfusion() &&
 281               aPlane.SquareDistance(aLastPnt) < Precision::SquareConfusion();
 282   }
 283   return inPlane;
 284 }
 285
 286 void GeomAPI_Edge::intersectWithPlane(const std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> thePlane,
 287                                       std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>>& theResult) const
 288 {
 289   double aFirst, aLast;
 290   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 291   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 292   if (!aCurve.IsNull()) {
 293     double A, B, C, D;
 294     thePlane->coefficients(A, B, C, D);
 295     gp_Pln aPln(A, B, C, D);
 296
 297     Handle(Geom_Plane) aPlane = new Geom_Plane(aPln);
 298     GeomAPI_IntCS aIntersect;
 299     aIntersect.Perform(aCurve, aPlane);
 300     if (aIntersect.IsDone() && (aIntersect.NbPoints() > 0)) {
 301       gp_Pnt aPnt;
 302       for (int i = 1; i <= aIntersect.NbPoints(); i++) {
 303         // check the parameter of intersection in the edge range
 304         aIntersect.Parameters(i, A, B, C);
 305         if (aCurve->IsPeriodic())
 306           C = ElCLib::InPeriod(C, aFirst, aFirst + aCurve->Period());
 307         if (C < aFirst - Precision::PConfusion() || C > aLast + Precision::PConfusion())
 308           continue;
 309
 310         // obtain intersection point
 311         aPnt = aIntersect.Point(i);
 312         std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPntPtr(new GeomAPI_Pnt(aPnt.X(), aPnt.Y(), aPnt.Z()));
 313         theResult.push_back(aPntPtr);
 314       }
 315     }
 316   }
 317 }
 318
 319 double GeomAPI_Edge::length() const
 320 {
 321   const TopoDS_Edge& anEdge = TopoDS::Edge(impl<TopoDS_Shape>());
 322   BRepAdaptor_Curve aBRepAdaptor = BRepAdaptor_Curve(anEdge);
 323   Adaptor3d_Curve* anAdaptor3d = &aBRepAdaptor;
 324   return GCPnts_AbscissaPoint::Length(*anAdaptor3d);
 325 }
 326
 327 bool GeomAPI_Edge::isClosed() const
 328 {
 329   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 330   if (aShape.IsNull())
 331     return false;
 332   double aFirst, aLast;
 333   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 334   if (aCurve.IsNull() || !aCurve->IsPeriodic())
 335     return false;
 336   aLast += aLast > aFirst ? -aCurve->Period() : aCurve->Period();;
 337
 338   return fabs(aFirst - aLast) < 1.e-9;
 339 }
 340
 341 bool GeomAPI_Edge::isDegenerated() const
 342 {
 343   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 344   if (aShape.IsNull() || aShape.ShapeType() != TopAbs_EDGE)
 345     return false;
 346   return BRep_Tool::Degenerated(TopoDS::Edge(aShape));
 347 }
 348
 349 void GeomAPI_Edge::setFirstPointTolerance(const double theTolerance)
 350 {
 351   TopoDS_Edge anEdge = impl<TopoDS_Edge>();
 352   TopoDS_Vertex aVFirst, aVLast;
 353   TopExp::Vertices(anEdge, aVFirst, aVLast);
 354   BRep_Builder().UpdateVertex(aVFirst, theTolerance);
 355 }
 356
 357 void GeomAPI_Edge::setLastPointTolerance(const double theTolerance)
 358 {
 359   TopoDS_Edge anEdge = impl<TopoDS_Edge>();
 360   TopoDS_Vertex aVFirst, aVLast;
 361   TopExp::Vertices(anEdge, aVFirst, aVLast);
 362   BRep_Builder().UpdateVertex(aVLast, theTolerance);
 363 }