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 <GCPnts_UniformAbscissa.hxx>
  39 #include <Geom_Curve.hxx>
  40 #include <Geom_Line.hxx>
  41 #include <Geom_Circle.hxx>
  42 #include <Geom_Ellipse.hxx>
  43 #include <Geom_Plane.hxx>
  44 #include <GeomAPI_IntCS.hxx>
  45 #include <GeomAdaptor_Curve.hxx>
  46 #include <gp_Ax1.hxx>
  47 #include <gp_Pln.hxx>
  48 #include <gp_Elips.hxx>
  49 #include <TopExp.hxx>
  50
  51 #include <GCPnts_AbscissaPoint.hxx>
  52
  53 GeomAPI_Edge::GeomAPI_Edge()
  54 {
  55   TopoDS_Edge* anEdge = new TopoDS_Edge;
  56
  57   BRep_Builder aBuilder;
  58   aBuilder.MakeEdge(*anEdge);
  59
  60   setImpl(anEdge);
  61 }
  62
  63 GeomAPI_Edge::GeomAPI_Edge(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theShape)
  64 {
  65   if (!theShape->isNull() && theShape->isEdge()) {
  66     setImpl(new TopoDS_Shape(theShape->impl<TopoDS_Shape>()));
  67   }
  68 }
  69
  70 bool GeomAPI_Edge::isLine() const
  71 {
  72   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
  73   double aFirst, aLast;
  74   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
  75   if (aCurve.IsNull()) // degenerative edge
  76     return false;
  77   if (aCurve->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_Line)))
  78     return true;
  79   return false;
  80 }
  81
  82 bool GeomAPI_Edge::isCircle() const
  83 {
  84   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
  85   double aFirst, aLast;
  86   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
  87   if (aCurve.IsNull()) // degenerative edge
  88     return false;
  89   if (aCurve->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_Circle)))
  90   {
  91     // Check the difference of first and last parameters to be equal to the curve period
  92     if (Abs(aLast - aFirst - aCurve->Period()) < Precision::PConfusion())
  93       return true;
  94   }
  95   return false;
  96 }
  97
  98 bool GeomAPI_Edge::isArc() const
  99 {
 100   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 101   double aFirst, aLast;
 102   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 103   if (aCurve.IsNull()) // degenerative edge
 104     return false;
 105   if (aCurve->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_Circle)))
 106   {
 107     // Check the difference of first and last parameters is not equal the curve period
 108     if (Abs(aLast - aFirst - aCurve->Period()) >= Precision::PConfusion())
 109       return true;
 110   }
 111   return false;
 112 }
 113
 114 bool GeomAPI_Edge::isEllipse() const
 115 {
 116   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 117   double aFirst, aLast;
 118   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 119   if (aCurve.IsNull()) // degenerative edge
 120     return false;
 121   if (aCurve->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_Ellipse)))
 122     return true;
 123   return false;
 124 }
 125
 126 std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> GeomAPI_Edge::firstPoint()
 127 {
 128   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 129   double aFirst, aLast;
 130   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 131   gp_Pnt aPoint;
 132   aCurve->D0(aFirst, aPoint);
 133   return std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>(new GeomAPI_Pnt(aPoint.X(), aPoint.Y(), aPoint.Z()));
 134 }
 135
 136 std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> GeomAPI_Edge::lastPoint()
 137 {
 138   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 139   double aFirst, aLast;
 140   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 141   gp_Pnt aPoint;
 142   aCurve->D0(aLast, aPoint);
 143   return std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>(new GeomAPI_Pnt(aPoint.X(), aPoint.Y(), aPoint.Z()));
 144 }
 145
 146 std::shared_ptr<GeomAPI_Circ> GeomAPI_Edge::circle() const
 147 {
 148   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 149   double aFirst, aLast;
 150   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 151   if (!aCurve.IsNull()) {
 152     Handle(Geom_Circle) aCirc = Handle(Geom_Circle)::DownCast(aCurve);
 153     if (!aCirc.IsNull()) {
 154       gp_Pnt aLoc = aCirc->Location();
 155       std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aCenter(new GeomAPI_Pnt(aLoc.X(), aLoc.Y(), aLoc.Z()));
 156       gp_Dir anAxis = aCirc->Axis().Direction();
 157       std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> aDir(new GeomAPI_Dir(anAxis.X(), anAxis.Y(), anAxis.Z()));
 158       return std::shared_ptr<GeomAPI_Circ>(new GeomAPI_Circ(aCenter, aDir, aCirc->Radius()));
 159     }
 160   }
 161   return std::shared_ptr<GeomAPI_Circ>(); // not circle
 162 }
 163
 164 std::shared_ptr<GeomAPI_Ellipse> GeomAPI_Edge::ellipse() const
 165 {
 166   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 167   double aFirst, aLast;
 168   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 169   if (!aCurve.IsNull()) {
 170     Handle(Geom_Ellipse) aElips = Handle(Geom_Ellipse)::DownCast(aCurve);
 171     if (!aElips.IsNull()) {
 172       gp_Elips aGpElips = aElips->Elips();
 173       std::shared_ptr<GeomAPI_Ellipse> aEllipse(new GeomAPI_Ellipse());
 174       aEllipse->setImpl(new gp_Elips(aGpElips));
 175       return aEllipse;
 176     }
 177   }
 178   return std::shared_ptr<GeomAPI_Ellipse>(); // not elipse
 179 }
 180
 181 std::shared_ptr<GeomAPI_Lin> GeomAPI_Edge::line() const
 182 {
 183   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 184   double aFirst, aLast;
 185   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 186   if (aCurve) {
 187     Handle(Geom_Line) aLine = Handle(Geom_Line)::DownCast(aCurve);
 188     if (aLine) {
 189       gp_Pnt aStartPnt = aLine->Value(aFirst);
 190       std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aStart(
 191           new GeomAPI_Pnt(aStartPnt.X(), aStartPnt.Y(), aStartPnt.Z()));
 192       gp_Pnt aEndPnt = aLine->Value(aLast);
 193       std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aEnd(
 194           new GeomAPI_Pnt(aEndPnt.X(), aEndPnt.Y(), aEndPnt.Z()));
 195       return std::shared_ptr<GeomAPI_Lin>(new GeomAPI_Lin(aStart, aEnd));
 196     }
 197   }
 198   return std::shared_ptr<GeomAPI_Lin>(); // not circle
 199 }
 200
 201
 202 bool GeomAPI_Edge::isEqual(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theEdge) const
 203 {
 204   if (!theEdge.get() || ! theEdge->isEdge())
 205     return false;
 206   const TopoDS_Shape& aMyShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 207   const TopoDS_Shape& aInShape = theEdge->impl<TopoDS_Shape>();
 208
 209   if (aMyShape.IsNull() || aInShape.IsNull())
 210     return false;
 211
 212   if (aMyShape.ShapeType() != aInShape.ShapeType())
 213     return false;
 214
 215   double aMyStart, aMyEnd;
 216   Handle(Geom_Curve) aMyCurve = BRep_Tool::Curve(TopoDS::Edge(aMyShape), aMyStart, aMyEnd);
 217   double aInStart, aInEnd;
 218   Handle(Geom_Curve) aInCurve = BRep_Tool::Curve(TopoDS::Edge(aInShape), aInStart, aInEnd);
 219
 220   // Check that curves a the same type
 221   GeomAdaptor_Curve aMyAdaptor(aMyCurve);
 222   GeomAdaptor_Curve aInAdaptor(aInCurve);
 223   if (aMyAdaptor.GetType() != aInAdaptor.GetType())
 224     return false;
 225
 226   // Check that end point parameters are the same
 227   if ((aMyStart != aInStart) || (aMyEnd != aInEnd))
 228     return false;
 229
 230   // Check that end points are equal
 231   gp_Pnt aMyPnt1 = aMyAdaptor.Value(aMyStart);
 232   gp_Pnt aMyPnt2 = aMyAdaptor.Value(aMyEnd);
 233   gp_Pnt aInPnt1 = aInAdaptor.Value(aInStart);
 234   gp_Pnt aInPnt2 = aInAdaptor.Value(aInEnd);
 235
 236   if ((!aMyPnt1.IsEqual(aInPnt1, Precision::Confusion())) ||
 237     (!aMyPnt2.IsEqual(aInPnt2, Precision::Confusion())))
 238     return false;
 239
 240   return true;
 241 }
 242
 243 void GeomAPI_Edge::getRange(double& theFirst, double& theLast) const
 244 {
 245   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 246   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, theFirst, theLast);
 247 }
 248
 249 bool GeomAPI_Edge::isInPlane(std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> thePlane) const
 250 {
 251   double aFirst, aLast;
 252   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 253   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 254   if (aCurve.IsNull())
 255     return false;
 256
 257   double A, B, C, D;
 258   thePlane->coefficients(A, B, C, D);
 259   gp_Pln aPlane(A, B, C, D);
 260
 261   bool inPlane = false;
 262   if (aCurve->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_Line))) {
 263     // check start and end points on the plane
 264     gp_Pnt aFirstPnt = aCurve->Value(aFirst);
 265     gp_Pnt aLastPnt = aCurve->Value(aLast);
 266     inPlane = aPlane.SquareDistance(aFirstPnt) < Precision::SquareConfusion() &&
 267               aPlane.SquareDistance(aLastPnt) < Precision::SquareConfusion();
 268   } else if (aCurve->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_Circle))) {
 269     // check the center on the plane and normals are collinear
 270     Handle(Geom_Circle) aCirc = Handle(Geom_Circle)::DownCast(aCurve);
 271     gp_Pnt aCenter = aCirc->Location();
 272     Standard_Real aDot = aPlane.Axis().Direction().Dot(aCirc->Axis().Direction());
 273     inPlane = aPlane.SquareDistance(aCenter) < Precision::SquareConfusion() &&
 274               Abs(Abs(aDot) - 1.0) < Precision::Confusion();
 275   } else {
 276     // three points checking
 277     gp_Pnt aFirstPnt = aCurve->Value(aFirst);
 278     gp_Pnt aMidPnt = aCurve->Value((aFirst + aLast) / 2.);
 279     gp_Pnt aLastPnt = aCurve->Value(aLast);
 280     inPlane = aPlane.SquareDistance(aFirstPnt) < Precision::SquareConfusion() &&
 281               aPlane.SquareDistance(aMidPnt) < Precision::SquareConfusion() &&
 282               aPlane.SquareDistance(aLastPnt) < Precision::SquareConfusion();
 283   }
 284   return inPlane;
 285 }
 286
 287 void GeomAPI_Edge::intersectWithPlane(const std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> thePlane,
 288                                       std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>>& theResult) const
 289 {
 290   double aFirst, aLast;
 291   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 292   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 293   if (!aCurve.IsNull()) {
 294     double A, B, C, D;
 295     thePlane->coefficients(A, B, C, D);
 296     gp_Pln aPln(A, B, C, D);
 297
 298     Handle(Geom_Plane) aPlane = new Geom_Plane(aPln);
 299     GeomAPI_IntCS aIntersect;
 300     aIntersect.Perform(aCurve, aPlane);
 301     if (aIntersect.IsDone() && (aIntersect.NbPoints() > 0)) {
 302       gp_Pnt aPnt;
 303       for (int i = 1; i <= aIntersect.NbPoints(); i++) {
 304         // check the parameter of intersection in the edge range
 305         aIntersect.Parameters(i, A, B, C);
 306         if (aCurve->IsPeriodic())
 307           C = ElCLib::InPeriod(C, aFirst, aFirst + aCurve->Period());
 308         if (C < aFirst - Precision::PConfusion() || C > aLast + Precision::PConfusion())
 309           continue;
 310
 311         // obtain intersection point
 312         aPnt = aIntersect.Point(i);
 313         std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPntPtr(new GeomAPI_Pnt(aPnt.X(), aPnt.Y(), aPnt.Z()));
 314         theResult.push_back(aPntPtr);
 315       }
 316     }
 317   }
 318 }
 319
 320 double GeomAPI_Edge::length() const
 321 {
 322   const TopoDS_Edge& anEdge = TopoDS::Edge(impl<TopoDS_Shape>());
 323   BRepAdaptor_Curve aBRepAdaptor = BRepAdaptor_Curve(anEdge);
 324   Adaptor3d_Curve* anAdaptor3d = &aBRepAdaptor;
 325   return GCPnts_AbscissaPoint::Length(*anAdaptor3d);
 326 }
 327
 328 bool GeomAPI_Edge::isClosed() const
 329 {
 330   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 331   if (aShape.IsNull())
 332     return false;
 333   double aFirst, aLast;
 334   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 335   if (aCurve.IsNull() || !aCurve->IsPeriodic())
 336     return false;
 337   aLast += aLast > aFirst ? -aCurve->Period() : aCurve->Period();;
 338
 339   return fabs(aFirst - aLast) < 1.e-9;
 340 }
 341
 342 bool GeomAPI_Edge::isDegenerated() const
 343 {
 344   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 345   if (aShape.IsNull() || aShape.ShapeType() != TopAbs_EDGE)
 346     return false;
 347   return BRep_Tool::Degenerated(TopoDS::Edge(aShape));
 348 }
 349
 350 void GeomAPI_Edge::setFirstPointTolerance(const double theTolerance)
 351 {
 352   TopoDS_Edge anEdge = impl<TopoDS_Edge>();
 353   TopoDS_Vertex aVFirst, aVLast;
 354   TopExp::Vertices(anEdge, aVFirst, aVLast);
 355   BRep_Builder().UpdateVertex(aVFirst, theTolerance);
 356 }
 357
 358 void GeomAPI_Edge::setLastPointTolerance(const double theTolerance)
 359 {
 360   TopoDS_Edge anEdge = impl<TopoDS_Edge>();
 361   TopoDS_Vertex aVFirst, aVLast;
 362   TopExp::Vertices(anEdge, aVFirst, aVLast);
 363   BRep_Builder().UpdateVertex(aVLast, theTolerance);
 364 }
 365
 366 GeomPointPtr GeomAPI_Edge::middlePoint() const
 367 {
 368   GeomPointPtr aMiddlePoint;
 369
 370   const TopoDS_Edge& anEdge = impl<TopoDS_Edge>();
 371   if (anEdge.IsNull())
 372     return aMiddlePoint;
 373   double aFirst, aLast;
 374   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve(anEdge, aFirst, aLast);
 375   if (aCurve.IsNull())
 376     return aMiddlePoint;
 377
 378   static const int NB_POINTS = 3;
 379   GeomAdaptor_Curve aCurveAdaptor(aCurve, aFirst, aLast);
 380   GCPnts_UniformAbscissa anAlgo(aCurveAdaptor, NB_POINTS);
 381   if (anAlgo.IsDone()) {
 382     gp_Pnt aPnt = aCurveAdaptor.Value(anAlgo.Parameter(2));
 383     aMiddlePoint = GeomPointPtr(new GeomAPI_Pnt(aPnt.X(), aPnt.Y(), aPnt.Z()));
 384   }
 385   return aMiddlePoint;
 386 }