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