src/GeomAPI/GeomAPI_Edge.cpp

   1 // Copyright (C) 2014-2019  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 email : webmaster.salome@opencascade.com
  18 //
  19
  20 #include<GeomAPI_Edge.h>
  21 #include<GeomAPI_Pln.h>
  22 #include<GeomAPI_Pnt.h>
  23 #include<GeomAPI_Circ.h>
  24 #include<GeomAPI_Dir.h>
  25 #include<GeomAPI_Lin.h>
  26 #include<GeomAPI_Ax2.h>
  27 #include<GeomAPI_Ellipse.h>
  28
  29 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  30
  31 #include <TopoDS_Shape.hxx>
  32 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  33 #include <TopoDS.hxx>
  34 #include <BRep_Builder.hxx>
  35 #include <BRep_Tool.hxx>
  36 #include <ElCLib.hxx>
  37 #include <GCPnts_UniformAbscissa.hxx>
  38 #include <Geom_Curve.hxx>
  39 #include <Geom_Line.hxx>
  40 #include <Geom_Circle.hxx>
  41 #include <Geom_TrimmedCurve.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 /// extracts a circle curve from the arbitrary curve, returns null is it is different type
  83 static Handle(Geom_Circle) circ(const Handle(Geom_Curve) theCurve)
  84 {
  85   Handle(Geom_Circle) aResult = Handle(Geom_Circle)::DownCast(theCurve);
  86   if (!aResult.IsNull())
  87     return aResult;
  88   // check this may be a trimmed curve that contains circle inside
  89   Handle(Geom_TrimmedCurve) aTrimmed = Handle(Geom_TrimmedCurve)::DownCast(theCurve);
  90   while(!aTrimmed.IsNull()) {
  91     aResult = Handle(Geom_Circle)::DownCast(aTrimmed->BasisCurve());
  92     if (!aResult.IsNull())
  93       return aResult;
  94     aTrimmed = Handle(Geom_TrimmedCurve)::DownCast(aTrimmed->BasisCurve());
  95   }
  96   return aResult; // null, not circle
  97 }
  98
  99 bool GeomAPI_Edge::isCircle() const
 100 {
 101   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 102   double aFirst, aLast;
 103   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 104   if (!circ(aCurve).IsNull()) {
 105     // Check the difference of first and last parameters to be equal to 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::isArc() 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 (!circ(aCurve).IsNull()) {
 118     // Check the difference of first and last parameters is not equal the curve period
 119     if (Abs(aLast - aFirst - aCurve->Period()) >= Precision::PConfusion())
 120       return true;
 121   }
 122   return false;
 123 }
 124
 125 bool GeomAPI_Edge::isEllipse() const
 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   if (aCurve.IsNull()) // degenerative edge
 131     return false;
 132   if (aCurve->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_Ellipse)))
 133     return true;
 134   return false;
 135 }
 136
 137 std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> GeomAPI_Edge::firstPoint()
 138 {
 139   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 140   double aFirst, aLast;
 141   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 142   gp_Pnt aPoint;
 143   aCurve->D0(aFirst, aPoint);
 144   return std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>(new GeomAPI_Pnt(aPoint.X(), aPoint.Y(), aPoint.Z()));
 145 }
 146
 147 std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> GeomAPI_Edge::lastPoint()
 148 {
 149   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 150   double aFirst, aLast;
 151   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 152   gp_Pnt aPoint;
 153   aCurve->D0(aLast, aPoint);
 154   return std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>(new GeomAPI_Pnt(aPoint.X(), aPoint.Y(), aPoint.Z()));
 155 }
 156
 157 std::shared_ptr<GeomAPI_Circ> GeomAPI_Edge::circle() const
 158 {
 159   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 160   double aFirst, aLast;
 161   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 162   Handle(Geom_Circle) aCirc = circ(aCurve);
 163   if (!aCirc.IsNull()) {
 164     gp_Pnt aLoc = aCirc->Location();
 165     std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aCenter(new GeomAPI_Pnt(aLoc.X(), aLoc.Y(), aLoc.Z()));
 166     gp_Dir anAxis = aCirc->Axis().Direction();
 167     std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> aDir(new GeomAPI_Dir(anAxis.X(), anAxis.Y(), anAxis.Z()));
 168     return std::shared_ptr<GeomAPI_Circ>(new GeomAPI_Circ(aCenter, aDir, aCirc->Radius()));
 169   }
 170   return std::shared_ptr<GeomAPI_Circ>(); // not circle
 171 }
 172
 173 std::shared_ptr<GeomAPI_Ellipse> GeomAPI_Edge::ellipse() const
 174 {
 175   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 176   double aFirst, aLast;
 177   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 178   if (!aCurve.IsNull()) {
 179     Handle(Geom_Ellipse) aElips = Handle(Geom_Ellipse)::DownCast(aCurve);
 180     if (!aElips.IsNull()) {
 181       gp_Elips aGpElips = aElips->Elips();
 182       std::shared_ptr<GeomAPI_Ellipse> aEllipse(new GeomAPI_Ellipse());
 183       aEllipse->setImpl(new gp_Elips(aGpElips));
 184       return aEllipse;
 185     }
 186   }
 187   return std::shared_ptr<GeomAPI_Ellipse>(); // not ellipse
 188 }
 189
 190 std::shared_ptr<GeomAPI_Lin> GeomAPI_Edge::line() const
 191 {
 192   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 193   double aFirst, aLast;
 194   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 195   if (aCurve) {
 196     Handle(Geom_Line) aLine = Handle(Geom_Line)::DownCast(aCurve);
 197     if (aLine) {
 198       gp_Pnt aStartPnt = aLine->Value(aFirst);
 199       std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aStart(
 200           new GeomAPI_Pnt(aStartPnt.X(), aStartPnt.Y(), aStartPnt.Z()));
 201       gp_Pnt aEndPnt = aLine->Value(aLast);
 202       std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aEnd(
 203           new GeomAPI_Pnt(aEndPnt.X(), aEndPnt.Y(), aEndPnt.Z()));
 204       return std::shared_ptr<GeomAPI_Lin>(new GeomAPI_Lin(aStart, aEnd));
 205     }
 206   }
 207   return std::shared_ptr<GeomAPI_Lin>(); // not circle
 208 }
 209
 210
 211 bool GeomAPI_Edge::isEqual(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theEdge) const
 212 {
 213   if (!theEdge.get() || ! theEdge->isEdge())
 214     return false;
 215   const TopoDS_Shape& aMyShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 216   const TopoDS_Shape& aInShape = theEdge->impl<TopoDS_Shape>();
 217
 218   if (aMyShape.IsNull() || aInShape.IsNull())
 219     return false;
 220
 221   if (aMyShape.ShapeType() != aInShape.ShapeType())
 222     return false;
 223
 224   double aMyStart, aMyEnd;
 225   Handle(Geom_Curve) aMyCurve = BRep_Tool::Curve(TopoDS::Edge(aMyShape), aMyStart, aMyEnd);
 226   double aInStart, aInEnd;
 227   Handle(Geom_Curve) aInCurve = BRep_Tool::Curve(TopoDS::Edge(aInShape), aInStart, aInEnd);
 228
 229   // Check that end point parameters are the same
 230   if ((aMyStart != aInStart) || (aMyEnd != aInEnd))
 231     return false;
 232
 233   // Check that curves a the same type
 234   GeomAdaptor_Curve aMyAdaptor(aMyCurve);
 235   GeomAdaptor_Curve aInAdaptor(aInCurve);
 236   if (aMyAdaptor.GetType() != aInAdaptor.GetType())
 237     return false;
 238
 239   // Check that end points are equal
 240   gp_Pnt aMyPnt1 = aMyAdaptor.Value(aMyStart);
 241   gp_Pnt aMyPnt2 = aMyAdaptor.Value(aMyEnd);
 242   gp_Pnt aInPnt1 = aInAdaptor.Value(aInStart);
 243   gp_Pnt aInPnt2 = aInAdaptor.Value(aInEnd);
 244
 245   if ((!aMyPnt1.IsEqual(aInPnt1, Precision::Confusion())) ||
 246     (!aMyPnt2.IsEqual(aInPnt2, Precision::Confusion())))
 247     return false;
 248
 249   return true;
 250 }
 251
 252 // LCOV_EXCL_START
 253 void GeomAPI_Edge::getRange(double& theFirst, double& theLast) const
 254 {
 255   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 256   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, theFirst, theLast);
 257 }
 258
 259 bool GeomAPI_Edge::isInPlane(std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> thePlane) const
 260 {
 261   double aFirst, aLast;
 262   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 263   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 264   if (aCurve.IsNull())
 265     return false;
 266
 267   double A, B, C, D;
 268   thePlane->coefficients(A, B, C, D);
 269   gp_Pln aPlane(A, B, C, D);
 270
 271   bool inPlane = false;
 272   if (aCurve->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_Line))) {
 273     // check start and end points on the plane
 274     gp_Pnt aFirstPnt = aCurve->Value(aFirst);
 275     gp_Pnt aLastPnt = aCurve->Value(aLast);
 276     inPlane = aPlane.SquareDistance(aFirstPnt) < Precision::SquareConfusion() &&
 277               aPlane.SquareDistance(aLastPnt) < Precision::SquareConfusion();
 278   } else {
 279     Handle(Geom_Circle) aCirc = circ(aCurve);
 280     if (!aCirc.IsNull()) {
 281       gp_Pnt aCenter = aCirc->Location();
 282       Standard_Real aDot = aPlane.Axis().Direction().Dot(aCirc->Axis().Direction());
 283       inPlane = aPlane.SquareDistance(aCenter) < Precision::SquareConfusion() &&
 284                 Abs(Abs(aDot) - 1.0) < Precision::Confusion();
 285     } else {
 286       // three points checking
 287       gp_Pnt aFirstPnt = aCurve->Value(aFirst);
 288       gp_Pnt aMidPnt = aCurve->Value((aFirst + aLast) / 2.);
 289       gp_Pnt aLastPnt = aCurve->Value(aLast);
 290       inPlane = aPlane.SquareDistance(aFirstPnt) < Precision::SquareConfusion() &&
 291                 aPlane.SquareDistance(aMidPnt) < Precision::SquareConfusion() &&
 292                 aPlane.SquareDistance(aLastPnt) < Precision::SquareConfusion();
 293     }
 294   }
 295   return inPlane;
 296 }
 297 // LCOV_EXCL_STOP
 298
 299 void GeomAPI_Edge::intersectWithPlane(const std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> thePlane,
 300                                       std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>>& theResult) const
 301 {
 302   double aFirst, aLast;
 303   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 304   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 305   if (!aCurve.IsNull()) {
 306     double A, B, C, D;
 307     thePlane->coefficients(A, B, C, D);
 308     gp_Pln aPln(A, B, C, D);
 309
 310     Handle(Geom_Plane) aPlane = new Geom_Plane(aPln);
 311     GeomAPI_IntCS aIntersect;
 312     aIntersect.Perform(aCurve, aPlane);
 313     if (aIntersect.IsDone() && (aIntersect.NbPoints() > 0)) {
 314       gp_Pnt aPnt;
 315       for (int i = 1; i <= aIntersect.NbPoints(); i++) {
 316         // check the parameter of intersection in the edge range
 317         aIntersect.Parameters(i, A, B, C);
 318         if (aCurve->IsPeriodic())
 319           C = ElCLib::InPeriod(C, aFirst, aFirst + aCurve->Period());
 320         if (C < aFirst - Precision::PConfusion() || C > aLast + Precision::PConfusion())
 321           continue;
 322
 323         // obtain intersection point
 324         aPnt = aIntersect.Point(i);
 325         std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPntPtr(new GeomAPI_Pnt(aPnt.X(), aPnt.Y(), aPnt.Z()));
 326         theResult.push_back(aPntPtr);
 327       }
 328     }
 329   }
 330 }
 331
 332 double GeomAPI_Edge::length() const
 333 {
 334   const TopoDS_Edge& anEdge = TopoDS::Edge(impl<TopoDS_Shape>());
 335   BRepAdaptor_Curve aBRepAdaptor = BRepAdaptor_Curve(anEdge);
 336   Adaptor3d_Curve* anAdaptor3d = &aBRepAdaptor;
 337   return GCPnts_AbscissaPoint::Length(*anAdaptor3d);
 338 }
 339
 340 bool GeomAPI_Edge::isClosed() const
 341 {
 342   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 343   if (aShape.IsNull())
 344     return false;
 345   double aFirst, aLast;
 346   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve((const TopoDS_Edge&)aShape, aFirst, aLast);
 347   if (aCurve.IsNull() || !aCurve->IsPeriodic())
 348     return false;
 349   aLast += aLast > aFirst ? -aCurve->Period() : aCurve->Period();;
 350
 351   return fabs(aFirst - aLast) < 1.e-9;
 352 }
 353
 354 bool GeomAPI_Edge::isDegenerated() const
 355 {
 356   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Edge*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 357   if (aShape.IsNull() || aShape.ShapeType() != TopAbs_EDGE)
 358     return false;
 359   return BRep_Tool::Degenerated(TopoDS::Edge(aShape));
 360 }
 361
 362 void GeomAPI_Edge::setFirstPointTolerance(const double theTolerance)
 363 {
 364   TopoDS_Edge anEdge = impl<TopoDS_Edge>();
 365   TopoDS_Vertex aVFirst, aVLast;
 366   TopExp::Vertices(anEdge, aVFirst, aVLast);
 367   BRep_Builder().UpdateVertex(aVFirst, theTolerance);
 368 }
 369
 370 void GeomAPI_Edge::setLastPointTolerance(const double theTolerance)
 371 {
 372   TopoDS_Edge anEdge = impl<TopoDS_Edge>();
 373   TopoDS_Vertex aVFirst, aVLast;
 374   TopExp::Vertices(anEdge, aVFirst, aVLast);
 375   BRep_Builder().UpdateVertex(aVLast, theTolerance);
 376 }
 377
 378 GeomPointPtr GeomAPI_Edge::middlePoint() const
 379 {
 380   GeomPointPtr aMiddlePoint;
 381
 382   const TopoDS_Edge& anEdge = impl<TopoDS_Edge>();
 383   if (anEdge.IsNull())
 384     return aMiddlePoint;
 385   double aFirst, aLast;
 386   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve(anEdge, aFirst, aLast);
 387   if (aCurve.IsNull())
 388     return aMiddlePoint;
 389
 390   static const int NB_POINTS = 3;
 391   GeomAdaptor_Curve aCurveAdaptor(aCurve, aFirst, aLast);
 392   GCPnts_UniformAbscissa anAlgo(aCurveAdaptor, NB_POINTS);
 393   if (anAlgo.IsDone()) {
 394     gp_Pnt aPnt = aCurveAdaptor.Value(anAlgo.Parameter(2));
 395     aMiddlePoint = GeomPointPtr(new GeomAPI_Pnt(aPnt.X(), aPnt.Y(), aPnt.Z()));
 396   }
 397   return aMiddlePoint;
 398 }