src/GeomAPI/GeomAPI_Face.cpp

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  15 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  16 //
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  18 //
  19
  20 #include "GeomAPI_Face.h"
  21
  22 #include "GeomAPI_Dir.h"
  23 #include "GeomAPI_Pln.h"
  24 #include "GeomAPI_Pnt.h"
  25 #include "GeomAPI_Sphere.h"
  26 #include "GeomAPI_Cylinder.h"
  27 #include "GeomAPI_Cone.h"
  28 #include "GeomAPI_Torus.h"
  29
  30 #include <BOPTools_AlgoTools.hxx>
  31 #include <BRep_Tool.hxx>
  32 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  33 #include <BRepGProp_Face.hxx>
  34 #include <BRepTools.hxx>
  35 #include <BRepTopAdaptor_TopolTool.hxx>
  36 #include <Geom_Surface.hxx>
  37 #include <Geom_SphericalSurface.hxx>
  38 #include <Geom_ConicalSurface.hxx>
  39 #include <Geom_CylindricalSurface.hxx>
  40 #include <Geom_OffsetSurface.hxx>
  41 #include <Geom_Plane.hxx>
  42 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
  43 #include <Geom_SweptSurface.hxx>
  44 #include <Geom_ToroidalSurface.hxx>
  45 #include <GeomAdaptor_HSurface.hxx>
  46 #include <GeomLib_IsPlanarSurface.hxx>
  47 #include <IntPatch_ImpImpIntersection.hxx>
  48 #include <IntTools_Context.hxx>
  49 #include <Standard_Type.hxx>
  50 #include <TopoDS.hxx>
  51 #include <TopoDS_Face.hxx>
  52
  53 #include <gp_Sphere.hxx>
  54 #include <gp_Cylinder.hxx>
  55 #include <gp_Cone.hxx>
  56 #include <gp_Torus.hxx>
  57
  58
  59 GeomAPI_Face::GeomAPI_Face()
  60   : GeomAPI_Shape()
  61 {
  62 }
  63
  64 GeomAPI_Face::GeomAPI_Face(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theShape)
  65 {
  66   if (!theShape->isNull() && theShape->isFace()) {
  67     setImpl(new TopoDS_Shape(theShape->impl<TopoDS_Shape>()));
  68   }
  69 }
  70
  71 bool GeomAPI_Face::isEqual(std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theFace) const
  72 {
  73   if (!theFace.get())
  74     return false;
  75
  76   if (!theFace->isFace())
  77     return false;
  78
  79   const TopoDS_Shape& aMyShape = const_cast<GeomAPI_Face*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
  80   const TopoDS_Shape& aInShape = theFace->impl<TopoDS_Shape>();
  81
  82   TopoDS_Face aMyFace = TopoDS::Face(aMyShape);
  83   TopoDS_Face aInFace = TopoDS::Face(aInShape);
  84
  85   Handle(Geom_Surface) aMySurf = BRep_Tool::Surface(aMyFace);
  86   Handle(Geom_Surface) aInSurf = BRep_Tool::Surface(aInFace);
  87
  88   // Check that surfaces a the same type
  89   if (aMySurf->DynamicType() != aInSurf->DynamicType())
  90     return false;
  91
  92   // Get parameters of surfaces
  93   double aMyUMin, aMyUMax, aMyVMin, aMyVMax;
  94   aMySurf->Bounds(aMyUMin, aMyUMax, aMyVMin, aMyVMax);
  95   double aInUMin, aInUMax, aInVMin, aInVMax;
  96   aInSurf->Bounds(aInUMin, aInUMax, aInVMin, aInVMax);
  97
  98   // Check that parameters are the same
  99   if (fabs(aMyUMin - aInUMin) > Precision::PConfusion() ||
 100       fabs(aMyUMax - aInUMax) > Precision::PConfusion() ||
 101       fabs(aMyVMin - aInVMin) > Precision::PConfusion() ||
 102       fabs(aMyVMax - aInVMax) > Precision::PConfusion())
 103     return false;
 104
 105   Handle(IntTools_Context) aContext = new IntTools_Context();
 106   // Double check needed because BOPTools_AlgoTools::AreFacesSameDomain not very smart.
 107   Standard_Boolean aRes = BOPTools_AlgoTools::AreFacesSameDomain(aMyFace, aInFace, aContext)
 108     && BOPTools_AlgoTools::AreFacesSameDomain(aInFace, aMyFace, aContext);
 109
 110   return aRes == Standard_True;
 111 }
 112
 113 static Handle(Geom_Surface) baseSurface(const TopoDS_Face& theFace)
 114 {
 115   Handle(Geom_Surface) aSurf = BRep_Tool::Surface(theFace);
 116   while (aSurf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface))) {
 117     Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface) rts =
 118         Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast(aSurf);
 119     aSurf = rts->BasisSurface();
 120   }
 121   return aSurf;
 122 }
 123
 124 bool GeomAPI_Face::isSameGeometry(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape) const
 125 {
 126   if (!theShape->isFace())
 127     return false;
 128   if (isSame(theShape))
 129     return true;
 130
 131   GeomFacePtr anOther = theShape->face();
 132   if (isPlanar() && anOther->isPlanar()) {
 133     GeomPlanePtr anOwnPlane = getPlane();
 134     GeomPlanePtr anOtherPlane = anOther->getPlane();
 135     return anOwnPlane->isCoincident(anOtherPlane);
 136   }
 137
 138   TopoDS_Face anOwnFace = TopoDS::Face(impl<TopoDS_Shape>());
 139   TopoDS_Face anOtherFace = TopoDS::Face(theShape->impl<TopoDS_Shape>());
 140
 141   Handle(Geom_Surface) anOwnSurf = baseSurface(anOwnFace);
 142   Handle(Geom_Surface) anOtherSurf = baseSurface(anOtherFace);
 143
 144   // case of two elementary surfaces
 145   if (anOwnSurf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_ElementarySurface)) &&
 146       anOtherSurf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_ElementarySurface)))
 147   {
 148     Handle(GeomAdaptor_HSurface) aGA1 = new GeomAdaptor_HSurface(anOwnSurf);
 149     Handle(GeomAdaptor_HSurface) aGA2 = new GeomAdaptor_HSurface(anOtherSurf);
 150
 151     Handle(BRepTopAdaptor_TopolTool) aTT1 = new BRepTopAdaptor_TopolTool();
 152     Handle(BRepTopAdaptor_TopolTool) aTT2 = new BRepTopAdaptor_TopolTool();
 153
 154     try {
 155       IntPatch_ImpImpIntersection anIIInt(aGA1, aTT1, aGA2, aTT2,
 156                                           Precision::Confusion(),
 157                                           Precision::Confusion());
 158       if (!anIIInt.IsDone() || anIIInt.IsEmpty())
 159         return false;
 160
 161       return anIIInt.TangentFaces();
 162     }
 163     catch (Standard_Failure const&) {
 164       return false;
 165     }
 166   }
 167
 168   // case of two cylindrical surfaces, at least one of which is a swept surface
 169   // swept surfaces: SurfaceOfLinearExtrusion, SurfaceOfRevolution
 170   if ((anOwnSurf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_CylindricalSurface)) ||
 171        anOwnSurf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_SweptSurface))) &&
 172       (anOtherSurf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_CylindricalSurface)) ||
 173        anOtherSurf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_SweptSurface))))
 174   {
 175     GeomCylinderPtr anOwnCyl = getCylinder();
 176     GeomCylinderPtr anOtherCyl = anOther->getCylinder();
 177     return anOwnCyl && anOtherCyl && anOwnCyl->isCoincident(anOtherCyl);
 178   }
 179
 180   return false;
 181 }
 182
 183 bool GeomAPI_Face::isCylindrical() const
 184 {
 185   const TopoDS_Shape& aShape = const_cast<GeomAPI_Face*>(this)->impl<TopoDS_Shape>();
 186   Handle(Geom_Surface) aSurf = BRep_Tool::Surface(TopoDS::Face(aShape));
 187   Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface) aTrimmed =
 188     Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast(aSurf);
 189   if (!aTrimmed.IsNull())
 190     aSurf = aTrimmed->BasisSurface();
 191   return aSurf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_CylindricalSurface)) == Standard_True;
 192 }
 193
 194 std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> GeomAPI_Face::getPlane() const
 195 {
 196   std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> aResult;
 197   TopoDS_Shape aShape = this->impl<TopoDS_Shape>();
 198   if (aShape.IsNull())
 199     return aResult;  // null shape
 200   if (aShape.ShapeType() != TopAbs_FACE)
 201     return aResult;  // not face
 202   TopoDS_Face aFace = TopoDS::Face(aShape);
 203   if (aFace.IsNull())
 204     return aResult;  // not face
 205   Handle(Geom_Surface) aSurf = BRep_Tool::Surface(aFace);
 206   if (aSurf.IsNull())
 207     return aResult;  // no surface
 208   GeomLib_IsPlanarSurface isPlanarSurf(aSurf);
 209   gp_Pln aPln;
 210   bool isPlanar = false;
 211   if (isPlanarSurf.IsPlanar()) {
 212     aPln = isPlanarSurf.Plan();
 213     isPlanar = true;
 214   }
 215   else if (aSurf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_OffsetSurface))) {
 216     Handle(Geom_OffsetSurface) anOffsetSurf = Handle(Geom_OffsetSurface)::DownCast(aSurf);
 217     Handle(Geom_Surface) aBasisSurf = anOffsetSurf->BasisSurface();
 218     if (aBasisSurf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_Plane))) {
 219       aPln = Handle(Geom_Plane)::DownCast(aBasisSurf)->Pln();
 220       gp_Vec aTranslation(aPln.Axis().Direction().XYZ() * anOffsetSurf->Offset());
 221       aPln.Translate(aTranslation);
 222       isPlanar = true;
 223     }
 224   }
 225
 226   if (isPlanar) {
 227     double aA, aB, aC, aD;
 228     aPln.Coefficients(aA, aB, aC, aD);
 229     if (aFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED) {
 230       aA = -aA;
 231       aB = -aB;
 232       aC = -aC;
 233       aD = -aD;
 234     }
 235     aResult = std::shared_ptr<GeomAPI_Pln>(new GeomAPI_Pln(aA, aB, aC, aD));
 236   }
 237   return aResult;
 238 }
 239
 240 std::shared_ptr<GeomAPI_Sphere> GeomAPI_Face::getSphere() const
 241 {
 242   GeomSpherePtr aSphere;
 243
 244   const TopoDS_Face& aFace = TopoDS::Face(impl<TopoDS_Shape>());
 245   Handle(Geom_Surface) aSurf = BRep_Tool::Surface(aFace);
 246   if (aSurf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_SphericalSurface))) {
 247     gp_Sphere aSph = Handle(Geom_SphericalSurface)::DownCast(aSurf)->Sphere();
 248     const gp_Pnt& aCenter = aSph.Location();
 249     double aRadius = aSph.Radius();
 250
 251     GeomPointPtr aCenterPnt(new GeomAPI_Pnt(aCenter.X(), aCenter.Y(), aCenter.Z()));
 252     aSphere = GeomSpherePtr(new GeomAPI_Sphere(aCenterPnt, aRadius));
 253   }
 254   return aSphere;
 255 }
 256
 257 std::shared_ptr<GeomAPI_Cylinder> GeomAPI_Face::getCylinder() const
 258 {
 259   GeomCylinderPtr aCylinder;
 260
 261   const TopoDS_Face& aFace = TopoDS::Face(impl<TopoDS_Shape>());
 262   Handle(Geom_Surface) aSurf = BRep_Tool::Surface(aFace);
 263   if (aSurf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_CylindricalSurface))) {
 264     gp_Cylinder aCyl = Handle(Geom_CylindricalSurface)::DownCast(aSurf)->Cylinder();
 265     gp_Pnt aLoc = aCyl.Location();
 266     const gp_Dir& aDir = aCyl.Position().Direction();
 267     double aRadius = aCyl.Radius();
 268
 269     double aUMin, aUMax, aVMin, aVMax;
 270     BRepTools::UVBounds(aFace, aUMin, aUMax, aVMin, aVMax);
 271     double aHeight = aVMax - aVMin;
 272
 273     aLoc.ChangeCoord() += aDir.XYZ() * aVMin;
 274     GeomPointPtr aLocation(new GeomAPI_Pnt(aLoc.X(), aLoc.Y(), aLoc.Z()));
 275     GeomDirPtr aDirection(new GeomAPI_Dir(aDir.X(), aDir.Y(), aDir.Z()));
 276     aCylinder = GeomCylinderPtr(new GeomAPI_Cylinder(aLocation, aDirection, aRadius, aHeight));
 277   }
 278   return aCylinder;
 279 }
 280
 281 std::shared_ptr<GeomAPI_Cone> GeomAPI_Face::getCone() const
 282 {
 283   GeomConePtr aCone;
 284
 285   const TopoDS_Face& aFace = TopoDS::Face(impl<TopoDS_Shape>());
 286   Handle(Geom_Surface) aSurf = BRep_Tool::Surface(aFace);
 287   if (aSurf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_ConicalSurface))) {
 288     gp_Cone aCon = Handle(Geom_ConicalSurface)::DownCast(aSurf)->Cone();
 289     gp_Pnt aLoc = aCon.Location();
 290     gp_Dir aDir = aCon.Position().Direction();
 291
 292     double aUMin, aUMax, aVMin, aVMax;
 293     BRepTools::UVBounds(aFace, aUMin, aUMax, aVMin, aVMax);
 294
 295     double aSemiAngle = Abs(aCon.SemiAngle());
 296     double aRadius1 = Abs(aCon.RefRadius() + aVMin * Sin(aCon.SemiAngle()));
 297     double aRadius2 = Abs(aCon.RefRadius() + aVMax * Sin(aCon.SemiAngle()));
 298
 299     aLoc.ChangeCoord() += aDir.XYZ() * aVMin * Cos(aCon.SemiAngle());
 300
 301     GeomPointPtr aLocation(new GeomAPI_Pnt(aLoc.X(), aLoc.Y(), aLoc.Z()));
 302     GeomDirPtr aDirection(new GeomAPI_Dir(aDir.X(), aDir.Y(), aDir.Z()));
 303     aCone = GeomConePtr(new GeomAPI_Cone(aLocation, aDirection, aSemiAngle, aRadius1, aRadius2));
 304   }
 305   return aCone;
 306 }
 307
 308 std::shared_ptr<GeomAPI_Torus> GeomAPI_Face::getTorus() const
 309 {
 310   GeomTorusPtr aTorus;
 311
 312   const TopoDS_Face& aFace = TopoDS::Face(impl<TopoDS_Shape>());
 313   Handle(Geom_Surface) aSurf = BRep_Tool::Surface(aFace);
 314   if (aSurf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_ToroidalSurface))) {
 315     gp_Torus aTor = Handle(Geom_ToroidalSurface)::DownCast(aSurf)->Torus();
 316     const gp_Pnt& aLoc = aTor.Location();
 317     const gp_Dir& aDir = aTor.Position().Direction();
 318     double aMajorRadius = aTor.MajorRadius();
 319     double aMinorRadius = aTor.MinorRadius();
 320
 321     GeomPointPtr aCenter(new GeomAPI_Pnt(aLoc.X(), aLoc.Y(), aLoc.Z()));
 322     GeomDirPtr aDirection(new GeomAPI_Dir(aDir.X(), aDir.Y(), aDir.Z()));
 323     aTorus = GeomTorusPtr(new GeomAPI_Torus(aCenter, aDirection, aMajorRadius, aMinorRadius));
 324   }
 325   return aTorus;
 326 }
 327
 328 GeomPointPtr GeomAPI_Face::middlePoint() const
 329 {
 330   GeomPointPtr anInnerPoint;
 331
 332   const TopoDS_Face& aFace = impl<TopoDS_Face>();
 333   if (aFace.IsNull())
 334     return anInnerPoint;
 335
 336   BRepGProp_Face aProp(aFace);
 337   double aUMin, aUMax, aVMin, aVMax;
 338   aProp.Bounds(aUMin, aUMax, aVMin, aVMax);
 339
 340   Handle(Geom_Surface) aSurf = BRep_Tool::Surface(aFace);
 341   if (aSurf.IsNull())
 342     return anInnerPoint;
 343
 344   gp_Pnt aPnt = aSurf->Value((aUMin + aUMax) * 0.5, (aVMin + aVMax) * 0.5);
 345   anInnerPoint = GeomPointPtr(new GeomAPI_Pnt(aPnt.X(), aPnt.Y(), aPnt.Z()));
 346   return anInnerPoint;
 347 }