src/GeomAPI/GeomAPI_Face.cpp

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