src/GeomAlgoAPI/GeomAlgoAPI_Ellipsoid.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 <GeomAlgoAPI_Ellipsoid.h>
  22
  23 #include <gp_Ax2.hxx>
  24 #include <gp_Elips.hxx>
  25 #include <gp_GTrsf.hxx>
  26 #include <BRepBuilderAPI_GTransform.hxx>
  27 #include <BRepBuilderAPI_MakeEdge.hxx>
  28 #include <BRepOffsetAPI_Sewing.hxx>
  29 #include <BRepBuilderAPI_MakeFace.hxx>
  30 #include <BRepBuilderAPI_MakeSolid.hxx>
  31 #include <BRepBuilderAPI_MakeWire.hxx>
  32 #include <BRepPrimAPI_MakeRevol.hxx>
  33
  34 #include <TopoDS.hxx>
  35 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  36
  37 //=================================================================================================
  38
  39 GeomAlgoAPI_Ellipsoid::GeomAlgoAPI_Ellipsoid(const double theAx,
  40                                              const double theBy,
  41                                              const double theCz,
  42                                              const double theZCut1,
  43                                              const double theZCut2)
  44 {
  45   myAx = theAx;
  46   myBy = theBy;
  47   myCz = theCz;
  48   myZCut1 = theZCut1;
  49   myZCut2 = theZCut2;
  50 }
  51
  52 //=================================================================================================
  53 bool GeomAlgoAPI_Ellipsoid::check()
  54 {
  55   if (myAx < Precision::Confusion()) {
  56     myError = "Ellipsoid builder :: ax is negative or null.";
  57     return false;
  58   } else if (myBy < Precision::Confusion()) {
  59     myError = "Ellipsoid builder :: by is negative or null.";
  60     return false;
  61   } else if (myCz < Precision::Confusion()) {
  62     myError = "Ellipsoid builder :: cz is negative or null.";
  63     return false;
  64   } else if (myZCut1 < 0.) {
  65     myError = "Ellipsoid builder :: zcut1 is negative.";
  66     return false;
  67   } else if (myZCut2 < 0.) {
  68     myError = "Ellipsoid builder :: zcut2 is negative.";
  69     return false;
  70   } else if (myZCut1 < Precision::Confusion() && myZCut2 < Precision::Confusion()) {
  71     myError = "Ellipsoid builder :: zcut1 and zcut2 are null.";
  72     return false;
  73   }
  74
  75   return true;
  76 }
  77
  78 //=================================================================================================
  79 void GeomAlgoAPI_Ellipsoid::build()
  80 {
  81   myCreatedFaces.clear();
  82
  83   BRepOffsetAPI_Sewing aSewer;
  84   gp_Ax2 aRefAx2;
  85   gp_Elips anElips;
  86
  87   gp_Pnt anOrigin(0., 0., 0.);
  88   gp_Dir aDirX(1., 0., 0.);
  89   gp_Dir aDirY(0., 1., 0.);
  90   gp_Dir aDirZ(0., 0., 1.);
  91   gp_Ax1 aZAxis(anOrigin, aDirZ);
  92
  93   // Calculate the parameters needed to make the edges and the faces
  94   // gp_Elips needs the second parameter to be greater than the third (major axis)
  95   if (myCz < myAx) {
  96     aRefAx2 = gp_Ax2(anOrigin, aDirY, aDirX);
  97     anElips = gp_Elips(aRefAx2, myAx / 2., myCz / 2.);
  98   } else {
  99     aRefAx2 = gp_Ax2(anOrigin, aDirY, aDirZ);
 100     anElips = gp_Elips(aRefAx2, myCz / 2., myAx / 2.);
 101   }
 102
 103   double aLowPositionFactor = sqrt(1. - (myZCut1 * myZCut1 * 4. / (myCz * myCz))) / 2.;
 104   double aHighPositionFactor = sqrt(1. - (myZCut2 * myZCut2 * 4. / (myCz * myCz))) / 2.;
 105
 106   double aXEndTop = myAx * aHighPositionFactor;
 107   double aXEndBottom = myAx *  aLowPositionFactor;
 108
 109   // Build the XZ ellipse
 110   gp_Pnt anEndPoint1(aXEndTop, 0., myZCut2);
 111   gp_Pnt anEndPoint2(aXEndBottom, 0., -myZCut1);
 112   BRepBuilderAPI_MakeEdge anElipsBuilder(anElips, anEndPoint1, anEndPoint2);
 113   anElipsBuilder.Build();
 114   TopoDS_Edge anOuterEdge = anElipsBuilder.Edge();
 115
 116   // Perform a revolution based on the section to build a simple version of the outer face
 117   // (isotropic in XY)
 118   BRepPrimAPI_MakeRevol aRevolBuilder(anOuterEdge, aZAxis, 2. * M_PI, Standard_True);
 119   if (!aRevolBuilder.IsDone()) {
 120     myError = "Ellipsoid builder :: section revolution did not succeed";
 121     return;
 122   }
 123
 124   gp_GTrsf aGTrsf;
 125   gp_Mat rot (1.,          0., 0.,
 126               0., myBy / myAx, 0.,
 127               0.,          0., 1.);
 128
 129   aGTrsf.SetVectorialPart(rot);
 130
 131   BRepBuilderAPI_GTransform aScaleBuilder(aRevolBuilder.Shape(), aGTrsf, true);
 132   if (!aScaleBuilder.IsDone()) {
 133     myError = "Ellipsoid builder :: scale did not succeed";
 134     return;
 135   }
 136
 137   TopoDS_Face anOuterFace = TopoDS::Face(aScaleBuilder.Shape());
 138   aSewer.Add(TopoDS::Face(anOuterFace.Reversed()));
 139
 140   // Build the high and low ellipse if needed
 141   gp_Ax2 aLowAx2;
 142   gp_Ax2 aHighAx2;
 143   gp_Elips aLowElips;
 144   gp_Elips aHighElips;
 145   if (myBy < myAx) {
 146     if ((myCz / 2. - myZCut1) > Precision::Confusion()) {
 147       aLowAx2 = gp_Ax2(gp_Pnt(0., 0., -myZCut1), aDirZ, aDirX);
 148       aLowElips = gp_Elips(aLowAx2, aLowPositionFactor * myAx, aLowPositionFactor * myBy);
 149     }
 150     if ((myCz / 2. - myZCut2) > Precision::Confusion()) {
 151       aHighAx2 = gp_Ax2(gp_Pnt(0., 0., myZCut2), aDirZ, aDirX);
 152       aHighElips = gp_Elips(aHighAx2, aHighPositionFactor * myAx, aHighPositionFactor * myBy);
 153     }
 154   } else {
 155     if ((myCz / 2. - myZCut1) > Precision::Confusion()) {
 156       aLowAx2 = gp_Ax2(gp_Pnt(0., 0., -myZCut1), aDirZ, aDirY);
 157       aLowElips = gp_Elips(aLowAx2, aLowPositionFactor * myBy, aLowPositionFactor * myAx);
 158     }
 159     if ((myCz / 2. - myZCut2) > Precision::Confusion()) {
 160       aHighAx2 = gp_Ax2(gp_Pnt(0., 0., myZCut2), aDirZ, aDirY);
 161       aHighElips = gp_Elips(aHighAx2, aHighPositionFactor * myBy, aHighPositionFactor * myAx);
 162     }
 163   }
 164
 165   // Make higher and lower elliptical faces if needed
 166   if ((myCz / 2. - myZCut1) > Precision::Confusion()) {
 167     TopoDS_Face aBottomFace;
 168     BRepBuilderAPI_MakeEdge aBottomEdgeMk(aLowElips);
 169     aBottomEdgeMk.Build();
 170     BRepBuilderAPI_MakeWire aBottomWireMk;
 171     aBottomWireMk.Add(aBottomEdgeMk.Edge());
 172     BRepBuilderAPI_MakeFace aBottomFaceMk(aBottomWireMk.Wire());
 173     aBottomFace = aBottomFaceMk.Face();
 174     aSewer.Add(TopoDS::Face(aBottomFace.Reversed()));
 175   }
 176   if ((myCz / 2. - myZCut2) > Precision::Confusion()) {
 177     TopoDS_Face aTopFace;
 178     BRepBuilderAPI_MakeEdge aTopEdgeMk(aHighElips);
 179     aTopEdgeMk.Build();
 180     BRepBuilderAPI_MakeWire aTopWireMk;
 181     aTopWireMk.Add(aTopEdgeMk.Edge());
 182     BRepBuilderAPI_MakeFace aTopFaceMk(aTopWireMk.Wire());
 183     aTopFace = aTopFaceMk.Face();
 184     aSewer.Add(TopoDS::Face(aTopFace.Reversed()));
 185   }
 186
 187   TopoDS_Shell aShell;
 188   aSewer.Perform();
 189   if ((myCz / 2. - myZCut2) > Precision::Confusion() ||
 190       (myCz / 2. - myZCut1) > Precision::Confusion()) {
 191     aShell = TopoDS::Shell(aSewer.SewedShape());
 192   } else {
 193     TopoDS_Builder aBuilder;
 194     aBuilder.MakeShell(aShell);
 195     aBuilder.Add(aShell, aSewer.SewedShape());
 196   }
 197
 198   BRepBuilderAPI_MakeSolid *anEllipsoidMk = new BRepBuilderAPI_MakeSolid(aShell);
 199   anEllipsoidMk->Build();
 200
 201   // Store and publish the results
 202   std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aResultShape =
 203     std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>(new GeomAPI_Shape());
 204   aResultShape->setImpl(new TopoDS_Shape(anEllipsoidMk->Solid()));
 205   setShape(aResultShape);
 206
 207   // Test on the shapes
 208   if (!(aResultShape).get() || aResultShape->isNull()) {
 209     myError = "Ellipsoid builder  :: resulting shape is null.";
 210     return;
 211   }
 212
 213   setImpl(anEllipsoidMk);
 214   setBuilderType(OCCT_BRepBuilderAPI_MakeShape);
 215
 216   setDone(true);
 217 }