src/GeomAlgoAPI/GeomAlgoAPI_Placement.cpp

   1 // Copyright (C) 2014-20xx CEA/DEN, EDF R&D
   2
   3 // File:        GeomAlgoAPI_Placement.cpp
   4 // Created:     2 Dec 2014
   5 // Author:      Artem ZHIDKOV
   6
   7 #include "GeomAlgoAPI_Placement.h"
   8
   9 #include <GeomAlgoAPI_DFLoader.h>
  10
  11 #include <GeomAPI_Dir.h>
  12 #include <GeomAPI_Edge.h>
  13 #include <GeomAPI_Face.h>
  14 #include <GeomAPI_Lin.h>
  15 #include <GeomAPI_Pnt.h>
  16 #include <GeomAPI_Pln.h>
  17 #include <GeomAPI_Vertex.h>
  18 #include <GeomAPI_XYZ.h>
  19
  20 #include <BRepBuilderAPI_Transform.hxx>
  21 #include <BRepClass3d_SolidClassifier.hxx>
  22 #include <gp_Trsf.hxx>
  23 #include <gp_Quaternion.hxx>
  24 #include <Precision.hxx>
  25
  26 GeomAlgoAPI_Placement::GeomAlgoAPI_Placement(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theSourceSolid,
  27                                              const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theDestSolid,
  28                                              const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theSourceShape,
  29                                              const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theDestShape,
  30                                              const bool theIsReverse,
  31                                              const bool theIsCentering,
  32                                              const bool theSimpleTransform)
  33 {
  34   build(theSourceSolid, theDestSolid, theSourceShape, theDestShape,
  35     theIsReverse, theIsCentering, theSimpleTransform);
  36 }
  37
  38 void GeomAlgoAPI_Placement::build(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theSourceSolid,
  39                                   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theDestSolid,
  40                                   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theSourceShape,
  41                                   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theDestShape,
  42                                   const bool theIsReverse,
  43                                   const bool theIsCentering,
  44                                   const bool theSimpleTransform)
  45 {
  46   // Filling the parameters of the objects
  47   static const int aNbObjects = 2;
  48   gp_Pnt aSrcDstPoints[aNbObjects]; // points on the selected objects (0 - source, 1 - destination)
  49   gp_Vec aSrcDstNormals[aNbObjects]; // normal vectors, if planar faces are selected
  50   gp_Vec aSrcDstDirections[aNbObjects]; // directions of linear edges
  51   bool hasNormal[aNbObjects];
  52   bool hasDirection[aNbObjects];
  53   std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aShapes[aNbObjects] = {theSourceShape, theDestShape};
  54
  55   for (int i = 0; i < aNbObjects; i++) {
  56     if (aShapes[i]->isFace()) {
  57       std::shared_ptr<GeomAPI_Face> aFace(new GeomAPI_Face(aShapes[i]));
  58       std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> aPlane = aFace->getPlane();
  59       std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> aDir = aPlane->direction();
  60       std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aLoc = aPlane->location();
  61       aSrcDstPoints[i].SetCoord(aLoc->x(), aLoc->y(), aLoc->z());
  62       aSrcDstNormals[i].SetCoord(aDir->x(), aDir->y(), aDir->z());
  63     } else if (aShapes[i]->isEdge()) {
  64       std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> anEdge(new GeomAPI_Edge(aShapes[i]));
  65       std::shared_ptr<GeomAPI_Lin> aLine = anEdge->line();
  66       std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> aDir = aLine->direction();
  67       std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aFirstPnt = anEdge->firstPoint();
  68       std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aLastPnt = anEdge->lastPoint();
  69       std::shared_ptr<GeomAPI_XYZ> aLoc = aFirstPnt->xyz()->added(aLastPnt->xyz())->multiplied(0.5);
  70       aSrcDstPoints[i].SetCoord(aLoc->x(), aLoc->y(), aLoc->z());
  71       aSrcDstDirections[i].SetCoord(aDir->x(), aDir->y(), aDir->z());
  72     } else if (aShapes[i]->isVertex()) {
  73       std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> aVertex(new GeomAPI_Vertex(aShapes[i]));
  74       std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPnt = aVertex->point();
  75       aSrcDstPoints[i].SetCoord(aPnt->x(), aPnt->y(), aPnt->z());
  76     } else // something goes wrong
  77       return;
  78     hasNormal[i] = aSrcDstNormals[i].SquareMagnitude() >= Precision::SquareConfusion();
  79     hasDirection[i] = aSrcDstDirections[i].SquareMagnitude() >= Precision::SquareConfusion();
  80   }
  81
  82   // Initial shapes
  83   const TopoDS_Shape& aSourceShape = theSourceSolid->impl<TopoDS_Shape>();
  84   const TopoDS_Shape& aDestShape = theDestSolid->impl<TopoDS_Shape>();
  85   // Check the material of the solids to be on the correct side
  86   BRepClass3d_SolidClassifier aClassifier;
  87   static const double aTransStep = 10. * Precision::Confusion();
  88   if (hasNormal[0]) {
  89     aClassifier.Load(aSourceShape);
  90     gp_Pnt aPoint = aSrcDstPoints[0];
  91     aPoint.Translate(aSrcDstNormals[0] * aTransStep);
  92     aClassifier.Perform(aPoint, Precision::Confusion());
  93     if ((aClassifier.State() == TopAbs_OUT && !theIsReverse) ||
  94       (aClassifier.State() == TopAbs_IN && theIsReverse))
  95       aSrcDstNormals[0].Reverse();
  96   }
  97   if (hasNormal[1]) {
  98     aClassifier.Load(aDestShape);
  99     gp_Pnt aPoint = aSrcDstPoints[1];
 100     aPoint.Translate(aSrcDstNormals[1] * aTransStep);
 101     aClassifier.Perform(aPoint, Precision::Confusion());
 102     if (aClassifier.State() == TopAbs_IN)
 103       aSrcDstNormals[1].Reverse();
 104   }
 105
 106   // Calculate directions, which comply the normal, for vertices and edges
 107   if (!hasNormal[0] || !hasNormal[1]) {
 108     if (hasNormal[0] || hasNormal[1]) { // plane with line or vertex
 109       if (hasDirection[0] || hasDirection[1]) { // plane - line
 110         int anInd = hasDirection[0] ? 0 : 1;
 111         gp_Vec aVec = aSrcDstNormals[1 - anInd].Crossed(aSrcDstDirections[anInd]);
 112         if (aVec.SquareMagnitude() < Precision::SquareConfusion()) { // normal and direction are collinear
 113           aVec = aSrcDstNormals[1 - anInd].Crossed(
 114             gp_Vec(aSrcDstPoints[1 - anInd], aSrcDstPoints[anInd]));
 115           if (aVec.SquareMagnitude() < Precision::SquareConfusion()) { // normal and points direction are collinear
 116             if (Abs(aSrcDstNormals[1 - anInd].Y()) >= Precision::Confusion() ||
 117               Abs(aSrcDstNormals[1 - anInd].Z()) >= Precision::Confusion())
 118               aVec = gp::DX();
 119             else
 120               aVec = gp::DY();
 121           }
 122         }
 123         aSrcDstNormals[anInd] = aSrcDstDirections[anInd].Crossed(aVec).Normalized();
 124       } else { // plane - point
 125         int anInd = hasNormal[0] ? 1 : 0;
 126         aSrcDstNormals[anInd] = aSrcDstNormals[1 - anInd];
 127       }
 128     } else {
 129       if (hasDirection[0] && hasDirection[1]) { // line - line
 130         gp_Vec aVec = aSrcDstDirections[0].Crossed(aSrcDstDirections[1]);
 131         if (aVec.SquareMagnitude() < Precision::SquareConfusion()) { // lines are parallel
 132           aVec = aSrcDstDirections[0].Crossed(gp_Vec(aSrcDstPoints[0], aSrcDstPoints[1]));
 133           if (aVec.SquareMagnitude() < Precision::SquareConfusion()) { // lines are equal
 134             if (Abs(aSrcDstDirections[0].Y()) >= Precision::Confusion() ||
 135               Abs(aSrcDstDirections[0].Z()) >= Precision::Confusion())
 136               aVec = gp::DX();
 137             else
 138               aVec = gp::DY();
 139           }
 140         }
 141         aSrcDstNormals[0] = aSrcDstDirections[0].Crossed(aVec);
 142         aSrcDstNormals[0].Normalize();
 143         aSrcDstNormals[1] = aSrcDstDirections[1].Crossed(aVec);
 144         aSrcDstNormals[1].Normalize();
 145         if (aSrcDstDirections[0].Dot(aSrcDstDirections[1]) < -Precision::Confusion())
 146           aSrcDstNormals[1].Reverse();
 147       } else if (!hasDirection[0] && !hasDirection[1]) { // point - point
 148         aSrcDstNormals[0] = gp_Vec(aSrcDstPoints[0], aSrcDstPoints[1]);
 149         aSrcDstNormals[0].Normalize();
 150         aSrcDstNormals[1] = -aSrcDstNormals[0];
 151       } else { // line - point
 152         int anInd = hasDirection[0] ? 0 : 1;
 153         gp_Vec aVec(aSrcDstPoints[anInd], aSrcDstPoints[1 - anInd]);
 154         aVec.Cross(aSrcDstDirections[anInd]);
 155         if (aVec.SquareMagnitude() < Precision::SquareConfusion()) { // point is on line
 156           if (Abs(aSrcDstDirections[1 - anInd].Y()) >= Precision::Confusion() ||
 157             Abs(aSrcDstDirections[1 - anInd].Z()) >= Precision::Confusion())
 158             aVec = gp::DX();
 159           else
 160             aVec = gp::DY();
 161         }
 162         aSrcDstNormals[anInd] = aSrcDstDirections[anInd].Crossed(aVec).Normalized();
 163         aSrcDstNormals[1 - anInd] = aSrcDstNormals[anInd];
 164       }
 165     }
 166   }
 167
 168   // Reverse the normal if it was not done before
 169   if (!hasNormal[0] && theIsReverse)
 170     aSrcDstNormals[0].Reverse();
 171
 172   // Calculate transformation
 173   gp_Trsf aTrsf;
 174   gp_Vec aSrcDir = aSrcDstNormals[0];
 175   gp_Vec aDstDir = aSrcDstNormals[1];
 176   // Calculate rotation
 177   gp_Quaternion aRot(aSrcDir, aDstDir);
 178   aTrsf.SetRotation(aRot);
 179   // Calculate translation
 180   gp_Vec aSrcLoc(aSrcDstPoints[0].XYZ());
 181   gp_Vec aDstLoc(aSrcDstPoints[1].XYZ());
 182   if (!theIsCentering)
 183     aDstLoc = aSrcLoc + gp_Vec(aDstDir) * (aDstLoc-aSrcLoc).Dot(aDstDir);
 184   aSrcLoc.Transform(aTrsf);
 185   gp_Vec aTrans = aDstLoc - aSrcLoc;
 186   aTrsf.SetTransformation(aRot, aTrans);
 187
 188   if (theSimpleTransform) { // just add transformation
 189     TopLoc_Location aDelta(aTrsf);
 190     // store the accumulated information about the result and this delta
 191     //myTrsf = std::shared_ptr<GeomAPI_Trsf>(new GeomAPI_Trsf(new gp_Trsf(aTrsf * aSourceShape.Location().Transformation())));
 192     myTrsf.reset(new GeomAPI_Trsf(new gp_Trsf(aTrsf)));
 193     TopoDS_Shape aResult = aSourceShape.Moved(aDelta);
 194     std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aShape(new GeomAPI_Shape());
 195     aShape->setImpl(new TopoDS_Shape(aResult));
 196     this->setShape(aShape);
 197     this->setDone(true); // it is allways true for simple transformation generation
 198   } else { // internal rebuild of the shape
 199     // Transform the shape with copying it
 200     BRepBuilderAPI_Transform* aBuilder = new BRepBuilderAPI_Transform(aSourceShape, aTrsf, true);
 201     if(!aBuilder) {
 202       return;
 203     }
 204     this->setImpl(aBuilder);
 205     this->setBuilderType(OCCT_BRepBuilderAPI_MakeShape);
 206     if(aBuilder->IsDone() != Standard_True) {
 207       return;
 208     }
 209     TopoDS_Shape aResult = aBuilder->Shape();
 210
 211     std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aShape(new GeomAPI_Shape());
 212     aShape->setImpl(new TopoDS_Shape(aResult));
 213     this->setShape(aShape);
 214     this->setDone(true);
 215   }
 216 }
 217
 218 //=================================================================================================
 219 std::shared_ptr<GeomAPI_Trsf> GeomAlgoAPI_Placement::transformation() const
 220 {
 221   return myTrsf;
 222 }