src/GeomAlgoAPI/GeomAlgoAPI_Placement.cpp

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  16 //
  17 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com<mailto:webmaster.salome@opencascade.com>
  18 //
  19
  20 #include "GeomAlgoAPI_Placement.h"
  21
  22 #include <GeomAlgoAPI_DFLoader.h>
  23
  24 #include <GeomAPI_Dir.h>
  25 #include <GeomAPI_Edge.h>
  26 #include <GeomAPI_Face.h>
  27 #include <GeomAPI_Lin.h>
  28 #include <GeomAPI_Pnt.h>
  29 #include <GeomAPI_Pln.h>
  30 #include <GeomAPI_Vertex.h>
  31 #include <GeomAPI_XYZ.h>
  32
  33 #include <BRepBuilderAPI_Transform.hxx>
  34 #include <BRepClass3d_SolidClassifier.hxx>
  35 #include <BRepGProp.hxx>
  36 #include <gp_Trsf.hxx>
  37 #include <gp_Quaternion.hxx>
  38 #include <GProp_GProps.hxx>
  39 #include <Precision.hxx>
  40
  41 GeomAlgoAPI_Placement::GeomAlgoAPI_Placement(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theSourceSolid,
  42                                              const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theDestSolid,
  43                                              const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theSourceShape,
  44                                              const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theDestShape,
  45                                              const bool theIsReverse,
  46                                              const bool theIsCentering,
  47                                              const bool theSimpleTransform)
  48 {
  49   build(theSourceSolid, theDestSolid, theSourceShape, theDestShape,
  50     theIsReverse, theIsCentering, theSimpleTransform);
  51 }
  52
  53 void GeomAlgoAPI_Placement::build(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theSourceSolid,
  54                                   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theDestSolid,
  55                                   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theSourceShape,
  56                                   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theDestShape,
  57                                   const bool theIsReverse,
  58                                   const bool theIsCentering,
  59                                   const bool theSimpleTransform)
  60 {
  61   // Filling the parameters of the objects
  62   static const int aNbObjects = 2;
  63   gp_Pnt aSrcDstPoints[aNbObjects]; // points on the selected objects (0 - source, 1 - destination)
  64   gp_Vec aSrcDstNormals[aNbObjects]; // normal vectors, if planar faces are selected
  65   gp_Vec aSrcDstDirections[aNbObjects]; // directions of linear edges
  66   bool hasNormal[aNbObjects];
  67   bool hasDirection[aNbObjects];
  68   std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aShapes[aNbObjects] = {theSourceShape, theDestShape};
  69
  70   GProp_GProps aProps;
  71   static const double aPropEps = 1.e-4;
  72   for (int i = 0; i < aNbObjects; i++) {
  73     if (aShapes[i]->isFace()) {
  74       std::shared_ptr<GeomAPI_Face> aFace(new GeomAPI_Face(aShapes[i]));
  75       std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> aPlane = aFace->getPlane();
  76       std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> aDir = aPlane->direction();
  77       aSrcDstNormals[i].SetCoord(aDir->x(), aDir->y(), aDir->z());
  78
  79       BRepGProp::SurfaceProperties(aFace->impl<TopoDS_Face>(), aProps, aPropEps);
  80       gp_Pnt aLoc = aProps.CentreOfMass();
  81       aSrcDstPoints[i].SetCoord(aLoc.X(), aLoc.Y(), aLoc.Z());
  82     }
  83     else if (aShapes[i]->isEdge()) {
  84       std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> anEdge(new GeomAPI_Edge(aShapes[i]));
  85       std::shared_ptr<GeomAPI_Lin> aLine = anEdge->line();
  86       std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> aDir = aLine->direction();
  87       std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aFirstPnt = anEdge->firstPoint();
  88       std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aLastPnt = anEdge->lastPoint();
  89       std::shared_ptr<GeomAPI_XYZ> aLoc = aFirstPnt->xyz()->added(aLastPnt->xyz())->multiplied(0.5);
  90       aSrcDstPoints[i].SetCoord(aLoc->x(), aLoc->y(), aLoc->z());
  91       aSrcDstDirections[i].SetCoord(aDir->x(), aDir->y(), aDir->z());
  92     }
  93     else if (aShapes[i]->isVertex()) {
  94       std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> aVertex(new GeomAPI_Vertex(aShapes[i]));
  95       std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPnt = aVertex->point();
  96       aSrcDstPoints[i].SetCoord(aPnt->x(), aPnt->y(), aPnt->z());
  97     } else // something goes wrong
  98       return;
  99     hasNormal[i] = aSrcDstNormals[i].SquareMagnitude() >= Precision::SquareConfusion();
 100     hasDirection[i] = aSrcDstDirections[i].SquareMagnitude() >= Precision::SquareConfusion();
 101   }
 102
 103   // Initial shapes
 104   const TopoDS_Shape& aSourceShape = theSourceSolid->impl<TopoDS_Shape>();
 105   const TopoDS_Shape& aDestShape = theDestSolid->impl<TopoDS_Shape>();
 106   // Check the material of the solids to be on the correct side
 107   BRepClass3d_SolidClassifier aClassifier;
 108   static const double aTransStep = 10. * Precision::Confusion();
 109   if (hasNormal[0]) {
 110     aClassifier.Load(aSourceShape);
 111     gp_Pnt aPoint = aSrcDstPoints[0];
 112     aPoint.Translate(aSrcDstNormals[0] * aTransStep);
 113     aClassifier.Perform(aPoint, Precision::Confusion());
 114     if ((aClassifier.State() == TopAbs_OUT && !theIsReverse) ||
 115       (aClassifier.State() == TopAbs_IN && theIsReverse))
 116       aSrcDstNormals[0].Reverse();
 117   }
 118   if (hasNormal[1]) {
 119     aClassifier.Load(aDestShape);
 120     gp_Pnt aPoint = aSrcDstPoints[1];
 121     aPoint.Translate(aSrcDstNormals[1] * aTransStep);
 122     aClassifier.Perform(aPoint, Precision::Confusion());
 123     if (aClassifier.State() == TopAbs_IN)
 124       aSrcDstNormals[1].Reverse();
 125   }
 126
 127   // Calculate directions, which comply the normal, for vertices and edges
 128   if (!hasNormal[0] || !hasNormal[1]) {
 129     if (hasNormal[0] || hasNormal[1]) { // plane with line or vertex
 130       if (hasDirection[0] || hasDirection[1]) { // plane - line
 131         int anInd = hasDirection[0] ? 0 : 1;
 132         gp_Vec aVec = aSrcDstNormals[1 - anInd].Crossed(aSrcDstDirections[anInd]);
 133         if (aVec.SquareMagnitude() < Precision::SquareConfusion()) {
 134           // normal and direction are collinear
 135           aVec = aSrcDstNormals[1 - anInd].Crossed(
 136             gp_Vec(aSrcDstPoints[1 - anInd], aSrcDstPoints[anInd]));
 137           if (aVec.SquareMagnitude() < Precision::SquareConfusion()) {
 138             // normal and points direction are collinear
 139             if (Abs(aSrcDstNormals[1 - anInd].Y()) >= Precision::Confusion() ||
 140               Abs(aSrcDstNormals[1 - anInd].Z()) >= Precision::Confusion())
 141               aVec = gp::DX();
 142             else
 143               aVec = gp::DY();
 144           }
 145         }
 146         aSrcDstNormals[anInd] = aSrcDstDirections[anInd].Crossed(aVec).Normalized();
 147       } else { // plane - point
 148         int anInd = hasNormal[0] ? 1 : 0;
 149         aSrcDstNormals[anInd] = aSrcDstNormals[1 - anInd];
 150       }
 151     } else {
 152       if (hasDirection[0] && hasDirection[1]) { // line - line
 153         gp_Vec aVec = aSrcDstDirections[0].Crossed(aSrcDstDirections[1]);
 154         if (aVec.SquareMagnitude() < Precision::SquareConfusion()) { // lines are parallel
 155           aVec = aSrcDstDirections[0].Crossed(gp_Vec(aSrcDstPoints[0], aSrcDstPoints[1]));
 156           if (aVec.SquareMagnitude() < Precision::SquareConfusion()) { // lines are equal
 157             if (Abs(aSrcDstDirections[0].Y()) >= Precision::Confusion() ||
 158               Abs(aSrcDstDirections[0].Z()) >= Precision::Confusion())
 159               aVec = gp::DX();
 160             else
 161               aVec = gp::DY();
 162           }
 163         }
 164         aSrcDstNormals[0] = aSrcDstDirections[0].Crossed(aVec);
 165         aSrcDstNormals[0].Normalize();
 166         aSrcDstNormals[1] = aSrcDstDirections[1].Crossed(aVec);
 167         aSrcDstNormals[1].Normalize();
 168         if (aSrcDstDirections[0].Dot(aSrcDstDirections[1]) < -Precision::Confusion())
 169           aSrcDstNormals[1].Reverse();
 170       } else if (!hasDirection[0] && !hasDirection[1]) { // point - point
 171         aSrcDstNormals[0] = gp_Vec(aSrcDstPoints[0], aSrcDstPoints[1]);
 172         aSrcDstNormals[0].Normalize();
 173         aSrcDstNormals[1] = -aSrcDstNormals[0];
 174       } else { // line - point
 175         int anInd = hasDirection[0] ? 0 : 1;
 176         gp_Vec aVec(aSrcDstPoints[anInd], aSrcDstPoints[1 - anInd]);
 177         aVec.Cross(aSrcDstDirections[anInd]);
 178         if (aVec.SquareMagnitude() < Precision::SquareConfusion()) { // point is on line
 179           if (Abs(aSrcDstDirections[1 - anInd].Y()) >= Precision::Confusion() ||
 180             Abs(aSrcDstDirections[1 - anInd].Z()) >= Precision::Confusion())
 181             aVec = gp::DX();
 182           else
 183             aVec = gp::DY();
 184         }
 185         aSrcDstNormals[anInd] = aSrcDstDirections[anInd].Crossed(aVec).Normalized();
 186         aSrcDstNormals[1 - anInd] = aSrcDstNormals[anInd];
 187       }
 188     }
 189   }
 190
 191   // Reverse the normal if it was not done before
 192   if (!hasNormal[0] && theIsReverse)
 193     aSrcDstNormals[0].Reverse();
 194
 195   // Calculate transformation
 196   gp_Trsf aTrsf;
 197   gp_Vec aSrcDir = aSrcDstNormals[0];
 198   gp_Vec aDstDir = aSrcDstNormals[1];
 199   // Calculate rotation
 200   gp_Quaternion aRot(aSrcDir, aDstDir);
 201   aTrsf.SetRotation(aRot);
 202   // Calculate translation
 203   gp_Vec aSrcLoc(aSrcDstPoints[0].XYZ());
 204   gp_Vec aDstLoc(aSrcDstPoints[1].XYZ());
 205   if (!theIsCentering)
 206     aDstLoc = aSrcLoc + gp_Vec(aDstDir) * (aDstLoc-aSrcLoc).Dot(aDstDir);
 207   aSrcLoc.Transform(aTrsf);
 208   gp_Vec aTrans = aDstLoc - aSrcLoc;
 209   aTrsf.SetTransformation(aRot, aTrans);
 210
 211   if (theSimpleTransform) { // just add transformation
 212     TopLoc_Location aDelta(aTrsf);
 213     // store the accumulated information about the result and this delta
 214     myTrsf.reset(new GeomAPI_Trsf(new gp_Trsf(aTrsf)));
 215     TopoDS_Shape aResult = aSourceShape.Moved(aDelta);
 216     std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aShape(new GeomAPI_Shape());
 217     aShape->setImpl(new TopoDS_Shape(aResult));
 218     this->setShape(aShape);
 219     this->setDone(true); // it is allways true for simple transformation generation
 220   } else { // internal rebuild of the shape
 221     // Transform the shape with copying it
 222     BRepBuilderAPI_Transform* aBuilder = new BRepBuilderAPI_Transform(aSourceShape, aTrsf, true);
 223     if(!aBuilder) {
 224       return;
 225     }
 226     this->setImpl(aBuilder);
 227     this->setBuilderType(OCCT_BRepBuilderAPI_MakeShape);
 228     if(aBuilder->IsDone() != Standard_True) {
 229       return;
 230     }
 231     TopoDS_Shape aResult = aBuilder->Shape();
 232
 233     std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aShape(new GeomAPI_Shape());
 234     aShape->setImpl(new TopoDS_Shape(aResult));
 235     this->setShape(aShape);
 236     this->setDone(true);
 237   }
 238 }
 239
 240 //=================================================================================================
 241 std::shared_ptr<GeomAPI_Trsf> GeomAlgoAPI_Placement::transformation() const
 242 {
 243   return myTrsf;
 244 }