src/GeomAlgoAPI/GeomAlgoAPI_Placement.cpp

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  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_Placement.h"
  22
  23 #include <GeomAlgoAPI_DFLoader.h>
  24
  25 #include <GeomAPI_Dir.h>
  26 #include <GeomAPI_Edge.h>
  27 #include <GeomAPI_Face.h>
  28 #include <GeomAPI_Lin.h>
  29 #include <GeomAPI_Pnt.h>
  30 #include <GeomAPI_Pln.h>
  31 #include <GeomAPI_Vertex.h>
  32 #include <GeomAPI_XYZ.h>
  33
  34 #include <BRepBuilderAPI_Transform.hxx>
  35 #include <BRepClass3d_SolidClassifier.hxx>
  36 #include <BRepGProp.hxx>
  37 #include <gp_Trsf.hxx>
  38 #include <gp_Quaternion.hxx>
  39 #include <GProp_GProps.hxx>
  40 #include <Precision.hxx>
  41
  42 GeomAlgoAPI_Placement::GeomAlgoAPI_Placement(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theSourceSolid,
  43                                              const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theDestSolid,
  44                                              const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theSourceShape,
  45                                              const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theDestShape,
  46                                              const bool theIsReverse,
  47                                              const bool theIsCentering,
  48                                              const bool theSimpleTransform)
  49 {
  50   build(theSourceSolid, theDestSolid, theSourceShape, theDestShape,
  51     theIsReverse, theIsCentering, theSimpleTransform);
  52 }
  53
  54 void GeomAlgoAPI_Placement::build(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theSourceSolid,
  55                                   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theDestSolid,
  56                                   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theSourceShape,
  57                                   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theDestShape,
  58                                   const bool theIsReverse,
  59                                   const bool theIsCentering,
  60                                   const bool theSimpleTransform)
  61 {
  62   // Filling the parameters of the objects
  63   static const int aNbObjects = 2;
  64   gp_Pnt aSrcDstPoints[aNbObjects]; // points on the selected objects (0 - source, 1 - destination)
  65   gp_Vec aSrcDstNormals[aNbObjects]; // normal vectors, if planar faces are selected
  66   gp_Vec aSrcDstDirections[aNbObjects]; // directions of linear edges
  67   bool hasNormal[aNbObjects];
  68   bool hasDirection[aNbObjects];
  69   std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aShapes[aNbObjects] = {theSourceShape, theDestShape};
  70
  71   GProp_GProps aProps;
  72   static const double aPropEps = 1.e-4;
  73   for (int i = 0; i < aNbObjects; i++) {
  74     if (aShapes[i]->isFace()) {
  75       std::shared_ptr<GeomAPI_Face> aFace(new GeomAPI_Face(aShapes[i]));
  76       std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> aPlane = aFace->getPlane();
  77       std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> aDir = aPlane->direction();
  78       aSrcDstNormals[i].SetCoord(aDir->x(), aDir->y(), aDir->z());
  79
  80       BRepGProp::SurfaceProperties(aFace->impl<TopoDS_Face>(), aProps, aPropEps);
  81       gp_Pnt aLoc = aProps.CentreOfMass();
  82       aSrcDstPoints[i].SetCoord(aLoc.X(), aLoc.Y(), aLoc.Z());
  83     }
  84     else if (aShapes[i]->isEdge()) {
  85       std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> anEdge(new GeomAPI_Edge(aShapes[i]));
  86       std::shared_ptr<GeomAPI_Lin> aLine = anEdge->line();
  87       std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> aDir = aLine->direction();
  88       std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aFirstPnt = anEdge->firstPoint();
  89       std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aLastPnt = anEdge->lastPoint();
  90       std::shared_ptr<GeomAPI_XYZ> aLoc = aFirstPnt->xyz()->added(aLastPnt->xyz())->multiplied(0.5);
  91       aSrcDstPoints[i].SetCoord(aLoc->x(), aLoc->y(), aLoc->z());
  92       aSrcDstDirections[i].SetCoord(aDir->x(), aDir->y(), aDir->z());
  93     }
  94     else if (aShapes[i]->isVertex()) {
  95       std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> aVertex(new GeomAPI_Vertex(aShapes[i]));
  96       std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPnt = aVertex->point();
  97       aSrcDstPoints[i].SetCoord(aPnt->x(), aPnt->y(), aPnt->z());
  98     } else // something goes wrong
  99       return;
 100     hasNormal[i] = aSrcDstNormals[i].SquareMagnitude() >= Precision::SquareConfusion();
 101     hasDirection[i] = aSrcDstDirections[i].SquareMagnitude() >= Precision::SquareConfusion();
 102   }
 103
 104   // Initial shapes
 105   const TopoDS_Shape& aSourceShape = theSourceSolid->impl<TopoDS_Shape>();
 106   const TopoDS_Shape& aDestShape = theDestSolid->impl<TopoDS_Shape>();
 107   // Check the material of the solids to be on the correct side
 108   BRepClass3d_SolidClassifier aClassifier;
 109   static const double aTransStep = 10. * Precision::Confusion();
 110   if (hasNormal[0]) {
 111     aClassifier.Load(aSourceShape);
 112     gp_Pnt aPoint = aSrcDstPoints[0];
 113     aPoint.Translate(aSrcDstNormals[0] * aTransStep);
 114     aClassifier.Perform(aPoint, Precision::Confusion());
 115     if ((aClassifier.State() == TopAbs_OUT && !theIsReverse) ||
 116       (aClassifier.State() == TopAbs_IN && theIsReverse))
 117       aSrcDstNormals[0].Reverse();
 118   }
 119   if (hasNormal[1]) {
 120     aClassifier.Load(aDestShape);
 121     gp_Pnt aPoint = aSrcDstPoints[1];
 122     aPoint.Translate(aSrcDstNormals[1] * aTransStep);
 123     aClassifier.Perform(aPoint, Precision::Confusion());
 124     if (aClassifier.State() == TopAbs_IN)
 125       aSrcDstNormals[1].Reverse();
 126   }
 127
 128   // Calculate directions, which comply the normal, for vertices and edges
 129   if (!hasNormal[0] || !hasNormal[1]) {
 130     if (hasNormal[0] || hasNormal[1]) { // plane with line or vertex
 131       if (hasDirection[0] || hasDirection[1]) { // plane - line
 132         int anInd = hasDirection[0] ? 0 : 1;
 133         gp_Vec aVec = aSrcDstNormals[1 - anInd].Crossed(aSrcDstDirections[anInd]);
 134         if (aVec.SquareMagnitude() < Precision::SquareConfusion()) {
 135           // normal and direction are collinear
 136           aVec = aSrcDstNormals[1 - anInd].Crossed(
 137             gp_Vec(aSrcDstPoints[1 - anInd], aSrcDstPoints[anInd]));
 138           if (aVec.SquareMagnitude() < Precision::SquareConfusion()) {
 139             // normal and points direction are collinear
 140             if (Abs(aSrcDstNormals[1 - anInd].Y()) >= Precision::Confusion() ||
 141               Abs(aSrcDstNormals[1 - anInd].Z()) >= Precision::Confusion())
 142               aVec = gp::DX();
 143             else
 144               aVec = gp::DY();
 145           }
 146         }
 147         aSrcDstNormals[anInd] = aSrcDstDirections[anInd].Crossed(aVec).Normalized();
 148       } else { // plane - point
 149         int anInd = hasNormal[0] ? 1 : 0;
 150         aSrcDstNormals[anInd] = aSrcDstNormals[1 - anInd];
 151       }
 152     } else {
 153       if (hasDirection[0] && hasDirection[1]) { // line - line
 154         gp_Vec aVec = aSrcDstDirections[0].Crossed(aSrcDstDirections[1]);
 155         if (aVec.SquareMagnitude() < Precision::SquareConfusion()) { // lines are parallel
 156           aVec = aSrcDstDirections[0].Crossed(gp_Vec(aSrcDstPoints[0], aSrcDstPoints[1]));
 157           if (aVec.SquareMagnitude() < Precision::SquareConfusion()) { // lines are equal
 158             if (Abs(aSrcDstDirections[0].Y()) >= Precision::Confusion() ||
 159               Abs(aSrcDstDirections[0].Z()) >= Precision::Confusion())
 160               aVec = gp::DX();
 161             else
 162               aVec = gp::DY();
 163           }
 164         }
 165         aSrcDstNormals[0] = aSrcDstDirections[0].Crossed(aVec);
 166         aSrcDstNormals[0].Normalize();
 167         aSrcDstNormals[1] = aSrcDstDirections[1].Crossed(aVec);
 168         aSrcDstNormals[1].Normalize();
 169         if (aSrcDstDirections[0].Dot(aSrcDstDirections[1]) < -Precision::Confusion())
 170           aSrcDstNormals[1].Reverse();
 171       } else if (!hasDirection[0] && !hasDirection[1]) { // point - point
 172         aSrcDstNormals[0] = gp_Vec(aSrcDstPoints[0], aSrcDstPoints[1]);
 173         aSrcDstNormals[0].Normalize();
 174         aSrcDstNormals[1] = -aSrcDstNormals[0];
 175       } else { // line - point
 176         int anInd = hasDirection[0] ? 0 : 1;
 177         gp_Vec aVec(aSrcDstPoints[anInd], aSrcDstPoints[1 - anInd]);
 178         aVec.Cross(aSrcDstDirections[anInd]);
 179         if (aVec.SquareMagnitude() < Precision::SquareConfusion()) { // point is on line
 180           if (Abs(aSrcDstDirections[1 - anInd].Y()) >= Precision::Confusion() ||
 181             Abs(aSrcDstDirections[1 - anInd].Z()) >= Precision::Confusion())
 182             aVec = gp::DX();
 183           else
 184             aVec = gp::DY();
 185         }
 186         aSrcDstNormals[anInd] = aSrcDstDirections[anInd].Crossed(aVec).Normalized();
 187         aSrcDstNormals[1 - anInd] = aSrcDstNormals[anInd];
 188       }
 189     }
 190   }
 191
 192   // Reverse the normal if it was not done before
 193   if (!hasNormal[0] && theIsReverse)
 194     aSrcDstNormals[0].Reverse();
 195
 196   // Calculate transformation
 197   gp_Trsf aTrsf;
 198   gp_Vec aSrcDir = aSrcDstNormals[0];
 199   gp_Vec aDstDir = aSrcDstNormals[1];
 200   // Calculate rotation
 201   gp_Quaternion aRot(aSrcDir, aDstDir);
 202   aTrsf.SetRotation(aRot);
 203   // Calculate translation
 204   gp_Vec aSrcLoc(aSrcDstPoints[0].XYZ());
 205   gp_Vec aDstLoc(aSrcDstPoints[1].XYZ());
 206   if (!theIsCentering)
 207     aDstLoc = aSrcLoc + gp_Vec(aDstDir) * (aDstLoc-aSrcLoc).Dot(aDstDir);
 208   aSrcLoc.Transform(aTrsf);
 209   gp_Vec aTrans = aDstLoc - aSrcLoc;
 210   aTrsf.SetTransformation(aRot, aTrans);
 211
 212   if (theSimpleTransform) { // just add transformation
 213     TopLoc_Location aDelta(aTrsf);
 214     // store the accumulated information about the result and this delta
 215     myTrsf.reset(new GeomAPI_Trsf(new gp_Trsf(aTrsf)));
 216     TopoDS_Shape aResult = aSourceShape.Moved(aDelta);
 217     std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aShape(new GeomAPI_Shape());
 218     aShape->setImpl(new TopoDS_Shape(aResult));
 219     this->setShape(aShape);
 220     this->setDone(true); // it is allways true for simple transformation generation
 221   } else { // internal rebuild of the shape
 222     // Transform the shape with copying it
 223     BRepBuilderAPI_Transform* aBuilder = new BRepBuilderAPI_Transform(aSourceShape, aTrsf, true);
 224     if(!aBuilder) {
 225       return;
 226     }
 227     this->setImpl(aBuilder);
 228     this->setBuilderType(OCCT_BRepBuilderAPI_MakeShape);
 229     if(aBuilder->IsDone() != Standard_True) {
 230       return;
 231     }
 232     TopoDS_Shape aResult = aBuilder->Shape();
 233
 234     std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aShape(new GeomAPI_Shape());
 235     aShape->setImpl(new TopoDS_Shape(aResult));
 236     this->setShape(aShape);
 237     this->setDone(true);
 238   }
 239 }
 240
 241 //=================================================================================================
 242 std::shared_ptr<GeomAPI_Trsf> GeomAlgoAPI_Placement::transformation() const
 243 {
 244   return myTrsf;
 245 }