src/GeomAlgoAPI/GeomAlgoAPI_ShapeTools.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 "GeomAlgoAPI_ShapeTools.h"
  21
  22 #include "GeomAlgoAPI_SketchBuilder.h"
  23
  24 #include <GeomAPI_Ax1.h>
  25 #include <GeomAPI_Edge.h>
  26 #include <GeomAPI_Dir.h>
  27 #include <GeomAPI_Face.h>
  28 #include <GeomAPI_Pln.h>
  29 #include <GeomAPI_Pnt.h>
  30 #include <GeomAPI_Wire.h>
  31
  32 #include <Approx_CurvilinearParameter.hxx>
  33
  34 #include <Bnd_Box.hxx>
  35
  36 #include <BRep_Tool.hxx>
  37 #include <BRep_Builder.hxx>
  38 #include <BRepAlgo.hxx>
  39 #include <BRepAlgo_FaceRestrictor.hxx>
  40 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  41 #include <BRepBndLib.hxx>
  42 #include <BRepBuilderAPI_Copy.hxx>
  43 #include <BRepBuilderAPI_FindPlane.hxx>
  44 #include <BRepBuilderAPI_MakeEdge.hxx>
  45 #include <BRepBuilderAPI_MakeFace.hxx>
  46 #include <BRepBuilderAPI_MakeVertex.hxx>
  47 #include <BRepBuilderAPI_MakeWire.hxx>
  48 #include <BRepCheck_Analyzer.hxx>
  49 #include <BRepExtrema_DistShapeShape.hxx>
  50 #include <BRepExtrema_ExtCF.hxx>
  51 #include <BRepGProp.hxx>
  52 #include <BRepTools.hxx>
  53 #include <BRepTools_WireExplorer.hxx>
  54 #include <BRepTopAdaptor_FClass2d.hxx>
  55 #include <BRepClass_FaceClassifier.hxx>
  56 #include <BRepLib_CheckCurveOnSurface.hxx>
  57 #include <BRepLProp.hxx>
  58
  59 #include <BOPAlgo_Builder.hxx>
  60
  61 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  62 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  63
  64 #include <Geom_BSplineCurve.hxx>
  65 #include <Geom_CylindricalSurface.hxx>
  66 #include <Geom_Line.hxx>
  67 #include <Geom_Plane.hxx>
  68 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
  69
  70 #include <GeomAdaptor_HCurve.hxx>
  71
  72 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
  73 #include <GeomAPI_ShapeIterator.h>
  74
  75 #include <GeomLib_IsPlanarSurface.hxx>
  76 #include <GeomLib_Tool.hxx>
  77 #include <GeomAPI_IntCS.hxx>
  78
  79 #include <gp_Pln.hxx>
  80 #include <GProp_GProps.hxx>
  81
  82 #include <IntAna_IntConicQuad.hxx>
  83 #include <IntAna_Quadric.hxx>
  84
  85 #include <ShapeAnalysis.hxx>
  86 #include <ShapeAnalysis_Surface.hxx>
  87
  88 #include <TopoDS.hxx>
  89 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  90 #include <TopoDS_Face.hxx>
  91 #include <TopoDS_Shape.hxx>
  92 #include <TopoDS_Shell.hxx>
  93 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  94 #include <TopoDS_Builder.hxx>
  95
  96 #include <TopExp.hxx>
  97 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  98
  99 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
 100
 101 #include <NCollection_Vector.hxx>
 102
 103 //==================================================================================================
 104 static GProp_GProps props(const TopoDS_Shape& theShape)
 105 {
 106   GProp_GProps aGProps;
 107
 108   if (theShape.ShapeType() == TopAbs_EDGE || theShape.ShapeType() == TopAbs_WIRE)
 109   {
 110     BRepGProp::LinearProperties(theShape, aGProps);
 111   }
 112   else if (theShape.ShapeType() == TopAbs_FACE || theShape.ShapeType() == TopAbs_SHELL)
 113   {
 114     const Standard_Real anEps = 1.e-6;
 115     BRepGProp::SurfaceProperties(theShape, aGProps, anEps);
 116   }
 117   else if (theShape.ShapeType() == TopAbs_SOLID || theShape.ShapeType() == TopAbs_COMPSOLID)
 118   {
 119     BRepGProp::VolumeProperties(theShape, aGProps);
 120   }
 121   else if (theShape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND)
 122   {
 123     for (TopoDS_Iterator anIt(theShape); anIt.More(); anIt.Next())
 124     {
 125       aGProps.Add(props(anIt.Value()));
 126     }
 127   }
 128
 129   return aGProps;
 130 }
 131
 132 //==================================================================================================
 133 double GeomAlgoAPI_ShapeTools::length(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape)
 134 {
 135   GProp_GProps aGProps;
 136   if(!theShape.get()) {
 137     return 0.0;
 138   }
 139   const TopoDS_Shape& aShape = theShape->impl<TopoDS_Shape>();
 140   if(aShape.IsNull()) {
 141     return 0.0;
 142   }
 143
 144   BRepGProp::LinearProperties(aShape, aGProps, Standard_True);
 145   return  aGProps.Mass();
 146 }
 147
 148 //==================================================================================================
 149 double GeomAlgoAPI_ShapeTools::volume(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape)
 150 {
 151   if(!theShape.get()) {
 152     return 0.0;
 153   }
 154   const TopoDS_Shape& aShape = theShape->impl<TopoDS_Shape>();
 155   if(aShape.IsNull()) {
 156     return 0.0;
 157   }
 158   const Standard_Real anEps = 1.e-6;
 159   double aVolume = 0.0;
 160   for (TopExp_Explorer anExp(aShape, TopAbs_SOLID); anExp.More(); anExp.Next()) {
 161     GProp_GProps aGProps;
 162     BRepGProp::VolumeProperties(anExp.Current(), aGProps, anEps);
 163     aVolume += aGProps.Mass();
 164   }
 165   return aVolume;
 166 }
 167
 168 //==================================================================================================
 169 double GeomAlgoAPI_ShapeTools::area (const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape)
 170 {
 171   GProp_GProps aGProps;
 172   if(!theShape.get()) {
 173     return 0.0;
 174   }
 175   const TopoDS_Shape& aShape = theShape->impl<TopoDS_Shape>();
 176   if(aShape.IsNull()) {
 177     return 0.0;
 178   }
 179   const Standard_Real anEps = 1.e-6;
 180
 181   BRepGProp::SurfaceProperties(aShape, aGProps, anEps);
 182   return aGProps.Mass();
 183 }
 184
 185 //==================================================================================================
 186 std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>
 187   GeomAlgoAPI_ShapeTools::centreOfMass(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape)
 188 {
 189   GProp_GProps aGProps;
 190   if(!theShape) {
 191     return std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>();
 192   }
 193   const TopoDS_Shape& aShape = theShape->impl<TopoDS_Shape>();
 194   if(aShape.IsNull()) {
 195     return std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>();
 196   }
 197   gp_Pnt aCentre;
 198   if(aShape.ShapeType() == TopAbs_VERTEX) {
 199     aCentre = BRep_Tool::Pnt(TopoDS::Vertex(aShape));
 200   } else {
 201     aGProps = props(aShape);
 202     aCentre = aGProps.CentreOfMass();
 203   }
 204
 205   return std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>(new GeomAPI_Pnt(aCentre.X(), aCentre.Y(), aCentre.Z()));
 206 }
 207
 208 //==================================================================================================
 209 double GeomAlgoAPI_ShapeTools::radius(const std::shared_ptr<GeomAPI_Face>& theCylinder)
 210 {
 211   double aRadius = -1.0;
 212   if (theCylinder->isCylindrical()) {
 213     const TopoDS_Shape& aShape = theCylinder->impl<TopoDS_Shape>();
 214     Handle(Geom_Surface) aSurf = BRep_Tool::Surface(TopoDS::Face(aShape));
 215     Handle(Geom_CylindricalSurface) aCyl = Handle(Geom_CylindricalSurface)::DownCast(aSurf);
 216     if (!aCyl.IsNull())
 217       aRadius = aCyl->Radius();
 218   }
 219   return aRadius;
 220 }
 221
 222 //==================================================================================================
 223 namespace {
 224
 225 auto getExtemaDistShape = [](const GeomShapePtr& theShape1,
 226     const GeomShapePtr& theShape2) -> BRepExtrema_DistShapeShape
 227 {
 228   const TopoDS_Shape& aShape1 = theShape1->impl<TopoDS_Shape>();
 229   const TopoDS_Shape& aShape2 = theShape2->impl<TopoDS_Shape>();
 230
 231   BRepExtrema_DistShapeShape aDist(aShape1, aShape2);
 232   aDist.Perform();
 233   return aDist;
 234 };
 235 }
 236
 237 double GeomAlgoAPI_ShapeTools::minimalDistance(const GeomShapePtr& theShape1,
 238                                                const GeomShapePtr& theShape2)
 239 {
 240   BRepExtrema_DistShapeShape aDist = getExtemaDistShape(theShape1, theShape2);
 241   return aDist.IsDone() ? aDist.Value() : Precision::Infinite();
 242 }
 243
 244 double GeomAlgoAPI_ShapeTools::minimalDistance(const GeomShapePtr& theShape1,
 245                                                const GeomShapePtr& theShape2,
 246                                                std::array<double, 3> & fromShape1To2)
 247 {
 248   BRepExtrema_DistShapeShape aDist = getExtemaDistShape(theShape1, theShape2);
 249   const auto & pt1 = aDist.PointOnShape1(1);
 250   const auto & pt2 = aDist.PointOnShape2(1) ;
 251   fromShape1To2[0] = pt2.X() - pt1.X();
 252   fromShape1To2[1] = pt2.Y() - pt1.Y();
 253   fromShape1To2[2] = pt2.Z() - pt1.Z();
 254   return aDist.IsDone() ? aDist.Value() : Precision::Infinite();
 255 }
 256
 257 //==================================================================================================
 258 std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> GeomAlgoAPI_ShapeTools::combineShapes(
 259   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theCompound,
 260   const GeomAPI_Shape::ShapeType theType,
 261   ListOfShape& theResuts)
 262 {
 263
 264   ListOfShape aResCombinedShapes;
 265   ListOfShape aResFreeShapes;
 266
 267   GeomShapePtr aResult = theCompound;
 268
 269   if(!theCompound.get()) {
 270     return aResult;
 271   }
 272
 273   if(theType != GeomAPI_Shape::SHELL && theType != GeomAPI_Shape::COMPSOLID) {
 274     return aResult;
 275   }
 276
 277   TopAbs_ShapeEnum aTS = TopAbs_EDGE;
 278   TopAbs_ShapeEnum aTA = TopAbs_FACE;
 279   if(theType == GeomAPI_Shape::COMPSOLID) {
 280     aTS = TopAbs_FACE;
 281     aTA = TopAbs_SOLID;
 282   }
 283
 284   // map from the resulting shapes to minimal index of the used shape from theCompound list
 285   std::map<GeomShapePtr, int> anInputOrder;
 286   // map from ancestors-shapes to the index of shapes in theCompound
 287   NCollection_DataMap<TopoDS_Shape, int> anAncestorsOrder;
 288
 289   // Get free shapes.
 290   int anOrder = 0;
 291   const TopoDS_Shape& aShapesComp = theCompound->impl<TopoDS_Shape>();
 292   for(TopoDS_Iterator anIter(aShapesComp); anIter.More(); anIter.Next(), anOrder++) {
 293     const TopoDS_Shape& aShape = anIter.Value();
 294     if(aShape.ShapeType() > aTA) {
 295       std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aGeomShape(new GeomAPI_Shape);
 296       aGeomShape->setImpl<TopoDS_Shape>(new TopoDS_Shape(aShape));
 297       aResFreeShapes.push_back(aGeomShape);
 298       anInputOrder[aGeomShape] = anOrder;
 299     } else {
 300       for(TopExp_Explorer anExp(aShape, aTA); anExp.More(); anExp.Next()) {
 301         anAncestorsOrder.Bind(anExp.Current(), anOrder);
 302       }
 303     }
 304   }
 305
 306   // Map sub-shapes and shapes.
 307   TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape aMapSA;
 308   TopExp::MapShapesAndAncestors(aShapesComp, aTS, aTA, aMapSA);
 309   if(aMapSA.IsEmpty()) {
 310     return aResult;
 311   }
 312   theResuts.clear();
 313
 314   // Get all shapes with common sub-shapes and free shapes.
 315   NCollection_Map<TopoDS_Shape> aFreeShapes;
 316   NCollection_Vector<NCollection_Map<TopoDS_Shape>> aShapesWithCommonSubshapes;
 317   for(TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape::Iterator
 318       anIter(aMapSA); anIter.More(); anIter.Next()) {
 319     TopTools_ListOfShape& aListOfShape = anIter.ChangeValue();
 320     if(aListOfShape.IsEmpty()) {
 321       continue;
 322     }
 323     else if(aListOfShape.Size() == 1) {
 324       const TopoDS_Shape& aF = aListOfShape.First();
 325       aFreeShapes.Add(aF);
 326       aListOfShape.Clear();
 327     } else {
 328       NCollection_List<TopoDS_Shape> aTempList;
 329       NCollection_Map<TopoDS_Shape> aTempMap;
 330       for (TopTools_ListOfShape::Iterator aListIt(aListOfShape); aListIt.More(); aListIt.Next()) {
 331         aTempList.Append(aListIt.Value());
 332         aTempMap.Add(aListIt.Value());
 333         aFreeShapes.Remove(aListIt.Value());
 334       }
 335       aListOfShape.Clear();
 336       for(NCollection_List<TopoDS_Shape>::Iterator
 337           aTempIter(aTempList); aTempIter.More(); aTempIter.Next()) {
 338         const TopoDS_Shape& aTempShape = aTempIter.Value();
 339         for(TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape::Iterator
 340             anIter2(aMapSA); anIter2.More(); anIter2.Next()) {
 341           TopTools_ListOfShape& aTempListOfShape = anIter2.ChangeValue();
 342           if(aTempListOfShape.IsEmpty()) {
 343             continue;
 344           } else if(aTempListOfShape.Size() == 1 && aTempListOfShape.First() == aTempShape) {
 345             aTempListOfShape.Clear();
 346           } else if(aTempListOfShape.Size() > 1) {
 347             TopTools_ListOfShape::Iterator anIt1(aTempListOfShape);
 348             for (; anIt1.More(); anIt1.Next()) {
 349               if (anIt1.Value() == aTempShape) {
 350                 TopTools_ListOfShape::Iterator anIt2(aTempListOfShape);
 351                 for (; anIt2.More(); anIt2.Next())
 352                 {
 353                   if (anIt2.Value() != anIt1.Value()) {
 354                     if (aTempMap.Add(anIt2.Value())) {
 355                       aTempList.Append(anIt2.Value());
 356                       aFreeShapes.Remove(anIt2.Value());
 357                     }
 358                   }
 359                 }
 360                 aTempListOfShape.Clear();
 361                 break;
 362               }
 363             }
 364           }
 365         }
 366       }
 367       aShapesWithCommonSubshapes.Append(aTempMap);
 368     }
 369   }
 370
 371   // Combine shapes with common sub-shapes.
 372   for(NCollection_Vector<NCollection_Map<TopoDS_Shape>>::Iterator
 373       anIter(aShapesWithCommonSubshapes); anIter.More(); anIter.Next()) {
 374     TopoDS_Shell aShell;
 375     TopoDS_CompSolid aCSolid;
 376     TopoDS_Builder aBuilder;
 377     anOrder = -1;
 378     theType ==
 379       GeomAPI_Shape::COMPSOLID ? aBuilder.MakeCompSolid(aCSolid) : aBuilder.MakeShell(aShell);
 380     NCollection_Map<TopoDS_Shape>& aShapesMap = anIter.ChangeValue();
 381     for(TopExp_Explorer anExp(aShapesComp, aTA); anExp.More(); anExp.Next()) {
 382       const TopoDS_Shape& aShape = anExp.Current();
 383       if(aShapesMap.Contains(aShape)) {
 384         theType ==
 385           GeomAPI_Shape::COMPSOLID ? aBuilder.Add(aCSolid, aShape) : aBuilder.Add(aShell, aShape);
 386         aShapesMap.Remove(aShape);
 387         int aThisOrder = anAncestorsOrder.Find(aShape);
 388         if (anOrder == -1 || aThisOrder < anOrder)
 389           anOrder = aThisOrder; // take the minimum order position
 390       }
 391     }
 392     std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aGeomShape(new GeomAPI_Shape);
 393     TopoDS_Shape* aSh = theType == GeomAPI_Shape::COMPSOLID ? new TopoDS_Shape(aCSolid) :
 394                                                               new TopoDS_Shape(aShell);
 395     aGeomShape->setImpl<TopoDS_Shape>(aSh);
 396     aResCombinedShapes.push_back(aGeomShape);
 397     anInputOrder[aGeomShape] = anOrder;
 398   }
 399
 400   // Adding free shapes.
 401   for(TopExp_Explorer anExp(aShapesComp, aTA); anExp.More(); anExp.Next()) {
 402     const TopoDS_Shape& aShape = anExp.Current();
 403     if(aFreeShapes.Contains(aShape)) {
 404       std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aGeomShape(new GeomAPI_Shape);
 405       aGeomShape->setImpl<TopoDS_Shape>(new TopoDS_Shape(aShape));
 406       aResFreeShapes.push_back(aGeomShape);
 407       anInputOrder[aGeomShape] = anAncestorsOrder.Find(aShape);
 408     }
 409   }
 410
 411   if(aResCombinedShapes.size() == 1 && aResFreeShapes.size() == 0) {
 412     aResult = aResCombinedShapes.front();
 413     theResuts.push_back(aResult);
 414   } else if(aResCombinedShapes.size() == 0 && aResFreeShapes.size() == 1) {
 415     aResult = aResFreeShapes.front();
 416     theResuts.push_back(aResult);
 417   } else {
 418     TopoDS_Compound aResultComp;
 419     TopoDS_Builder aBuilder;
 420     aBuilder.MakeCompound(aResultComp);
 421     // put to result compound and result list in accordance to the order numbers
 422     std::map<GeomShapePtr, int>::iterator anInputIter = anInputOrder.begin();
 423     std::map<int, GeomShapePtr> aNums;
 424     for(; anInputIter != anInputOrder.end(); anInputIter++)
 425       aNums[anInputIter->second] = anInputIter->first;
 426     std::map<int, GeomShapePtr>::iterator aNumsIter = aNums.begin();
 427     for(; aNumsIter != aNums.end(); aNumsIter++) {
 428       aBuilder.Add(aResultComp, (aNumsIter->second)->impl<TopoDS_Shape>());
 429       theResuts.push_back(aNumsIter->second);
 430     }
 431     aResult->setImpl(new TopoDS_Shape(aResultComp));
 432   }
 433
 434   return aResult;
 435 }
 436
 437 //==================================================================================================
 438 static void addSimpleShapeToList(const TopoDS_Shape& theShape,
 439                                  NCollection_List<TopoDS_Shape>& theList)
 440 {
 441   if(theShape.IsNull()) {
 442     return;
 443   }
 444
 445   if(theShape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND) {
 446     for(TopoDS_Iterator anIt(theShape); anIt.More(); anIt.Next()) {
 447       addSimpleShapeToList(anIt.Value(), theList);
 448     }
 449   } else {
 450     theList.Append(theShape);
 451   }
 452 }
 453
 454 //==================================================================================================
 455 static TopoDS_Compound makeCompound(const NCollection_List<TopoDS_Shape> theShapes)
 456 {
 457   TopoDS_Compound aCompound;
 458
 459   BRep_Builder aBuilder;
 460   aBuilder.MakeCompound(aCompound);
 461
 462   for(NCollection_List<TopoDS_Shape>::Iterator anIt(theShapes); anIt.More(); anIt.Next()) {
 463     aBuilder.Add(aCompound, anIt.Value());
 464   }
 465
 466   return aCompound;
 467 }
 468
 469 //==================================================================================================
 470 std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> GeomAlgoAPI_ShapeTools::groupSharedTopology(
 471   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theCompound)
 472 {
 473   GeomShapePtr aResult = theCompound;
 474
 475   if (!theCompound.get()) {
 476     return aResult;
 477   }
 478
 479   TopoDS_Shape anInShape = aResult->impl<TopoDS_Shape>();
 480   NCollection_List<TopoDS_Shape> anUngroupedShapes, aStillUngroupedShapes;
 481   addSimpleShapeToList(anInShape, anUngroupedShapes);
 482
 483   // Iterate over all shapes and find shapes with shared vertices.
 484   TopTools_ListOfShape allVertices;
 485   TopTools_DataMapOfShapeListOfShape aVertexShapesMap;
 486   for (NCollection_List<TopoDS_Shape>::Iterator aShapesIt(anUngroupedShapes);
 487     aShapesIt.More();
 488     aShapesIt.Next()) {
 489     const TopoDS_Shape& aShape = aShapesIt.Value();
 490     for (TopExp_Explorer aShapeExp(aShape, TopAbs_VERTEX);
 491       aShapeExp.More();
 492       aShapeExp.Next()) {
 493       const TopoDS_Shape& aVertex = aShapeExp.Current();
 494       if (!aVertexShapesMap.IsBound(aVertex)) {
 495         NCollection_List<TopoDS_Shape> aList;
 496         aList.Append(aShape);
 497         allVertices.Append(aVertex);
 498         aVertexShapesMap.Bind(aVertex, aList);
 499       }
 500       else {
 501         if (!aVertexShapesMap.ChangeFind(aVertex).Contains(aShape)) {
 502           aVertexShapesMap.ChangeFind(aVertex).Append(aShape);
 503         }
 504       }
 505     }
 506   }
 507
 508   // Iterate over the map and group shapes.
 509   NCollection_Vector<TopTools_MapOfShape> aGroups; // groups of shapes connected by vertices
 510   while (!allVertices.IsEmpty()) {
 511     // Get first group of shapes in map, and then unbind it.
 512     const TopoDS_Shape& aKey = allVertices.First();
 513     TopTools_ListOfShape aConnectedShapes = aVertexShapesMap.Find(aKey);
 514     aVertexShapesMap.UnBind(aKey);
 515     allVertices.Remove(aKey);
 516     // Iterate over shapes in this group and add to it shapes from groups in map.
 517     for (TopTools_ListOfShape::Iterator aConnectedIt(aConnectedShapes);
 518       aConnectedIt.More(); aConnectedIt.Next()) {
 519       const TopoDS_Shape& aConnected = aConnectedIt.Value();
 520       TopTools_ListOfShape aKeysToUnbind;
 521       for (TopTools_ListOfShape::Iterator aKeysIt(allVertices);
 522         aKeysIt.More();
 523         aKeysIt.Next()) {
 524         const TopTools_ListOfShape& anOtherConnected = aVertexShapesMap(aKeysIt.Value());
 525         if (!anOtherConnected.Contains(aConnected)) {
 526           // Other connected group does not contain shape from our connected group
 527           continue;
 528         }
 529         // Other is connected to our, so add them to our connected
 530         for (TopTools_ListOfShape::Iterator anOtherIt(anOtherConnected);
 531           anOtherIt.More();
 532           anOtherIt.Next()) {
 533           const TopoDS_Shape& aShape = anOtherIt.Value();
 534           if (!aConnectedShapes.Contains(aShape)) {
 535             aConnectedShapes.Append(aShape);
 536           }
 537         }
 538         // Save key to unbind from this map.
 539         aKeysToUnbind.Append(aKeysIt.Value());
 540       }
 541       // Unbind groups from map that we added to our group.
 542       for (TopTools_ListOfShape::Iterator aKeysIt(aKeysToUnbind);
 543         aKeysIt.More();
 544         aKeysIt.Next()) {
 545         aVertexShapesMap.UnBind(aKeysIt.Value());
 546         allVertices.Remove(aKeysIt.Value());
 547       }
 548     }
 549     // Sort shapes from the most complicated to the simplest ones
 550     TopTools_MapOfShape aSortedGroup;
 551     for (int aST = TopAbs_COMPOUND; aST <= TopAbs_SHAPE; ++aST) {
 552       TopTools_ListOfShape::Iterator anIt(aConnectedShapes);
 553       while (anIt.More()) {
 554         if (anIt.Value().ShapeType() == aST) {
 555           aSortedGroup.Add(anIt.Value());
 556           aConnectedShapes.Remove(anIt);
 557         }
 558         else {
 559           anIt.Next();
 560         }
 561       }
 562     }
 563     aGroups.Append(aSortedGroup);
 564   }
 565
 566   TopoDS_Compound aCompound;
 567   BRep_Builder aBuilder;
 568   aBuilder.MakeCompound(aCompound);
 569   ListOfShape aSolids;
 570   for (NCollection_Vector<TopTools_MapOfShape>::Iterator anIt(aGroups); anIt.More(); anIt.Next()) {
 571     const TopTools_MapOfShape& aGroup = anIt.ChangeValue();
 572     GeomShapePtr aGeomShape(new GeomAPI_Shape());
 573     if(aGroup.Size() == 1) {
 574       TopTools_MapOfShape::Iterator aOneShapeIter(aGroup);
 575       aGeomShape->setImpl(new TopoDS_Shape(aOneShapeIter.Value()));
 576     } else {
 577       // make sub-shapes in the group have order same as in original shape
 578       TopTools_ListOfShape anOrderedGoup;
 579       NCollection_List<TopoDS_Shape>::Iterator anUngrouped(anUngroupedShapes);
 580       for (; anUngrouped.More(); anUngrouped.Next()) {
 581         if (aGroup.Contains(anUngrouped.Value()))
 582           anOrderedGoup.Append(anUngrouped.Value());
 583       }
 584       aGeomShape->setImpl(new TopoDS_Shape(makeCompound(anOrderedGoup)));
 585       aGeomShape = GeomAlgoAPI_ShapeTools::combineShapes(aGeomShape,
 586                                                          GeomAPI_Shape::COMPSOLID,
 587                                                          aSolids);
 588     }
 589     aBuilder.Add(aCompound, aGeomShape->impl<TopoDS_Shape>());
 590   }
 591
 592   if(!aCompound.IsNull()) {
 593     aResult->setImpl(new TopoDS_Shape(aCompound));
 594   }
 595
 596   return aResult;
 597 }
 598
 599 //==================================================================================================
 600 bool GeomAlgoAPI_ShapeTools::hasSharedTopology(const ListOfShape& theShapes,
 601                                                const GeomAPI_Shape::ShapeType theShapeType)
 602 {
 603   TopTools_IndexedMapOfShape aSubs;
 604   for (ListOfShape::const_iterator anIt = theShapes.begin(); anIt != theShapes.end(); ++anIt) {
 605     TopTools_IndexedMapOfShape aCurSubs;
 606     TopExp::MapShapes((*anIt)->impl<TopoDS_Shape>(), (TopAbs_ShapeEnum)theShapeType, aCurSubs);
 607     for (TopTools_IndexedMapOfShape::Iterator aSubIt(aCurSubs); aSubIt.More(); aSubIt.Next()) {
 608       if (aSubs.Contains(aSubIt.Value()))
 609         return true;
 610       else
 611         aSubs.Add(aSubIt.Value());
 612     }
 613   }
 614   return false;
 615 }
 616
 617 //==================================================================================================
 618 std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >
 619   GeomAlgoAPI_ShapeTools::getBoundingBox(const ListOfShape& theShapes, const double theEnlarge)
 620 {
 621   // Bounding box of all objects.
 622   Bnd_Box aBndBox;
 623
 624   // Getting box.
 625   for (ListOfShape::const_iterator
 626     anObjectsIt = theShapes.begin(); anObjectsIt != theShapes.end(); anObjectsIt++) {
 627     const TopoDS_Shape& aShape = (*anObjectsIt)->impl<TopoDS_Shape>();
 628     BRepBndLib::Add(aShape, aBndBox);
 629   }
 630
 631   if(theEnlarge != 0.0) {
 632     // We enlarge bounding box just to be sure that plane will be large enough to cut all objects.
 633     aBndBox.Enlarge(theEnlarge);
 634   }
 635
 636   Standard_Real aXArr[2] = {aBndBox.CornerMin().X(), aBndBox.CornerMax().X()};
 637   Standard_Real aYArr[2] = {aBndBox.CornerMin().Y(), aBndBox.CornerMax().Y()};
 638   Standard_Real aZArr[2] = {aBndBox.CornerMin().Z(), aBndBox.CornerMax().Z()};
 639   std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> > aResultPoints;
 640   for(int i = 0; i < 2; i++) {
 641     for(int j = 0; j < 2; j++) {
 642       for(int k = 0; k < 2; k++) {
 643         std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPnt(new GeomAPI_Pnt(aXArr[i], aYArr[j], aZArr[k]));
 644         aResultPoints.push_back(aPnt);
 645       }
 646     }
 647   }
 648
 649   return aResultPoints;
 650 }
 651
 652 //==================================================================================================
 653 std::shared_ptr<GeomAPI_Face> GeomAlgoAPI_ShapeTools::fitPlaneToBox(
 654   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> thePlane,
 655   const std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >& thePoints)
 656 {
 657   std::shared_ptr<GeomAPI_Face> aResultFace;
 658
 659   if(!thePlane.get()) {
 660     return aResultFace;
 661   }
 662
 663   const TopoDS_Shape& aShape = thePlane->impl<TopoDS_Shape>();
 664   if(aShape.ShapeType() != TopAbs_FACE) {
 665     return aResultFace;
 666   }
 667
 668   TopoDS_Face aFace = TopoDS::Face(aShape);
 669   Handle(Geom_Surface) aSurf = BRep_Tool::Surface(aFace);
 670   if(aSurf.IsNull()) {
 671     return aResultFace;
 672   }
 673
 674   GeomLib_IsPlanarSurface isPlanar(aSurf);
 675   if(!isPlanar.IsPlanar()) {
 676     return aResultFace;
 677   }
 678
 679   if(thePoints.size() != 8) {
 680     return aResultFace;
 681   }
 682
 683   const gp_Pln& aFacePln = isPlanar.Plan();
 684   Handle(Geom_Plane) aFacePlane = new Geom_Plane(aFacePln);
 685   IntAna_Quadric aQuadric(aFacePln);
 686   Standard_Real UMin, UMax, VMin, VMax;
 687   UMin = UMax = VMin = VMax = 0;
 688   for (std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >::const_iterator
 689        aPointsIt = thePoints.begin(); aPointsIt != thePoints.end(); aPointsIt++) {
 690     const gp_Pnt& aPnt = (*aPointsIt)->impl<gp_Pnt>();
 691     gp_Lin aLin(aPnt, aFacePln.Axis().Direction());
 692     IntAna_IntConicQuad anIntAna(aLin, aQuadric);
 693     const gp_Pnt& aPntOnFace = anIntAna.Point(1);
 694     Standard_Real aPntU(0), aPntV(0);
 695     GeomLib_Tool::Parameters(aFacePlane, aPntOnFace, Precision::Confusion(), aPntU, aPntV);
 696     if(aPntU < UMin) UMin = aPntU;
 697     if(aPntU > UMax) UMax = aPntU;
 698     if(aPntV < VMin) VMin = aPntV;
 699     if(aPntV > VMax) VMax = aPntV;
 700   }
 701   aResultFace.reset(new GeomAPI_Face());
 702   aResultFace->setImpl(new TopoDS_Face(BRepLib_MakeFace(aFacePln, UMin, UMax, VMin, VMax).Face()));
 703
 704   return aResultFace;
 705 }
 706
 707 //==================================================================================================
 708 void GeomAlgoAPI_ShapeTools::findBounds(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape,
 709                                         std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex>& theV1,
 710                                         std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex>& theV2)
 711 {
 712   static GeomVertexPtr aVertex;
 713   if (!aVertex) {
 714     aVertex = GeomVertexPtr(new GeomAPI_Vertex);
 715     aVertex->setImpl(new TopoDS_Vertex());
 716   }
 717
 718   theV1 = aVertex;
 719   theV2 = aVertex;
 720
 721   if (theShape) {
 722     const TopoDS_Shape& aShape = theShape->impl<TopoDS_Shape>();
 723     TopoDS_Vertex aV1, aV2;
 724     ShapeAnalysis::FindBounds(aShape, aV1, aV2);
 725
 726     std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> aGeomV1(new GeomAPI_Vertex()), aGeomV2(new GeomAPI_Vertex());
 727     aGeomV1->setImpl(new TopoDS_Vertex(aV1));
 728     aGeomV2->setImpl(new TopoDS_Vertex(aV2));
 729     theV1 = aGeomV1;
 730     theV2 = aGeomV2;
 731   }
 732 }
 733
 734 //==================================================================================================
 735 void GeomAlgoAPI_ShapeTools::makeFacesWithHoles(const std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> theOrigin,
 736                                                 const std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> theDirection,
 737                                                 const ListOfShape& theWires,
 738                                                 ListOfShape& theFaces)
 739 {
 740   BRepBuilderAPI_MakeFace aMKFace(gp_Pln(theOrigin->impl<gp_Pnt>(),
 741                                           theDirection->impl<gp_Dir>()));
 742   TopoDS_Face aFace = aMKFace.Face();
 743
 744   BRepAlgo_FaceRestrictor aFRestrictor;
 745   aFRestrictor.Init(aFace, Standard_False, Standard_True);
 746   for(ListOfShape::const_iterator anIt = theWires.cbegin();
 747       anIt != theWires.cend();
 748       ++anIt) {
 749     TopoDS_Wire aWire = TopoDS::Wire((*anIt)->impl<TopoDS_Shape>());
 750     aFRestrictor.Add(aWire);
 751   }
 752
 753   aFRestrictor.Perform();
 754
 755   if(!aFRestrictor.IsDone()) {
 756     return;
 757   }
 758
 759   for(; aFRestrictor.More(); aFRestrictor.Next()) {
 760     GeomShapePtr aShape(new GeomAPI_Shape());
 761     aShape->setImpl(new TopoDS_Shape(aFRestrictor.Current()));
 762     theFaces.push_back(aShape);
 763   }
 764 }
 765
 766 //==================================================================================================
 767 std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> GeomAlgoAPI_ShapeTools::findPlane(const ListOfShape& theShapes)
 768 {
 769   TopoDS_Compound aCompound;
 770   BRep_Builder aBuilder;
 771   aBuilder.MakeCompound(aCompound);
 772
 773   for(ListOfShape::const_iterator anIt = theShapes.cbegin(); anIt != theShapes.cend(); ++anIt) {
 774     aBuilder.Add(aCompound, (*anIt)->impl<TopoDS_Shape>());
 775   }
 776   BRepBuilderAPI_FindPlane aFindPlane(aCompound);
 777
 778   if(aFindPlane.Found() != Standard_True) {
 779     return std::shared_ptr<GeomAPI_Pln>();
 780   }
 781
 782   Handle(Geom_Plane) aPlane = aFindPlane.Plane();
 783   gp_Pnt aLoc = aPlane->Location();
 784   gp_Dir aDir = aPlane->Axis().Direction();
 785
 786   std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aGeomPnt(new GeomAPI_Pnt(aLoc.X(), aLoc.Y(), aLoc.Z()));
 787   std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> aGeomDir(new GeomAPI_Dir(aDir.X(), aDir.Y(), aDir.Z()));
 788
 789   std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> aPln(new GeomAPI_Pln(aGeomPnt, aGeomDir));
 790
 791   return aPln;
 792 }
 793
 794 //==================================================================================================
 795 bool GeomAlgoAPI_ShapeTools::isSubShapeInsideShape(
 796   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theSubShape,
 797   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theBaseShape)
 798 {
 799   if(!theSubShape.get() || !theBaseShape.get()) {
 800     return false;
 801   }
 802
 803   const TopoDS_Shape& aSubShape = theSubShape->impl<TopoDS_Shape>();
 804   const TopoDS_Shape& aBaseShape = theBaseShape->impl<TopoDS_Shape>();
 805
 806   if(aSubShape.ShapeType() == TopAbs_VERTEX) {
 807     // If sub-shape is a vertex check distance to shape. If it is <= Precision::Confusion() then OK.
 808     BRepExtrema_DistShapeShape aDist(aBaseShape, aSubShape);
 809     aDist.Perform();
 810     if(!aDist.IsDone() || aDist.Value() > Precision::Confusion()) {
 811       return false;
 812     }
 813   } else if (aSubShape.ShapeType() == TopAbs_EDGE) {
 814     if(aBaseShape.ShapeType() == TopAbs_FACE) {
 815       // Check that edge is on face surface.
 816       TopoDS_Face aFace = TopoDS::Face(aBaseShape);
 817       TopoDS_Edge anEdge = TopoDS::Edge(aSubShape);
 818       BRepLib_CheckCurveOnSurface aCheck(anEdge, aFace);
 819       aCheck.Perform();
 820       if(!aCheck.IsDone() || aCheck.MaxDistance() > Precision::Confusion()) {
 821         return false;
 822       }
 823
 824       // Check intersections.
 825       TopoDS_Vertex aV1, aV2;
 826       ShapeAnalysis::FindBounds(anEdge, aV1, aV2);
 827       gp_Pnt aPnt1 = BRep_Tool::Pnt(aV1);
 828       gp_Pnt aPnt2 = BRep_Tool::Pnt(aV2);
 829       for(TopExp_Explorer anExp(aBaseShape, TopAbs_EDGE); anExp.More(); anExp.Next()) {
 830         const TopoDS_Shape& anEdgeOnFace = anExp.Current();
 831         BRepExtrema_DistShapeShape aDist(anEdgeOnFace, anEdge);
 832         aDist.Perform();
 833         if(aDist.IsDone() && aDist.Value() <= Precision::Confusion()) {
 834           // Edge intersect face bound. Check that it is not on edge begin or end.
 835           for(Standard_Integer anIndex = 1; anIndex <= aDist.NbSolution(); ++anIndex) {
 836             gp_Pnt aPntOnSubShape = aDist.PointOnShape2(anIndex);
 837             if(aPntOnSubShape.Distance(aPnt1) > Precision::Confusion()
 838                 && aPntOnSubShape.Distance(aPnt2) > Precision::Confusion()) {
 839               return false;
 840             }
 841           }
 842         }
 843       }
 844
 845       // No intersections found. Edge is inside or outside face. Check it.
 846       BRepAdaptor_Curve aCurveAdaptor(anEdge);
 847       gp_Pnt aPointToCheck =
 848         aCurveAdaptor.Value((aCurveAdaptor.FirstParameter() +
 849                               aCurveAdaptor.LastParameter()) / 2.0);
 850       Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface(aFace);
 851       ShapeAnalysis_Surface aSAS(aSurface);
 852       gp_Pnt2d aPointOnFace = aSAS.ValueOfUV(aPointToCheck, Precision::Confusion());
 853       BRepTopAdaptor_FClass2d aFClass2d(aFace, Precision::Confusion());
 854       if(aFClass2d.Perform(aPointOnFace) == TopAbs_OUT) {
 855         return false;
 856       }
 857
 858     } else {
 859       return false;
 860     }
 861   } else {
 862     return false;
 863   }
 864
 865   return true;
 866 }
 867
 868 //==================================================================================================
 869 bool GeomAlgoAPI_ShapeTools::isShapeValid(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape)
 870 {
 871   if(!theShape.get()) {
 872     return false;
 873   }
 874
 875   BRepCheck_Analyzer aChecker(theShape->impl<TopoDS_Shape>());
 876   return (aChecker.IsValid() == Standard_True);
 877 }
 878
 879 //==================================================================================================
 880 std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>
 881   GeomAlgoAPI_ShapeTools::getFaceOuterWire(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theFace)
 882 {
 883   GeomShapePtr anOuterWire;
 884
 885   if(!theFace.get() || !theFace->isFace()) {
 886     return anOuterWire;
 887   }
 888
 889   TopoDS_Face aFace = TopoDS::Face(theFace->impl<TopoDS_Shape>());
 890   TopoDS_Wire aWire = BRepTools::OuterWire(aFace);
 891
 892   anOuterWire.reset(new GeomAPI_Shape());
 893   anOuterWire->setImpl(new TopoDS_Shape(aWire));
 894
 895   return anOuterWire;
 896 }
 897
 898 //==================================================================================================
 899 static bool boundaryOfEdge(const std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> theEdge,
 900                           const std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> theVertex,
 901                           double& theParam)
 902 {
 903   GeomPointPtr aPoint = theVertex->point();
 904   GeomPointPtr aFirstPnt = theEdge->firstPoint();
 905   double aFirstPntTol = theEdge->firstPointTolerance();
 906   GeomPointPtr aLastPnt = theEdge->lastPoint();
 907   double aLastPntTol = theEdge->lastPointTolerance();
 908
 909   double aFirst, aLast;
 910   theEdge->getRange(aFirst, aLast);
 911
 912   bool isFirst = aPoint->distance(aFirstPnt) <= aFirstPntTol;
 913   bool isLast = aPoint->distance(aLastPnt) <= aLastPntTol;
 914   if (isFirst)
 915     theParam = aFirst;
 916   else if (isLast)
 917     theParam = aLast;
 918
 919   return isFirst != isLast;
 920 }
 921
 922 bool GeomAlgoAPI_ShapeTools::isTangent(const std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> theEdge1,
 923                                        const std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> theEdge2,
 924                                        const std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> theTgPoint)
 925 {
 926   double aParE1 = 0, aParE2 = 0;
 927   if (!boundaryOfEdge(theEdge1, theTgPoint, aParE1) ||
 928       !boundaryOfEdge(theEdge2, theTgPoint, aParE2))
 929     return false;
 930
 931   BRepAdaptor_Curve aC1(theEdge1->impl<TopoDS_Edge>());
 932   BRepAdaptor_Curve aC2(theEdge2->impl<TopoDS_Edge>());
 933   return BRepLProp::Continuity(aC1, aC2, aParE1, aParE2) >= GeomAbs_G1;
 934 }
 935
 936 //==================================================================================================
 937 bool GeomAlgoAPI_ShapeTools::isParallel(const std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> theEdge,
 938                                         const std::shared_ptr<GeomAPI_Face> theFace)
 939 {
 940   if(!theEdge.get() || !theFace.get()) {
 941     return false;
 942   }
 943
 944   TopoDS_Edge anEdge = TopoDS::Edge(theEdge->impl<TopoDS_Shape>());
 945   TopoDS_Face aFace  = TopoDS::Face(theFace->impl<TopoDS_Shape>());
 946
 947   BRepExtrema_ExtCF anExt(anEdge, aFace);
 948   return anExt.IsParallel() == Standard_True;
 949 }
 950
 951 //==================================================================================================
 952 std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> > GeomAlgoAPI_ShapeTools::intersect(
 953   const std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> theEdge, const std::shared_ptr<GeomAPI_Face> theFace)
 954 {
 955   std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> > aResult;
 956   if(!theEdge.get() || !theFace.get()) {
 957     return aResult;
 958   }
 959
 960   TopoDS_Edge anEdge = TopoDS::Edge(theEdge->impl<TopoDS_Shape>());
 961   double aFirstOnCurve, aLastOnCurve;
 962   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve(anEdge, aFirstOnCurve, aLastOnCurve);
 963
 964   TopoDS_Face aFace  = TopoDS::Face(theFace->impl<TopoDS_Shape>());
 965   Handle(Geom_Surface) aSurf = BRep_Tool::Surface(aFace);
 966
 967   GeomAPI_IntCS anIntAlgo(aCurve, aSurf);
 968   if (!anIntAlgo.IsDone())
 969     return aResult;
 970   // searching for points-intersection
 971   for(int anIntNum = 1; anIntNum <= anIntAlgo.NbPoints() + anIntAlgo.NbSegments(); anIntNum++) {
 972     gp_Pnt anInt;
 973     if (anIntNum <= anIntAlgo.NbPoints()) {
 974       anInt = anIntAlgo.Point(anIntNum);
 975     } else { // take the middle point on the segment of the intersection
 976       Handle(Geom_Curve) anIntCurve = anIntAlgo.Segment(anIntNum - anIntAlgo.NbPoints());
 977       anIntCurve->D0((anIntCurve->FirstParameter() + anIntCurve->LastParameter()) / 2., anInt);
 978     }
 979     aResult.push_back(std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex>(
 980       new GeomAPI_Vertex(anInt.X(), anInt.Y(), anInt.Z())));
 981   }
 982   return aResult;
 983 }
 984
 985 //==================================================================================================
 986 void GeomAlgoAPI_ShapeTools::splitShape(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theBaseShape,
 987                                       const GeomAlgoAPI_ShapeTools::PointToRefsMap& thePointsInfo,
 988                                       std::set<std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >& theShapes)
 989 {
 990   // to split shape at least one point should be presented in the points container
 991   if (thePointsInfo.empty())
 992     return;
 993
 994     // General Fuse to split edge by vertices
 995   BOPAlgo_Builder aBOP;
 996   TopoDS_Edge aBaseEdge = theBaseShape->impl<TopoDS_Edge>();
 997   // Rebuild closed edge to place vertex to one of split points.
 998   // This will prevent edge to be split on same vertex.
 999   if (BRep_Tool::IsClosed(aBaseEdge))
1000   {
1001     Standard_Real aFirst, aLast;
1002     Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve(aBaseEdge, aFirst, aLast);
1003
1004     PointToRefsMap::const_iterator aPIt = thePointsInfo.begin();
1005     std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPnt = aPIt->first;
1006     gp_Pnt aPoint(aPnt->x(), aPnt->y(), aPnt->z());
1007
1008     TopAbs_Orientation anOrientation = aBaseEdge.Orientation();
1009     aBaseEdge = BRepBuilderAPI_MakeEdge(aCurve, aPoint, aPoint).Edge();
1010     aBaseEdge.Orientation(anOrientation);
1011   }
1012   aBOP.AddArgument(aBaseEdge);
1013
1014   PointToRefsMap::const_iterator aPIt = thePointsInfo.begin();
1015   for (; aPIt != thePointsInfo.end(); ++aPIt) {
1016     std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPnt = aPIt->first;
1017     TopoDS_Vertex aV = BRepBuilderAPI_MakeVertex(gp_Pnt(aPnt->x(), aPnt->y(), aPnt->z()));
1018     aBOP.AddArgument(aV);
1019   }
1020
1021   aBOP.Perform();
1022   if (aBOP.HasErrors())
1023     return;
1024
1025   // Collect splits
1026   const TopTools_ListOfShape& aSplits = aBOP.Modified(aBaseEdge);
1027   TopTools_ListIteratorOfListOfShape anIt(aSplits);
1028   for (; anIt.More(); anIt.Next()) {
1029     std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> anEdge(new GeomAPI_Shape);
1030     anEdge->setImpl(new TopoDS_Shape(anIt.Value()));
1031     theShapes.insert(anEdge);
1032   }
1033 }
1034
1035 //==================================================================================================
1036 void GeomAlgoAPI_ShapeTools::splitShape_p(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theBaseShape,
1037                                           const std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >& thePoints,
1038                                           std::set<std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >& theShapes)
1039 {
1040   // General Fuse to split edge by vertices
1041   BOPAlgo_Builder aBOP;
1042   TopoDS_Edge aBaseEdge = theBaseShape->impl<TopoDS_Edge>();
1043   // Rebuild closed edge to place vertex to one of split points.
1044   // This will prevent edge to be split on seam vertex.
1045   if (BRep_Tool::IsClosed(aBaseEdge))
1046   {
1047     Standard_Real aFirst, aLast;
1048     Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve(aBaseEdge, aFirst, aLast);
1049
1050     std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >::const_iterator aPIt = thePoints.begin();
1051     gp_Pnt aPoint((*aPIt)->x(), (*aPIt)->y(), (*aPIt)->z());
1052
1053     TopAbs_Orientation anOrientation = aBaseEdge.Orientation();
1054     aBaseEdge = BRepBuilderAPI_MakeEdge(aCurve, aPoint, aPoint).Edge();
1055     aBaseEdge.Orientation(anOrientation);
1056   }
1057   aBOP.AddArgument(aBaseEdge);
1058
1059   std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >::const_iterator aPtIt = thePoints.begin();
1060   for (; aPtIt != thePoints.end(); ++aPtIt) {
1061     std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPnt = *aPtIt;
1062     TopoDS_Vertex aV = BRepBuilderAPI_MakeVertex(gp_Pnt(aPnt->x(), aPnt->y(), aPnt->z()));
1063     aBOP.AddArgument(aV);
1064   }
1065
1066   aBOP.Perform();
1067   if (aBOP.HasErrors())
1068     return;
1069
1070   // Collect splits
1071   const TopTools_ListOfShape& aSplits = aBOP.Modified(aBaseEdge);
1072   TopTools_ListIteratorOfListOfShape anIt(aSplits);
1073   for (; anIt.More(); anIt.Next()) {
1074     std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> anEdge(new GeomAPI_Shape);
1075     anEdge->setImpl(new TopoDS_Shape(anIt.Value()));
1076     theShapes.insert(anEdge);
1077   }
1078 }
1079
1080 //==================================================================================================
1081 std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> GeomAlgoAPI_ShapeTools::findShape(
1082                                   const std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >& thePoints,
1083                                   const std::set<std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >& theShapes)
1084 {
1085   std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aResultShape;
1086
1087   if (thePoints.size() == 2) {
1088     std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >::const_iterator aPntIt = thePoints.begin();
1089     std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aFirstPoint = *aPntIt;
1090     aPntIt++;
1091     std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aLastPoint = *aPntIt;
1092
1093     std::set<std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >::const_iterator anIt = theShapes.begin(),
1094                                                               aLast = theShapes.end();
1095     for (; anIt != aLast; anIt++) {
1096       GeomShapePtr aShape = *anIt;
1097       std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> anEdge(new GeomAPI_Edge(aShape));
1098       if (anEdge.get()) {
1099         std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> anEdgeFirstPoint = anEdge->firstPoint();
1100         std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> anEdgeLastPoint = anEdge->lastPoint();
1101         if (anEdgeFirstPoint->isEqual(aFirstPoint) &&
1102             anEdgeLastPoint->isEqual(aLastPoint))
1103             aResultShape = aShape;
1104       }
1105     }
1106   }
1107
1108   return aResultShape;
1109 }
1110
1111 //==================================================================================================
1112 #ifdef FEATURE_MULTIROTATION_TWO_DIRECTIONS
1113 std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> GeomAlgoAPI_ShapeTools::buildDirFromAxisAndShape(
1114                                     const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theBaseShape,
1115                                     const std::shared_ptr<GeomAPI_Ax1> theAxis)
1116 {
1117   gp_Pnt aCentreOfMassPoint =
1118     GeomAlgoAPI_ShapeTools::centreOfMass(theBaseShape)->impl<gp_Pnt>();
1119   Handle(Geom_Line) aLine = new Geom_Line(theAxis->impl<gp_Ax1>());
1120   GeomAPI_ProjectPointOnCurve aPrjTool(aCentreOfMassPoint, aLine);
1121   gp_Pnt aPoint = aPrjTool.NearestPoint();
1122
1123   std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> aDir(new GeomAPI_Dir(aCentreOfMassPoint.X()-aPoint.X(),
1124                                                     aCentreOfMassPoint.Y()-aPoint.Y(),
1125                                                     aCentreOfMassPoint.Z()-aPoint.Z()));
1126   return aDir;
1127 }
1128 #endif
1129
1130 //==================================================================================================
1131 static TopoDS_Wire fixParametricGaps(const TopoDS_Wire& theWire)
1132 {
1133   TopoDS_Wire aFixedWire;
1134   Handle(Geom_Curve) aPrevCurve;
1135   double aPrevLastParam = -Precision::Infinite();
1136
1137   BRep_Builder aBuilder;
1138   aBuilder.MakeWire(aFixedWire);
1139
1140   BRepTools_WireExplorer aWExp(theWire);
1141   for (; aWExp.More(); aWExp.Next()) {
1142     TopoDS_Edge anEdge = aWExp.Current();
1143     double aFirst, aLast;
1144     Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve(anEdge, aFirst, aLast);
1145     if (aCurve == aPrevCurve && Abs(aFirst - aPrevLastParam) > Precision::Confusion()) {
1146       // if parametric gap occurs, create new edge based on the copied curve
1147       aCurve = Handle(Geom_Curve)::DownCast(aCurve->Copy());
1148       TopoDS_Vertex aV1, aV2;
1149       TopExp::Vertices(anEdge, aV1, aV2);
1150       anEdge = TopoDS::Edge(anEdge.EmptyCopied());
1151       aBuilder.UpdateEdge(anEdge, aCurve, BRep_Tool::Tolerance(anEdge));
1152       aBuilder.Add(anEdge, aV1);
1153       aBuilder.Add(anEdge, aV2);
1154     }
1155
1156     aBuilder.Add(aFixedWire, anEdge);
1157
1158     aPrevCurve = aCurve;
1159     aPrevLastParam = aLast;
1160   }
1161
1162   return aFixedWire;
1163 }
1164
1165 //==================================================================================================
1166 std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> GeomAlgoAPI_ShapeTools::wireToEdge(
1167       const std::shared_ptr<GeomAPI_Wire>& theWire)
1168 {
1169   GeomEdgePtr anEdge;
1170   if (theWire) {
1171     TopoDS_Wire aWire = theWire->impl<TopoDS_Wire>();
1172     BRepTools_WireExplorer aWExp(aWire);
1173     TopoDS_Edge aNewEdge = aWExp.Current();
1174     aWExp.Next();
1175     if (aWExp.More()) {
1176       // Workaround for the closed wire to avoid jumping of its start point:
1177       // split this wire for two parts, convert them to edges, then compose together
1178       if (BRep_Tool::IsClosed(aWire)) {
1179         aWire = TopoDS::Wire(BRepBuilderAPI_Copy(aWire).Shape());
1180         aWExp.Init(aWire);
1181         aNewEdge = aWExp.Current();
1182
1183         BRep_Builder().Remove(aWire, aNewEdge);
1184         GeomWirePtr aSplitWire(new GeomAPI_Wire);
1185         aSplitWire->setImpl(new TopoDS_Wire(aWire));
1186         GeomEdgePtr aMergedEdge = wireToEdge(aSplitWire);
1187
1188         aWire = BRepBuilderAPI_MakeWire(aNewEdge, aMergedEdge->impl<TopoDS_Edge>());
1189       }
1190
1191       // Workaround: when concatenate a wire consisting of two edges based on the same B-spline
1192       // curve (non-periodic, but having equal start and end points), first of which is placed
1193       // at the end on the curve and second is placed at the start, this workaround copies
1194       // second curve to avoid treating these edges as a single curve by setting trim parameters.
1195       aWire = fixParametricGaps(aWire);
1196       aWire = BRepAlgo::ConcatenateWire(aWire, GeomAbs_G1); // join smooth parts of wire
1197       aNewEdge = BRepAlgo::ConcatenateWireC0(aWire); // join C0 parts of wire
1198
1199       // Reapproximate the result edge to have the parameter equal to curvilinear abscissa.
1200       static const int THE_MAX_DEGREE = 14;
1201       static const int THE_MAX_INTERVALS = 32;
1202       double aFirst, aLast;
1203       Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve(aNewEdge, aFirst, aLast);
1204       Handle(GeomAdaptor_HCurve) aHCurve = new GeomAdaptor_HCurve(aCurve);
1205       Approx_CurvilinearParameter anApprox(aHCurve, Precision::Confusion(), aCurve->Continuity(),
1206                                            THE_MAX_DEGREE, THE_MAX_INTERVALS);
1207       if (anApprox.HasResult()) {
1208         Handle(Geom_BSplineCurve) aNewCurve = anApprox.Curve3d();
1209         TColStd_Array1OfReal aKnots = aNewCurve->Knots();
1210         BSplCLib::Reparametrize(aFirst, aLast, aKnots);
1211         aNewCurve->SetKnots(aKnots);
1212         BRep_Builder().UpdateEdge(aNewEdge, aNewCurve, BRep_Tool::Tolerance(aNewEdge));
1213       }
1214     }
1215     anEdge = GeomEdgePtr(new GeomAPI_Edge);
1216     anEdge->setImpl(new TopoDS_Edge(aNewEdge));
1217   }
1218   return anEdge;
1219 }
1220
1221 //==================================================================================================
1222 ListOfShape GeomAlgoAPI_ShapeTools::getLowLevelSubShapes(const GeomShapePtr& theShape)
1223 {
1224   ListOfShape aSubShapes;
1225
1226   if (!theShape->isCompound() && !theShape->isCompSolid() &&
1227       !theShape->isShell() && !theShape->isWire()) {
1228     return aSubShapes;
1229   }
1230
1231   for (GeomAPI_ShapeIterator anIt(theShape); anIt.more(); anIt.next()) {
1232     GeomShapePtr aSubShape = anIt.current();
1233     if (aSubShape->isVertex() || aSubShape->isEdge() ||
1234         aSubShape->isFace() || aSubShape->isSolid()) {
1235       aSubShapes.push_back(aSubShape);
1236     } else {
1237       aSubShapes.splice(aSubShapes.end(), getLowLevelSubShapes(aSubShape));
1238     }
1239   }
1240
1241   return aSubShapes;
1242 }
1243
1244 //==================================================================================================
1245 static void getMinMaxPointsOnLine(const std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >& thePoints,
1246                                   const gp_Dir theDir,
1247                                   double& theMin, double& theMax)
1248 {
1249   theMin = RealLast();
1250   theMax = RealFirst();
1251   // Project bounding points on theDir
1252   for (std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >::const_iterator
1253          aPointsIt = thePoints.begin(); aPointsIt != thePoints.end(); aPointsIt++) {
1254     const gp_Pnt& aPnt = (*aPointsIt)->impl<gp_Pnt>();
1255     gp_Dir aPntDir (aPnt.XYZ());
1256     Standard_Real proj = (theDir*aPntDir) * aPnt.XYZ().Modulus();
1257     if (proj < theMin) theMin = proj;
1258     if (proj > theMax) theMax = proj;
1259   }
1260 }
1261
1262 //==================================================================================================
1263 void GeomAlgoAPI_ShapeTools::computeThroughAll(const ListOfShape& theObjects,
1264                                                const ListOfShape& theBaseShapes,
1265                                                const std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> theDir,
1266                                                double& theToSize, double& theFromSize)
1267 {
1268   // Bounding box of objects
1269   std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> > aBndObjs =
1270       GeomAlgoAPI_ShapeTools::getBoundingBox(theObjects);
1271   if (aBndObjs.size() != 8) {
1272     return;
1273   }
1274
1275   // the value to enlarge the bounding box of each object to make the extruded shape
1276   // a little bit larger than overall objects to get the correct result of Boolean CUT operation
1277   double anEnlargement = 0.1 * aBndObjs.front()->distance(aBndObjs.back());
1278
1279   // Prism direction
1280   if (theDir.get()) {
1281     // One direction for all prisms
1282     gp_Dir aDir = theDir->impl<gp_Dir>();
1283
1284     // Bounding box of the base
1285     std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> > aBndBases =
1286         GeomAlgoAPI_ShapeTools::getBoundingBox(theBaseShapes);
1287     if (aBndBases.size() != 8) {
1288       return;
1289     }
1290
1291     // Objects bounds
1292     Standard_Real lowBnd, upperBnd;
1293     getMinMaxPointsOnLine(aBndObjs, aDir, lowBnd, upperBnd);
1294
1295     // Base bounds
1296     Standard_Real lowBase, upperBase;
1297     getMinMaxPointsOnLine(aBndBases, aDir, lowBase, upperBase);
1298
1299     // ----------.-----.---------.--------------.-----------> theDir
1300     //       lowBnd   lowBase   upperBase    upperBnd
1301
1302     theToSize = upperBnd - lowBase;
1303     theFromSize = upperBase - lowBnd;
1304   } else {
1305     // Direction is a normal to each base shape (different normals to bases)
1306     // So we calculate own sizes for each base shape
1307     theToSize = 0.0;
1308     theFromSize = 0.0;
1309
1310     for (ListOfShape::const_iterator anIt = theBaseShapes.begin();
1311          anIt != theBaseShapes.end(); ++anIt) {
1312       const GeomShapePtr& aBaseShape_i = (*anIt);
1313       ListOfShape aBaseShapes_i;
1314       aBaseShapes_i.push_back(aBaseShape_i);
1315
1316       // Bounding box of the base
1317       std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> > aBndBases =
1318           GeomAlgoAPI_ShapeTools::getBoundingBox(aBaseShapes_i, anEnlargement);
1319       if (aBndBases.size() != 8) {
1320         return;
1321       }
1322
1323       // Direction (normal to aBaseShapes_i)
1324       // Code like in GeomAlgoAPI_Prism
1325       gp_Dir aDir;
1326       const TopoDS_Shape& aBaseShape = aBaseShape_i->impl<TopoDS_Shape>();
1327       BRepBuilderAPI_FindPlane aFindPlane(aBaseShape);
1328       if (aFindPlane.Found() == Standard_True) {
1329         Handle(Geom_Plane) aPlane;
1330         if (aBaseShape.ShapeType() == TopAbs_FACE || aBaseShape.ShapeType() == TopAbs_SHELL) {
1331           TopExp_Explorer anExp(aBaseShape, TopAbs_FACE);
1332           const TopoDS_Shape& aFace = anExp.Current();
1333           Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface(TopoDS::Face(aFace));
1334           if(aSurface->DynamicType() == STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface)) {
1335             Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface) aTrimSurface =
1336               Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast(aSurface);
1337             aSurface = aTrimSurface->BasisSurface();
1338           }
1339           if(aSurface->DynamicType() != STANDARD_TYPE(Geom_Plane)) {
1340             return;
1341           }
1342           aPlane = Handle(Geom_Plane)::DownCast(aSurface);
1343         } else {
1344           aPlane = aFindPlane.Plane();
1345         }
1346         aDir = aPlane->Axis().Direction();
1347       } else {
1348         return;
1349       }
1350
1351       // Objects bounds
1352       Standard_Real lowBnd, upperBnd;
1353       getMinMaxPointsOnLine(aBndObjs, aDir, lowBnd, upperBnd);
1354
1355       // Base bounds
1356       Standard_Real lowBase, upperBase;
1357       getMinMaxPointsOnLine(aBndBases, aDir, lowBase, upperBase);
1358
1359       // ----------.-----.---------.--------------.-----------> theDir
1360       //       lowBnd   lowBase   upperBase    upperBnd
1361
1362       double aToSize_i = upperBnd - lowBase;
1363       double aFromSize_i = upperBase - lowBnd;
1364
1365       if (aToSize_i > theToSize) theToSize = aToSize_i;
1366       if (aFromSize_i > theFromSize) theFromSize = aFromSize_i;
1367     }
1368   }
1369 }