src/GeomAlgoAPI/GeomAlgoAPI_ShapeTools.cpp

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