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 #include <LocalAnalysis_SurfaceContinuity.hxx>
 104
 105 //==================================================================================================
 106 static GProp_GProps props(const TopoDS_Shape& theShape)
 107 {
 108   GProp_GProps aGProps;
 109
 110   if (theShape.ShapeType() == TopAbs_EDGE || theShape.ShapeType() == TopAbs_WIRE)
 111   {
 112     BRepGProp::LinearProperties(theShape, aGProps);
 113   }
 114   else if (theShape.ShapeType() == TopAbs_FACE || theShape.ShapeType() == TopAbs_SHELL)
 115   {
 116     const Standard_Real anEps = 1.e-6;
 117     BRepGProp::SurfaceProperties(theShape, aGProps, anEps);
 118   }
 119   else if (theShape.ShapeType() == TopAbs_SOLID || theShape.ShapeType() == TopAbs_COMPSOLID)
 120   {
 121     BRepGProp::VolumeProperties(theShape, aGProps);
 122   }
 123   else if (theShape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND)
 124   {
 125     for (TopoDS_Iterator anIt(theShape); anIt.More(); anIt.Next())
 126     {
 127       aGProps.Add(props(anIt.Value()));
 128     }
 129   }
 130
 131   return aGProps;
 132 }
 133
 134 //==================================================================================================
 135 double GeomAlgoAPI_ShapeTools::length(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape)
 136 {
 137   GProp_GProps aGProps;
 138   if (!theShape.get()) {
 139     return 0.0;
 140   }
 141   const TopoDS_Shape& aShape = theShape->impl<TopoDS_Shape>();
 142   if (aShape.IsNull()) {
 143     return 0.0;
 144   }
 145
 146   BRepGProp::LinearProperties(aShape, aGProps, Standard_True);
 147   return  aGProps.Mass();
 148 }
 149
 150 //==================================================================================================
 151 double GeomAlgoAPI_ShapeTools::volume(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape)
 152 {
 153   if (!theShape.get()) {
 154     return 0.0;
 155   }
 156   const TopoDS_Shape& aShape = theShape->impl<TopoDS_Shape>();
 157   if (aShape.IsNull()) {
 158     return 0.0;
 159   }
 160   const Standard_Real anEps = 1.e-6;
 161   double aVolume = 0.0;
 162   for (TopExp_Explorer anExp(aShape, TopAbs_SOLID); anExp.More(); anExp.Next()) {
 163     GProp_GProps aGProps;
 164     BRepGProp::VolumeProperties(anExp.Current(), aGProps, anEps);
 165     aVolume += aGProps.Mass();
 166   }
 167   return aVolume;
 168 }
 169
 170 //==================================================================================================
 171 double GeomAlgoAPI_ShapeTools::area (const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape)
 172 {
 173   GProp_GProps aGProps;
 174   if (!theShape.get()) {
 175     return 0.0;
 176   }
 177   const TopoDS_Shape& aShape = theShape->impl<TopoDS_Shape>();
 178   if (aShape.IsNull()) {
 179     return 0.0;
 180   }
 181   const Standard_Real anEps = 1.e-6;
 182
 183   BRepGProp::SurfaceProperties(aShape, aGProps, anEps);
 184   return aGProps.Mass();
 185 }
 186
 187 //==================================================================================================
 188 bool GeomAlgoAPI_ShapeTools::isContinuousFaces(const GeomShapePtr& theFace1,
 189                                                const GeomShapePtr& theFace2,
 190                                                const GeomPointPtr& thePoint,
 191                                                const double & theAngle,
 192                                                std::string& theError)
 193 {
 194
 195   #ifdef _DEBUG
 196   std::cout << "isContinuousFaces " << std::endl;
 197   #endif
 198
 199   if (!thePoint.get()) {
 200       theError = "isContinuousFaces : An invalid argument";
 201       return false;
 202   }
 203   const gp_Pnt& aPoint = thePoint->impl<gp_Pnt>();
 204
 205   // Getting base shape.
 206   if (!theFace1.get()) {
 207     theError = "isContinuousFaces : An invalid argument";
 208     return false;
 209   }
 210
 211   TopoDS_Shape aShape1 = theFace1->impl<TopoDS_Shape>();
 212
 213   if (aShape1.IsNull()) {
 214     theError = "isContinuousFaces : An invalid argument";
 215     return false;
 216   }
 217
 218   // Getting base shape.
 219   if (!theFace2.get()) {
 220     theError = "isContinuousFaces : An invalid argument";
 221     return false;
 222   }
 223
 224   TopoDS_Shape aShape2 = theFace2->impl<TopoDS_Shape>();
 225
 226   if (aShape2.IsNull()) {
 227     theError = "isContinuousFaces : An invalid argument";
 228     return false;
 229   }
 230
 231   TopoDS_Face aFace1 = TopoDS::Face(aShape1);
 232   if (aFace1.IsNull()) {
 233     theError = "isContinuousFaces : An invalid argument";
 234     return false;
 235   }
 236
 237   Handle(Geom_Surface) aSurf1 = BRep_Tool::Surface(aFace1);
 238   if (aSurf1.IsNull()) {
 239     theError = "isContinuousFaces : An invalid surface";
 240     return false;
 241   }
 242
 243   ShapeAnalysis_Surface aSAS1(aSurf1);
 244   gp_Pnt2d aPointOnFace1 = aSAS1.ValueOfUV(aPoint, Precision::Confusion());
 245
 246   TopoDS_Face aFace2 = TopoDS::Face(aShape2);
 247   if (aFace2.IsNull()) {
 248     theError = "isContinuousFaces : An invalid argument";
 249     return false;
 250   }
 251
 252   Handle(Geom_Surface) aSurf2 = BRep_Tool::Surface(aFace2);
 253   if (aSurf2.IsNull()) {
 254     theError = "isContinuousFaces : An invalid surface";
 255     return false;
 256   }
 257
 258   ShapeAnalysis_Surface aSAS2(aSurf2);
 259   gp_Pnt2d aPointOnFace2= aSAS2.ValueOfUV(aPoint, Precision::Confusion());
 260
 261   bool aRes = false;
 262   try {
 263     OCC_CATCH_SIGNALS;
 264     LocalAnalysis_SurfaceContinuity aLocAnal(aSurf1,
 265                                              aPointOnFace1.X(),
 266                                              aPointOnFace1.Y(),
 267                                              aSurf2,
 268                                              aPointOnFace2.X(),
 269                                              aPointOnFace2.Y(),
 270                                              GeomAbs_Shape::GeomAbs_G1, // Order
 271                                              0.001, // EpsNul
 272                                              0.001, // EpsC0
 273                                              0.001, // EpsC1
 274                                              0.001, // EpsC2
 275                                              theAngle * M_PI / 180.0); //EpsG1
 276     aRes = aLocAnal.IsG1();
 277   }
 278   catch (Standard_Failure const& anException) {
 279     theError = "LocalAnalysis_SurfaceContinuity error :";
 280     theError += anException.GetMessageString();
 281   }
 282
 283   return aRes;
 284 }
 285
 286 //==================================================================================================
 287 std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>
 288   GeomAlgoAPI_ShapeTools::centreOfMass(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape)
 289 {
 290   GProp_GProps aGProps;
 291   if (!theShape) {
 292     return std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>();
 293   }
 294   const TopoDS_Shape& aShape = theShape->impl<TopoDS_Shape>();
 295   if (aShape.IsNull()) {
 296     return std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>();
 297   }
 298   gp_Pnt aCentre;
 299   if (aShape.ShapeType() == TopAbs_VERTEX) {
 300     aCentre = BRep_Tool::Pnt(TopoDS::Vertex(aShape));
 301   } else {
 302     aGProps = props(aShape);
 303     aCentre = aGProps.CentreOfMass();
 304   }
 305
 306   return std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>(new GeomAPI_Pnt(aCentre.X(), aCentre.Y(), aCentre.Z()));
 307 }
 308
 309 //==================================================================================================
 310 double GeomAlgoAPI_ShapeTools::radius(const std::shared_ptr<GeomAPI_Face>& theCylinder)
 311 {
 312   double aRadius = -1.0;
 313   if (theCylinder->isCylindrical()) {
 314     const TopoDS_Shape& aShape = theCylinder->impl<TopoDS_Shape>();
 315     Handle(Geom_Surface) aSurf = BRep_Tool::Surface(TopoDS::Face(aShape));
 316     Handle(Geom_CylindricalSurface) aCyl = Handle(Geom_CylindricalSurface)::DownCast(aSurf);
 317     if (!aCyl.IsNull())
 318       aRadius = aCyl->Radius();
 319   }
 320   return aRadius;
 321 }
 322
 323 //==================================================================================================
 324 namespace {
 325
 326 auto getExtemaDistShape = [](const GeomShapePtr& theShape1,
 327     const GeomShapePtr& theShape2) -> BRepExtrema_DistShapeShape
 328 {
 329   const TopoDS_Shape& aShape1 = theShape1->impl<TopoDS_Shape>();
 330   const TopoDS_Shape& aShape2 = theShape2->impl<TopoDS_Shape>();
 331
 332   BRepExtrema_DistShapeShape aDist(aShape1, aShape2);
 333   aDist.Perform();
 334   return aDist;
 335 };
 336 }
 337
 338 double GeomAlgoAPI_ShapeTools::minimalDistance(const GeomShapePtr& theShape1,
 339                                                const GeomShapePtr& theShape2)
 340 {
 341   BRepExtrema_DistShapeShape aDist = getExtemaDistShape(theShape1, theShape2);
 342   return aDist.IsDone() ? aDist.Value() : Precision::Infinite();
 343 }
 344
 345 double GeomAlgoAPI_ShapeTools::minimalDistance(const GeomShapePtr& theShape1,
 346                                                const GeomShapePtr& theShape2,
 347                                                std::array<double, 3> & fromShape1To2)
 348 {
 349   BRepExtrema_DistShapeShape aDist = getExtemaDistShape(theShape1, theShape2);
 350   const auto & pt1 = aDist.PointOnShape1(1);
 351   const auto & pt2 = aDist.PointOnShape2(1) ;
 352   fromShape1To2[0] = pt2.X() - pt1.X();
 353   fromShape1To2[1] = pt2.Y() - pt1.Y();
 354   fromShape1To2[2] = pt2.Z() - pt1.Z();
 355   return aDist.IsDone() ? aDist.Value() : Precision::Infinite();
 356 }
 357
 358 //==================================================================================================
 359 std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> GeomAlgoAPI_ShapeTools::combineShapes(
 360   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theCompound,
 361   const GeomAPI_Shape::ShapeType theType,
 362   ListOfShape& theResuts)
 363 {
 364
 365   ListOfShape aResCombinedShapes;
 366   ListOfShape aResFreeShapes;
 367
 368   GeomShapePtr aResult = theCompound;
 369
 370   if (!theCompound.get()) {
 371     return aResult;
 372   }
 373
 374   if (theType != GeomAPI_Shape::SHELL && theType != GeomAPI_Shape::COMPSOLID) {
 375     return aResult;
 376   }
 377
 378   TopAbs_ShapeEnum aTS = TopAbs_EDGE;
 379   TopAbs_ShapeEnum aTA = TopAbs_FACE;
 380   if (theType == GeomAPI_Shape::COMPSOLID) {
 381     aTS = TopAbs_FACE;
 382     aTA = TopAbs_SOLID;
 383   }
 384
 385   // map from the resulting shapes to minimal index of the used shape from theCompound list
 386   std::map<GeomShapePtr, int> anInputOrder;
 387   // map from ancestors-shapes to the index of shapes in theCompound
 388   NCollection_DataMap<TopoDS_Shape, int> anAncestorsOrder;
 389
 390   // Get free shapes.
 391   int anOrder = 0;
 392   const TopoDS_Shape& aShapesComp = theCompound->impl<TopoDS_Shape>();
 393   for (TopoDS_Iterator anIter(aShapesComp); anIter.More(); anIter.Next(), anOrder++) {
 394     const TopoDS_Shape& aShape = anIter.Value();
 395     if (aShape.ShapeType() > aTA) {
 396       std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aGeomShape(new GeomAPI_Shape);
 397       aGeomShape->setImpl<TopoDS_Shape>(new TopoDS_Shape(aShape));
 398       aResFreeShapes.push_back(aGeomShape);
 399       anInputOrder[aGeomShape] = anOrder;
 400     } else {
 401       for (TopExp_Explorer anExp(aShape, aTA); anExp.More(); anExp.Next()) {
 402         anAncestorsOrder.Bind(anExp.Current(), anOrder);
 403       }
 404     }
 405   }
 406
 407   // Map sub-shapes and shapes.
 408   TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape aMapSA;
 409   TopExp::MapShapesAndAncestors(aShapesComp, aTS, aTA, aMapSA);
 410   if (aMapSA.IsEmpty()) {
 411     return aResult;
 412   }
 413   theResuts.clear();
 414
 415   // Get all shapes with common sub-shapes and free shapes.
 416   NCollection_Map<TopoDS_Shape> aFreeShapes;
 417   NCollection_Vector<NCollection_Map<TopoDS_Shape>> aShapesWithCommonSubshapes;
 418   for (TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape::Iterator
 419       anIter(aMapSA); anIter.More(); anIter.Next()) {
 420     TopTools_ListOfShape& aListOfShape = anIter.ChangeValue();
 421     if (aListOfShape.IsEmpty()) {
 422       continue;
 423     }
 424     else if (aListOfShape.Size() == 1) {
 425       const TopoDS_Shape& aF = aListOfShape.First();
 426       aFreeShapes.Add(aF);
 427       aListOfShape.Clear();
 428     } else {
 429       NCollection_List<TopoDS_Shape> aTempList;
 430       NCollection_Map<TopoDS_Shape> aTempMap;
 431       for (TopTools_ListOfShape::Iterator aListIt(aListOfShape); aListIt.More(); aListIt.Next()) {
 432         aTempList.Append(aListIt.Value());
 433         aTempMap.Add(aListIt.Value());
 434         aFreeShapes.Remove(aListIt.Value());
 435       }
 436       aListOfShape.Clear();
 437       for (NCollection_List<TopoDS_Shape>::Iterator
 438           aTempIter(aTempList); aTempIter.More(); aTempIter.Next()) {
 439         const TopoDS_Shape& aTempShape = aTempIter.Value();
 440         for (TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape::Iterator
 441             anIter2(aMapSA); anIter2.More(); anIter2.Next()) {
 442           TopTools_ListOfShape& aTempListOfShape = anIter2.ChangeValue();
 443           if (aTempListOfShape.IsEmpty()) {
 444             continue;
 445           } else if (aTempListOfShape.Size() == 1 && aTempListOfShape.First() == aTempShape) {
 446             aTempListOfShape.Clear();
 447           } else if (aTempListOfShape.Size() > 1) {
 448             TopTools_ListOfShape::Iterator anIt1(aTempListOfShape);
 449             for (; anIt1.More(); anIt1.Next()) {
 450               if (anIt1.Value() == aTempShape) {
 451                 TopTools_ListOfShape::Iterator anIt2(aTempListOfShape);
 452                 for (; anIt2.More(); anIt2.Next())
 453                 {
 454                   if (anIt2.Value() != anIt1.Value()) {
 455                     if (aTempMap.Add(anIt2.Value())) {
 456                       aTempList.Append(anIt2.Value());
 457                       aFreeShapes.Remove(anIt2.Value());
 458                     }
 459                   }
 460                 }
 461                 aTempListOfShape.Clear();
 462                 break;
 463               }
 464             }
 465           }
 466         }
 467       }
 468       aShapesWithCommonSubshapes.Append(aTempMap);
 469     }
 470   }
 471
 472   // Combine shapes with common sub-shapes.
 473   for (NCollection_Vector<NCollection_Map<TopoDS_Shape>>::Iterator
 474       anIter(aShapesWithCommonSubshapes); anIter.More(); anIter.Next()) {
 475     TopoDS_Shell aShell;
 476     TopoDS_CompSolid aCSolid;
 477     TopoDS_Builder aBuilder;
 478     anOrder = -1;
 479     theType ==
 480       GeomAPI_Shape::COMPSOLID ? aBuilder.MakeCompSolid(aCSolid) : aBuilder.MakeShell(aShell);
 481     NCollection_Map<TopoDS_Shape>& aShapesMap = anIter.ChangeValue();
 482     for (TopExp_Explorer anExp(aShapesComp, aTA); anExp.More(); anExp.Next()) {
 483       const TopoDS_Shape& aShape = anExp.Current();
 484       if (aShapesMap.Contains(aShape)) {
 485         theType ==
 486           GeomAPI_Shape::COMPSOLID ? aBuilder.Add(aCSolid, aShape) : aBuilder.Add(aShell, aShape);
 487         aShapesMap.Remove(aShape);
 488         int aThisOrder = anAncestorsOrder.Find(aShape);
 489         if (anOrder == -1 || aThisOrder < anOrder)
 490           anOrder = aThisOrder; // take the minimum order position
 491       }
 492     }
 493     std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aGeomShape(new GeomAPI_Shape);
 494     TopoDS_Shape* aSh = theType == GeomAPI_Shape::COMPSOLID ? new TopoDS_Shape(aCSolid) :
 495                                                               new TopoDS_Shape(aShell);
 496     aGeomShape->setImpl<TopoDS_Shape>(aSh);
 497     aResCombinedShapes.push_back(aGeomShape);
 498     anInputOrder[aGeomShape] = anOrder;
 499   }
 500
 501   // Adding free shapes.
 502   for (TopExp_Explorer anExp(aShapesComp, aTA); anExp.More(); anExp.Next()) {
 503     const TopoDS_Shape& aShape = anExp.Current();
 504     if (aFreeShapes.Contains(aShape)) {
 505       std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aGeomShape(new GeomAPI_Shape);
 506       aGeomShape->setImpl<TopoDS_Shape>(new TopoDS_Shape(aShape));
 507       aResFreeShapes.push_back(aGeomShape);
 508       anInputOrder[aGeomShape] = anAncestorsOrder.Find(aShape);
 509     }
 510   }
 511
 512   if (aResCombinedShapes.size() == 1 && aResFreeShapes.size() == 0) {
 513     aResult = aResCombinedShapes.front();
 514     theResuts.push_back(aResult);
 515   } else if (aResCombinedShapes.size() == 0 && aResFreeShapes.size() == 1) {
 516     aResult = aResFreeShapes.front();
 517     theResuts.push_back(aResult);
 518   } else {
 519     TopoDS_Compound aResultComp;
 520     TopoDS_Builder aBuilder;
 521     aBuilder.MakeCompound(aResultComp);
 522     // put to result compound and result list in accordance to the order numbers
 523     std::map<GeomShapePtr, int>::iterator anInputIter = anInputOrder.begin();
 524     std::map<int, GeomShapePtr> aNums;
 525     for (; anInputIter != anInputOrder.end(); anInputIter++)
 526       aNums[anInputIter->second] = anInputIter->first;
 527     std::map<int, GeomShapePtr>::iterator aNumsIter = aNums.begin();
 528     for (; aNumsIter != aNums.end(); aNumsIter++) {
 529       aBuilder.Add(aResultComp, (aNumsIter->second)->impl<TopoDS_Shape>());
 530       theResuts.push_back(aNumsIter->second);
 531     }
 532     aResult->setImpl(new TopoDS_Shape(aResultComp));
 533   }
 534
 535   return aResult;
 536 }
 537
 538 //==================================================================================================
 539 static void addSimpleShapeToList(const TopoDS_Shape& theShape,
 540                                  NCollection_List<TopoDS_Shape>& theList)
 541 {
 542   if (theShape.IsNull()) {
 543     return;
 544   }
 545
 546   if (theShape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND) {
 547     for (TopoDS_Iterator anIt(theShape); anIt.More(); anIt.Next()) {
 548       addSimpleShapeToList(anIt.Value(), theList);
 549     }
 550   } else {
 551     theList.Append(theShape);
 552   }
 553 }
 554
 555 //==================================================================================================
 556 static TopoDS_Compound makeCompound(const NCollection_List<TopoDS_Shape> theShapes)
 557 {
 558   TopoDS_Compound aCompound;
 559
 560   BRep_Builder aBuilder;
 561   aBuilder.MakeCompound(aCompound);
 562
 563   for (NCollection_List<TopoDS_Shape>::Iterator anIt(theShapes); anIt.More(); anIt.Next()) {
 564     aBuilder.Add(aCompound, anIt.Value());
 565   }
 566
 567   return aCompound;
 568 }
 569
 570 //==================================================================================================
 571 std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> GeomAlgoAPI_ShapeTools::groupSharedTopology(
 572   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theCompound)
 573 {
 574   GeomShapePtr aResult = theCompound;
 575
 576   if (!theCompound.get()) {
 577     return aResult;
 578   }
 579
 580   TopoDS_Shape anInShape = aResult->impl<TopoDS_Shape>();
 581   NCollection_List<TopoDS_Shape> anUngroupedShapes, aStillUngroupedShapes;
 582   addSimpleShapeToList(anInShape, anUngroupedShapes);
 583
 584   // Iterate over all shapes and find shapes with shared vertices.
 585   TopTools_ListOfShape allVertices;
 586   TopTools_DataMapOfShapeListOfShape aVertexShapesMap;
 587   for (NCollection_List<TopoDS_Shape>::Iterator aShapesIt(anUngroupedShapes);
 588     aShapesIt.More();
 589     aShapesIt.Next()) {
 590     const TopoDS_Shape& aShape = aShapesIt.Value();
 591     for (TopExp_Explorer aShapeExp(aShape, TopAbs_VERTEX);
 592       aShapeExp.More();
 593       aShapeExp.Next()) {
 594       const TopoDS_Shape& aVertex = aShapeExp.Current();
 595       if (!aVertexShapesMap.IsBound(aVertex)) {
 596         NCollection_List<TopoDS_Shape> aList;
 597         aList.Append(aShape);
 598         allVertices.Append(aVertex);
 599         aVertexShapesMap.Bind(aVertex, aList);
 600       }
 601       else {
 602         if (!aVertexShapesMap.ChangeFind(aVertex).Contains(aShape)) {
 603           aVertexShapesMap.ChangeFind(aVertex).Append(aShape);
 604         }
 605       }
 606     }
 607   }
 608
 609   // Iterate over the map and group shapes.
 610   NCollection_Vector<TopTools_MapOfShape> aGroups; // groups of shapes connected by vertices
 611   while (!allVertices.IsEmpty()) {
 612     // Get first group of shapes in map, and then unbind it.
 613     const TopoDS_Shape& aKey = allVertices.First();
 614     TopTools_ListOfShape aConnectedShapes = aVertexShapesMap.Find(aKey);
 615     aVertexShapesMap.UnBind(aKey);
 616     allVertices.Remove(aKey);
 617     // Iterate over shapes in this group and add to it shapes from groups in map.
 618     for (TopTools_ListOfShape::Iterator aConnectedIt(aConnectedShapes);
 619       aConnectedIt.More(); aConnectedIt.Next()) {
 620       const TopoDS_Shape& aConnected = aConnectedIt.Value();
 621       TopTools_ListOfShape aKeysToUnbind;
 622       for (TopTools_ListOfShape::Iterator aKeysIt(allVertices);
 623         aKeysIt.More();
 624         aKeysIt.Next()) {
 625         const TopTools_ListOfShape& anOtherConnected = aVertexShapesMap(aKeysIt.Value());
 626         if (!anOtherConnected.Contains(aConnected)) {
 627           // Other connected group does not contain shape from our connected group
 628           continue;
 629         }
 630         // Other is connected to our, so add them to our connected
 631         for (TopTools_ListOfShape::Iterator anOtherIt(anOtherConnected);
 632           anOtherIt.More();
 633           anOtherIt.Next()) {
 634           const TopoDS_Shape& aShape = anOtherIt.Value();
 635           if (!aConnectedShapes.Contains(aShape)) {
 636             aConnectedShapes.Append(aShape);
 637           }
 638         }
 639         // Save key to unbind from this map.
 640         aKeysToUnbind.Append(aKeysIt.Value());
 641       }
 642       // Unbind groups from map that we added to our group.
 643       for (TopTools_ListOfShape::Iterator aKeysIt(aKeysToUnbind);
 644         aKeysIt.More();
 645         aKeysIt.Next()) {
 646         aVertexShapesMap.UnBind(aKeysIt.Value());
 647         allVertices.Remove(aKeysIt.Value());
 648       }
 649     }
 650     // Sort shapes from the most complicated to the simplest ones
 651     TopTools_MapOfShape aSortedGroup;
 652     for (int aST = TopAbs_COMPOUND; aST <= TopAbs_SHAPE; ++aST) {
 653       TopTools_ListOfShape::Iterator anIt(aConnectedShapes);
 654       while (anIt.More()) {
 655         if (anIt.Value().ShapeType() == aST) {
 656           aSortedGroup.Add(anIt.Value());
 657           aConnectedShapes.Remove(anIt);
 658         }
 659         else {
 660           anIt.Next();
 661         }
 662       }
 663     }
 664     aGroups.Append(aSortedGroup);
 665   }
 666
 667   TopoDS_Compound aCompound;
 668   BRep_Builder aBuilder;
 669   aBuilder.MakeCompound(aCompound);
 670   ListOfShape aSolids;
 671   for (NCollection_Vector<TopTools_MapOfShape>::Iterator anIt(aGroups); anIt.More(); anIt.Next()) {
 672     const TopTools_MapOfShape& aGroup = anIt.ChangeValue();
 673     GeomShapePtr aGeomShape(new GeomAPI_Shape());
 674     if (aGroup.Size() == 1) {
 675       TopTools_MapOfShape::Iterator aOneShapeIter(aGroup);
 676       aGeomShape->setImpl(new TopoDS_Shape(aOneShapeIter.Value()));
 677     } else {
 678       // make sub-shapes in the group have order same as in original shape
 679       TopTools_ListOfShape anOrderedGoup;
 680       NCollection_List<TopoDS_Shape>::Iterator anUngrouped(anUngroupedShapes);
 681       for (; anUngrouped.More(); anUngrouped.Next()) {
 682         if (aGroup.Contains(anUngrouped.Value()))
 683           anOrderedGoup.Append(anUngrouped.Value());
 684       }
 685       aGeomShape->setImpl(new TopoDS_Shape(makeCompound(anOrderedGoup)));
 686       aGeomShape = GeomAlgoAPI_ShapeTools::combineShapes(aGeomShape,
 687                                                          GeomAPI_Shape::COMPSOLID,
 688                                                          aSolids);
 689     }
 690     aBuilder.Add(aCompound, aGeomShape->impl<TopoDS_Shape>());
 691   }
 692
 693   if (!aCompound.IsNull()) {
 694     aResult->setImpl(new TopoDS_Shape(aCompound));
 695   }
 696
 697   return aResult;
 698 }
 699
 700 //==================================================================================================
 701 bool GeomAlgoAPI_ShapeTools::hasSharedTopology(const ListOfShape& theShapes,
 702                                                const GeomAPI_Shape::ShapeType theShapeType)
 703 {
 704   TopTools_IndexedMapOfShape aSubs;
 705   for (ListOfShape::const_iterator anIt = theShapes.begin(); anIt != theShapes.end(); ++anIt) {
 706     TopTools_IndexedMapOfShape aCurSubs;
 707     TopExp::MapShapes((*anIt)->impl<TopoDS_Shape>(), (TopAbs_ShapeEnum)theShapeType, aCurSubs);
 708     for (TopTools_IndexedMapOfShape::Iterator aSubIt(aCurSubs); aSubIt.More(); aSubIt.Next()) {
 709       if (aSubs.Contains(aSubIt.Value()))
 710         return true;
 711       else
 712         aSubs.Add(aSubIt.Value());
 713     }
 714   }
 715   return false;
 716 }
 717
 718 //==================================================================================================
 719 std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >
 720   GeomAlgoAPI_ShapeTools::getBoundingBox(const ListOfShape& theShapes, const double theEnlarge)
 721 {
 722   // Bounding box of all objects.
 723   Bnd_Box aBndBox;
 724
 725   // Getting box.
 726   for (ListOfShape::const_iterator
 727     anObjectsIt = theShapes.begin(); anObjectsIt != theShapes.end(); anObjectsIt++) {
 728     const TopoDS_Shape& aShape = (*anObjectsIt)->impl<TopoDS_Shape>();
 729     BRepBndLib::Add(aShape, aBndBox);
 730   }
 731
 732   if (theEnlarge != 0.0) {
 733     // We enlarge bounding box just to be sure that plane will be large enough to cut all objects.
 734     aBndBox.Enlarge(theEnlarge);
 735   }
 736
 737   Standard_Real aXArr[2] = {aBndBox.CornerMin().X(), aBndBox.CornerMax().X()};
 738   Standard_Real aYArr[2] = {aBndBox.CornerMin().Y(), aBndBox.CornerMax().Y()};
 739   Standard_Real aZArr[2] = {aBndBox.CornerMin().Z(), aBndBox.CornerMax().Z()};
 740   std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> > aResultPoints;
 741   for (int i = 0; i < 2; i++) {
 742     for (int j = 0; j < 2; j++) {
 743       for (int k = 0; k < 2; k++) {
 744         std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPnt(new GeomAPI_Pnt(aXArr[i], aYArr[j], aZArr[k]));
 745         aResultPoints.push_back(aPnt);
 746       }
 747     }
 748   }
 749
 750   return aResultPoints;
 751 }
 752
 753 //==================================================================================================
 754 std::shared_ptr<GeomAPI_Face> GeomAlgoAPI_ShapeTools::fitPlaneToBox(
 755   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> thePlane,
 756   const std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >& thePoints)
 757 {
 758   std::shared_ptr<GeomAPI_Face> aResultFace;
 759
 760   if (!thePlane.get()) {
 761     return aResultFace;
 762   }
 763
 764   const TopoDS_Shape& aShape = thePlane->impl<TopoDS_Shape>();
 765   if (aShape.ShapeType() != TopAbs_FACE) {
 766     return aResultFace;
 767   }
 768
 769   TopoDS_Face aFace = TopoDS::Face(aShape);
 770   Handle(Geom_Surface) aSurf = BRep_Tool::Surface(aFace);
 771   if (aSurf.IsNull()) {
 772     return aResultFace;
 773   }
 774
 775   GeomLib_IsPlanarSurface isPlanar(aSurf);
 776   if (!isPlanar.IsPlanar()) {
 777     return aResultFace;
 778   }
 779
 780   if (thePoints.size() != 8) {
 781     return aResultFace;
 782   }
 783
 784   const gp_Pln& aFacePln = isPlanar.Plan();
 785   Handle(Geom_Plane) aFacePlane = new Geom_Plane(aFacePln);
 786   IntAna_Quadric aQuadric(aFacePln);
 787   Standard_Real UMin, UMax, VMin, VMax;
 788   UMin = UMax = VMin = VMax = 0;
 789   for (std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >::const_iterator
 790        aPointsIt = thePoints.begin(); aPointsIt != thePoints.end(); aPointsIt++) {
 791     const gp_Pnt& aPnt = (*aPointsIt)->impl<gp_Pnt>();
 792     gp_Lin aLin(aPnt, aFacePln.Axis().Direction());
 793     IntAna_IntConicQuad anIntAna(aLin, aQuadric);
 794     const gp_Pnt& aPntOnFace = anIntAna.Point(1);
 795     Standard_Real aPntU(0), aPntV(0);
 796     GeomLib_Tool::Parameters(aFacePlane, aPntOnFace, Precision::Confusion(), aPntU, aPntV);
 797     if (aPntU < UMin) UMin = aPntU;
 798     if (aPntU > UMax) UMax = aPntU;
 799     if (aPntV < VMin) VMin = aPntV;
 800     if (aPntV > VMax) VMax = aPntV;
 801   }
 802   aResultFace.reset(new GeomAPI_Face());
 803   aResultFace->setImpl(new TopoDS_Face(BRepLib_MakeFace(aFacePln, UMin, UMax, VMin, VMax).Face()));
 804
 805   return aResultFace;
 806 }
 807
 808 //==================================================================================================
 809 void GeomAlgoAPI_ShapeTools::findBounds(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape,
 810                                         std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex>& theV1,
 811                                         std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex>& theV2)
 812 {
 813   static GeomVertexPtr aVertex;
 814   if (!aVertex) {
 815     aVertex = GeomVertexPtr(new GeomAPI_Vertex);
 816     aVertex->setImpl(new TopoDS_Vertex());
 817   }
 818
 819   theV1 = aVertex;
 820   theV2 = aVertex;
 821
 822   if (theShape) {
 823     const TopoDS_Shape& aShape = theShape->impl<TopoDS_Shape>();
 824     TopoDS_Vertex aV1, aV2;
 825     ShapeAnalysis::FindBounds(aShape, aV1, aV2);
 826
 827     std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> aGeomV1(new GeomAPI_Vertex()), aGeomV2(new GeomAPI_Vertex());
 828     aGeomV1->setImpl(new TopoDS_Vertex(aV1));
 829     aGeomV2->setImpl(new TopoDS_Vertex(aV2));
 830     theV1 = aGeomV1;
 831     theV2 = aGeomV2;
 832   }
 833 }
 834
 835 //==================================================================================================
 836 void GeomAlgoAPI_ShapeTools::makeFacesWithHoles(const std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> theOrigin,
 837                                                 const std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> theDirection,
 838                                                 const ListOfShape& theWires,
 839                                                 ListOfShape& theFaces)
 840 {
 841   BRepBuilderAPI_MakeFace aMKFace(gp_Pln(theOrigin->impl<gp_Pnt>(),
 842                                           theDirection->impl<gp_Dir>()));
 843   TopoDS_Face aFace = aMKFace.Face();
 844
 845   BRepAlgo_FaceRestrictor aFRestrictor;
 846   aFRestrictor.Init(aFace, Standard_False, Standard_True);
 847   for (ListOfShape::const_iterator anIt = theWires.cbegin();
 848       anIt != theWires.cend();
 849       ++anIt) {
 850     TopoDS_Wire aWire = TopoDS::Wire((*anIt)->impl<TopoDS_Shape>());
 851     aFRestrictor.Add(aWire);
 852   }
 853
 854   aFRestrictor.Perform();
 855
 856   if (!aFRestrictor.IsDone()) {
 857     return;
 858   }
 859
 860   for (; aFRestrictor.More(); aFRestrictor.Next()) {
 861     GeomShapePtr aShape(new GeomAPI_Shape());
 862     aShape->setImpl(new TopoDS_Shape(aFRestrictor.Current()));
 863     theFaces.push_back(aShape);
 864   }
 865 }
 866
 867 //==================================================================================================
 868 std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> GeomAlgoAPI_ShapeTools::findPlane(const ListOfShape& theShapes)
 869 {
 870   TopoDS_Compound aCompound;
 871   BRep_Builder aBuilder;
 872   aBuilder.MakeCompound(aCompound);
 873
 874   for (ListOfShape::const_iterator anIt = theShapes.cbegin(); anIt != theShapes.cend(); ++anIt) {
 875     aBuilder.Add(aCompound, (*anIt)->impl<TopoDS_Shape>());
 876   }
 877   BRepBuilderAPI_FindPlane aFindPlane(aCompound);
 878
 879   if (aFindPlane.Found() != Standard_True) {
 880     return std::shared_ptr<GeomAPI_Pln>();
 881   }
 882
 883   Handle(Geom_Plane) aPlane = aFindPlane.Plane();
 884   gp_Pnt aLoc = aPlane->Location();
 885   gp_Dir aDir = aPlane->Axis().Direction();
 886
 887   std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aGeomPnt(new GeomAPI_Pnt(aLoc.X(), aLoc.Y(), aLoc.Z()));
 888   std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> aGeomDir(new GeomAPI_Dir(aDir.X(), aDir.Y(), aDir.Z()));
 889
 890   std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> aPln(new GeomAPI_Pln(aGeomPnt, aGeomDir));
 891
 892   return aPln;
 893 }
 894
 895 //==================================================================================================
 896 bool GeomAlgoAPI_ShapeTools::isSubShapeInsideShape(
 897   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theSubShape,
 898   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theBaseShape)
 899 {
 900   if (!theSubShape.get() || !theBaseShape.get()) {
 901     return false;
 902   }
 903
 904   const TopoDS_Shape& aSubShape = theSubShape->impl<TopoDS_Shape>();
 905   const TopoDS_Shape& aBaseShape = theBaseShape->impl<TopoDS_Shape>();
 906
 907   if (aSubShape.ShapeType() == TopAbs_VERTEX) {
 908     // If sub-shape is a vertex check distance to shape. If it is <= Precision::Confusion() then OK.
 909     BRepExtrema_DistShapeShape aDist(aBaseShape, aSubShape);
 910     aDist.Perform();
 911     if (!aDist.IsDone() || aDist.Value() > Precision::Confusion()) {
 912       return false;
 913     }
 914   } else if (aSubShape.ShapeType() == TopAbs_EDGE) {
 915     if (aBaseShape.ShapeType() == TopAbs_FACE) {
 916       // Check that edge is on face surface.
 917       TopoDS_Face aFace = TopoDS::Face(aBaseShape);
 918       TopoDS_Edge anEdge = TopoDS::Edge(aSubShape);
 919       BRepLib_CheckCurveOnSurface aCheck(anEdge, aFace);
 920       aCheck.Perform();
 921       if (!aCheck.IsDone() || aCheck.MaxDistance() > Precision::Confusion()) {
 922         return false;
 923       }
 924
 925       // Check intersections.
 926       TopoDS_Vertex aV1, aV2;
 927       ShapeAnalysis::FindBounds(anEdge, aV1, aV2);
 928       gp_Pnt aPnt1 = BRep_Tool::Pnt(aV1);
 929       gp_Pnt aPnt2 = BRep_Tool::Pnt(aV2);
 930       for (TopExp_Explorer anExp(aBaseShape, TopAbs_EDGE); anExp.More(); anExp.Next()) {
 931         const TopoDS_Shape& anEdgeOnFace = anExp.Current();
 932         BRepExtrema_DistShapeShape aDist(anEdgeOnFace, anEdge);
 933         aDist.Perform();
 934         if (aDist.IsDone() && aDist.Value() <= Precision::Confusion()) {
 935           // Edge intersect face bound. Check that it is not on edge begin or end.
 936           for (Standard_Integer anIndex = 1; anIndex <= aDist.NbSolution(); ++anIndex) {
 937             gp_Pnt aPntOnSubShape = aDist.PointOnShape2(anIndex);
 938             if (aPntOnSubShape.Distance(aPnt1) > Precision::Confusion()
 939                 && aPntOnSubShape.Distance(aPnt2) > Precision::Confusion()) {
 940               return false;
 941             }
 942           }
 943         }
 944       }
 945
 946       // No intersections found. Edge is inside or outside face. Check it.
 947       BRepAdaptor_Curve aCurveAdaptor(anEdge);
 948       gp_Pnt aPointToCheck =
 949         aCurveAdaptor.Value((aCurveAdaptor.FirstParameter() +
 950                               aCurveAdaptor.LastParameter()) / 2.0);
 951       Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface(aFace);
 952       ShapeAnalysis_Surface aSAS(aSurface);
 953       gp_Pnt2d aPointOnFace = aSAS.ValueOfUV(aPointToCheck, Precision::Confusion());
 954       BRepTopAdaptor_FClass2d aFClass2d(aFace, Precision::Confusion());
 955       if (aFClass2d.Perform(aPointOnFace) == TopAbs_OUT) {
 956         return false;
 957       }
 958
 959     } else {
 960       return false;
 961     }
 962   } else {
 963     return false;
 964   }
 965
 966   return true;
 967 }
 968
 969 //==================================================================================================
 970 bool GeomAlgoAPI_ShapeTools::isShapeValid(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape)
 971 {
 972   if (!theShape.get()) {
 973     return false;
 974   }
 975
 976   BRepCheck_Analyzer aChecker(theShape->impl<TopoDS_Shape>());
 977   return (aChecker.IsValid() == Standard_True);
 978 }
 979
 980 //==================================================================================================
 981 std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>
 982   GeomAlgoAPI_ShapeTools::getFaceOuterWire(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theFace)
 983 {
 984   GeomShapePtr anOuterWire;
 985
 986   if (!theFace.get() || !theFace->isFace()) {
 987     return anOuterWire;
 988   }
 989
 990   TopoDS_Face aFace = TopoDS::Face(theFace->impl<TopoDS_Shape>());
 991   TopoDS_Wire aWire = BRepTools::OuterWire(aFace);
 992
 993   anOuterWire.reset(new GeomAPI_Shape());
 994   anOuterWire->setImpl(new TopoDS_Shape(aWire));
 995
 996   return anOuterWire;
 997 }
 998
 999 //==================================================================================================
1000 static bool boundaryOfEdge(const std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> theEdge,
1001                           const std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> theVertex,
1002                           double& theParam)
1003 {
1004   GeomPointPtr aPoint = theVertex->point();
1005   GeomPointPtr aFirstPnt = theEdge->firstPoint();
1006   double aFirstPntTol = theEdge->firstPointTolerance();
1007   GeomPointPtr aLastPnt = theEdge->lastPoint();
1008   double aLastPntTol = theEdge->lastPointTolerance();
1009
1010   double aFirst, aLast;
1011   theEdge->getRange(aFirst, aLast);
1012
1013   bool isFirst = aPoint->distance(aFirstPnt) <= aFirstPntTol;
1014   bool isLast = aPoint->distance(aLastPnt) <= aLastPntTol;
1015   if (isFirst)
1016     theParam = aFirst;
1017   else if (isLast)
1018     theParam = aLast;
1019
1020   return isFirst != isLast;
1021 }
1022
1023 bool GeomAlgoAPI_ShapeTools::isTangent(const std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> theEdge1,
1024                                        const std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> theEdge2,
1025                                        const std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> theTgPoint)
1026 {
1027   double aParE1 = 0, aParE2 = 0;
1028   if (!boundaryOfEdge(theEdge1, theTgPoint, aParE1) ||
1029       !boundaryOfEdge(theEdge2, theTgPoint, aParE2))
1030     return false;
1031
1032   BRepAdaptor_Curve aC1(theEdge1->impl<TopoDS_Edge>());
1033   BRepAdaptor_Curve aC2(theEdge2->impl<TopoDS_Edge>());
1034   return BRepLProp::Continuity(aC1, aC2, aParE1, aParE2) >= GeomAbs_G1;
1035 }
1036
1037 //==================================================================================================
1038 bool GeomAlgoAPI_ShapeTools::isParallel(const std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> theEdge,
1039                                         const std::shared_ptr<GeomAPI_Face> theFace)
1040 {
1041   if (!theEdge.get() || !theFace.get()) {
1042     return false;
1043   }
1044
1045   TopoDS_Edge anEdge = TopoDS::Edge(theEdge->impl<TopoDS_Shape>());
1046   TopoDS_Face aFace  = TopoDS::Face(theFace->impl<TopoDS_Shape>());
1047
1048   BRepExtrema_ExtCF anExt(anEdge, aFace);
1049   return anExt.IsParallel() == Standard_True;
1050 }
1051
1052 //==================================================================================================
1053 std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> > GeomAlgoAPI_ShapeTools::intersect(
1054   const std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> theEdge, const std::shared_ptr<GeomAPI_Face> theFace)
1055 {
1056   std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> > aResult;
1057   if (!theEdge.get() || !theFace.get()) {
1058     return aResult;
1059   }
1060
1061   TopoDS_Edge anEdge = TopoDS::Edge(theEdge->impl<TopoDS_Shape>());
1062   double aFirstOnCurve, aLastOnCurve;
1063   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve(anEdge, aFirstOnCurve, aLastOnCurve);
1064
1065   TopoDS_Face aFace  = TopoDS::Face(theFace->impl<TopoDS_Shape>());
1066   Handle(Geom_Surface) aSurf = BRep_Tool::Surface(aFace);
1067
1068   GeomAPI_IntCS anIntAlgo(aCurve, aSurf);
1069   if (!anIntAlgo.IsDone())
1070     return aResult;
1071   // searching for points-intersection
1072   for (int anIntNum = 1; anIntNum <= anIntAlgo.NbPoints() + anIntAlgo.NbSegments(); anIntNum++) {
1073     gp_Pnt anInt;
1074     if (anIntNum <= anIntAlgo.NbPoints()) {
1075       anInt = anIntAlgo.Point(anIntNum);
1076     } else { // take the middle point on the segment of the intersection
1077       Handle(Geom_Curve) anIntCurve = anIntAlgo.Segment(anIntNum - anIntAlgo.NbPoints());
1078       anIntCurve->D0((anIntCurve->FirstParameter() + anIntCurve->LastParameter()) / 2., anInt);
1079     }
1080     aResult.push_back(std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex>(
1081       new GeomAPI_Vertex(anInt.X(), anInt.Y(), anInt.Z())));
1082   }
1083   return aResult;
1084 }
1085
1086 //==================================================================================================
1087 void GeomAlgoAPI_ShapeTools::splitShape(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theBaseShape,
1088                                       const GeomAlgoAPI_ShapeTools::PointToRefsMap& thePointsInfo,
1089                                       std::set<std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >& theShapes)
1090 {
1091   // to split shape at least one point should be presented in the points container
1092   if (thePointsInfo.empty())
1093     return;
1094
1095     // General Fuse to split edge by vertices
1096   BOPAlgo_Builder aBOP;
1097   TopoDS_Edge aBaseEdge = theBaseShape->impl<TopoDS_Edge>();
1098   // Rebuild closed edge to place vertex to one of split points.
1099   // This will prevent edge to be split on same vertex.
1100   if (BRep_Tool::IsClosed(aBaseEdge))
1101   {
1102     Standard_Real aFirst, aLast;
1103     Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve(aBaseEdge, aFirst, aLast);
1104
1105     PointToRefsMap::const_iterator aPIt = thePointsInfo.begin();
1106     std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPnt = aPIt->first;
1107     gp_Pnt aPoint(aPnt->x(), aPnt->y(), aPnt->z());
1108
1109     TopAbs_Orientation anOrientation = aBaseEdge.Orientation();
1110     aBaseEdge = BRepBuilderAPI_MakeEdge(aCurve, aPoint, aPoint).Edge();
1111     aBaseEdge.Orientation(anOrientation);
1112   }
1113   aBOP.AddArgument(aBaseEdge);
1114
1115   PointToRefsMap::const_iterator aPIt = thePointsInfo.begin();
1116   for (; aPIt != thePointsInfo.end(); ++aPIt) {
1117     std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPnt = aPIt->first;
1118     TopoDS_Vertex aV = BRepBuilderAPI_MakeVertex(gp_Pnt(aPnt->x(), aPnt->y(), aPnt->z()));
1119     aBOP.AddArgument(aV);
1120   }
1121
1122   aBOP.Perform();
1123   if (aBOP.HasErrors())
1124     return;
1125
1126   // Collect splits
1127   const TopTools_ListOfShape& aSplits = aBOP.Modified(aBaseEdge);
1128   TopTools_ListIteratorOfListOfShape anIt(aSplits);
1129   for (; anIt.More(); anIt.Next()) {
1130     std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> anEdge(new GeomAPI_Shape);
1131     anEdge->setImpl(new TopoDS_Shape(anIt.Value()));
1132     theShapes.insert(anEdge);
1133   }
1134 }
1135
1136 //==================================================================================================
1137 void GeomAlgoAPI_ShapeTools::splitShape_p(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theBaseShape,
1138                                           const std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >& thePoints,
1139                                           std::set<std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >& theShapes)
1140 {
1141   // General Fuse to split edge by vertices
1142   BOPAlgo_Builder aBOP;
1143   TopoDS_Edge aBaseEdge = theBaseShape->impl<TopoDS_Edge>();
1144   // Rebuild closed edge to place vertex to one of split points.
1145   // This will prevent edge to be split on seam vertex.
1146   if (BRep_Tool::IsClosed(aBaseEdge))
1147   {
1148     Standard_Real aFirst, aLast;
1149     Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve(aBaseEdge, aFirst, aLast);
1150
1151     std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >::const_iterator aPIt = thePoints.begin();
1152     gp_Pnt aPoint((*aPIt)->x(), (*aPIt)->y(), (*aPIt)->z());
1153
1154     TopAbs_Orientation anOrientation = aBaseEdge.Orientation();
1155     aBaseEdge = BRepBuilderAPI_MakeEdge(aCurve, aPoint, aPoint).Edge();
1156     aBaseEdge.Orientation(anOrientation);
1157   }
1158   aBOP.AddArgument(aBaseEdge);
1159
1160   std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >::const_iterator aPtIt = thePoints.begin();
1161   for (; aPtIt != thePoints.end(); ++aPtIt) {
1162     std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPnt = *aPtIt;
1163     TopoDS_Vertex aV = BRepBuilderAPI_MakeVertex(gp_Pnt(aPnt->x(), aPnt->y(), aPnt->z()));
1164     aBOP.AddArgument(aV);
1165   }
1166
1167   aBOP.Perform();
1168   if (aBOP.HasErrors())
1169     return;
1170
1171   // Collect splits
1172   const TopTools_ListOfShape& aSplits = aBOP.Modified(aBaseEdge);
1173   TopTools_ListIteratorOfListOfShape anIt(aSplits);
1174   for (; anIt.More(); anIt.Next()) {
1175     std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> anEdge(new GeomAPI_Shape);
1176     anEdge->setImpl(new TopoDS_Shape(anIt.Value()));
1177     theShapes.insert(anEdge);
1178   }
1179 }
1180
1181 //==================================================================================================
1182 std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> GeomAlgoAPI_ShapeTools::findShape(
1183                                   const std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >& thePoints,
1184                                   const std::set<std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >& theShapes)
1185 {
1186   std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aResultShape;
1187
1188   if (thePoints.size() == 2) {
1189     std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >::const_iterator aPntIt = thePoints.begin();
1190     std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aFirstPoint = *aPntIt;
1191     aPntIt++;
1192     std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aLastPoint = *aPntIt;
1193
1194     std::set<std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >::const_iterator anIt = theShapes.begin(),
1195                                                               aLast = theShapes.end();
1196     for (; anIt != aLast; anIt++) {
1197       GeomShapePtr aShape = *anIt;
1198       std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> anEdge(new GeomAPI_Edge(aShape));
1199       if (anEdge.get()) {
1200         std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> anEdgeFirstPoint = anEdge->firstPoint();
1201         std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> anEdgeLastPoint = anEdge->lastPoint();
1202         if (anEdgeFirstPoint->isEqual(aFirstPoint) &&
1203             anEdgeLastPoint->isEqual(aLastPoint))
1204             aResultShape = aShape;
1205       }
1206     }
1207   }
1208
1209   return aResultShape;
1210 }
1211
1212 //==================================================================================================
1213 #ifdef FEATURE_MULTIROTATION_TWO_DIRECTIONS
1214 std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> GeomAlgoAPI_ShapeTools::buildDirFromAxisAndShape(
1215                                     const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theBaseShape,
1216                                     const std::shared_ptr<GeomAPI_Ax1> theAxis)
1217 {
1218   gp_Pnt aCentreOfMassPoint =
1219     GeomAlgoAPI_ShapeTools::centreOfMass(theBaseShape)->impl<gp_Pnt>();
1220   Handle(Geom_Line) aLine = new Geom_Line(theAxis->impl<gp_Ax1>());
1221   GeomAPI_ProjectPointOnCurve aPrjTool(aCentreOfMassPoint, aLine);
1222   gp_Pnt aPoint = aPrjTool.NearestPoint();
1223
1224   std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> aDir(new GeomAPI_Dir(aCentreOfMassPoint.X()-aPoint.X(),
1225                                                     aCentreOfMassPoint.Y()-aPoint.Y(),
1226                                                     aCentreOfMassPoint.Z()-aPoint.Z()));
1227   return aDir;
1228 }
1229 #endif
1230
1231 //==================================================================================================
1232 static TopoDS_Wire fixParametricGaps(const TopoDS_Wire& theWire)
1233 {
1234   TopoDS_Wire aFixedWire;
1235   Handle(Geom_Curve) aPrevCurve;
1236   double aPrevLastParam = -Precision::Infinite();
1237
1238   BRep_Builder aBuilder;
1239   aBuilder.MakeWire(aFixedWire);
1240
1241   BRepTools_WireExplorer aWExp(theWire);
1242   for (; aWExp.More(); aWExp.Next()) {
1243     TopoDS_Edge anEdge = aWExp.Current();
1244     double aFirst, aLast;
1245     Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve(anEdge, aFirst, aLast);
1246     if (aCurve == aPrevCurve && Abs(aFirst - aPrevLastParam) > Precision::Confusion()) {
1247       // if parametric gap occurs, create new edge based on the copied curve
1248       aCurve = Handle(Geom_Curve)::DownCast(aCurve->Copy());
1249       TopoDS_Vertex aV1, aV2;
1250       TopExp::Vertices(anEdge, aV1, aV2);
1251       anEdge = TopoDS::Edge(anEdge.EmptyCopied());
1252       aBuilder.UpdateEdge(anEdge, aCurve, BRep_Tool::Tolerance(anEdge));
1253       aBuilder.Add(anEdge, aV1);
1254       aBuilder.Add(anEdge, aV2);
1255     }
1256
1257     aBuilder.Add(aFixedWire, anEdge);
1258
1259     aPrevCurve = aCurve;
1260     aPrevLastParam = aLast;
1261   }
1262
1263   return aFixedWire;
1264 }
1265
1266 //==================================================================================================
1267 std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> GeomAlgoAPI_ShapeTools::wireToEdge(
1268       const std::shared_ptr<GeomAPI_Wire>& theWire)
1269 {
1270   GeomEdgePtr anEdge;
1271   if (theWire) {
1272     TopoDS_Wire aWire = theWire->impl<TopoDS_Wire>();
1273     BRepTools_WireExplorer aWExp(aWire);
1274     TopoDS_Edge aNewEdge = aWExp.Current();
1275     aWExp.Next();
1276     if (aWExp.More()) {
1277       // Workaround for the closed wire to avoid jumping of its start point:
1278       // split this wire for two parts, convert them to edges, then compose together
1279       if (BRep_Tool::IsClosed(aWire)) {
1280         aWire = TopoDS::Wire(BRepBuilderAPI_Copy(aWire).Shape());
1281         aWExp.Init(aWire);
1282         aNewEdge = aWExp.Current();
1283
1284         BRep_Builder().Remove(aWire, aNewEdge);
1285         GeomWirePtr aSplitWire(new GeomAPI_Wire);
1286         aSplitWire->setImpl(new TopoDS_Wire(aWire));
1287         GeomEdgePtr aMergedEdge = wireToEdge(aSplitWire);
1288
1289         aWire = BRepBuilderAPI_MakeWire(aNewEdge, aMergedEdge->impl<TopoDS_Edge>());
1290       }
1291
1292       // Workaround: when concatenate a wire consisting of two edges based on the same B-spline
1293       // curve (non-periodic, but having equal start and end points), first of which is placed
1294       // at the end on the curve and second is placed at the start, this workaround copies
1295       // second curve to avoid treating these edges as a single curve by setting trim parameters.
1296       aWire = fixParametricGaps(aWire);
1297       aWire = BRepAlgo::ConcatenateWire(aWire, GeomAbs_G1); // join smooth parts of wire
1298       aNewEdge = BRepAlgo::ConcatenateWireC0(aWire); // join C0 parts of wire
1299
1300       // Reapproximate the result edge to have the parameter equal to curvilinear abscissa.
1301       static const int THE_MAX_DEGREE = 14;
1302       static const int THE_MAX_INTERVALS = 32;
1303       double aFirst, aLast;
1304       Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve(aNewEdge, aFirst, aLast);
1305       Handle(GeomAdaptor_HCurve) aHCurve = new GeomAdaptor_HCurve(aCurve);
1306       Approx_CurvilinearParameter anApprox(aHCurve, Precision::Confusion(), aCurve->Continuity(),
1307                                            THE_MAX_DEGREE, THE_MAX_INTERVALS);
1308       if (anApprox.HasResult()) {
1309         Handle(Geom_BSplineCurve) aNewCurve = anApprox.Curve3d();
1310         TColStd_Array1OfReal aKnots = aNewCurve->Knots();
1311         BSplCLib::Reparametrize(aFirst, aLast, aKnots);
1312         aNewCurve->SetKnots(aKnots);
1313         BRep_Builder().UpdateEdge(aNewEdge, aNewCurve, BRep_Tool::Tolerance(aNewEdge));
1314       }
1315     }
1316     anEdge = GeomEdgePtr(new GeomAPI_Edge);
1317     anEdge->setImpl(new TopoDS_Edge(aNewEdge));
1318   }
1319   return anEdge;
1320 }
1321
1322 //==================================================================================================
1323 ListOfShape GeomAlgoAPI_ShapeTools::getLowLevelSubShapes(const GeomShapePtr& theShape)
1324 {
1325   ListOfShape aSubShapes;
1326
1327   if (!theShape->isCompound() && !theShape->isCompSolid() &&
1328       !theShape->isShell() && !theShape->isWire()) {
1329     return aSubShapes;
1330   }
1331
1332   for (GeomAPI_ShapeIterator anIt(theShape); anIt.more(); anIt.next()) {
1333     GeomShapePtr aSubShape = anIt.current();
1334     if (aSubShape->isVertex() || aSubShape->isEdge() ||
1335         aSubShape->isFace() || aSubShape->isSolid()) {
1336       aSubShapes.push_back(aSubShape);
1337     } else {
1338       aSubShapes.splice(aSubShapes.end(), getLowLevelSubShapes(aSubShape));
1339     }
1340   }
1341
1342   return aSubShapes;
1343 }
1344
1345 //==================================================================================================
1346 static void getMinMaxPointsOnLine(const std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >& thePoints,
1347                                   const gp_Dir theDir,
1348                                   double& theMin, double& theMax)
1349 {
1350   theMin = RealLast();
1351   theMax = RealFirst();
1352   // Project bounding points on theDir
1353   for (std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >::const_iterator
1354          aPointsIt = thePoints.begin(); aPointsIt != thePoints.end(); aPointsIt++) {
1355     const gp_Pnt& aPnt = (*aPointsIt)->impl<gp_Pnt>();
1356     gp_Dir aPntDir (aPnt.XYZ());
1357     Standard_Real proj = (theDir*aPntDir) * aPnt.XYZ().Modulus();
1358     if (proj < theMin) theMin = proj;
1359     if (proj > theMax) theMax = proj;
1360   }
1361 }
1362
1363 //==================================================================================================
1364 void GeomAlgoAPI_ShapeTools::computeThroughAll(const ListOfShape& theObjects,
1365                                                const ListOfShape& theBaseShapes,
1366                                                const std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> theDir,
1367                                                double& theToSize, double& theFromSize)
1368 {
1369   // Bounding box of objects
1370   std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> > aBndObjs =
1371       GeomAlgoAPI_ShapeTools::getBoundingBox(theObjects);
1372   if (aBndObjs.size() != 8) {
1373     return;
1374   }
1375
1376   // the value to enlarge the bounding box of each object to make the extruded shape
1377   // a little bit larger than overall objects to get the correct result of Boolean CUT operation
1378   double anEnlargement = 0.1 * aBndObjs.front()->distance(aBndObjs.back());
1379
1380   // Prism direction
1381   if (theDir.get()) {
1382     // One direction for all prisms
1383     gp_Dir aDir = theDir->impl<gp_Dir>();
1384
1385     // Bounding box of the base
1386     std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> > aBndBases =
1387         GeomAlgoAPI_ShapeTools::getBoundingBox(theBaseShapes);
1388     if (aBndBases.size() != 8) {
1389       return;
1390     }
1391
1392     // Objects bounds
1393     Standard_Real lowBnd, upperBnd;
1394     getMinMaxPointsOnLine(aBndObjs, aDir, lowBnd, upperBnd);
1395
1396     // Base bounds
1397     Standard_Real lowBase, upperBase;
1398     getMinMaxPointsOnLine(aBndBases, aDir, lowBase, upperBase);
1399
1400     // ----------.-----.---------.--------------.-----------> theDir
1401     //       lowBnd   lowBase   upperBase    upperBnd
1402
1403     theToSize = upperBnd - lowBase;
1404     theFromSize = upperBase - lowBnd;
1405   } else {
1406     // Direction is a normal to each base shape (different normals to bases)
1407     // So we calculate own sizes for each base shape
1408     theToSize = 0.0;
1409     theFromSize = 0.0;
1410
1411     for (ListOfShape::const_iterator anIt = theBaseShapes.begin();
1412          anIt != theBaseShapes.end(); ++anIt) {
1413       const GeomShapePtr& aBaseShape_i = (*anIt);
1414       ListOfShape aBaseShapes_i;
1415       aBaseShapes_i.push_back(aBaseShape_i);
1416
1417       // Bounding box of the base
1418       std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> > aBndBases =
1419           GeomAlgoAPI_ShapeTools::getBoundingBox(aBaseShapes_i, anEnlargement);
1420       if (aBndBases.size() != 8) {
1421         return;
1422       }
1423
1424       // Direction (normal to aBaseShapes_i)
1425       // Code like in GeomAlgoAPI_Prism
1426       gp_Dir aDir;
1427       const TopoDS_Shape& aBaseShape = aBaseShape_i->impl<TopoDS_Shape>();
1428       BRepBuilderAPI_FindPlane aFindPlane(aBaseShape);
1429       if (aFindPlane.Found() == Standard_True) {
1430         Handle(Geom_Plane) aPlane;
1431         if (aBaseShape.ShapeType() == TopAbs_FACE || aBaseShape.ShapeType() == TopAbs_SHELL) {
1432           TopExp_Explorer anExp(aBaseShape, TopAbs_FACE);
1433           const TopoDS_Shape& aFace = anExp.Current();
1434           Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface(TopoDS::Face(aFace));
1435           if (aSurface->DynamicType() == STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface)) {
1436             Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface) aTrimSurface =
1437               Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast(aSurface);
1438             aSurface = aTrimSurface->BasisSurface();
1439           }
1440           if (aSurface->DynamicType() != STANDARD_TYPE(Geom_Plane)) {
1441             return;
1442           }
1443           aPlane = Handle(Geom_Plane)::DownCast(aSurface);
1444         } else {
1445           aPlane = aFindPlane.Plane();
1446         }
1447         aDir = aPlane->Axis().Direction();
1448       } else {
1449         return;
1450       }
1451
1452       // Objects bounds
1453       Standard_Real lowBnd, upperBnd;
1454       getMinMaxPointsOnLine(aBndObjs, aDir, lowBnd, upperBnd);
1455
1456       // Base bounds
1457       Standard_Real lowBase, upperBase;
1458       getMinMaxPointsOnLine(aBndBases, aDir, lowBase, upperBase);
1459
1460       // ----------.-----.---------.--------------.-----------> theDir
1461       //       lowBnd   lowBase   upperBase    upperBnd
1462
1463       double aToSize_i = upperBnd - lowBase;
1464       double aFromSize_i = upperBase - lowBnd;
1465
1466       if (aToSize_i > theToSize) theToSize = aToSize_i;
1467       if (aFromSize_i > theFromSize) theFromSize = aFromSize_i;
1468     }
1469   }
1470 }