src/GeomAlgoAPI/GeomAlgoAPI_ShapeTools.h

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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 #ifndef GeomAlgoAPI_ShapeTools_H_
  21 #define GeomAlgoAPI_ShapeTools_H_
  22
  23 #include "GeomAlgoAPI.h"
  24
  25 #include <GeomAPI_Shape.h>
  26 #include <GeomAPI_Vertex.h>
  27 #include <map>
  28 #include <set>
  29 #ifdef WIN32
  30  #include<array>
  31 #endif WIN32
  32
  33 class GeomAPI_Ax1;
  34 class GeomAPI_Edge;
  35 class GeomAPI_Dir;
  36 class GeomAPI_Face;
  37 class GeomAPI_PlanarEdges;
  38 class GeomAPI_Pln;
  39 class GeomAPI_Pnt;
  40 class GeomAPI_Wire;
  41 class GeomDataAPI_Point2D;
  42 class ModelAPI_Object;
  43
  44 /// \class GeomAlgoAPI_ShapeTools
  45 /// \ingroup DataAlgo
  46 /// \brief Useful tools for working with shapes.
  47 class GeomAlgoAPI_ShapeTools
  48 {
  49 public:
  50   /// \return the total volume of the solids of the current shape or 0.0 if it can be computed.
  51   GEOMALGOAPI_EXPORT static double volume(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape);
  52
  53   /// \return the total area of the faces of the current shape or 0.0 if it can be computed.
  54   GEOMALGOAPI_EXPORT static double area(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape);
  55
  56   /// \return the center of mass of the current face.
  57   /// The coordinates returned for the center of mass
  58   /// are expressed in the absolute Cartesian coordinate system.
  59   /// (This function works only for surfaces).
  60   GEOMALGOAPI_EXPORT static std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>
  61     centreOfMass(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape);
  62
  63   /// \brief Obtain radius of cylindrical face.
  64   ///        Return negative value if the face is not a cylinder
  65   GEOMALGOAPI_EXPORT static double radius(const std::shared_ptr<GeomAPI_Face>& theCylinder);
  66
  67   /// \brief Calculate minimal distance between shapes
  68   GEOMALGOAPI_EXPORT static double minimalDistance(const GeomShapePtr& theShape1,
  69                                                    const GeomShapePtr& theShape2);
  70   GEOMALGOAPI_EXPORT static double minimalDistance(const GeomShapePtr& theShape1,
  71                                                    const GeomShapePtr& theShape2, std::array<double, 3> & fromShape1To2);
  72
  73   /// \brief Combines faces with common edges to shells, or solids to compsolids.
  74   /// \param[in] theCompound compound of shapes.
  75   /// \param[in] theType type of combine.
  76   /// \param[out] theResults resulting shapes.
  77   GEOMALGOAPI_EXPORT static std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> combineShapes(
  78     const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theCompound,
  79     const GeomAPI_Shape::ShapeType theType, ListOfShape& theResults);
  80
  81   /// \brief Groups shapes with shared topology to compounds.
  82   /// \param[in] theCompound compound of shapes.
  83   /// \return compound of compounds with shared topology.
  84   GEOMALGOAPI_EXPORT static std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>
  85     groupSharedTopology(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theCompound);
  86
  87   /// \brief Check group of shapes has shared sub-shapes of the given type
  88   /// \param[in] theShapes    list of shapes
  89   /// \param[in] theShapeType type of sub-shapes to check
  90   /// \return \c true if shared topology exists
  91   GEOMALGOAPI_EXPORT static bool hasSharedTopology(const ListOfShape& theShapes,
  92                                                    const GeomAPI_Shape::ShapeType theShapeType);
  93
  94   /// \brief Calculates bounding box for theShapes
  95   /// \return list of eight points.
  96   /// \param[in] theShapes list of shapes.
  97   /// \param[in] theEnlarge enlarges bounding box size.
  98   GEOMALGOAPI_EXPORT static
  99     std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> > getBoundingBox(const ListOfShape& theShapes,
 100                                                             const double theEnlarge = 0.0);
 101
 102   /// \brief Enlarges or reduces plane to fit bounding box.
 103   /// \return plane that fits to bounding box.
 104   /// \param[in] thePlane base plane.
 105   /// \param[in] thePoints bounding box points (should be eight).
 106   GEOMALGOAPI_EXPORT static std::shared_ptr<GeomAPI_Face> fitPlaneToBox(
 107     const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> thePlane,
 108     const std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >& thePoints);
 109
 110   /// \brief Finds the start and end vertices of theShape. theShape can be of the following type:\n
 111   /// Vertex: theV1 and theV2 are the same and equal to theShape;\n
 112   /// Edge : theV1 is start and theV2 is end vertex;\n
 113   /// Wire : theV1 is start vertex of the first edge, theV2 is end vertex of the last edge. If wire
 114   /// contains no edges theV1 and theV2 are nullified.\n
 115   /// If none of the above theV1 and theV2 are nullified.
 116   GEOMALGOAPI_EXPORT static void findBounds(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape,
 117                                             std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex>& theV1,
 118                                             std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex>& theV2);
 119
 120   /// \brief Creates faces with holes from wires.
 121   /// \param[in] theWires base wires.
 122   /// \param[out] theFaces resulting faces.
 123   GEOMALGOAPI_EXPORT static void makeFacesWithHoles(const std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> theOrigin,
 124                                                 const std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> theDirection,
 125                                                 const ListOfShape& theWires,
 126                                                 ListOfShape& theFaces);
 127
 128   /// \brief Return a plane for list of shapes if they are all planar.
 129   /// \param[in] theShapes shapes to find plane.
 130   /// \return plane where all shapes lie or empty pointer if they not planar.
 131   GEOMALGOAPI_EXPORT static std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> findPlane(const ListOfShape& theShapes);
 132
 133   /// \brief Checks that vertex/edge is inside face or vertex inside wire.
 134   /// \param[in] theSubShape shape that should be inside.
 135   /// \param[in] theBaseShape base shape.
 136   /// \return true if edge inside the face.
 137   GEOMALGOAPI_EXPORT static bool isSubShapeInsideShape(
 138     const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theSubShape,
 139     const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theBaseShape);
 140
 141   /// \return true if theShape is valid.
 142   GEOMALGOAPI_EXPORT static bool isShapeValid(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theShape);
 143
 144   /// \return outer wire for face. If theShape has different type returns empty pointer.
 145   GEOMALGOAPI_EXPORT static
 146     std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> getFaceOuterWire(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theFace);
 147
 148   /// \return \c true if edges are tangent in the specified point
 149   GEOMALGOAPI_EXPORT static bool isTangent(const std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> theEdge1,
 150                                            const std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> theEdge2,
 151                                            const std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> theTgPoint);
 152
 153   /// \return true if edge is parallel to face.
 154   GEOMALGOAPI_EXPORT static bool isParallel(const std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> theEdge,
 155                                             const std::shared_ptr<GeomAPI_Face> theFace);
 156
 157   /// Computes intersection point between the edge curve and a face surface (only one point, with
 158   /// preferences to point that belongs to edge and face boundaries.
 159   /// \returns null if there is no intersection
 160   GEOMALGOAPI_EXPORT static std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> > intersect(
 161     const std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> theEdge, const std::shared_ptr<GeomAPI_Face> theFace);
 162
 163   typedef std::map<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>,
 164                    std::pair<std::list<std::shared_ptr<GeomDataAPI_Point2D> >,
 165                              std::list<std::shared_ptr<ModelAPI_Object> > > > PointToRefsMap;
 166   /// \brief Performs the split of the shape by points.
 167   /// \param[in] theBaseShape shape that should be divided.
 168   /// \param[in] thePoints container of points to split
 169   /// \param[out] theShapes container of shapes after split
 170   GEOMALGOAPI_EXPORT static void splitShape(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theBaseShape,
 171                                       const PointToRefsMap& thePointsInfo,
 172                                       std::set<std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >& theShapes);
 173
 174   /// \brief Performs the split of the shape by points.
 175   /// \param[in] theBaseShape shape that should be divided.
 176   /// \param[in] thePoints container of points to split
 177   /// \param[out] theShapes container of shapes after split
 178   GEOMALGOAPI_EXPORT static void splitShape_p(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theBaseShape,
 179                                       const std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >& thePoints,
 180                                       std::set<std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >& theShapes);
 181
 182   GEOMALGOAPI_EXPORT static std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> findShape(
 183                                     const std::list<std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> >& thePoints,
 184                                     const std::set<std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >& theShapes);
 185
 186 #ifdef FEATURE_MULTIROTATION_TWO_DIRECTIONS
 187   /// \brief Returns a direction from a shape and an axis.
 188   /// \param[in] theBaseShape shape whose center of mass serves as the starting point of the dir.
 189   /// \param[in] theAxis axis that serves as a direction for the dir
 190   /// \return dir that builds from center of mass of the base shape and the axis
 191   GEOMALGOAPI_EXPORT static std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> buildDirFromAxisAndShape(
 192                                     const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theBaseShape,
 193                                     const std::shared_ptr<GeomAPI_Ax1> theAxis);
 194 #endif
 195
 196   /// \brief Re-approximate a wire to build a single edge
 197   GEOMALGOAPI_EXPORT static std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> wireToEdge(
 198       const std::shared_ptr<GeomAPI_Wire>& theWire);
 199
 200   /// \brief Get non-composite sub-shapes of the given shape.
 201   /// \param[in] theShape shape that should be exploded
 202   /// \return list of sub-shapes (vertices, edges, faces, solids)
 203   GEOMALGOAPI_EXPORT static ListOfShape getLowLevelSubShapes(const GeomShapePtr& theShape);
 204
 205   /// \brief Calculate prism sizes to ensure that it passes through all objects
 206   /// \param[in] theObjects objects to be joined/cutted by the prism
 207   /// \param[in] theBaseShapes bases of the prism
 208   /// \param[in] theDir direction of the prism
 209   /// \param[out] theToSize upper offset of the prism
 210   /// \param[out] theFromSize lower offset of the prism
 211   GEOMALGOAPI_EXPORT static void computeThroughAll(const ListOfShape& theObjects,
 212                                                    const ListOfShape& theBaseShapes,
 213                                                    const std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> theDir,
 214                                                    double& theToSize, double& theFromSize);
 215 };
 216
 217 #endif