src/GeomAlgoAPI/GeomAlgoAPI_SketchBuilder.cpp

   1 // File:        GeomAlgoAPI_SketchBuilder.cpp
   2 // Created:     02 Jun 2014
   3 // Author:      Artem ZHIDKOV
   4
   5 #include <GeomAlgoAPI_SketchBuilder.h>
   6
   7 #include <set>
   8
   9 #include <gp_Dir.hxx>
  10 #include <gp_Pln.hxx>
  11
  12 #include <BOPAlgo_Builder.hxx>
  13 #include <BOPAlgo_Operation.hxx>
  14 #include <BOPAlgo_PaveFiller.hxx>
  15 #include <BOPTools.hxx>
  16 #include <BRep_Builder.hxx>
  17 #include <BRep_Curve3D.hxx>
  18 #include <BRep_Tool.hxx>
  19 #include <BRepAlgoAPI_Cut.hxx>
  20 #include <BRepBuilderAPI_MakeFace.hxx>
  21 #include <BRepClass_FaceClassifier.hxx>
  22 #include <Geom_Curve.hxx>
  23 #include <Geom_Plane.hxx>
  24 #include <TopExp.hxx>
  25 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  26 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  27 #include <TopoDS_Face.hxx>
  28 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  29 #include <TopoDS_Wire.hxx>
  30
  31 #include <Precision.hxx>
  32
  33 #include <assert.h>
  34
  35 #ifndef DBL_MAX
  36 #define DBL_MAX 1.7976931348623158e+308
  37 #endif
  38
  39 const double tolerance = Precision::Confusion();
  40 // This value helps to find direction on the boundaries of curve.
  41 // It is not significant for lines, but is used for circles to avoid
  42 // wrong directions of movement (when two edges are tangent on the certain vertex)
  43 const double shift = acos(1.0 - 3.0 * tolerance);
  44
  45 /// \brief Search first vertex - the vertex with lowest x coordinate, which is used in 2 edges at least
  46 static const TopoDS_Vertex& findStartVertex(const BOPCol_IndexedDataMapOfShapeListOfShape& theMapVE,
  47                                            const gp_Dir& theDirX, const gp_Dir& theDirY);
  48
  49 /// \brief Search the vertex on the sketch candidate to be the next one in the loop
  50 static void findNextVertex(const TopoDS_Vertex& theStartVertex,
  51                            const BOPCol_IndexedDataMapOfShapeListOfShape& theVertexEdgeMap,
  52                            const gp_Dir& theStartDir, const gp_Dir& theNormal,
  53                            TopoDS_Vertex& theNextVertex, TopoDS_Edge& theNextEdge,
  54                            gp_Dir& theNextDir);
  55
  56 /// \brief Create planar face using the edges surrounding it
  57 static void createFace(const TopoDS_Vertex& theStartVertex,
  58                        const std::list<TopoDS_Edge>::iterator& theStartEdge,
  59                        const std::list<TopoDS_Edge>::iterator& theEndOfEdges,
  60                        const gp_Pln& thePlane, TopoDS_Face& theResFace);
  61
  62 /// \bief Create planar wire
  63 static void createWireList(const TopoDS_Vertex& theStartVertex,
  64                            const std::list<TopoDS_Edge>::iterator& theStartEdge,
  65                            const std::list<TopoDS_Edge>::iterator& theEndOfEdges,
  66                            const std::set<TopoDS_Edge*>& theEdgesInLoops,
  67                            std::list<TopoDS_Wire>& theResWires);
  68
  69 /// \brief Calculate outer tengency on the edge in specified vertex
  70 static gp_Dir getOuterEdgeDirection(const TopoDS_Edge& theEdge, const TopoDS_Vertex& theVertex);
  71
  72 /// \brief Unnecessary edges will be removed from the map.
  73 ///        Positions of iterator will be updated
  74 static void removeWasteEdges(std::list<TopoDS_Vertex>::iterator& theStartVertex,
  75                              std::list<TopoDS_Edge>::iterator& theStartEdge,
  76                              const std::list<TopoDS_Vertex>::iterator& theEndOfVertexes,
  77                              const std::list<TopoDS_Edge>::iterator& theEndOfEdges,
  78                              BOPCol_IndexedDataMapOfShapeListOfShape& theMapVE);
  79
  80
  81 void GeomAlgoAPI_SketchBuilder::createFaces(
  82     const boost::shared_ptr<GeomAPI_Pnt>& theOrigin, const boost::shared_ptr<GeomAPI_Dir>& theDirX,
  83     const boost::shared_ptr<GeomAPI_Dir>& theDirY, const boost::shared_ptr<GeomAPI_Dir>& theNorm,
  84     const std::list<boost::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >& theFeatures,
  85     std::list<boost::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >& theResultFaces,
  86     std::list<boost::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >& theResultWires)
  87 {
  88   if (theFeatures.empty())
  89     return;
  90
  91   // Create the list of edges with shared vertexes
  92   BOPAlgo_Builder aBuilder;
  93   BOPAlgo_PaveFiller aPF;
  94   TopoDS_Shape aFeaturesCompound;
  95
  96   // Obtain only edges from the features list
  97   std::list<boost::shared_ptr<GeomAPI_Shape> > anEdges;
  98   std::list<boost::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >::const_iterator aFeatIt = theFeatures.begin();
  99   for (; aFeatIt != theFeatures.end(); aFeatIt++) {
 100     boost::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aShape(*aFeatIt);
 101     const TopoDS_Edge& anEdge = aShape->impl<TopoDS_Edge>();
 102     if (anEdge.ShapeType() == TopAbs_EDGE)
 103       anEdges.push_back(aShape);
 104   }
 105
 106   if (anEdges.size() == 1) {  // If there is only one feature, BOPAlgo_Builder will decline to work. Need to process it anyway
 107     aFeaturesCompound = anEdges.front()->impl<TopoDS_Shape>();
 108   } else {
 109     std::list<boost::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >::const_iterator anIt = anEdges.begin();
 110     for (; anIt != anEdges.end(); anIt++) {
 111       boost::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aPreview(*anIt);
 112       aBuilder.AddArgument(aPreview->impl<TopoDS_Edge>());
 113     }
 114     aPF.SetArguments(aBuilder.Arguments());
 115     aPF.Perform();
 116     int aErr = aPF.ErrorStatus();
 117     if (aErr)
 118       return;
 119     aBuilder.PerformWithFiller(aPF);
 120     aErr = aBuilder.ErrorStatus();
 121     if (aErr)
 122       return;
 123     aFeaturesCompound = aBuilder.Shape();
 124   }
 125
 126   BOPCol_IndexedDataMapOfShapeListOfShape aMapVE;  // map between vertexes and edges
 127   BOPTools::MapShapesAndAncestors(aFeaturesCompound, TopAbs_VERTEX, TopAbs_EDGE, aMapVE);
 128   if (aMapVE.IsEmpty())  // in case of not-initialized circle
 129     return;
 130
 131   gp_Dir aDirX = theDirX->impl<gp_Dir>();
 132   gp_Dir aDirY = theDirY->impl<gp_Dir>();
 133   gp_Dir aNorm = theNorm->impl<gp_Dir>();
 134
 135   gp_Pln aPlane(theOrigin->impl<gp_Pnt>(), aNorm);
 136
 137   // Set of edges used in loops
 138   std::set<TopoDS_Edge*> anEdgesInLoops;
 139   // Lists for processed vertexes and edges
 140   std::list<TopoDS_Vertex> aProcVertexes;
 141   std::list<TopoDS_Edge> aProcEdges;
 142
 143   // Search the start vertex
 144   TopoDS_Vertex aStartVertex = findStartVertex(aMapVE, aDirX, aDirY);
 145   aProcVertexes.push_back(aStartVertex);
 146
 147   TopoDS_Vertex aCurVertex = aStartVertex;
 148   gp_Dir aCurDir = aDirY.Reversed();
 149   gp_Dir aCurNorm = aNorm.Reversed();
 150
 151   // Go through the edges and find loops
 152   TopoDS_Vertex aNextVertex;
 153   TopoDS_Edge aBindingEdge;
 154   gp_Dir aNextDir;
 155   while (aMapVE.Extent() > 0) {
 156     if (aCurVertex.IsNull())
 157       return;
 158     findNextVertex(aCurVertex, aMapVE, aCurDir, aCurNorm, aNextVertex, aBindingEdge, aNextDir);
 159     aCurNorm = aNorm;
 160
 161     // Try to find next vertex in the list of already processed
 162     bool isLoopFound = false;
 163     std::list<TopoDS_Vertex>::iterator aVertIter = aProcVertexes.begin();
 164     std::list<TopoDS_Edge>::iterator anEdgeIter = aProcEdges.begin();
 165     for (; aVertIter != aProcVertexes.end(); aVertIter++) {
 166       if (aVertIter->IsSame(aNextVertex)) {
 167         isLoopFound = true;
 168         break;
 169       }
 170       if (anEdgeIter != aProcEdges.end())
 171         anEdgeIter++;
 172     }
 173
 174     bool isCircleFound = (isLoopFound && anEdgeIter == aProcEdges.end());
 175     aProcVertexes.push_back(aNextVertex);
 176     aProcEdges.push_back(aBindingEdge);
 177
 178     if (isLoopFound) {
 179       // If the binding edge is a full circle, then it may be added recently. Need to update edge iterator
 180       if (isCircleFound) {
 181         anEdgeIter = aProcEdges.end();
 182         anEdgeIter--;
 183       }
 184       else if (aVertIter != aProcVertexes.begin()) {
 185         // Check the orientation of the loop
 186         gp_Dir aCN = getOuterEdgeDirection(*anEdgeIter, *aVertIter);
 187         gp_Dir aCP = getOuterEdgeDirection(aProcEdges.back(), *aVertIter);
 188         aCN.Reverse();
 189         aCP.Reverse();
 190         if (aCN.DotCross(aCP, aNorm) < -tolerance) {
 191           // The found loop has wrong orientation and may contain sub-loops.
 192           // Need to check it once again with another initial direction.
 193           aCurVertex = *aVertIter;
 194           do {
 195             aProcVertexes.pop_back();
 196             aProcEdges.pop_back();
 197           } while (aCurVertex != aProcVertexes.back());
 198           aCurDir = aCN.Reversed();
 199           aCurNorm = aNorm.Reversed();
 200           continue;
 201         }
 202       }
 203
 204       if (!isCircleFound && anEdgeIter != aProcEdges.end() &&
 205           anEdgeIter->IsSame(aProcEdges.back())) { // The loop on the same edge taken twice
 206         aProcVertexes.pop_back();
 207         aProcEdges.pop_back();
 208         aCurVertex = aProcVertexes.back();
 209         aCurDir = getOuterEdgeDirection(aProcEdges.back(), aCurVertex);
 210         aCurNorm = aNorm.Reversed();
 211         continue;
 212       }
 213
 214       // When the orientation is correct or the edges looped through
 215       // the first element, create new face and remove unnecessary edges.
 216       TopoDS_Face aPatch;
 217       createFace(*aVertIter, anEdgeIter, aProcEdges.end(), aPlane, aPatch);
 218       if (!aPatch.IsNull()) {
 219         boost::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aFace(new GeomAPI_Shape);
 220         aFace->setImpl(new TopoDS_Face(aPatch));
 221         theResultFaces.push_back(aFace);
 222       }
 223       // push the edges used in the loop to the map
 224       std::list<TopoDS_Edge>::iterator anIter;
 225       for (anIter = anEdgeIter; anIter != aProcEdges.end(); anIter++)
 226         anEdgesInLoops.insert(&(*anIter));
 227       // remove unnecessary edges
 228       std::list<TopoDS_Vertex>::iterator aCopyVLoop = aVertIter;
 229       std::list<TopoDS_Edge>::iterator aCopyELoop = anEdgeIter;
 230       removeWasteEdges(aVertIter, anEdgeIter, aProcVertexes.end(), aProcEdges.end(), aMapVE);
 231
 232       // revert the list of remaining edges
 233       std::list<TopoDS_Vertex> aRemainVertexes;
 234       for (; aVertIter != aProcVertexes.end(); aVertIter++)
 235         aRemainVertexes.push_front(*aVertIter);
 236       std::list<TopoDS_Edge> aRemainEdges;
 237       for (; anEdgeIter != aProcEdges.end(); anEdgeIter++)
 238         aRemainEdges.push_front(*anEdgeIter);
 239       // remove edges and vertexes used in the loop and add remaining ones
 240       aProcVertexes.erase(aCopyVLoop, aProcVertexes.end());
 241       aProcVertexes.insert(aProcVertexes.end(), aRemainVertexes.begin(), aRemainVertexes.end());
 242       aProcEdges.erase(aCopyELoop, aProcEdges.end());
 243       aProcEdges.insert(aProcEdges.end(), aRemainEdges.begin(), aRemainEdges.end());
 244
 245       // Recalculate current vertex and current direction
 246       if (!aProcVertexes.empty()) {
 247         aNextVertex = aProcVertexes.back();
 248         if (!aProcEdges.empty())
 249           aNextDir = getOuterEdgeDirection(aProcEdges.back(), aNextVertex);
 250         else
 251           aNextDir = aDirY;
 252       }
 253     }
 254
 255     // if next vertex connected only to alone edge, this is a part of wire (not a closed loop),
 256     // we need to go back through the list of already checked edges to find a branching vertex
 257     if (!aMapVE.IsEmpty() && aMapVE.Contains(aNextVertex)
 258         && aMapVE.FindFromKey(aNextVertex).Size() == 1) {
 259       std::list<TopoDS_Vertex>::reverse_iterator aVRIter = aProcVertexes.rbegin();
 260       std::list<TopoDS_Edge>::reverse_iterator aERIter = aProcEdges.rbegin();
 261       if (aVRIter != aProcVertexes.rend())
 262         aVRIter++;
 263       if (aERIter != aProcEdges.rend())
 264         aERIter++;
 265
 266       for (; aERIter != aProcEdges.rend(); aERIter++, aVRIter++)
 267         if (aMapVE.FindFromKey(*aVRIter).Size() > 2)
 268           break;
 269       if (aERIter != aProcEdges.rend()
 270           || (aVRIter != aProcVertexes.rend() && aMapVE.FindFromKey(*aVRIter).Size() == 1)) {  // the branching vertex was found or current list of edges is a wire without branches
 271         std::list<TopoDS_Edge>::iterator aEIter;
 272         TopoDS_Edge aCurEdge;
 273         if (aERIter != aProcEdges.rend()) {
 274           aEIter = aERIter.base();
 275           aCurEdge = *aERIter;
 276         } else
 277           aEIter = aProcEdges.begin();
 278         std::list<TopoDS_Wire> aTail;
 279         createWireList(*aVRIter, aEIter, aProcEdges.end(), anEdgesInLoops, aTail);
 280         std::list<TopoDS_Wire>::const_iterator aTailIter = aTail.begin();
 281         for (; aTailIter != aTail.end(); aTailIter++)
 282           if (!aTailIter->IsNull()) {
 283             boost::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aWire(new GeomAPI_Shape);
 284             aWire->setImpl(new TopoDS_Shape(*aTailIter));
 285             theResultWires.push_back(aWire);
 286           }
 287         std::list<TopoDS_Vertex>::iterator aVIter = aVRIter.base();
 288         std::list<TopoDS_Edge>::iterator aEItCopy = aEIter;
 289         removeWasteEdges(--aVIter, aEItCopy, aProcVertexes.end(), aProcEdges.end(), aMapVE);
 290
 291         aProcEdges.erase(aEIter, aProcEdges.end());
 292         aVIter = aVRIter.base();
 293         aProcVertexes.erase(aVIter, aProcVertexes.end());
 294
 295         if (!aProcVertexes.empty()) {
 296           aNextVertex = aProcVertexes.back();
 297           if (!aCurEdge.IsNull())
 298             aNextDir = getOuterEdgeDirection(aCurEdge, aNextVertex);
 299         }
 300       } else {  // there is no branching vertex in the list of proceeded,
 301                 // so we should revert the list and go the opposite way
 302         aProcVertexes.reverse();
 303         aProcEdges.reverse();
 304         aNextVertex = aProcVertexes.back();
 305         aNextDir =
 306             aProcEdges.empty() ? aDirY : getOuterEdgeDirection(aProcEdges.back(), aNextVertex);
 307       }
 308     }
 309
 310     // When all edges of current component of connectivity are processed,
 311     // we should repeat procedure for finding initial vertex in the remaining
 312     if (!aMapVE.IsEmpty() && !aMapVE.Contains(aNextVertex)) {
 313       aProcVertexes.clear();
 314       aProcEdges.clear();
 315
 316       aStartVertex = findStartVertex(aMapVE, aDirX, aDirY);
 317       aProcVertexes.push_back(aStartVertex);
 318       aNextVertex = aStartVertex;
 319       aNextDir = aDirY.Reversed();
 320       aCurNorm = aNorm.Reversed();
 321     }
 322
 323     aCurVertex = aNextVertex;
 324     aCurDir = aNextDir;
 325   }
 326
 327   if (theResultFaces.size() > 1)
 328     fixIntersections(theResultFaces);
 329 }
 330
 331 void GeomAlgoAPI_SketchBuilder::fixIntersections(
 332     std::list<boost::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >& theFaces)
 333 {
 334   BRepClass_FaceClassifier aClassifier;
 335
 336   std::list<boost::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >::iterator anIter1 = theFaces.begin();
 337   std::list<boost::shared_ptr<GeomAPI_Shape> >::iterator anIter2;
 338   for (; anIter1 != theFaces.end(); anIter1++) {
 339     anIter2 = anIter1;
 340     for (++anIter2; anIter2 != theFaces.end(); anIter2++) {
 341       const TopoDS_Face& aF1 = (*anIter1)->impl<TopoDS_Face>();
 342       assert(aF1.ShapeType() == TopAbs_FACE);  // all items in result list should be faces
 343       TopExp_Explorer aVert2((*anIter2)->impl<TopoDS_Shape>(), TopAbs_VERTEX);
 344       for (; aVert2.More(); aVert2.Next()) {
 345         const TopoDS_Vertex& aV = (const TopoDS_Vertex&)aVert2.Current();
 346         aClassifier.Perform(aF1, BRep_Tool::Pnt(aV), tolerance);
 347         if (aClassifier.State() != TopAbs_IN && aClassifier.State() != TopAbs_ON)
 348           break;
 349       }
 350       if (aVert2.More()) {  // second shape is not inside first, change the shapes order and repeat comparision
 351         const TopoDS_Face& aF2 = (*anIter2)->impl<TopoDS_Face>();
 352         assert(aF2.ShapeType() == TopAbs_FACE);  // all items in result list should be faces
 353         TopExp_Explorer aVert1((*anIter1)->impl<TopoDS_Shape>(), TopAbs_VERTEX);
 354         for (; aVert1.More(); aVert1.Next()) {
 355           const TopoDS_Vertex& aV = (const TopoDS_Vertex&)aVert2.Current();
 356           aClassifier.Perform(aF2, BRep_Tool::Pnt(aV), tolerance);
 357           if (aClassifier.State() != TopAbs_IN && aClassifier.State() != TopAbs_ON)
 358             break;
 359         }
 360         if (!aVert1.More()) {  // first shape should be cut from the second
 361           BRepAlgoAPI_Cut aCut((*anIter2)->impl<TopoDS_Shape>(), (*anIter1)->impl<TopoDS_Shape>());
 362           aCut.Build();
 363           TopExp_Explorer anExp(aCut.Shape(), TopAbs_FACE);
 364           (*anIter2)->setImpl(new TopoDS_Shape(anExp.Current()));
 365           for (anExp.Next(); anExp.More(); anExp.Next()) {
 366             boost::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aShape(new GeomAPI_Shape);
 367             aShape->setImpl(new TopoDS_Shape(anExp.Current()));
 368             theFaces.push_back(aShape);
 369           }
 370         }
 371       } else {  // second shape should be cut from the first
 372         BRepAlgoAPI_Cut aCut((*anIter1)->impl<TopoDS_Shape>(), (*anIter2)->impl<TopoDS_Shape>());
 373         aCut.Build();
 374         TopExp_Explorer anExp(aCut.Shape(), TopAbs_FACE);
 375         (*anIter1)->setImpl(new TopoDS_Shape(anExp.Current()));
 376         for (anExp.Next(); anExp.More(); anExp.Next()) {
 377           boost::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aShape(new GeomAPI_Shape);
 378           aShape->setImpl(new TopoDS_Shape(anExp.Current()));
 379           theFaces.push_back(aShape);
 380         }
 381       }
 382     }
 383   }
 384 }
 385
 386 // =================== Auxiliary functions ====================================
 387 const TopoDS_Vertex& findStartVertex(const BOPCol_IndexedDataMapOfShapeListOfShape& theMapVE,
 388                                     const gp_Dir& theDirX, const gp_Dir& theDirY)
 389 {
 390   int aStartVertexInd = 1;
 391   double aMaxX = -DBL_MAX;
 392   double aMaxY = -DBL_MAX;
 393   int aNbVert = theMapVE.Extent();
 394   for (int i = 1; i <= aNbVert; i++) {
 395     const TopoDS_Vertex& aV = (const TopoDS_Vertex&) theMapVE.FindKey(i);
 396     const gp_Pnt& aVertPnt = BRep_Tool::Pnt(aV);
 397
 398     double aX = aVertPnt.XYZ().Dot(theDirX.XYZ());
 399     double aY = aVertPnt.XYZ().Dot(theDirY.XYZ());
 400     if ((aX > aMaxX || (fabs(aX - aMaxX) < tolerance && aY > aMaxY))
 401         && theMapVE.FindFromIndex(i).Extent() > 1) {
 402       aMaxX = aX;
 403       aMaxY = aY;
 404       aStartVertexInd = i;
 405     }
 406   }
 407   return static_cast<const TopoDS_Vertex&>(theMapVE.FindKey(aStartVertexInd));
 408 }
 409
 410 void findNextVertex(const TopoDS_Vertex& theStartVertex,
 411                     const BOPCol_IndexedDataMapOfShapeListOfShape& theVertexEdgeMap,
 412                     const gp_Dir& theStartDir, const gp_Dir& theNormal, TopoDS_Vertex& theNextVertex,
 413                     TopoDS_Edge& theNextEdge, gp_Dir& theNextDir)
 414 {
 415   const BOPCol_ListOfShape& anEdgesList = theVertexEdgeMap.FindFromKey(theStartVertex);
 416   BOPCol_ListOfShape::Iterator aEdIter(anEdgesList);
 417   double aBestEdgeProj = DBL_MAX;
 418   for (; aEdIter.More(); aEdIter.Next()) {
 419     const TopoDS_Edge& anEdge = static_cast<const TopoDS_Edge&>(aEdIter.Value());
 420     gp_Dir aTang = getOuterEdgeDirection(anEdge, theStartVertex);
 421     aTang.Reverse();
 422
 423     // The projection is normalized in segment (-1, 1),
 424     // where (-1, 0] corresponds to the angles (pi/2, 0] between theStartDir and aTang
 425     // and [0, 1) corresponds to the angles [0, -pi/2)
 426     double aProj = (aTang.Dot(theStartDir) - 1.0) * 0.5;
 427     if (fabs(fabs(aProj) - 1) < tolerance)
 428       continue;
 429     if (theStartDir.DotCross(aTang, theNormal) < tolerance)
 430       aProj *= -1.0;
 431
 432     if (aProj < aBestEdgeProj) {
 433       aBestEdgeProj = aProj;
 434       theNextEdge = anEdge;
 435       TopExp_Explorer aVertExp(theNextEdge, TopAbs_VERTEX);
 436       for (; aVertExp.More(); aVertExp.Next())
 437         if (!aVertExp.Current().IsSame(theStartVertex)) {
 438           theNextVertex = static_cast<const TopoDS_Vertex&>(aVertExp.Current());
 439           theNextDir = getOuterEdgeDirection(anEdge, theNextVertex);
 440           break;
 441         }
 442       if (!aVertExp.More()) {  // This edge is a full circle
 443         TopoDS_Vertex aV1, aV2;
 444         TopExp::Vertices(theNextEdge, aV1, aV2);
 445         if (aV1.Orientation() == theStartVertex.Orientation())
 446           theNextVertex = aV2;
 447         else
 448           theNextVertex = aV1;
 449         theNextDir = getOuterEdgeDirection(anEdge, theNextVertex);
 450       }
 451     }
 452   }
 453 }
 454
 455 static void addEdgeToWire(const TopoDS_Edge& theEdge, const BRep_Builder& theBuilder,
 456                           TopoDS_Shape& theSpliceVertex, TopoDS_Wire& theWire)
 457 {
 458   TopoDS_Edge anEdge = theEdge;
 459   bool isCurVertChanged = false;
 460   TopoDS_Shape aCurVertChanged;
 461
 462   TopExp_Explorer aVertExp(theEdge, TopAbs_VERTEX);
 463   for (; aVertExp.More(); aVertExp.Next()) {
 464     const TopoDS_Shape& aVertex = aVertExp.Current();
 465     if (aVertex.IsSame(theSpliceVertex)
 466         && aVertex.Orientation() != theEdge.Orientation()) {  // Current vertex is the last for the edge, so its orientation is wrong, need to revert the edge
 467       anEdge.Reverse();
 468       break;
 469     }
 470     if (!aVertex.IsSame(theSpliceVertex)) {
 471       aCurVertChanged = aVertex;
 472       isCurVertChanged = true;
 473     }
 474   }
 475   theSpliceVertex = isCurVertChanged ? aCurVertChanged : aVertExp.Current();
 476
 477   theBuilder.Add(theWire, anEdge);
 478 }
 479
 480 void createFace(const TopoDS_Vertex& theStartVertex,
 481                 const std::list<TopoDS_Edge>::iterator& theStartEdge,
 482                 const std::list<TopoDS_Edge>::iterator& theEndOfEdges,
 483                 const gp_Pln& thePlane,
 484                 TopoDS_Face& theResFace)
 485 {
 486   TopoDS_Wire aResWire;
 487   BRep_Builder aBuilder;
 488   aBuilder.MakeWire(aResWire);
 489
 490   TopoDS_Vertex aCurVertex = theStartVertex;
 491   std::list<TopoDS_Edge>::const_iterator anEdgeIter = theStartEdge;
 492   for (; anEdgeIter != theEndOfEdges; anEdgeIter++) {
 493     if (!anEdgeIter->IsNull())
 494       addEdgeToWire(*anEdgeIter, aBuilder, aCurVertex, aResWire);
 495   }
 496
 497   BRepBuilderAPI_MakeFace aFaceBuilder(thePlane, aResWire);
 498   if (aFaceBuilder.Error() == BRepBuilderAPI_FaceDone)
 499     theResFace = aFaceBuilder.Face();
 500 }
 501
 502 void createWireList(const TopoDS_Vertex& theStartVertex,
 503                     const std::list<TopoDS_Edge>::iterator& theStartEdge,
 504                     const std::list<TopoDS_Edge>::iterator& theEndOfEdges,
 505                     const std::set<TopoDS_Edge*>& theEdgesInLoops,
 506                     std::list<TopoDS_Wire>& theResWires)
 507 {
 508   BRep_Builder aBuilder;
 509   bool needNewWire = true;
 510   TopoDS_Vertex aCurVertex = theStartVertex;
 511
 512   std::list<TopoDS_Edge>::iterator anIter = theStartEdge;
 513   while (anIter != theEndOfEdges) {
 514     while (anIter != theEndOfEdges && needNewWire && theEdgesInLoops.count(&(*anIter)) != 0) {
 515       TopExp_Explorer aVertExp(*anIter, TopAbs_VERTEX);
 516       for (; aVertExp.More(); aVertExp.Next())
 517         if (!aVertExp.Current().IsSame(aCurVertex)) {
 518           aCurVertex = static_cast<const TopoDS_Vertex&>(aVertExp.Current());
 519           break;
 520         }
 521       anIter++;
 522     }
 523     if (anIter == theEndOfEdges)
 524       break;
 525
 526     if (needNewWire) {  // The new wire should be created
 527       TopoDS_Wire aWire;
 528       aBuilder.MakeWire(aWire);
 529       theResWires.push_back(aWire);
 530       needNewWire = false;
 531     } else if (theEdgesInLoops.count(&(*anIter)) != 0) {  // There was found the edge already used in loop.
 532                                                           // Current wire should be released and new one should started
 533       needNewWire = true;
 534       continue;
 535     }
 536
 537     addEdgeToWire(*anIter, aBuilder, aCurVertex, theResWires.back());
 538     anIter++;
 539   }
 540 }
 541
 542 gp_Dir getOuterEdgeDirection(const TopoDS_Edge& theEdge, const TopoDS_Vertex& theVertex)
 543 {
 544   gp_Pnt aVertexPnt = BRep_Tool::Pnt(theVertex);
 545
 546   // Convert the edge to the curve to calculate the tangency.
 547   // There should be only one curve in the edge.
 548   double aFirst, aLast;
 549   Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve(theEdge, aFirst, aLast);
 550
 551   gp_Pnt aPnt;
 552   gp_Vec aTang;
 553   // A direction is determined not in the boundary points but in the points with small shift.
 554   // It was done to avoid tangency between circle and other edge in the shared vertex.
 555   aCurve->D1(aFirst + shift > aLast ? aFirst : aFirst + shift, aPnt, aTang);
 556   aCurve->D0(aFirst, aPnt);
 557   if (aVertexPnt.IsEqual(aPnt, tolerance))
 558     return gp_Dir(aTang.Reversed());
 559
 560   aCurve->D1(aLast - shift < aFirst ? aLast : aLast - shift, aPnt, aTang);
 561   return gp_Dir(aTang);
 562 }
 563
 564 void removeWasteEdges(std::list<TopoDS_Vertex>::iterator& theStartVertex,
 565                       std::list<TopoDS_Edge>::iterator& theStartEdge,
 566                       const std::list<TopoDS_Vertex>::iterator& theEndOfVertexes,
 567                       const std::list<TopoDS_Edge>::iterator& theEndOfEdges,
 568                       BOPCol_IndexedDataMapOfShapeListOfShape& theMapVE)
 569 {
 570   bool isVertStep = true;
 571   while (theStartVertex != theEndOfVertexes && theStartEdge != theEndOfEdges) {
 572     BOPCol_ListOfShape& aBunch = theMapVE.ChangeFromKey(*theStartVertex);
 573     BOPCol_ListOfShape::Iterator anApprEdge(aBunch);
 574     for (; anApprEdge.More(); anApprEdge.Next())
 575       if (anApprEdge.Value().IsSame(*theStartEdge))
 576         break;
 577     if (anApprEdge.More())
 578       aBunch.Remove(anApprEdge);
 579
 580     if (isVertStep)
 581       theStartVertex++;
 582     else {
 583       theStartEdge++;
 584       // check current vertex to be a branching point
 585       // if so, it will be a new starting point to find a loop
 586       if (aBunch.Size() > 1)
 587         break;
 588     }
 589     isVertStep = !isVertStep;
 590   }
 591
 592   // The map of vertex-edges may be changed
 593   BOPCol_IndexedDataMapOfShapeListOfShape aMapVECopy;
 594   BOPCol_IndexedDataMapOfShapeListOfShape::Iterator aMapIter(theMapVE);
 595   for (int ind = 1; aMapIter.More(); aMapIter.Next(), ind++)
 596     if (!aMapIter.Value().IsEmpty())
 597       aMapVECopy.Add(theMapVE.FindKey(ind), aMapIter.Value());
 598   theMapVE.Clear();
 599   theMapVE.Exchange(aMapVECopy);
 600 }
 601