src/HYDROData/HYDROData_Channel.cxx

   1 // Copyright (C) 2014-2015  EDF-R&D
   2 // This library is free software; you can redistribute it and/or
   3 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   4 // License as published by the Free Software Foundation; either
   5 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   6 //
   7 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
   8 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
   9 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  10 // Lesser General Public License for more details.
  11 //
  12 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  13 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  14 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  15 //
  16 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  17 //
  18
  19 #include "HYDROData_Channel.h"
  20
  21 #include "HYDROData_Document.h"
  22 #include "HYDROData_Polyline3D.h"
  23 #include "HYDROData_Profile.h"
  24 #include "HYDROData_PolylineXY.h"
  25 #include "HYDROData_Projection.h"
  26 #include "HYDROData_ShapesGroup.h"
  27 #include "HYDROData_ShapesTool.h"
  28 #include "HYDROData_Stream.h"
  29 #include "HYDROData_Tool.h"
  30
  31 #include <BRepBuilderAPI_MakeWire.hxx>
  32
  33 #include <BRepOffsetAPI_MakePipeShell.hxx>
  34 #include <BRepOffsetAPI_MakePipe.hxx>
  35 #include <BRepCheck_Analyzer.hxx>
  36
  37 #include <BRep_Tool.hxx>
  38
  39 #include <BRepBuilderAPI_Transform.hxx>
  40
  41 #include <BRepLib_MakeEdge.hxx>
  42 #include <BRepLib_MakeWire.hxx>
  43
  44 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
  45
  46 #include <gp_Ax1.hxx>
  47
  48 #include <TopExp.hxx>
  49 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  50
  51 #include <TColgp_HArray1OfPnt.hxx>
  52 #include <TColgp_Array1OfDir.hxx>
  53
  54 #include <TColStd_Array1OfReal.hxx>
  55
  56 #include <TopTools_HArray1OfShape.hxx>
  57
  58 #include <TopoDS.hxx>
  59 #include <TopoDS_Wire.hxx>
  60 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  61
  62 #define DEB_CHANNEL 1
  63 #ifdef DEB_CHANNEL
  64 #include <BRepTools.hxx>
  65 #endif
  66
  67 #include <QColor>
  68 #include <QStringList>
  69
  70 #define _DEVDEBUG_
  71 #include "HYDRO_trace.hxx"
  72
  73 IMPLEMENT_STANDARD_HANDLE(HYDROData_Channel,HYDROData_ArtificialObject)
  74 IMPLEMENT_STANDARD_RTTIEXT(HYDROData_Channel,HYDROData_ArtificialObject)
  75
  76
  77 HYDROData_Channel::HYDROData_Channel()
  78 : HYDROData_ArtificialObject( Geom_3d )
  79 {
  80 }
  81
  82 HYDROData_Channel::~HYDROData_Channel()
  83 {
  84 }
  85
  86 QStringList HYDROData_Channel::DumpToPython( const QString& thePyScriptPath,
  87                                              MapOfTreatedObjects& theTreatedObjects ) const
  88 {
  89   QStringList aResList = dumpObjectCreation( theTreatedObjects );
  90   QString aName = GetObjPyName();
  91
  92   Handle(HYDROData_Polyline3D) aRefGideLine = GetGuideLine();
  93   setPythonReferenceObject( thePyScriptPath, theTreatedObjects, aResList, aRefGideLine, "SetGuideLine" );
  94
  95   Handle(HYDROData_Profile) aRefProfile = GetProfile();
  96   setPythonReferenceObject( thePyScriptPath, theTreatedObjects, aResList, aRefProfile, "SetProfile" );
  97
  98   aResList << QString( "%1.SetEquiDistance( %2 )" ).arg( aName ).arg( GetEquiDistance() );
  99
 100   aResList << QString( "" );
 101   aResList << QString( "%1.Update()" ).arg( aName );
 102   aResList << QString( "" );
 103
 104   return aResList;
 105 }
 106
 107 HYDROData_SequenceOfObjects HYDROData_Channel::GetAllReferenceObjects() const
 108 {
 109   HYDROData_SequenceOfObjects aResSeq = HYDROData_ArtificialObject::GetAllReferenceObjects();
 110
 111   Handle(HYDROData_Polyline3D) aGuideLine = GetGuideLine();
 112   if ( !aGuideLine.IsNull() )
 113     aResSeq.Append( aGuideLine );
 114
 115   Handle(HYDROData_Profile) aProfile = GetProfile();
 116   if ( !aProfile.IsNull() )
 117     aResSeq.Append( aProfile );
 118
 119   return aResSeq;
 120 }
 121
 122 bool HYDROData_Channel::CreatePresentations( const Handle(HYDROData_Polyline3D)& theGuideLine,
 123                                              const Handle(HYDROData_Profile)&    theProfile,
 124                                              PrsDefinition&                      thePrs,
 125                                              double                              theEquiDistance )
 126 {
 127   // Check input parameters
 128   if ( theGuideLine.IsNull() || theProfile.IsNull() ) {
 129     return false;
 130   }
 131
 132   TopoDS_Wire aPathWire = TopoDS::Wire( theGuideLine->GetShape3D() );
 133   TopoDS_Wire aProfileWire = TopoDS::Wire( theProfile->GetShape3D() );
 134   if ( aPathWire.IsNull() || aProfileWire.IsNull() ) {
 135     return false;
 136   }
 137
 138 #ifdef DEB_CHANNEL
 139   std::string brepName = "guideline_";
 140   brepName += theGuideLine->GetName().toStdString();
 141   brepName += ".brep";
 142   BRepTools::Write( aPathWire, brepName.c_str() );
 143   brepName = "profile_";
 144   brepName += theGuideLine->GetName().toStdString();
 145   brepName += ".brep";
 146   BRepTools::Write( aProfileWire, brepName.c_str() );
 147 #endif
 148
 149   // Pre-processing
 150   Handle(HYDROData_PolylineXY) aPolylineXY = theGuideLine->GetPolylineXY();
 151   if ( aPolylineXY.IsNull() ) {
 152     return false;
 153   }
 154
 155   /*
 156   HYDROData_IPolyline::SectionType aSectionType = aPolylineXY->GetSectionType( 0 );
 157   HYDROData_IPolyline::PointsList aPolylinePoints = aPolylineXY->GetPoints( 0 );
 158   int aNbPoints = aPolylinePoints.Length();
 159   */
 160
 161   HYDROData_Polyline3D::Polyline3DPoints aPolylinePoints3D = theGuideLine->GetPoints( theEquiDistance );
 162   int aNbPoints = aPolylinePoints3D.Length();
 163   if ( aNbPoints < 2 )
 164     return false;
 165
 166   // Get tangent in each point of the guide line ( 2D )
 167   TColgp_Array1OfDir aTangents( 1, aNbPoints );
 168
 169   HYDROData_IPolyline::SectionType aSectionType = aPolylineXY->GetSectionType( 0 );
 170
 171   if( aSectionType == HYDROData_IPolyline::SECTION_POLYLINE )
 172   {
 173     for ( int i = 1; i <= aNbPoints; ++i ) {
 174       gp_XYZ aPnt = aPolylinePoints3D.Value( i );
 175       aPnt.SetZ( 0. );
 176       gp_XYZ aPrevPnt;
 177       if ( i > 1 ) {
 178         aPrevPnt = aPolylinePoints3D.Value( i - 1 );
 179         aPrevPnt.SetZ( 0. );
 180       }
 181
 182       gp_Vec aDir;
 183       if ( i < aNbPoints ) {
 184         gp_XYZ aNextPnt = aPolylinePoints3D.Value( i + 1 );
 185         aNextPnt.SetZ( 0. );
 186
 187         gp_Vec anEdgeVec( aPnt, aNextPnt );
 188
 189         if ( i == 1 ) {
 190           aDir = anEdgeVec;
 191         } else {
 192           gp_Vec aPrevVec( aPrevPnt, aPnt );
 193           aDir = aPrevVec.Normalized() + anEdgeVec.Normalized();
 194         }
 195       } else {
 196         aDir = gp_Vec( aPrevPnt, aPnt );
 197       }
 198
 199       aTangents.SetValue( i, aDir );
 200     }
 201   } else {
 202     // Get curve from the first edge ( 2D )
 203     TopTools_SequenceOfShape anEdges;
 204     HYDROData_ShapesTool::ExploreShapeToShapes( aPolylineXY->GetShape(), TopAbs_EDGE, anEdges );
 205     Standard_Real aStart, anEnd;
 206
 207     Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve( TopoDS::Edge( anEdges.First() ), aStart, anEnd );
 208     GeomAPI_ProjectPointOnCurve aProject;
 209
 210     // Get tangents
 211     for ( int i = 1; i <= aNbPoints; ++i ) {
 212       gp_XYZ aPointToTest = aPolylinePoints3D.Value( i );
 213       aPointToTest.SetZ( 0. );
 214
 215       aProject.Init( aPointToTest, aCurve );
 216       Quantity_Parameter aParam = aProject.LowerDistanceParameter();
 217       gp_Pnt aPnt;
 218       gp_Vec aDir;
 219       aCurve->D1( aParam, aPnt, aDir);
 220
 221       aTangents.SetValue( i, aDir );
 222     }
 223   }
 224
 225   // Get the profile middle point ( 3D )
 226   gp_Pnt aMiddlePoint( theProfile->GetMiddlePoint( true ) );
 227
 228   // Translate the profile to each point on the guide line ( 3D )
 229   Handle(TColgp_HArray1OfPnt) anArrayOfFPnt = new TColgp_HArray1OfPnt(1, aNbPoints );
 230   Handle(TColgp_HArray1OfPnt) anArrayOfLPnt = new TColgp_HArray1OfPnt(1, aNbPoints );
 231   Handle(TopTools_HArray1OfShape) anArrOfProfiles = new TopTools_HArray1OfShape( 1, aNbPoints );
 232
 233   for ( int i = 1; i <= aNbPoints; ++i ) {
 234     // Get point on the guide line
 235     gp_Pnt aPointOnGuide( aPolylinePoints3D.Value( i ) );
 236
 237     // Define translation and rotation:
 238     gp_Trsf Translation, Rotation;
 239
 240     // Translation
 241     Translation.SetTranslation( aMiddlePoint, aPointOnGuide );
 242     TopoDS_Wire aTransformedProfile =
 243       TopoDS::Wire( BRepBuilderAPI_Transform( aProfileWire, Translation, Standard_True ) );
 244
 245     // Rotation
 246     gp_Vec aVertical( 0., 0., 1. );
 247     TopoDS_Vertex aLeftVertex, aRightVertex;
 248     TopExp::Vertices( aTransformedProfile, aLeftVertex, aRightVertex );
 249     gp_Pnt aLeftPoint  = BRep_Tool::Pnt( aLeftVertex );
 250     gp_Pnt aRightPoint = BRep_Tool::Pnt( aRightVertex );
 251     gp_Vec aLeftToRight( aLeftPoint, aRightPoint);
 252     gp_Vec NormalToProfile = aVertical ^ aLeftToRight;
 253
 254     gp_Vec aDir = aTangents.Value( i );
 255     gp_Vec AxisOfRotation = NormalToProfile ^ aDir;
 256     if (AxisOfRotation.Magnitude() <= gp::Resolution()) {
 257       if ( aVertical * aLeftToRight < 0. ) {
 258         gp_Ax1 theVertical(aPointOnGuide, gp::DZ() );
 259         Rotation.SetRotation(theVertical, M_PI);
 260       }
 261     } else {
 262       gp_Ax1 theAxis(aPointOnGuide, AxisOfRotation);
 263       Standard_Real theAngle = NormalToProfile.AngleWithRef(aDir, AxisOfRotation);
 264       Rotation.SetRotation(theAxis, theAngle);
 265     }
 266
 267     aTransformedProfile = TopoDS::Wire(BRepBuilderAPI_Transform( aTransformedProfile, Rotation, Standard_True) );
 268
 269     // Get the first and the last points of the transformed profile
 270     TopoDS_Vertex V1, V2;
 271     TopExp::Vertices( aTransformedProfile, V1, V2 );
 272
 273     // Fill the data
 274     anArrayOfFPnt->SetValue( i, BRep_Tool::Pnt( V1 ) );
 275     anArrayOfLPnt->SetValue( i, BRep_Tool::Pnt( V2 ) );
 276
 277     anArrOfProfiles->SetValue( i, aTransformedProfile );
 278   }
 279
 280   // Create presentation
 281   HYDROData_Stream::PrsDefinition aPrs;
 282   Handle(TopTools_HArray1OfShape) anArrOf2DProfiles; // we don't need 2D profiles for channel/digue presentation
 283
 284   HYDROData_Stream::CreatePresentations( anArrayOfFPnt, anArrayOfLPnt, anArrOfProfiles, aPrs );
 285   thePrs.myInlet =  aPrs.myInlet;
 286   thePrs.myOutlet =  aPrs.myOutlet;
 287   thePrs.myLeftBank = aPrs.myLeftBank;
 288   thePrs.myRightBank = aPrs.myRightBank;
 289   thePrs.myPrs2D = TopoDS::Face(aPrs.myPrs2D);
 290   thePrs.myPrs3D = aPrs.myPrs3D;
 291
 292   //thePrs.myPrs2D = TopoDS::Face( aPrs.myPrs2D );
 293   //BRepBuilderAPI_MakeWire aMakeWire( aPrs.myLeftBank ) ;
 294   //thePrs.myLeftBank = aMakeWire.Wire();
 295   //aMakeWire = BRepBuilderAPI_MakeWire( aPrs.myRightBank );
 296   //thePrs.myRightBank = aMakeWire.Wire();
 297   //aMakeWire = BRepBuilderAPI_MakeWire( aPrs.myInlet );
 298   //thePrs.myInlet = aMakeWire.Wire();
 299   //aMakeWire = BRepBuilderAPI_MakeWire( aPrs.myOutlet );
 300   //thePrs.myOutlet = aMakeWire.Wire();
 301
 302   return true;
 303 }
 304
 305 void HYDROData_Channel::Update()
 306 {
 307   HYDROData_ArtificialObject::Update();
 308
 309   Handle(HYDROData_Polyline3D) aGuideLine = GetGuideLine();
 310   Handle(HYDROData_Profile) aProfile = GetProfile();
 311
 312   PrsDefinition aResultPrs;
 313   double anEquiDistance = GetEquiDistance();
 314   if ( !CreatePresentations( aGuideLine, aProfile, aResultPrs, anEquiDistance ) )
 315     return;
 316
 317   SetShape3D( aResultPrs.myPrs3D );
 318   SetTopShape( aResultPrs.myPrs2D );
 319
 320   // Create groups for channel
 321   TopTools_SequenceOfShape aLeftBankEdges;
 322   HYDROData_ShapesTool::ExploreShapeToShapes( aResultPrs.myLeftBank, TopAbs_EDGE, aLeftBankEdges );
 323
 324   TopTools_SequenceOfShape aRightBankEdges;
 325   HYDROData_ShapesTool::ExploreShapeToShapes( aResultPrs.myRightBank, TopAbs_EDGE, aRightBankEdges );
 326
 327   TopTools_SequenceOfShape anInletEdges;
 328   HYDROData_ShapesTool::ExploreShapeToShapes( aResultPrs.myInlet, TopAbs_EDGE, anInletEdges );
 329
 330   TopTools_SequenceOfShape anOutletEdges;
 331   HYDROData_ShapesTool::ExploreShapeToShapes( aResultPrs.myOutlet, TopAbs_EDGE, anOutletEdges );
 332
 333   RemoveGroupObjects();
 334   QString aLeftGroupName = GetName() + "_Left_Bank";
 335   Handle(HYDROData_ShapesGroup) aLeftGroup = createGroupObject();
 336   aLeftGroup->SetName( aLeftGroupName );
 337   aLeftGroup->SetShapes( aLeftBankEdges );
 338
 339   QString aRightGroupName = GetName() + "_Right_Bank";
 340
 341   Handle(HYDROData_ShapesGroup) aRightGroup = createGroupObject();
 342   aRightGroup->SetName( aRightGroupName );
 343   aRightGroup->SetShapes( aRightBankEdges );
 344
 345   QString anInGroupName = GetName() + "_Inlet";
 346
 347   Handle(HYDROData_ShapesGroup) anInGroup = createGroupObject();
 348   anInGroup->SetName( anInGroupName );
 349   anInGroup->SetShapes( anInletEdges );
 350
 351   QString anOutGroupName = GetName() + "_Outlet";
 352
 353   Handle(HYDROData_ShapesGroup) anOutGroup = createGroupObject();
 354   anOutGroup->SetName( anOutGroupName );
 355   anOutGroup->SetShapes( anOutletEdges );
 356 }
 357
 358 bool HYDROData_Channel::IsHas2dPrs() const
 359 {
 360   return true;
 361 }
 362
 363 QColor HYDROData_Channel::DefaultFillingColor() const
 364 {
 365   return QColor( Qt::blue );
 366 }
 367
 368 QColor HYDROData_Channel::DefaultBorderColor() const
 369 {
 370   return QColor( Qt::transparent );
 371 }
 372
 373 bool HYDROData_Channel::SetGuideLine( const Handle(HYDROData_Polyline3D)& theGuideLine )
 374 {
 375   Handle(HYDROData_Polyline3D) aPrevGuideLine = GetGuideLine();
 376
 377   if ( theGuideLine.IsNull() )
 378   {
 379     RemoveGuideLine();
 380     return !aPrevGuideLine.IsNull();
 381   }
 382
 383   if ( IsEqual( aPrevGuideLine, theGuideLine ) )
 384     return false;
 385
 386   TopoDS_Wire aHydraulicWire = TopoDS::Wire( theGuideLine->GetTopShape() );
 387   if ( aHydraulicWire.IsNull() )
 388     return false; // The polyline must be a single wire
 389
 390   SetReferenceObject( theGuideLine, DataTag_GuideLine );
 391
 392   // Indicate model of the need to update the chanel presentation
 393   Changed( Geom_3d );
 394
 395   return true;
 396 }
 397
 398 Handle(HYDROData_Polyline3D) HYDROData_Channel::GetGuideLine() const
 399 {
 400   return Handle(HYDROData_Polyline3D)::DownCast(
 401            GetReferenceObject( DataTag_GuideLine ) );
 402 }
 403
 404 void HYDROData_Channel::RemoveGuideLine()
 405 {
 406   Handle(HYDROData_Polyline3D) aPrevGuideLine = GetGuideLine();
 407   if ( aPrevGuideLine.IsNull() )
 408     return;
 409
 410   ClearReferenceObjects( DataTag_GuideLine );
 411
 412   // Indicate model of the need to update the chanel presentation
 413   Changed( Geom_3d );
 414 }
 415
 416 bool HYDROData_Channel::SetProfile( const Handle(HYDROData_Profile)& theProfile )
 417 {
 418   Handle(HYDROData_Profile) aPrevProfile = GetProfile();
 419
 420   if ( theProfile.IsNull() )
 421   {
 422     RemoveProfile();
 423     return !aPrevProfile.IsNull();
 424   }
 425
 426   if ( IsEqual( aPrevProfile, theProfile ) )
 427     return false;
 428
 429   SetReferenceObject( theProfile, DataTag_Profile );
 430
 431   // Indicate model of the need to update the chanel presentation
 432   Changed( Geom_3d );
 433
 434   return true;
 435 }
 436
 437 Handle(HYDROData_Profile) HYDROData_Channel::GetProfile() const
 438 {
 439   return Handle(HYDROData_Profile)::DownCast(
 440            GetReferenceObject( DataTag_Profile ) );
 441 }
 442
 443 void HYDROData_Channel::RemoveProfile()
 444 {
 445   Handle(HYDROData_Profile) aPrevProfile = GetProfile();
 446   if ( aPrevProfile.IsNull() )
 447     return;
 448
 449   ClearReferenceObjects( DataTag_Profile );
 450
 451   // Indicate model of the need to update the chanel presentation
 452   Changed( Geom_3d );
 453 }
 454
 455 ObjectKind HYDROData_Channel::getAltitudeObjectType() const
 456 {
 457   //DEBTRACE("HYDROData_Channel::getAltitudeObjectType");
 458   return KIND_CHANNEL_ALTITUDE;
 459   //return KIND_STREAM_ALTITUDE;
 460 }
 461
 462 TopoDS_Shape HYDROData_Channel::GetLeftShape() const
 463 {
 464   HYDROData_SequenceOfObjects aGroups = GetGroups();
 465   return HYDROData_Tool::getFirstShapeFromGroup( aGroups, 1);
 466 }
 467
 468 TopoDS_Shape HYDROData_Channel::GetRightShape() const
 469 {
 470   HYDROData_SequenceOfObjects aGroups = GetGroups();
 471   return HYDROData_Tool::getFirstShapeFromGroup( aGroups, 2);
 472 }
 473
 474 void HYDROData_Channel::SetEquiDistance( double theEquiDistance )
 475 {
 476   double anEquiDistance = theEquiDistance > 0 ? theEquiDistance : 1E-3;
 477   SetDouble( DataTag_EquiDistance, theEquiDistance );
 478 }
 479
 480 double HYDROData_Channel::GetEquiDistance() const
 481 {
 482   return GetDouble( DataTag_EquiDistance, 1.0 );
 483 }