src/HYDROData/HYDROData_DTM.cxx

   1
   2 #include <HYDROData_DTM.h>
   3 #include <HYDROData_Profile.h>
   4
   5 #include <Geom2d_BSplineCurve.hxx>
   6 #include <Geom2dAPI_Interpolate.hxx>
   7 #include <TColgp_HArray1OfPnt2d.hxx>
   8 #include <TColgp_Array1OfVec2d.hxx>
   9 #include <TColStd_HArray1OfBoolean.hxx>
  10 #include <TopoDS.hxx>
  11 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  12 #include <TopoDS_Wire.hxx>
  13 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  14 #include <BRep_Tool.hxx>
  15 #include <gp_Ax3.hxx>
  16 #include <Geom_Line.hxx>
  17 #include <Geom2d_Line.hxx>
  18 #include <Geom2d_TrimmedCurve.hxx>
  19 #include <Geom_BSplineCurve.hxx>
  20 #include <Geom2d_BSplineCurve.hxx>
  21 #include <GeomAPI_Interpolate.hxx>
  22 #include <TColStd_Array1OfReal.hxx>
  23 #include <TColStd_Array1OfInteger.hxx>
  24 #include <TColgp_Array1OfPnt.hxx>
  25 #include <TColgp_Array1OfVec.hxx>
  26 #include <TColgp_HArray1OfPnt.hxx>
  27 #include <Geom2dAPI_InterCurveCurve.hxx>
  28 #include <Geom2dAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
  29 #include <Geom2dAdaptor_Curve.hxx>
  30 #include <GCPnts_AbscissaPoint.hxx>
  31 #include <BRepBuilderAPI_MakeEdge.hxx>
  32 #include <limits>
  33
  34 #include <BRepLib_MakeEdge.hxx>
  35 #include <BRepLib_MakeWire.hxx>
  36 #include <BRep_Builder.hxx>
  37 #include <GeomProjLib.hxx>
  38 #include <Geom_TrimmedCurve.hxx>
  39 #include <Geom_Plane.hxx>
  40 #include <BRepTools_WireExplorer.hxx>
  41 #include <TopTools_IndexedMapOfShape.hxx>
  42 #include <BRepBuilderAPI_MakeFace.hxx>
  43 #include <TopExp.hxx>
  44 #include <TopTools_IndexedMapOfOrientedShape.hxx>
  45
  46 #include <BRepLib_MakeEdge.hxx>
  47 #include <BRepLib_MakeWire.hxx>
  48 #include <BRep_Builder.hxx>
  49
  50
  51
  52 IMPLEMENT_STANDARD_HANDLE( HYDROData_DTM, HYDROData_Bathymetry )
  53 IMPLEMENT_STANDARD_RTTIEXT( HYDROData_DTM, HYDROData_Bathymetry )
  54
  55
  56 HYDROData_DTM::CurveUZ::CurveUZ( double theXCurv, const gp_Vec2d& theProfileDir, double theDeltaZ )
  57   : myXcurv( theXCurv ), myProfileDir( theProfileDir ), myDeltaZ( theDeltaZ )
  58 {
  59 }
  60
  61 HYDROData_DTM::CurveUZ::~CurveUZ()
  62 {
  63 }
  64
  65 double HYDROData_DTM::CurveUZ::Xcurv() const
  66 {
  67   return myXcurv;
  68 }
  69
  70 gp_Vec2d HYDROData_DTM::CurveUZ::ProfileDir() const
  71 {
  72   return myProfileDir;
  73 }
  74
  75 double HYDROData_DTM::CurveUZ::DeltaZ() const
  76 {
  77   return myDeltaZ;
  78 }
  79
  80 HYDROData_DTM::CurveUZ HYDROData_DTM::CurveUZ::operator + ( const CurveUZ& c ) const
  81 {
  82   HYDROData_DTM::CurveUZ res( Xcurv() + c.Xcurv(), ProfileDir() + c.ProfileDir(), DeltaZ() + c.DeltaZ() );
  83   size_t n = size();
  84   res.reserve( n );
  85   for( int i=0; i<n; i++ )
  86   {
  87     PointUZ p;
  88     p.U = operator[]( i ).U + c[i].U;
  89     p.Z = operator[]( i ).Z;
  90     res.push_back( p );
  91   }
  92   return res;
  93 }
  94
  95 HYDROData_DTM::CurveUZ HYDROData_DTM::CurveUZ::operator * ( double d ) const
  96 {
  97   HYDROData_DTM::CurveUZ res( Xcurv()*d, ProfileDir()*d, DeltaZ()*d );
  98   size_t n = size();
  99   res.reserve( n );
 100   for( int i=0; i<n; i++ )
 101   {
 102     PointUZ p;
 103     p.U = operator[]( i ).U * d;
 104     p.Z = operator[]( i ).Z;
 105     res.push_back( p );
 106   }
 107   return res;
 108 }
 109
 110
 111
 112
 113 HYDROData_DTM::HYDROData_DTM()
 114 {
 115 }
 116
 117 HYDROData_DTM::~HYDROData_DTM()
 118 {
 119 }
 120
 121 HYDROData_SequenceOfObjects HYDROData_DTM::GetProfiles() const
 122 {
 123   return GetReferenceObjects( DataTag_Profiles );
 124 }
 125
 126 void HYDROData_DTM::SetProfiles( const HYDROData_SequenceOfObjects& theProfiles )
 127 {
 128   SetReferenceObjects( theProfiles, DataTag_Profiles );
 129 }
 130
 131 double HYDROData_DTM::GetDDZ() const
 132 {
 133   return GetDouble( DataTag_DDZ );
 134 }
 135
 136 void HYDROData_DTM::SetDDZ( double theDDZ )
 137 {
 138   SetDouble( DataTag_DDZ, theDDZ );
 139 }
 140
 141 double HYDROData_DTM::GetSpatialStep() const
 142 {
 143   return GetDouble( DataTag_SpatialStep );
 144 }
 145
 146 void HYDROData_DTM::SetSpatialStep( double theSpatialStep )
 147 {
 148   SetDouble( DataTag_SpatialStep, theSpatialStep );
 149 }
 150
 151 void HYDROData_DTM::PointToWire(const AltitudePoints& pnts, TopoDS_Wire& W )
 152 {
 153   BRepLib_MakeWire WM;
 154   if (pnts.empty())
 155     return;
 156   for (int i = 0; i < pnts.size() - 1; i++)
 157   {
 158     gp_Pnt p1(pnts[i].X, pnts[i].Y, pnts[i].Z);
 159     gp_Pnt p2(pnts[i+1].X, pnts[i+1].Y, pnts[i+1].Z);
 160     WM.Add(BRepLib_MakeEdge(p1, p2).Edge());
 161   }
 162   if (WM.IsDone())
 163     W = WM.Wire();
 164 }
 165
 166 TopTools_IndexedMapOfOrientedShape HYDROData_DTM::Create3DShape(const AltitudePoints& left,
 167                                                                 const AltitudePoints& right,
 168                                                                 const std::vector<AltitudePoints>& main_profiles)
 169 {
 170   TopTools_IndexedMapOfOrientedShape ll;
 171   TopoDS_Wire LWire, RWire;
 172   PointToWire(left, LWire);
 173   PointToWire(right, RWire);
 174   if (!LWire.IsNull())
 175     ll.Add(LWire.Oriented(TopAbs_FORWARD));
 176
 177   for (int k = 0; k < main_profiles.size(); k++)
 178   {
 179     TopoDS_Wire W;
 180     PointToWire(main_profiles[k], W);
 181     TopAbs_Orientation Ori = TopAbs_INTERNAL;
 182     if (k == 0 || k == main_profiles.size() - 1)
 183       Ori = TopAbs_FORWARD;
 184     ll.Add(W.Oriented(Ori));
 185   }
 186
 187   if (!RWire.IsNull())
 188     ll.Add(RWire.Oriented(TopAbs_FORWARD));
 189   //yes, add subshapes in this order (left + profiles + right)
 190   //otherwise the projected wire will be non-manifold
 191
 192   return ll;
 193 }
 194
 195
 196 void HYDROData_DTM::Update()
 197 {
 198   AltitudePoints points;
 199   TopoDS_Shape Out3dPres;
 200   TopoDS_Shape Out2dPres;
 201   TopoDS_Shape OutLeftB;
 202   TopoDS_Shape OutRightB;
 203   TopoDS_Shape OutInlet;
 204   TopoDS_Shape OutOutlet;
 205
 206   HYDROData_SequenceOfObjects objs = GetProfiles();
 207   double ddz = GetDDZ();
 208   double step = GetSpatialStep();
 209   std::set<int> InvInd;
 210   CreateProfilesFromDTM( objs, ddz, step, points, Out3dPres, Out2dPres, OutLeftB, OutRightB, OutInlet, OutOutlet, true, true, InvInd, -1 );
 211   SetAltitudePoints( points );
 212
 213   SetShape( DataTag_LeftBankShape, OutLeftB);
 214   SetShape( DataTag_RightBankShape, OutRightB);
 215   SetShape( DataTag_InletShape, OutInlet);
 216   SetShape( DataTag_OutletShape, OutOutlet );
 217   SetShape( DataTag_3DShape, Out3dPres );
 218   SetShape( DataTag_2DShape, Out2dPres );
 219
 220   HYDROData_Bathymetry::Update();
 221 }
 222
 223 void HYDROData_DTM::GetPresentationShapes( TopoDS_Shape& Out3dPres,
 224                                            TopoDS_Shape& Out2dPres,
 225                                            TopoDS_Shape& OutLeftB,
 226                                            TopoDS_Shape& OutRightB,
 227                                            TopoDS_Shape& OutInlet,
 228                                            TopoDS_Shape& OutOutlet )
 229 {
 230   //without update!
 231   OutLeftB = GetShape( DataTag_LeftBankShape);
 232   OutRightB = GetShape( DataTag_RightBankShape);
 233   OutInlet = GetShape( DataTag_InletShape);
 234   OutOutlet = GetShape( DataTag_OutletShape );
 235   Out3dPres = GetShape( DataTag_3DShape );
 236   Out2dPres = GetShape( DataTag_2DShape );
 237 }
 238
 239 void HYDROData_DTM::CreateProfilesFromDTM (const HYDROData_SequenceOfObjects& InpProfiles,
 240                                            double ddz,
 241                                            double step,
 242                                            AltitudePoints& points,
 243                                            TopoDS_Shape& Out3dPres,
 244                                            TopoDS_Shape& Out2dPres,
 245                                            TopoDS_Shape& OutLeftB,
 246                                            TopoDS_Shape& OutRightB,
 247                                            TopoDS_Shape& OutInlet,
 248                                            TopoDS_Shape& OutOutlet,
 249                                            bool Create3dPres,
 250                                            bool Create2dPres,
 251                                            std::set<int>& InvInd,
 252                                            int thePntsLimit )
 253 {
 254   int aLower = InpProfiles.Lower(), anUpper = InpProfiles.Upper();
 255   size_t n = anUpper - aLower + 1;
 256
 257   std::vector<Handle_HYDROData_Profile> profiles;
 258   profiles.reserve( n );
 259   for( int i=aLower; i<=anUpper; i++ )
 260   {
 261     Handle(HYDROData_Profile) aProfile = Handle(HYDROData_Profile)::DownCast( InpProfiles.Value( i ) );
 262     if( !aProfile.IsNull() )
 263       profiles.push_back( aProfile );
 264   }
 265   const double EPS = 1E-3;
 266   AltitudePoints left;
 267   AltitudePoints right;
 268   std::vector<AltitudePoints> main_profiles;
 269
 270   if( thePntsLimit > 0 )
 271   {
 272     int aNbPoints = EstimateNbPoints( profiles, ddz, step );
 273     if( aNbPoints < 0 || aNbPoints > thePntsLimit )
 274       return;
 275   }
 276
 277   if( ddz>EPS && step>EPS )
 278     CreateProfiles(profiles, ddz, step, left, right, points, main_profiles,
 279     Out3dPres, Out2dPres, OutLeftB, OutRightB, OutInlet, OutOutlet, Create3dPres, Create2dPres, InvInd );
 280 }
 281
 282 void HYDROData_DTM::ProjWireOnPlane(const TopoDS_Wire& inpWire, const Handle_Geom_Plane& RefPlane, TopoDS_Wire& outWire)
 283 {
 284   //its also possible to use BrepAlgo_NormalProjection here!
 285   BRepTools_WireExplorer ex(TopoDS::Wire(inpWire.Oriented(TopAbs_FORWARD)));
 286   BRepLib_MakeWire WM;
 287   for (;ex.More();ex.Next())
 288   {
 289     const TopoDS_Edge& CE = ex.Current();
 290     double f, l;
 291     Handle(Geom_Curve) C3d = BRep_Tool::Curve(CE, f, l);
 292     Handle(Geom_Curve) ProjectedCurve = GeomProjLib::ProjectOnPlane(new Geom_TrimmedCurve(C3d, f, l), RefPlane, RefPlane->Position().Direction(), Standard_True);
 293     TopoDS_Edge ProjEdge = BRepLib_MakeEdge(ProjectedCurve);
 294     WM.Add(ProjEdge); //auto sharing between edges if vertex is coincident
 295   }
 296   outWire = WM.Wire();
 297   outWire.Orientation(inpWire.Orientation()); //take from the original wire
 298 }
 299
 300
 301 void HYDROData_DTM::Get2dFaceFrom3dPres(const TopoDS_Compound& cmp, TopoDS_Face& outF )
 302 {
 303   Handle_Geom_Plane refpl = new Geom_Plane(gp_Pnt(0,0,0), gp_Dir(0,0,1));
 304   BRepLib_MakeWire WM;
 305   TopoDS_Iterator it(cmp);
 306   //TopTools_IndexedMapOfShape IntW;
 307   for (;it.More(); it.Next())
 308   {
 309     const TopoDS_Wire& W = TopoDS::Wire(it.Value());
 310     if (W.Orientation() != TopAbs_INTERNAL)
 311     {
 312       //use list of edges to protect againts non-manifold cases.
 313       //auto sharing between edges will be added automatically
 314       TopTools_IndexedMapOfShape ME;
 315       TopTools_ListOfShape LE;
 316       TopExp::MapShapes(W, TopAbs_EDGE, ME);
 317       for (int i = 1; i <= ME.Extent(); i++)
 318         LE.Append(ME(i));
 319       WM.Add(LE);
 320     }
 321     //else
 322     //  IntW.Add(W);
 323   }
 324
 325   TopoDS_Wire outW;
 326   ProjWireOnPlane(WM.Wire(), refpl, outW);
 327   BRepBuilderAPI_MakeFace mf(refpl, outW); //check inside is true by def
 328   outF = mf.Face();
 329
 330   ///!!! the internal wires cant be added with 'internal' ori.
 331   // it's possible to do with brep builder yet the result will not be correct!
 332   // more proper way is to use BOP operation here.
 333   /*for (int i = 1; i <= IntW.Extent(); i++)
 334   {
 335   TopoDS_Wire outIW;
 336   const TopoDS_Wire& W = TopoDS::Wire(IntW(i));
 337   ProjWireOnPlane(W, refpl, outIW);
 338   BB.Add(outF, outIW);
 339   }*/
 340 }
 341
 342 void HYDROData_DTM::CreateProfiles(const std::vector<Handle_HYDROData_Profile>& theProfiles,
 343                                    double theDDZ,
 344                                    double theSpatialStep,
 345                                    AltitudePoints& theOutLeft,
 346                                    AltitudePoints& theOutRight,
 347                                    AltitudePoints& theOutPoints,
 348                                    std::vector<AltitudePoints>& theOutMainProfiles,
 349                                    TopoDS_Shape& Out3dPres,
 350                                    TopoDS_Shape& Out2dPres,
 351                                    TopoDS_Shape& OutLeftB,
 352                                    TopoDS_Shape& OutRightB,
 353                                    TopoDS_Shape& OutInlet,
 354                                    TopoDS_Shape& OutOutlet,
 355                                    bool Create3dPres,
 356                                    bool Create2dPres,
 357                                    std::set<int>& InvInd)
 358 {
 359   if (theProfiles.empty())
 360     return;
 361   theOutPoints = Interpolate( theProfiles, theDDZ, theSpatialStep, theOutLeft, theOutRight, theOutMainProfiles, InvInd );
 362   //note that if Create3dPres is false => Create2dPres flag is meaningless!
 363   if (Create3dPres)
 364   {
 365     TopTools_IndexedMapOfOrientedShape ll = Create3DShape( theOutLeft, theOutRight, theOutMainProfiles);
 366
 367     if (ll.IsEmpty())
 368       return;
 369     BRep_Builder BB;
 370     TopoDS_Compound cmp;
 371     BB.MakeCompound(cmp);
 372     for (int i = 1; i <= ll.Extent(); i++)
 373       BB.Add(cmp, ll(i));
 374
 375     Out3dPres = cmp;
 376
 377     //same order as in HYDROData_DTM::Update()
 378     OutLeftB = ll(1);
 379     OutRightB = ll(ll.Extent());
 380     OutInlet = ll(2);
 381     OutOutlet = ll(ll.Extent() - 1);
 382
 383     if (Create2dPres)
 384     {
 385       TopoDS_Face outF;
 386       Get2dFaceFrom3dPres(cmp, outF);
 387       Out2dPres = outF;
 388     };
 389   }
 390 }
 391
 392
 393
 394
 395 void HYDROData_DTM::GetProperties( const Handle_HYDROData_Profile& theProfile,
 396                     gp_Pnt& theLowestPoint, gp_Vec2d& theDir,
 397                     bool isNormalDir,
 398                     double& theZMin, double& theZMax )
 399 {
 400   theLowestPoint = theProfile->GetBottomPoint();
 401
 402   gp_XY aLeft, aRight;
 403   theProfile->GetLeftPoint( aLeft, true, true );
 404   theProfile->GetRightPoint( aRight, true, true );
 405   double x = aRight.X()-aLeft.X();
 406   double y = aRight.Y()-aLeft.Y();
 407   if( isNormalDir )
 408     theDir = gp_Vec2d( -y, x );
 409   else
 410     theDir = gp_Vec2d( x, y );
 411
 412   HYDROData_Profile::ProfilePoints points = theProfile->GetProfilePoints();
 413   int lo = points.Lower();
 414   int up = points.Upper();
 415   theZMin = std::numeric_limits<double>::max();
 416   theZMax = -theZMin;
 417   for( int i=lo; i<=up; i++ )
 418   {
 419     double z = points.Value( i ).Z();
 420     if( z>theZMax )
 421       theZMax = z;
 422     if( z<theZMin )
 423       theZMin = z;
 424   }
 425 }
 426
 427 inline gp_Pnt2d To2D( const gp_Pnt& thePnt, const gp_Trsf& theTr,
 428                       double& theUMin, double& theUMax )
 429 {
 430   gp_Pnt p = thePnt.Transformed( theTr );
 431   double u = p.X();
 432   double z = p.Z();
 433   if( u<theUMin )
 434     theUMin = u;
 435   if( u>theUMax )
 436     theUMax = u;
 437   return gp_Pnt2d( u, z );
 438 }
 439
 440 Handle(TColgp_HArray1OfPnt2d) To2D( const TColgp_Array1OfPnt& thePoints,
 441                                     const gp_Trsf& theTr,
 442                                     double& theUMin, double& theUMax )
 443 {
 444   int low = thePoints.Lower(), up = thePoints.Upper();
 445   Handle(TColgp_HArray1OfPnt2d) points = new TColgp_HArray1OfPnt2d( low, up );
 446   for( int i=low; i<=up; i++ )
 447     points->SetValue( i, To2D( thePoints.Value( i ), theTr, theUMin, theUMax ) );
 448   return points;
 449 }
 450
 451 Handle(Geom2d_Curve) CurveTo2D( const Handle(Geom_Curve)& theCurve,
 452                                 Standard_Real theFirst, Standard_Real theLast,
 453                                 const gp_Trsf& theTr,
 454                                 double& theUMin, double& theUMax )
 455 {
 456   if( theCurve->IsKind( STANDARD_TYPE( Geom_Line ) ) )
 457   {
 458     gp_Pnt aFirstPnt, aLastPnt;
 459     theCurve->D0( theFirst, aFirstPnt );
 460     theCurve->D0( theLast, aLastPnt );
 461
 462     gp_Pnt2d
 463       aFirst2d = To2D( aFirstPnt, theTr, theUMin, theUMax ),
 464       aLast2d = To2D( aLastPnt, theTr, theUMin, theUMax );
 465
 466     gp_Vec2d dir( aFirst2d, aLast2d );
 467     Handle_Geom2d_Line aLine2d = new Geom2d_Line( aFirst2d, gp_Dir2d( dir.X(), dir.Y() ) );
 468     return new Geom2d_TrimmedCurve( aLine2d, 0, aLast2d.Distance( aFirst2d ) );
 469   }
 470
 471   if( theCurve->IsKind( STANDARD_TYPE( Geom_BSplineCurve ) ) )
 472   {
 473     Handle(Geom_BSplineCurve) aSpline = Handle(Geom_BSplineCurve)::DownCast( theCurve );
 474
 475     Handle(TColgp_HArray1OfPnt2d) poles = To2D( aSpline->Poles(), theTr, theUMin, theUMax );
 476     const TColStd_Array1OfReal& knots = aSpline->Knots();
 477     const TColStd_Array1OfInteger& multiplicities = aSpline->Multiplicities();
 478     int aDegree = aSpline->Degree();
 479
 480     return new Geom2d_BSplineCurve( poles->Array1(), knots, multiplicities, aDegree );
 481   }
 482
 483   return Handle(Geom2d_Curve)();
 484 }
 485
 486 Handle_Geom2d_BSplineCurve HYDROData_DTM::CreateHydraulicAxis(
 487   const std::vector<Handle_HYDROData_Profile>& theProfiles,
 488   std::vector<double>& theDistances )
 489 {
 490   size_t n = theProfiles.size();
 491   Handle_Geom2d_BSplineCurve aResult;
 492
 493   Handle(TColgp_HArray1OfPnt2d) points = new TColgp_HArray1OfPnt2d( 1, (int)n );
 494   TColgp_Array1OfVec2d tangents( 1, (int)n );
 495   Handle(TColStd_HArray1OfBoolean) flags = new TColStd_HArray1OfBoolean( 1, (int)n );
 496
 497   for( size_t i = 1; i <= n; i++ )
 498   {
 499     Handle_HYDROData_Profile aProfile = theProfiles[i-1];
 500     aProfile->Update();
 501
 502     gp_Pnt aLowest;
 503     gp_Vec2d aTangent;
 504     double zmin, zmax;
 505     GetProperties( aProfile, aLowest, aTangent, true, zmin, zmax );
 506     aTangent.Normalize();
 507
 508     points->SetValue( (int)i, gp_Pnt2d( aLowest.X(), aLowest.Y() ) );
 509     tangents.SetValue( (int)i, aTangent );
 510     flags->SetValue( (int)i, Standard_True );
 511   }
 512
 513   Geom2dAPI_Interpolate anInterpolator( points, Standard_False, Standard_False );
 514   anInterpolator.Load( tangents, flags );
 515   anInterpolator.Perform();
 516   if( anInterpolator.IsDone() )
 517   {
 518     aResult = anInterpolator.Curve();
 519
 520     //fill the distances vector
 521     Geom2dAdaptor_Curve anAdaptor( aResult );
 522
 523     theDistances.clear();
 524     theDistances.reserve( n );
 525     Standard_Real aParamFirst = anAdaptor.FirstParameter(), aParamLast = anAdaptor.LastParameter();
 526     for( size_t i = 1; i <= n; i++ )
 527     {
 528       gp_Pnt2d aPnt = points->Value( (Standard_Integer)i );
 529       Geom2dAPI_ProjectPointOnCurve aProject( aPnt, aResult );
 530       Standard_Real aParam = aProject.LowerDistanceParameter();
 531       double aDistance = GCPnts_AbscissaPoint::Length( anAdaptor, aParamFirst, aParam );
 532       theDistances.push_back( aDistance );
 533     }
 534   }
 535   return aResult;
 536 }
 537
 538 std::vector<Handle_Geom2d_Curve> HYDROData_DTM::ProfileToParametric(
 539   const Handle_HYDROData_Profile& theProfile,
 540   double& theUMin, double& theUMax, gp_Vec2d& theDir )
 541 {
 542   std::vector<Handle_Geom2d_Curve> curves;
 543
 544   // Transformation of the coordinate systems
 545   gp_Pnt aLowest;
 546   double zmin, zmax;
 547   GetProperties( theProfile, aLowest, theDir, false, zmin, zmax );
 548
 549   gp_Ax3 aStd3d( gp_Pnt( 0, 0, 0 ), gp_Dir( 0, 0, 1 ), gp_Dir( 1, 0, 0 ) );
 550   gp_Ax3 aLocal( gp_Pnt( aLowest.X(), aLowest.Y(), 0 ), gp_Dir( 0, 0, 1 ), gp_Dir( theDir.X(), theDir.Y(), 0 ) );
 551
 552   gp_Trsf aTransf;
 553   aTransf.SetTransformation( aStd3d, aLocal );
 554
 555   // Iteration via edges
 556   TopoDS_Wire aWire = TopoDS::Wire( theProfile->GetShape3D() );
 557   TopExp_Explorer anExp( aWire, TopAbs_EDGE );
 558   for( ; anExp.More(); anExp.Next() )
 559   {
 560     // Extract an edge from wire
 561     TopoDS_Edge anEdge = TopoDS::Edge( anExp.Current() );
 562
 563     // Extract a curve corresponding to the edge
 564     TopLoc_Location aLoc;
 565     Standard_Real aFirst, aLast;
 566     Handle(Geom_Curve) aCurve = BRep_Tool::Curve( anEdge, aLoc, aFirst, aLast );
 567
 568     // Convert the curve to 2d CS
 569     Handle(Geom2d_Curve) aCurve2d = CurveTo2D( aCurve, aFirst, aLast, aTransf, theUMin, theUMax );
 570     if( !aCurve2d.IsNull() )
 571       curves.push_back( aCurve2d );
 572   }
 573   return curves;
 574 }
 575
 576
 577 bool CalcMidWidth( const std::set<double>& intersections, double& theMid, double& theWid )
 578 {
 579   double umin = std::numeric_limits<double>::max(),
 580          umax = -umin;
 581
 582   size_t n = intersections.size();
 583   if( n <= 0 )
 584     return false;
 585
 586   std::set<double>::const_iterator it = intersections.begin(), last = intersections.end();
 587   for( ; it!=last; it++ )
 588   {
 589     double u = *it;
 590     if( u<umin )
 591       umin = u;
 592     if( u>umax )
 593       umax = u;
 594   }
 595   theMid = ( umin+umax )/2;
 596   theWid = umax-umin;
 597   return true;
 598 }
 599
 600 void HYDROData_DTM::ProfileDiscretization( const Handle_HYDROData_Profile& theProfile,
 601                                            double theXCurv, double theMinZ, double theMaxZ, double theDDZ,
 602                                            CurveUZ& theMidPointCurve,
 603                                            CurveUZ& theWidthCurve,
 604                                            int& intersection_nb,
 605                                            double theTolerance)
 606 {
 607   double aDblMax = std::numeric_limits<double>::max(),
 608          aUMin = aDblMax,
 609          aUMax = -aUMin,
 610          aVMax = 1000000;
 611
 612   gp_Vec2d aProfileDir;
 613   std::vector<Handle_Geom2d_Curve> curves = ProfileToParametric( theProfile, aUMin, aUMax, aProfileDir );
 614   size_t n = curves.size();
 615
 616   if( n==0 )
 617     return;
 618
 619   // we add the "virtual" vertical lines to simulate the intersection with profile
 620   gp_Pnt2d aFirst, aLast;
 621   curves[0]->D0( curves[0]->FirstParameter(), aFirst );
 622   curves[n-1]->D0( curves[n-1]->LastParameter(), aLast );
 623   Handle(Geom2d_Line) aV1 = new Geom2d_Line( aFirst, gp_Dir2d( 0, 1 ) );
 624   Handle(Geom2d_TrimmedCurve) aT1 = new Geom2d_TrimmedCurve( aV1, 0.0, aVMax );
 625
 626   Handle(Geom2d_Line) aV2 = new Geom2d_Line( aLast, gp_Dir2d( 0, 1 ) );
 627   Handle(Geom2d_TrimmedCurve) aT2 = new Geom2d_TrimmedCurve( aV2, 0.0, aVMax );
 628
 629   curves.push_back( aT1 );
 630   curves.push_back( aT2 );
 631
 632   int psize = ( int )( ( theMaxZ-theMinZ ) / theDDZ + 1 );
 633   theMidPointCurve = CurveUZ( theXCurv, aProfileDir, theMinZ );
 634   theMidPointCurve.reserve( psize );
 635   theWidthCurve = CurveUZ( theXCurv, aProfileDir, theMinZ );
 636   theWidthCurve.reserve( psize );
 637
 638   n = curves.size();
 639   // for each discrete value of z we search intersection with profile
 640   for( double z1 = theMinZ; z1 <= theMaxZ; z1 += theDDZ )
 641   {
 642     Handle(Geom2d_Line) aLine = new Geom2d_Line( gp_Pnt2d( 0, z1 ), gp_Dir2d( 1, 0 ) );
 643     std::set<double> intersections;
 644     for( size_t i = 0; i < n; i++ )
 645     {
 646       Handle_Geom2d_Curve aCurve = curves[i];
 647       Geom2dAPI_InterCurveCurve anIntersect( aCurve, aLine, theTolerance );
 648       for( int k=1, m=anIntersect.NbPoints(); k<=m; k++ )
 649         intersections.insert( anIntersect.Point( k ).X() );
 650     }
 651
 652     intersection_nb = intersections.size();
 653     if( intersection_nb >= 1 )
 654     {
 655       double u_mid, u_wid;
 656       if( !CalcMidWidth( intersections, u_mid, u_wid ) )
 657         continue;
 658
 659       double z = z1 - theMinZ;
 660       PointUZ p_mid;
 661       p_mid.U = u_mid;
 662       p_mid.Z = z;
 663       theMidPointCurve.push_back( p_mid );
 664
 665       PointUZ p_wid;
 666       p_wid.U = u_wid;
 667       p_wid.Z = z;
 668       theWidthCurve.push_back( p_wid );
 669     }
 670   }
 671 }
 672
 673 void HYDROData_DTM::Interpolate( const CurveUZ& theCurveA, const CurveUZ& theCurveB,
 674                                  int theNbSteps, std::vector<CurveUZ>& theInterpolation,
 675                                  bool isAddSecond )
 676 {
 677   theInterpolation.clear();
 678   int d = isAddSecond ? 2 : 1;
 679   theInterpolation.reserve( theNbSteps+d );
 680   double dt = 1.0 / double( theNbSteps + 1 );
 681   double t = dt;
 682   theInterpolation.push_back( theCurveA );
 683   for( int i=0; i<theNbSteps; i++, t+=dt )
 684   {
 685     CurveUZ anInterp = theCurveA*(1-t) + theCurveB*t;
 686     theInterpolation.push_back( anInterp );
 687   }
 688   if( isAddSecond )
 689     theInterpolation.push_back( theCurveB );
 690 }
 691 #include <BRepLib_MakeEdge2d.hxx>
 692 void HYDROData_DTM::CurveTo3D( const Handle_Geom2d_BSplineCurve& theHydraulicAxis,
 693                                const CurveUZ& theMidCurve, const CurveUZ& theWidthCurve,
 694                                AltitudePoints& thePoints )
 695 {
 696   Geom2dAdaptor_Curve anAdaptor( theHydraulicAxis );
 697   TopoDS_Edge E2d = BRepLib_MakeEdge2d(theHydraulicAxis).Edge();
 698   GCPnts_AbscissaPoint ap( anAdaptor, theMidCurve.Xcurv(), anAdaptor.FirstParameter() );
 699   double aParam = ap.Parameter();
 700
 701   gp_Pnt2d point;
 702   anAdaptor.D0( aParam, point );
 703   gp_Vec2d profile_dir = theMidCurve.ProfileDir();
 704   //gp_Dir tangent_n( -profile_dir.Y(), profile_dir.X(), dz );
 705   profile_dir.Normalize();
 706
 707   size_t n = theMidCurve.size();
 708   std::map<double, AltitudePoint> sorted_points;
 709   for( size_t i=0; i<n; i++ )
 710   {
 711     double param1 = theMidCurve[i].U - theWidthCurve[i].U / 2;
 712     double param2 = theMidCurve[i].U + theWidthCurve[i].U / 2;
 713
 714     gp_Pnt2d p1 = point.Translated( param1 * profile_dir);
 715     gp_Pnt2d p2 = point.Translated( param2 * profile_dir);
 716
 717     double z = theMidCurve[i].Z + theMidCurve.DeltaZ();
 718
 719     AltitudePoint p3d_1( p1.X(), p1.Y(), z ), p3d_2( p2.X(), p2.Y(), z );
 720
 721     sorted_points[param1] = p3d_1;
 722     sorted_points[param2] = p3d_2;
 723   }
 724
 725   thePoints.reserve( sorted_points.size() );
 726   std::map<double, AltitudePoint>::const_iterator it = sorted_points.begin(), last = sorted_points.end();
 727   for( ; it!=last; it++ )
 728     thePoints.push_back( it->second );
 729 }
 730
 731 inline double max( double a, double b )
 732 {
 733   if( a>b )
 734     return a;
 735   else
 736     return b;
 737 }
 738
 739 inline double min( double a, double b )
 740 {
 741   if( a<b )
 742     return a;
 743   else
 744     return b;
 745 }
 746
 747 #include <BRepLib_MakeWire.hxx>
 748
 749 std::vector<HYDROData_Bathymetry::AltitudePoints> HYDROData_DTM::Interpolate
 750   ( const Handle_Geom2d_BSplineCurve& theHydraulicAxis,
 751     const Handle_HYDROData_Profile& theProfileA,
 752     double theXCurvA,
 753     const Handle_HYDROData_Profile& theProfileB,
 754     double theXCurvB,
 755     double theDDZ, int theNbSteps, bool isAddSecond,
 756     int& inter_nb_1, int& inter_nb_2)
 757 {
 758   double zminA, zmaxA, zminB, zmaxB;
 759   gp_Pnt lowestA, lowestB;
 760   gp_Vec2d dirA, dirB;
 761
 762   GetProperties( theProfileA, lowestA, dirA, false, zminA, zmaxA );
 763   GetProperties( theProfileB, lowestB, dirB, false, zminB, zmaxB );
 764
 765
 766   double hmax = max( zmaxA-zminA, zmaxB-zminB );
 767
 768   //double dz = zminB - zminA;
 769   //double zmin = min( zminA, zminB );
 770   //double zmax = max( zmaxA, zmaxB );
 771
 772   CurveUZ midA(0, gp_Vec2d(), 0), midB(0, gp_Vec2d(), 0);
 773   CurveUZ widA(0, gp_Vec2d(), 0), widB(0, gp_Vec2d(), 0);
 774
 775   ProfileDiscretization( theProfileA, theXCurvA, zminA, zminA+hmax, theDDZ, midA, widA, inter_nb_1 );
 776   ProfileDiscretization( theProfileB, theXCurvB, zminB, zminB+hmax, theDDZ, midB, widB, inter_nb_2 );
 777
 778   std::vector<CurveUZ> mid, wid;
 779   Interpolate( midA, midB, theNbSteps, mid, isAddSecond );
 780   Interpolate( widA, widB, theNbSteps, wid, isAddSecond );
 781
 782   size_t p = mid.size();
 783   size_t q = p>0 ? 2*mid[0].size() : 1;
 784   std::vector<AltitudePoints> points;
 785   points.resize( p );
 786
 787   for( size_t i=0; i<p; i++ )
 788   {
 789     points[i].reserve( q );
 790     CurveTo3D( theHydraulicAxis, mid[i], wid[i], points[i] );
 791   }
 792
 793   return points;
 794 }
 795
 796 HYDROData_Bathymetry::AltitudePoints HYDROData_DTM::Interpolate
 797   ( const std::vector<Handle_HYDROData_Profile>& theProfiles,
 798     double theDDZ, double theSpatialStep,
 799     AltitudePoints& theLeft,
 800     AltitudePoints& theRight,
 801     std::vector<AltitudePoints>& theMainProfiles,
 802     std::set<int>& invalInd)
 803 {
 804   AltitudePoints points;
 805   size_t n = theProfiles.size();
 806   if( n<=1 )
 807     return points;
 808
 809   std::vector<double> distances;
 810   Handle_Geom2d_BSplineCurve aHydraulicAxis = CreateHydraulicAxis( theProfiles, distances );
 811   if( aHydraulicAxis.IsNull() )
 812     return points;
 813
 814   theMainProfiles.reserve( n );
 815
 816   for( size_t i=0, n1=n-1; i<n1; i++ )
 817   {
 818     double aDistance = distances[i+1]-distances[i];
 819     int aNbSteps = int(aDistance/theSpatialStep);
 820     bool isAddSecond = i==n1-1;
 821
 822     // 1. Calculate interpolated profiles
 823     int inter_nb_1, inter_nb_2;
 824     std::vector<AltitudePoints> local_points = Interpolate( aHydraulicAxis, theProfiles[i], distances[i],
 825       theProfiles[i+1], distances[i+1], theDDZ, aNbSteps, isAddSecond, inter_nb_1, inter_nb_2 );
 826     int lps = local_points.size();
 827
 828     if (inter_nb_1 > 2)
 829       invalInd.insert(i);
 830
 831     if (inter_nb_2 > 2)
 832       invalInd.insert(i+1);
 833
 834     // 2. Put all points into the global container
 835     for( size_t j=0; j<lps; j++ )
 836     {
 837       const AltitudePoints& lp = local_points[j];
 838       if( i==0 && j==0 )
 839         points.reserve( lp.size() * n );
 840       for( size_t k=0, ks=lp.size(); k<ks; k++ )
 841         points.push_back( lp[k] );
 842     }
 843
 844     // 3. Get left/right banks' points
 845     if( i==0 )
 846     {
 847       theLeft.reserve( lps * n );
 848       theRight.reserve( lps * n );
 849     }
 850     for( size_t j=0; j<lps; j++ )
 851     {
 852       const AltitudePoints& lp = local_points[j];
 853       theLeft.push_back( lp[0] );
 854       theRight.push_back( lp[lp.size()-1] );
 855     }
 856
 857     // 4. Get main profiles points
 858     theMainProfiles.push_back( local_points[0] );
 859     if( isAddSecond )
 860       theMainProfiles.push_back( local_points[lps-1] );
 861   }
 862   return points;
 863 }
 864
 865 int HYDROData_DTM::EstimateNbPoints( const std::vector<Handle_HYDROData_Profile>& theProfiles,
 866                                      double theDDZ, double theSpatialStep )
 867 {
 868   size_t n = theProfiles.size();
 869   if( n<=1 )
 870     return 0;
 871   if( theDDZ<1E-6 || theSpatialStep<1E-6 )
 872     return 1 << 20;
 873
 874   std::vector<double> distances;
 875   Handle_Geom2d_BSplineCurve aHydraulicAxis = CreateHydraulicAxis( theProfiles, distances );
 876   if( aHydraulicAxis.IsNull() )
 877     return 0;
 878
 879   double aCompleteDistance = distances[n-1];
 880   int aNbSteps = int( aCompleteDistance / theSpatialStep ) + 1;
 881   gp_Pnt aLowest;
 882   gp_Vec2d aDir;
 883   double aZMin, aZMax;
 884   GetProperties( theProfiles[0], aLowest, aDir, true, aZMin, aZMax );
 885   int aNbZSteps = (aZMax-aZMin)/theDDZ;
 886
 887   if( aNbSteps > ( 1<<16 ) || aNbZSteps > ( 1<<16 ) )
 888     return 1 << 20;
 889
 890   return aNbSteps * aNbZSteps;
 891 }