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