src/HYDROData/HYDROData_PolylineOperator.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_PolylineOperator.h>
  20 #include <HYDROData_Document.h>
  21 #include <HYDROData_TopoCurve.h>
  22 #include <HYDROData_Object.h>
  23
  24 #ifndef LIGHT_MODE
  25 #include <CurveCreator_Utils.hxx>
  26 #endif
  27
  28 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  29 #include <BRep_Builder.hxx>
  30 #include <BRep_Tool.hxx>
  31 #include <BRepBuilderAPI_MakeEdge2d.hxx>
  32 #include <BRepBuilderAPI_MakeEdge.hxx>
  33 #include <BRepBuilderAPI_MakeWire.hxx>
  34 #include <Extrema_ExtCC.hxx>
  35 #include <Extrema_ExtPC.hxx>
  36 #include <GeomAPI_Interpolate.hxx>
  37 #include <NCollection_Vector.hxx>
  38 #include <Precision.hxx>
  39 #include <ShapeAnalysis_TransferParametersProj.hxx>
  40 #include <ShapeBuild_Edge.hxx>
  41 #include <TColgp_Array1OfVec.hxx>
  42 #include <TColgp_HArray1OfPnt.hxx>
  43 #include <TColStd_HArray1OfBoolean.hxx>
  44 #include <TopoDS.hxx>
  45 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  46 #include <TopoDS_Wire.hxx>
  47 #include <TopExp.hxx>
  48 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  49 #include <TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape.hxx>
  50 #include <QStringList>
  51 #include <QColor>
  52 #include <Geom_BSplineCurve.hxx>
  53
  54 #define _DEVDEBUG_
  55 #include "HYDRO_trace.hxx"
  56 #include <BRepTools.hxx>
  57 #include <sstream>
  58
  59 template<class T> void append( std::vector<T>& theList, const std::vector<T>& theList2 )
  60 {
  61   int aSize = theList.size();
  62   int aNewSize = aSize + theList2.size();
  63
  64   if( aSize==aNewSize )
  65     return;
  66
  67   theList.resize( aNewSize );
  68   for( int i=aSize, j=0; i<aNewSize; i++, j++ )
  69     theList[i] = theList2[j];
  70 }
  71
  72 bool HYDROData_PolylineOperator::Split( const Handle( HYDROData_Document )& theDoc,
  73                                         const Handle( HYDROData_PolylineXY )& thePolyline,
  74                                         const gp_Pnt2d& thePoint,
  75                                         double theTolerance ) const
  76 {
  77   if (thePolyline.IsNull())
  78   {
  79     return false;
  80   }
  81
  82   std::vector<gp_Pnt2d> aPointsList( 1 );
  83   aPointsList[0] = thePoint;
  84   std::vector<TopoDS_Wire> aCurves;
  85   GetWires(thePolyline, aCurves);
  86   bool isOK = true;
  87   for( int i=0, n=aCurves.size(); i<n; i++ )
  88   {
  89     std::vector<TopoDS_Shape> aCurvesList;
  90     Split( aCurves[i], thePoint, theTolerance, aCurvesList );
  91     bool isLocalOK = CreatePolylines( theDoc, thePolyline, aCurvesList, true );
  92     isOK = isOK && isLocalOK;
  93   }
  94   return isOK;
  95 }
  96
  97 bool HYDROData_PolylineOperator::Split( const Handle( HYDROData_Document )& theDoc,
  98               const Handle( HYDROData_PolylineXY )& thePolyline,
  99               const Handle( HYDROData_PolylineXY )& theTool,
 100               double theTolerance,
 101               bool& theIsIntersected) const
 102 {
 103   if (thePolyline.IsNull() || theTool.IsNull())
 104   {
 105     return false;
 106   }
 107
 108   HYDROData_SequenceOfObjects aSeq;
 109   aSeq.Append( theTool );
 110   return split( theDoc, thePolyline, aSeq, theTolerance, -1, theIsIntersected);
 111 }
 112
 113 bool HYDROData_PolylineOperator::Split( const Handle( HYDROData_Document )& theDoc,
 114                                         const HYDROData_SequenceOfObjects& thePolylines,
 115                                         double theTolerance )
 116 {
 117   int f = thePolylines.Lower(), l = thePolylines.Upper();
 118   for( int i=f; i<=l; i++ )
 119   {
 120     Handle( HYDROData_PolylineXY ) aPolyline = Handle( HYDROData_PolylineXY )::DownCast( thePolylines.Value( i ) );
 121     bool isIntersected;
 122     if( !split( theDoc, aPolyline, thePolylines, theTolerance, i, isIntersected) )
 123       return false;
 124   }
 125   return true;
 126 }
 127
 128 bool HYDROData_PolylineOperator::Merge( const Handle( HYDROData_Document )& theDoc,
 129                                         const QString& theName,
 130                                         const HYDROData_SequenceOfObjects& thePolylines,
 131                                         bool isConnectByNewSegment,
 132                                         double theTolerance )
 133 {
 134   Handle( HYDROData_PolylineXY ) aNewPolyline =
 135     Handle( HYDROData_PolylineXY )::DownCast( theDoc->CreateObject( KIND_POLYLINEXY ) );
 136   int ins =0;
 137
 138   HYDROData_SequenceOfObjects::Iterator aPIt(thePolylines);
 139
 140   for (int ip=1; aPIt.More(); aPIt.Next(), ip++)
 141   {
 142     Handle(HYDROData_PolylineXY) aPolyline =
 143       Handle(HYDROData_PolylineXY)::DownCast(aPIt.Value());
 144     NCollection_Sequence<TCollection_AsciiString>           aSectNames;
 145     NCollection_Sequence<HYDROData_PolylineXY::SectionType> aSectTypes;
 146     NCollection_Sequence<bool>                              aSectClosures;
 147     aPolyline->GetSections( aSectNames, aSectTypes, aSectClosures );
 148
 149     for ( int i = 1, n = aSectNames.Size(); i <= n; ++i )
 150     {
 151       const TCollection_AsciiString& aSectName = aSectNames.Value( i ) + "_" + ip;
 152       const HYDROData_PolylineXY::SectionType& aSectType = aSectTypes.Value( i );
 153       bool aSectClosure = aSectClosures.Value( i );
 154       aNewPolyline->AddSection(aSectName, aSectType, aSectClosure);
 155       HYDROData_PolylineXY::PointsList aPointsList = aPolyline->GetPoints(i-1, false);
 156       aNewPolyline->SetPoints(ins++, aPointsList);
 157     }
 158   }
 159   QString aName = theName;
 160   if( aName.isEmpty() )
 161     {
 162       aName = "merged";
 163       int anIndex = 1;
 164       QString aNewName = aName + "_" + QString::number(anIndex);
 165       while (!theDoc->FindObjectByName(aNewName).IsNull())  // the object with such a name is not found
 166         {
 167           anIndex++;
 168           aNewName = aName + "_" + QString::number(anIndex);
 169         }
 170       aName = aNewName;
 171     }
 172
 173   aNewPolyline->SetName(aName);
 174   aNewPolyline->Update();
 175   return true;
 176 }
 177
 178 bool HYDROData_PolylineOperator::split( const Handle( HYDROData_Document )& theDoc,
 179                                         const Handle( HYDROData_PolylineXY )& thePolyline,
 180                                         const HYDROData_SequenceOfObjects& theTools,
 181                                         double theTolerance,
 182                                         int theIgnoreIndex,
 183                                         bool& theIsIntersected) const
 184 {
 185   theIsIntersected = false;
 186
 187   if (thePolyline.IsNull())
 188   {
 189     return false;
 190   }
 191
 192   std::vector<TopoDS_Wire> aCurves;
 193   GetWires(thePolyline, aCurves);
 194   std::vector<TopoDS_Wire> aToolCurves;
 195   for( int i=theTools.Lower(), n=theTools.Upper(); i<=n; i++ )
 196     if( i!=theIgnoreIndex )
 197     {
 198       Handle( HYDROData_PolylineXY ) aToolPolyline =
 199         Handle( HYDROData_PolylineXY )::DownCast( theTools.Value( i ) );
 200       if (!aToolPolyline.IsNull())
 201       {
 202         std::vector<TopoDS_Wire> aTCurves;
 203         GetWires(aToolPolyline, aTCurves);
 204         append( aToolCurves, aTCurves);
 205       }
 206     }
 207
 208   if (aToolCurves.empty())
 209   {
 210     return false;
 211   }
 212
 213   const int aPSCount = aCurves.size();
 214   const int aTSCount = aToolCurves.size();
 215   std::vector<TopoDS_Shape> aResult;
 216   for (int aPSI = 0; aPSI < aPSCount; ++aPSI)
 217   {
 218     HYDROData_TopoCurve aCurve;
 219     //DEBTRACE("Initialize curve " << aPSI);
 220     if (!aCurve.Initialize(aCurves[aPSI]))
 221     {
 222       continue;
 223     }
 224
 225     std::deque<std::list<double> > aParams;
 226     for (int aTSI = 0; aTSI < aTSCount; ++aTSI)
 227     {
 228       aCurve.Intersect(aToolCurves[aTSI], aParams);
 229     }
 230
 231     std::deque<HYDROData_TopoCurve> aSplitCurves;
 232     theIsIntersected |= aCurve.Cut(aParams, aSplitCurves);
 233     std::deque<HYDROData_TopoCurve>::const_iterator aCIt =
 234       aSplitCurves.begin();
 235     std::deque<HYDROData_TopoCurve>::const_iterator aLastCIt =
 236       aSplitCurves.end();
 237     for (int iw=0; aCIt != aLastCIt; ++aCIt, iw++)
 238     {
 239       /*std::stringstream brepName;
 240       brepName << "theSplitWire_";
 241       brepName << iw;
 242       brepName << ".brep";
 243       BRepTools::Write(aCIt->Wire() , brepName.str().c_str() );*/
 244       aResult.push_back(aCIt->Wire());
 245     }
 246   }
 247
 248   CreatePolylines( theDoc, thePolyline, aResult, true );
 249   return true;
 250 }
 251
 252 void HYDROData_PolylineOperator::GetWires(
 253   const Handle( HYDROData_PolylineXY )& thePolyline,
 254   std::vector<TopoDS_Wire>& theWires)
 255 {
 256   TopoDS_Shape aShape = thePolyline->GetShape();
 257   if( aShape.ShapeType()==TopAbs_WIRE )
 258   {
 259     theWires.push_back( TopoDS::Wire( aShape ) );
 260   }
 261   else
 262   {
 263     TopExp_Explorer anExp( aShape, TopAbs_WIRE );
 264     for( ; anExp.More(); anExp.Next() )
 265     {
 266       theWires.push_back( TopoDS::Wire( anExp.Current() ) );
 267     }
 268   }
 269 }
 270
 271 void HYDROData_PolylineOperator::Split(
 272   const TopoDS_Wire& theWire,
 273   const gp_Pnt2d& thePoint,
 274   double theTolerance,
 275   std::vector<TopoDS_Shape>& theWires)
 276 {
 277   HYDROData_TopoCurve aCurve;
 278   if (!aCurve.Initialize(theWire))
 279   {
 280     theWires.push_back(theWire);
 281     return;
 282   }
 283
 284   const gp_XYZ aP(thePoint.X(), thePoint.Y(), 0);
 285   std::list<TopoDS_Edge>::const_iterator aEPos;
 286   double aParam;
 287   aCurve.Project(aP, aEPos, aParam);
 288   HYDROData_TopoCurve aCurve1, aCurve2;
 289   aCurve.Cut(aEPos, aParam, aCurve1, aCurve2);
 290   theWires.push_back(aCurve1.Wire());
 291   if (!aCurve2.IsEmpty())
 292   {
 293     theWires.push_back(aCurve2.Wire());
 294   }
 295 }
 296
 297 bool HYDROData_PolylineOperator::CreatePolylines( const Handle( HYDROData_Document )& theDoc,
 298                                                   const Handle( HYDROData_PolylineXY )& theOldPolyline,
 299                                                   const std::vector<TopoDS_Shape>& theShapes,
 300                                                   bool isUseIndices )
 301 {
 302   if( theDoc.IsNull() )
 303     return false;
 304
 305   if ( theOldPolyline.IsNull() )
 306     return false;
 307   const QString& theNamePrefix = theOldPolyline->GetName();
 308   const QColor& theColor = theOldPolyline->GetWireColor();
 309
 310   int n = theShapes.size();
 311   //DEBTRACE("theShapes.size() "<< n);
 312   int anIndex = 1;
 313   for( int i=0; i<n; i++ )
 314   {
 315     Handle( HYDROData_PolylineXY ) aPolyline =
 316       Handle( HYDROData_PolylineXY )::DownCast( theDoc->CreateObject( KIND_POLYLINEXY ) );
 317     if( aPolyline.IsNull() )
 318       return false;
 319
 320     aPolyline->ImportShape(theShapes[i], false, theOldPolyline, false);
 321
 322     if( isUseIndices )
 323     {
 324       QString aNewName = theNamePrefix + "_" + QString::number( anIndex );
 325       while( !theDoc->FindObjectByName( aNewName ).IsNull() )  // the object with such a name is not found
 326       {
 327         anIndex++;
 328         aNewName = theNamePrefix + "_" + QString::number( anIndex );
 329       }
 330       aPolyline->SetName( aNewName );
 331     }
 332     else
 333     {
 334       aPolyline->SetName( theNamePrefix );
 335     }
 336
 337     if( theColor.isValid() )
 338       aPolyline->SetWireColor( theColor );
 339   }
 340   return true;
 341 }
 342
 343 double HYDROData_PolylineOperator::ReduceDeflection(
 344   const double theDeflection,
 345   HYDROData_TopoCurve& theCurve,
 346   int& thePieceCount)
 347 {
 348   // Construct the approximating B-spline.
 349   std::list<gp_XYZ> aPs;
 350   if (!theCurve.ValuesInKnots(aPs))
 351   {
 352     return -1;
 353   }
 354
 355   Handle(TColgp_HArray1OfPnt) aPs2 = new TColgp_HArray1OfPnt(1, aPs.size());
 356   {
 357     std::list<gp_XYZ>::const_iterator aLastPIt = aPs.end();
 358     std::list<gp_XYZ>::const_iterator aPIt = aPs.begin();
 359     for (int aPN = 1; aPIt != aLastPIt; ++aPN, ++aPIt)
 360     {
 361       aPs2->SetValue(aPN, *aPIt);
 362     }
 363   }
 364   Handle(Geom_BSplineCurve) aBSpline2;
 365   const bool isClosed = theCurve.IsClosed();
 366 #ifndef LIGHT_MODE
 367   if (!CurveCreator_Utils::constructBSpline(aPs2, isClosed, aBSpline2))
 368 #endif
 369   {
 370     return -1;
 371   }
 372
 373   // Calculate the piece deflections.
 374   std::deque<double> aSqDefls;
 375   double aMaxSqDefl = 0;
 376   std::list<TopoDS_Edge>& aEdges = theCurve.Edges();
 377   std::list<TopoDS_Edge>::const_iterator aLastEIt = aEdges.end();
 378   {
 379     std::list<TopoDS_Edge>::const_iterator aEIt = aEdges.begin();
 380     for (int aPrevKCount = 0; aEIt != aLastEIt; ++aEIt)
 381     {
 382       TopLoc_Location aLoc;
 383       double aParams[2];
 384       Handle(Geom_BSplineCurve) aBSpline = Handle(Geom_BSplineCurve)::DownCast(
 385         BRep_Tool::Curve(*aEIt, aLoc, aParams[0], aParams[1]));
 386       const int aKCount = aBSpline->NbKnots();
 387       for (int aKN = 1; aKN < aKCount; ++aKN)
 388       {
 389         const double aParam =
 390           (aBSpline->Knot(aKN) + aBSpline->Knot(aKN + 1)) * 0.5;
 391         const double aParam2 = (aBSpline2->Knot(aPrevKCount + aKN) +
 392           aBSpline2->Knot(aPrevKCount + aKN + 1)) * 0.5;
 393         const double aSqDefl = Abs(aBSpline->Value(aParam).
 394           SquareDistance(aBSpline2->Value(aParam2)));
 395         aSqDefls.push_back(aSqDefl);
 396         if (aMaxSqDefl < aSqDefl)
 397         {
 398           aMaxSqDefl = aSqDefl;
 399         }
 400       }
 401       aPrevKCount += aKCount - 1;
 402     }
 403   }
 404
 405   // Check whether the reducing is necessary.
 406   const double aMaxDefl = Sqrt(aMaxSqDefl);
 407   if (aMaxDefl <= theDeflection)
 408   {
 409     return aMaxDefl;
 410   }
 411
 412   // Reduce the deflections.
 413   const double aThresSqDefl =
 414     Max(aMaxSqDefl * 0.25, theDeflection * theDeflection);
 415   std::list<TopoDS_Edge>::iterator aEIt = aEdges.begin();
 416   std::deque<double>::const_iterator aSqDIt = aSqDefls.begin();
 417   thePieceCount = 0;
 418   for (; aEIt != aLastEIt; ++aEIt)
 419   {
 420     TopLoc_Location aLoc;
 421     double aParams[2];
 422     Handle(Geom_BSplineCurve) aBSpline = Handle(Geom_BSplineCurve)::DownCast(
 423       BRep_Tool::Curve(*aEIt, aLoc, aParams[0], aParams[1]));
 424     Handle(Geom_BSplineCurve) aBSpline2 =
 425       Handle(Geom_BSplineCurve)::DownCast(aBSpline->Copy());
 426     const int aKCount = aBSpline->NbKnots();
 427     for (int aKN = 1; aKN < aKCount; ++aSqDIt, ++aKN)
 428     {
 429       if (*aSqDIt > aThresSqDefl)
 430       {
 431         aBSpline2->InsertKnot(
 432           (aBSpline->Knot(aKN) + aBSpline->Knot(aKN + 1)) * 0.5);
 433       }
 434     }
 435     TopoDS_Edge aEdge;
 436     BRep_Builder().MakeEdge(aEdge, aBSpline2, Precision::Confusion());
 437     BRep_Builder().Add(aEdge, TopExp::FirstVertex(*aEIt));
 438     BRep_Builder().Add(aEdge, TopExp::LastVertex(*aEIt));
 439     thePieceCount += aBSpline2->NbKnots() - 1;
 440     *aEIt = aEdge;
 441   }
 442   return aMaxDefl;
 443 }
 444
 445 bool HYDROData_PolylineOperator::Extract( const Handle(HYDROData_Document)& theDocument,
 446                                           const Handle(HYDROData_Object)& theObject )
 447 {
 448   if( theObject.IsNull() || theDocument.IsNull() )
 449     return false;
 450
 451   QList<TopoDS_Shape> aBoundShapes;
 452   QStringList aBoundNames;
 453
 454   theObject->GetBoundaries( aBoundShapes, aBoundNames );
 455
 456   for( int i=0, n=aBoundShapes.size(); i<n; i++ )
 457   {
 458     TopoDS_Shape aShape = aBoundShapes[i];
 459     if( aShape.IsNull() )
 460       continue;
 461
 462     QString aBoundName = i<aBoundNames.size() ? aBoundNames[i] : "";
 463
 464     Handle( HYDROData_PolylineXY ) aPolyline =
 465       Handle( HYDROData_PolylineXY )::DownCast( theDocument->CreateObject( KIND_POLYLINEXY ) );
 466
 467     if( aPolyline.IsNull() )
 468       return false;
 469
 470     aPolyline->SetShape( aShape );
 471
 472     int anIndex = 0;
 473     QString aName = aBoundName;
 474     while( !theDocument->FindObjectByName( aName ).IsNull() )
 475     {
 476       anIndex++;
 477       aName = aBoundName + "_" + QString::number( anIndex );
 478     }
 479     aPolyline->SetName( aName );
 480   }
 481
 482   return true;
 483 }