src/HYDROData/HYDROData_Projection.cxx

   1 // File:      Hydro_Projections.cxx
   2 // Created:   11.12.13 17:47:42
   3 // Author:    jgv@ROLEX
   4 // Copyright: Open CASCADE 2013
   5
   6 #include <HYDROData_Projection.h>
   7 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
   8 #include <BRep_Builder.hxx>
   9 #include <BRepBuilderAPI_Sewing.hxx>
  10 #include <BRepLib.hxx>
  11 #include <BRepLib_MakeEdge.hxx>
  12 #include <BRepLib_MakeFace.hxx>
  13 #include <BRepExtrema_DistShapeShape.hxx>
  14 #include <Bnd_Box.hxx>
  15 #include <BRepBndLib.hxx>
  16 #include <gp_Pnt.hxx>
  17 #include <gp_Lin.hxx>
  18 #include <HLRAlgo_Projector.hxx>
  19 #include <HLRBRep_Algo.hxx>
  20 #include <HLRBRep_HLRToShape.hxx>
  21 #include <IntCurvesFace_ShapeIntersector.hxx>
  22 #include <Precision.hxx>
  23 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  24 #include <TopoDS_Shape.hxx>
  25 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  26 #include <TopoDS_Wire.hxx>
  27 #include <TopoDS.hxx>
  28 #include <TopoDS_Iterator.hxx>
  29 #include <TopExp.hxx>
  30 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  31 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  32 #include <TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape.hxx>
  33 #include <TopTools_DataMapOfShapeReal.hxx>
  34
  35 HYDROData_Make3dMesh::HYDROData_Make3dMesh( const TopoDS_Shape& aShape,
  36                                             const Standard_Real Tolerance )
  37 {
  38   myIntersector.Load(aShape, Tolerance);
  39 }
  40
  41 Standard_Boolean HYDROData_Make3dMesh::GetHighestOriginal(const Standard_Real aX,
  42                                                           const Standard_Real aY,
  43                                                           gp_Pnt& HighestPoint)
  44 {
  45   gp_Pnt ProjPnt(aX, aY, 0.);
  46   gp_Lin Ray(ProjPnt, -gp::DZ());
  47   myIntersector.PerformNearest(Ray, -Precision::Infinite(), 0.);
  48   if (!myIntersector.IsDone() || myIntersector.NbPnt() == 0)
  49     return Standard_False;
  50
  51   HighestPoint = myIntersector.Pnt(1);
  52   return Standard_True;
  53 }
  54
  55 //=======================================================================
  56 //function : FindClosestDirection
  57 //purpose  : auxiliary function
  58 //=======================================================================
  59 TopoDS_Edge HYDROData_Projection::FindClosestDirection( const TopoDS_Vertex& StartVertex,
  60                                                         const TopTools_ListOfShape& Candidates,
  61                                                         const gp_Vec& StartDir )
  62 {
  63   Standard_Real MinAngle = M_PI;
  64   TopoDS_Edge theEdge;
  65
  66   TopTools_ListIteratorOfListOfShape itl(Candidates);
  67   for (; itl.More(); itl.Next())
  68   {
  69     TopoDS_Edge anEdge = TopoDS::Edge(itl.Value());
  70     BRepAdaptor_Curve BAcurve(anEdge);
  71     gp_Pnt aPnt, aPnt2;
  72     gp_Vec aDir, aDir2;
  73
  74     Standard_Real Par, Par2 = 0.; //to avoid warning
  75     Standard_Boolean ToReverse = Standard_False;
  76
  77     TopoDS_Vertex V1, V2;
  78     TopExp::Vertices(anEdge, V1, V2);
  79     if (StartVertex.IsSame(V1))
  80       Par = 0.99*BAcurve.FirstParameter() + 0.01*BAcurve.LastParameter();
  81     else
  82     {
  83       Par = 0.01*BAcurve.FirstParameter() + 0.99*BAcurve.LastParameter();
  84       ToReverse = Standard_True;
  85     }
  86     if (V1.IsSame(V2))
  87     {
  88       Par2 = 0.01*BAcurve.FirstParameter() + 0.99*BAcurve.LastParameter();
  89     }
  90
  91     BAcurve.D1(Par, aPnt, aDir);
  92     if (ToReverse)
  93       aDir.Reverse();
  94
  95     if (V1.IsSame(V2))
  96     {
  97       BAcurve.D1(Par2, aPnt2, aDir2);
  98       aDir2.Reverse();
  99     }
 100
 101     Standard_Real anAngle = StartDir.Angle(aDir);
 102     if (anAngle < MinAngle)
 103     {
 104       MinAngle = anAngle;
 105       theEdge = anEdge;
 106     }
 107
 108     if (V1.IsSame(V2))
 109     {
 110       anAngle = StartDir.Angle(aDir2);
 111       if (anAngle < MinAngle)
 112       {
 113         MinAngle = anAngle;
 114         theEdge = anEdge;
 115       }
 116     }
 117   }
 118
 119   return theEdge;
 120 }
 121
 122 //=======================================================================
 123 //function : BuildOutWire
 124 //purpose  : auxiliary function
 125 //=======================================================================
 126 TopoDS_Wire HYDROData_Projection::BuildOutWire( const TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape& VEmap,
 127                                                 const TopoDS_Vertex& StartVertex,
 128                                                 TopoDS_Edge&   StartEdge)
 129 {
 130   Standard_Real AngularTol = 0.1; //0.01; //1.e-4; //Precision::Angular();
 131   TopTools_MapOfShape BoundEdges;
 132
 133   TopoDS_Wire theWire;
 134   BRep_Builder BB;
 135   BB.MakeWire(theWire);
 136
 137   TopoDS_Vertex V1, V2;
 138   TopExp::Vertices(StartEdge, V1, V2);
 139   if (StartVertex.IsSame(V1))
 140     StartEdge.Orientation(TopAbs_FORWARD);
 141   else
 142     StartEdge.Orientation(TopAbs_REVERSED);
 143   BB.Add(theWire, StartEdge);
 144   BoundEdges.Add(StartEdge);
 145
 146   TopoDS_Vertex CurVertex = (StartVertex.IsSame(V1))? V2 : V1;
 147   TopoDS_Edge CurEdge = StartEdge;
 148   gp_Vec Normal(0., 0., 1.);
 149   for (;;)
 150   {
 151     if (CurVertex.IsSame(StartVertex))
 152     {
 153       theWire.Closed(Standard_True);
 154       break;
 155     }
 156
 157     const TopTools_ListOfShape& Candidates = VEmap.FindFromKey(CurVertex);
 158     Standard_Real MinAngle = M_PI;
 159
 160     BRepAdaptor_Curve CurCurve(CurEdge);
 161     TopExp::Vertices(CurEdge, V1, V2);
 162     Standard_Real CurPar;
 163     if (CurVertex.IsSame(V2))
 164       CurPar = CurCurve.LastParameter();
 165     else
 166       CurPar = CurCurve.FirstParameter();
 167     gp_Pnt aPnt;
 168     gp_Vec CurDir;
 169     CurCurve.D1(CurPar, aPnt, CurDir);
 170     if (CurDir.SquareMagnitude() < Precision::PConfusion())
 171     {
 172       CurPar = (CurVertex.IsSame(V2))?
 173         0.01*CurCurve.FirstParameter() + 0.99*CurCurve.LastParameter() :
 174         0.99*CurCurve.FirstParameter() + 0.01*CurCurve.LastParameter();
 175       CurCurve.D1(CurPar, aPnt, CurDir);
 176     }
 177     if (CurVertex.IsSame(V1))
 178       CurDir.Reverse();
 179
 180     TopoDS_Edge theEdge;
 181     TopTools_ListIteratorOfListOfShape itl(Candidates);
 182     for (; itl.More(); itl.Next())
 183     {
 184       TopoDS_Edge anEdge = TopoDS::Edge(itl.Value());
 185       if (BoundEdges.Contains(anEdge)) //if (anEdge.IsSame(CurEdge))
 186         continue;
 187
 188       TopExp::Vertices(anEdge, V1, V2);
 189       if (V1.IsSame(V2))
 190         continue;
 191
 192       BRepAdaptor_Curve BAcurve(anEdge);
 193       gp_Vec aDir;
 194       Standard_Real aPar = (CurVertex.IsSame(V1))?
 195         0.99*BAcurve.FirstParameter() + 0.01*BAcurve.LastParameter() :
 196         0.01*BAcurve.FirstParameter() + 0.99*BAcurve.LastParameter();
 197         //BAcurve.FirstParameter() : BAcurve.LastParameter();
 198
 199       BAcurve.D1(aPar, aPnt, aDir);
 200       if (CurVertex.IsSame(V2))
 201         aDir.Reverse();
 202
 203       Standard_Real anAngle = CurDir.AngleWithRef(aDir, Normal);
 204       if (Abs(anAngle + M_PI) < AngularTol) //anAngle = -PI
 205         continue;
 206       if (anAngle < MinAngle)
 207       {
 208         MinAngle = anAngle;
 209         theEdge = anEdge;
 210       }
 211     }
 212     if (theEdge.IsNull())
 213       break;
 214
 215     TopExp::Vertices(theEdge, V1, V2);
 216     if (CurVertex.IsSame(V1))
 217       theEdge.Orientation(TopAbs_FORWARD);
 218     else
 219       theEdge.Orientation(TopAbs_REVERSED);
 220     BB.Add(theWire, theEdge);
 221     BoundEdges.Add(theEdge);
 222
 223     CurVertex = (CurVertex.IsSame(V1))? V2 : V1;
 224     CurEdge = theEdge;
 225   }
 226
 227   return theWire;
 228 }
 229
 230 //=======================================================================
 231 //Function : MakeProjection
 232 //purpose  : this function makes the "shadow" of a shape on the plane XOY
 233 //=======================================================================
 234 TopoDS_Face HYDROData_Projection::MakeProjection( const TopoDS_Shape& aShape )
 235 {
 236   if ( aShape.IsNull() )
 237     return TopoDS_Face();
 238
 239   HLRAlgo_Projector theProjector(gp::XOY());
 240
 241   Handle(HLRBRep_Algo) aHLRAlgo = new HLRBRep_Algo();
 242   aHLRAlgo->Add(aShape);
 243   aHLRAlgo->Projector(theProjector);
 244   aHLRAlgo->Update();
 245   aHLRAlgo->Hide();
 246   HLRBRep_HLRToShape aHLRToShape(aHLRAlgo);
 247
 248   TopoDS_Shape SharpEdges, OutLines;
 249   TopoDS_Compound Total;
 250   BRep_Builder BB;
 251   BB.MakeCompound(Total);
 252
 253   SharpEdges = aHLRToShape.VCompound();
 254   OutLines = aHLRToShape.OutLineVCompound();
 255
 256   TopoDS_Iterator itc;
 257   if (!SharpEdges.IsNull())
 258   {
 259     for (itc.Initialize(SharpEdges); itc.More(); itc.Next())
 260       BB.Add(Total, itc.Value());
 261   }
 262   if (!OutLines.IsNull())
 263   {
 264     for (itc.Initialize(OutLines); itc.More(); itc.Next())
 265       BB.Add(Total, itc.Value());
 266   }
 267
 268   BRepBuilderAPI_Sewing aSewing;
 269   Standard_Real tol = 1.0e-06;
 270   Standard_Boolean NonManifoldMode = Standard_False;
 271   aSewing.Init(tol, Standard_True,Standard_True,Standard_True,NonManifoldMode);
 272   aSewing.SetFloatingEdgesMode(Standard_True);
 273
 274   aSewing.Add( Total );
 275   aSewing.Perform();
 276
 277   TopoDS_Shape SewedEdges = aSewing.SewedShape();
 278
 279   BRepLib::BuildCurves3d( SewedEdges );
 280
 281   Bnd_Box theBox;
 282   BRepBndLib::Add(SewedEdges, theBox);
 283   Standard_Real Xmin, Ymin, Zmin, Xmax, Ymax, Zmax;
 284   theBox.Get(Xmin, Ymin, Zmin, Xmax, Ymax, Zmax);
 285
 286   gp_Pnt P1(Xmin, Ymin, 0.), P2(Xmax, Ymin, 0.);
 287   TopoDS_Edge LowerBound = BRepLib_MakeEdge(P1, P2);
 288
 289   Standard_Real Deviation = 1.e-7; //1.e-5;
 290   BRepExtrema_DistShapeShape DSS(SewedEdges, LowerBound, Deviation);
 291
 292   TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape StartShapes;
 293   TopTools_DataMapOfShapeReal EdgesWithPars;
 294   Standard_Integer i;
 295   for (i = 1; i <= DSS.NbSolution(); i++)
 296   {
 297     if (!StartShapes.Contains( DSS.SupportOnShape1(i) ))
 298     {
 299       TopTools_ListOfShape aList;
 300       aList.Append( DSS.SupportOnShape2(i) );
 301       StartShapes.Add( DSS.SupportOnShape1(i), aList );
 302     }
 303     else
 304     {
 305       TopTools_ListOfShape& aList = StartShapes.ChangeFromKey( DSS.SupportOnShape1(i) );
 306       aList.Append( DSS.SupportOnShape2(i) );
 307     }
 308     if (DSS.SupportTypeShape1(i) == BRepExtrema_IsOnEdge)
 309     {
 310       Standard_Real aPar;
 311       DSS.ParOnEdgeS1(i, aPar);
 312       EdgesWithPars.Bind( DSS.SupportOnShape1(i), aPar );
 313     }
 314   }
 315
 316   TopoDS_Shape aStartShape;
 317   for (i = 1; i <= StartShapes.Extent(); i++)
 318   {
 319     const TopoDS_Shape& aShape = StartShapes.FindKey(i);
 320     if (aShape.ShapeType() == TopAbs_EDGE)
 321     {
 322       aStartShape = aShape;
 323       break;
 324     }
 325   }
 326   if (aStartShape.IsNull())
 327     aStartShape = StartShapes.FindKey(1); //it is a vertex
 328
 329   TopoDS_Vertex StartVertex;
 330   TopoDS_Edge   StartEdge;
 331   gp_Vec StartDir(1.,0.,0.);
 332   TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape VEmap;
 333   TopExp::MapShapesAndAncestors(SewedEdges, TopAbs_VERTEX, TopAbs_EDGE, VEmap);
 334   if (aStartShape.ShapeType() == TopAbs_EDGE)
 335   {
 336     StartEdge = TopoDS::Edge(aStartShape);
 337     Standard_Real StartPar = EdgesWithPars(StartEdge);
 338     BRepAdaptor_Curve BAcurve(StartEdge);
 339     gp_Pnt aPnt;
 340     gp_Vec aDir;
 341     BAcurve.D1(StartPar, aPnt, aDir);
 342     StartVertex = (StartDir * aDir > 0.)?
 343       TopExp::FirstVertex(StartEdge) : TopExp::LastVertex(StartEdge);
 344   }
 345   else // it is a vertex
 346   {
 347     StartVertex = TopoDS::Vertex(aStartShape);
 348     const TopTools_ListOfShape& Candidates = VEmap.FindFromKey(StartVertex);
 349     StartEdge = FindClosestDirection(StartVertex, Candidates, StartDir);
 350   }
 351
 352   TopoDS_Wire OutWire = BuildOutWire(VEmap, StartVertex, StartEdge);
 353   TopoDS_Face ProjFace = BRepLib_MakeFace(OutWire, Standard_True); //only plane
 354
 355   return ProjFace;
 356 }
 357