src/HYDROData/HYDROData_Projection.cxx

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  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_Projection.h>
  20 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  21 #include <BRep_Builder.hxx>
  22 #include <BRepBuilderAPI_Sewing.hxx>
  23 #include <BRepLib.hxx>
  24 #include <BRepLib_MakeEdge.hxx>
  25 #include <BRepLib_MakeFace.hxx>
  26 #include <BRepExtrema_DistShapeShape.hxx>
  27 #include <Bnd_Box.hxx>
  28 #include <BRepBndLib.hxx>
  29 #include <gp_Pnt.hxx>
  30 #include <gp_Lin.hxx>
  31 #include <HLRAlgo_Projector.hxx>
  32 #include <HLRBRep_Algo.hxx>
  33 #include <HLRBRep_HLRToShape.hxx>
  34 #include <IntCurvesFace_ShapeIntersector.hxx>
  35 #include <Precision.hxx>
  36 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  37 #include <TopoDS_Shape.hxx>
  38 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  39 #include <TopoDS_Wire.hxx>
  40 #include <TopoDS.hxx>
  41 #include <TopoDS_Iterator.hxx>
  42 #include <TopExp.hxx>
  43 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  44 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  45 #include <TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape.hxx>
  46 #include <TopTools_DataMapOfShapeReal.hxx>
  47
  48 HYDROData_Make3dMesh::HYDROData_Make3dMesh( const TopoDS_Shape& aShape,
  49                                             const Standard_Real Tolerance )
  50 {
  51   myIntersector.Load(aShape, Tolerance);
  52 }
  53
  54 Standard_Boolean HYDROData_Make3dMesh::GetHighestOriginal(const Standard_Real aX,
  55                                                           const Standard_Real aY,
  56                                                           gp_Pnt& HighestPoint)
  57 {
  58   gp_Pnt ProjPnt(aX, aY, 0.);
  59   gp_Lin Ray(ProjPnt, -gp::DZ());
  60   myIntersector.PerformNearest(Ray, -Precision::Infinite(), 0.);
  61   if (!myIntersector.IsDone() || myIntersector.NbPnt() == 0)
  62     return Standard_False;
  63
  64   HighestPoint = myIntersector.Pnt(1);
  65   return Standard_True;
  66 }
  67
  68 //=======================================================================
  69 //function : FindClosestDirection
  70 //purpose  : auxiliary function
  71 //=======================================================================
  72 TopoDS_Edge HYDROData_Projection::FindClosestDirection( const TopoDS_Vertex& StartVertex,
  73                                                         const TopTools_ListOfShape& Candidates,
  74                                                         const gp_Vec& StartDir )
  75 {
  76   Standard_Real MinAngle = M_PI;
  77   TopoDS_Edge theEdge;
  78
  79   TopTools_ListIteratorOfListOfShape itl(Candidates);
  80   for (; itl.More(); itl.Next())
  81   {
  82     TopoDS_Edge anEdge = TopoDS::Edge(itl.Value());
  83     BRepAdaptor_Curve BAcurve(anEdge);
  84     gp_Pnt aPnt, aPnt2;
  85     gp_Vec aDir, aDir2;
  86
  87     Standard_Real Par, Par2 = 0.; //to avoid warning
  88     Standard_Boolean ToReverse = Standard_False;
  89
  90     TopoDS_Vertex V1, V2;
  91     TopExp::Vertices(anEdge, V1, V2);
  92     if (StartVertex.IsSame(V1))
  93       Par = 0.99*BAcurve.FirstParameter() + 0.01*BAcurve.LastParameter();
  94     else
  95     {
  96       Par = 0.01*BAcurve.FirstParameter() + 0.99*BAcurve.LastParameter();
  97       ToReverse = Standard_True;
  98     }
  99     if (V1.IsSame(V2))
 100     {
 101       Par2 = 0.01*BAcurve.FirstParameter() + 0.99*BAcurve.LastParameter();
 102     }
 103
 104     BAcurve.D1(Par, aPnt, aDir);
 105     if (ToReverse)
 106       aDir.Reverse();
 107
 108     if (V1.IsSame(V2))
 109     {
 110       BAcurve.D1(Par2, aPnt2, aDir2);
 111       aDir2.Reverse();
 112     }
 113
 114     Standard_Real anAngle = StartDir.Angle(aDir);
 115     if (anAngle < MinAngle)
 116     {
 117       MinAngle = anAngle;
 118       theEdge = anEdge;
 119     }
 120
 121     if (V1.IsSame(V2))
 122     {
 123       anAngle = StartDir.Angle(aDir2);
 124       if (anAngle < MinAngle)
 125       {
 126         MinAngle = anAngle;
 127         theEdge = anEdge;
 128       }
 129     }
 130   }
 131
 132   return theEdge;
 133 }
 134
 135 //=======================================================================
 136 //function : BuildOutWire
 137 //purpose  : auxiliary function
 138 //=======================================================================
 139 TopoDS_Wire HYDROData_Projection::BuildOutWire( const TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape& VEmap,
 140                                                 const TopoDS_Vertex& StartVertex,
 141                                                 TopoDS_Edge&   StartEdge)
 142 {
 143   Standard_Real AngularTol = 0.1; //0.01; //1.e-4; //Precision::Angular();
 144   TopTools_MapOfShape BoundEdges;
 145
 146   TopoDS_Wire theWire;
 147   BRep_Builder BB;
 148   BB.MakeWire(theWire);
 149
 150   TopoDS_Vertex V1, V2;
 151   TopExp::Vertices(StartEdge, V1, V2);
 152   if (StartVertex.IsSame(V1))
 153     StartEdge.Orientation(TopAbs_FORWARD);
 154   else
 155     StartEdge.Orientation(TopAbs_REVERSED);
 156   BB.Add(theWire, StartEdge);
 157   BoundEdges.Add(StartEdge);
 158
 159   TopoDS_Vertex CurVertex = (StartVertex.IsSame(V1))? V2 : V1;
 160   TopoDS_Edge CurEdge = StartEdge;
 161   gp_Vec Normal(0., 0., 1.);
 162   for (;;)
 163   {
 164     if (CurVertex.IsSame(StartVertex))
 165     {
 166       theWire.Closed(Standard_True);
 167       break;
 168     }
 169
 170     const TopTools_ListOfShape& Candidates = VEmap.FindFromKey(CurVertex);
 171     Standard_Real MinAngle = M_PI;
 172
 173     BRepAdaptor_Curve CurCurve(CurEdge);
 174     TopExp::Vertices(CurEdge, V1, V2);
 175     Standard_Real CurPar;
 176     if (CurVertex.IsSame(V2))
 177       CurPar = CurCurve.LastParameter();
 178     else
 179       CurPar = CurCurve.FirstParameter();
 180     gp_Pnt aPnt;
 181     gp_Vec CurDir;
 182     CurCurve.D1(CurPar, aPnt, CurDir);
 183     if (CurDir.SquareMagnitude() < Precision::PConfusion())
 184     {
 185       CurPar = (CurVertex.IsSame(V2))?
 186         0.01*CurCurve.FirstParameter() + 0.99*CurCurve.LastParameter() :
 187         0.99*CurCurve.FirstParameter() + 0.01*CurCurve.LastParameter();
 188       CurCurve.D1(CurPar, aPnt, CurDir);
 189     }
 190     if (CurVertex.IsSame(V1))
 191       CurDir.Reverse();
 192
 193     TopoDS_Edge theEdge;
 194     TopTools_ListIteratorOfListOfShape itl(Candidates);
 195     for (; itl.More(); itl.Next())
 196     {
 197       TopoDS_Edge anEdge = TopoDS::Edge(itl.Value());
 198       if (BoundEdges.Contains(anEdge)) //if (anEdge.IsSame(CurEdge))
 199         continue;
 200
 201       TopExp::Vertices(anEdge, V1, V2);
 202       if (V1.IsSame(V2))
 203         continue;
 204
 205       BRepAdaptor_Curve BAcurve(anEdge);
 206       gp_Vec aDir;
 207       Standard_Real aPar = (CurVertex.IsSame(V1))?
 208         0.99*BAcurve.FirstParameter() + 0.01*BAcurve.LastParameter() :
 209         0.01*BAcurve.FirstParameter() + 0.99*BAcurve.LastParameter();
 210         //BAcurve.FirstParameter() : BAcurve.LastParameter();
 211
 212       BAcurve.D1(aPar, aPnt, aDir);
 213       if (CurVertex.IsSame(V2))
 214         aDir.Reverse();
 215
 216       Standard_Real anAngle = CurDir.AngleWithRef(aDir, Normal);
 217       if (Abs(anAngle + M_PI) < AngularTol) //anAngle = -PI
 218         continue;
 219       if (anAngle < MinAngle)
 220       {
 221         MinAngle = anAngle;
 222         theEdge = anEdge;
 223       }
 224     }
 225     if (theEdge.IsNull())
 226       break;
 227
 228     TopExp::Vertices(theEdge, V1, V2);
 229     if (CurVertex.IsSame(V1))
 230       theEdge.Orientation(TopAbs_FORWARD);
 231     else
 232       theEdge.Orientation(TopAbs_REVERSED);
 233     BB.Add(theWire, theEdge);
 234     BoundEdges.Add(theEdge);
 235
 236     CurVertex = (CurVertex.IsSame(V1))? V2 : V1;
 237     CurEdge = theEdge;
 238   }
 239
 240   return theWire;
 241 }
 242
 243 //=======================================================================
 244 //Function : MakeProjection
 245 //purpose  : this function makes the "shadow" of a shape on the plane XOY
 246 //=======================================================================
 247 TopoDS_Face HYDROData_Projection::MakeProjection( const TopoDS_Shape& aShape )
 248 {
 249   if ( aShape.IsNull() )
 250     return TopoDS_Face();
 251
 252   HLRAlgo_Projector theProjector(gp::XOY());
 253
 254   Handle(HLRBRep_Algo) aHLRAlgo = new HLRBRep_Algo();
 255   aHLRAlgo->Add(aShape);
 256   aHLRAlgo->Projector(theProjector);
 257   aHLRAlgo->Update();
 258   aHLRAlgo->Hide();
 259   HLRBRep_HLRToShape aHLRToShape(aHLRAlgo);
 260
 261   TopoDS_Shape SharpEdges, OutLines;
 262   TopoDS_Compound Total;
 263   BRep_Builder BB;
 264   BB.MakeCompound(Total);
 265
 266   SharpEdges = aHLRToShape.VCompound();
 267   OutLines = aHLRToShape.OutLineVCompound();
 268
 269   TopoDS_Iterator itc;
 270   if (!SharpEdges.IsNull())
 271   {
 272     for (itc.Initialize(SharpEdges); itc.More(); itc.Next())
 273       BB.Add(Total, itc.Value());
 274   }
 275   if (!OutLines.IsNull())
 276   {
 277     for (itc.Initialize(OutLines); itc.More(); itc.Next())
 278       BB.Add(Total, itc.Value());
 279   }
 280
 281   BRepBuilderAPI_Sewing aSewing;
 282   Standard_Real tol = 1.0e-06;
 283   Standard_Boolean NonManifoldMode = Standard_False;
 284   aSewing.Init(tol, Standard_True,Standard_True,Standard_True,NonManifoldMode);
 285   aSewing.SetFloatingEdgesMode(Standard_True);
 286
 287   aSewing.Add( Total );
 288   aSewing.Perform();
 289
 290   TopoDS_Shape SewedEdges = aSewing.SewedShape();
 291
 292   BRepLib::BuildCurves3d( SewedEdges );
 293
 294   Bnd_Box theBox;
 295   BRepBndLib::Add(SewedEdges, theBox);
 296   Standard_Real Xmin, Ymin, Zmin, Xmax, Ymax, Zmax;
 297   theBox.Get(Xmin, Ymin, Zmin, Xmax, Ymax, Zmax);
 298
 299   gp_Pnt P1(Xmin, Ymin, 0.), P2(Xmax, Ymin, 0.);
 300   TopoDS_Edge LowerBound = BRepLib_MakeEdge(P1, P2);
 301
 302   Standard_Real Deviation = 1.e-7; //1.e-5;
 303   BRepExtrema_DistShapeShape DSS(SewedEdges, LowerBound, Deviation);
 304
 305   TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape StartShapes;
 306   TopTools_DataMapOfShapeReal EdgesWithPars;
 307   Standard_Integer i;
 308   for (i = 1; i <= DSS.NbSolution(); i++)
 309   {
 310     if (!StartShapes.Contains( DSS.SupportOnShape1(i) ))
 311     {
 312       TopTools_ListOfShape aList;
 313       aList.Append( DSS.SupportOnShape2(i) );
 314       StartShapes.Add( DSS.SupportOnShape1(i), aList );
 315     }
 316     else
 317     {
 318       TopTools_ListOfShape& aList = StartShapes.ChangeFromKey( DSS.SupportOnShape1(i) );
 319       aList.Append( DSS.SupportOnShape2(i) );
 320     }
 321     if (DSS.SupportTypeShape1(i) == BRepExtrema_IsOnEdge)
 322     {
 323       Standard_Real aPar;
 324       DSS.ParOnEdgeS1(i, aPar);
 325       EdgesWithPars.Bind( DSS.SupportOnShape1(i), aPar );
 326     }
 327   }
 328
 329   TopoDS_Shape aStartShape;
 330   for (i = 1; i <= StartShapes.Extent(); i++)
 331   {
 332     const TopoDS_Shape& aShape = StartShapes.FindKey(i);
 333     if (aShape.ShapeType() == TopAbs_EDGE)
 334     {
 335       aStartShape = aShape;
 336       break;
 337     }
 338   }
 339   if (aStartShape.IsNull())
 340     aStartShape = StartShapes.FindKey(1); //it is a vertex
 341
 342   TopoDS_Vertex StartVertex;
 343   TopoDS_Edge   StartEdge;
 344   gp_Vec StartDir(1.,0.,0.);
 345   TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape VEmap;
 346   TopExp::MapShapesAndAncestors(SewedEdges, TopAbs_VERTEX, TopAbs_EDGE, VEmap);
 347   if (aStartShape.ShapeType() == TopAbs_EDGE)
 348   {
 349     StartEdge = TopoDS::Edge(aStartShape);
 350     Standard_Real StartPar = EdgesWithPars(StartEdge);
 351     BRepAdaptor_Curve BAcurve(StartEdge);
 352     gp_Pnt aPnt;
 353     gp_Vec aDir;
 354     BAcurve.D1(StartPar, aPnt, aDir);
 355     StartVertex = (StartDir * aDir > 0.)?
 356       TopExp::FirstVertex(StartEdge) : TopExp::LastVertex(StartEdge);
 357   }
 358   else // it is a vertex
 359   {
 360     StartVertex = TopoDS::Vertex(aStartShape);
 361     const TopTools_ListOfShape& Candidates = VEmap.FindFromKey(StartVertex);
 362     StartEdge = FindClosestDirection(StartVertex, Candidates, StartDir);
 363   }
 364
 365   TopoDS_Wire OutWire = BuildOutWire(VEmap, StartVertex, StartEdge);
 366   TopoDS_Face ProjFace = BRepLib_MakeFace(OutWire, Standard_True); //only plane
 367
 368   return ProjFace;
 369 }
 370