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