src/HYDROData/HYDROData_Stream.cxx

   1
   2 #include "HYDROData_Stream.h"
   3
   4 #include "HYDROData_Document.h"
   5 #include "HYDROData_PolylineXY.h"
   6 #include "HYDROData_Profile.h"
   7
   8 #include <BRep_Builder.hxx>
   9 #include <BRepBuilderAPI_MakeEdge.hxx>
  10 #include <BRepBuilderAPI_MakeWire.hxx>
  11 #include <BRepBuilderAPI_MakeFace.hxx>
  12
  13 #include <TopoDS.hxx>
  14 #include <TopoDS_Wire.hxx>
  15 #include <TopoDS_Shell.hxx>
  16 #include <TopoDS_Face.hxx>
  17 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  18 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  19 #include <TopExp.hxx>
  20 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  21 #include <BRepProj_Projection.hxx>
  22 #include <BRepExtrema_ExtCC.hxx>
  23 #include <gp_Ax1.hxx>
  24 #include <gp_Ax2.hxx>
  25 #include <gp_Ax3.hxx>
  26 #include <gp_Vec.hxx>
  27 #include <gp_Pnt.hxx>
  28 #include <gp_Pln.hxx>
  29 #include <gp.hxx>
  30 #include <Bnd_Box.hxx>
  31 #include <BRepBndLib.hxx>
  32 #include <TColStd_Array1OfReal.hxx>
  33 #include <Precision.hxx>
  34 #include <QStringList>
  35
  36 #include <NCollection_DataMap.hxx>
  37 typedef NCollection_DataMap<Standard_Real, Handle(HYDROData_Profile)> HYDROData_DataMapOfRealOfHDProfile;
  38 //typedef HYDROData_DataMapOfRealOfHDProfile::Iterator HYDROData_DataMapIteratorOfDataMapOfRealOfHDProfile;
  39 #include <TColStd_ListOfReal.hxx>
  40 #include <TColStd_ListIteratorOfListOfReal.hxx>
  41 #include <TCollection_CompareOfReal.hxx>
  42 #include <SortTools_QuickSortOfReal.hxx>
  43 //#define DEB_HASINT 1
  44 #ifdef DEB_HASINT
  45 #include <BRepTools.hxx>
  46 #include <TCollection_AsciiString.hxx>
  47 #include <BRep_Builder.hxx>
  48 #endif
  49
  50 #define PYTHON_STREAM_ID "KIND_STREAM"
  51
  52 IMPLEMENT_STANDARD_HANDLE(HYDROData_Stream,HYDROData_NaturalObject)
  53 IMPLEMENT_STANDARD_RTTIEXT(HYDROData_Stream,HYDROData_NaturalObject)
  54
  55
  56 HYDROData_Stream::HYDROData_Stream()
  57 : HYDROData_NaturalObject()
  58 {
  59 }
  60
  61 HYDROData_Stream::~HYDROData_Stream()
  62 {
  63 }
  64
  65 QStringList HYDROData_Stream::DumpToPython( MapOfTreatedObjects& theTreatedObjects ) const
  66 {
  67   QStringList aResList;
  68
  69   Handle(HYDROData_Document) aDocument = HYDROData_Document::Document( myLab );
  70   if ( aDocument.IsNull() )
  71     return aResList;
  72
  73   QString aDocName = aDocument->GetDocPyName();
  74   QString aStreamName = GetName();
  75
  76   aResList << QString( "%1 = %2.CreateObject( %3 );" )
  77               .arg( aStreamName ).arg( aDocName ).arg( PYTHON_STREAM_ID );
  78   aResList << QString( "%1.SetName( \"%2\" );" )
  79               .arg( aStreamName ).arg( aStreamName );
  80   aResList << QString( "" );
  81
  82   // TODO
  83
  84   return aResList;
  85 }
  86
  87 HYDROData_SequenceOfObjects HYDROData_Stream::GetAllReferenceObjects() const
  88 {
  89   HYDROData_SequenceOfObjects aResSeq = HYDROData_Object::GetAllReferenceObjects();
  90
  91   Handle(HYDROData_PolylineXY) aHydAxis = GetHydraulicAxis();
  92   if ( !aHydAxis.IsNull() )
  93     aResSeq.Append( aHydAxis );
  94
  95   HYDROData_SequenceOfObjects aSeqOfProfiles = GetProfiles();
  96   aResSeq.Append( aSeqOfProfiles );
  97
  98   return aResSeq;
  99 }
 100
 101 TopoDS_Shape HYDROData_Stream::GetTopShape() const
 102 {
 103   return getTopShape();
 104 }
 105
 106 TopoDS_Shape HYDROData_Stream::GetShape3D() const
 107 {
 108   return getShape3D();
 109 }
 110
 111 void HYDROData_Stream::Update()
 112 {
 113   HYDROData_NaturalObject::Update();
 114
 115   Handle(HYDROData_PolylineXY) aHydAxis = GetHydraulicAxis();
 116   HYDROData_SequenceOfObjects aRefProfiles = GetProfiles();
 117   if ( aHydAxis.IsNull() || aRefProfiles.IsEmpty() )
 118     return;
 119
 120   TopoDS_Shell a2dShell;
 121   BRep_Builder a2dShellBuilder;
 122   a2dShellBuilder.MakeShell( a2dShell );
 123
 124   bool anIsFirst = true;
 125   gp_Pnt aPrevFirstPoint, aPrevLastPoint;
 126
 127   // Construct the top presentation
 128   HYDROData_SequenceOfObjects::Iterator anIter( aRefProfiles );
 129   for ( ; anIter.More(); anIter.Next() )
 130   {
 131     Handle(HYDROData_Profile) aProfile =
 132       Handle(HYDROData_Profile)::DownCast( anIter.Value() );
 133     if ( aProfile.IsNull() )
 134       continue;
 135
 136     gp_XY aPnt1, aPnt2;
 137     if ( !aProfile->GetFirstPoint( aPnt1 ) || !aProfile->GetLastPoint( aPnt2 ) )
 138       continue;
 139
 140     gp_Pnt aCurFirstPoint( aPnt1.X(), aPnt1.Y(), 0 );
 141     gp_Pnt aCurLastPoint(  aPnt2.X(), aPnt2.Y(), 0 );
 142
 143     if ( anIsFirst )
 144     {
 145       aPrevFirstPoint = aCurFirstPoint;
 146       aPrevLastPoint = aCurLastPoint;
 147       anIsFirst = false;
 148       continue;
 149     }
 150
 151     BRepBuilderAPI_MakeEdge aFirstEdge( aPrevFirstPoint, aPrevLastPoint );
 152     BRepBuilderAPI_MakeEdge aSecondEdge( aPrevLastPoint, aCurLastPoint );
 153     BRepBuilderAPI_MakeEdge aThirdEdge( aCurLastPoint, aCurFirstPoint );
 154     BRepBuilderAPI_MakeEdge aFourthEdge( aCurFirstPoint, aPrevFirstPoint );
 155
 156     BRepBuilderAPI_MakeWire aMakeWire( aFirstEdge.Edge(), aSecondEdge.Edge(),
 157                                        aThirdEdge.Edge(), aFourthEdge.Edge() );
 158
 159     TopoDS_Wire aSectProfileWire = aMakeWire.Wire();
 160
 161     BRepBuilderAPI_MakeFace aMakeFace( aSectProfileWire, Standard_True );
 162     aMakeFace.Build();
 163     if( aMakeFace.IsDone() )
 164     {
 165       a2dShellBuilder.Add( a2dShell, aMakeFace.Face() );
 166     }
 167
 168     aPrevFirstPoint = aCurFirstPoint;
 169     aPrevLastPoint = aCurLastPoint;
 170   }
 171
 172   SetTopShape( a2dShell );
 173
 174   // Construct the 3D presentation
 175   /// TODO
 176 }
 177
 178 bool HYDROData_Stream::SetHydraulicAxis( const Handle(HYDROData_PolylineXY)& theAxis )
 179 {
 180   Handle(HYDROData_PolylineXY) aPrevAxis = GetHydraulicAxis();
 181
 182   if ( theAxis.IsNull() )
 183   {
 184     RemoveHydraulicAxis();
 185     return !aPrevAxis.IsNull();
 186   }
 187
 188   if ( IsEqual( aPrevAxis, theAxis ) )
 189     return false;
 190
 191   TopoDS_Wire aHydraulicWire = TopoDS::Wire( theAxis->GetShape() );
 192   if ( aHydraulicWire.IsNull() )
 193     return false; // The polyline must be a single wire
 194
 195   SetReferenceObject( theAxis, DataTag_HydraulicAxis );
 196
 197   // Update the order of profiles
 198   updateProfilesOrder();
 199
 200   // Indicate model of the need to update the stream presentation
 201   SetToUpdate( true );
 202
 203   return true;
 204 }
 205
 206 Handle(HYDROData_PolylineXY) HYDROData_Stream::GetHydraulicAxis() const
 207 {
 208   return Handle(HYDROData_PolylineXY)::DownCast(
 209            GetReferenceObject( DataTag_HydraulicAxis ) );
 210 }
 211
 212 void HYDROData_Stream::RemoveHydraulicAxis()
 213 {
 214   Handle(HYDROData_PolylineXY) aPrevAxis = GetHydraulicAxis();
 215   if ( aPrevAxis.IsNull() )
 216     return;
 217
 218   ClearReferenceObjects( DataTag_HydraulicAxis );
 219
 220   // We remove the reference profiles
 221   RemoveProfiles();
 222
 223   // Indicate model of the need to update the stream presentation
 224   SetToUpdate( true );
 225 }
 226
 227 bool HYDROData_Stream::HasIntersection( const Handle(HYDROData_Profile)& theProfile, const TopoDS_Face& thePlane,
 228                                                                            Standard_Real& outPar ) const
 229 {
 230   Handle(HYDROData_PolylineXY) aHydAxis = GetHydraulicAxis();
 231   if ( theProfile.IsNull() || aHydAxis.IsNull() )
 232     return false;
 233
 234   TopoDS_Wire aHydraulicWire = TopoDS::Wire( aHydAxis->GetShape() ); //guide line
 235   TopoDS_Wire aProfileWire = TopoDS::Wire( theProfile->GetTopShape() );
 236   if ( aHydraulicWire.IsNull() || aProfileWire.IsNull() )
 237     return false;
 238
 239   // TODO
 240   //return true; // temporary
 241   BRepProj_Projection aProjector (aProfileWire, thePlane, gp::OZ().Direction());
 242   if(!aProjector.IsDone())
 243     return false;
 244   TopoDS_Shape aPrjProfile = aProjector.Shape();
 245   if(aPrjProfile.IsNull())
 246     return false;
 247   TopoDS_Vertex aV1, aV2;
 248   if(aPrjProfile.ShapeType() == TopAbs_EDGE)
 249           TopExp::Vertices(TopoDS::Edge(aPrjProfile), aV1, aV2);
 250   else if(aPrjProfile.ShapeType() == TopAbs_WIRE)
 251           TopExp::Vertices(TopoDS::Wire(aPrjProfile), aV1, aV2);
 252   else if(aPrjProfile.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND){
 253     TopExp_Explorer anExp(aPrjProfile, TopAbs_WIRE);
 254         if(anExp.More()) {
 255                 TopExp::Vertices(TopoDS::Wire(anExp.Current()), aV1, aV2);
 256         } else {
 257           anExp.Init(aPrjProfile, TopAbs_EDGE);
 258           if(anExp.More()) {
 259                 TopExp::Vertices(TopoDS::Edge(anExp.Current()), aV1, aV2);
 260           }
 261         }
 262   }
 263   if(aV1.IsNull() || aV2.IsNull())
 264         return false;
 265   gp_Pnt aPnt1 = BRep_Tool::Pnt(aV1);
 266   gp_Pnt aPnt2 = BRep_Tool::Pnt(aV2);
 267   aPnt1.SetZ(0.0);
 268   aPnt2.SetZ(0.0);
 269   BRepBuilderAPI_MakeEdge aMk(aPnt1, aPnt2);
 270   if(!aMk.IsDone())
 271     return false;
 272   const TopoDS_Edge& anEdg2 = aMk.Edge();//Section edge
 273   Standard_Integer aNum(0);
 274
 275   TopExp_Explorer anExplo(aHydraulicWire, TopAbs_EDGE);
 276   for(;anExplo.More();anExplo.Next()) aNum++;
 277   // check for self-intersection
 278   const Standard_Real SquareTolerance = Precision::Confusion()*Precision::Confusion();
 279   Standard_Boolean hasInt(false);
 280   Standard_Real aSqDist(DBL_MAX);
 281   Standard_Integer anIndx(0);
 282   BRepExtrema_ExtCC aCC;
 283   aCC.Initialize(anEdg2);
 284   outPar = 0.0;
 285   anExplo.Init(aHydraulicWire, TopAbs_EDGE);
 286   for(Standard_Integer j=1;anExplo.More();anExplo.Next(),j++) {
 287         const TopoDS_Edge& anEdg1 = TopoDS::Edge(anExplo.Current());
 288         if(anEdg1.IsNull())
 289           continue;
 290         Standard_Boolean hasSol(false);
 291         aCC.Perform(anEdg1);
 292     if(aCC.IsDone()) {
 293         // find minimal dist
 294     for(Standard_Integer i=1; i<= aCC.NbExt();i++)
 295       if(aCC.SquareDistance(i) < aSqDist) {
 296         aSqDist = aCC.SquareDistance(i);
 297         anIndx = i;
 298                 hasSol = true;
 299           }
 300         }
 301         if(hasSol) {
 302                 if(aSqDist <= SquareTolerance) { // hasInt
 303         const gp_Pnt& aPnt = aCC.PointOnE1(anIndx);
 304         if(aNum > 1) {
 305           TopExp::Vertices(anEdg1, aV1, aV2, Standard_True);
 306                   outPar += BRep_Tool::Pnt(aV1).Distance(aPnt);
 307             } else {
 308           Standard_Real aPar = aCC.ParameterOnE1(anIndx);
 309                   outPar = aPar;
 310             }
 311                 hasInt = true;
 312             break;
 313                 } else {
 314                   // no ints-n
 315         if(aNum > 1) {
 316           TopExp::Vertices(anEdg1, aV1, aV2);
 317               outPar += BRep_Tool::Pnt(aV1).Distance(BRep_Tool::Pnt(aV2));
 318             }
 319           }
 320         } else if(aNum > 1) {
 321           TopExp::Vertices(anEdg1, aV1, aV2);
 322               outPar += BRep_Tool::Pnt(aV1).Distance(BRep_Tool::Pnt(aV2));
 323         }
 324   }
 325   if(hasInt)
 326     return true;
 327   return false;
 328 }
 329
 330 bool HYDROData_Stream::AddProfile( const Handle(HYDROData_Profile)& theProfile )
 331 {
 332   if ( theProfile.IsNull() )
 333     return false;
 334   Handle(HYDROData_PolylineXY) aHydAxis = GetHydraulicAxis();
 335   if ( aHydAxis.IsNull() )
 336     return false;
 337   TopoDS_Face aPlane;
 338   if(!BuildFace(aHydAxis, aPlane))
 339     return false;
 340   Standard_Real aPar(.0);
 341   if ( HasReference( theProfile, DataTag_Profile ) || !HasIntersection( theProfile, aPlane, aPar ) )
 342     return false; // Object is already in reference list or it has no intersection
 343
 344   insertProfileInToOrder( theProfile );
 345
 346   // Indicate model of the need to update the stream presentation
 347   SetToUpdate( true );
 348
 349   return true;
 350 }
 351
 352 HYDROData_SequenceOfObjects HYDROData_Stream::GetProfiles() const
 353 {
 354   return GetReferenceObjects( DataTag_Profile );
 355 }
 356
 357 bool HYDROData_Stream::RemoveProfile( const Handle(HYDROData_Profile)& theProfile )
 358 {
 359   if ( theProfile.IsNull() || !HasReference( theProfile, DataTag_Profile ) )
 360     return false;
 361
 362   RemoveReferenceObject( theProfile->Label(), DataTag_Profile );
 363
 364   // Indicate model of the need to update the stream presentation
 365   SetToUpdate( true );
 366
 367   return true;
 368 }
 369
 370 void HYDROData_Stream::RemoveProfiles()
 371 {
 372   bool anIsToUpdate = IsMustBeUpdated() || NbReferenceObjects( DataTag_Profile ) > 0;
 373
 374   ClearReferenceObjects( DataTag_Profile );
 375
 376   // Indicate model of the need to update the stream presentation
 377   SetToUpdate( anIsToUpdate );
 378 }
 379
 380 void HYDROData_Stream::insertProfileInToOrder( const Handle(HYDROData_Profile)& theProfile )
 381 {
 382   Handle(HYDROData_PolylineXY) aHydAxis = GetHydraulicAxis();
 383   if ( theProfile.IsNull() || aHydAxis.IsNull() )
 384     return;
 385
 386   TopoDS_Wire aHydraulicWire = TopoDS::Wire( aHydAxis->GetShape() );
 387   TopoDS_Wire aProfileWire = TopoDS::Wire( theProfile->GetTopShape() );
 388   if ( aHydraulicWire.IsNull() || aProfileWire.IsNull() )
 389     return;
 390
 391   // TODO
 392   AddReferenceObject( theProfile, DataTag_Profile ); // temporary for testing only
 393 }
 394
 395 bool HYDROData_Stream::BuildFace( const Handle(HYDROData_PolylineXY)& theHydAxis, TopoDS_Face& thePlane) const
 396 {
 397   if ( theHydAxis.IsNull() ) return false;
 398   TopoDS_Wire aHydraulicWire = TopoDS::Wire( theHydAxis->GetShape() );
 399   if(aHydraulicWire.IsNull()) return false;
 400   gp_Ax2 aX2(gp::XOY());
 401   gp_Ax3 aX3(aX2);
 402   gp_Pln aPln(aX3);
 403   Bnd_Box B;
 404   BRepBndLib::Add(aHydraulicWire,B);
 405   Standard_Real axmin,aymin,azmin,axmax,aymax,azmax;
 406   B.Get(axmin,aymin,azmin,axmax,aymax,azmax);
 407   BRepBuilderAPI_MakeFace aMkr(aPln, axmin-500., axmax+500., aymin-500., aymax+500.); // to be tuned later according max/ Profile deviation
 408   if(!aMkr.IsDone() || aMkr.Shape().IsNull()) return false;
 409   thePlane = TopoDS::Face(aMkr.Shape());
 410   return true;
 411 }
 412 void HYDROData_Stream::updateProfilesOrder()
 413 {
 414   HYDROData_SequenceOfObjects aRefProfiles = GetProfiles();
 415   if ( aRefProfiles.IsEmpty() )
 416     return;
 417
 418   // At first we remove all profiles from order
 419   RemoveProfiles();
 420
 421   Handle(HYDROData_PolylineXY) aHydAxis = GetHydraulicAxis();
 422   if ( aHydAxis.IsNull() )
 423     return;
 424   TopoDS_Face aPlane;
 425   if(!BuildFace(aHydAxis, aPlane))
 426     return;
 427   Standard_Real aPar(.0);
 428 #ifdef DEB_HASINT
 429   BRep_Builder aBB;
 430   TopoDS_Compound aCmp;
 431   aBB.MakeCompound(aCmp);
 432 #endif
 433   HYDROData_DataMapOfRealOfHDProfile aDM;
 434   TColStd_ListOfReal aList;
 435   HYDROData_SequenceOfObjects::Iterator anIter( aRefProfiles );
 436   for (int i = 1 ; anIter.More(); anIter.Next(), i++ )
 437   {
 438     Handle(HYDROData_Profile) aProfile =
 439       Handle(HYDROData_Profile)::DownCast( anIter.Value() );
 440 #ifdef DEB_HASINT
 441   TopoDS_Wire aProfileWire = TopoDS::Wire( aProfile->GetTopShape() );
 442   aBB.Add( aCmp, aProfileWire);
 443 #endif
 444     if ( aProfile.IsNull() || !HasIntersection( aProfile, aPlane, aPar ) )
 445       continue;
 446         aDM.Bind(aPar, aProfile);
 447         aList.Append(aPar);
 448     //insertProfileInToOrder( aProfile );
 449   }
 450    // sorting
 451   if(aList.Extent() > 1) {
 452    TColStd_Array1OfReal anArr(1, aList.Extent());
 453    TColStd_ListIteratorOfListOfReal it(aList);
 454    for (int j=1;it.More();it.Next(), j++)
 455      anArr(j) = it.Value();
 456    TCollection_CompareOfReal Compar;
 457    SortTools_QuickSortOfReal::Sort( anArr, Compar);
 458    for (int j = 1; j <= anArr.Length(); j++) {
 459      const Standard_Real aKey =  anArr(j);
 460      const Handle(HYDROData_Profile)& aProfile = aDM.Find(aKey);
 461      insertProfileInToOrder( aProfile );
 462    }
 463   } else if(aList.Extent() == 1) {
 464      const Standard_Real aKey = aList.Last();
 465      const Handle(HYDROData_Profile)& aProfile = aDM.Find(aKey);
 466      insertProfileInToOrder( aProfile );
 467   }
 468
 469 #ifdef DEB_HASINT
 470   TopoDS_Wire aHydraulicWire = TopoDS::Wire( aHydAxis->GetShape() );
 471   BRepTools::Write(aHydraulicWire, "Path.brep");
 472   BRepTools::Write(aCmp, "Prof.brep");
 473 #endif
 474 }
 475