src/HYDROData/HYDROData_StreamAltitude.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_StreamAltitude.h"
  20
  21 #include "HYDROData_Document.h"
  22 #include "HYDROData_Profile.h"
  23 #include "HYDROData_Stream.h"
  24 #include "HYDROData_ShapesTool.h"
  25 #include <HYDROData_Tool.h>
  26 #include <BRep_Tool.hxx>
  27
  28 #include <BRepBuilderAPI_MakeEdge.hxx>
  29 #include <BRepBuilderAPI_MakeFace.hxx>
  30 #include <BRepBuilderAPI_MakeWire.hxx>
  31
  32 #include <Extrema_ExtElC.hxx>
  33
  34 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
  35
  36 #include <gp_Lin.hxx>
  37
  38 #include <Precision.hxx>
  39
  40 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  41
  42 #include <TopoDS.hxx>
  43 #include <TopoDS_Wire.hxx>
  44 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  45
  46 #include <TopTools_SequenceOfShape.hxx>
  47
  48 #include <Geom_Line.hxx>
  49
  50 #include <QStringList>
  51
  52 #ifdef DEB_CLASS2D
  53 #include <BRepTools.hxx>
  54 #include <BRep_Builder.hxx>
  55 #include <BRepBuilderAPI_MakeVertex.hxx>
  56 #endif
  57 IMPLEMENT_STANDARD_HANDLE(HYDROData_StreamAltitude, HYDROData_IAltitudeObject)
  58 IMPLEMENT_STANDARD_RTTIEXT(HYDROData_StreamAltitude, HYDROData_IAltitudeObject)
  59
  60 HYDROData_StreamAltitude::HYDROData_StreamAltitude()
  61 : HYDROData_IAltitudeObject()
  62 {
  63 }
  64
  65 HYDROData_StreamAltitude::~HYDROData_StreamAltitude()
  66 {
  67 }
  68
  69 Standard_Real getAltitudeFromProfile( const Handle(HYDROData_Profile)& theProfile,
  70                                       const Standard_Real&             theLeftDist,
  71                                       const Standard_Real&             theRightDist )
  72 {
  73   Standard_Real aResAlt = 0.0;
  74
  75   gp_XY aFirstPoint, aLastPoint;
  76   if ( !theProfile->GetLeftPoint( aFirstPoint, false ) ||
  77        !theProfile->GetRightPoint( aLastPoint, false ) )
  78     return aResAlt;
  79
  80   gp_Pnt aPnt1( aFirstPoint.X(), aFirstPoint.Y(), 0 );
  81   gp_Pnt aPnt2( aLastPoint.X(),  aLastPoint.Y(),  0 );
  82
  83   Standard_Real aProfileDist = aPnt1.Distance( aPnt2 );
  84
  85   Standard_Real aCoeff = aProfileDist / ( theLeftDist + theRightDist );
  86
  87   gp_Pnt anIntPoint( aPnt1.XYZ() + ( aCoeff * theLeftDist ) * gp_Dir( gp_Vec( aPnt1, aPnt2 ) ).XYZ() );
  88
  89   gp_Lin aPointLine( anIntPoint, gp::DZ() );
  90
  91   gp_Pnt aPrevPoint;
  92   gp_Lin aPrevNormal;
  93   HYDROData_Profile::ProfilePoints aProfilePoints = theProfile->GetProfilePoints( false );
  94   for ( int i = 1, n = aProfilePoints.Length(); i <= n; ++i )
  95   {
  96     gp_Pnt aProfPoint( aProfilePoints.Value( i ) );
  97
  98     Standard_Real aDist = aPointLine.Distance( aProfPoint );
  99     if ( aDist <= gp::Resolution() )
 100     {
 101       // We found the intersected point
 102       aResAlt = aProfPoint.Z();
 103       break;
 104     }
 105
 106     gp_Lin aNormal = aPointLine.Normal( aProfPoint );
 107     if ( i == 1 )
 108     {
 109       aPrevNormal = aNormal;
 110       aPrevPoint = aProfPoint;
 111       continue;
 112     }
 113
 114     if ( aPrevNormal.Direction().Dot( aNormal.Direction() ) < 0 )
 115     {
 116       // We found the intersected edge
 117       gp_Lin anEdgeLine( aPrevPoint, gp_Dir( gp_Vec( aPrevPoint, aProfPoint ) ) );
 118
 119       Extrema_ExtElC anExtrema( aPointLine, anEdgeLine, Precision::Angular() );
 120       if ( !anExtrema.IsParallel() )
 121       {
 122         Extrema_POnCurv aFirstPnt, aSecPnt;
 123         anExtrema.Points( 1, aFirstPnt, aSecPnt );
 124
 125         const gp_Pnt& anIntPnt = aSecPnt.Value();
 126         aResAlt = anIntPnt.Z();
 127
 128         break;
 129       }
 130     }
 131
 132     aPrevNormal = aNormal;
 133     aPrevPoint = aProfPoint;
 134   }
 135
 136   return aResAlt;
 137 }
 138
 139 bool HYDROData_StreamAltitude::getBoundaryProfilesForPoint(
 140   const gp_XY&               thePoint,
 141   Handle(HYDROData_Profile)& theLeftProfile,
 142   Handle(HYDROData_Profile)& theRightProfile ) const
 143 {
 144   Handle(HYDROData_Stream) aStream =
 145     Handle(HYDROData_Stream)::DownCast( GetFatherObject() );
 146   if ( aStream.IsNull() )
 147     return false;
 148
 149   HYDROData_SequenceOfObjects aStreamProfiles = aStream->GetProfiles();
 150   if ( aStreamProfiles.Length() < 2 )
 151     return false;
 152
 153   Handle(HYDROData_Profile) aPrevProfile;
 154   gp_Pnt aPrevPnt1, aPrevPnt2;
 155   for ( int i = 1, n = aStreamProfiles.Length(); i <= n; ++i )
 156   {
 157     Handle(HYDROData_Profile) aProfile =
 158       Handle(HYDROData_Profile)::DownCast( aStreamProfiles.Value( i ) );
 159     if ( aProfile.IsNull() )
 160       continue;
 161
 162     gp_XY aFirstPoint, aLastPoint;
 163     if ( !aProfile->GetLeftPoint( aFirstPoint, false ) ||
 164          !aProfile->GetRightPoint( aLastPoint, false ) )
 165       continue;
 166
 167     gp_Pnt aPnt1( aFirstPoint.X(), aFirstPoint.Y(), 0 );
 168     gp_Pnt aPnt2( aLastPoint.X(),  aLastPoint.Y(),  0 );
 169
 170     if ( !aPrevProfile.IsNull() )
 171     {
 172       BRepBuilderAPI_MakeEdge aLeftMakeEdge( aPrevPnt1, aPrevPnt2 );
 173       BRepBuilderAPI_MakeEdge aBotMakeEdge( aPrevPnt2, aPnt2 );
 174       BRepBuilderAPI_MakeEdge aRightMakeEdge( aPnt2, aPnt1 );
 175       BRepBuilderAPI_MakeEdge aTopMakeEdge( aPnt1, aPrevPnt1 );
 176
 177       BRepBuilderAPI_MakeWire aMakeWire( aLeftMakeEdge.Edge(), aBotMakeEdge.Edge(),
 178                                          aRightMakeEdge.Edge(), aTopMakeEdge.Edge() );
 179
 180       BRepBuilderAPI_MakeFace aMakeFace( aMakeWire.Wire() );
 181
 182       TopoDS_Face aProfilesFace = aMakeFace.Face();
 183 #ifdef DEB_CLASS2D
 184           TopoDS_Compound aCmp;
 185       BRep_Builder aBB;
 186       aBB.MakeCompound(aCmp);
 187           aBB.Add(aCmp, aProfilesFace);
 188           gp_Pnt aPnt (thePoint.X(), thePoint.Y(), 0.);
 189           BRepBuilderAPI_MakeVertex aMk(aPnt);
 190           aBB.Add(aCmp, aMk.Vertex());
 191           BRepTools::Write(aCmp, "ProfileFace.brep");
 192 #endif
 193
 194           TopAbs_State aPointState =  HYDROData_Tool::ComputePointState(thePoint, aProfilesFace);
 195
 196 #ifdef DEB_CLASS2D
 197           cout << "Point status is = " << aPointState <<endl;
 198 #endif
 199       if ( aPointState != TopAbs_OUT )
 200       {
 201         theLeftProfile = aPrevProfile;
 202         theRightProfile = aProfile;
 203         break;
 204       }
 205     }
 206
 207     aPrevProfile = aProfile;
 208     aPrevPnt1 = aPnt1;
 209     aPrevPnt2 = aPnt2;
 210   }
 211
 212   return !theLeftProfile.IsNull() && !theRightProfile.IsNull();
 213 }
 214
 215 double HYDROData_StreamAltitude::GetAltitudeForPoint( const gp_XY& thePoint ) const
 216 {
 217   double aResAltitude = GetInvalidAltitude();
 218
 219   Handle(HYDROData_Stream) aStream =
 220     Handle(HYDROData_Stream)::DownCast( GetFatherObject() );
 221   if ( aStream.IsNull() )
 222     return aResAltitude;
 223
 224   TopoDS_Shape aStreamShape = aStream->GetTopShape();
 225   if ( aStreamShape.IsNull() )
 226     return aResAltitude;
 227
 228   TopExp_Explorer aStreamFaceExp( aStreamShape, TopAbs_FACE );
 229   if ( !aStreamFaceExp.More() )
 230     return aResAltitude;
 231
 232   // Get only face because of 2d profile wires is in compound
 233   TopoDS_Face aStreamFace = TopoDS::Face( aStreamFaceExp.Current() );
 234
 235   // Check if point is inside of stream presentation
 236   TopAbs_State aPointState = HYDROData_Tool::ComputePointState(thePoint, aStreamFace);
 237
 238 #ifdef DEB_CLASS2D
 239       cout << "Point status is = " << aPointState <<endl;
 240           TopoDS_Compound aCmp;
 241       BRep_Builder aBB;
 242       aBB.MakeCompound(aCmp);
 243           aBB.Add(aCmp, aStreamFace);
 244           gp_Pnt aPnt (thePoint.X(), thePoint.Y(), 0.);
 245           BRepBuilderAPI_MakeVertex aMk(aPnt);
 246           aBB.Add(aCmp, aMk.Vertex());
 247           BRepTools::Write(aCmp, "FCL2d.brep");
 248 #endif
 249   if ( aPointState == TopAbs_OUT )
 250     return aResAltitude;
 251
 252   // Find the two profiles between which the point is lies
 253   Handle(HYDROData_Profile) aLeftProfile, aRightProfile;
 254   if ( !getBoundaryProfilesForPoint( thePoint, aLeftProfile, aRightProfile ) )
 255     return aResAltitude;
 256
 257   // Find the projections of point to borders of stream
 258   gp_XYZ aPointToTest( thePoint.X(), thePoint.Y(), 0.0 );
 259
 260   TopoDS_Edge aStreamLeftEdge = TopoDS::Edge( aStream->GetLeftShape() );
 261   TopoDS_Edge aStreamRightEdge = TopoDS::Edge( aStream->GetRightShape() );
 262
 263   Standard_Real aFirst = 0.0, aLast = 0.0;
 264   Handle(Geom_Curve) anEdgeLeftCurve = BRep_Tool::Curve( aStreamLeftEdge, aFirst, aLast );
 265   Handle(Geom_Curve) anEdgeRightCurve = BRep_Tool::Curve( aStreamRightEdge, aFirst, aLast );
 266
 267   GeomAPI_ProjectPointOnCurve aLeftProject( aPointToTest, anEdgeLeftCurve );
 268   GeomAPI_ProjectPointOnCurve aRightProject( aPointToTest, anEdgeRightCurve );
 269
 270   Standard_Real aLeftDist = aLeftProject.LowerDistance();
 271   Standard_Real aRightDist = aRightProject.LowerDistance();
 272
 273   // Find the altitude in profiles
 274   Standard_Real aLeftAlt = getAltitudeFromProfile( aLeftProfile, aLeftDist, aRightDist );
 275   Standard_Real aRightAlt = getAltitudeFromProfile( aRightProfile, aLeftDist, aRightDist );
 276
 277   // Interpolate altitudes
 278   // Left profile line ( the segment between the firts and the last profile point )
 279   HYDROData_Profile::ProfilePoints aLeftProfilePoints = aLeftProfile->GetProfilePoints( false );
 280   gp_Pnt aLeftProfileP1( aLeftProfilePoints.First() );
 281   aLeftProfileP1.SetZ( 0 );
 282   gp_Pnt aLeftProfileP2( aLeftProfilePoints.Last() );
 283   aLeftProfileP2.SetZ( 0 );
 284   gp_Vec aLeftProfileVec( aLeftProfileP1, aLeftProfileP2 );
 285   Handle(Geom_Line) aLeftProfileLine = new Geom_Line( gp_Ax1( aLeftProfileP1, aLeftProfileVec ) );
 286   // Right profile line
 287   HYDROData_Profile::ProfilePoints aRightProfilePoints = aRightProfile->GetProfilePoints( false );
 288   gp_Pnt aRightProfileP1( aRightProfilePoints.First() );
 289   aRightProfileP1.SetZ( 0 );
 290   gp_Pnt aRightProfileP2( aRightProfilePoints.Last() );
 291   aRightProfileP2.SetZ( 0 );
 292   gp_Vec aRightProfileVec( aRightProfileP1, aRightProfileP2 );
 293   Handle(Geom_Line) aRightProfileLine = new Geom_Line( gp_Ax1( aRightProfileP1, aRightProfileVec ) );
 294   // The point projections on the left and right profiles
 295   GeomAPI_ProjectPointOnCurve aLeftProfileProject( aPointToTest, aLeftProfileLine );
 296   GeomAPI_ProjectPointOnCurve aRightProfileProject( aPointToTest, aRightProfileLine );
 297   // The point distance to the left and right profiles
 298   Standard_Real aLeftProfileDist = aLeftProfileProject.LowerDistance();
 299   Standard_Real aRightProfileDist = aRightProfileProject.LowerDistance();
 300   // The coefficients
 301   Standard_Real aFirstCoeff = aLeftProfileDist / ( aLeftProfileDist + aRightProfileDist );
 302   Standard_Real aSecCoeff = aRightProfileDist / ( aLeftProfileDist + aRightProfileDist );
 303
 304   aResAltitude = aLeftAlt * ( 1 - aFirstCoeff ) + aRightAlt * ( 1 - aSecCoeff );
 305
 306   return aResAltitude;
 307 }
 308
 309
 310
 311