src/HYDROData/HYDROData_StreamAltitude.cxx

   1
   2 #include "HYDROData_StreamAltitude.h"
   3
   4 #include "HYDROData_Document.h"
   5 #include "HYDROData_Profile.h"
   6 #include "HYDROData_Stream.h"
   7 #include "HYDROData_ShapesTool.h"
   8
   9 #include <BRep_Tool.hxx>
  10
  11 #include <BRepTopAdaptor_FClass2d.hxx>
  12
  13 #include <BRepBuilderAPI_MakeEdge.hxx>
  14 #include <BRepBuilderAPI_MakeFace.hxx>
  15 #include <BRepBuilderAPI_MakeWire.hxx>
  16
  17 #include <Extrema_ExtElC.hxx>
  18
  19 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
  20
  21 #include <gp_Lin.hxx>
  22
  23 #include <Precision.hxx>
  24
  25 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  26
  27 #include <TopoDS.hxx>
  28 #include <TopoDS_Wire.hxx>
  29 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  30
  31 #include <TopTools_SequenceOfShape.hxx>
  32
  33 #include <QStringList>
  34 #define CLASS2D 1
  35 #ifdef CLASS2D
  36 #include <gp_Pln.hxx>
  37 #include <TopExp.hxx>
  38 #include <Geom_Plane.hxx>
  39 #include <BRepBuilderAPI_FindPlane.hxx>
  40 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  41 #include <TColgp_SequenceOfVec.hxx>
  42 #include <TopTools_ShapeMapHasher.hxx>
  43 #undef _NCollection_MapHasher
  44 #endif
  45 #ifdef DEB_CLASS2D
  46 #include <BRepTools.hxx>
  47 #include <BRep_Builder.hxx>
  48 #include <BRepBuilderAPI_MakeVertex.hxx>
  49 #endif
  50 IMPLEMENT_STANDARD_HANDLE(HYDROData_StreamAltitude, HYDROData_IAltitudeObject)
  51 IMPLEMENT_STANDARD_RTTIEXT(HYDROData_StreamAltitude, HYDROData_IAltitudeObject)
  52
  53 HYDROData_StreamAltitude::HYDROData_StreamAltitude()
  54 : HYDROData_IAltitudeObject()
  55 {
  56 }
  57
  58 HYDROData_StreamAltitude::~HYDROData_StreamAltitude()
  59 {
  60 }
  61
  62 Standard_Real getAltitudeFromProfile( const Handle(HYDROData_Profile)& theProfile,
  63                                       const Standard_Real&             theLeftDist,
  64                                       const Standard_Real&             theRightDist )
  65 {
  66   Standard_Real aResAlt = 0.0;
  67
  68   gp_XY aFirstPoint, aLastPoint;
  69   if ( !theProfile->GetLeftPoint( aFirstPoint ) ||
  70        !theProfile->GetRightPoint( aLastPoint ) )
  71     return aResAlt;
  72
  73   gp_Pnt aPnt1( aFirstPoint.X(), aFirstPoint.Y(), 0 );
  74   gp_Pnt aPnt2( aLastPoint.X(),  aLastPoint.Y(),  0 );
  75
  76   Standard_Real aProfileDist = aPnt1.Distance( aPnt2 );
  77
  78   Standard_Real aCoeff = aProfileDist / ( theLeftDist + theRightDist );
  79
  80   gp_Pnt anIntPoint( aPnt1.XYZ() + ( aCoeff * theLeftDist ) * gp_Dir( gp_Vec( aPnt1, aPnt2 ) ).XYZ() );
  81
  82   gp_Lin aPointLine( anIntPoint, gp::DZ() );
  83
  84   gp_Pnt aPrevPoint;
  85   gp_Lin aPrevNormal;
  86   HYDROData_Profile::ProfilePoints aProfilePoints = theProfile->GetProfilePoints();
  87   for ( int i = 1, n = aProfilePoints.Length(); i <= n; ++i )
  88   {
  89     gp_Pnt aProfPoint( aProfilePoints.Value( i ) );
  90
  91     Standard_Real aDist = aPointLine.Distance( aProfPoint );
  92     if ( aDist <= gp::Resolution() )
  93     {
  94       // We found the intersected point
  95       aResAlt = aProfPoint.Z();
  96       break;
  97     }
  98
  99     gp_Lin aNormal = aPointLine.Normal( aProfPoint );
 100     if ( i == 1 )
 101     {
 102       aPrevNormal = aNormal;
 103       aPrevPoint = aProfPoint;
 104       continue;
 105     }
 106
 107     if ( aPrevNormal.Direction().Dot( aNormal.Direction() ) < 0 )
 108     {
 109       // We found the intersected edge
 110       gp_Lin anEdgeLine( aPrevPoint, gp_Dir( gp_Vec( aPrevPoint, aProfPoint ) ) );
 111
 112       Extrema_ExtElC anExtrema( aPointLine, anEdgeLine, Precision::Angular() );
 113       if ( !anExtrema.IsParallel() )
 114       {
 115         Extrema_POnCurv aFirstPnt, aSecPnt;
 116         anExtrema.Points( 1, aFirstPnt, aSecPnt );
 117
 118         const gp_Pnt& anIntPnt = aSecPnt.Value();
 119         aResAlt = anIntPnt.Z();
 120
 121         break;
 122       }
 123     }
 124
 125     aPrevNormal = aNormal;
 126     aPrevPoint = aProfPoint;
 127   }
 128
 129   return aResAlt;
 130 }
 131
 132 // =================================== workaround ==============================
 133 // till fix of Classifier2d bug
 134 #ifdef CLASS2D
 135 TopAbs_State ComputePointState(const gp_XY& thePnt2d, const TopoDS_Face& theFace)
 136 {
 137   TopAbs_State aStatus(TopAbs_UNKNOWN);
 138   TopoDS_Wire aWire;
 139   int nb(0);
 140   TopoDS_Iterator it(theFace);
 141   for(;it.More();it.Next()) {
 142           aWire = TopoDS::Wire(it.Value());
 143           nb++;
 144   }
 145   if(nb > 1 || aWire.IsNull()) return aStatus;
 146   gp_Pln aPlane;
 147   gp_Vec aNormal;
 148   BRepBuilderAPI_FindPlane fndPlane (theFace, Precision::Confusion());
 149   if(fndPlane.Found())
 150     aPlane = fndPlane.Plane()->Pln();
 151   else
 152     return aStatus;
 153   aNormal = gp_Vec(aPlane.Axis().Direction());
 154   if(theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED)
 155     aNormal.Reverse();
 156   gp_Pnt aPoint = gp_Pnt (thePnt2d.X(), thePnt2d.Y(), 0);
 157   TColgp_SequenceOfVec aSeq;
 158   TopTools_MapOfShape aMap;
 159   it.Initialize(aWire);
 160   for (;it.More(); it.Next()) {
 161         const TopoDS_Vertex& aVx = TopExp::FirstVertex(TopoDS::Edge(it.Value()), Standard_True);
 162         if(!aMap.Add(aVx))
 163           continue;
 164         const gp_Pnt& aCurPnt = BRep_Tool::Pnt(TopoDS::Vertex(aVx));
 165         if(aPoint.IsEqual(aCurPnt,Precision::Confusion())) {
 166       aStatus = TopAbs_ON;
 167           return aStatus;
 168         }
 169         gp_Vec aVec (aPoint, aCurPnt);
 170         aSeq.Append(aVec);
 171   }
 172   Standard_Real anAng(0.0);
 173   for(int i = 1;i < aSeq.Length();i++) {
 174     const gp_Vec& aV1 = aSeq.Value(i);
 175         const gp_Vec& aV2 = aSeq.Value(i+1);
 176          anAng += aV1.AngleWithRef(aV2, aNormal);
 177   }
 178   anAng += aSeq.Value(aSeq.Length()).AngleWithRef(aSeq.Value(1), aNormal);
 179   if(abs(anAng) > Precision::Angular())
 180     aStatus = TopAbs_IN;
 181   else
 182          aStatus = TopAbs_OUT;
 183   return aStatus;
 184 }
 185 #endif
 186 bool HYDROData_StreamAltitude::getBoundaryProfilesForPoint(
 187   const gp_XY&               thePoint,
 188   Handle(HYDROData_Profile)& theLeftProfile,
 189   Handle(HYDROData_Profile)& theRightProfile ) const
 190 {
 191   Handle(HYDROData_Stream) aStream =
 192     Handle(HYDROData_Stream)::DownCast( GetFatherObject() );
 193   if ( aStream.IsNull() )
 194     return false;
 195
 196   HYDROData_SequenceOfObjects aStreamProfiles = aStream->GetProfiles();
 197   if ( aStreamProfiles.Length() < 2 )
 198     return false;
 199
 200   Handle(HYDROData_Profile) aPrevProfile;
 201   gp_Pnt aPrevPnt1, aPrevPnt2;
 202   for ( int i = 1, n = aStreamProfiles.Length(); i <= n; ++i )
 203   {
 204     Handle(HYDROData_Profile) aProfile =
 205       Handle(HYDROData_Profile)::DownCast( aStreamProfiles.Value( i ) );
 206     if ( aProfile.IsNull() )
 207       continue;
 208
 209     gp_XY aFirstPoint, aLastPoint;
 210     if ( !aProfile->GetLeftPoint( aFirstPoint ) || !aProfile->GetRightPoint( aLastPoint ) )
 211       continue;
 212
 213     gp_Pnt aPnt1( aFirstPoint.X(), aFirstPoint.Y(), 0 );
 214     gp_Pnt aPnt2( aLastPoint.X(),  aLastPoint.Y(),  0 );
 215
 216     if ( !aPrevProfile.IsNull() )
 217     {
 218       BRepBuilderAPI_MakeEdge aLeftMakeEdge( aPrevPnt1, aPrevPnt2 );
 219       BRepBuilderAPI_MakeEdge aBotMakeEdge( aPrevPnt2, aPnt2 );
 220       BRepBuilderAPI_MakeEdge aRightMakeEdge( aPnt2, aPnt1 );
 221       BRepBuilderAPI_MakeEdge aTopMakeEdge( aPnt1, aPrevPnt1 );
 222
 223       BRepBuilderAPI_MakeWire aMakeWire( aLeftMakeEdge.Edge(), aBotMakeEdge.Edge(),
 224                                          aRightMakeEdge.Edge(), aTopMakeEdge.Edge() );
 225
 226       BRepBuilderAPI_MakeFace aMakeFace( aMakeWire.Wire() );
 227
 228       TopoDS_Face aProfilesFace = aMakeFace.Face();
 229 #ifdef DEB_CLASS2D
 230           TopoDS_Compound aCmp;
 231       BRep_Builder aBB;
 232       aBB.MakeCompound(aCmp);
 233           aBB.Add(aCmp, aProfilesFace);
 234           gp_Pnt aPnt (thePoint.X(), thePoint.Y(), 0.);
 235           BRepBuilderAPI_MakeVertex aMk(aPnt);
 236           aBB.Add(aCmp, aMk.Vertex());
 237           BRepTools::Write(aCmp, "ProfileFace.brep");
 238 #endif
 239       BRepTopAdaptor_FClass2d aClassifier( aProfilesFace, Precision::Confusion() );
 240           TopAbs_State aPointState =
 241 #ifdef CLASS2D
 242          ComputePointState(thePoint, aProfilesFace);
 243 #else
 244           aClassifier.Perform( gp_Pnt2d( thePoint ), Standard_False );
 245 #endif
 246 #ifdef DEB_CLASS2D
 247           cout << "Point status is = " << aPointState <<endl;
 248 #endif
 249       if ( aPointState != TopAbs_OUT )
 250       {
 251         theLeftProfile = aPrevProfile;
 252         theRightProfile = aProfile;
 253         break;
 254       }
 255     }
 256
 257     aPrevProfile = aProfile;
 258     aPrevPnt1 = aPnt1;
 259     aPrevPnt2 = aPnt2;
 260   }
 261
 262   return !theLeftProfile.IsNull() && !theRightProfile.IsNull();
 263 }
 264
 265 double HYDROData_StreamAltitude::GetAltitudeForPoint( const gp_XY& thePoint ) const
 266 {
 267   double aResAltitude = GetInvalidAltitude();
 268
 269   Handle(HYDROData_Stream) aStream =
 270     Handle(HYDROData_Stream)::DownCast( GetFatherObject() );
 271   if ( aStream.IsNull() )
 272     return aResAltitude;
 273
 274   TopoDS_Shape aStreamShape = aStream->GetTopShape();
 275   if ( aStreamShape.IsNull() )
 276     return aResAltitude;
 277
 278   TopExp_Explorer aStreamFaceExp( aStreamShape, TopAbs_FACE );
 279   if ( !aStreamFaceExp.More() )
 280     return aResAltitude;
 281
 282   // Get only face because of 2d profile wires is in compound
 283   TopoDS_Face aStreamFace = TopoDS::Face( aStreamFaceExp.Current() );
 284
 285   // Check if point is inside of stream presentation
 286   BRepTopAdaptor_FClass2d aClassifier( aStreamFace, Precision::Confusion() );
 287   TopAbs_State aPointState =
 288 #ifdef CLASS2D
 289     ComputePointState(thePoint, aStreamFace);
 290 #else
 291     aClassifier.Perform( gp_Pnt2d( thePoint ), Standard_False );
 292 #endif
 293
 294 #ifdef DEB_CLASS2D
 295       cout << "Point status is = " << aPointState <<endl;
 296           TopoDS_Compound aCmp;
 297       BRep_Builder aBB;
 298       aBB.MakeCompound(aCmp);
 299           aBB.Add(aCmp, aStreamFace);
 300           gp_Pnt aPnt (thePoint.X(), thePoint.Y(), 0.);
 301           BRepBuilderAPI_MakeVertex aMk(aPnt);
 302           aBB.Add(aCmp, aMk.Vertex());
 303           BRepTools::Write(aCmp, "FCL2d.brep");
 304 #endif
 305   if ( aPointState == TopAbs_OUT )
 306     return aResAltitude;
 307
 308   // Find the two profiles between which the point is lies
 309   Handle(HYDROData_Profile) aLeftProfile, aRightProfile;
 310   if ( !getBoundaryProfilesForPoint( thePoint, aLeftProfile, aRightProfile ) )
 311     return aResAltitude;
 312
 313   // Find the projections of point to borders of stream
 314   gp_XYZ aPointToTest( thePoint.X(), thePoint.Y(), 0.0 );
 315
 316   TopoDS_Edge aStreamLeftEdge = TopoDS::Edge( aStream->GetLeftShape() );
 317   TopoDS_Edge aStreamRightEdge = TopoDS::Edge( aStream->GetRightShape() );
 318
 319   Standard_Real aFirst = 0.0, aLast = 0.0;
 320   Handle(Geom_Curve) anEdgeLeftCurve = BRep_Tool::Curve( aStreamLeftEdge, aFirst, aLast );
 321   Handle(Geom_Curve) anEdgeRightCurve = BRep_Tool::Curve( aStreamRightEdge, aFirst, aLast );
 322
 323   GeomAPI_ProjectPointOnCurve aLeftProject( aPointToTest, anEdgeLeftCurve );
 324   GeomAPI_ProjectPointOnCurve aRightProject( aPointToTest, anEdgeRightCurve );
 325
 326   Standard_Real aLeftDist = aLeftProject.LowerDistance();
 327   Standard_Real aRightDist = aRightProject.LowerDistance();
 328
 329   // Find the altitude in profiles
 330   Standard_Real aLeftAlt = getAltitudeFromProfile( aLeftProfile, aLeftDist, aRightDist );
 331   Standard_Real aRightAlt = getAltitudeFromProfile( aRightProfile, aLeftDist, aRightDist );
 332
 333   // Interpolate altitudes
 334   Standard_Real aFirstCoeff = aLeftDist / ( aLeftDist + aRightDist );
 335   Standard_Real aSecCoeff = aRightDist / ( aLeftDist + aRightDist );
 336
 337   aResAltitude = aLeftAlt * aFirstCoeff + aRightAlt * aSecCoeff;
 338
 339   return aResAltitude;
 340 }
 341
 342
 343
 344