src/PARTITION/Partition_Loop3d.cxx

   1 using namespace std;
   2 //  File      : Partition_Loop3d.cxx
   3 //  Created   : Mon Oct 21 09:47:19 2002
   4 //  Copyright : Open CASCADE
   5
   6 #include "Partition_Loop3d.ixx"
   7
   8 #include <TopExp_Explorer.hxx>
   9 #include <TopExp.hxx>
  10 #include <BRep_Builder.hxx>
  11 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  12 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  13 #include <TopoDS_Shell.hxx>
  14 #include <TopoDS_Iterator.hxx>
  15 #include <TopoDS.hxx>
  16 #include <TopTools_MapIteratorOfMapOfShape.hxx>
  17 #include <gp_Vec.hxx>
  18 #include <gp_Pnt.hxx>
  19 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  20 #include <BRep_Tool.hxx>
  21 #include <Geom_Surface.hxx>
  22 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  23 #include <gp_Vec2d.hxx>
  24 #include <gp_Dir2d.hxx>
  25 #include <Geom_Curve.hxx>
  26
  27 //=======================================================================
  28 //function : Partition_Loop3d
  29 //purpose  :
  30 //=======================================================================
  31
  32 Partition_Loop3d::Partition_Loop3d()
  33 {
  34 }
  35
  36 //=======================================================================
  37 //function : AddConstFaces
  38 //purpose  : Add faces of <S> as unique faces in the result.
  39 //=======================================================================
  40
  41 void Partition_Loop3d::AddConstFaces(const TopoDS_Shape& S)
  42 {
  43   TopExp_Explorer FaceExp(S, TopAbs_FACE);
  44   for (; FaceExp.More(); FaceExp.Next())
  45     myFaces.Append( FaceExp.Current() );
  46
  47   TopExp::MapShapesAndAncestors(S, TopAbs_EDGE, TopAbs_FACE, myEFMap);
  48 }
  49
  50 //=======================================================================
  51 //function : AddSectionFaces
  52 //purpose  : Add faces of <S> as double faces in the result.
  53 //=======================================================================
  54
  55 void Partition_Loop3d::AddSectionFaces(const TopoDS_Shape& S)
  56 {
  57   AddConstFaces( S );
  58   AddConstFaces( S.Reversed() );
  59 }
  60
  61 //=======================================================================
  62 //function : MakeShells
  63 //purpose  : Make and return shells.
  64 //           <AvoidFacesMap> can contain faces that must not be
  65 //           added to result shells.
  66 //=======================================================================
  67
  68 const TopTools_ListOfShape&
  69   Partition_Loop3d::MakeShells (const TopTools_MapOfOrientedShape& AvoidFacesMap)
  70 {
  71   myNewShells.Clear();
  72
  73   BRep_Builder Builder;
  74   TopTools_MapOfShape CheckedEdgesMap;
  75   TopTools_MapOfOrientedShape AddedFacesMap;
  76
  77   TopTools_ListIteratorOfListOfShape itF (myFaces);
  78   for (; itF.More(); itF.Next())
  79   {
  80     const TopoDS_Shape& FF = itF.Value();
  81     if (AvoidFacesMap.Contains( FF ) ||
  82         ! AddedFacesMap.Add( FF ) )
  83       continue;
  84
  85     // make a new shell
  86     TopoDS_Shell Shell;
  87     Builder.MakeShell(Shell);
  88     Builder.Add(Shell,FF);
  89
  90     // clear the maps from shapes added to previous Shell
  91     TopTools_MapIteratorOfMapOfShape itEM (CheckedEdgesMap);
  92     for (; itEM.More(); itEM.Next()) {
  93       TopTools_ListOfShape& FL = myEFMap.ChangeFromKey( itEM.Key());
  94       TopTools_ListIteratorOfListOfShape it (FL);
  95       while ( it.More()) {
  96         if (AddedFacesMap.Contains( it.Value()))
  97           FL.Remove( it );
  98         else
  99           it.Next();
 100       }
 101     }
 102     CheckedEdgesMap.Clear();
 103
 104
 105     // loop on faces added to Shell; add their neighbor faces to Shell and so on
 106     TopoDS_Iterator itAddedF (Shell);
 107     for (; itAddedF.More(); itAddedF.Next())
 108     {
 109       const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face (itAddedF.Value());
 110
 111       // loop on edges of F; find a good neighbor face of F by E
 112       TopExp_Explorer EdgeExp(F, TopAbs_EDGE);
 113       for (; EdgeExp.More(); EdgeExp.Next())
 114       {
 115         const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge( EdgeExp.Current());
 116         if (! CheckedEdgesMap.Add( E ))
 117           continue;
 118
 119         // candidate faces list
 120         const TopTools_ListOfShape& FL = myEFMap.ChangeFromKey(E);
 121         if (FL.IsEmpty())
 122           continue;
 123         // select one of neighbors
 124         TopoDS_Face SelF;
 125         if (FL.Extent() == 2) {
 126           if (! F.IsSame( FL.First() ))
 127             SelF = TopoDS::Face( FL.First() );
 128           else if (!F.IsSame( FL.Last() ))
 129             SelF = TopoDS::Face( FL.Last() );
 130         }
 131         else {
 132           // check if a face already added to Shell shares E
 133           TopTools_ListIteratorOfListOfShape it (FL);
 134           Standard_Boolean found = Standard_False;
 135           for (; !found && it.More(); it.Next())
 136             if (F != it.Value())
 137               found = AddedFacesMap.Contains( it.Value() );
 138           if (found)
 139             continue;
 140           // select basing on geometrical check
 141           Standard_Boolean GoodOri, inside;
 142           Standard_Real dot, MaxDot = -100;
 143           TopTools_ListOfShape TangFL; // tangent faces
 144           for ( it.Initialize( FL ) ; it.More(); it.Next()) {
 145             const TopoDS_Face& NeighborF = TopoDS::Face( it.Value());
 146             if (NeighborF.IsSame( F ))
 147               continue;
 148             inside = Partition_Loop3d::IsInside( E, F, NeighborF, 1, dot, GoodOri);
 149             if (!GoodOri)
 150               continue;
 151             if (!inside)
 152               dot = -dot - 3;
 153             if (dot < MaxDot)
 154               continue;
 155             if ( IsEqual( dot, MaxDot))
 156               TangFL.Append(SelF);
 157             else
 158               TangFL.Clear();
 159             MaxDot = dot;
 160             SelF = NeighborF;
 161           }
 162           if (!TangFL.IsEmpty()) {
 163             for (it.Initialize( TangFL ); it.More(); it.Next()) {
 164               const TopoDS_Face& NeighborF = TopoDS::Face( it.Value());
 165               if (Partition_Loop3d:: IsInside( E, SelF , NeighborF, 0, dot, GoodOri))
 166                 SelF = NeighborF;
 167             }
 168           }
 169         }
 170         if (!SelF.IsNull() &&
 171             AddedFacesMap.Add( SelF ) &&
 172             !AvoidFacesMap.Contains( SelF ))
 173           Builder.Add( Shell, SelF);
 174
 175       } // loop on edges of F
 176
 177     } // loop on the faces added to Shell
 178
 179     // Shell is complete
 180     myNewShells.Append( Shell );
 181
 182   } // loop on myFaces
 183
 184
 185   // prepare to the next call
 186   myFaces.Clear();
 187   myEFMap.Clear();
 188
 189   return myNewShells;
 190 }
 191
 192
 193
 194 //=======================================================================
 195 //function : Normal
 196 //purpose  :
 197 //=======================================================================
 198
 199 gp_Vec Partition_Loop3d::Normal(const TopoDS_Edge& E,
 200                                 const TopoDS_Face& F)
 201 {
 202   gp_Vec Norm, V1, V2;
 203   Standard_Real First, Last;
 204   gp_Pnt Ps;
 205
 206   Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface (E, F, First, Last);
 207   Handle(Geom_Surface) Sf = BRep_Tool::Surface(F);
 208
 209   gp_Pnt2d p = C2d->Value( 0.5*(First+Last) );
 210   Sf->D1(p.X(), p.Y(), Ps, V1, V2);
 211   Norm = V1.Crossed(V2);
 212
 213   if (F.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
 214     Norm.Reverse();
 215
 216   return Norm;
 217 }
 218
 219 //=======================================================================
 220 //function : NextNormal
 221 //purpose  : find normal to F at point a little inside F near the middle of E
 222 //warning  : E must be properly oriented in F.
 223 //=======================================================================
 224
 225 static gp_Vec NextNormal(const TopoDS_Edge& E,
 226                          const TopoDS_Face& F)
 227 {
 228   Standard_Real First, Last;
 229
 230   Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface (E, F, First, Last);
 231   Handle(Geom_Surface) Sf = BRep_Tool::Surface(F);
 232
 233   gp_Pnt2d p;
 234   gp_Vec2d v;
 235   C2d->D1( 0.5*(First+Last), p, v);
 236   if (E.Orientation() != F.Orientation())
 237     v.Reverse();
 238   gp_Dir2d dir( -v.Y(), v.X() ); // dir inside F
 239
 240   Standard_Real duv = 1e-6; // this is not Ok and may give incorrect result if
 241   // resolutionUV of compared faces is very different. To have a good result,
 242   //it is necessary to get normal to faces at points equidistant from E in 3D
 243
 244   p.SetX( p.X() + dir.X()*duv );
 245   p.SetY( p.Y() + dir.Y()*duv );
 246
 247   gp_Pnt Ps;
 248   gp_Vec Norm, V1, V2, VV1, VV2;
 249   Sf->D1( p.X(), p.Y(), Ps, V1, V2);
 250   Norm = V1.Crossed(V2);
 251
 252   if (F.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
 253     Norm.Reverse();
 254
 255   return Norm;
 256 }
 257
 258
 259 //=======================================================================
 260 //function : FindEinF
 261 //purpose  : find E in F
 262 //=======================================================================
 263
 264 static TopoDS_Edge FindEinF(const TopoDS_Edge& E,
 265                             const TopoDS_Face& F)
 266 {
 267   TopExp_Explorer expl (F, TopAbs_EDGE);
 268   for (; expl.More(); expl.Next())
 269     if( E.IsSame( expl.Current() ))
 270       return TopoDS::Edge(expl.Current());
 271   TopoDS_Edge nullE;
 272   return nullE;
 273 }
 274
 275 //=======================================================================
 276 //function : IsInside
 277 //purpose  : check if <F2> is inside <F1> by edge <E>.
 278 //           if <CountDot>, compute <Dot>: scalar production of
 279 //           normalized  vectors  pointing  inside  faces,  and
 280 //           check if faces are oriented well for sewing
 281 //=======================================================================
 282
 283 Standard_Boolean Partition_Loop3d::IsInside(const TopoDS_Edge& E,
 284                                             const TopoDS_Face& F1,
 285                                             const TopoDS_Face& F2,
 286                                             const Standard_Boolean CountDot,
 287                                             Standard_Real& Dot,
 288                                             Standard_Boolean& GoodOri)
 289 {
 290   Standard_Real f, l;
 291   gp_Pnt P;
 292   gp_Vec Vc1, Vc2, Vin1, Vin2, Nf1, Nf2;
 293   Handle(Geom_Curve) Curve = BRep_Tool::Curve(E,f,l);
 294   Curve->D1( 0.5*(f + l), P, Vc2);
 295   TopoDS_Edge E1, E2 = FindEinF (E, F2);
 296   if (E2.Orientation() == TopAbs_REVERSED ) Vc2.Reverse();
 297
 298   Nf1 = Normal(E,F1);
 299   Nf2 = Normal(E,F2);
 300
 301   Standard_Real sin =
 302     Nf1.CrossSquareMagnitude(Nf2) / Nf1.SquareMagnitude() / Nf2.SquareMagnitude();
 303   Standard_Boolean tangent = sin < 0.001;
 304
 305   Standard_Boolean inside = 0;
 306   if (tangent) {
 307     E1 = FindEinF (E, F1);
 308     gp_Vec NNf1 = NextNormal(E1,F1);
 309     gp_Vec NNf2 = NextNormal(E2,F2);
 310     Vin2 = NNf2.Crossed(Vc2);
 311     inside = Vin2 * NNf1 < 0;
 312   }
 313   else {
 314     Vin2 = Nf2.Crossed(Vc2);
 315     inside = Vin2 * Nf1 < 0;
 316   }
 317
 318   if (!CountDot) return inside;
 319
 320   if (tangent)
 321     Vin2 = Nf2.Crossed(Vc2);
 322   else
 323     E1 = FindEinF (E, F1);
 324
 325   Vc1 = Vc2;
 326   if (E1.Orientation() != E2.Orientation())
 327     Vc1.Reverse();
 328   Vin1 = Nf1.Crossed(Vc1);
 329
 330   if (tangent) {
 331     Standard_Real N1N2 = Nf1 * Nf2;
 332     GoodOri = (Vin2 * Vin1 < 0) ? N1N2 > 0 : N1N2 < 0;
 333   }
 334   else {
 335     Standard_Real V1N2 = Vin1 * Nf2;
 336     GoodOri = ( inside ? V1N2 <= 0 : V1N2 >= 0);
 337   }
 338
 339   Vin1.Normalize();
 340   Vin2.Normalize();
 341
 342   Dot = Vin2 * Vin1;
 343
 344   return inside;
 345 }
 346