src/SketchSolver/PlaneGCSSolver/PlaneGCSSolver_Solver.cpp

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  14 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  15 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  16 //
  17 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  18 //
  19
  20 #include <PlaneGCSSolver_Solver.h>
  21 #include <Events_LongOp.h>
  22
  23 // Multiplier to correlate IDs of SketchPlugin constraint and primitive PlaneGCS constraints
  24 static const int THE_CONSTRAINT_MULT = 10;
  25
  26
  27 PlaneGCSSolver_Solver::PlaneGCSSolver_Solver()
  28   : myEquationSystem(new GCS::System),
  29     myDiagnoseBeforeSolve(false),
  30     myInitilized(false),
  31     myConfCollected(false),
  32     myDOF(0),
  33     myFictiveConstraint(0)
  34 {
  35 }
  36
  37 PlaneGCSSolver_Solver::~PlaneGCSSolver_Solver()
  38 {
  39   clear();
  40 }
  41
  42 void PlaneGCSSolver_Solver::clear()
  43 {
  44   myEquationSystem->clear();
  45   myParameters.clear();
  46   myConstraints.clear();
  47   myConflictingIDs.clear();
  48   myDOF = 0;
  49
  50   removeFictiveConstraint();
  51 }
  52
  53 void PlaneGCSSolver_Solver::addConstraint(const ConstraintID& theMultiConstraintID,
  54                                           const std::list<GCSConstraintPtr>& theConstraints)
  55 {
  56   int anID = theMultiConstraintID > CID_UNKNOWN ?
  57              theMultiConstraintID * THE_CONSTRAINT_MULT :
  58              theMultiConstraintID;
  59
  60   for (std::list<GCSConstraintPtr>::const_iterator anIt = theConstraints.begin();
  61        anIt != theConstraints.end(); ++anIt) {
  62     GCSConstraintPtr aConstraint = *anIt;
  63     aConstraint->setTag(anID);
  64     myEquationSystem->addConstraint(aConstraint.get());
  65     myConstraints[theMultiConstraintID].insert(aConstraint);
  66
  67     if (anID > CID_UNKNOWN)
  68       ++anID;
  69   }
  70
  71   if (theMultiConstraintID >= CID_UNKNOWN)
  72     myDOF = -1;
  73   myInitilized = false;
  74 }
  75
  76 void PlaneGCSSolver_Solver::removeConstraint(const ConstraintID& theID)
  77 {
  78   ConstraintMap::iterator aFound = myConstraints.find(theID);
  79   if (aFound != myConstraints.end()) {
  80     for (std::set<GCSConstraintPtr>::iterator anIt = aFound->second.begin();
  81          anIt != aFound->second.end(); ++anIt)
  82       myEquationSystem->clearByTag((*anIt)->getTag());
  83
  84     myConstraints.erase(aFound);
  85   }
  86
  87   if (myConstraints.empty()) {
  88     myEquationSystem->clear();
  89     myDOF = (int)myParameters.size();
  90   } else if (theID >= CID_UNKNOWN)
  91     myDOF = -1;
  92
  93   myInitilized = false;
  94 }
  95
  96 double* PlaneGCSSolver_Solver::createParameter()
  97 {
  98   double* aResult = new double(0);
  99   myParameters.push_back(aResult);
 100   if (myConstraints.empty() && myDOF >= 0)
 101     ++myDOF; // calculate DoF by hand if and only if there is no constraints yet
 102   else
 103     myDiagnoseBeforeSolve = true;
 104   return aResult;
 105 }
 106
 107 void PlaneGCSSolver_Solver::addParameters(const GCS::SET_pD& theParams)
 108 {
 109   GCS::SET_pD aParams(theParams);
 110   // leave new parameters only
 111   GCS::VEC_pD::iterator anIt = myParameters.begin();
 112   for (; anIt != myParameters.end(); ++anIt)
 113     if (aParams.find(*anIt) != aParams.end())
 114       aParams.erase(*anIt);
 115
 116   myParameters.insert(myParameters.end(), aParams.begin(), aParams.end());
 117   if (myConstraints.empty() && myDOF >=0)
 118     myDOF += (int)aParams.size(); // calculate DoF by hand only if there is no constraints yet
 119   else
 120     myDiagnoseBeforeSolve = true;
 121 }
 122
 123 void PlaneGCSSolver_Solver::removeParameters(const GCS::SET_pD& theParams)
 124 {
 125   for (int i = (int)myParameters.size() - 1; i >= 0; --i)
 126     if (theParams.find(myParameters[i]) != theParams.end()) {
 127       myParameters.erase(myParameters.begin() + i);
 128       --myDOF;
 129     }
 130   if (!myConstraints.empty())
 131     myDiagnoseBeforeSolve = true;
 132 }
 133
 134 void PlaneGCSSolver_Solver::initialize()
 135 {
 136   Events_LongOp::start(this);
 137   addFictiveConstraintIfNecessary();
 138   if (myDiagnoseBeforeSolve)
 139     diagnose();
 140   myEquationSystem->declareUnknowns(myParameters);
 141   myEquationSystem->initSolution();
 142   Events_LongOp::end(this);
 143
 144   myInitilized = true;
 145 }
 146
 147 PlaneGCSSolver_Solver::SolveStatus PlaneGCSSolver_Solver::solve()
 148 {
 149   // clear list of conflicting constraints
 150   if (myConfCollected) {
 151     myConflictingIDs.clear();
 152     myConfCollected = false;
 153   }
 154
 155   if (myParameters.empty())
 156     return myConstraints.empty() ? STATUS_OK : STATUS_INCONSISTENT;
 157
 158   GCS::SolveStatus aResult = GCS::Success;
 159   Events_LongOp::start(this);
 160   if (myInitilized) {
 161     aResult = (GCS::SolveStatus)myEquationSystem->solve();
 162   } else {
 163     addFictiveConstraintIfNecessary();
 164     diagnose();
 165     aResult = (GCS::SolveStatus)myEquationSystem->solve(myParameters);
 166   }
 167
 168   if (aResult == GCS::Failed) {
 169     // DogLeg solver failed without conflicting constraints, try to use Levenberg-Marquardt solver
 170     diagnose(GCS::LevenbergMarquardt);
 171     aResult = (GCS::SolveStatus)myEquationSystem->solve(myParameters, true,
 172                                                         GCS::LevenbergMarquardt);
 173     if (aResult == GCS::Failed) {
 174       diagnose(GCS::BFGS);
 175       aResult = (GCS::SolveStatus)myEquationSystem->solve(myParameters, true, GCS::BFGS);
 176     }
 177   }
 178   Events_LongOp::end(this);
 179
 180   // collect information about conflicting constraints every time,
 181   // sometimes solver reports about succeeded recalculation but has conflicting constraints
 182   // (for example, apply horizontal constraint for a copied feature)
 183   collectConflicting();
 184   if (!myConflictingIDs.empty())
 185     aResult = GCS::Failed;
 186
 187   SolveStatus aStatus;
 188   if (aResult == GCS::Failed)
 189     aStatus = STATUS_FAILED;
 190   else {
 191     myEquationSystem->applySolution();
 192     if (myDOF < 0)
 193       myDOF = myEquationSystem->dofsNumber();
 194     aStatus = STATUS_OK;
 195   }
 196
 197   removeFictiveConstraint();
 198   myInitilized = false;
 199   return aStatus;
 200 }
 201
 202 void PlaneGCSSolver_Solver::undo()
 203 {
 204   myEquationSystem->undoSolution();
 205 }
 206
 207 bool PlaneGCSSolver_Solver::isConflicting(const ConstraintID& theConstraint) const
 208 {
 209   if (!myConfCollected)
 210     const_cast<PlaneGCSSolver_Solver*>(this)->collectConflicting();
 211   return myConflictingIDs.find((int)theConstraint) != myConflictingIDs.end();
 212 }
 213
 214 void PlaneGCSSolver_Solver::collectConflicting(bool withRedundant)
 215 {
 216   GCS::VEC_I aConflict;
 217   myEquationSystem->getConflicting(aConflict);
 218   // convert PlaneGCS constraint IDs to SketchPlugin's ID
 219   for (GCS::VEC_I::const_iterator anIt = aConflict.begin(); anIt != aConflict.end(); ++anIt)
 220     myConflictingIDs.insert((*anIt) / THE_CONSTRAINT_MULT);
 221
 222   if (withRedundant) {
 223     myEquationSystem->getRedundant(aConflict);
 224     // convert PlaneGCS constraint IDs to SketchPlugin's ID
 225     for (GCS::VEC_I::const_iterator anIt = aConflict.begin(); anIt != aConflict.end(); ++anIt)
 226       myConflictingIDs.insert((*anIt) / THE_CONSTRAINT_MULT);
 227   }
 228
 229   myConfCollected = true;
 230 }
 231
 232 int PlaneGCSSolver_Solver::dof()
 233 {
 234   if (myDOF < 0 && !myConstraints.empty())
 235     diagnose();
 236   return myDOF;
 237 }
 238
 239 void PlaneGCSSolver_Solver::diagnose(const GCS::Algorithm& theAlgo)
 240 {
 241   myEquationSystem->declareUnknowns(myParameters);
 242   myDOF = myEquationSystem->diagnose(theAlgo);
 243   myDiagnoseBeforeSolve = false;
 244 }
 245
 246 void PlaneGCSSolver_Solver::addFictiveConstraintIfNecessary()
 247 {
 248   if (!myConstraints.empty() &&
 249       myConstraints.find(CID_MOVEMENT) == myConstraints.end())
 250     return;
 251
 252   if (myFictiveConstraint)
 253     return; // no need several fictive constraints
 254
 255   int aDOF = myDOF;
 256   double* aParam = createParameter();
 257   double* aFictiveParameter = new double(0.0);
 258
 259   myFictiveConstraint = new GCS::ConstraintEqual(aFictiveParameter, aParam);
 260   myFictiveConstraint->setTag(CID_FICTIVE);
 261   myEquationSystem->addConstraint(myFictiveConstraint);
 262   // DoF should not be changed when adding fictive constraint
 263   myDOF = aDOF;
 264 }
 265
 266 void PlaneGCSSolver_Solver::removeFictiveConstraint()
 267 {
 268   if (myFictiveConstraint) {
 269     myEquationSystem->removeConstraint(myFictiveConstraint);
 270     myParameters.pop_back();
 271
 272     GCS::VEC_pD aParams = myFictiveConstraint->params();
 273     for (GCS::VEC_pD::iterator anIt = aParams.begin(); anIt != aParams.end(); ++ anIt)
 274       delete *anIt;
 275     delete myFictiveConstraint;
 276     myFictiveConstraint = 0;
 277   }
 278 }