src/SketchSolver/PlaneGCSSolver/PlaneGCSSolver_Solver.cpp

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