src/SketchSolver/SketchSolver_ConstraintManager.cpp

   1 // File:    SketchSolver_ConstraintManager.cpp
   2 // Created: 08 May 2014
   3 // Author:  Artem ZHIDKOV
   4
   5 #include "SketchSolver_ConstraintManager.h"
   6
   7 #include <Events_Loop.h>
   8 #include <GeomDataAPI_Dir.h>
   9 #include <GeomDataAPI_Point.h>
  10 #include <GeomDataAPI_Point2D.h>
  11 #include <ModelAPI_AttributeDouble.h>
  12 #include <ModelAPI_AttributeRefList.h>
  13 #include <ModelAPI_Data.h>
  14 #include <Model_Events.h>
  15
  16 #include <SketchPlugin_Constraint.h>
  17 #include <SketchPlugin_ConstraintCoincidence.h>
  18 #include <SketchPlugin_Line.h>
  19 #include <SketchPlugin_Point.h>
  20 #include <SketchPlugin_Sketch.h>
  21
  22 #include <math.h>
  23 #include <assert.h>
  24
  25 #include <set>
  26
  27 /// Tolerance for value of parameters
  28 const double tolerance = 1.e-10;
  29
  30 // Initialization of constraint manager self pointer
  31 SketchSolver_ConstraintManager* SketchSolver_ConstraintManager::_self = 0;
  32
  33 /// Global constraint manager object
  34 SketchSolver_ConstraintManager* myManager = SketchSolver_ConstraintManager::Instance();
  35
  36 /// This value is used to give unique index to the groups
  37 static Slvs_hGroup myGroupIndexer = 0;
  38
  39 /** \brief Search the entity/parameter with specified ID in the list of elements
  40  *  \param[in] theEntityID unique ID of the element
  41  *  \param[in] theEntities list of elements
  42  *  \return position of the found element or -1 if the element is not found
  43  */
  44 template <typename T>
  45 static int Search(const uint32_t& theEntityID, const std::vector<T>& theEntities);
  46
  47
  48
  49 // ========================================================
  50 // ========= SketchSolver_ConstraintManager ===============
  51 // ========================================================
  52 SketchSolver_ConstraintManager* SketchSolver_ConstraintManager::Instance()
  53 {
  54   if (!_self)
  55     _self = new SketchSolver_ConstraintManager();
  56   return _self;
  57 }
  58
  59 SketchSolver_ConstraintManager::SketchSolver_ConstraintManager()
  60 {
  61   myGroups.clear();
  62
  63   // Register in event loop
  64   Events_Loop::loop()->registerListener(this, Events_Loop::eventByName(EVENT_FEATURE_CREATED));
  65   Events_Loop::loop()->registerListener(this, Events_Loop::eventByName(EVENT_FEATURE_UPDATED));
  66   Events_Loop::loop()->registerListener(this, Events_Loop::eventByName(EVENT_FEATURE_DELETED));
  67   Events_Loop::loop()->registerListener(this, Events_Loop::eventByName(EVENT_FEATURE_MOVED));
  68 }
  69
  70 SketchSolver_ConstraintManager::~SketchSolver_ConstraintManager()
  71 {
  72   myGroups.clear();
  73 }
  74
  75 void SketchSolver_ConstraintManager::processEvent(const Events_Message* theMessage)
  76 {
  77   if (theMessage->eventID() == Events_Loop::loop()->eventByName(EVENT_FEATURE_CREATED) ||
  78       theMessage->eventID() == Events_Loop::loop()->eventByName(EVENT_FEATURE_UPDATED) ||
  79       theMessage->eventID() == Events_Loop::loop()->eventByName(EVENT_FEATURE_MOVED))
  80   {
  81     const Model_FeatureUpdatedMessage* anUpdateMsg = dynamic_cast<const Model_FeatureUpdatedMessage*>(theMessage);
  82     std::set< boost::shared_ptr<ModelAPI_Feature> > aFeatures = anUpdateMsg->features();
  83
  84     bool isModifiedEvt = theMessage->eventID() == Events_Loop::loop()->eventByName(EVENT_FEATURE_MOVED);
  85     if (!isModifiedEvt)
  86     {
  87       std::set< boost::shared_ptr<ModelAPI_Feature> >::iterator aFeatIter;
  88       for (aFeatIter = aFeatures.begin(); aFeatIter != aFeatures.end(); aFeatIter++)
  89       {
  90         // Only sketches and constraints can be added by Create event
  91         const std::string& aFeatureKind = (*aFeatIter)->getKind();
  92         if (aFeatureKind.compare("Sketch") == 0)
  93         {
  94           boost::shared_ptr<SketchPlugin_Feature> aSketch =
  95             boost::dynamic_pointer_cast<SketchPlugin_Feature>(*aFeatIter);
  96           changeWorkplane(aSketch);
  97           return ;
  98         }
  99         boost::shared_ptr<SketchPlugin_Constraint> aConstraint =
 100           boost::dynamic_pointer_cast<SketchPlugin_Constraint>(*aFeatIter);
 101         if (aConstraint)
 102           changeConstraint(aConstraint);
 103         else
 104         {
 105           // Sketch plugin features can be only updated
 106           boost::shared_ptr<SketchPlugin_Feature> aFeature =
 107             boost::dynamic_pointer_cast<SketchPlugin_Feature>(*aFeatIter);
 108           if (aFeature)
 109             updateEntity(aFeature);
 110         }
 111       }
 112     }
 113
 114     // Solve the set of constraints
 115     resolveConstraints();
 116   }
 117   else if (theMessage->eventID() == Events_Loop::loop()->eventByName(EVENT_FEATURE_DELETED))
 118   {
 119     const Model_FeatureDeletedMessage* aDeleteMsg = dynamic_cast<const Model_FeatureDeletedMessage*>(theMessage);
 120     const std::set<std::string>& aFeatureGroups = aDeleteMsg->groups();
 121
 122     // Find "Sketch" in groups. The constraint groups should be updated when an object removed from Sketch
 123     std::set<std::string>::const_iterator aFGrIter;
 124     for (aFGrIter = aFeatureGroups.begin(); aFGrIter != aFeatureGroups.end(); aFGrIter++)
 125       if (aFGrIter->compare("Sketch") == 0)
 126         break;
 127
 128     if (aFGrIter != aFeatureGroups.end())
 129     {
 130       std::vector<SketchSolver_ConstraintGroup*>::iterator aGroupIter = myGroups.begin();
 131       while (aGroupIter != myGroups.end())
 132       {
 133         if ((*aGroupIter)->updateGroup())
 134         { // the group should be removed
 135           delete *aGroupIter;
 136           int aShift = aGroupIter - myGroups.begin();
 137           myGroups.erase(aGroupIter);
 138           aGroupIter = myGroups.begin() + aShift;
 139         }
 140         else aGroupIter++;
 141       }
 142     }
 143   }
 144 }
 145
 146 bool SketchSolver_ConstraintManager::changeWorkplane(boost::shared_ptr<SketchPlugin_Feature> theSketch)
 147 {
 148   bool aResult = true; // changed when a workplane wrongly updated
 149   bool isUpdated = false;
 150   // Try to update specified workplane in all groups
 151   std::vector<SketchSolver_ConstraintGroup*>::iterator aGroupIter;
 152   for (aGroupIter = myGroups.begin(); aGroupIter != myGroups.end(); aGroupIter++)
 153     if ((*aGroupIter)->isBaseWorkplane(theSketch))
 154     {
 155       isUpdated = true;
 156       if (!(*aGroupIter)->updateWorkplane())
 157         aResult = false;
 158     }
 159   // If the workplane is not updated, so this is a new workplane
 160   if (!isUpdated)
 161   {
 162     SketchSolver_ConstraintGroup* aNewGroup = new SketchSolver_ConstraintGroup(theSketch);
 163     // Verify that the group is created successfully
 164     if (!aNewGroup->isBaseWorkplane(theSketch))
 165     {
 166       delete aNewGroup;
 167       return false;
 168     }
 169     myGroups.push_back(aNewGroup);
 170   }
 171   return aResult;
 172 }
 173
 174 bool SketchSolver_ConstraintManager::changeConstraint(
 175               boost::shared_ptr<SketchPlugin_Constraint> theConstraint)
 176 {
 177   // Search the groups which this constraint touchs
 178   std::vector<Slvs_hGroup> aGroups;
 179   findGroups(theConstraint, aGroups);
 180
 181   // Process the groups list
 182   if (aGroups.size() == 0)
 183   { // There are no groups applicable for this constraint => create new one
 184     boost::shared_ptr<SketchPlugin_Feature> aWP = findWorkplaneForConstraint(theConstraint);
 185     if (!aWP) return false;
 186     SketchSolver_ConstraintGroup* aGroup = new SketchSolver_ConstraintGroup(aWP);
 187     if (!aGroup->changeConstraint(theConstraint))
 188     {
 189       delete aGroup;
 190       return false;
 191     }
 192     myGroups.push_back(aGroup);
 193     return true;
 194   }
 195   else if (aGroups.size() == 1)
 196   { // Only one group => add constraint into it
 197     Slvs_hGroup aGroupId = *(aGroups.begin());
 198     std::vector<SketchSolver_ConstraintGroup*>::iterator aGroupIter;
 199     for (aGroupIter = myGroups.begin(); aGroupIter != myGroups.end(); aGroupIter++)
 200       if ((*aGroupIter)->getId() == aGroupId)
 201         return (*aGroupIter)->changeConstraint(theConstraint);
 202   }
 203   else if (aGroups.size() > 1)
 204   { // Several groups applicable for this constraint => need to merge them
 205     /// \todo Implement merging of groups
 206   }
 207
 208   // Something goes wrong
 209   return false;
 210 }
 211
 212 void SketchSolver_ConstraintManager::updateEntity(boost::shared_ptr<SketchPlugin_Feature> theFeature)
 213 {
 214   // Create list of attributes depending on type of the feature
 215   std::vector<std::string> anAttrList;
 216   const std::string& aFeatureKind = theFeature->getKind();
 217   // Point
 218   if (aFeatureKind.compare("SketchPoint") == 0)
 219     anAttrList.push_back(POINT_ATTR_COORD);
 220   // Line
 221   else if (aFeatureKind.compare("SketchLine") == 0)
 222   {
 223     anAttrList.push_back(LINE_ATTR_START);
 224     anAttrList.push_back(LINE_ATTR_END);
 225   }
 226   /// \todo Other types of features should be implemented
 227
 228   // Check changing of feature's attributes (go through the groups and search usage of the attributes)
 229   std::vector<std::string>::const_iterator anAttrIter;
 230   for (anAttrIter = anAttrList.begin(); anAttrIter != anAttrList.end(); anAttrIter++)
 231   {
 232     std::vector<SketchSolver_ConstraintGroup*>::iterator aGroupIter;
 233     for (aGroupIter = myGroups.begin(); aGroupIter != myGroups.end(); aGroupIter++)
 234     {
 235       boost::shared_ptr<ModelAPI_Attribute> anAttribute =
 236         boost::dynamic_pointer_cast<ModelAPI_Attribute>(theFeature->data()->attribute(*anAttrIter));
 237       (*aGroupIter)->updateEntityIfPossible(anAttribute);
 238     }
 239   }
 240 }
 241
 242
 243 void SketchSolver_ConstraintManager::findGroups(
 244               boost::shared_ptr<SketchPlugin_Constraint> theConstraint,
 245               std::vector<Slvs_hGroup>&                  theGroupIDs) const
 246 {
 247   boost::shared_ptr<SketchPlugin_Feature> aWP = findWorkplaneForConstraint(theConstraint);
 248
 249   std::vector<SketchSolver_ConstraintGroup*>::const_iterator aGroupIter;
 250   for (aGroupIter = myGroups.begin(); aGroupIter != myGroups.end(); aGroupIter++)
 251     if (aWP == (*aGroupIter)->getWorkplane() && (*aGroupIter)->isInteract(theConstraint))
 252       theGroupIDs.push_back((*aGroupIter)->getId());
 253 }
 254
 255 boost::shared_ptr<SketchPlugin_Feature> SketchSolver_ConstraintManager::findWorkplaneForConstraint(
 256               boost::shared_ptr<SketchPlugin_Constraint> theConstraint) const
 257 {
 258   // Already verified workplanes
 259   std::set< boost::shared_ptr<SketchPlugin_Feature> > aVerified;
 260
 261   std::vector<SketchSolver_ConstraintGroup*>::const_iterator aGroupIter;
 262   for (aGroupIter = myGroups.begin(); aGroupIter != myGroups.end(); aGroupIter++)
 263   {
 264     boost::shared_ptr<SketchPlugin_Feature> aWP = (*aGroupIter)->getWorkplane();
 265     if (aVerified.find(aWP) != aVerified.end())
 266       continue;
 267
 268     boost::shared_ptr<ModelAPI_AttributeRefList> aWPFeatures =
 269       boost::dynamic_pointer_cast<ModelAPI_AttributeRefList>(aWP->data()->attribute(SKETCH_ATTR_FEATURES));
 270     std::list< boost::shared_ptr<ModelAPI_Feature> > aFeaturesList = aWPFeatures->list();
 271     std::list< boost::shared_ptr<ModelAPI_Feature> >::const_iterator anIter;
 272     for (anIter = aFeaturesList.begin(); anIter != aFeaturesList.end(); anIter++)
 273       if (*anIter == theConstraint)
 274         return aWP; // workplane is found
 275     aVerified.insert(aWP);
 276   }
 277
 278   return boost::shared_ptr<SketchPlugin_Feature>();
 279 }
 280
 281 void SketchSolver_ConstraintManager::resolveConstraints()
 282 {
 283   std::vector<SketchSolver_ConstraintGroup*>::iterator aGroupIter;
 284   for (aGroupIter = myGroups.begin(); aGroupIter != myGroups.end(); aGroupIter++)
 285     (*aGroupIter)->resolveConstraints();
 286
 287   // Features may be updated => send events
 288   Events_Loop::loop()->flush(Events_Loop::eventByName(EVENT_FEATURE_UPDATED));
 289 }
 290
 291
 292
 293 // ========================================================
 294 // =========  SketchSolver_ConstraintGroup  ===============
 295 // ========================================================
 296
 297 SketchSolver_ConstraintManager::SketchSolver_ConstraintGroup::
 298   SketchSolver_ConstraintGroup(boost::shared_ptr<SketchPlugin_Feature> theWorkplane)
 299   : myID(++myGroupIndexer),
 300     myParamMaxID(0),
 301     myEntityMaxID(0),
 302     myConstrMaxID(0),
 303     myConstraintMap(),
 304     myNeedToSolve(false),
 305     myConstrSolver()
 306 {
 307   myParams.clear();
 308   myEntities.clear();
 309   myConstraints.clear();
 310
 311   // Initialize workplane
 312   myWorkplane.h = SLVS_E_UNKNOWN;
 313   assert(addWorkplane(theWorkplane));
 314 }
 315
 316 SketchSolver_ConstraintManager::SketchSolver_ConstraintGroup::~SketchSolver_ConstraintGroup()
 317 {
 318   myParams.clear();
 319   myEntities.clear();
 320   myConstraints.clear();
 321   myConstraintMap.clear();
 322
 323   // If the group with maximal identifier is deleted, decrease the indexer
 324   if (myID == myGroupIndexer)
 325     myGroupIndexer--;
 326 }
 327
 328 bool SketchSolver_ConstraintManager::SketchSolver_ConstraintGroup::isBaseWorkplane(
 329                 boost::shared_ptr<SketchPlugin_Feature> theWorkplane) const
 330 {
 331   return theWorkplane == mySketch;
 332 }
 333
 334 bool SketchSolver_ConstraintManager::SketchSolver_ConstraintGroup::isInteract(
 335                 boost::shared_ptr<SketchPlugin_Constraint> theConstraint) const
 336 {
 337   // Check the group is empty
 338   if (myWorkplane.h != SLVS_E_UNKNOWN && myConstraints.empty())
 339     return true;
 340
 341   // Go through constraint entities and verify if some of them already in the group
 342   for (int i = 0; i < CONSTRAINT_ATTR_SIZE; i++)
 343   {
 344     boost::shared_ptr<ModelAPI_AttributeRefAttr> aCAttrRef =
 345       boost::dynamic_pointer_cast<ModelAPI_AttributeRefAttr>(
 346         theConstraint->data()->attribute(CONSTRAINT_ATTRIBUTES[i])
 347       );
 348     if (!aCAttrRef) continue;
 349     if (myEntityMap.find(aCAttrRef->attr()) != myEntityMap.end())
 350       return true;
 351   }
 352
 353   // Entities did not found
 354   return false;
 355 }
 356
 357 bool SketchSolver_ConstraintManager::SketchSolver_ConstraintGroup::changeConstraint(
 358                 boost::shared_ptr<SketchPlugin_Constraint> theConstraint)
 359 {
 360   // There is no workplane yet, something wrong
 361   if (myWorkplane.h == SLVS_E_UNKNOWN)
 362     return false;
 363
 364   // Search this constraint in the current group to update it
 365   std::map<boost::shared_ptr<SketchPlugin_Constraint>, Slvs_hConstraint>::const_iterator
 366     aConstrMapIter = myConstraintMap.find(theConstraint);
 367   std::vector<Slvs_Constraint>::iterator aConstrIter;
 368   if (aConstrMapIter != myConstraintMap.end())
 369   {
 370     int aConstrPos = Search(aConstrMapIter->second, myConstraints);
 371     aConstrIter = myConstraints.begin() + aConstrPos;
 372   }
 373
 374   // Get constraint type and verify the constraint parameters are correct
 375   int aConstrType = getConstraintType(theConstraint);
 376   if (aConstrType == SLVS_C_UNKNOWN ||
 377      (aConstrMapIter != myConstraintMap.end() && aConstrIter->type != aConstrType))
 378     return false;
 379
 380   // Create constraint parameters
 381   double aDistance = 0.0; // scalar value of the constraint
 382   boost::shared_ptr<ModelAPI_AttributeDouble> aDistAttr =
 383     boost::dynamic_pointer_cast<ModelAPI_AttributeDouble>(theConstraint->data()->attribute(CONSTRAINT_ATTR_VALUE));
 384   if (aDistAttr)
 385   {
 386     aDistance = aDistAttr->value();
 387     if (aConstrMapIter != myConstraintMap.end() && fabs(aConstrIter->valA - aDistance) > tolerance)
 388     {
 389       myNeedToSolve = true;
 390       aConstrIter->valA = aDistance;
 391     }
 392   }
 393
 394   Slvs_hEntity aConstrEnt[CONSTRAINT_ATTR_SIZE]; // parameters of the constraint
 395   for (unsigned int indAttr = 0; indAttr < CONSTRAINT_ATTR_SIZE; indAttr++)
 396   {
 397     aConstrEnt[indAttr] = SLVS_E_UNKNOWN;
 398     boost::shared_ptr<ModelAPI_AttributeRefAttr> aConstrAttr =
 399       boost::dynamic_pointer_cast<ModelAPI_AttributeRefAttr>(
 400         theConstraint->data()->attribute(CONSTRAINT_ATTRIBUTES[indAttr])
 401       );
 402     if (!aConstrAttr) continue;
 403     aConstrEnt[indAttr] = changeEntity(aConstrAttr->attr());
 404   }
 405
 406   if (aConstrMapIter == myConstraintMap.end())
 407   {
 408     // Create SolveSpace constraint structure
 409     Slvs_Constraint aConstraint =
 410       Slvs_MakeConstraint(++myConstrMaxID, myID, aConstrType, myWorkplane.h,
 411                           aDistance, aConstrEnt[0], aConstrEnt[1], aConstrEnt[2], aConstrEnt[3]);
 412     myConstraints.push_back(aConstraint);
 413     myConstraintMap[theConstraint] = aConstraint.h;
 414   }
 415   return true;
 416 }
 417
 418 Slvs_hEntity SketchSolver_ConstraintManager::SketchSolver_ConstraintGroup::changeEntity(
 419                 boost::shared_ptr<ModelAPI_Attribute> theEntity)
 420 {
 421   // If the entity is already in the group, try to find it
 422   std::map<boost::shared_ptr<ModelAPI_Attribute>, Slvs_hEntity>::const_iterator
 423     aEntIter = myEntityMap.find(theEntity);
 424   std::vector<Slvs_Param>::const_iterator aParamIter; // looks at first parameter of already existent entity or at the end of vector otherwise
 425   if (aEntIter == myEntityMap.end()) // no such entity => should be created
 426     aParamIter = myParams.end();
 427   else
 428   { // the entity already exists
 429     int aEntPos = Search(aEntIter->second, myEntities);
 430     int aParamPos = Search(myEntities[aEntPos].param[0], myParams);
 431     aParamIter = myParams.begin() + aParamPos;
 432   }
 433
 434   // Look over supported types of entities
 435
 436   // Point in 3D
 437   boost::shared_ptr<GeomDataAPI_Point> aPoint =
 438     boost::dynamic_pointer_cast<GeomDataAPI_Point>(theEntity);
 439   if (aPoint)
 440   {
 441     Slvs_hParam aX = changeParameter(aPoint->x(), aParamIter);
 442     Slvs_hParam aY = changeParameter(aPoint->y(), aParamIter);
 443     Slvs_hParam aZ = changeParameter(aPoint->z(), aParamIter);
 444
 445     if (aEntIter != myEntityMap.end()) // the entity already exists
 446       return aEntIter->second;
 447
 448     // New entity
 449     Slvs_Entity aPtEntity = Slvs_MakePoint3d(++myEntityMaxID, myID, aX, aY, aZ);
 450     myEntities.push_back(aPtEntity);
 451     myEntityMap[theEntity] = aPtEntity.h;
 452     return aPtEntity.h;
 453   }
 454
 455   // Point in 2D
 456   boost::shared_ptr<GeomDataAPI_Point2D> aPoint2D =
 457     boost::dynamic_pointer_cast<GeomDataAPI_Point2D>(theEntity);
 458   if (aPoint2D)
 459   {
 460     // The 2D points are created on workplane. So, if there is no workplane yet, then error
 461     if (myWorkplane.h == SLVS_E_UNKNOWN)
 462       return SLVS_E_UNKNOWN;
 463     Slvs_hParam aU = changeParameter(aPoint2D->x(), aParamIter);
 464     Slvs_hParam aV = changeParameter(aPoint2D->y(), aParamIter);
 465
 466     if (aEntIter != myEntityMap.end()) // the entity already exists
 467       return aEntIter->second;
 468
 469     // New entity
 470     Slvs_Entity aPt2DEntity = Slvs_MakePoint2d(++myEntityMaxID, myID, myWorkplane.h, aU, aV);
 471     myEntities.push_back(aPt2DEntity);
 472     myEntityMap[theEntity] = aPt2DEntity.h;
 473     return aPt2DEntity.h;
 474   }
 475
 476   /// \todo Other types of entities
 477
 478   // Unsupported or wrong entity type
 479   return SLVS_E_UNKNOWN;
 480 }
 481
 482 Slvs_hEntity SketchSolver_ConstraintManager::SketchSolver_ConstraintGroup::changeNormal(
 483                 boost::shared_ptr<ModelAPI_Attribute> theDirX,
 484                 boost::shared_ptr<ModelAPI_Attribute> theDirY,
 485                 boost::shared_ptr<ModelAPI_Attribute> theNorm)
 486 {
 487   boost::shared_ptr<GeomDataAPI_Dir> aDirX =
 488     boost::dynamic_pointer_cast<GeomDataAPI_Dir>(theDirX);
 489   boost::shared_ptr<GeomDataAPI_Dir> aDirY =
 490     boost::dynamic_pointer_cast<GeomDataAPI_Dir>(theDirY);
 491   if (!aDirX || !aDirY ||
 492      (fabs(aDirX->x()) + fabs(aDirX->y()) + fabs(aDirX->z()) < tolerance) ||
 493      (fabs(aDirY->x()) + fabs(aDirY->y()) + fabs(aDirY->z()) < tolerance))
 494     return SLVS_E_UNKNOWN;
 495
 496   // quaternion parameters of normal vector
 497   double qw, qx, qy, qz;
 498   Slvs_MakeQuaternion(aDirX->x(), aDirX->y(), aDirX->z(),
 499                       aDirY->x(), aDirY->y(), aDirY->z(),
 500                       &qw, &qx, &qy, &qz);
 501   double aNormCoord[4] = {qw, qx, qy, qz};
 502
 503   // Try to find existent normal
 504   std::map<boost::shared_ptr<ModelAPI_Attribute>, Slvs_hEntity>::const_iterator
 505     aEntIter = myEntityMap.find(theNorm);
 506   std::vector<Slvs_Param>::const_iterator aParamIter; // looks at first parameter of already existent entity or at the end of vector otherwise
 507   if (aEntIter == myEntityMap.end()) // no such entity => should be created
 508     aParamIter = myParams.end();
 509   else
 510   { // the entity already exists, update it
 511     int aEntPos = Search(aEntIter->second, myEntities);
 512     int aParamPos = Search(myEntities[aEntPos].param[0], myParams);
 513     aParamIter = myParams.begin() + aParamPos;
 514   }
 515
 516   // Change parameters of the normal
 517   Slvs_hParam aNormParams[4];
 518   for (int i = 0; i < 4; i++)
 519     aNormParams[i] = changeParameter(aNormCoord[i], aParamIter);
 520
 521   if (aEntIter != myEntityMap.end()) // the entity already exists
 522     return aEntIter->second;
 523
 524   // Create a normal
 525   Slvs_Entity aNormal = Slvs_MakeNormal3d(++myEntityMaxID, myID,
 526                 aNormParams[0], aNormParams[1], aNormParams[2], aNormParams[3]);
 527   myEntities.push_back(aNormal);
 528   myEntityMap[theNorm] = aNormal.h;
 529   return aNormal.h;
 530 }
 531
 532
 533 bool SketchSolver_ConstraintManager::SketchSolver_ConstraintGroup::addWorkplane(
 534                 boost::shared_ptr<SketchPlugin_Feature> theSketch)
 535 {
 536   if (myWorkplane.h || theSketch->getKind().compare("Sketch") != 0)
 537     return false; // the workplane already exists or the function parameter is not Sketch
 538
 539   mySketch = theSketch;
 540   updateWorkplane();
 541   return true;
 542 }
 543
 544 bool SketchSolver_ConstraintManager::SketchSolver_ConstraintGroup::updateWorkplane()
 545 {
 546   // Get parameters of workplane
 547   boost::shared_ptr<ModelAPI_Attribute> aDirX    = mySketch->data()->attribute(SKETCH_ATTR_DIRX);
 548   boost::shared_ptr<ModelAPI_Attribute> aDirY    = mySketch->data()->attribute(SKETCH_ATTR_DIRY);
 549   boost::shared_ptr<ModelAPI_Attribute> aNorm    = mySketch->data()->attribute(SKETCH_ATTR_NORM);
 550   boost::shared_ptr<ModelAPI_Attribute> anOrigin = mySketch->data()->attribute(SKETCH_ATTR_ORIGIN);
 551   // Transform them into SolveSpace format
 552   Slvs_hEntity aNormalWP = changeNormal(aDirX, aDirY, aNorm);
 553   if (!aNormalWP) return false;
 554   Slvs_hEntity anOriginWP = changeEntity(anOrigin);
 555   if (!anOriginWP) return false;
 556
 557   if (!myWorkplane.h)
 558   {
 559     // Create workplane
 560     myWorkplane = Slvs_MakeWorkplane(++myEntityMaxID, myID, anOriginWP, aNormalWP);
 561     // Workplane should be added to the list of entities
 562     myEntities.push_back(myWorkplane);
 563   }
 564   return true;
 565 }
 566
 567
 568 Slvs_hParam SketchSolver_ConstraintManager::SketchSolver_ConstraintGroup::changeParameter(
 569                 const double&                            theParam,
 570                 std::vector<Slvs_Param>::const_iterator& thePrmIter)
 571 {
 572   if (thePrmIter != myParams.end())
 573   { // Parameter should be updated
 574     int aParamPos = thePrmIter - myParams.begin();
 575     if (fabs(thePrmIter->val - theParam) > tolerance)
 576     {
 577       myNeedToSolve = true; // parameter is changed, need to resolve constraints
 578       myParams[aParamPos].val = theParam;
 579     }
 580     thePrmIter++;
 581     return myParams[aParamPos].h;
 582   }
 583
 584   // Newly created parameter
 585   Slvs_Param aParam = Slvs_MakeParam(++myParamMaxID, myID, theParam);
 586   myParams.push_back(aParam);
 587   myNeedToSolve = true;
 588   // The list of parameters is changed, move iterator to the end of the list to avoid problems
 589   thePrmIter = myParams.end();
 590   return aParam.h;
 591 }
 592
 593 int SketchSolver_ConstraintManager::SketchSolver_ConstraintGroup::getConstraintType(
 594                 const boost::shared_ptr<SketchPlugin_Constraint>& theConstraint) const
 595 {
 596   const std::string& aConstraintKind = theConstraint->getKind();
 597   // Constraint for coincidence of two points
 598   if (aConstraintKind.compare("SketchConstraintCoincidence") == 0)
 599   {
 600     // Verify the constraint has only two attributes and they are points
 601     int aPt2d = 0; // bit-mapped field, each bit indicates whether the attribute is 2D point
 602     int aPt3d = 0; // bit-mapped field, the same information for 3D points
 603     for (unsigned int indAttr = 0; indAttr < CONSTRAINT_ATTR_SIZE; indAttr++)
 604     {
 605       boost::shared_ptr<ModelAPI_AttributeRefAttr> anAttr =
 606         boost::dynamic_pointer_cast<ModelAPI_AttributeRefAttr>(
 607           theConstraint->data()->attribute(CONSTRAINT_ATTRIBUTES[indAttr])
 608         );
 609       if (!anAttr) continue;
 610       // Verify the attribute is a 2D point
 611       boost::shared_ptr<GeomDataAPI_Point2D> aPoint2D =
 612         boost::dynamic_pointer_cast<GeomDataAPI_Point2D>(anAttr->attr());
 613       if (aPoint2D)
 614       {
 615         aPt2d |= (1 << indAttr);
 616         continue;
 617       }
 618       // Verify the attribute is a 3D point
 619       boost::shared_ptr<GeomDataAPI_Point> aPoint3D =
 620         boost::dynamic_pointer_cast<GeomDataAPI_Point>(anAttr->attr());
 621       if (aPoint3D)
 622       {
 623         aPt3d |= (1 << indAttr);
 624         continue;
 625       }
 626       // Attribute neither 2D nor 3D point is not supported by this type of constraint
 627       return SLVS_C_UNKNOWN;
 628     }
 629     // The constrained points should be in first and second positions,
 630     // so the expected value of aPt2d or aPt3d is 3
 631     if ((aPt2d == 3 && aPt3d == 0) || (aPt2d == 0 && aPt3d == 3))
 632       return SLVS_C_POINTS_COINCIDENT;
 633     // Constraint parameters are wrong
 634     return SLVS_C_UNKNOWN;
 635   }
 636
 637   /// \todo Implement other kind of constrtaints
 638
 639   return SLVS_C_UNKNOWN;
 640 }
 641
 642 void SketchSolver_ConstraintManager::SketchSolver_ConstraintGroup::resolveConstraints()
 643 {
 644   if (!myNeedToSolve)
 645     return;
 646
 647   myConstrSolver.setGroupID(myID);
 648   myConstrSolver.setParameters(myParams);
 649   myConstrSolver.setEntities(myEntities);
 650   myConstrSolver.setConstraints(myConstraints);
 651
 652   if (myConstrSolver.solve() == SLVS_RESULT_OKAY)
 653   { // solution succeeded, store results into correspondent attributes
 654     // Obtain result into the same list of parameters
 655     if (!myConstrSolver.getResult(myParams))
 656       return;
 657
 658     std::map<boost::shared_ptr<ModelAPI_Attribute>, Slvs_hEntity>::iterator
 659       anEntIter = myEntityMap.begin();
 660     for ( ; anEntIter != myEntityMap.end(); anEntIter++)
 661       updateAttribute(anEntIter->first, anEntIter->second);
 662   }
 663   /// \todo Implement error handling
 664
 665   removeTemporaryConstraints();
 666   myNeedToSolve = false;
 667 }
 668
 669 bool SketchSolver_ConstraintManager::SketchSolver_ConstraintGroup::updateGroup()
 670 {
 671   // Check for valid sketch
 672   if (!mySketch->data()->isValid())
 673     return true;
 674
 675   // Fast check for constraint validity. If all constraints are valid, no need to update the group
 676   std::map<boost::shared_ptr<SketchPlugin_Constraint>, Slvs_hConstraint>::reverse_iterator
 677     aConstrIter = myConstraintMap.rbegin();
 678   bool isAllValid = true;
 679   for ( ; isAllValid && aConstrIter != myConstraintMap.rend(); aConstrIter++)
 680     if (!aConstrIter->first->data()->isValid())
 681       isAllValid = false;
 682   if (isAllValid)
 683     return false;
 684
 685   // Remove invalid constraints.
 686   // There only constraint will be deleted (parameters and entities) will be removed below
 687   std::list< boost::shared_ptr<SketchPlugin_Constraint> > aConstrToDelete;
 688   std::map<Slvs_hEntity, bool> anEntToDelete; // entities will be removed if no valid constraints use them
 689   for (aConstrIter = myConstraintMap.rbegin(); aConstrIter != myConstraintMap.rend(); aConstrIter++)
 690   {
 691     bool isValid = aConstrIter->first->data()->isValid();
 692
 693     int aConstrPos = Search(aConstrIter->second, myConstraints);
 694     if (aConstrPos < (int)myConstraints.size())
 695     {
 696       Slvs_hEntity aConstrEnt[] = {
 697         myConstraints[aConstrPos].ptA,     myConstraints[aConstrPos].ptB,
 698         myConstraints[aConstrPos].entityA, myConstraints[aConstrPos].entityB};
 699       for (int i = 0; i < 4; i++)
 700         if (aConstrEnt[i] != SLVS_E_UNKNOWN)
 701         {
 702           if (anEntToDelete.find(aConstrEnt[i]) == anEntToDelete.end())
 703             anEntToDelete[aConstrEnt[i]] = !isValid;
 704           else if (isValid) // constraint is valid => no need to remove its entities
 705             anEntToDelete[aConstrEnt[i]] = false;
 706         }
 707       if (!isValid)
 708       {
 709         myConstraints.erase(myConstraints.begin() + aConstrPos);
 710         if (aConstrIter->second == myConstrMaxID) // When the constraint with highest ID is removed, decrease indexer
 711           myConstrMaxID--;
 712         aConstrToDelete.push_front(aConstrIter->first);
 713       }
 714     }
 715   }
 716   std::list< boost::shared_ptr<SketchPlugin_Constraint> >::iterator aDelIter;
 717   for (aDelIter = aConstrToDelete.begin(); aDelIter != aConstrToDelete.end(); aDelIter++)
 718     myConstraintMap.erase(*aDelIter);
 719
 720   // Remove invalid and unused entities
 721   std::map<Slvs_hEntity, bool>::reverse_iterator aEDelIter;
 722   for (aEDelIter = anEntToDelete.rbegin(); aEDelIter != anEntToDelete.rend(); aEDelIter++)
 723     if (aEDelIter->second)
 724     {
 725       int anEntPos = Search(aEDelIter->first, myEntities);
 726       std::vector<Slvs_Entity>::iterator aEntIter = myEntities.begin() + anEntPos;
 727       // Number of parameters for the entity
 728       int aNbParams = 0;
 729       while (aEntIter->param[aNbParams]) aNbParams++;
 730       if (aNbParams == 0) continue;
 731       // Decrease parameter indexer if there are deleted parameter with higher IDs
 732       if (aEntIter->param[aNbParams-1] == myParamMaxID)
 733         myParamMaxID -= aNbParams;
 734       // Remove parameters of the entity
 735       int aParamPos = Search(aEntIter->param[0], myParams);
 736       myParams.erase(myParams.begin() + aParamPos,
 737                      myParams.begin() + aParamPos + aNbParams);
 738
 739       // Remove entity
 740       if (aEDelIter->first == myEntityMaxID)
 741         myEntityMaxID--;
 742       myEntities.erase(myEntities.begin() + anEntPos);
 743       // Remove such entity from myEntityMap
 744       std::map<boost::shared_ptr<ModelAPI_Attribute>, Slvs_hEntity>::iterator
 745         anEntMapIter = myEntityMap.begin();
 746       for ( ; anEntMapIter != myEntityMap.end(); anEntMapIter++)
 747         if (anEntMapIter->second == aEDelIter->first)
 748           break;
 749       if (anEntMapIter != myEntityMap.end())
 750         myEntityMap.erase(anEntMapIter);
 751     }
 752
 753   return false;
 754 }
 755
 756 void SketchSolver_ConstraintManager::SketchSolver_ConstraintGroup::updateAttribute(
 757                 boost::shared_ptr<ModelAPI_Attribute> theAttribute,
 758                 const Slvs_hEntity&                   theEntityID)
 759 {
 760   // Search the position of the first parameter of the entity
 761   int anEntPos = Search(theEntityID, myEntities);
 762   int aFirstParamPos = Search(myEntities[anEntPos].param[0], myParams);
 763
 764   // Look over supported types of entities
 765
 766   // Point in 3D
 767   boost::shared_ptr<GeomDataAPI_Point> aPoint =
 768     boost::dynamic_pointer_cast<GeomDataAPI_Point>(theAttribute);
 769   if (aPoint)
 770   {
 771     aPoint->setValue(myParams[aFirstParamPos].val,
 772                      myParams[aFirstParamPos+1].val,
 773                      myParams[aFirstParamPos+2].val);
 774     return ;
 775   }
 776
 777   // Point in 2D
 778   boost::shared_ptr<GeomDataAPI_Point2D> aPoint2D =
 779     boost::dynamic_pointer_cast<GeomDataAPI_Point2D>(theAttribute);
 780   if (aPoint2D)
 781   {
 782     aPoint2D->setValue(myParams[aFirstParamPos].val,
 783                        myParams[aFirstParamPos+1].val);
 784     return ;
 785   }
 786
 787   /// \todo Support other types of entities
 788 }
 789
 790 void SketchSolver_ConstraintManager::SketchSolver_ConstraintGroup::updateEntityIfPossible(
 791                 boost::shared_ptr<ModelAPI_Attribute> theEntity)
 792 {
 793   if (myEntityMap.find(theEntity) != myEntityMap.end())
 794   {
 795     // If the attribute is a point and it is changed (the group needs to rebuild),
 796     // probably user has dragged this point into this position,
 797     // so it is necessary to add constraint which will guarantee the point will not change
 798
 799     // Store myNeedToSolve flag to verify the entity is really changed
 800     bool aNeedToSolveCopy = myNeedToSolve;
 801     myNeedToSolve = false;
 802
 803     changeEntity(theEntity);
 804
 805     if (myNeedToSolve) // the entity is changed
 806     {
 807       // Verify the entity is a point and add temporary constraint of permanency
 808       boost::shared_ptr<GeomDataAPI_Point> aPoint =
 809         boost::dynamic_pointer_cast<GeomDataAPI_Point>(theEntity);
 810       boost::shared_ptr<GeomDataAPI_Point2D> aPoint2D =
 811         boost::dynamic_pointer_cast<GeomDataAPI_Point2D>(theEntity);
 812       if (aPoint || aPoint2D)
 813         addTemporaryConstraintWhereDragged(theEntity);
 814     }
 815
 816     // Restore flag of changes
 817     myNeedToSolve = myNeedToSolve || aNeedToSolveCopy;
 818   }
 819 }
 820
 821 void SketchSolver_ConstraintManager::SketchSolver_ConstraintGroup::addTemporaryConstraintWhereDragged(
 822                 boost::shared_ptr<ModelAPI_Attribute> theEntity)
 823 {
 824   // Find identifier of the entity
 825   std::map<boost::shared_ptr<ModelAPI_Attribute>, Slvs_hEntity>::const_iterator
 826     anEntIter = myEntityMap.find(theEntity);
 827
 828   // Create WHERE_DRAGGED constraint
 829   Slvs_Constraint aWDConstr = Slvs_MakeConstraint(++myConstrMaxID, myID, SLVS_C_WHERE_DRAGGED,
 830                                                   myWorkplane.h, 0.0, anEntIter->second, 0, 0, 0);
 831   myConstraints.push_back(aWDConstr);
 832   myTempConstraints.push_back(aWDConstr.h);
 833 }
 834
 835 void SketchSolver_ConstraintManager::SketchSolver_ConstraintGroup::removeTemporaryConstraints()
 836 {
 837   std::list<Slvs_hConstraint>::reverse_iterator aTmpConstrIter;
 838   for (aTmpConstrIter = myTempConstraints.rbegin(); aTmpConstrIter != myTempConstraints.rend(); aTmpConstrIter++)
 839   {
 840     int aConstrPos = Search(*aTmpConstrIter, myConstraints);
 841     myConstraints.erase(myConstraints.begin() + aConstrPos);
 842
 843     // If the removing constraint has higher index, decrease the indexer
 844     if (*aTmpConstrIter == myConstrMaxID)
 845       myConstrMaxID--;
 846   }
 847   myTempConstraints.clear();
 848 }
 849
 850
 851
 852 // ========================================================
 853 // =========      Auxiliary functions       ===============
 854 // ========================================================
 855
 856 template <typename T>
 857 int Search(const uint32_t& theEntityID, const std::vector<T>& theEntities)
 858 {
 859   int aResIndex = theEntityID <= theEntities.size() ? theEntityID - 1 : 0;
 860   int aVecSize = theEntities.size();
 861   while (aResIndex >= 0 && theEntities[aResIndex].h > theEntityID)
 862     aResIndex--;
 863   while (aResIndex < aVecSize && theEntities[aResIndex].h < theEntityID)
 864     aResIndex++;
 865   if (aResIndex == -1)
 866     aResIndex = aVecSize;
 867   return aResIndex;
 868 }