src/SketchSolver/SketchSolver_Storage.cpp

   1 // Copyright (C) 2014-20xx CEA/DEN, EDF R&D
   2
   3 // File:    SketchSolver_Storage.cpp
   4 // Created: 18 Mar 2015
   5 // Author:  Artem ZHIDKOV
   6
   7 #include <SketchSolver_Storage.h>
   8
   9 #include <math.h>
  10
  11 /** \brief Search the entity/parameter with specified ID in the list of elements
  12  *  \param[in] theEntityID unique ID of the element
  13  *  \param[in] theEntities list of elements
  14  *  \return position of the found element or -1 if the element is not found
  15  */
  16 template<typename T>
  17 static int Search(const uint32_t& theEntityID, const std::vector<T>& theEntities);
  18
  19 /// \brief Compare two parameters to be different
  20 static bool IsNotEqual(const Slvs_Param& theParam1, const Slvs_Param& theParam2);
  21 /// \brief Compare two entities to be different
  22 static bool IsNotEqual(const Slvs_Entity& theEntity1, const Slvs_Entity& theEntity2);
  23 /// \brief Compare two constriants to be different
  24 static bool IsNotEqual(const Slvs_Constraint& theConstraint1, const Slvs_Constraint& theConstraint2);
  25
  26
  27 SketchSolver_Storage::SketchSolver_Storage()
  28   : myParamMaxID(SLVS_E_UNKNOWN),
  29     myEntityMaxID(SLVS_E_UNKNOWN),
  30     myConstrMaxID(SLVS_C_UNKNOWN),
  31     myFixed(SLVS_E_UNKNOWN),
  32     myNeedToResolve(false)
  33 {
  34 }
  35
  36 Slvs_hParam SketchSolver_Storage::addParameter(const Slvs_Param& theParam)
  37 {
  38   if (theParam.h > 0 && theParam.h <= myParamMaxID) {
  39     // parameter is already used, rewrite it
  40     return updateParameter(theParam);
  41   }
  42
  43   Slvs_Param aParam = theParam;
  44   if (aParam.h > myParamMaxID)
  45     myParamMaxID = aParam.h;
  46   else
  47     aParam.h = ++myParamMaxID;
  48   myParameters.push_back(aParam);
  49   myNeedToResolve = true;
  50   return aParam.h;
  51 }
  52
  53 Slvs_hParam SketchSolver_Storage::updateParameter(const Slvs_Param& theParam)
  54 {
  55   if (theParam.h > 0 && theParam.h <= myParamMaxID) {
  56     // parameter already used, rewrite it
  57     int aPos = Search(theParam.h, myParameters);
  58     if (aPos >= 0 && aPos < (int)myParameters.size()) {
  59       myNeedToResolve = myNeedToResolve || IsNotEqual(myParameters[aPos], theParam);
  60       myParameters[aPos] = theParam;
  61       return theParam.h;
  62     }
  63   }
  64
  65   // Parameter is not found, add new one
  66   Slvs_Param aParam = theParam;
  67   aParam.h = 0;
  68   return addParameter(aParam);
  69 }
  70
  71 bool SketchSolver_Storage::removeParameter(const Slvs_hParam& theParamID)
  72 {
  73   int aPos = Search(theParamID, myParameters);
  74   if (aPos >= 0 && aPos < (int)myParameters.size()) {
  75     // Firstly, search the parametes is not used elsewhere
  76     std::vector<Slvs_Entity>::const_iterator anEntIter = myEntities.begin();
  77     for (; anEntIter != myEntities.end(); anEntIter++) {
  78       for (int i = 0; i < 4; i++)
  79         if (anEntIter->param[i] == theParamID)
  80           return false;
  81     }
  82     // Remove parameter
  83     myParameters.erase(myParameters.begin() + aPos);
  84     myParamMaxID = myParameters.empty() ? SLVS_E_UNKNOWN : myParameters.back().h;
  85     myNeedToResolve = true;
  86     myRemovedParameters.insert(theParamID);
  87     return true;
  88   }
  89   return false;
  90 }
  91
  92 const Slvs_Param& SketchSolver_Storage::getParameter(const Slvs_hParam& theParamID) const
  93 {
  94   int aPos = Search(theParamID, myParameters);
  95   if (aPos >= 0 && aPos < (int)myParameters.size())
  96     return myParameters[aPos];
  97
  98   // Parameter is not found, return empty object
  99   static Slvs_Param aDummy;
 100   aDummy.h = 0;
 101   return aDummy;
 102 }
 103
 104
 105 Slvs_hEntity SketchSolver_Storage::addEntity(const Slvs_Entity& theEntity)
 106 {
 107   if (theEntity.h > 0 && theEntity.h <= myEntityMaxID) {
 108     // Entity is already used, rewrite it
 109     return updateEntity(theEntity);
 110   }
 111
 112   Slvs_Entity aEntity = theEntity;
 113   if (aEntity.h > myEntityMaxID)
 114     myEntityMaxID = aEntity.h;
 115   else
 116     aEntity.h = ++myEntityMaxID;
 117   myEntities.push_back(aEntity);
 118   myNeedToResolve = true;
 119   return aEntity.h;
 120 }
 121
 122 Slvs_hEntity SketchSolver_Storage::updateEntity(const Slvs_Entity& theEntity)
 123 {
 124   if (theEntity.h > 0 && theEntity.h <= myEntityMaxID) {
 125     // Entity already used, rewrite it
 126     int aPos = Search(theEntity.h, myEntities);
 127     if (aPos >= 0 && aPos < (int)myEntities.size()) {
 128       myNeedToResolve = myNeedToResolve || IsNotEqual(myEntities[aPos], theEntity);
 129       myEntities[aPos] = theEntity;
 130       return theEntity.h;
 131     }
 132   }
 133
 134   // Entity is not found, add new one
 135   Slvs_Entity aEntity = theEntity;
 136   aEntity.h = 0;
 137   return addEntity(aEntity);
 138 }
 139
 140 bool SketchSolver_Storage::removeEntity(const Slvs_hEntity& theEntityID)
 141 {
 142   bool aResult = true;
 143   int aPos = Search(theEntityID, myEntities);
 144   if (aPos >= 0 && aPos < (int)myEntities.size()) {
 145     // Firstly, check the entity is not used elsewhere
 146     std::vector<Slvs_Entity>::const_iterator anEntIter = myEntities.begin();
 147     for (; anEntIter != myEntities.end(); anEntIter++) {
 148       for (int i = 0; i < 4; i++)
 149         if (anEntIter->point[i] == theEntityID)
 150           return false;
 151       if (anEntIter->distance == theEntityID)
 152         return false;
 153     }
 154     std::vector<Slvs_Constraint>::const_iterator aConstrIter = myConstraints.begin();
 155     for (; aConstrIter != myConstraints.end(); aConstrIter++) {
 156       Slvs_hEntity anEntIDs[6] = {aConstrIter->ptA, aConstrIter->ptB,
 157           aConstrIter->entityA, aConstrIter->entityB,
 158           aConstrIter->entityC, aConstrIter->entityD};
 159       for (int i = 0; i < 6; i++)
 160         if (anEntIDs[i] == theEntityID)
 161           return false;
 162     }
 163     // The entity is not used, remove it and its parameters
 164     Slvs_Entity anEntity = myEntities[aPos];
 165     myEntities.erase(myEntities.begin() + aPos);
 166     myEntityMaxID = myEntities.empty() ? SLVS_E_UNKNOWN : myEntities.back().h;
 167     if (anEntity.distance != SLVS_E_UNKNOWN)
 168       aResult = aResult && removeParameter(anEntity.distance);
 169     for (int i = 0; i < 4; i++)
 170       if (anEntity.param[i] != SLVS_E_UNKNOWN)
 171         aResult = removeParameter(anEntity.param[i]) && aResult;
 172     for (int i = 0; i < 4; i++)
 173       if (anEntity.point[i] != SLVS_E_UNKNOWN)
 174         aResult = removeEntity(anEntity.point[i]) && aResult;
 175     myNeedToResolve = true;
 176     myRemovedEntities.insert(theEntityID);
 177     if (anEntity.type == SLVS_E_POINT_IN_2D || anEntity.type == SLVS_E_POINT_IN_3D)
 178       removeCoincidentPoint(theEntityID);
 179   }
 180   return aResult;
 181 }
 182
 183 const Slvs_Entity& SketchSolver_Storage::getEntity(const Slvs_hEntity& theEntityID) const
 184 {
 185   int aPos = Search(theEntityID, myEntities);
 186   if (aPos >= 0 && aPos < (int)myEntities.size())
 187     return myEntities[aPos];
 188
 189   // Entity is not found, return empty object
 190   static Slvs_Entity aDummy;
 191   aDummy.h = 0;
 192   return aDummy;
 193 }
 194
 195 Slvs_hConstraint SketchSolver_Storage::isPointFixed(const Slvs_hEntity& thePointID) const
 196 {
 197   // Search the set of coincident points
 198   std::vector< std::set<Slvs_hEntity> >::const_iterator aCPIter = myCoincidentPoints.begin();
 199   for (; aCPIter != myCoincidentPoints.end(); aCPIter++)
 200     if (aCPIter->find(thePointID) != aCPIter->end())
 201       break;
 202   if (aCPIter == myCoincidentPoints.end()) {
 203     std::vector<Slvs_Constraint>::const_iterator aConstrIter = myConstraints.begin();
 204     for (; aConstrIter != myConstraints.end(); aConstrIter++)
 205       if (aConstrIter->type == SLVS_C_WHERE_DRAGGED &&
 206           aConstrIter->ptA == thePointID)
 207         return aConstrIter->h;
 208     return SLVS_E_UNKNOWN;
 209   }
 210
 211   // Search the Rigid constraint
 212   std::vector<Slvs_Constraint>::const_iterator aConstrIter = myConstraints.begin();
 213   for (; aConstrIter != myConstraints.end(); aConstrIter++)
 214     if (aConstrIter->type == SLVS_C_WHERE_DRAGGED &&
 215         aCPIter->find(aConstrIter->ptA) != aCPIter->end())
 216       return aConstrIter->h;
 217   return SLVS_E_UNKNOWN;
 218 }
 219
 220
 221 Slvs_hConstraint SketchSolver_Storage::addConstraint(const Slvs_Constraint& theConstraint)
 222 {
 223   if (theConstraint.h > 0 && theConstraint.h <= myConstrMaxID) {
 224     // Constraint is already used, rewrite it
 225     return updateConstraint(theConstraint);
 226   }
 227
 228   Slvs_Constraint aConstraint = theConstraint;
 229
 230   // Find a constraint with same type uses same arguments
 231   std::vector<Slvs_Constraint>::iterator aCIt = myConstraints.begin();
 232   for (; aCIt != myConstraints.end(); aCIt++) {
 233     if (aConstraint.type != aCIt->type)
 234       continue;
 235     if (aConstraint.ptA == aCIt->ptA && aConstraint.ptB == aCIt->ptB &&
 236         aConstraint.entityA == aCIt->entityA && aConstraint.entityB == aCIt->entityB &&
 237         aConstraint.entityC == aCIt->entityC && aConstraint.entityD == aCIt->entityD) {
 238       aConstraint.h = aCIt->h;
 239       return updateConstraint(aConstraint);
 240     }
 241   }
 242
 243   if (aConstraint.h > myConstrMaxID)
 244     myConstrMaxID = aConstraint.h;
 245   else
 246     aConstraint.h = ++myConstrMaxID;
 247   myConstraints.push_back(aConstraint);
 248   myNeedToResolve = true;
 249   if (aConstraint.type == SLVS_C_POINTS_COINCIDENT)
 250     addCoincidentPoints(aConstraint.ptA, aConstraint.ptB);
 251   return aConstraint.h;
 252 }
 253
 254 Slvs_hConstraint SketchSolver_Storage::updateConstraint(const Slvs_Constraint& theConstraint)
 255 {
 256   if (theConstraint.h > 0 && theConstraint.h <= myConstrMaxID) {
 257     // Constraint already used, rewrite it
 258     int aPos = Search(theConstraint.h, myConstraints);
 259     if (aPos >= 0 && aPos < (int)myConstraints.size()) {
 260       myNeedToResolve = myNeedToResolve || IsNotEqual(myConstraints[aPos], theConstraint);
 261       myConstraints[aPos] = theConstraint;
 262       if (theConstraint.type == SLVS_C_POINTS_COINCIDENT)
 263         addCoincidentPoints(theConstraint.ptA, theConstraint.ptB);
 264       return theConstraint.h;
 265     }
 266   }
 267
 268   // Constraint is not found, add new one
 269   Slvs_Constraint aConstraint = theConstraint;
 270   aConstraint.h = 0;
 271   return addConstraint(aConstraint);
 272 }
 273
 274 bool SketchSolver_Storage::removeConstraint(const Slvs_hConstraint& theConstraintID)
 275 {
 276   bool aResult = true;
 277   int aPos = Search(theConstraintID, myConstraints);
 278   if (aPos >= 0 && aPos < (int)myConstraints.size()) {
 279     Slvs_Constraint aConstraint = myConstraints[aPos];
 280     myConstraints.erase(myConstraints.begin() + aPos);
 281     myConstrMaxID = myConstraints.empty() ? SLVS_E_UNKNOWN : myConstraints.back().h;
 282     myNeedToResolve = true;
 283     myRemovedConstraints.insert(theConstraintID);
 284     // Remove all entities
 285     Slvs_hEntity anEntities[6] = {aConstraint.ptA, aConstraint.ptB,
 286         aConstraint.entityA, aConstraint.entityB,
 287         aConstraint.entityC, aConstraint.entityD};
 288     for (int i = 0; i < 6; i++)
 289       if (anEntities[i] != SLVS_E_UNKNOWN)
 290         aResult = removeEntity(anEntities[i]) && aResult;
 291     // remove temporary fixed point, if available
 292     if (myFixed == theConstraintID)
 293       myFixed = SLVS_E_UNKNOWN;
 294   }
 295   return aResult;
 296 }
 297
 298 const Slvs_Constraint& SketchSolver_Storage::getConstraint(const Slvs_hConstraint& theConstraintID) const
 299 {
 300   int aPos = Search(theConstraintID, myConstraints);
 301   if (aPos >= 0 && aPos < (int)myConstraints.size())
 302     return myConstraints[aPos];
 303
 304   // Constraint is not found, return empty object
 305   static Slvs_Constraint aDummy;
 306   aDummy.h = 0;
 307   return aDummy;
 308 }
 309
 310 std::list<Slvs_Constraint> SketchSolver_Storage::getConstraintsByType(int theConstraintType) const
 311 {
 312   std::list<Slvs_Constraint> aResult;
 313   std::vector<Slvs_Constraint>::const_iterator aCIter = myConstraints.begin();
 314   for (; aCIter != myConstraints.end(); aCIter++)
 315     if (aCIter->type == theConstraintType)
 316       aResult.push_back(*aCIter);
 317   return aResult;
 318 }
 319
 320
 321 void SketchSolver_Storage::addTemporaryConstraint(const Slvs_hConstraint& theConstraintID)
 322 {
 323   if (myFixed != SLVS_E_UNKNOWN)
 324     return; // the point is already fixed
 325   int aPos = Search(theConstraintID, myConstraints);
 326   if (aPos >= 0 && aPos < (int)myConstraints.size())
 327     myFixed = theConstraintID;
 328 }
 329
 330 void SketchSolver_Storage::getRemoved(
 331     std::set<Slvs_hParam>& theParameters,
 332     std::set<Slvs_hEntity>& theEntities,
 333     std::set<Slvs_hConstraint>& theConstraints)
 334 {
 335   theParameters = myRemovedParameters;
 336   theEntities = myRemovedEntities;
 337   theConstraints = myRemovedConstraints;
 338
 339   myRemovedParameters.clear();
 340   myRemovedEntities.clear();
 341   myRemovedConstraints.clear();
 342 }
 343
 344 void SketchSolver_Storage::initializeSolver(SketchSolver_Solver& theSolver)
 345 {
 346   theSolver.setParameters(myParameters.data(), (int)myParameters.size());
 347   theSolver.setEntities(myEntities.data(), (int)myEntities.size());
 348
 349   // Copy constraints excluding the fixed one
 350   std::vector<Slvs_Constraint> aConstraints = myConstraints;
 351   if (myFixed != SLVS_E_UNKNOWN) {
 352     Slvs_hEntity aFixedPoint = SLVS_E_UNKNOWN;
 353     std::vector<Slvs_Constraint>::iterator anIt = aConstraints.begin();
 354     for (; anIt != aConstraints.end(); anIt++)
 355       if (anIt->h == myFixed) {
 356         aFixedPoint = anIt->ptA;
 357         aConstraints.erase(anIt);
 358         break;
 359       }
 360     // set dragged parameters
 361     int aPos = Search(aFixedPoint, myEntities);
 362     theSolver.setDraggedParameters(myEntities[aPos].param);
 363   }
 364   theSolver.setConstraints(aConstraints.data(), (int)aConstraints.size());
 365 }
 366
 367 void SketchSolver_Storage::addCoincidentPoints(
 368     const Slvs_hEntity& thePoint1, const Slvs_hEntity& thePoint2)
 369 {
 370   std::vector< std::set<Slvs_hEntity> >::iterator aCIter = myCoincidentPoints.begin();
 371   std::vector< std::set<Slvs_hEntity> >::iterator aFoundIter = myCoincidentPoints.end(); // already found coincidence
 372   bool isFound = false;
 373   for (; aCIter != myCoincidentPoints.end(); aCIter++) {
 374     bool isFirstFound = aCIter->find(thePoint1) != aCIter->end();
 375     bool isSecondFound = aCIter->find(thePoint2) != aCIter->end();
 376     isFound = isFound || isFirstFound || isSecondFound;
 377     if (isFirstFound && isSecondFound)
 378       break; // already coincident
 379     else if (isFirstFound || isSecondFound) {
 380       if (aFoundIter != myCoincidentPoints.end()) {
 381         // merge two sets
 382         aFoundIter->insert(aCIter->begin(), aCIter->end());
 383         myCoincidentPoints.erase(aCIter);
 384         break;
 385       }
 386       aCIter->insert(thePoint1);
 387       aCIter->insert(thePoint2);
 388     }
 389   }
 390   // coincident points not found
 391   if (!isFound) {
 392     std::set<Slvs_hEntity> aNewSet;
 393     aNewSet.insert(thePoint1);
 394     aNewSet.insert(thePoint2);
 395     myCoincidentPoints.push_back(aNewSet);
 396   }
 397 }
 398
 399 void SketchSolver_Storage::removeCoincidentPoint(const Slvs_hEntity& thePoint)
 400 {
 401   std::vector< std::set<Slvs_hEntity> >::iterator aCIter = myCoincidentPoints.begin();
 402   for (; aCIter != myCoincidentPoints.end(); aCIter++)
 403     if (aCIter->find(thePoint) != aCIter->end()) {
 404       aCIter->erase(thePoint);
 405       if (aCIter->size() <= 1)
 406         myCoincidentPoints.erase(aCIter);
 407       break;
 408     }
 409 }
 410
 411 bool SketchSolver_Storage::isCoincident(
 412     const Slvs_hEntity& thePoint1, const Slvs_hEntity& thePoint2) const
 413 {
 414   std::vector< std::set<Slvs_hEntity> >::const_iterator aCIter = myCoincidentPoints.begin();
 415   for (; aCIter != myCoincidentPoints.end(); aCIter++)
 416     if (aCIter->find(thePoint1) != aCIter->end() && aCIter->find(thePoint2) != aCIter->end())
 417       return true;
 418   return false;
 419 }
 420
 421
 422
 423
 424 // ========================================================
 425 // =========      Auxiliary functions       ===============
 426 // ========================================================
 427
 428 template<typename T>
 429 int Search(const uint32_t& theEntityID, const std::vector<T>& theEntities)
 430 {
 431   int aResIndex = theEntityID <= theEntities.size() ? theEntityID - 1 : 0;
 432   int aVecSize = theEntities.size();
 433   if (theEntities.empty())
 434     return 1;
 435   while (aResIndex >= 0 && theEntities[aResIndex].h > theEntityID)
 436     aResIndex--;
 437   while (aResIndex < aVecSize && aResIndex >= 0 && theEntities[aResIndex].h < theEntityID)
 438     aResIndex++;
 439   if (aResIndex == -1)
 440     aResIndex = aVecSize;
 441   return aResIndex;
 442 }
 443
 444 bool IsNotEqual(const Slvs_Param& theParam1, const Slvs_Param& theParam2)
 445 {
 446   return fabs(theParam1.val - theParam2.val) > tolerance;
 447 }
 448
 449 bool IsNotEqual(const Slvs_Entity& theEntity1, const Slvs_Entity& theEntity2)
 450 {
 451   int i = 0;
 452   for (; theEntity1.param[i] != 0 && i < 4; i++)
 453     if (theEntity1.param[i] != theEntity2.param[i])
 454       return true;
 455   i = 0;
 456   for (; theEntity1.point[i] != 0 && i < 4; i++)
 457     if (theEntity1.point[i] != theEntity2.point[i])
 458       return true;
 459   return false;
 460 }
 461
 462 bool IsNotEqual(const Slvs_Constraint& theConstraint1, const Slvs_Constraint& theConstraint2)
 463 {
 464   return theConstraint1.ptA != theConstraint2.ptA ||
 465          theConstraint1.ptB != theConstraint2.ptB ||
 466          theConstraint1.entityA != theConstraint2.entityA ||
 467          theConstraint1.entityB != theConstraint2.entityB ||
 468          theConstraint1.entityC != theConstraint2.entityC ||
 469          theConstraint1.entityD != theConstraint2.entityD ||
 470          fabs(theConstraint1.valA - theConstraint2.valA) > tolerance;
 471 }