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_hEntity SketchSolver_Storage::copyEntity(const Slvs_hEntity& theCopied)
 196 {
 197   int aPos = Search(theCopied, myEntities);
 198   if (aPos < 0 || aPos >= (int)myEntities.size())
 199     return SLVS_E_UNKNOWN;
 200
 201   Slvs_Entity aCopy = myEntities[aPos];
 202   aCopy.h = SLVS_E_UNKNOWN;
 203   int i = 0;
 204   while (aCopy.point[i] != SLVS_E_UNKNOWN) {
 205     aCopy.point[i] = copyEntity(aCopy.point[i]);
 206     i++;
 207   }
 208   if (aCopy.param[0] != SLVS_E_UNKNOWN) {
 209     aPos = Search(aCopy.param[0], myParameters);
 210     i = 0;
 211     while (aCopy.param[i] != SLVS_E_UNKNOWN) {
 212       Slvs_Param aNewParam = myParameters[aPos];
 213       aNewParam.h = SLVS_E_UNKNOWN;
 214       aCopy.param[i] = addParameter(aNewParam);
 215       i++;
 216       aPos++;
 217     }
 218   }
 219   return addEntity(aCopy);
 220 }
 221
 222 void SketchSolver_Storage::copyEntity(const Slvs_hEntity& theFrom, const Slvs_hEntity& theTo)
 223 {
 224   int aPosFrom = Search(theFrom, myEntities);
 225   int aPosTo = Search(theTo, myEntities);
 226   if (aPosFrom < 0 || aPosFrom >= (int)myEntities.size() ||
 227       aPosTo < 0 || aPosTo >= (int)myEntities.size())
 228     return;
 229
 230   Slvs_Entity aEntFrom = myEntities[aPosFrom];
 231   Slvs_Entity aEntTo = myEntities[aPosTo];
 232   int i = 0;
 233   while (aEntFrom.point[i] != SLVS_E_UNKNOWN) {
 234     copyEntity(aEntFrom.point[i], aEntTo.point[i]);
 235     i++;
 236   }
 237   if (aEntFrom.param[0] != SLVS_E_UNKNOWN) {
 238     aPosFrom = Search(aEntFrom.param[0], myParameters);
 239     aPosTo = Search(aEntTo.param[0], myParameters);
 240     i = 0;
 241     while (aEntFrom.param[i] != SLVS_E_UNKNOWN) {
 242       myParameters[aPosTo++].val = myParameters[aPosFrom++].val;
 243       i++;
 244     }
 245   }
 246 }
 247
 248
 249 Slvs_hConstraint SketchSolver_Storage::isPointFixed(const Slvs_hEntity& thePointID) const
 250 {
 251   // Search the set of coincident points
 252   std::vector< std::set<Slvs_hEntity> >::const_iterator aCPIter = myCoincidentPoints.begin();
 253   for (; aCPIter != myCoincidentPoints.end(); aCPIter++)
 254     if (aCPIter->find(thePointID) != aCPIter->end())
 255       break;
 256   if (aCPIter == myCoincidentPoints.end()) {
 257     std::vector<Slvs_Constraint>::const_iterator aConstrIter = myConstraints.begin();
 258     for (; aConstrIter != myConstraints.end(); aConstrIter++)
 259       if (aConstrIter->type == SLVS_C_WHERE_DRAGGED &&
 260           aConstrIter->ptA == thePointID)
 261         return aConstrIter->h;
 262     return SLVS_E_UNKNOWN;
 263   }
 264
 265   // Search the Rigid constraint
 266   std::vector<Slvs_Constraint>::const_iterator aConstrIter = myConstraints.begin();
 267   for (; aConstrIter != myConstraints.end(); aConstrIter++)
 268     if (aConstrIter->type == SLVS_C_WHERE_DRAGGED &&
 269         aCPIter->find(aConstrIter->ptA) != aCPIter->end())
 270       return aConstrIter->h;
 271   return SLVS_E_UNKNOWN;
 272 }
 273
 274
 275 Slvs_hConstraint SketchSolver_Storage::addConstraint(const Slvs_Constraint& theConstraint)
 276 {
 277   if (theConstraint.h > 0 && theConstraint.h <= myConstrMaxID) {
 278     // Constraint is already used, rewrite it
 279     return updateConstraint(theConstraint);
 280   }
 281
 282   Slvs_Constraint aConstraint = theConstraint;
 283
 284   // Find a constraint with same type uses same arguments
 285   std::vector<Slvs_Constraint>::iterator aCIt = myConstraints.begin();
 286   for (; aCIt != myConstraints.end(); aCIt++) {
 287     if (aConstraint.type != aCIt->type)
 288       continue;
 289     if (aConstraint.ptA == aCIt->ptA && aConstraint.ptB == aCIt->ptB &&
 290         aConstraint.entityA == aCIt->entityA && aConstraint.entityB == aCIt->entityB &&
 291         aConstraint.entityC == aCIt->entityC && aConstraint.entityD == aCIt->entityD) {
 292       aConstraint.h = aCIt->h;
 293       return updateConstraint(aConstraint);
 294     }
 295   }
 296
 297   if (aConstraint.h > myConstrMaxID)
 298     myConstrMaxID = aConstraint.h;
 299   else
 300     aConstraint.h = ++myConstrMaxID;
 301   myConstraints.push_back(aConstraint);
 302   myNeedToResolve = true;
 303   if (aConstraint.type == SLVS_C_POINTS_COINCIDENT)
 304     addCoincidentPoints(aConstraint.ptA, aConstraint.ptB);
 305   return aConstraint.h;
 306 }
 307
 308 Slvs_hConstraint SketchSolver_Storage::updateConstraint(const Slvs_Constraint& theConstraint)
 309 {
 310   if (theConstraint.h > 0 && theConstraint.h <= myConstrMaxID) {
 311     // Constraint already used, rewrite it
 312     int aPos = Search(theConstraint.h, myConstraints);
 313     if (aPos >= 0 && aPos < (int)myConstraints.size()) {
 314       myNeedToResolve = myNeedToResolve || IsNotEqual(myConstraints[aPos], theConstraint);
 315       myConstraints[aPos] = theConstraint;
 316       if (theConstraint.type == SLVS_C_POINTS_COINCIDENT)
 317         addCoincidentPoints(theConstraint.ptA, theConstraint.ptB);
 318       return theConstraint.h;
 319     }
 320   }
 321
 322   // Constraint is not found, add new one
 323   Slvs_Constraint aConstraint = theConstraint;
 324   aConstraint.h = 0;
 325   return addConstraint(aConstraint);
 326 }
 327
 328 bool SketchSolver_Storage::removeConstraint(const Slvs_hConstraint& theConstraintID)
 329 {
 330   bool aResult = true;
 331   int aPos = Search(theConstraintID, myConstraints);
 332   if (aPos >= 0 && aPos < (int)myConstraints.size()) {
 333     Slvs_Constraint aConstraint = myConstraints[aPos];
 334     myConstraints.erase(myConstraints.begin() + aPos);
 335     myConstrMaxID = myConstraints.empty() ? SLVS_E_UNKNOWN : myConstraints.back().h;
 336     myNeedToResolve = true;
 337     myRemovedConstraints.insert(theConstraintID);
 338     // Remove all entities
 339     Slvs_hEntity anEntities[6] = {aConstraint.ptA, aConstraint.ptB,
 340         aConstraint.entityA, aConstraint.entityB,
 341         aConstraint.entityC, aConstraint.entityD};
 342     for (int i = 0; i < 6; i++)
 343       if (anEntities[i] != SLVS_E_UNKNOWN)
 344         aResult = removeEntity(anEntities[i]) && aResult;
 345     // remove temporary fixed point, if available
 346     if (myFixed == theConstraintID)
 347       myFixed = SLVS_E_UNKNOWN;
 348   }
 349   return aResult;
 350 }
 351
 352 const Slvs_Constraint& SketchSolver_Storage::getConstraint(const Slvs_hConstraint& theConstraintID) const
 353 {
 354   int aPos = Search(theConstraintID, myConstraints);
 355   if (aPos >= 0 && aPos < (int)myConstraints.size())
 356     return myConstraints[aPos];
 357
 358   // Constraint is not found, return empty object
 359   static Slvs_Constraint aDummy;
 360   aDummy.h = 0;
 361   return aDummy;
 362 }
 363
 364 std::list<Slvs_Constraint> SketchSolver_Storage::getConstraintsByType(int theConstraintType) const
 365 {
 366   std::list<Slvs_Constraint> aResult;
 367   std::vector<Slvs_Constraint>::const_iterator aCIter = myConstraints.begin();
 368   for (; aCIter != myConstraints.end(); aCIter++)
 369     if (aCIter->type == theConstraintType)
 370       aResult.push_back(*aCIter);
 371   return aResult;
 372 }
 373
 374
 375 void SketchSolver_Storage::addConstraintWhereDragged(const Slvs_hConstraint& theConstraintID)
 376 {
 377   if (myFixed != SLVS_E_UNKNOWN)
 378     return; // the point is already fixed
 379   int aPos = Search(theConstraintID, myConstraints);
 380   if (aPos >= 0 && aPos < (int)myConstraints.size())
 381     myFixed = theConstraintID;
 382 }
 383
 384 void SketchSolver_Storage::addTemporaryConstraint(const Slvs_hConstraint& theConstraintID)
 385 {
 386   myTemporaryConstraints.insert(theConstraintID);
 387 }
 388
 389 void SketchSolver_Storage::removeTemporaryConstraints()
 390 {
 391   myTemporaryConstraints.clear();
 392 }
 393
 394 bool SketchSolver_Storage::isTemporary(const Slvs_hConstraint& theConstraintID) const
 395 {
 396   return myTemporaryConstraints.find(theConstraintID) != myTemporaryConstraints.end();
 397 }
 398
 399
 400 void SketchSolver_Storage::getRemoved(
 401     std::set<Slvs_hParam>& theParameters,
 402     std::set<Slvs_hEntity>& theEntities,
 403     std::set<Slvs_hConstraint>& theConstraints)
 404 {
 405   theParameters = myRemovedParameters;
 406   theEntities = myRemovedEntities;
 407   theConstraints = myRemovedConstraints;
 408
 409   myRemovedParameters.clear();
 410   myRemovedEntities.clear();
 411   myRemovedConstraints.clear();
 412 }
 413
 414 void SketchSolver_Storage::initializeSolver(SketchSolver_Solver& theSolver)
 415 {
 416   theSolver.setParameters(myParameters.data(), (int)myParameters.size());
 417   theSolver.setEntities(myEntities.data(), (int)myEntities.size());
 418
 419   // Copy constraints excluding the fixed one
 420   std::vector<Slvs_Constraint> aConstraints = myConstraints;
 421   if (myFixed != SLVS_E_UNKNOWN) {
 422     Slvs_hEntity aFixedPoint = SLVS_E_UNKNOWN;
 423     std::vector<Slvs_Constraint>::iterator anIt = aConstraints.begin();
 424     for (; anIt != aConstraints.end(); anIt++)
 425       if (anIt->h == myFixed) {
 426         aFixedPoint = anIt->ptA;
 427         aConstraints.erase(anIt);
 428         break;
 429       }
 430     // set dragged parameters
 431     int aPos = Search(aFixedPoint, myEntities);
 432     theSolver.setDraggedParameters(myEntities[aPos].param);
 433   }
 434   theSolver.setConstraints(aConstraints.data(), (int)aConstraints.size());
 435 }
 436
 437 void SketchSolver_Storage::addCoincidentPoints(
 438     const Slvs_hEntity& thePoint1, const Slvs_hEntity& thePoint2)
 439 {
 440   std::vector< std::set<Slvs_hEntity> >::iterator aCIter = myCoincidentPoints.begin();
 441   std::vector< std::set<Slvs_hEntity> >::iterator aFoundIter = myCoincidentPoints.end(); // already found coincidence
 442   bool isFound = false;
 443   for (; aCIter != myCoincidentPoints.end(); aCIter++) {
 444     bool isFirstFound = aCIter->find(thePoint1) != aCIter->end();
 445     bool isSecondFound = aCIter->find(thePoint2) != aCIter->end();
 446     isFound = isFound || isFirstFound || isSecondFound;
 447     if (isFirstFound && isSecondFound)
 448       break; // already coincident
 449     else if (isFirstFound || isSecondFound) {
 450       if (aFoundIter != myCoincidentPoints.end()) {
 451         // merge two sets
 452         aFoundIter->insert(aCIter->begin(), aCIter->end());
 453         myCoincidentPoints.erase(aCIter);
 454         break;
 455       }
 456       aCIter->insert(thePoint1);
 457       aCIter->insert(thePoint2);
 458     }
 459   }
 460   // coincident points not found
 461   if (!isFound) {
 462     std::set<Slvs_hEntity> aNewSet;
 463     aNewSet.insert(thePoint1);
 464     aNewSet.insert(thePoint2);
 465     myCoincidentPoints.push_back(aNewSet);
 466   }
 467 }
 468
 469 void SketchSolver_Storage::removeCoincidentPoint(const Slvs_hEntity& thePoint)
 470 {
 471   std::vector< std::set<Slvs_hEntity> >::iterator aCIter = myCoincidentPoints.begin();
 472   for (; aCIter != myCoincidentPoints.end(); aCIter++)
 473     if (aCIter->find(thePoint) != aCIter->end()) {
 474       aCIter->erase(thePoint);
 475       if (aCIter->size() <= 1)
 476         myCoincidentPoints.erase(aCIter);
 477       break;
 478     }
 479 }
 480
 481 bool SketchSolver_Storage::isCoincident(
 482     const Slvs_hEntity& thePoint1, const Slvs_hEntity& thePoint2) const
 483 {
 484   std::vector< std::set<Slvs_hEntity> >::const_iterator aCIter = myCoincidentPoints.begin();
 485   for (; aCIter != myCoincidentPoints.end(); aCIter++)
 486     if (aCIter->find(thePoint1) != aCIter->end() && aCIter->find(thePoint2) != aCIter->end())
 487       return true;
 488   return false;
 489 }
 490
 491
 492
 493
 494 // ========================================================
 495 // =========      Auxiliary functions       ===============
 496 // ========================================================
 497
 498 template<typename T>
 499 int Search(const uint32_t& theEntityID, const std::vector<T>& theEntities)
 500 {
 501   int aResIndex = theEntityID <= theEntities.size() ? theEntityID - 1 : 0;
 502   int aVecSize = theEntities.size();
 503   if (theEntities.empty())
 504     return 1;
 505   while (aResIndex >= 0 && theEntities[aResIndex].h > theEntityID)
 506     aResIndex--;
 507   while (aResIndex < aVecSize && aResIndex >= 0 && theEntities[aResIndex].h < theEntityID)
 508     aResIndex++;
 509   if (aResIndex == -1)
 510     aResIndex = aVecSize;
 511   return aResIndex;
 512 }
 513
 514 bool IsNotEqual(const Slvs_Param& theParam1, const Slvs_Param& theParam2)
 515 {
 516   return fabs(theParam1.val - theParam2.val) > tolerance;
 517 }
 518
 519 bool IsNotEqual(const Slvs_Entity& theEntity1, const Slvs_Entity& theEntity2)
 520 {
 521   int i = 0;
 522   for (; theEntity1.param[i] != 0 && i < 4; i++)
 523     if (theEntity1.param[i] != theEntity2.param[i])
 524       return true;
 525   i = 0;
 526   for (; theEntity1.point[i] != 0 && i < 4; i++)
 527     if (theEntity1.point[i] != theEntity2.point[i])
 528       return true;
 529   return false;
 530 }
 531
 532 bool IsNotEqual(const Slvs_Constraint& theConstraint1, const Slvs_Constraint& theConstraint2)
 533 {
 534   return theConstraint1.ptA != theConstraint2.ptA ||
 535          theConstraint1.ptB != theConstraint2.ptB ||
 536          theConstraint1.entityA != theConstraint2.entityA ||
 537          theConstraint1.entityB != theConstraint2.entityB ||
 538          theConstraint1.entityC != theConstraint2.entityC ||
 539          theConstraint1.entityD != theConstraint2.entityD ||
 540          fabs(theConstraint1.valA - theConstraint2.valA) > tolerance;
 541 }