src/SketcherPrs/SketcherPrs_PositionMgr.cpp

   1 // Copyright (C) 2014-2017  CEA/DEN, EDF R&D
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  12 //
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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
  18 // email : webmaster.salome@opencascade.com<mailto:webmaster.salome@opencascade.com>
  19 //
  20
  21 #include "SketcherPrs_PositionMgr.h"
  22 #include "SketcherPrs_Tools.h"
  23
  24 #include <GeomAPI_Edge.h>
  25 #include <GeomAPI_Curve.h>
  26 #include <GeomAPI_Vertex.h>
  27 #include <GeomAPI_Dir.h>
  28 #include <GeomAPI_Ax3.h>
  29 #include <GeomAPI_Circ.h>
  30 #include <GeomAPI_Lin2d.h>
  31
  32 #include <GeomDataAPI_Point2D.h>
  33
  34 #include <SketchPlugin_Line.h>
  35 #include <SketchPlugin_Circle.h>
  36 #include <SketchPlugin_Arc.h>
  37 #include <SketchPlugin_ConstraintTangent.h>
  38 #include <SketchPlugin_ConstraintPerpendicular.h>
  39
  40 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  41 #include <Geom_Curve.hxx>
  42 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
  43 #include <TColGeom_SequenceOfCurve.hxx>
  44 #include <gp_Dir.hxx>
  45
  46 #include <array>
  47
  48 static SketcherPrs_PositionMgr* MyPosMgr = NULL;
  49
  50 #define PI 3.1415926535897932
  51
  52 // The class is implemented as a singlton
  53 SketcherPrs_PositionMgr* SketcherPrs_PositionMgr::get()
  54 {
  55   if (MyPosMgr == NULL)
  56     MyPosMgr = new SketcherPrs_PositionMgr();
  57   return MyPosMgr;
  58 }
  59
  60 SketcherPrs_PositionMgr::SketcherPrs_PositionMgr()
  61 {
  62 }
  63
  64
  65 int SketcherPrs_PositionMgr::getPositionIndex(ObjectPtr theLine,
  66                                               const SketcherPrs_SymbolPrs* thePrs)
  67 {
  68   if (myShapes.count(theLine) == 1) {
  69     // Find the map and add new [Presentation - Index] pair
  70     PositionsMap& aPosMap = myShapes[theLine];
  71     if (aPosMap.count(thePrs) == 1) {
  72       // return existing index
  73       return aPosMap[thePrs];
  74     } else {
  75       // Add a new [Presentation - Index] pair
  76       int aInd = int(aPosMap.size());
  77       aPosMap[thePrs] = aInd;
  78       return aInd;
  79     }
  80   } else {
  81     // Create a new map with initial index
  82     PositionsMap aPosMap;
  83     aPosMap[thePrs] = 0;
  84     myShapes[theLine] = aPosMap;
  85     return 0;
  86   }
  87 }
  88
  89
  90 bool SketcherPrs_PositionMgr::isPntConstraint(const std::string& theName)
  91 {
  92   return ((theName == SketchPlugin_ConstraintTangent::ID()) ||
  93     (theName == SketchPlugin_ConstraintPerpendicular::ID()));
  94 }
  95
  96 bool containsPoint(const FeaturePtr& theFeature, GeomPnt2dPtr thePnt2d, GeomPointPtr thePos)
  97 {
  98   if (theFeature->getKind() == SketchPlugin_Line::ID()) {
  99     AttributePoint2DPtr aSPnt1 = std::dynamic_pointer_cast<GeomDataAPI_Point2D>(
 100       theFeature->data()->attribute(SketchPlugin_Line::START_ID()));
 101     AttributePoint2DPtr aSPnt2 = std::dynamic_pointer_cast<GeomDataAPI_Point2D>(
 102       theFeature->data()->attribute(SketchPlugin_Line::END_ID()));
 103
 104     GeomPnt2dPtr aPnt1 = aSPnt1->pnt();
 105     GeomPnt2dPtr aPnt2 = aSPnt2->pnt();
 106
 107     if (aPnt1->isEqual(thePnt2d) || aPnt2->isEqual(thePnt2d))
 108       return true;
 109   } else if ((theFeature->getKind() == SketchPlugin_Circle::ID()) ||
 110              (theFeature->getKind() == SketchPlugin_Arc::ID())) {
 111     GeomCurvePtr aCurve;
 112     ObjectPtr aResObj;
 113     std::list<ResultPtr> aResults = theFeature->results();
 114     std::list<ResultPtr>::const_iterator aIt;
 115     for (aIt = aResults.cbegin(); aIt != aResults.cend(); aIt++) {
 116       GeomShapePtr aShp = SketcherPrs_Tools::getShape((*aIt));
 117       if (aShp->isEdge()) {
 118         aResObj = (*aIt);
 119         aCurve = std::shared_ptr<GeomAPI_Curve>(new GeomAPI_Curve(aShp));
 120         break;
 121       }
 122     }
 123     if (aCurve.get()) {
 124       double aStart = aCurve->startParam();
 125       double aEnd = aCurve->endParam();
 126       GeomCirclePtr  aCircle = GeomCirclePtr(new GeomAPI_Circ(aCurve));
 127       double aParam;
 128       if (aCircle->parameter(thePos, 1.e-4, aParam) && (aParam >= aStart) && (aParam <= aEnd))
 129         return true;
 130     }
 131   }
 132   return false;
 133 }
 134
 135 const std::array<int, 2>& SketcherPrs_PositionMgr::getPositionIndex(GeomPointPtr thePos,
 136                                               const SketcherPrs_SymbolPrs* thePrs)
 137 {
 138   if (myPntShapes.count(thePrs->feature()) == 0) {
 139     // Renumerate positions around the specified constraint point for all constraints
 140     GeomAx3Ptr aAx3 = thePrs->plane();
 141     ModelAPI_CompositeFeature* aOwner = thePrs->sketcher();
 142     GeomPnt2dPtr aPnt2d = thePos->to2D(aAx3->origin(), aAx3->dirX(), aAx3->dirY());
 143
 144     int aNbSubs = aOwner->numberOfSubs();
 145     int aId = 0;
 146     std::list<const ModelAPI_Feature*> aFeaList;
 147     for (int i = 0; i < aNbSubs; i++) {
 148       FeaturePtr aFeature = aOwner->subFeature(i);
 149
 150       bool aUseFeature = ((myPntShapes.count(aFeature.get()) == 1) ||
 151                          (isPntConstraint(aFeature->getKind())));
 152       if (aUseFeature) {
 153         DataPtr aData = aFeature->data();
 154         AttributeRefAttrPtr aObjRef = aData->refattr(SketchPlugin_Constraint::ENTITY_A());
 155         FeaturePtr aObj = ModelAPI_Feature::feature(aObjRef->object());
 156         bool aContains = false;
 157         if (containsPoint(aObj, aPnt2d, thePos)) {
 158           aContains = true;
 159         } else {
 160           aObjRef = aData->refattr(SketchPlugin_Constraint::ENTITY_B());
 161           aObj = ModelAPI_Feature::feature(aObjRef->object());
 162           if (containsPoint(aObj, aPnt2d, thePos)) {
 163             aContains = true;
 164           }
 165         }
 166         if (aContains) {
 167           myPntShapes[aFeature.get()][0] = aId;
 168           aId++;
 169           aFeaList.push_back(aFeature.get());
 170         }
 171       }
 172     }
 173     int aSize = (int) aFeaList.size();
 174     std::list<const ModelAPI_Feature*>::const_iterator aIt;
 175     for (aIt = aFeaList.cbegin(); aIt != aFeaList.cend(); aIt++) {
 176       myPntShapes[*aIt][1] = aSize;
 177     }
 178   }
 179   return myPntShapes[thePrs->feature()];
 180 }
 181
 182 //*****************************************************************
 183 gp_Vec getVector(ObjectPtr theShape, GeomDirPtr theDir, gp_Pnt theP)
 184 {
 185   gp_Vec aVec;
 186   std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aShape = SketcherPrs_Tools::getShape(theShape);
 187   if (aShape->isEdge()) {
 188     std::shared_ptr<GeomAPI_Curve> aCurve =
 189       std::shared_ptr<GeomAPI_Curve>(new GeomAPI_Curve(aShape));
 190
 191     if (aCurve->isCircle()) {
 192       Handle(Geom_Curve) aCurv = aCurve->impl<Handle_Geom_Curve>();
 193       GeomAPI_ProjectPointOnCurve anExtr(theP, aCurv);
 194       double aParam = anExtr.LowerDistanceParameter();
 195       gp_Pnt aP;
 196       aCurv->D1(aParam, aP, aVec);
 197       // 2458: check correct orientation of the vector
 198       if (aVec.SquareMagnitude() > Precision::Confusion()) {
 199         std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> aCircEdge(new GeomAPI_Edge(aShape));
 200         double aFirstParam, aLastParam;
 201         aCircEdge->getRange(aFirstParam, aLastParam);
 202         // if parameter is near the LastParam, make the vector go inside (reverse)
 203         double aDelta = aLastParam - aParam;
 204         while (aDelta < -Precision::Confusion())
 205           aDelta += 2. * M_PI;
 206         while (aDelta > 2. * M_PI - Precision::Confusion())
 207           aDelta -= 2. * M_PI;
 208         if (fabs(aDelta) < Precision::Confusion())
 209           aVec.Reverse();
 210       }
 211     } else {
 212       GeomPointPtr aPnt1 = aCurve->getPoint(aCurve->endParam());
 213       GeomPointPtr aPnt2 = aCurve->getPoint(aCurve->startParam());
 214
 215       gp_Pnt aPn2 = aPnt2->impl<gp_Pnt>();
 216       if (aPn2.IsEqual(theP, Precision::Confusion()))
 217         aVec = gp_Vec(aPn2, aPnt1->impl<gp_Pnt>());
 218       else
 219         aVec = gp_Vec(aPnt1->impl<gp_Pnt>(), aPn2);
 220     }
 221   } else {
 222     aVec = gp_Vec(theDir->impl<gp_Dir>());
 223   }
 224   return aVec;
 225 }
 226
 227 //*****************************************************************
 228 gp_Pnt SketcherPrs_PositionMgr::getPosition(ObjectPtr theShape,
 229                                             const SketcherPrs_SymbolPrs* thePrs,
 230                                             double theStep, GeomPointPtr thePnt)
 231 {
 232   std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aShape = SketcherPrs_Tools::getShape(theShape);
 233   gp_Pnt aP; // Central point
 234
 235   if (thePnt.get()) {
 236     return getPointPosition(theShape, thePrs, theStep, thePnt);
 237   } else {
 238     if (aShape->isEdge()) {
 239       std::shared_ptr<GeomAPI_Curve> aCurve =
 240         std::shared_ptr<GeomAPI_Curve>(new GeomAPI_Curve(aShape));
 241       // this is a circle or arc
 242       double aMidParam = (aCurve->startParam() + aCurve->endParam()) / 2.;
 243       std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPnt = aCurve->getPoint(aMidParam);
 244       aP = aPnt->impl<gp_Pnt>();
 245     } else {
 246       // This is a point
 247       std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> aVertex =
 248         std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex>(new GeomAPI_Vertex(aShape));
 249       std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPnt = aVertex->point();
 250       aP = aPnt->impl<gp_Pnt>();
 251     }
 252   }
 253   // main vector
 254   gp_Vec aVec1 = getVector(theShape, thePrs->plane()->dirX(), aP);
 255
 256   // Compute shifting vector for a one symbol
 257   gp_Vec aShift = aVec1.Crossed(thePrs->plane()->normal()->impl<gp_Dir>());
 258   aShift.Normalize();
 259   aShift.Multiply(theStep * 0.8);
 260
 261   // Shift the position coordinate according to position index
 262   int aPos = getPositionIndex(theShape, thePrs);
 263   int aM = 1;
 264   if ((aPos % 2) == 0) {
 265     // Even position
 266     aP.Translate(aShift);
 267     if (aPos > 0) {
 268       if (aPos % 4 == 0)
 269         aM = aPos / 4;
 270       else
 271         aM = -(aPos + 2) / 4;
 272     }
 273   } else {
 274     // Odd position
 275     aP.Translate(-aShift);
 276     if (aPos > 1) {
 277       if ((aPos - 1) % 4 == 0)
 278         aM = (aPos - 1) / 4;
 279       else
 280         aM = -(aPos + 1) / 4;
 281     }
 282   }
 283   if (aPos > 1) {
 284     // Normalize vector along the line
 285     aVec1.Normalize();
 286     aVec1.Multiply(theStep);
 287     aP.Translate(aVec1.Multiplied(aM));
 288   }
 289   return aP;
 290 }
 291
 292
 293 //*****************************************************************
 294 //! Returns curves connected to the given point
 295 std::list<ObjectPtr> getCurves(const GeomPointPtr& thePnt, const SketcherPrs_SymbolPrs* thePrs)
 296 {
 297   std::list<ObjectPtr> aList;
 298   GeomAx3Ptr aAx3 = thePrs->plane();
 299   ModelAPI_CompositeFeature* aOwner = thePrs->sketcher();
 300   GeomPnt2dPtr aPnt2d = thePnt->to2D(aAx3->origin(), aAx3->dirX(), aAx3->dirY());
 301
 302   int aNbSubs = aOwner->numberOfSubs();
 303   for (int i = 0; i < aNbSubs; i++) {
 304     FeaturePtr aFeature = aOwner->subFeature(i);
 305     if (!aFeature->firstResult().get() || aFeature->firstResult()->isDisabled())
 306       continue;  // There is no result
 307
 308     if (aFeature->getKind() == SketchPlugin_Line::ID()) {
 309       AttributePoint2DPtr aSPnt1 = std::dynamic_pointer_cast<GeomDataAPI_Point2D>(
 310         aFeature->data()->attribute(SketchPlugin_Line::START_ID()));
 311       AttributePoint2DPtr aSPnt2 = std::dynamic_pointer_cast<GeomDataAPI_Point2D>(
 312         aFeature->data()->attribute(SketchPlugin_Line::END_ID()));
 313
 314       GeomPnt2dPtr aPnt1 = aSPnt1->pnt();
 315       GeomPnt2dPtr aPnt2 = aSPnt2->pnt();
 316
 317       if (aPnt1->distance(aPnt2d) <= Precision::Confusion() ||
 318           aPnt2->distance(aPnt2d) <= Precision::Confusion()) {
 319         // a point corresponds to one of the line end
 320         GeomShapePtr aShp = SketcherPrs_Tools::getShape(aFeature->firstResult());
 321         GeomCurvePtr aCurv = std::shared_ptr<GeomAPI_Curve>(new GeomAPI_Curve(aShp));
 322         aList.push_back(aFeature->firstResult());
 323       } else {
 324         // Check that a point belongs to the curve
 325         GeomAPI_Lin2d aLin2d(aPnt1, aPnt2);
 326         double aDist = aLin2d.distance(aPnt2d);
 327         if (aDist <= Precision::Confusion())
 328           aList.push_back(aFeature->firstResult());
 329       }
 330     } else if ((aFeature->getKind() == SketchPlugin_Circle::ID()) ||
 331               (aFeature->getKind() == SketchPlugin_Arc::ID())) {
 332       GeomCurvePtr aCurve;
 333       ObjectPtr aResObj;
 334       std::list<ResultPtr> aResults = aFeature->results();
 335       std::list<ResultPtr>::const_iterator aIt;
 336       for (aIt = aResults.cbegin(); aIt != aResults.cend(); aIt++) {
 337         GeomShapePtr aShp = SketcherPrs_Tools::getShape((*aIt));
 338         if (aShp->isEdge()) {
 339           aResObj = (*aIt);
 340           aCurve = std::shared_ptr<GeomAPI_Curve>(new GeomAPI_Curve(aShp));
 341           break;
 342         }
 343       }
 344       if (aCurve.get()) {
 345         double aStart = aCurve->startParam();
 346         double aEnd = aCurve->endParam();
 347         GeomCirclePtr  aCircle = GeomCirclePtr(new GeomAPI_Circ(aCurve));
 348         GeomPointPtr aProjPnt = aCircle->project(thePnt);
 349         if (aProjPnt && thePnt->distance(aProjPnt) <= Precision::Confusion())
 350           aList.push_back(aResObj);
 351       }
 352     }
 353   }
 354   return aList;
 355 }
 356
 357 //*****************************************************************
 358 gp_Pnt SketcherPrs_PositionMgr::getPointPosition(
 359   ObjectPtr theLine, const SketcherPrs_SymbolPrs* thePrs,
 360   double theStep, GeomPointPtr thePnt)
 361 {
 362   gp_Pnt aP = thePnt->impl<gp_Pnt>();
 363   GeomDirPtr aNormal = thePrs->plane()->normal();
 364   gp_Dir aNormDir = aNormal->impl<gp_Dir>();
 365
 366   std::list<ObjectPtr> aCurves = getCurves(thePnt, thePrs);
 367   std::list<ObjectPtr>::const_iterator aItCurv;
 368   std::list<gp_Vec> aVectorsList;
 369   // Calculate all vectors
 370   for (aItCurv = aCurves.cbegin(); aItCurv != aCurves.cend(); aItCurv++) {
 371     aVectorsList.push_back(getVector((*aItCurv), thePrs->plane()->dirX(), aP));
 372   }
 373
 374   // Position of the symbol
 375   const std::array<int, 2>& aPos = getPositionIndex(thePnt, thePrs);
 376
 377   // Angle size of a symbol
 378   //double aAngleStep = PI * 50./180.;
 379   double aAngleStep = PI/4.;
 380
 381   std::list<gp_Vec>::const_iterator aItVec;
 382   std::list<double> aAngles;
 383   std::list<gp_Vec> aVectors;
 384   // Select closest vectors and calculate angles between base vector and closest vector
 385   for (aItVec = aVectorsList.cbegin(); aItVec != aVectorsList.cend(); aItVec++) {
 386     std::list<gp_Vec>::const_iterator aIt;
 387     double aMinAng = 0;
 388     gp_Vec aVec = *aItVec;
 389     for (aIt = aVectorsList.cbegin(); aIt != aVectorsList.cend(); aIt++) {
 390       double aAng = aVec.AngleWithRef(*aIt, aNormDir);
 391       if (aAng != 0) {
 392         if (aAng < 0)
 393           aAng = 2 * PI + aAng;
 394
 395         if (aMinAng == 0)
 396           aMinAng = aAng;
 397         else if (aAng < aMinAng) {
 398           aMinAng = aAng;
 399         }
 400       }
 401     }
 402     if (aMinAng >= aAngleStep) {
 403       aVectors.push_back(aVec);
 404       aAngles.push_back(aMinAng);
 405     }
 406   }
 407
 408   gp_Ax1 aRotAx(aP, aNormDir);
 409   gp_Vec aVecPos;
 410   // If number of angle less then number of symbols then each symbol can be placed
 411   // directly inside of the angle
 412   if (aAngles.size() >= aPos[1] && !aVectors.empty()) {
 413     int aId = aPos[0];
 414     aVecPos = *(std::next(aVectors.begin(), aId));
 415
 416     gp_Vec aShift = aVecPos.Rotated(aRotAx, aAngleStep);
 417     aShift.Normalize();
 418     aShift.Multiply(theStep * 1.5);
 419     return aP.Translated(aShift);
 420   }
 421
 422   // A case when there are a lot of symbols
 423   int aPosCount = 0;
 424   double aAng;
 425   std::list<double>::const_iterator aItAng;
 426
 427   double aAngPos;
 428   bool aHasPlace = false;
 429   //int aIntId = 0; // a position inside a one sector
 430   while (aPosCount < aPos[1]) {
 431     for (aItAng = aAngles.cbegin(), aItVec = aVectors.cbegin();
 432          aItAng != aAngles.cend(); ++aItAng, ++aItVec) {
 433       aAng = (*aItAng);
 434       int Nb = int(aAng / aAngleStep);
 435       aPosCount += Nb;
 436
 437       if ((!aHasPlace) && (aPosCount >= (aPos[0] + 1))) {
 438         aHasPlace = true;
 439         aAngPos = (*aItAng);
 440         aVecPos = (*aItVec);
 441         //aIntId = aPos[0] - (aPosCount - Nb);
 442       }
 443     }
 444     if (aPosCount < aPos[1]) {
 445       aAngleStep -= 0.1;
 446       aHasPlace = false;
 447       aPosCount = 0;
 448     }
 449     if (aAngleStep <= 0)
 450       break;
 451   }
 452
 453   if (aHasPlace) {
 454     // rotate base vector on a necessary angle
 455     gp_Vec aShift = aVecPos.Rotated(aRotAx, aAngleStep + aAngleStep * aPos[0]);
 456     aShift.Normalize();
 457     aShift.Multiply(theStep * 1.5);
 458     return aP.Translated(aShift);
 459   }
 460   return aP;
 461 }
 462
 463 //*****************************************************************
 464 void SketcherPrs_PositionMgr::deleteConstraint(const SketcherPrs_SymbolPrs* thePrs)
 465 {
 466   std::map<ObjectPtr, PositionsMap>::iterator aIt;
 467   std::list<ObjectPtr> aToDel;
 468   // Clear map for deleted presentation
 469   for (aIt = myShapes.begin(); aIt != myShapes.end(); ++aIt) {
 470     PositionsMap& aPosMap = aIt->second;
 471     if (aPosMap.count(thePrs) > 0) {
 472       // Erase index
 473       aPosMap.erase(aPosMap.find(thePrs));
 474       if (aPosMap.size() == 0)
 475         // Delete the map
 476         aToDel.push_back(aIt->first);
 477       else {
 478         // Reindex objects positions in order to avoid spaces
 479         PositionsMap::iterator aIt;
 480         int i = 0;
 481         for (aIt = aPosMap.begin(); aIt != aPosMap.end(); aIt++, i++)
 482           aIt->second = i;
 483       }
 484     }
 485   }
 486   std::list<ObjectPtr>::const_iterator aListIt;
 487   for (aListIt = aToDel.cbegin(); aListIt != aToDel.cend(); ++aListIt) {
 488     myShapes.erase(*aListIt);
 489   }
 490 }