src/GEOMImpl/GEOMImpl_Fillet1dDriver.cxx

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  15 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  16 //
  17 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  18 //
  19
  20 #include <Standard_Stream.hxx>
  21
  22 #include <GEOMImpl_Fillet1dDriver.hxx>
  23
  24 #include <GEOMImpl_Fillet1d.hxx>
  25 #include <GEOMImpl_IFillet1d.hxx>
  26 #include <GEOMImpl_Types.hxx>
  27 #include <GEOMImpl_HealingDriver.hxx>
  28
  29 #include <GEOM_Function.hxx>
  30
  31 #include <GEOMUtils.hxx>
  32
  33 #include <ShapeFix_Wire.hxx>
  34 #include <StdFail_NotDone.hxx>
  35 #include <Standard_ConstructionError.hxx>
  36
  37 #include <TopAbs.hxx>
  38 #include <TopoDS.hxx>
  39 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  40 #include <TopoDS_Wire.hxx>
  41 #include <TopoDS_Shape.hxx>
  42 #include <TopExp.hxx>
  43 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  44 #include <TopTools_DataMapOfShapeShape.hxx>
  45 #include <TopTools_ListOfShape.hxx>
  46 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  47 #include <TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape.hxx>
  48 #include <TopTools_IndexedMapOfShape.hxx>
  49
  50 #include <BRep_Tool.hxx>
  51 #include <BRep_Builder.hxx>
  52 #include <BRepTools.hxx>
  53 #include <BRepBuilderAPI_MakeWire.hxx>
  54 #include <BRepCheck_Analyzer.hxx>
  55
  56 #include <gp_Pln.hxx>
  57 #include <gp_Dir.hxx>
  58 #include <gp_XYZ.hxx>
  59
  60 #include <Precision.hxx>
  61
  62 //=======================================================================
  63 //function : GetID
  64 //purpose  :
  65 //=======================================================================
  66 const Standard_GUID& GEOMImpl_Fillet1dDriver::GetID()
  67 {
  68   static Standard_GUID aFillet1dDriver("FF60908B-AB2E-4b71-B098-5C256C37D961");
  69   return aFillet1dDriver;
  70 }
  71
  72 //=======================================================================
  73 //function : GEOMImpl_Fillet1dDriver
  74 //purpose  :
  75 //=======================================================================
  76 GEOMImpl_Fillet1dDriver::GEOMImpl_Fillet1dDriver()
  77 {
  78 }
  79
  80 //=======================================================================
  81 //function : anotherVertex
  82 //purpose  : local function to get vertex from edge
  83 //=======================================================================
  84 static TopoDS_Vertex anotherVertex( const TopoDS_Edge& theE,
  85                                     const TopoDS_Vertex& theV )
  86 {
  87   // here is an assumption that edge has different vertices
  88   TopoDS_Vertex aV;
  89   TopExp_Explorer anExp( theE, TopAbs_VERTEX );
  90   for ( ; anExp.More(); anExp.Next() )
  91   {
  92     if ( BRepTools::Compare(theV,TopoDS::Vertex(anExp.Current())) /*theV.IsSame(anExp.Current())*/ )
  93       continue;
  94     aV = TopoDS::Vertex( anExp.Current() );
  95     break;
  96   }
  97   return aV;
  98 }
  99
 100 //=======================================================================
 101 //function : takePlane
 102 //purpose  : local function returns plane of given edges
 103 //=======================================================================
 104 static Standard_Boolean takePlane( const TopoDS_Edge& theE1,
 105                                    const TopoDS_Edge& theE2,
 106                                    const TopoDS_Vertex& theV,
 107                                    gp_Pln& thePlane )
 108 {
 109   TopoDS_Vertex aV12 = anotherVertex( theE1, theV );
 110   TopoDS_Vertex aV22 = anotherVertex( theE2, theV );
 111   // check can closed wire be created by two initial edges
 112   if ( aV12.IsNull()  || aV22.IsNull() || aV12.IsSame( aV22 ) )
 113     return false;
 114
 115   // create plane by 3 points
 116   gp_XYZ aXYZ = BRep_Tool::Pnt( theV ).XYZ();
 117   gp_XYZ aXYZ1 = BRep_Tool::Pnt( aV12 ).XYZ();
 118   gp_XYZ aXYZ2 = BRep_Tool::Pnt( aV22 ).XYZ();
 119   try {
 120     gp_Dir aDir1( aXYZ - aXYZ1 );
 121     gp_Dir aDir2( aXYZ2 - aXYZ );
 122     Standard_Real anAngle = aDir1.Angle(aDir2);
 123     if ( fabs(anAngle) <= gp::Resolution() ||
 124          fabs(anAngle - M_PI) <= gp::Resolution() )
 125       return false;
 126     thePlane = gp_Pln( gp_Pnt(aXYZ), aDir1^ aDir2);
 127   }
 128   catch (Standard_Failure&) {
 129     return false;
 130   }
 131   return true;
 132 }
 133
 134 //=======================================================================
 135 //function : addEdgeRelation
 136 //purpose  : local function to remember relation between initial and modified edge
 137 //=======================================================================
 138 static void addEdgeRelation(TopTools_DataMapOfShapeShape& theMap,
 139                             const TopoDS_Edge& theInitE,
 140                             const TopoDS_Edge& theResE)
 141 {
 142   if ( theMap.IsBound( theInitE ) )
 143     theMap.ChangeFind( theInitE ) = theResE;
 144   else
 145     theMap.Bind( theInitE, theResE );
 146 }
 147
 148 //=======================================================================
 149 //function : Execute
 150 //purpose  :
 151 //=======================================================================
 152 Standard_Integer GEOMImpl_Fillet1dDriver::Execute(Handle(TFunction_Logbook)& log) const
 153 {
 154   if (Label().IsNull()) return 0;
 155   Handle(GEOM_Function) aFunction = GEOM_Function::GetFunction(Label());
 156
 157   GEOMImpl_IFillet1d aCI (aFunction);
 158
 159   Handle(GEOM_Function) aRefShape = aCI.GetShape();
 160   TopoDS_Shape aShape = aRefShape->GetValue();
 161   if (aShape.IsNull())
 162     return 0;
 163   if (aShape.ShapeType() != TopAbs_WIRE)
 164     Standard_ConstructionError::Raise("Wrong arguments: polyline as wire must be given");
 165
 166   TopoDS_Wire aWire = TopoDS::Wire(aShape);
 167
 168   bool doIgnoreSecantPoints = aCI.GetFlag();
 169
 170   double rad = aCI.GetR();
 171   if (rad < Precision::Confusion())
 172     return 0;
 173
 174   // collect vertices for make fillet
 175   TopTools_ListOfShape aVertexList;
 176   TopTools_IndexedMapOfShape anIndices;
 177   TopExp::MapShapes(aWire, anIndices);
 178   int aLen = aCI.GetLength();
 179   if (aLen > 0) {
 180     for (int ii = 1; ii <= aLen; ii++) {
 181       int ind = aCI.GetVertex(ii);
 182       if (1 <= ind && ind <= anIndices.Extent()) {
 183         TopoDS_Shape aShapeVertex = anIndices.FindKey(ind);
 184         if (aShapeVertex.ShapeType() == TopAbs_VERTEX)
 185           aVertexList.Append(aShapeVertex);
 186       }
 187     }
 188   }
 189   else { // get all vertices from wire
 190     TopTools_MapOfShape mapShape;
 191     TopExp_Explorer anExp (aWire, TopAbs_VERTEX);
 192     for (; anExp.More(); anExp.Next()) {
 193       if (mapShape.Add(anExp.Current()))
 194         aVertexList.Append(anExp.Current());
 195     }
 196   }
 197   if (aVertexList.IsEmpty())
 198     Standard_ConstructionError::Raise("Invalid input: no vertices to make fillet");
 199
 200   // at first we try to make fillet on the initial wire (without edges fusing)
 201   bool isFinalPass = !doIgnoreSecantPoints;
 202   TopoDS_Wire aResult;
 203   bool isAllStepsOk = MakeFillet(aWire, aVertexList, rad, isFinalPass, aResult);
 204
 205   // try to fuse collinear edges to allow bigger radius
 206   if (!isFinalPass && !isAllStepsOk) {
 207     // 1. Fuse
 208     TopoDS_Shape aShapeNew;
 209     Handle(TColStd_HSequenceOfTransient) aVerts;
 210     GEOMImpl_HealingDriver::FuseCollinearEdges(aWire, aVerts, aShapeNew);
 211     TopoDS_Wire aWireNew = TopoDS::Wire(aShapeNew);
 212
 213     // 2. Rebuild the list of vertices (by coincidence)
 214     Standard_Real tol, tolMax = Precision::Confusion();
 215     for (TopExp_Explorer ExV (aWireNew, TopAbs_VERTEX); ExV.More(); ExV.Next()) {
 216       TopoDS_Vertex Vertex = TopoDS::Vertex(ExV.Current());
 217       tol = BRep_Tool::Tolerance(Vertex);
 218       if (tol > tolMax)
 219         tolMax = tol;
 220     }
 221
 222     TopTools_ListOfShape aVertexListNew;
 223     TopTools_IndexedMapOfShape anIndicesNew;
 224     TopExp::MapShapes(aWireNew, anIndicesNew);
 225     TopTools_ListIteratorOfListOfShape anIt (aVertexList);
 226     for (; anIt.More(); anIt.Next()) {
 227       TopoDS_Vertex aV = TopoDS::Vertex(anIt.Value());
 228       if (anIndicesNew.Contains(aV))
 229         aVertexListNew.Append(aV);
 230       else {
 231         // try to find by coords in the new wire
 232         gp_Pnt aP = BRep_Tool::Pnt(aV);
 233
 234         bool isFound = false;
 235         TopTools_MapOfShape mapShape;
 236         TopExp_Explorer exp (aWireNew, TopAbs_VERTEX);
 237         for (; exp.More() && !isFound; exp.Next()) {
 238           if (mapShape.Add(exp.Current())) {
 239             TopoDS_Vertex aVi = TopoDS::Vertex(exp.Current());
 240             gp_Pnt aPi = BRep_Tool::Pnt(aVi);
 241             if (aPi.Distance(aP) < tolMax) {
 242               aVertexListNew.Append(aVi);
 243               isFound = true;
 244             }
 245           }
 246         }
 247       }
 248     }
 249
 250     // 3. Repeat the fillet algorithm
 251     isFinalPass = true;
 252     MakeFillet(aWireNew, aVertexListNew, rad, isFinalPass, aResult);
 253   }
 254
 255   if (!GEOMUtils::CheckShape(aResult, true) &&
 256       !GEOMUtils::FixShapeTolerance(aResult)) {
 257     Standard_ConstructionError::Raise("Non valid shape result");
 258   }
 259
 260   aFunction->SetValue(aResult);
 261   log->SetTouched(Label());
 262
 263   return 1;
 264 }
 265
 266 //=======================================================================
 267 //function : MakeFillet
 268 //purpose  :
 269 //=======================================================================
 270 bool GEOMImpl_Fillet1dDriver::MakeFillet(const TopoDS_Wire& theWire,
 271                                          const TopTools_ListOfShape& theVertexList,
 272                                          const Standard_Real theRadius,
 273                                          bool isFinalPass,
 274                                          TopoDS_Wire& theResult) const
 275 {
 276   // this variable is needed to break execution
 277   // in case of fillet failure and try to fuse edges
 278   bool isAllStepsOk = true;
 279
 280   //INFO: this algorithm implemented in assumption that user can select both
 281   //  vertices of some edges to make fillet. In this case we should remember
 282   //  already modified initial edges to take care in next fillet step
 283   TopTools_DataMapOfShapeShape anEdgeToEdgeMap;
 284
 285   //iterates on vertices, and make fillet on each couple of edges
 286   //collect result fillet edges in list
 287   TopTools_ListOfShape aListOfNewEdge;
 288   // remember relation between initial and modified map
 289   TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape aMapVToEdges;
 290   TopExp::MapShapesAndAncestors( theWire, TopAbs_VERTEX, TopAbs_EDGE, aMapVToEdges );
 291   TopTools_ListIteratorOfListOfShape anIt( theVertexList );
 292   for ( ; anIt.More(); anIt.Next() ) {
 293     TopoDS_Vertex aV = TopoDS::Vertex( anIt.Value() );
 294     if ( aV.IsNull() || !aMapVToEdges.Contains( aV ) )
 295       continue;
 296     const TopTools_ListOfShape& aVertexEdges = aMapVToEdges.FindFromKey( aV );
 297     if ( aVertexEdges.Extent() != 2 )
 298       continue; // no input data to make fillet
 299     TopoDS_Edge anEdge1 = TopoDS::Edge( aVertexEdges.First() );
 300     TopoDS_Edge anEdge2 = TopoDS::Edge( aVertexEdges.Last() );
 301     // check if initial edges already modified in previous fillet operation
 302     if ( anEdgeToEdgeMap.IsBound( anEdge1 ) ) anEdge1 = TopoDS::Edge(anEdgeToEdgeMap.Find( anEdge1 ));
 303     if ( anEdgeToEdgeMap.IsBound( anEdge2 ) ) anEdge2 = TopoDS::Edge(anEdgeToEdgeMap.Find( anEdge2 ));
 304     if ( anEdge1.IsNull() || anEdge2.IsNull() || anEdge1.IsSame( anEdge2 ) )
 305       continue; //no input data to make fillet
 306
 307     // create plane on 2 edges
 308     gp_Pln aPlane;
 309     if ( !takePlane(anEdge1, anEdge2, aV, aPlane) )
 310       continue; // seems edges does not belong to same plane or parallel (fillet can not be build)
 311
 312     GEOMImpl_Fillet1d aFilletAlgo (anEdge1, anEdge2, aPlane);
 313     if (!aFilletAlgo.Perform(theRadius)) {
 314       if (isFinalPass)
 315         continue; // can not create fillet with given radius
 316       else {
 317         isAllStepsOk = false;
 318         break; // can not create fillet with given radius
 319       }
 320     }
 321
 322     // take fillet result in given vertex
 323     TopoDS_Edge aModifE1, aModifE2;
 324     TopoDS_Edge aNewE = aFilletAlgo.Result(BRep_Tool::Pnt(aV), aModifE1, aModifE2);
 325     if (aNewE.IsNull()) {
 326       if (isFinalPass)
 327         continue; // no result found
 328       else {
 329         isAllStepsOk = false;
 330         break; // no result found
 331       }
 332     }
 333
 334     // add  new created edges and take modified edges
 335     aListOfNewEdge.Append(aNewE);
 336
 337     // check if wire edges modified,
 338     // if yes, then map to original edges (from vertex-edges list), because edges can be modified before
 339     if (aModifE1.IsNull() || !anEdge1.IsSame( aModifE1 ))
 340       addEdgeRelation( anEdgeToEdgeMap, TopoDS::Edge(aVertexEdges.First()), aModifE1 );
 341     if (aModifE2.IsNull() || !anEdge2.IsSame( aModifE2 ))
 342       addEdgeRelation( anEdgeToEdgeMap, TopoDS::Edge(aVertexEdges.Last()), aModifE2 );
 343   }
 344
 345   if (anEdgeToEdgeMap.IsEmpty() && aListOfNewEdge.IsEmpty()) {
 346     if (isFinalPass)
 347       StdFail_NotDone::Raise("1D Fillet can't be computed on the given shape with the given radius");
 348     else
 349       isAllStepsOk = false;
 350   }
 351
 352   if (!isAllStepsOk)
 353     return false;
 354
 355   // create new wire instead of original
 356   Standard_Real aTol;
 357   Standard_Real aVertMaxTol = -RealLast();
 358   for (TopExp_Explorer anExp (theWire, TopAbs_EDGE); anExp.More(); anExp.Next()) {
 359     TopoDS_Shape anEdge = anExp.Current();
 360     if (!anEdgeToEdgeMap.IsBound(anEdge))
 361       aListOfNewEdge.Append(anEdge);
 362     else if (!anEdgeToEdgeMap.Find(anEdge).IsNull())
 363       aListOfNewEdge.Append(anEdgeToEdgeMap.Find(anEdge));
 364
 365     // calculate maximum vertex tolerance of the initial wire
 366     // to be used for resulting wire fixing (some gaps are possible)
 367     for (TopExp_Explorer anExV (anEdge, TopAbs_VERTEX); anExV.More(); anExV.Next()) {
 368       TopoDS_Vertex aVert = TopoDS::Vertex(anExV.Current());
 369       aTol = BRep_Tool::Tolerance(aVert);
 370       if (aTol > aVertMaxTol)
 371         aVertMaxTol = aTol;
 372     }
 373   }
 374
 375   // Fix for Mantis issue 0023411: BEGIN
 376   BRep_Builder B;
 377   TopoDS_Wire aResWire;
 378   B.MakeWire(aResWire);
 379   TopTools_ListIteratorOfListOfShape anItNewEdge (aListOfNewEdge);
 380   for (; anItNewEdge.More(); anItNewEdge.Next()) {
 381     B.Add(aResWire, TopoDS::Edge(anItNewEdge.Value()));
 382   }
 383   Handle(ShapeFix_Wire) aFW = new ShapeFix_Wire;
 384   aFW->Load(aResWire);
 385   aFW->FixReorder();
 386   aFW->ClosedWireMode() = theWire.Closed();
 387   // Fix for Mantis issue 0023411
 388   // We forced to do this because of fillet 1d algorithm feature
 389   // (see function DivideEdge in file GEOMImpl_Fillet1d.cxx):
 390   // a distance (gap) from new arc end to a vertex of original wire
 391   // can reach (aVertexTolerance + Precision::Confusion()),
 392   // so a distance between two adjacent arcs will be covered by value below
 393   aFW->FixConnected(aVertMaxTol*2.0 + Precision::Confusion()*3.0);
 394   theResult = aFW->WireAPIMake();
 395   GEOMUtils::FixShapeTolerance(theResult, TopAbs_VERTEX, Precision::Confusion());
 396
 397   // In OCCT 7.0.0 and earlier this gap was successfully covered by
 398   // implementation of BRepBuilderAPI_MakeWire::Add(TopTools_ListOfShape)
 399   // (in the case described in Mantis issue 0023411)
 400
 401   //GEOMUtils::SortShapes(aListOfNewEdge);
 402   //BRepBuilderAPI_MakeWire aWireTool;
 403   //aWireTool.Add(aListOfNewEdge);
 404   //aWireTool.Build();
 405   //if (!aWireTool.IsDone())
 406   //  return 0;
 407   //theResult = aWireTool.Wire();
 408   // Fix for Mantis issue 0023411: END
 409
 410   return isAllStepsOk;
 411 }
 412 //================================================================================
 413 /*!
 414  * \brief Returns a name of creation operation and names and values of creation parameters
 415  */
 416 //================================================================================
 417
 418 bool GEOMImpl_Fillet1dDriver::
 419 GetCreationInformation(std::string&             theOperationName,
 420                        std::vector<GEOM_Param>& theParams)
 421 {
 422   if (Label().IsNull()) return 0;
 423   Handle(GEOM_Function) function = GEOM_Function::GetFunction(Label());
 424
 425   GEOMImpl_IFillet1d aCI( function );
 426   Standard_Integer aType = function->GetType();
 427
 428   theOperationName = "FILLET_1D";
 429
 430   switch ( aType ) {
 431   case GEOM_FILLET_1D:
 432     AddParam( theParams, "Wire", aCI.GetShape() );
 433     AddParam( theParams, "Vertexes");
 434     if ( aCI.GetLength() > 1 )
 435       theParams[1] << aCI.GetLength() << " vertexes: ";
 436     for (int i = 1; i <= aCI.GetLength(); ++i )
 437       theParams[1] << aCI.GetVertex( i ) << " ";
 438     AddParam( theParams, "Radius", aCI.GetR() );
 439     AddParam( theParams, "Fuse collinear edges", aCI.GetFlag() );
 440     break;
 441   default:
 442     return false;
 443   }
 444
 445   return true;
 446 }
 447
 448 IMPLEMENT_STANDARD_RTTIEXT (GEOMImpl_Fillet1dDriver,GEOM_BaseDriver)