src/ShHealOper/ShHealOper_CloseContour.cxx

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   3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
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  18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  19 //
  20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21 //
  22
  23 // File:      ShHealOper_CloseContour.cxx
  24 // Created:   20.04.04 11:36:01
  25 // Author:    Galina KULIKOVA
  26 //
  27 #include <ShHealOper_CloseContour.hxx>
  28 #include <ShapeExtend_WireData.hxx>
  29 #include <ShapeFix_Wire.hxx>
  30 #include <TopoDS_Face.hxx>
  31 #include <ShapeFix_Edge.hxx>
  32 #include <TopoDS_Iterator.hxx>
  33 #include <ShapeAnalysis_Wire.hxx>
  34 #include <TColStd_SequenceOfInteger.hxx>
  35 #include <TopTools_IndexedMapOfShape.hxx>
  36 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  37 #include <TopTools_ListOfShape.hxx>
  38 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  39 #include <TColStd_MapOfInteger.hxx>
  40 #include <TopExp.hxx>
  41 #include <TopoDS.hxx>
  42 #include <TColStd_MapIteratorOfMapOfInteger.hxx>
  43 #include <ShapeAnalysis_Edge.hxx>
  44 #include <BRep_Builder.hxx>
  45 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  46 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  47 #include <BRepBuilderAPI_MakeVertex.hxx>
  48 #include <ShapeAnalysis_Edge.hxx>
  49 #include <gp_Pnt.hxx>
  50 #include <gp_Vec2d.hxx>
  51 #include <gp_Vec.hxx>
  52 #include <Geom_Line.hxx>
  53 #include <Geom2d_Line.hxx>
  54 #include <TopoDS_Compound.hxx>
  55 #include <BRep_Tool.hxx>
  56 #include <ShapeBuild_Edge.hxx>
  57 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  58
  59 //=======================================================================
  60 //function : ShHealOper_CloseContour()
  61 //purpose  : Constructor
  62 //=======================================================================
  63 ShHealOper_CloseContour::ShHealOper_CloseContour (const TopoDS_Shape& theShape  )
  64 {
  65   Init(theShape);
  66 }
  67
  68 //=======================================================================
  69 //function : Init
  70 //purpose  :
  71 //=======================================================================
  72 void ShHealOper_CloseContour::Init(const TopoDS_Shape& theShape)
  73 {
  74   ShHealOper_Tool::Init(theShape);
  75   myTolerance = Precision::Confusion();
  76   myMaxTolerance = 1.0;
  77   TopExp::MapShapesAndAncestors(theShape,TopAbs_EDGE,TopAbs_FACE,myMapEdgesFace);
  78 }
  79
  80 //=======================================================================
  81 //function : Perform
  82 //purpose  :
  83 //=======================================================================
  84 Standard_Boolean ShHealOper_CloseContour::Perform(const TopTools_SequenceOfShape& theSeqEdges,
  85                                                   const Standard_Boolean theModeVertex,
  86                                                   const Standard_Boolean theModeFixGapsCurves)
  87 {
  88   myFreeEdges.Clear();
  89   myDone = Standard_False;
  90   myErrorStatus =ShHealOper_NotError;
  91   if(myInitShape.IsNull()) {
  92     myErrorStatus = ShHealOper_InvalidParameters;
  93     return myDone;
  94   }
  95   Handle(ShapeExtend_WireData) asewd = new ShapeExtend_WireData;
  96   Standard_Integer i =1;
  97   for ( ; i <= theSeqEdges.Length(); i++)
  98     asewd->Add(theSeqEdges.Value(i));
  99
 100   myModeVertex = theModeVertex;
 101   myModeFixGapsCurves = theModeFixGapsCurves;
 102
 103   build(asewd);
 104
 105   return myDone;
 106 }
 107
 108 //=======================================================================
 109 //function : Perform
 110 //purpose  :
 111 //=======================================================================
 112 Standard_Boolean ShHealOper_CloseContour::Perform(const TopoDS_Wire& theWire,
 113                                                   const Standard_Boolean theModeVertex,
 114                                                   const Standard_Boolean theModeFixGapsCurves)
 115 {
 116   myFreeEdges.Clear();
 117   myDone = Standard_False;
 118   if(myInitShape.IsNull()) {
 119     myErrorStatus = ShHealOper_InvalidParameters;
 120     return myDone;
 121   }
 122   Handle(ShapeExtend_WireData) asewd = new ShapeExtend_WireData(theWire);
 123   myModeVertex = theModeVertex;
 124   myModeFixGapsCurves = theModeFixGapsCurves;
 125   build(asewd);
 126   return myDone;
 127 }
 128
 129 //=======================================================================
 130 //function : Build
 131 //purpose  :
 132 //=======================================================================
 133 void ShHealOper_CloseContour::build(Handle(ShapeExtend_WireData)& theSewd)
 134 {
 135   TopTools_SequenceOfShape aCommonFaces;
 136   //checks that all specified edges belong the one face or not.
 137   Standard_Boolean isOneFace = checkOneFace(theSewd,aCommonFaces);
 138
 139   //add edge or increase max tolerance in dependence on specified VertexMode.
 140   //if all edges belong the one face that gap will be closed in the 2D by line
 141   //else gap will be closed in the 3D by line.
 142   myDone = fixGaps(theSewd,aCommonFaces);
 143   updateWire(theSewd);
 144   Handle(ShapeFix_Wire) sfw = new ShapeFix_Wire;
 145   sfw->SetContext(myContext);
 146   sfw->Load(theSewd);
 147
 148   sfw->ClosedWireMode() = Standard_True;
 149   sfw->SetPrecision(myTolerance);
 150   sfw->SetMaxTolerance(myMaxTolerance);
 151
 152   if(isOneFace) {
 153     Standard_Integer ii =1;
 154     for( ; ii <= aCommonFaces.Length(); ii++) {
 155       TopoDS_Face aFace = TopoDS::Face(aCommonFaces.Value(ii));
 156       sfw->SetFace(aFace);
 157       myDone = (sfw->Perform() || myDone);
 158       //if Mode for fix gaps is equal to true that
 159       //curve 3D and curve 2D will be pull to each other.
 160       if(myModeFixGapsCurves) {
 161         Standard_Boolean isFixgaps = Standard_False;
 162         if(ii ==1) {
 163           sfw->FixGaps3d();
 164           isFixgaps = sfw->StatusGaps3d(ShapeExtend_DONE);
 165           if(!isFixgaps && sfw->StatusGaps3d(ShapeExtend_FAIL))
 166              myErrorStatus = ShHealOper_ErrorExecution;
 167         }
 168         if(sfw->FixGaps2d())
 169           sfw->FixSelfIntersection();
 170         else if(sfw->StatusGaps2d(ShapeExtend_FAIL))
 171           myErrorStatus = ShHealOper_ErrorExecution;
 172
 173         isFixgaps = (isFixgaps || sfw->StatusGaps2d(ShapeExtend_DONE));
 174         myDone = (myDone || isFixgaps);
 175         if(isFixgaps) {
 176           Handle(ShapeExtend_WireData) sbwd = sfw->WireData();
 177           Handle(ShapeFix_Edge) sfe = new ShapeFix_Edge;
 178           for (Standard_Integer iedge = 1; iedge <= sbwd->NbEdges(); iedge++) {
 179             TopoDS_Edge aEdge = TopoDS::Edge(sbwd->Edge(iedge));
 180             sfe->FixVertexTolerance(aEdge,aFace);
 181             sfe->FixSameParameter(aEdge);
 182           }
 183         }
 184       }
 185     }
 186   }
 187   else {
 188     myDone = (sfw->Perform() || myDone);
 189     if(myModeFixGapsCurves) {
 190       //if Mode for fix gaps is equal to true that
 191       //curve 3D will be pull to each other.
 192       if(sfw->FixGaps3d()) {
 193         Handle(ShapeExtend_WireData) sbwd = sfw->WireData();
 194         Handle(ShapeFix_Edge) sfe = new ShapeFix_Edge;
 195         for (Standard_Integer iedge = 1; iedge <= sbwd->NbEdges(); iedge++) {
 196           TopoDS_Edge aEdge = TopoDS::Edge(sbwd->Edge(iedge));
 197           sfe->FixVertexTolerance(aEdge);
 198           sfe->FixSameParameter(aEdge);
 199         }
 200       }
 201       else if(sfw->StatusGaps3d(ShapeExtend_FAIL))
 202         myErrorStatus = ShHealOper_ErrorExecution;
 203       myDone = (sfw->StatusGaps3d(ShapeExtend_DONE) || myDone);
 204     }
 205   }
 206
 207   if(myDone) {
 208     TopoDS_Shape aoldShape = myInitShape;
 209     //if free edges were added they will be added to the result shape
 210     //and type of result shape should be change if initial shape is not COMPOUND.
 211     if( myFreeEdges.Length()) {
 212       BRep_Builder aB;
 213       TopoDS_Compound aComp;
 214       aB.MakeCompound(aComp);
 215       if(aoldShape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND) {
 216         TopoDS_Iterator aIt(aoldShape);
 217         for( ;aIt.More();aIt.Next() )
 218            aB.Add(aComp,aIt.Value());
 219       }
 220       else
 221         aB.Add(aComp,aoldShape);
 222
 223       Standard_Integer i=1;
 224       for ( ; i <= myFreeEdges.Length(); i++ )
 225         aB.Add(aComp,myFreeEdges.Value(i));
 226       aoldShape = aComp;
 227
 228     }
 229     myResultShape = myContext->Apply(aoldShape);
 230   }
 231   return;
 232 }
 233
 234 //=======================================================================
 235 //function : checkGaps
 236 //purpose  :
 237 //=======================================================================
 238 Standard_Boolean ShHealOper_CloseContour::fixGaps(const Handle(ShapeExtend_WireData)& theWire,
 239                                                   const TopTools_SequenceOfShape& theCommonFaces)
 240 {
 241   Handle(ShapeAnalysis_Wire) asaw = new ShapeAnalysis_Wire;
 242   asaw->Load(theWire);
 243
 244   Standard_Integer i =1;
 245   Standard_Boolean hasGaps = Standard_False;
 246   for ( ; i <= asaw->NbEdges(); i++) {
 247     if(asaw->CheckGap3d(i)) {
 248       Standard_Real dist = asaw->MinDistance3d();
 249       if(dist > myMaxTolerance) {
 250         hasGaps = Standard_True;
 251         Standard_Integer ind2 = (i ==0 ? theWire->NbEdges() :i);
 252         Standard_Integer ind1 = (ind2 >1 ? ind2 -1 : theWire->NbEdges());
 253         TopoDS_Edge aE1= theWire->Edge(ind1);
 254         TopoDS_Edge aE2= theWire->Edge(ind2);
 255         if(!myModeVertex) {
 256           buildEdge(aE1,aE2,theCommonFaces);
 257           myStatistics.AddModif("An edge added to close a wire");
 258         }
 259         else {
 260           myMaxTolerance = RealLast();
 261           myStatistics.AddModif("Tolerance of vertex increased to close a wire");
 262         }
 263         if(ind2 == ind1) break;
 264       }
 265     }
 266
 267   }
 268   return  hasGaps;
 269 }
 270
 271 //=======================================================================
 272 //function : checkOneFace
 273 //purpose  :
 274 //=======================================================================
 275 Standard_Boolean
 276 ShHealOper_CloseContour::checkOneFace(const Handle(ShapeExtend_WireData)& theSewd,
 277                                       TopTools_SequenceOfShape& theCommonFaces) const
 278 {
 279   TopTools_IndexedMapOfShape amapfaces;
 280   TopoDS_Edge aEdge1 = theSewd->Edge(1);
 281   Standard_Boolean isOneFace = myMapEdgesFace.Contains(aEdge1 );
 282   if(!isOneFace)
 283     return isOneFace;
 284
 285   //check that all specified edges belong to one face.
 286   const TopTools_ListOfShape& alfaces = myMapEdgesFace.FindFromKey(aEdge1);
 287   isOneFace = isOneFace && (!alfaces.IsEmpty());
 288   if(!isOneFace)
 289     return Standard_False;
 290
 291   TopTools_ListIteratorOfListOfShape litr(alfaces);
 292   for( ; litr.More();litr.Next() )
 293     amapfaces.Add(litr.Value());
 294
 295   TColStd_MapOfInteger amapIndex;
 296   Standard_Integer ind  =0;
 297   Standard_Integer i =2;
 298   for( ; i <= theSewd->NbEdges() && isOneFace; i++) {
 299     isOneFace = myMapEdgesFace.Contains(theSewd->Edge(i));
 300     if(isOneFace) {
 301       const TopTools_ListOfShape& alfaces1 = myMapEdgesFace.FindFromKey(theSewd->Edge(i));
 302
 303         TColStd_MapOfInteger aTmpInd;
 304         for(litr.Initialize(alfaces1) ; litr.More() ;litr.Next() ) {
 305           if(amapfaces.Contains(litr.Value())) {
 306             ind = amapfaces.FindIndex(litr.Value());
 307             if( i == 2)
 308               amapIndex.Add(ind);
 309             else
 310               aTmpInd.Add(ind);
 311           }
 312         }
 313       if(i ==2) {
 314         isOneFace = (amapIndex.Extent());
 315         continue;
 316       }
 317       else {
 318         TColStd_MapIteratorOfMapOfInteger aMi(amapIndex);
 319         for( ;  aMi.More();aMi.Next()) {
 320           if(!aTmpInd.Contains(aMi.Key()))
 321             amapIndex.Remove(aMi.Key());
 322         }
 323         isOneFace = (amapIndex.Extent());
 324
 325       }
 326     }
 327   }
 328   if(theSewd->NbEdges() >1) {
 329     Standard_Integer j =1;
 330     for( ; j <= amapfaces.Extent(); j++) {
 331       if(!amapIndex.Contains(j)) continue;
 332       TopoDS_Shape aF = amapfaces.FindKey(j);
 333       theCommonFaces.Append(aF);
 334     }
 335   }
 336   return isOneFace;
 337 }
 338
 339 //=======================================================================
 340 //function : buildEdge
 341 //purpose  :
 342 //=======================================================================
 343 void ShHealOper_CloseContour::buildEdge(const TopoDS_Edge& aE1,
 344                                         const TopoDS_Edge& aE2,
 345                                         const TopTools_SequenceOfShape& theCommonFaces)
 346 {
 347   ShapeAnalysis_Edge asae;
 348   TopoDS_Vertex aV1 = asae.LastVertex(aE1);
 349   TopoDS_Vertex aV2 = asae.FirstVertex(aE2);
 350   gp_Pnt p1 = BRep_Tool::Pnt(aV1);
 351   gp_Pnt p2 = BRep_Tool::Pnt(aV2);
 352   BRepBuilderAPI_MakeVertex mkver1( p1 );
 353   TopoDS_Vertex newV1 = mkver1.Vertex();
 354
 355   BRepBuilderAPI_MakeVertex mkver2( p2 );
 356   TopoDS_Vertex newV2 = mkver2.Vertex();
 357   BRep_Builder B;
 358   B.UpdateVertex ( newV1,Precision::Confusion());
 359   B.UpdateVertex ( newV2, Precision::Confusion());
 360   Standard_Boolean isBuild = Standard_False;
 361   TopoDS_Edge edge;
 362   B.MakeEdge ( edge );
 363   ShapeBuild_Edge sbe;
 364   //if all edges belong to one face that gap will be closed in the 2D by line
 365   //than 3D curve will be built by 2D curve
 366   if(theCommonFaces.Length()) {
 367
 368     TopoDS_Face aF1 = TopoDS::Face(theCommonFaces.Value(1));
 369     Handle(Geom2d_Curve) c2d1,c2d2;
 370     gp_Pnt2d p2d1,p2d2;
 371     Standard_Real a1, b1,a2, b2;
 372     if (  asae.PCurve ( aE1, aF1, c2d1, a1, b1, Standard_True )  &&
 373         asae.PCurve ( aE2, aF1, c2d2, a2, b2, Standard_True )) {
 374
 375       c2d1->D0 ( b1, p2d1);
 376       c2d2->D0 ( a2, p2d2);
 377       gp_Vec2d v12 ( p2d1, p2d2 );
 378
 379       Handle(Geom2d_Line) aLine2d = new Geom2d_Line ( p2d1, gp_Dir2d ( v12 ) );
 380       B.UpdateEdge ( edge, aLine2d, aF1, ::Precision::Confusion() );
 381       B.Range ( edge, aF1, 0.0, v12.Magnitude() );
 382
 383       isBuild = sbe.BuildCurve3d ( edge );
 384     }
 385   }
 386   //else gap will be closed in the 3D by line.
 387   if(!isBuild) {
 388     gp_Vec v1 ( p1, p2 );
 389     Handle(Geom_Line) aLine = new Geom_Line ( p1, gp_Dir ( v1 ) );
 390     B.UpdateEdge ( edge, aLine, ::Precision::Confusion() );
 391     B.Range ( edge,0.0, v1.Magnitude());
 392   }
 393   B.Add ( edge, newV1.Oriented ( TopAbs_FORWARD ) );
 394   B.Add ( edge, newV2.Oriented ( TopAbs_REVERSED ) );
 395   myContext->Replace(aV1, newV1.Oriented (aV1.Orientation()));
 396   myContext->Replace(aV2, newV2.Oriented (aV2.Orientation()));
 397   if(isBuild) {
 398     newV1.Orientation(aV1.Orientation());
 399     TopoDS_Edge newEdge = sbe.CopyReplaceVertices ( aE1,TopoDS_Vertex(), newV1);
 400     TopoDS_Wire aw;
 401     B.MakeWire(aw);
 402     B.Add(aw,newEdge);
 403     B.Add(aw,edge);
 404     TopoDS_Shape anE1 = myContext->Apply(aE1);
 405     myContext->Replace(anE1,aw);
 406   }
 407   else {
 408     myFreeEdges.Append(edge);
 409   }
 410 }
 411
 412 //=======================================================================
 413 //function : UpdateWire
 414 //purpose  :
 415 //=======================================================================
 416 void ShHealOper_CloseContour::updateWire (Handle(ShapeExtend_WireData)& sbwd)
 417 {
 418   Standard_Integer i=1;
 419   for ( ; i <= sbwd->NbEdges(); i++ ) {
 420     TopoDS_Edge E = sbwd->Edge(i);
 421     TopoDS_Shape S = myContext->Apply ( E );
 422     if ( S == E ) continue;
 423     for ( TopExp_Explorer exp(S,TopAbs_EDGE); exp.More(); exp.Next() )
 424       sbwd->Add ( exp.Current(), i++ );
 425     sbwd->Remove ( i-- );
 426   }
 427   for ( i =1; i <= myFreeEdges.Length(); i++ ) {
 428     sbwd->Add(TopoDS::Edge(myFreeEdges.Value(i)));
 429   }
 430 }