src/GeomAlgoAPI/GeomAlgoAPI_Placement.cpp

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  16 //
  17 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  18 //
  19
  20 #include "GeomAlgoAPI_Placement.h"
  21
  22 #include <GeomAlgoAPI_DFLoader.h>
  23 #include <GeomAlgoAPI_ShapeTools.h>
  24
  25 #include <GeomAPI_Dir.h>
  26 #include <GeomAPI_Edge.h>
  27 #include <GeomAPI_Face.h>
  28 #include <GeomAPI_Lin.h>
  29 #include <GeomAPI_Pnt.h>
  30 #include <GeomAPI_Pln.h>
  31 #include <GeomAPI_ShapeIterator.h>
  32 #include <GeomAPI_Vertex.h>
  33 #include <GeomAPI_XYZ.h>
  34
  35 #include <BRepBuilderAPI_Transform.hxx>
  36 #include <BRepClass3d_SolidClassifier.hxx>
  37 #include <BRepGProp.hxx>
  38 #include <gp_Trsf.hxx>
  39 #include <gp_Quaternion.hxx>
  40 #include <GProp_GProps.hxx>
  41 #include <Precision.hxx>
  42
  43 GeomAlgoAPI_Placement::GeomAlgoAPI_Placement(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theSourceSolid,
  44                                              const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theDestSolid,
  45                                              const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theSourceShape,
  46                                              const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> theDestShape,
  47                                              const bool theIsReverse,
  48                                              const bool theIsCentering,
  49                                              const bool theSimpleTransform)
  50 {
  51   build(theSourceSolid, theDestSolid, theSourceShape, theDestShape,
  52     theIsReverse, theIsCentering, theSimpleTransform);
  53 }
  54
  55 void GeomAlgoAPI_Placement::build(const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theSourceSolid,
  56                                   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theDestSolid,
  57                                   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theSourceShape,
  58                                   const std::shared_ptr<GeomAPI_Shape>& theDestShape,
  59                                   const bool theIsReverse,
  60                                   const bool theIsCentering,
  61                                   const bool theSimpleTransform)
  62 {
  63   // Filling the parameters of the objects
  64   static const int aNbObjects = 2;
  65   gp_Pnt aSrcDstPoints[aNbObjects]; // points on the selected objects (0 - source, 1 - destination)
  66   gp_Vec aSrcDstNormals[aNbObjects]; // normal vectors, if planar faces are selected
  67   gp_Vec aSrcDstDirections[aNbObjects]; // directions of linear edges
  68   bool hasNormal[aNbObjects];
  69   bool hasDirection[aNbObjects];
  70   std::shared_ptr<GeomAPI_Shape> aShapes[aNbObjects] = {theSourceShape, theDestShape};
  71
  72   GProp_GProps aProps;
  73   static const double aPropEps = 1.e-4;
  74   GeomShapePtr aShape;
  75   bool isCompound = false;
  76   for (int i = 0; i < aNbObjects; i++) {
  77     aShape = aShapes[i];
  78     isCompound = false;
  79     if (aShapes[i]->isCompound()) {
  80       isCompound = true;
  81       GeomAPI_ShapeIterator anIt(aShapes[i]);
  82       aShape = anIt.current();
  83
  84       GeomPointPtr aPnt = GeomAlgoAPI_ShapeTools::centreOfMass(aShapes[i]);
  85       aSrcDstPoints[i].SetCoord(aPnt->x(), aPnt->y(), aPnt->z());
  86     }
  87
  88     if (aShape->isFace()) {
  89       std::shared_ptr<GeomAPI_Face> aFace(new GeomAPI_Face(aShape));
  90       std::shared_ptr<GeomAPI_Pln> aPlane = aFace->getPlane();
  91       std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> aDir = aPlane->direction();
  92       aSrcDstNormals[i].SetCoord(aDir->x(), aDir->y(), aDir->z());
  93
  94       if (!isCompound) {
  95         BRepGProp::SurfaceProperties(aFace->impl<TopoDS_Face>(), aProps, aPropEps);
  96         gp_Pnt aLoc = aProps.CentreOfMass();
  97         aSrcDstPoints[i].SetCoord(aLoc.X(), aLoc.Y(), aLoc.Z());
  98       }
  99     }
 100     else if (aShape->isEdge()) {
 101       std::shared_ptr<GeomAPI_Edge> anEdge(new GeomAPI_Edge(aShape));
 102       std::shared_ptr<GeomAPI_Lin> aLine = anEdge->line();
 103       std::shared_ptr<GeomAPI_Dir> aDir = aLine->direction();
 104       aSrcDstDirections[i].SetCoord(aDir->x(), aDir->y(), aDir->z());
 105
 106       if (!isCompound) {
 107         std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aFirstPnt = anEdge->firstPoint();
 108         std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aLastPnt = anEdge->lastPoint();
 109         std::shared_ptr<GeomAPI_XYZ> aLoc = aFirstPnt->xyz()->added(aLastPnt->xyz())
 110                                                             ->multiplied(0.5);
 111         aSrcDstPoints[i].SetCoord(aLoc->x(), aLoc->y(), aLoc->z());
 112       }
 113     }
 114     else if (aShape->isVertex()) {
 115       std::shared_ptr<GeomAPI_Vertex> aVertex(new GeomAPI_Vertex(aShape));
 116       std::shared_ptr<GeomAPI_Pnt> aPnt = aVertex->point();
 117       aSrcDstPoints[i].SetCoord(aPnt->x(), aPnt->y(), aPnt->z());
 118     } else // something goes wrong
 119       return;
 120     hasNormal[i] = aSrcDstNormals[i].SquareMagnitude() >= Precision::SquareConfusion();
 121     hasDirection[i] = aSrcDstDirections[i].SquareMagnitude() >= Precision::SquareConfusion();
 122   }
 123
 124   // Initial shapes
 125   const TopoDS_Shape& aSourceShape = theSourceSolid->impl<TopoDS_Shape>();
 126   const TopoDS_Shape& aDestShape = theDestSolid->impl<TopoDS_Shape>();
 127   // Check the material of the solids to be on the correct side
 128   BRepClass3d_SolidClassifier aClassifier;
 129   static const double aTransStep = 10. * Precision::Confusion();
 130   if (hasNormal[0]) {
 131     aClassifier.Load(aSourceShape);
 132     gp_Pnt aPoint = aSrcDstPoints[0];
 133     aPoint.Translate(aSrcDstNormals[0] * aTransStep);
 134     aClassifier.Perform(aPoint, Precision::Confusion());
 135     if ((aClassifier.State() == TopAbs_OUT && !theIsReverse) ||
 136       (aClassifier.State() == TopAbs_IN && theIsReverse))
 137       aSrcDstNormals[0].Reverse();
 138   }
 139   if (hasNormal[1]) {
 140     aClassifier.Load(aDestShape);
 141     gp_Pnt aPoint = aSrcDstPoints[1];
 142     aPoint.Translate(aSrcDstNormals[1] * aTransStep);
 143     aClassifier.Perform(aPoint, Precision::Confusion());
 144     if (aClassifier.State() == TopAbs_IN)
 145       aSrcDstNormals[1].Reverse();
 146   }
 147
 148   // Calculate directions, which comply the normal, for vertices and edges
 149   if (!hasNormal[0] || !hasNormal[1]) {
 150     if (hasNormal[0] || hasNormal[1]) { // plane with line or vertex
 151       if (hasDirection[0] || hasDirection[1]) { // plane - line
 152         int anInd = hasDirection[0] ? 0 : 1;
 153         gp_Vec aVec = aSrcDstNormals[1 - anInd].Crossed(aSrcDstDirections[anInd]);
 154         if (aVec.SquareMagnitude() < Precision::SquareConfusion()) {
 155           // normal and direction are collinear
 156           aVec = aSrcDstNormals[1 - anInd].Crossed(
 157             gp_Vec(aSrcDstPoints[1 - anInd], aSrcDstPoints[anInd]));
 158           if (aVec.SquareMagnitude() < Precision::SquareConfusion()) {
 159             // normal and points direction are collinear
 160             if (Abs(aSrcDstNormals[1 - anInd].Y()) >= Precision::Confusion() ||
 161               Abs(aSrcDstNormals[1 - anInd].Z()) >= Precision::Confusion())
 162               aVec = gp::DX();
 163             else
 164               aVec = gp::DY();
 165           }
 166         }
 167         aSrcDstNormals[anInd] = aSrcDstDirections[anInd].Crossed(aVec).Normalized();
 168       } else { // plane - point
 169         int anInd = hasNormal[0] ? 1 : 0;
 170         aSrcDstNormals[anInd] = aSrcDstNormals[1 - anInd];
 171       }
 172     } else {
 173       if (hasDirection[0] && hasDirection[1]) { // line - line
 174         gp_Vec aVec = aSrcDstDirections[0].Crossed(aSrcDstDirections[1]);
 175         if (aVec.SquareMagnitude() < Precision::SquareConfusion()) { // lines are parallel
 176           aVec = aSrcDstDirections[0].Crossed(gp_Vec(aSrcDstPoints[0], aSrcDstPoints[1]));
 177           if (aVec.SquareMagnitude() < Precision::SquareConfusion()) { // lines are equal
 178             if (Abs(aSrcDstDirections[0].Y()) >= Precision::Confusion() ||
 179                 Abs(aSrcDstDirections[0].Z()) >= Precision::Confusion())
 180               aVec = gp::DX();
 181             else
 182               aVec = gp::DY();
 183           }
 184         }
 185         aSrcDstNormals[0] = aSrcDstDirections[0].Crossed(aVec);
 186         aSrcDstNormals[0].Normalize();
 187         aSrcDstNormals[1] = aSrcDstDirections[1].Crossed(aVec);
 188         aSrcDstNormals[1].Normalize();
 189         if (aSrcDstDirections[0].Dot(aSrcDstDirections[1]) < -Precision::Confusion())
 190           aSrcDstNormals[1].Reverse();
 191       } else if (!hasDirection[0] && !hasDirection[1]) { // point - point
 192         aSrcDstNormals[0] = gp_Vec(aSrcDstPoints[0], aSrcDstPoints[1]);
 193         aSrcDstNormals[0].Normalize();
 194         aSrcDstNormals[1] = -aSrcDstNormals[0];
 195       } else { // line - point
 196         int anInd = hasDirection[0] ? 0 : 1;
 197         gp_Vec aVec(aSrcDstPoints[anInd], aSrcDstPoints[1 - anInd]);
 198         aVec.Cross(aSrcDstDirections[anInd]);
 199         if (aVec.SquareMagnitude() < Precision::SquareConfusion()) { // point is on line
 200           if (Abs(aSrcDstDirections[anInd].Y()) >= Precision::Confusion() ||
 201               Abs(aSrcDstDirections[anInd].Z()) >= Precision::Confusion())
 202             aVec = gp::DX();
 203           else
 204             aVec = gp::DY();
 205         }
 206         aSrcDstNormals[anInd] = aSrcDstDirections[anInd].Crossed(aVec).Normalized();
 207         aSrcDstNormals[1 - anInd] = aSrcDstNormals[anInd];
 208       }
 209     }
 210   }
 211
 212   // Reverse the normal if it was not done before
 213   if (!hasNormal[0] && theIsReverse)
 214     aSrcDstNormals[0].Reverse();
 215
 216   // Calculate transformation
 217   gp_Trsf aTrsf;
 218   gp_Vec aSrcDir = aSrcDstNormals[0];
 219   gp_Vec aDstDir = aSrcDstNormals[1];
 220   // Calculate rotation
 221   gp_Quaternion aRot(aSrcDir, aDstDir);
 222   aTrsf.SetRotation(aRot);
 223   // Calculate translation
 224   gp_Vec aSrcLoc(aSrcDstPoints[0].XYZ());
 225   gp_Vec aDstLoc(aSrcDstPoints[1].XYZ());
 226   if (!theIsCentering)
 227     aDstLoc = aSrcLoc + gp_Vec(aDstDir) * (aDstLoc-aSrcLoc).Dot(aDstDir);
 228   aSrcLoc.Transform(aTrsf);
 229   gp_Vec aTrans = aDstLoc - aSrcLoc;
 230   aTrsf.SetTransformation(aRot, aTrans);
 231
 232   if (theSimpleTransform) { // just add transformation
 233     TopLoc_Location aDelta(aTrsf);
 234     // store the accumulated information about the result and this delta
 235     myTrsf.reset(new GeomAPI_Trsf(new gp_Trsf(aTrsf)));
 236     TopoDS_Shape aResult = aSourceShape.Moved(aDelta);
 237     aShape.reset(new GeomAPI_Shape());
 238     aShape->setImpl(new TopoDS_Shape(aResult));
 239     this->setShape(aShape);
 240     this->setDone(true); // it is allways true for simple transformation generation
 241   } else { // internal rebuild of the shape
 242     // Transform the shape with copying it
 243     BRepBuilderAPI_Transform* aBuilder = new BRepBuilderAPI_Transform(aSourceShape, aTrsf, true);
 244     if(!aBuilder) {
 245       return;
 246     }
 247     this->setImpl(aBuilder);
 248     this->setBuilderType(OCCT_BRepBuilderAPI_MakeShape);
 249     if(aBuilder->IsDone() != Standard_True) {
 250       return;
 251     }
 252     TopoDS_Shape aResult = aBuilder->Shape();
 253
 254     aShape.reset(new GeomAPI_Shape());
 255     aShape->setImpl(new TopoDS_Shape(aResult));
 256     this->setShape(aShape);
 257     this->setDone(true);
 258   }
 259 }
 260
 261 //=================================================================================================
 262 std::shared_ptr<GeomAPI_Trsf> GeomAlgoAPI_Placement::transformation() const
 263 {
 264   return myTrsf;
 265 }