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900
901
902
|
// File: Geom_BezierCurve.cxx
// Created: Tue Mar 9 19:49:51 1993
// Author: JCV
// <fid@phylox>
// Copyright: Matra Datavision 1993
// File Geom_BezierCurve.cxx Septembre 1990
// Passage en classe persistante - 23/01/91
// Modif suite a la deuxieme revue de projet toolkit Geometry -23/01/91
// Infos :
// Actuellement pour les champs de la courbe le tableau des poles est
// declare de 1 a NbPoles et le tableau des poids est declare de 1 a NbPoles
// Revised RLE Aug 19 1993
// Suppressed Swaps, added Init, removed typedefs
#define No_Standard_OutOfRange
#define No_Standard_DimensionError
#include <Geom_BezierCurve.ixx>
#include <PLib.hxx>
#include <BSplCLib.hxx>
#include <gp.hxx>
#include <gp_XYZ.hxx>
#include <Standard_ConstructionError.hxx>
#include <Standard_DimensionError.hxx>
#include <Standard_OutOfRange.hxx>
#include <Standard_RangeError.hxx>
#include <TColStd_Array1OfInteger.hxx>
#include <Precision.hxx>
//=======================================================================
//function : Rational
//purpose : check rationality of an array of weights
//=======================================================================
static Standard_Boolean Rational(const TColStd_Array1OfReal& W)
{
Standard_Integer i, n = W.Length();
Standard_Boolean rat = Standard_False;
for (i = 1; i < n; i++) {
rat = Abs(W(i) - W(i+1)) > gp::Resolution();
if (rat) break;
}
return rat;
}
//=======================================================================
//function : Geom_BezierCurve
//purpose :
//=======================================================================
Geom_BezierCurve::Geom_BezierCurve(const TColgp_Array1OfPnt& Poles):
validcache(0), parametercache(0.), spanlenghtcache(1.)
{
Standard_Integer nbpoles = Poles.Length();
if(nbpoles < 2 || nbpoles > (Geom_BezierCurve::MaxDegree() + 1))
Standard_ConstructionError::Raise();
// copy the poles
Handle(TColgp_HArray1OfPnt) npoles =
new TColgp_HArray1OfPnt(1,nbpoles);
npoles->ChangeArray1() = Poles;
// Init non rational
Init(npoles,
Handle(TColStd_HArray1OfReal)());
}
//=======================================================================
//function : Geom_BezierCurve
//purpose :
//=======================================================================
Geom_BezierCurve::Geom_BezierCurve(const TColgp_Array1OfPnt& Poles,
const TColStd_Array1OfReal& Weights):
validcache(0), parametercache(0.), spanlenghtcache(1.)
{
// copy the poles
Standard_Integer nbpoles = Poles.Length();
if(nbpoles < 2 || nbpoles > (Geom_BezierCurve::MaxDegree() + 1))
Standard_ConstructionError::Raise();
Handle(TColgp_HArray1OfPnt) npoles =
new TColgp_HArray1OfPnt(1,nbpoles);
npoles->ChangeArray1() = Poles;
// check the weights
if (Weights.Length() != nbpoles)
Standard_ConstructionError::Raise();
Standard_Integer i;
for (i = 1; i <= nbpoles; i++) {
if (Weights(i) <= gp::Resolution()) {
Standard_ConstructionError::Raise();
}
}
// check really rational
Standard_Boolean rat = Rational(Weights);
// copy the weights
Handle(TColStd_HArray1OfReal) nweights;
if (rat) {
nweights = new TColStd_HArray1OfReal(1,nbpoles);
nweights->ChangeArray1() = Weights;
}
// Init
Init(npoles,nweights);
}
//=======================================================================
//function : Increase
//purpose : increase degree
//=======================================================================
void Geom_BezierCurve::Increase (const Standard_Integer Deg)
{
if (Deg == Degree()) return;
if(Deg < Degree() ||
Deg > Geom_BezierCurve::MaxDegree())
Standard_ConstructionError::Raise("Geom_BezierCurve::Increase");
Handle(TColgp_HArray1OfPnt) npoles =
new TColgp_HArray1OfPnt(1,Deg+1);
Handle(TColStd_HArray1OfReal) nweights;
TColStd_Array1OfReal bidknots(1,2); bidknots(1) = 0.; bidknots(2) = 1.;
TColStd_Array1OfInteger bidmults(1,2); bidmults.Init(Degree() + 1);
if (IsRational()) {
nweights = new TColStd_HArray1OfReal(1,Deg+1);
BSplCLib::IncreaseDegree(Degree(), Deg, 0,
poles->Array1(),
weights->Array1(),
bidknots, bidmults,
npoles->ChangeArray1(),
nweights->ChangeArray1(),
bidknots, bidmults);
}
else {
BSplCLib::IncreaseDegree(Degree(), Deg, 0,
poles->Array1(),
*((TColStd_Array1OfReal*) NULL),
bidknots, bidmults,
npoles->ChangeArray1(),
*((TColStd_Array1OfReal*) NULL),
bidknots, bidmults);
}
Init(npoles,nweights);
}
//=======================================================================
//function : MaxDegree
//purpose :
//=======================================================================
Standard_Integer Geom_BezierCurve::MaxDegree ()
{
return BSplCLib::MaxDegree();
}
//=======================================================================
//function : InsertPoleAfter
//purpose :
//=======================================================================
void Geom_BezierCurve::InsertPoleAfter
(const Standard_Integer Index,
const gp_Pnt& P)
{
InsertPoleAfter(Index,P,1.);
}
//=======================================================================
//function : InsertPoleAfter
//purpose :
//=======================================================================
void Geom_BezierCurve::InsertPoleAfter
(const Standard_Integer Index,
const gp_Pnt& P,
const Standard_Real Weight)
{
Standard_Integer nbpoles = NbPoles();
if(nbpoles >= Geom_BezierCurve::MaxDegree() ||
Weight <= gp::Resolution())
Standard_ConstructionError::Raise("Geom_BezierCurve::InsertPoleAfter");
if(Index < 0 || Index > nbpoles)
Standard_OutOfRange::Raise("Geom_BezierCurve::InsertPoleAfter");
Standard_Integer i;
// Insert the pole
Handle(TColgp_HArray1OfPnt) npoles =
new TColgp_HArray1OfPnt(1,nbpoles+1);
TColgp_Array1OfPnt& newpoles = npoles->ChangeArray1();
const TColgp_Array1OfPnt& oldpoles = poles->Array1();
for (i = 1; i <= Index; i++)
newpoles(i) = oldpoles(i);
newpoles(Index+1) = P;
for (i = Index+1; i <= nbpoles; i++)
newpoles(i+1) = oldpoles(i);
// Insert the weight
Handle(TColStd_HArray1OfReal) nweights;
Standard_Boolean rat = IsRational() || Abs(Weight-1.) > gp::Resolution();
if (rat) {
nweights = new TColStd_HArray1OfReal(1,nbpoles+1);
TColStd_Array1OfReal& newweights = nweights->ChangeArray1();
for (i = 1; i <= Index; i++)
if (IsRational())
newweights(i) = weights->Value(i);
else
newweights(i) = 1.;
newweights(Index+1) = Weight;
for (i = Index+1; i <= nbpoles; i++)
if (IsRational())
newweights(i+1) = weights->Value(i);
else
newweights(i+1) = 1.;
}
Init(npoles,nweights);
}
//=======================================================================
//function : InsertPoleBefore
//purpose :
//=======================================================================
void Geom_BezierCurve::InsertPoleBefore
(const Standard_Integer Index,
const gp_Pnt& P)
{
InsertPoleAfter(Index-1,P);
}
//=======================================================================
//function : InsertPoleBefore
//purpose :
//=======================================================================
void Geom_BezierCurve::InsertPoleBefore
(const Standard_Integer Index,
const gp_Pnt& P,
const Standard_Real Weight)
{
InsertPoleAfter(Index-1,P,Weight);
}
//=======================================================================
//function : RemovePole
//purpose :
//=======================================================================
void Geom_BezierCurve::RemovePole
(const Standard_Integer Index)
{
Standard_Integer nbpoles = NbPoles();
if(nbpoles <= 2)
Standard_ConstructionError::Raise("Geom_BezierCurve::RemovePole");
if(Index < 1 || Index > nbpoles)
Standard_OutOfRange::Raise("Geom_BezierCurve::RemovePole");
Standard_Integer i;
// Remove the pole
Handle(TColgp_HArray1OfPnt) npoles =
new TColgp_HArray1OfPnt(1,nbpoles-1);
TColgp_Array1OfPnt& newpoles = npoles->ChangeArray1();
const TColgp_Array1OfPnt& oldpoles = poles->Array1();
for (i = 1; i < Index; i++)
newpoles(i) = oldpoles(i);
for (i = Index+1; i <= nbpoles; i++)
newpoles(i-1) = oldpoles(i);
// Remove the weight
Handle(TColStd_HArray1OfReal) nweights;
if (IsRational()) {
nweights = new TColStd_HArray1OfReal(1,nbpoles-1);
TColStd_Array1OfReal& newweights = nweights->ChangeArray1();
const TColStd_Array1OfReal& oldweights = weights->Array1();
for (i = 1; i < Index; i++)
newweights(i) = oldweights(i);
for (i = Index+1; i <= nbpoles; i++)
newweights(i-1) = oldweights(i);
}
Init(npoles,nweights);
}
//=======================================================================
//function : Reverse
//purpose :
//=======================================================================
void Geom_BezierCurve::Reverse ()
{
gp_Pnt P;
Standard_Integer i, nbpoles = NbPoles();
TColgp_Array1OfPnt & cpoles = poles->ChangeArray1();
// reverse poles
for (i = 1; i <= nbpoles / 2; i++) {
P = cpoles(i);
cpoles(i) = cpoles(nbpoles-i+1);
cpoles(nbpoles-i+1) = P;
}
// reverse weights
if (IsRational()) {
TColStd_Array1OfReal & cweights = weights->ChangeArray1();
Standard_Real w;
for (i = 1; i <= nbpoles / 2; i++) {
w = cweights(i);
cweights(i) = cweights(nbpoles-i+1);
cweights(nbpoles-i+1) = w;
}
}
UpdateCoefficients();
}
//=======================================================================
//function : ReversedParameter
//purpose :
//=======================================================================
Standard_Real Geom_BezierCurve::ReversedParameter(const Standard_Real U) const
{
return ( 1. - U);
}
//=======================================================================
//function : Segment
//purpose :
//=======================================================================
void Geom_BezierCurve::Segment(const Standard_Real U1, const Standard_Real U2)
{
closed = (Abs(Value(U1).Distance (Value(U2))) <= Precision::Confusion());
if(!CoefficientsOK(0.)) UpdateCoefficients(0.);
if (IsRational()) {
PLib::Trimming(U1,U2,coeffs->ChangeArray1(),
wcoeffs->ChangeArray1());
PLib::CoefficientsPoles(coeffs->Array1(),
wcoeffs->Array1(),
poles->ChangeArray1(),
weights->ChangeArray1());
}
else {
PLib::Trimming(U1,U2,coeffs->ChangeArray1(),
*((TColStd_Array1OfReal*) NULL));
PLib::CoefficientsPoles(coeffs->Array1(),
*((TColStd_Array1OfReal*) NULL),
poles->ChangeArray1(),
*((TColStd_Array1OfReal*) NULL));
}
UpdateCoefficients();
}
//=======================================================================
//function : SetPole
//purpose :
//=======================================================================
void Geom_BezierCurve::SetPole (const Standard_Integer Index,
const gp_Pnt& P)
{
if(Index < 1 || Index > NbPoles())
Standard_OutOfRange::Raise("Geom_BezierCurve::SetPole");
TColgp_Array1OfPnt& cpoles = poles->ChangeArray1();
cpoles(Index) = P;
if (Index == 1 || Index == cpoles.Length()) {
closed = (cpoles(1).Distance(cpoles(NbPoles())) <= Precision::Confusion());
}
UpdateCoefficients();
}
//=======================================================================
//function : SetPole
//purpose :
//=======================================================================
void Geom_BezierCurve::SetPole(const Standard_Integer Index,
const gp_Pnt& P,
const Standard_Real Weight)
{
SetPole(Index,P);
SetWeight(Index,Weight);
}
//=======================================================================
//function : SetWeight
//purpose :
//=======================================================================
void Geom_BezierCurve::SetWeight(const Standard_Integer Index,
const Standard_Real Weight)
{
Standard_Integer nbpoles = NbPoles();
if(Index < 1 || Index > nbpoles)
Standard_OutOfRange::Raise("Geom_BezierCurve::SetWeight");
if(Weight <= gp::Resolution ())
Standard_ConstructionError::Raise("Geom_BezierCurve::SetWeight");
// compute new rationality
Standard_Boolean wasrat = IsRational();
if (!wasrat) {
// a weight of 1. does not turn to rational
if (Abs(Weight - 1.) <= gp::Resolution()) return;
// set weights of 1.
weights = new TColStd_HArray1OfReal(1,nbpoles);
wcoeffs = new TColStd_HArray1OfReal(1,nbpoles);
weights->Init(1.);
}
TColStd_Array1OfReal & cweights = weights->ChangeArray1();
cweights(Index) = Weight;
// is it turning into non rational
if (wasrat) {
if (!Rational(cweights)) {
weights.Nullify();
wcoeffs.Nullify();
}
}
UpdateCoefficients();
}
//=======================================================================
//function : IsClosed
//purpose :
//=======================================================================
Standard_Boolean Geom_BezierCurve::IsClosed () const
{
return closed;
}
//=======================================================================
//function : IsCN
//purpose :
//=======================================================================
Standard_Boolean Geom_BezierCurve::IsCN (const Standard_Integer ) const
{
return Standard_True;
}
//=======================================================================
//function : IsPeriodic
//purpose :
//=======================================================================
Standard_Boolean Geom_BezierCurve::IsPeriodic () const
{
return Standard_False;
}
//=======================================================================
//function : IsRational
//purpose :
//=======================================================================
Standard_Boolean Geom_BezierCurve::IsRational () const
{
return !weights.IsNull();
}
//=======================================================================
//function : Continuity
//purpose :
//=======================================================================
GeomAbs_Shape Geom_BezierCurve::Continuity () const
{
return GeomAbs_CN;
}
//=======================================================================
//function : Degree
//purpose :
//=======================================================================
Standard_Integer Geom_BezierCurve::Degree () const
{
return poles->Length()-1;
}
//=======================================================================
//function : D0
//purpose :
//=======================================================================
void Geom_BezierCurve::D0 (const Standard_Real U, gp_Pnt& P ) const
{
// Idee lumineuse sacrifiee sur l autel des performances.
//
// if(!CoefficientsOK(U))
// ((Geom_BezierCurve*)(void*)this)->UpdateCoefficients(U);
if (IsRational())
BSplCLib::CacheD0(U,Degree(),parametercache,spanlenghtcache,
coeffs->Array1(),
wcoeffs->Array1(),
P);
else
BSplCLib::CacheD0(U,Degree(),parametercache,spanlenghtcache,
coeffs->Array1(),
*((TColStd_Array1OfReal*) NULL),P
);
}
//=======================================================================
//function : D1
//purpose :
//=======================================================================
void Geom_BezierCurve::D1(const Standard_Real U, gp_Pnt& P, gp_Vec& V1) const
{
// Idee lumineuse sacrifiee sur l autel des performances.
//
// if(!CoefficientsOK(U))
// ((Geom_BezierCurve*)(void*)this)->UpdateCoefficients(U);
if (IsRational())
BSplCLib::CacheD1(U,Degree(),parametercache,spanlenghtcache,
coeffs->Array1(),
wcoeffs->Array1(),
P,V1);
else
BSplCLib::CacheD1(U,Degree(),parametercache,spanlenghtcache,
coeffs->Array1(),
*((TColStd_Array1OfReal*) NULL),
P,V1);
}
//=======================================================================
//function : D2
//purpose :
//=======================================================================
void Geom_BezierCurve::D2 (const Standard_Real U,
gp_Pnt& P,
gp_Vec& V1,
gp_Vec& V2) const
{
// Idee lumineuse sacrifiee sur l autel des performances.
//
// if(!CoefficientsOK(U))
// ((Geom_BezierCurve*)(void*)this)->UpdateCoefficients(U);
if (IsRational())
BSplCLib::CacheD2(U,Degree(),parametercache,spanlenghtcache,
coeffs->Array1(),
wcoeffs->Array1(),
P,V1,V2);
else
BSplCLib::CacheD2(U,Degree(),parametercache,spanlenghtcache,
coeffs->Array1(),
*((TColStd_Array1OfReal*) NULL),
P,V1,V2);
}
//=======================================================================
//function : D3
//purpose :
//=======================================================================
void Geom_BezierCurve::D3 (const Standard_Real U,
gp_Pnt& P,
gp_Vec& V1,
gp_Vec& V2,
gp_Vec& V3) const
{
if(!CoefficientsOK(U))
((Geom_BezierCurve*)(void*)this)->UpdateCoefficients(U);
if (IsRational())
BSplCLib::CacheD3(U,Degree(),parametercache,spanlenghtcache,
coeffs->Array1(),
wcoeffs->Array1(),
P,V1,V2,V3);
else
BSplCLib::CacheD3(U,Degree(),parametercache,spanlenghtcache,
coeffs->Array1(),
*((TColStd_Array1OfReal*) NULL),
P,V1,V2,V3);
}
//=======================================================================
//function : DN
//purpose :
//=======================================================================
gp_Vec Geom_BezierCurve::DN (const Standard_Real U,
const Standard_Integer N) const
{
if(N < 1)
Standard_RangeError::Raise("Geom_BezierCurve::DN");
gp_Vec V;
TColStd_Array1OfReal bidknots(1,2); bidknots(1) = 0.; bidknots(2) = 1.;
TColStd_Array1OfInteger bidmults(1,2); bidmults.Init(Degree() + 1);
if (IsRational())
// BSplCLib::DN(U,N,0,Degree(),0.,
BSplCLib::DN(U,N,0,Degree(),Standard_False,
poles->Array1(),
weights->Array1(),
bidknots,bidmults,V);
else
// BSplCLib::DN(U,N,0,Degree(),0.,
BSplCLib::DN(U,N,0,Degree(),Standard_False,
poles->Array1(),
*((TColStd_Array1OfReal*) NULL),
bidknots,bidmults,V);
return V;
}
//=======================================================================
//function : StartPoint
//purpose :
//=======================================================================
gp_Pnt Geom_BezierCurve::StartPoint () const
{
return poles->Value(1);
}
//=======================================================================
//function : EndPoint
//purpose :
//=======================================================================
gp_Pnt Geom_BezierCurve::EndPoint () const
{
return poles->Value (poles->Upper());
}
//=======================================================================
//function : FirstParameter
//purpose :
//=======================================================================
Standard_Real Geom_BezierCurve::FirstParameter () const
{
return 0.0;
}
//=======================================================================
//function : LastParameter
//purpose :
//=======================================================================
Standard_Real Geom_BezierCurve::LastParameter () const
{
return 1.0;
}
//=======================================================================
//function : NbPoles
//purpose :
//=======================================================================
Standard_Integer Geom_BezierCurve::NbPoles () const
{
return poles->Length();
}
//=======================================================================
//function : Pole
//purpose :
//=======================================================================
gp_Pnt Geom_BezierCurve::Pole (const Standard_Integer Index) const
{
if(Index < 1 || Index > poles->Length())
Standard_OutOfRange::Raise("Geom_BezierCurve::Pole");
return poles->Value(Index);
}
//=======================================================================
//function : Poles
//purpose :
//=======================================================================
void Geom_BezierCurve::Poles (TColgp_Array1OfPnt& P) const
{
if(P.Length() != poles->Length())
Standard_DimensionError::Raise("Geom_BezierCurve::Poles");
P = poles->Array1();
}
//=======================================================================
//function : Weight
//purpose :
//=======================================================================
Standard_Real Geom_BezierCurve::Weight
(const Standard_Integer Index) const
{
if(Index < 1 || Index > poles->Length())
Standard_OutOfRange::Raise("Geom_BezierCurve::Weight");
if (IsRational())
return weights->Value(Index);
else
return 1.;
}
//=======================================================================
//function : Weights
//purpose :
//=======================================================================
void Geom_BezierCurve::Weights
(TColStd_Array1OfReal& W) const
{
Standard_Integer nbpoles = NbPoles();
if(W.Length() != nbpoles)
Standard_DimensionError::Raise("Geom_BezierCurve::Weights");
if (IsRational())
W = weights->Array1();
else {
Standard_Integer i;
for (i = 1; i <= nbpoles; i++)
W(i) = 1.;
}
}
//=======================================================================
//function : Transform
//purpose :
//=======================================================================
void Geom_BezierCurve::Transform (const gp_Trsf& T)
{
Standard_Integer nbpoles = NbPoles();
TColgp_Array1OfPnt & cpoles = poles->ChangeArray1();
for (Standard_Integer i = 1; i <= nbpoles; i++)
cpoles (i).Transform(T);
UpdateCoefficients();
}
//=======================================================================
//function : Resolution
//purpose :
//=======================================================================
void Geom_BezierCurve::Resolution(const Standard_Real Tolerance3D,
Standard_Real & UTolerance)
{
if(!maxderivinvok){
TColStd_Array1OfReal bidflatknots(BSplCLib::FlatBezierKnots(Degree()),
1, 2*(Degree()+1));
if (IsRational()) {
BSplCLib::Resolution(poles->Array1(),
weights->Array1(),
poles->Length(),
bidflatknots,
Degree(),
1.,
maxderivinv) ;
}
else {
BSplCLib::Resolution(poles->Array1(),
BSplCLib::NoWeights(),
poles->Length(),
bidflatknots,
Degree(),
1.,
maxderivinv) ;
}
maxderivinvok = 1;
}
UTolerance = Tolerance3D * maxderivinv;
}
//=======================================================================
//function : Copy
//purpose :
//=======================================================================
Handle(Geom_Geometry) Geom_BezierCurve::Copy() const {
Handle(Geom_BezierCurve) C;
if (IsRational())
C = new Geom_BezierCurve (poles->Array1(),weights->Array1());
else
C = new Geom_BezierCurve (poles->Array1());
return C;
}
//=======================================================================
//function : Init
//purpose :
//=======================================================================
void Geom_BezierCurve::Init
(const Handle(TColgp_HArray1OfPnt)& Poles,
const Handle(TColStd_HArray1OfReal)& Weights)
{
Standard_Integer nbpoles = Poles->Length();
// closed ?
const TColgp_Array1OfPnt& cpoles = Poles->Array1();
closed = cpoles(1).Distance(cpoles(nbpoles)) <= Precision::Confusion();
// rational
rational = !Weights.IsNull();
// set fields
poles = Poles;
coeffs = new TColgp_HArray1OfPnt (1,nbpoles);
if (rational) {
weights = Weights;
wcoeffs = new TColStd_HArray1OfReal (1, nbpoles, 0.0);
}
else {
weights.Nullify();
wcoeffs.Nullify();
}
UpdateCoefficients();
}
//=======================================================================
//function : CoefficientsOK
//purpose :
//=======================================================================
Standard_Boolean Geom_BezierCurve::CoefficientsOK(const Standard_Real U)const
{
return (validcache && ((parametercache == 0. && U < 1.) ||
(parametercache == 1. && U >= 1.)));
}
//=======================================================================
//function : UpdateCoefficients
//purpose :
//=======================================================================
//void Geom_BezierCurve::UpdateCoefficients(const Standard_Real U)
void Geom_BezierCurve::UpdateCoefficients(const Standard_Real )
{
maxderivinvok = 0;
parametercache = 0.;
//
// Idee lumineuse sacrifiee sur l autel des performances.
// if (U >= 1.) parametercache = 1.;
TColStd_Array1OfReal bidflatknots(BSplCLib::FlatBezierKnots(Degree()),
1, 2*(Degree()+1));
if (IsRational())
BSplCLib::BuildCache(parametercache,spanlenghtcache,0,Degree(),
bidflatknots,poles->Array1(),
weights->Array1(),
coeffs->ChangeArray1(),
wcoeffs->ChangeArray1());
else
BSplCLib::BuildCache(parametercache,spanlenghtcache,0,Degree(),
bidflatknots,poles->Array1(),
*((TColStd_Array1OfReal*) NULL),
coeffs->ChangeArray1(),
*((TColStd_Array1OfReal*) NULL));
validcache = 1;
}
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