OpenCASCADE boolean operations fails with extruded and revolved shapes

Problem

I have been using OpenCASCADE for the past months. My applications is basically receiving commands to create different shapes, creates the shapes, triangulate them and returns the geometry.

Boolean operations works well with basic primitives like cubes, spheres and everything. My problem is, when I use boolean operations on shapes resulting from extrudes or revolutions, things turns out different.

Some faces are missing when I’m doing a difference (cut algo) and the shape is null if I try to do a union (fuse algo) of the two shapes.

The code

Here is the code to create a basic revolution and do a cut operation on it.

    // Make revolution shape
    gp_Pnt a = gp_Pnt(0.0f, 10.0f, 0.0f);
    gp_Pnt b = gp_Pnt(0.0f, 20.0f, 0.0f);
    gp_Pnt c = gp_Pnt(10.0f, 20.0f, 0.0f);
    gp_Pnt d = gp_Pnt(10.0f, 10.0f, 0.0f);

    // Create wire
    BRepBuilderAPI_MakeWire wireBuilder;
    wireBuilder.Add(BRepBuilderAPI_MakeEdge(a, b).Edge());
    wireBuilder.Add(BRepBuilderAPI_MakeEdge(b, c).Edge());
    wireBuilder.Add(BRepBuilderAPI_MakeEdge(c, d).Edge());
    wireBuilder.Add(BRepBuilderAPI_MakeEdge(d, a).Edge());
    Log(wireBuilder.Wire(), "Wire", wireBuilder.Error());

    // Make revolved shape
    const gp_Ax1 axis(gp_Pnt(0, 0, 0), gp_Dir(1, 0, 0));
    shape = BRepPrimAPI_MakeRevol(wireBuilder.Wire(), axis).Shape();
    Log(shape, "Revolution shape", 0);

    // Crete box for difference
    const gp_Pnt origin = gp_Pnt(-20 / 2.0f, -10 / 2.0f, -20 / 2.0f);
    TopoDS_Shape box = BRepPrimAPI_MakeBox(origin, 20, 10, 20);
    gp_Trsf translation;
    translation.SetTranslation(gp_Vec(0, 0, 15));
    BRepBuilderAPI_Transform transformBox(box, translation);

    // Perform difference
    shape = BRepAlgoAPI_Cut(shape, transformBox.Shape()).Shape();

The Log() method :

ExploreShape(const TopoDS_Shape &shape, const int type, const std::string &typeName) const
{
    std::cout << typeName << ":" << std::endl;
    for (TopExp_Explorer explorer(shape, (TopAbs_ShapeEnum) type); explorer.More(); explorer.Next())
    {
        explorer.Current().DumpJson(std::cout);
        std::cout << std::endl;
    }
}

Log(const TopoDS_Shape &shape, const std::string &variableName, const int builderStatus) const
{
    std::cout << "--- " << variableName << " | Builder status: " << builderStatus << " ---" << std::endl;

    ExploreShape(shape, TopAbs_SHAPE, "shape");
    ExploreShape(shape, TopAbs_FACE, "face");
    ExploreShape(shape, TopAbs_WIRE, "wire");
    ExploreShape(shape, TopAbs_EDGE, "edge");
    //ExploreShape(shape, TopAbs_VERTEX, "vertex");
}

Here is my result from the above code

The exprected result

We can clearly see in the pictures above that the faces resulting of the boolean operations are missing.

Face logging (the message would be too long with the whole log) :

[INFO] --- CsgConstructor::CreateGeometry | Builder status: -1 ---
shape:
face:
"className": "TopoDS_Shape""TShape": {"className": "BRep_TFace", "className": "TopoDS_TShape", "this": "0xx7fffa0018950", "ShapeType": 4, "NbChildren": 1, "Flags": 10, "Free": 0, "Free": 0, "Locked": 0, "Modified": 1, "Checked": 0, "Orientable": 1, "Closed": 0, "Infinite": 0, "Convex": 0, "Surface": {"className": "Geom_Plane", "className": "Geom_ElementarySurface", "className": "Geom_Surface", "className": "Geom_Geometry", "pos": {"Location": [0, 0, 0], "Direction": [1, 0, 0], "XDirection": [0, -1, -0], "YDirection": [0, -0, 1]}}, "Location": {"className": "TopLoc_Location", "Transformation": {"Location": [0, 0, 0], "Matrix": [1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1], "shape": 0, "scale": 1}, "IsIdentity": 1}, "Tolerance": 1e-07, "NaturalRestriction": 0}"Location": {"className": "TopLoc_Location", "Transformation": {"Location": [0, 0, 0], "Matrix": [1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1], "shape": 0, "scale": 1}, "IsIdentity": 1}"Orient": 0
"className": "TopoDS_Shape""TShape": {"className": "BRep_TFace", "className": "TopoDS_TShape", "this": "0xx7fff84005500", "ShapeType": 4, "NbChildren": 1, "Flags": 10, "Free": 0, "Free": 0, "Locked": 0, "Modified": 1, "Checked": 0, "Orientable": 1, "Closed": 0, "Infinite": 0, "Convex": 0, "Surface": {"className": "Geom_CylindricalSurface", "className": "Geom_ElementarySurface", "className": "Geom_Surface", "className": "Geom_Geometry", "pos": {"Location": [10, 0, 0], "Direction": [-1, -0, -0], "XDirection": [0, 1, 0], "YDirection": [-0, -0, 1]}, "radius": 10}, "Location": {"className": "TopLoc_Location", "Transformation": {"Location": [0, 0, 0], "Matrix": [1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1], "shape": 0, "scale": 1}, "IsIdentity": 1}, "Tolerance": 1e-07, "NaturalRestriction": 0}"Location": {"className": "TopLoc_Location", "Transformation": {"Location": [0, 0, 0], "Matrix": [1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1], "shape": 0, "scale": 1}, "IsIdentity": 1}"Orient": 0
"className": "TopoDS_Shape""TShape": {"className": "BRep_TFace", "className": "TopoDS_TShape", "this": "0xx7fff8c005b90", "ShapeType": 4, "NbChildren": 1, "Flags": 10, "Free": 0, "Free": 0, "Locked": 0, "Modified": 1, "Checked": 0, "Orientable": 1, "Closed": 0, "Infinite": 0, "Convex": 0, "Surface": {"className": "Geom_CylindricalSurface", "className": "Geom_ElementarySurface", "className": "Geom_Surface", "className": "Geom_Geometry", "pos": {"Location": [0, 0, 0], "Direction": [1, 0, 0], "XDirection": [-0, 1, 0], "YDirection": [0, -0, 1]}, "radius": 20}, "Location": {"className": "TopLoc_Location", "Transformation": {"Location": [0, 0, 0], "Matrix": [1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1], "shape": 0, "scale": 1}, "IsIdentity": 1}, "Tolerance": 1e-07, "NaturalRestriction": 0}"Location": {"className": "TopLoc_Location", "Transformation": {"Location": [0, 0, 0], "Matrix": [1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1], "shape": 0, "scale": 1}, "IsIdentity": 1}"Orient": 0
"className": "TopoDS_Shape""TShape": {"className": "BRep_TFace", "className": "TopoDS_TShape", "this": "0xx7fff8c007cb0", "ShapeType": 4, "NbChildren": 1, "Flags": 10, "Free": 0, "Free": 0, "Locked": 0, "Modified": 1, "Checked": 0, "Orientable": 1, "Closed": 0, "Infinite": 0, "Convex": 0, "Surface": {"className": "Geom_CylindricalSurface", "className": "Geom_ElementarySurface", "className": "Geom_Surface", "className": "Geom_Geometry", "pos": {"Location": [0, 0, 0], "Direction": [1, 0, 0], "XDirection": [-0, 1, 0], "YDirection": [0, -0, 1]}, "radius": 20}, "Location": {"className": "TopLoc_Location", "Transformation": {"Location": [0, 0, 0], "Matrix": [1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1], "shape": 0, "scale": 1}, "IsIdentity": 1}, "Tolerance": 1e-07, "NaturalRestriction": 0}"Location": {"className": "TopLoc_Location", "Transformation": {"Location": [0, 0, 0], "Matrix": [1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1], "shape": 0, "scale": 1}, "IsIdentity": 1}"Orient": 0
"className": "TopoDS_Shape""TShape": {"className": "BRep_TFace", "className": "TopoDS_TShape", "this": "0xx7fff84005220", "ShapeType": 4, "NbChildren": 1, "Flags": 10, "Free": 0, "Free": 0, "Locked": 0, "Modified": 1, "Checked": 0, "Orientable": 1, "Closed": 0, "Infinite": 0, "Convex": 0, "Surface": {"className": "Geom_CylindricalSurface", "className": "Geom_ElementarySurface", "className": "Geom_Surface", "className": "Geom_Geometry", "pos": {"Location": [10, 0, 0], "Direction": [-1, -0, -0], "XDirection": [0, 1, 0], "YDirection": [-0, -0, 1]}, "radius": 10}, "Location": {"className": "TopLoc_Location", "Transformation": {"Location": [0, 0, 0], "Matrix": [1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1], "shape": 0, "scale": 1}, "IsIdentity": 1}, "Tolerance": 1e-07, "NaturalRestriction": 0}"Location": {"className": "TopLoc_Location", "Transformation": {"Location": [0, 0, 0], "Matrix": [1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1], "shape": 0, "scale": 1}, "IsIdentity": 1}"Orient": 0
"className": "TopoDS_Shape""TShape": {"className": "BRep_TFace", "className": "TopoDS_TShape", "this": "0xx7fff5c00a090", "ShapeType": 4, "NbChildren": 1, "Flags": 10, "Free": 0, "Free": 0, "Locked": 0, "Modified": 1, "Checked": 0, "Orientable": 1, "Closed": 0, "Infinite": 0, "Convex": 0, "Surface": {"className": "Geom_Plane", "className": "Geom_ElementarySurface", "className": "Geom_Surface", "className": "Geom_Geometry", "pos": {"Location": [10, 0, 0], "Direction": [1, 0, 0], "XDirection": [-0, 1, 0], "YDirection": [0, -0, 1]}}, "Location": {"className": "TopLoc_Location", "Transformation": {"Location": [0, 0, 0], "Matrix": [1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1], "shape": 0, "scale": 1}, "IsIdentity": 1}, "Tolerance": 1e-07, "NaturalRestriction": 0}"Location": {"className": "TopLoc_Location", "Transformation": {"Location": [0, 0, 0], "Matrix": [1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1], "shape": 0, "scale": 1}, "IsIdentity": 1}"Orient": 0

I first thought that 6 faces was ok since the result seems to have 6 faces. However, I did some tests by displaying the faces one by one and none of them corresponds to the missing faces. Moreover, some of them do be really strange : what is the purpose of face 2 since face 3 is the only one that will be left at the end ?

Context

I do not use any opencascade viewers display the shape. I compute the triangles of the shape using this algo :

    IMeshTools_Parameters parameters = IMeshTools_Parameters();
    parameters.MeshAlgo = IMeshTools_MeshAlgoType_Delabella;
    parameters.Deflection = triangulationDeflection;
    parameters.Relative = false;
    parameters.Angle = triangulationAngle;
    parameters.MinSize = 1;
    parameters.InParallel = true;

    BRepMesh_IncrementalMesh(shape, parameters).Perform();

    BRepLib::EnsureNormalConsistency(shape, 0.001, true);

    std::vector<gp_Pnt> vertices;

    // Iterate over the faces of the shape
    for (TopExp_Explorer ex(shape, TopAbs_FACE); ex.More(); ex.Next())
    {
        TopoDS_Face face = TopoDS::Face(ex.Current());

        const bool isReversed = face.Orientation() == TopAbs_REVERSED;

        LOG_INFO("Face orientation: " << face.Orientation());

        TopLoc_Location loc;
        Handle(Poly_Triangulation) triangulation = BRep_Tool::Triangulation(face, loc);

        if (triangulation.IsNull()) continue;

        triangulation->ComputeNormals();

        gp_Trsf transform = face.Location().Transformation();
        gp_Trsf normalTransform = transform;
        if (isReversed)
        {
            gp_Trsf normalInverterTransform = gp_Trsf();
            normalInverterTransform.SetScaleFactor(-1);
            normalTransform = transform * normalInverterTransform;
        }

        // Iterate over the triangles
        for (Standard_Integer i = 1; i <= triangulation->NbTriangles(); i++)
        {
            Standard_Integer a, b, c;
            triangulation->Triangle(i).Get(a, b, c);
            if (isReversed) std::swap(a, c);

            // Add the indices to the geometry
            Face3Msg *triangle = geoMsg->add_triangles();
            triangle->set_a(RegisterVertex(vertices, triangulation->Node(a).Transformed(transform)));
            triangle->set_b(RegisterVertex(vertices, triangulation->Node(b).Transformed(transform)));
            triangle->set_c(RegisterVertex(vertices, triangulation->Node(c).Transformed(transform)));

            if (triangulation->HasNormals())
            {
                RegisterNormal(triangle, triangulation->Normal(a).Transformed(normalTransform));
                RegisterNormal(triangle, triangulation->Normal(b).Transformed(normalTransform));
                RegisterNormal(triangle, triangulation->Normal(c).Transformed(normalTransform));
            }
        }
    }

    for (auto pnt: vertices)
    {
        // Add the vertex to the geometry
        Vector3fMsg *vertex = geoMsg->add_vertices();
        vertex->set_x(static_cast<float>(pnt.X()));
        vertex->set_y(static_cast<float>(pnt.Y()));
        vertex->set_z(static_cast<float>(pnt.Z()));
    }

After that, the geometry is sent into a another service of the ecosystem, which will transform the geometry into a GLTF file and display it in a web GLTF viewer.
That part seemed to work perfectly fine until now, I don”t think this is where the problem comes from.

Question

Has anyone ever encountered problems like this with boolean operation on extruded or revolved shapes ?

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật