Salome HOME
Adding the preprocessor option remove_tiny_uv_edges to the user interface.
[plugins/blsurfplugin.git] / doc / salome / gui / BLSURFPLUGIN / input / blsurf_hypo.doc
1 /*!
2
3 \page blsurf_hypo_page MG-CADSurf Parameters hypothesis
4
5 \anchor blsurf_top
6
7 \tableofcontents
8
9 \section blsurf_general_parameters General parameters
10
11 \image html blsurf_parameters.png
12
13 - <b>Name</b> - allows defining the name of the hypothesis (MG-CADSurf
14 Parameters_n by default).
15
16 - <b>Physical Mesh</b> - can be set to <em>None</em>, <em>Global size</em>
17   or <em>Local size</em>
18
19   - if set to <em>Global size</em>, only the <b>User size</b>,
20   <b>Max Size</b> and <b>Min Size</b> fields are taken into account.
21
22   - if set to <em>Local size</em>, behaves like <em>Custom</em> mode and takes into
23   account the "Gradation" parameter and the custom elements sizes given in the
24   "Local size" tab.
25
26 - <b>Geometrical mesh</b> - can be set to <em>None</em>, <em>Global size</em>
27
28   - if set to <em>Global size</em>, allows user input in <b>Mesh angle</b>,
29   <b>Mesh distance</b> and <b>Gradation</b> fields. These fields control
30   computation of the element size, so called <i>geometrical size</i>, conform
31   to the surface geometry considering local curvatures. If both the <b>User size</b>
32   and the <i>geometrical parameters</i> are defined, the  eventual element size
33   corresponds to the least of the two.
34
35 - <b>User size</b> - defines the size of the generated mesh elements. If "Relative value"
36 is checked, the value is relative to the diagonal of the shape.
37
38 - <b>Max Size</b> - defines the upper limit of mesh element size. If "Relative value"
39 is checked, the value is relative to the diagonal of the shape.
40
41 - <b>Min Size</b> - defines the lower limit of mesh element size. If "Relative value"
42 is checked, the value is relative to the diagonal of the shape.
43
44 - <b>Gradation</b> - maximum ratio between the lengths of two adjacent edges.
45
46 - <b>Quadratic mesh</b> - if checked, quadratic elements will be generated.
47
48 - <b>Mesh angle</b> - Limiting angle (in degree) between the plane of a triangle of the mesh and each of the tangent planes at the three vertices.
49 The smaller this angle is, the closer the mesh is to the exact surface, and the denser the resulting mesh is.
50
51 - <b>Mesh distance</b> - Maximum desired distance between a triangle and its supporting CAD surface.
52 The smaller this distance is, the closer the mesh is to the exact surface (only available in isotropic meshing).
53
54 - <b>Anisotropic</b> - if checked, this parameter defines the maximum anisotropic ratio of the metric governing the anisotropic meshing process.
55 The default value (0) means that the metric (and thus the generated elements) can be arbitrarily stretched.
56
57 - <b>Remove tiny edges</b> - if checked, the tiny (nano) edges are removed from the generated mesh.
58 The tiny edge value defines the minimal length under which an edge is considered to be a tiny one.
59
60 - <b>Remove bad elements</b> - if checked, the bad elements (slivers) are removed from the generated mesh.
61 The bad element value defines the aspect ratio triggering the "bad element” classification.
62
63 - <b>Mesh optimisation</b> - if checked, the mesh will be optimized in order to get better shaped elements.
64
65 - <b>Allow Quadrangles</b> - if checked, allows the creation of quadrilateral elements.
66
67 \ref blsurf_top "Back to top"
68
69 \section blsurf_advanced_parameters Advanced parameters
70
71 The notion of <i>diag</i> used in the descriptions means the diagonal of the bounding box of the geometrical object to mesh.
72
73 \image html blsurf_parameters_advanced.png
74
75 - <b>CAD preprocessor options</b>. The CAD preprocessor (formerly known as PreCAD) has two main goals:
76
77   - Complete missing or inadequate CAD descriptions.
78
79   - Perform topology reconstruction and specific geometry
80   enhancement for mesh generation.
81
82   \n The following preprocessor options are the most significant and important ones.
83   All options are unchecked by default. No cleanup is made by default so that the mesh matches the shape.
84   If the user has a bad shape (e.g. imported shape), he can activate some options to improve the mesh.
85
86     - <b>Merge Edges</b> - optimize the geometry by merging some
87     edges. This option is unchecked by default.
88
89     - <b>Remove tiny UV edges</b> - optimize the geometry by removing small
90     tiny edges on the UV face. This option is unchecked by default.
91
92     - <b>Process 3D topology</b> - perform the cleanup processing.
93     This option is unchecked by default.
94
95     - <b>Discard input topology</b> - compute the CAD topology from scratch,
96     without considering the topological information contained in the original CAD
97     (useful for iges files). This option is unchecked by default.
98
99     - <b>Remove duplicate CAD faces</b> - optimize the geometry by merging the
100     duplicate CAD faces. This option is unchecked by default.
101
102 - <b>Verbosity level</b> - defines the percentage of "verbosity" of
103 MeshGems-CADSurf [0-10].
104
105 - <b>ExportGMF</b> - saves the computed mesh into a GMF file (.mesh or .meshb).
106
107 - <b>Add option</b> - provides the choice of multiple PreCAD and MG-CADSurf 
108 advanced options, which appear, if selected, in a table where it is 
109 possible to input the value of the option and edit it later.
110
111 - <b>Clear option</b> - removes the option selected in the table.
112
113 The following advanced MG-CADSurf options can be used:
114
115 - \b volume_gradation (real) - Controls the mesh volume gradation, which can improve the shape quality of a
116 volume mesh built afterward, specially in thin volume areas.
117 The volume gradation parameter must be greater than 1, and should be greater or equal to the value of the classic
118 surface gradation (at the risk of increasing the time of convergence of the gradation process).
119 The closer it is to 1, the smoother the final volume mesh you will build should be.
120
121 - \b correct_surface_intersections (bool) - If this option is deactivated, MeshGems-CADSurf will not correct
122 surface intersections. This particularly useful if you don't want volume filling in a later stage, or if you want to fix the
123 intersections in an other way (using MeshGems Cleaner for instance).
124 By default this option is 1.
125
126 - \b surface_intersections_processing_max_cost (real) - If correct_surface_intersections = 1, this
127 parameter gives the time the user is ready to spend in the intersection prevention process. For example,
128 if set to 3, MeshGems-CADSurf will not spend more time in the intersection removal process than
129 3 times the time required to mesh without processing the intersections.
130
131 - \b create_tag_on_collision (bool) - If this option is activated, MeshGems-CADSurf will create new tags to
132 describe tag collisions (when it locally changes the topology, depending on the patch independent
133 options). When this option is not activated, only one tag is preserved while the other one is dropped.
134 By default this option is 1.
135
136 - \b debug (bool) - If debug = 1, MeshGems-CADSurf will be very verbose and will output some intermediate files
137 in the working directory. This option is meant to communicate with Distene support mainly.
138 By default this option is 0.
139
140 - \b enforce_cad_edge_sizes (bool) - Relaxes the given sizemap constraint around CAD edges to allow a better
141 element quality and a better geometric approximation. It is only useful in combination with the gradation option.
142 By default this option is 0.
143
144 - \b rectify_jacobian (bool) - The quadratic elements generation is a processing of the MeshGems-CADSurf
145 meshing process which inserts the extra nodes on the CAD. This parameter determines whether
146 MeshGems-CADSurf will try to correct or not all the elements of the surface mesh with negative
147 Jacobians by moving the internal nodes of the mesh.
148 By default this option is 1.
149
150 - \b jacobian_rectification_respect_geometry (bool) - This parameter determines whether or not the geometry accuracy
151 is more important than the negative Jacobian correction. When this parameter is set to 0,
152 MeshGems-CADSurf is allowed to lose the CAD-mesh associativity in order to correct the last negative Jacobians.
153 By default this option is 1.
154
155 - \b respect_geometry (bool) - This patch independent option can be deactivated to allow MeshGems-CADSurf
156 to lower the geometry accuracy in its patch independent process.
157 By default this option is 1.
158
159 - \b optimise_tiny_edges (bool) - This patch-independent correction option can be activated to remove the tiny
160 edges (defined by the option tiny edge optimisation length) from the generated mesh when it improves
161 the local mesh quality, without taking into account the tags (attributes) specifications.
162 By default this option is 0.
163
164 - \b tiny_edge_avoid_surface_intersections (bool) - This option defines the priority between the tiny feature
165 suppression and the surface intersection prevention. By default, MeshGems-CADSurf gives the priority
166 to the surface intersection prevention rather than to tiny edge or bad surface element removal. These
167 mesh features are then removed only if it does not lead to surface intersections. This behaviour can be
168 deactivated by setting this parameter to 0, giving priority to the tiny edge or bad surface element
169 removal.
170 By default this option is 1.
171
172 - \b tiny_edge_optimisation_length (double) - This parameter defines the minimal length under which an edge is
173 considered to be a tiny one to be optimised out by the optimise tiny edges option.
174 By default this option is \f$\mathrm{diag} \times 10^{-6}\f$.
175
176 - \b tiny_edge_respect_geometry (bool) - This option defines the behaviour of the tiny edge removal algorithm
177 regarding volume collapse. By default, all tiny edges will be removed, regardless of any potential
178 volume collapse. When this option is activated, it will prevent volume from being collapsed during the
179 tiny edge removal process.
180 By default this option is 0.
181
182 - \b max_number_of_points_per_patch (int) - This parameter controls the maximum amount of points MeshGems-CADSurf
183 is allowed to generate on a single CAD patch. For an automatic gestion of the memory, one can set this parameter to â€ť0”.
184 By default this option is 100000.
185
186 - \b periodic_tolerance (double) - This parameter defines the maximum size difference between two periodic edges
187 and also the maximum distance error between two periodic entities.
188 By default this option is diag/100.
189
190 - \b required_entities (char) - The required entities control the correction operations. Accepted values for this parameter are:
191
192     - respect : MeshGems-CADSurf is not allowed to alter any required entity, even for correction purposes,
193     - ignore : MeshGems-CADSurf will ignore the required entities in its processing,
194     - clear : MeshGems-CADSurf will clear any required status for the entities. There will not be any entity marked as required in the generated mesh.
195
196     \n By default this option is "respect".
197
198 - \b tags (char) - The tag (attribute) system controls the optimisation process. Accepted values for this parameter are:
199
200     - respect : the CAD tags will be preserved and unaltered by the optimisation operations,
201     - ignore : the CAD tags will be ignored by the optimisation operations but they will still be present inthe output mesh,
202     - clear : MeshGems-CADSurf will clear any tag on any entity and optimise accordingly. There will not be any tag in the generated mesh.
203
204     \n By default this option is "respect".
205
206     
207 \b Remark: To set boolean options, you have to type 0 or 1.
208
209
210
211 The following MG-CADSurf options are deprecated (since MeshGems 1.3) and will be removed in the next version of Salome:
212
213 - frontal
214 - hinterpol_flag
215 - hmean_flag
216 - prox_nb_layer
217 - prox_ratio
218 - proximity.
219
220
221 The following PreCAD options are commonly usable. 
222
223 - \b closed_geometry (boolean) - describes whether the working geometry
224 should be closed or not. When activated, this option helps PreCAD to process 
225 the dirtiest geometries. By default this option is 0.
226
227 - \b create_tag_collision (boolean) - creates new tags from original ones in case
228 of collision (entity merge or association for example). By default
229 this option is 1.
230
231 - \b debug (bool) - If debug = 1 PreCAD will be very verbose and will output
232 some intermediate files in the working directory. By default this
233 option is 0.
234
235 - \b manifold_geometry (int) - describes whether the working geometry should be manifold or not.
236 When activated, this option helps PreCAD to process the dirtiest
237 geometries. By default this option is 0.
238
239 - \b periodic_tolerance (real) - defines the maximum distance error accepted between
240 two sets of periodic entities. By default this option is \f$\mathrm{diag} \times 10^{-5}\f$.
241
242 - \b remove_tiny_edges (boolean) -optimize the geometry by removing the nano edges whenever possible.
243 By default this option is 0.
244
245 - \b required_entities (char) -controls the correction operations. Possible values are:
246
247   - "respect" - PreCAD is not allowed to correct or optimize a required edge.
248
249   - "ignore" - PreCAD is allowed to correct a required edge.
250
251   - "clear" - PreCAD will erase "required" status of each required entities, and will thus
252   be allowed to correct a required edge.
253
254   \n By default this option is "respect".
255
256 - \b sewing_tolerance (real) - tolerance of the assembly. It rarely requires to be tuned.
257 By default this option is \f$\mathrm{diag} \times 5 \cdot 10^{-4}\f$.
258
259 - \b tags (char) -controls the optimisation process. Possible values are:
260
261   - "respect" - PreCAD is not allowed to cross the CAD attributes boundaries for optimisation purpose.
262
263   - "ignore" - PreCAD is allowed to cross the CAD attributes boundaries for optimisation.
264
265   - "clear" - PreCAD will erase each tgas of each entities, and will thus
266   be allowed to cross the CAD attributes boundaries in its optimisation purpose.
267
268   \n By default this option is "respect".
269
270 - \b tiny_edge_length (real) -  the length below which en edge is considered as nano for the topology processing.
271 By default this option is \f$10^{-5}\f$.
272
273 \note Moreover, user can choose "<Other option>" item in these two pop-up menus 
274 (MG-CADSurf and PreCAD) to be able to specify both the option name and the option value. 
275
276 \ref blsurf_top "Back to top"
277
278 \section blsurf_local_size Local size
279
280 Local sizes can be defined on faces, edges or vertices:
281
282 - The faces, edges and vertices can belong to the meshed geometrical
283 object or to its sub-shapes (created using <b>Explode</b> command).
284
285 - Groups of faces, edges and vertices are also handled.
286
287 - It is possible to attribute the same size to several geometries using multi-selection.
288
289 - The sizes are constant values or python functions.
290
291 - In case of a python function, the following rules must be respected:
292
293   - The name of the function is f.
294
295   - If geometry is a face or a group of faces, the function is f(u,v).
296
297   - If geometry is an edge or a group of edges, the function is f(t).
298
299   - If geometry is a vertex or a group of vertices, the function is f().
300
301   - The function must return a double.
302
303 3 different types of size maps can be defined:
304
305 -# \ref blsurf_sizemap_computation "Computation of the physical size"
306 -# \ref blsurf_attractor "Advanced maps"
307 -# \ref blsurf_attractor_computation "Computation of attractors"
308
309 \ref blsurf_top "Back to top"
310
311 \subsection blsurf_sizemap_computation Computation of the physical size
312
313 \image html blsurf_parameters_sizemap1.png 
314
315 The physical size is obtained by querying sizemap functions associated
316 to the input CAD object for surfaces, curves and points.
317 Each function can either return a value h (which is then trimmed
318 between the two bounds hphymin and hphymax), or "no answer" (by not
319 assigning a value to h), thus providing great flexibility in the
320 specification of the sizes. The computation depends on whether point P
321 is internal to a surface, internal to a curve, or at the end of
322 several curves:
323
324 - If point P is internal to a surface, the CAD surface size function
325 is queried. If no answer is returned, one interpolates with the values
326 at the vertices of the discretized interface curves.
327
328 - If point P is internal to a curve, the CAD curve size function is
329 queried first. If no answer is returned, the surface size function is
330 queried for every adjacent surface and the mean value of the returned
331 values is computed. If no answer is returned, sizes h1 and h2 at both
332 ends of the curve are considered (see next item) and the interpolated
333 value is computed.
334
335 - If point P is at the extremity of several curves, the CAD point size
336 function is queried first. If no answer is returned, the curve size
337 function is queried for every adjacent curve and the mean value of the
338 returned values is computed. If no answer is returned, the surface
339 size function is queried for every adjacent surface and the mean value
340 of the returned values is computed. If there is still no answer
341 returned, the default value hphydef is kept.
342
343 In order to compute the mean of several values, the arithmetic mean is
344 used by default, but this can be modified by the parameter
345 \ref blsurf_hmean_flag "hmean flag". In the same way, in order to
346 interpolate two values, a linear interpolation is used by default, but
347 this can be modified by \ref blsurf_hinterpol_flag "hinterpol flag". 
348
349 \ref blsurf_local_size "Back to \"Local size\""\n
350 \ref blsurf_top "Back to top"
351
352 \subsection blsurf_attractor Advanced maps
353
354 \image html blsurf_parameters_sizemap2.png 
355
356 More specific size maps can be defined on faces. 
357
358 - <i> Attractors </i> allow to define the size of the mesh elements
359 on a face so that the mesh is the finest on the attractor shape and
360 becomes coarser when getting far from this shape.
361
362   - The selected attractor can be a Vertex, an Edge, a Wire or a
363   Compound mixing several entities of those types.
364
365   - The attractor doesn't have to be a sub-shape of the shape to mesh.
366
367   - The size will grow exponentially (see the formula below) but is
368   bounded by gradation, \n so if you want the formula to be strictly
369   respected, you should set the <i>gradation</i> 
370   to its maximum (2.5) in the <i>arguments</i> tab. 
371
372 - Furthermore you can choose to <i> keep the size constant </i>
373 until a certain distance from a shape. This option can be combined or
374 not with an <i>attractor</i> size map described above. 
375
376   - If the two options are combined the size will remain constant
377   until the distance specified in "constant over" and grow then as
378   prescribed by the attractor function.
379
380   - Else the growing is only controled by the standard arguments of
381   MG-CADSurf (gradation ...).
382
383 \image html blsurf_const_size_near_shape2.png "Example of size map with constant size option, the size is kept constant on the left side of the surface until a certain distance"
384
385 \note The validation of the hypothesis might take a few seconds if
386 attractors are defined or the "constant size" option is used because a
387 map of distances has to be built on the whole surface for each face
388 where such a hypothesis has been defined.
389
390 \sa Sample TUI Script of the \ref tui_blsurf "creation of a MG-CADSurf hypothesis", including size map.
391
392 \ref blsurf_local_size "Back to \"Local size\""\n
393 \ref blsurf_top "Back to top"
394
395 \subsection blsurf_attractor_computation Computation of attractors
396
397 The size grows exponentially following the equation : 
398 \f$h(d) = \mathrm{User Size} + (\mathrm{h\_start} - \mathrm{User Size}) \times e ^ { - \left( \frac{d}{R} \right) ^ {2} }\f$
399
400 Where :
401
402 - h_start is the desired size on the given attractor shape
403
404 - d is the distance of the current point from the attractor
405 shape. The distance is the geodesic distance (i.e. calculated by following the surface to be meshed)
406
407 - R is called the distance of influence and allows controlling the growth rate of the mesh
408
409 \image html blsurf_attractors2.png "Example of mesh created using attractors, the attractors here are the side edges and the size grows from the side of the surface towards the apex"
410
411 \ref blsurf_local_size "Back to \"Local size\""\n
412 \ref blsurf_top "Back to top"
413
414 \section blsurf_enforced_elements Enforced vertices
415
416 \image html blsurf_parameters_enforced_vertices.png
417
418 It is possible to define some enforced vertices to MG-CADSurf algorithm.
419 An enforced vertex is defined on a Face or a Compound by
420
421 - selecting an existing Vertex or Compound,
422
423 - or creating a new vertex given its coordinates.
424
425 The enforced vertex is the projection of a point defined by its
426 (x,y,z) coordinates on the selected face.
427
428 - It is possible to define several enforced vertices on a face or a group of faces.
429
430 - If the projected point is on the boundary or outside of the face, it will be ignored.
431
432 - If a group name is specified : If the group exists, the enforced nodes will be added in the existing group, if the group does not exist it will be created.
433
434 All the internal vertices of the faces can be considered as enforced vertices if the corresponding checkbox is checked.
435 A group can optionnaly be defined on those enforced vertices.
436
437 \sa Sample TUI Script of the \ref tui_blsurf "creation of a MG-CADSurf hypothesis", including enforced vertices.
438
439 \ref blsurf_top "Back to top"
440
441
442 \section blsurf_periodicity Periodicity
443
444 \subsection periodicity_introduction Introduction
445
446 Periodicity is used to have the same discretization on two faces (in 3D) or two edges (in 2D).
447 This is useful for instance for a Representative Volume Element so that the translated meshes share the same nodes on the common faces.
448
449 Periodicity association uses PreCAD (MG-CADSurf preprocessor). You don't need an extra PreCAD license. It is included in MG-CADSurf since MeshGems V2.2.
450
451 \image html blsurf_periodicity_translation.png "Two periodic faces (translation)"
452
453 \image html blsurf_periodicity_reflexion.png "Two periodic faces (reflexion)"
454
455 \image html blsurf_periodicity_2D.png "Associations of edges in 2D (both red edges are associated with each other)"
456
457 \subsection periodicity_gui_usage GUI usage
458
459 \image html blsurf_parameters_periodicity.png
460
461 The periodicity association can be defined:
462
463 - on 2 groups of faces (in 3D)
464 - on 2 groups of edges (in 2D)
465
466 If the transformation is a translation, PreCAD makes the periodicity association with only this information.
467
468 Otherwise, for instance a rotation, the user has to define 3 non-colinear vertices and their image by the transformation.
469
470 \subsection periodicity_tui_precad_usage TUI PreCAD usage
471
472 The two methods to define periodicity with PreCAD are
473 (the former name of <em>MG-CADSurf</em> is \a BLSURF and names
474 of the corresponding classes and modules still include \a "BLSURF"):
475 - BLSURFPluginBuilder.BLSURF_Algorithm.AddPreCadFacesPeriodicity
476 - BLSURFPluginBuilder.BLSURF_Algorithm.AddPreCadEdgesPeriodicity
477
478 List of source and target vertices to define a transformation are optional.
479
480 \sa Sample TUI Script of the definition of MG-CADSurf periodicity \ref tui_blsurf_periodicity_preCAD "using preCAD".
481
482 \ref blsurf_top "Back to top"
483
484 For more information on MeshGems-CADSurf, you can read its documentation at $MESHGEMS_ROOT_DIR/Docs/mg-cadsurf_user_manual.pdf
485
486 */