src/DriverSTL/DriverSTL_W_SMDS_Mesh.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2021  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
   2 //
   3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
   4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
   5 //
   6 // This library is free software; you can redistribute it and/or
   7 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8 // License as published by the Free Software Foundation; either
   9 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10 //
  11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14 // Lesser General Public License for more details.
  15 //
  16 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  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 #include "DriverSTL_W_SMDS_Mesh.h"
  24
  25 #ifdef WIN32
  26 #define NOMINMAX
  27 #endif
  28
  29 #include <Basics_Utils.hxx>
  30
  31 #include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
  32 #include "SMDS_IteratorOnIterators.hxx"
  33 #include "SMDS_Mesh.hxx"
  34 #include "SMDS_PolygonalFaceOfNodes.hxx"
  35 #include "SMDS_SetIterator.hxx"
  36 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
  37 #include "SMESH_File.hxx"
  38 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
  39 #include "SMESH_TypeDefs.hxx"
  40
  41 #include <limits>
  42
  43
  44 // definition des constantes
  45 static const int LABEL_SIZE = 80;
  46
  47 DriverSTL_W_SMDS_Mesh::DriverSTL_W_SMDS_Mesh()
  48 {
  49   myIsAscii = false;
  50 }
  51
  52 void DriverSTL_W_SMDS_Mesh::SetIsAscii( const bool theIsAscii )
  53 {
  54   myIsAscii = theIsAscii;
  55 }
  56
  57 Driver_Mesh::Status DriverSTL_W_SMDS_Mesh::Perform()
  58 {
  59   Kernel_Utils::Localizer loc;
  60
  61   Status aResult = DRS_OK;
  62
  63   if ( !myMesh ) {
  64     fprintf(stderr, ">> ERROR : Mesh is null \n");
  65     return DRS_FAIL;
  66   }
  67   findVolumeTriangles();
  68   if ( myIsAscii )
  69     aResult = writeAscii();
  70   else
  71     aResult = writeBinary();
  72
  73   return aResult;
  74 }
  75
  76 //================================================================================
  77 /*!
  78  * \brief Destructor deletes temporary faces
  79  */
  80 //================================================================================
  81
  82 DriverSTL_W_SMDS_Mesh::~DriverSTL_W_SMDS_Mesh()
  83 {
  84   for ( unsigned i = 0; i < myVolumeFacets.size(); ++i )
  85     delete myVolumeFacets[i];
  86 }
  87
  88 //================================================================================
  89 /*!
  90  * \brief Finds free facets of volumes for which faces are missing in the mesh
  91  */
  92 //================================================================================
  93
  94 void DriverSTL_W_SMDS_Mesh::findVolumeTriangles()
  95 {
  96   myNbVolumeTrias = 0;
  97
  98   SMDS_VolumeTool theVolume;
  99   SMDS_VolumeIteratorPtr vIt = myMesh->volumesIterator();
 100   std::vector< const SMDS_MeshNode*> nodes;
 101   while ( vIt->more() )
 102   {
 103     theVolume.Set( vIt->next(), /*ignoreCentralNodes=*/false );
 104     for ( int iF = 0; iF < theVolume.NbFaces(); ++iF )
 105       if ( theVolume.IsFreeFace( iF ))
 106       {
 107         const SMDS_MeshNode** n = theVolume.GetFaceNodes(iF);
 108         int                 nbN = theVolume.NbFaceNodes(iF);
 109         nodes.assign( n, n+nbN );
 110         if ( !myMesh->FindElement( nodes, SMDSAbs_Face, /*noMedium=*/false))
 111         {
 112           if (( nbN == 9 || nbN == 7 ) &&
 113               ( !theVolume.IsPoly() )) // facet is bi-quaratic
 114           {
 115             int nbTria = nbN - 1;
 116             for ( int iT = 0; iT < nbTria; ++iT )
 117               myVolumeFacets.push_back( new SMDS_FaceOfNodes( n[8], n[0+iT], n[1+iT] ));
 118             myNbVolumeTrias += nbTria;
 119           }
 120           else
 121           {
 122             myVolumeFacets.push_back( new SMDS_PolygonalFaceOfNodes( nodes ));
 123             myNbVolumeTrias += nbN - 2;
 124           }
 125         }
 126       }
 127   }
 128 }
 129
 130 //================================================================================
 131 /*!
 132  * \brief Return iterator on both faces in the mesh and on temporary faces
 133  */
 134 //================================================================================
 135
 136 SMDS_ElemIteratorPtr DriverSTL_W_SMDS_Mesh::getFaces() const
 137 {
 138   SMDS_ElemIteratorPtr facesIter = myMesh->elementsIterator(SMDSAbs_Face);
 139   SMDS_ElemIteratorPtr tmpTriaIter( new SMDS_ElementVectorIterator( myVolumeFacets.begin(),
 140                                                                     myVolumeFacets.end()));
 141   typedef std::vector< SMDS_ElemIteratorPtr > TElemIterVector;
 142   TElemIterVector iters(2);
 143   iters[0] = facesIter;
 144   iters[1] = tmpTriaIter;
 145
 146   typedef SMDS_IteratorOnIterators<const SMDS_MeshElement *, TElemIterVector> TItersIter;
 147   return SMDS_ElemIteratorPtr( new TItersIter( iters ));
 148 }
 149
 150 // static methods
 151
 152 static void writeInteger( const Standard_Integer& theVal, SMESH_File& ofile )
 153 {
 154   union {
 155     Standard_Integer i;
 156     char c[4];
 157   } u;
 158
 159   u.i = theVal;
 160
 161   Standard_Integer entier;
 162   entier  =  u.c[0] & 0xFF;
 163   entier |= (u.c[1] & 0xFF) << 0x08;
 164   entier |= (u.c[2] & 0xFF) << 0x10;
 165   entier |= (u.c[3] & 0xFF) << 0x18;
 166
 167   ofile.write( entier );
 168 }
 169
 170 static void writeFloat( const Standard_ShortReal& theVal, SMESH_File& ofile)
 171 {
 172   union {
 173     Standard_ShortReal f;
 174     char c[4];
 175   } u;
 176
 177   u.f = theVal;
 178
 179   Standard_Integer entier;
 180
 181   entier  =  u.c[0] & 0xFF;
 182   entier |= (u.c[1] & 0xFF) << 0x08;
 183   entier |= (u.c[2] & 0xFF) << 0x10;
 184   entier |= (u.c[3] & 0xFF) << 0x18;
 185
 186   ofile.write( entier );
 187 }
 188
 189 static gp_XYZ getNormale( const SMDS_MeshNode* n1,
 190                           const SMDS_MeshNode* n2,
 191                           const SMDS_MeshNode* n3)
 192 {
 193   SMESH_TNodeXYZ xyz1( n1 );
 194   SMESH_TNodeXYZ xyz2( n2 );
 195   SMESH_TNodeXYZ xyz3( n3 );
 196   gp_XYZ q1 = xyz2 - xyz1;
 197   gp_XYZ q2 = xyz3 - xyz1;
 198   gp_XYZ n  = q1 ^ q2;
 199   double len = n.Modulus();
 200   if ( len > std::numeric_limits<double>::min() )
 201     n /= len;
 202
 203   return n;
 204 }
 205
 206 // private methods
 207
 208 Driver_Mesh::Status DriverSTL_W_SMDS_Mesh::writeAscii() const
 209 {
 210   Status aResult = DRS_OK;
 211   if ( myFile.empty() ) {
 212     fprintf(stderr, ">> ERREOR : invalid file name \n");
 213     return DRS_FAIL;
 214   }
 215
 216   SMESH_File aFile( myFile, /*openForReading=*/false );
 217   aFile.openForWriting();
 218
 219   std::string buf("solid ");
 220   buf += myName + "\n";
 221   aFile.writeRaw( buf.c_str(), buf.size() );
 222
 223   char sval[128];
 224   std::vector< const SMDS_MeshNode* > triaNodes;
 225
 226   SMESH_MeshAlgos::Triangulate triangulator;
 227
 228   SMDS_ElemIteratorPtr itFaces = getFaces();
 229   while ( itFaces->more() )
 230   {
 231     const SMDS_MeshElement* aFace = itFaces->next();
 232     int nbTria = triangulator.GetTriangles( aFace, triaNodes );
 233
 234     for ( int iT = 0, iN = 0; iT < nbTria; ++iT )
 235     {
 236       gp_XYZ normale = getNormale( triaNodes[iN],
 237                                    triaNodes[iN+1],
 238                                    triaNodes[iN+2] );
 239       sprintf (sval,
 240                " facet normal % 12e % 12e % 12e\n"
 241                "   outer loop\n" ,
 242                normale.X(), normale.Y(), normale.Z());
 243       aFile.writeRaw ( sval, 70 + strlen( sval + 70 )); // at least 70 but can be more (WIN)
 244
 245       for ( int jN = 0; jN < 3; ++jN, ++iN )
 246       {
 247         SMESH_TNodeXYZ node = triaNodes[iN];
 248         sprintf (sval,
 249                  "     vertex % 12e % 12e % 12e\n",
 250                  node.X(), node.Y(), node.Z() );
 251         aFile.writeRaw ( sval, 54 + strlen( sval + 54 ));
 252       }
 253       aFile.writeRaw ("   endloop\n"
 254                       " endfacet\n", 21 );
 255     }
 256   }
 257   buf = "endsolid " + myName + "\n";
 258   aFile.writeRaw( buf.c_str(), buf.size() );
 259
 260   return aResult;
 261 }
 262
 263 //================================================================================
 264 /*!
 265  * \brief Writes all triangles in binary format
 266  *  \return Driver_Mesh::Status - DRS_FAIL if no file name is provided
 267  */
 268 //================================================================================
 269
 270 Driver_Mesh::Status DriverSTL_W_SMDS_Mesh::writeBinary() const
 271 {
 272   Status aResult = DRS_OK;
 273
 274   if ( myFile.empty() ) {
 275     fprintf(stderr, ">> ERREOR : invalid filename \n");
 276     return DRS_FAIL;
 277   }
 278
 279   SMESH_File aFile( myFile );
 280   aFile.openForWriting();
 281
 282   SMESH_MeshAlgos::Triangulate triangulator;
 283
 284   // we first count the number of triangles
 285   int nbTri = myNbVolumeTrias;
 286   {
 287     SMDS_FaceIteratorPtr itFaces = myMesh->facesIterator();
 288     while ( itFaces->more() ) {
 289       const SMDS_MeshElement* aFace = itFaces->next();
 290       nbTri += triangulator.GetNbTriangles( aFace );
 291     }
 292   }
 293   std::string sval( LABEL_SIZE, ' ' );
 294   if ( !myName.empty() )
 295   {
 296     sval = "name: " + myName;
 297     sval.resize( LABEL_SIZE, ' ' );
 298   }
 299   aFile.write( sval.c_str(), LABEL_SIZE );
 300
 301   // write number of triangles
 302   writeInteger( nbTri, aFile );
 303
 304   // Loop writing nodes
 305
 306   int dum=0;
 307
 308   std::vector< const SMDS_MeshNode* > triaNodes;
 309
 310   SMDS_ElemIteratorPtr itFaces = getFaces();
 311   while ( itFaces->more() )
 312   {
 313     const SMDS_MeshElement* aFace = itFaces->next();
 314     int nbTria = triangulator.GetTriangles( aFace, triaNodes );
 315
 316     for ( int iT = 0, iN = 0; iT < nbTria; ++iT )
 317     {
 318       gp_XYZ normale = getNormale( triaNodes[iN],
 319                                    triaNodes[iN+1],
 320                                    triaNodes[iN+2] );
 321       writeFloat(normale.X(),aFile);
 322       writeFloat(normale.Y(),aFile);
 323       writeFloat(normale.Z(),aFile);
 324
 325       for ( int jN = 0; jN < 3; ++jN, ++iN )
 326       {
 327         const SMDS_MeshNode* node = triaNodes[iN];
 328         writeFloat(node->X(),aFile);
 329         writeFloat(node->Y(),aFile);
 330         writeFloat(node->Z(),aFile);
 331       }
 332       aFile.writeRaw ( &dum, 2 );
 333     }
 334   }
 335
 336   return aResult;
 337 }