src/GHS3DPlugin_GHS3D.cxx

   1 //=============================================================================
   2 // File      : GHS3DPlugin_GHS3D.cxx
   3 // Created   :
   4 // Author    : Edward AGAPOV
   5 // Project   : SALOME
   6 // Copyright : CEA 2003
   7 // $Header$
   8 //=============================================================================
   9 using namespace std;
  10
  11 #include "GHS3DPlugin_GHS3D.hxx"
  12 #include "SMESH_Gen.hxx"
  13 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  14
  15 #include "SMDS_MeshElement.hxx"
  16 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  17
  18 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  19 #include <OSD_File.hxx>
  20
  21 #include "utilities.h"
  22
  23 #ifndef WIN32
  24 #include <sys/sysinfo.h>
  25 #endif
  26
  27
  28 #ifdef _DEBUG_
  29 #define DUMP(txt) \
  30 //  cout << txt
  31 #else
  32 #define DUMP(txt)
  33 #endif
  34
  35 //=============================================================================
  36 /*!
  37  *
  38  */
  39 //=============================================================================
  40
  41 GHS3DPlugin_GHS3D::GHS3DPlugin_GHS3D(int hypId, int studyId, SMESH_Gen* gen)
  42   : SMESH_3D_Algo(hypId, studyId, gen)
  43 {
  44   MESSAGE("GHS3DPlugin_GHS3D::GHS3DPlugin_GHS3D");
  45   _name = "GHS3D_3D";
  46   _shapeType = (1 << TopAbs_SHELL) | (1 << TopAbs_SOLID);// 1 bit /shape type
  47 }
  48
  49 //=============================================================================
  50 /*!
  51  *
  52  */
  53 //=============================================================================
  54
  55 GHS3DPlugin_GHS3D::~GHS3DPlugin_GHS3D()
  56 {
  57   MESSAGE("GHS3DPlugin_GHS3D::~GHS3DPlugin_GHS3D");
  58 }
  59
  60 //=============================================================================
  61 /*!
  62  *
  63  */
  64 //=============================================================================
  65
  66 bool GHS3DPlugin_GHS3D::CheckHypothesis
  67                          (SMESH_Mesh& aMesh,
  68                           const TopoDS_Shape& aShape,
  69                           SMESH_Hypothesis::Hypothesis_Status& aStatus)
  70 {
  71 //  MESSAGE("GHS3DPlugin_GHS3D::CheckHypothesis");
  72   aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_OK;
  73   return true;
  74 }
  75
  76 //=======================================================================
  77 //function : writeFaces
  78 //purpose  :
  79 //=======================================================================
  80
  81 static bool writeFaces (ofstream &            theFile,
  82                         SMESHDS_Mesh *        theMesh,
  83                         const TopoDS_Shape&   theShape,
  84                         const map <int,int> & theSmdsToGhs3dIdMap)
  85 {
  86   // record structure:
  87   //
  88   // NB_ELEMS DUMMY_INT
  89   // Loop from 1 to NB_ELEMS
  90   //   NB_NODES NODE_NB_1 NODE_NB_2 ... (NB_NODES + 1) times: DUMMY_INT
  91
  92   // get all faces bound to theShape
  93   int nbFaces = 0;
  94   list< const SMDS_MeshElement* > faces;
  95   TopExp_Explorer fExp( theShape, TopAbs_FACE );
  96   for ( ; fExp.More(); fExp.Next() ) {
  97     SMESHDS_SubMesh* sm = theMesh->MeshElements( fExp.Current() );
  98     if ( sm ) {
  99       SMDS_ElemIteratorPtr eIt = sm->GetElements();
 100       while ( eIt->more() ) {
 101         faces.push_back( eIt->next() );
 102         nbFaces++;
 103       }
 104     }
 105   }
 106
 107   if ( nbFaces == 0 )
 108     return false;
 109
 110   const char* space    = "  ";
 111   const int   dummyint = 0;
 112
 113   // NB_ELEMS DUMMY_INT
 114   theFile << space << nbFaces << space << dummyint << endl;
 115
 116   // Loop from 1 to NB_ELEMS
 117   list< const SMDS_MeshElement* >::iterator f = faces.begin();
 118   for ( ; f != faces.end(); ++f )
 119   {
 120     // NB_NODES
 121     const SMDS_MeshElement* elem = *f;
 122     const int nbNodes = elem->NbNodes();
 123     theFile << space << nbNodes;
 124
 125     // NODE_NB_1 NODE_NB_2 ...
 126     SMDS_ElemIteratorPtr nodeIt = elem->nodesIterator();
 127     while ( nodeIt->more() )
 128     {
 129       // find GHS3D ID
 130       int aSmdsID = nodeIt->next()->GetID();
 131       map<int,int>::const_iterator it = theSmdsToGhs3dIdMap.find( aSmdsID );
 132       ASSERT( it != theSmdsToGhs3dIdMap.end() );
 133       theFile << space << (*it).second;
 134     }
 135
 136     // (NB_NODES + 1) times: DUMMY_INT
 137     for ( int i=0; i<=nbNodes; i++)
 138       theFile << space << dummyint;
 139
 140     theFile << endl;
 141   }
 142
 143   return true;
 144 }
 145
 146 //=======================================================================
 147 //function : writePoints
 148 //purpose  :
 149 //=======================================================================
 150
 151 static bool writePoints (ofstream &                       theFile,
 152                          SMESHDS_Mesh *                   theMesh,
 153                          map <int,int> &                  theSmdsToGhs3dIdMap,
 154                          map <int,const SMDS_MeshNode*> & theGhs3dIdToNodeMap)
 155 {
 156   // record structure:
 157   //
 158   // NB_NODES
 159   // Loop from 1 to NB_NODES
 160   //   X Y Z DUMMY_INT
 161
 162   int nbNodes = theMesh->NbNodes();
 163   if ( nbNodes == 0 )
 164     return false;
 165
 166   const char* space    = "  ";
 167   const int   dummyint = 0;
 168
 169   // NB_NODES
 170   theFile << space << nbNodes << endl;
 171
 172   // Loop from 1 to NB_NODES
 173   int aGhs3dID = 1;
 174   SMDS_NodeIteratorPtr it = theMesh->nodesIterator();
 175   while ( it->more() )
 176   {
 177     const SMDS_MeshNode* node = it->next();
 178     theSmdsToGhs3dIdMap.insert( map <int,int>::value_type( node->GetID(), aGhs3dID ));
 179     theGhs3dIdToNodeMap.insert (map <int,const SMDS_MeshNode*>::value_type( aGhs3dID, node ));
 180     aGhs3dID++;
 181
 182     // X Y Z DUMMY_INT
 183     theFile
 184       << space << node->X()
 185       << space << node->Y()
 186       << space << node->Z()
 187       << space << dummyint;
 188
 189     theFile << endl;
 190   }
 191
 192   return true;
 193 }
 194
 195 //=======================================================================
 196 //function : getInt
 197 //purpose  :
 198 //=======================================================================
 199
 200 static bool getInt( int & theValue, char * & theLine )
 201 {
 202   char *ptr;
 203   theValue = strtol( theLine, &ptr, 10 );
 204   if ( ptr == theLine ||
 205       // there must not be neither '.' nor ',' nor 'E' ...
 206       (*ptr != ' ' && *ptr != '\n' && *ptr != '\0'))
 207     return false;
 208
 209   DUMP( "  " << theValue );
 210   theLine = ptr;
 211   return true;
 212 }
 213
 214 //=======================================================================
 215 //function : getDouble
 216 //purpose  :
 217 //=======================================================================
 218
 219 static bool getDouble( double & theValue, char * & theLine )
 220 {
 221   char *ptr;
 222   theValue = strtod( theLine, &ptr );
 223   if ( ptr == theLine )
 224     return false;
 225
 226   DUMP( "   " << theValue );
 227   theLine = ptr;
 228   return true;
 229 }
 230
 231 //=======================================================================
 232 //function : readLine
 233 //purpose  :
 234 //=======================================================================
 235
 236 #define GHS3DPlugin_BUFLENGTH 256
 237 #define GHS3DPlugin_ReadLine(aPtr,aBuf,aFile,aLineNb) \
 238 {  aPtr = fgets( aBuf, GHS3DPlugin_BUFLENGTH - 2, aFile ); aLineNb++; DUMP(endl); }
 239
 240 //=======================================================================
 241 //function : readResult
 242 //purpose  :
 243 //=======================================================================
 244
 245 static bool readResult(FILE *                          theFile,
 246                        SMESHDS_Mesh *                  theMesh,
 247                        const TopoDS_Shape&             theShape,
 248                        map <int,const SMDS_MeshNode*>& theGhs3dIdToNodeMap)
 249 {
 250   // structure:
 251
 252   // record 1:
 253   //  NB_ELEMENTS NB_NODES NB_INPUT_NODES (14 DUMMY_INT)
 254   // record 2:
 255   //  (NB_ELEMENTS * 4) node nbs
 256   // record 3:
 257   //  (NB_NODES) node XYZ
 258
 259   char aBuffer[ GHS3DPlugin_BUFLENGTH ];
 260   char * aPtr;
 261   int aLineNb = 0;
 262
 263   // get shell to set nodes in
 264   TopExp_Explorer exp( theShape, TopAbs_SHELL );
 265   TopoDS_Shell aShell = TopoDS::Shell( exp.Current() );
 266   if ( aShell.IsNull() )
 267     return false;
 268
 269   // ----------------------------------------
 270   // record 1:
 271   // read nb of generated elements and nodes
 272   // ----------------------------------------
 273   int nbElems = 0 , nbNodes = 0, nbInputNodes = 0;
 274   GHS3DPlugin_ReadLine( aPtr, aBuffer, theFile, aLineNb );
 275   if (!aPtr ||
 276       !getInt( nbElems, aPtr ) ||
 277       !getInt( nbNodes, aPtr ) ||
 278       !getInt( nbInputNodes, aPtr))
 279     return false;
 280
 281   // -------------------------------------------
 282   // record 2:
 283   // read element nodes and create tetrahedrons
 284   // -------------------------------------------
 285   GHS3DPlugin_ReadLine( aPtr, aBuffer, theFile, aLineNb );
 286   for (int iElem = 0; iElem < nbElems; iElem++)
 287   {
 288     // read 4 nodes
 289     const SMDS_MeshNode * node[4];
 290     for (int iNode = 0; iNode < 4; iNode++)
 291     {
 292       // read Ghs3d node ID
 293       int ID = 0;
 294       if (!aPtr || ! getInt ( ID, aPtr ))
 295       {
 296         GHS3DPlugin_ReadLine( aPtr, aBuffer, theFile, aLineNb );
 297         if (!aPtr || ! getInt ( ID, aPtr ))
 298         {
 299           MESSAGE( "Cant read " << (iNode+1) << "-th node on line " << aLineNb );
 300           return false;
 301         }
 302       }
 303       // find/create a node with ID
 304       map <int,const SMDS_MeshNode*>::iterator IdNode = theGhs3dIdToNodeMap.find( ID );
 305       if ( IdNode == theGhs3dIdToNodeMap.end())
 306       {
 307         // ID is not yet in theGhs3dIdToNodeMap
 308         ASSERT ( ID > nbInputNodes ); // it should be a new one
 309         SMDS_MeshNode * aNewNode = theMesh->AddNode( 0.,0.,0. ); // read XYZ later
 310         theMesh->SetNodeInVolume( aNewNode, aShell );
 311         theGhs3dIdToNodeMap.insert
 312           ( map <int,const SMDS_MeshNode*>::value_type( ID, aNewNode ));
 313         node[ iNode ] = aNewNode;
 314       }
 315       else
 316       {
 317         node[ iNode ] = (*IdNode).second;
 318       }
 319     }
 320     // create a tetrahedron with orientation as for MED
 321     SMDS_MeshElement* aTet = theMesh->AddVolume( node[1], node[0], node[2], node[3] );
 322     theMesh->SetMeshElementOnShape( aTet, theShape );
 323   }
 324
 325   // ------------------------
 326   // record 3:
 327   // read and set nodes' XYZ
 328   // ------------------------
 329   GHS3DPlugin_ReadLine( aPtr, aBuffer, theFile, aLineNb );
 330   for (int iNode = 0; iNode < nbNodes; iNode++)
 331   {
 332     // read 3 coordinates
 333     double coord [3];
 334     for (int iCoord = 0; iCoord < 3; iCoord++)
 335     {
 336       if (!aPtr || ! getDouble ( coord[ iCoord ], aPtr ))
 337       {
 338         GHS3DPlugin_ReadLine( aPtr, aBuffer, theFile, aLineNb );
 339         if (!aPtr || ! getDouble ( coord[ iCoord ], aPtr ))
 340         {
 341           MESSAGE( "Cant read " << (iCoord+1) << "-th node coord on line " << aLineNb );
 342           return false;
 343         }
 344       }
 345     }
 346     // do not move old nodes
 347     int ID = iNode + 1;
 348     if (ID <= nbInputNodes)
 349       continue;
 350     // find a node
 351     map <int,const SMDS_MeshNode*>::iterator IdNode = theGhs3dIdToNodeMap.find( ID );
 352     ASSERT ( IdNode != theGhs3dIdToNodeMap.end());
 353     SMDS_MeshNode* node = const_cast<SMDS_MeshNode*> ( (*IdNode).second );
 354
 355     // set XYZ
 356     theMesh->MoveNode( node, coord[0], coord[1], coord[2] );
 357   }
 358
 359   return nbElems;
 360 }
 361
 362 //=======================================================================
 363 //function : getTmpDir
 364 //purpose  :
 365 //=======================================================================
 366
 367 static TCollection_AsciiString getTmpDir()
 368 {
 369   TCollection_AsciiString aTmpDir;
 370
 371   char *Tmp_dir = getenv("SALOME_TMP_DIR");
 372   if(Tmp_dir != NULL) {
 373     aTmpDir = Tmp_dir;
 374 #ifdef WIN32
 375     if(aTmpDir.Value(aTmpDir.Length()) != '\\') aTmpDir+='\\';
 376 #else
 377     if(aTmpDir.Value(aTmpDir.Length()) != '/') aTmpDir+='/';
 378 #endif
 379   }
 380   else {
 381 #ifdef WIN32
 382     aTmpDir = TCollection_AsciiString("C:\\");
 383 #else
 384     aTmpDir = TCollection_AsciiString("/tmp/");
 385 #endif
 386   }
 387   return aTmpDir;
 388 }
 389
 390 //=============================================================================
 391 /*!
 392  *Here we are going to use the GHS3D mesher
 393  */
 394 //=============================================================================
 395
 396 bool GHS3DPlugin_GHS3D::Compute(SMESH_Mesh&         theMesh,
 397                                 const TopoDS_Shape& theShape)
 398 {
 399   MESSAGE("GHS3DPlugin_GHS3D::Compute");
 400
 401   SMESHDS_Mesh* meshDS = theMesh.GetMeshDS();
 402
 403   // make a unique working file name
 404   // to avoid access to the same files by eg different users
 405
 406   TCollection_AsciiString aGenericName, aTmpDir = getTmpDir();
 407   aGenericName = aTmpDir + "GHS3D_";
 408 #ifdef WIN32
 409   aGenericName += GetCurrentProcessId();
 410 #else
 411   aGenericName += getpid();
 412 #endif
 413   aGenericName += "_";
 414   aGenericName += meshDS->ShapeToIndex( theShape );
 415
 416   TCollection_AsciiString aFacesFileName, aPointsFileName, aResultFileName;
 417   TCollection_AsciiString aBadResFileName, aBbResFileName, aLogFileName;
 418   aFacesFileName  = aGenericName + ".faces";  // in faces
 419   aPointsFileName = aGenericName + ".points"; // in points
 420   aResultFileName = aGenericName + ".noboite";// out points and volumes
 421   aBadResFileName = aGenericName + ".boite";  // out bad result
 422   aBbResFileName  = aGenericName + ".bb";     // out vertex stepsize
 423   aLogFileName    = aGenericName + ".log";    // log
 424
 425   // -----------------
 426   // make input files
 427   // -----------------
 428
 429   ofstream aFacesFile  ( aFacesFileName.ToCString()  , ios::out);
 430   ofstream aPointsFile ( aPointsFileName.ToCString() , ios::out);
 431   bool Ok =
 432 #ifdef WIN32
 433     aFacesFile->is_open() && aPointsFile->is_open();
 434 #else
 435     aFacesFile.rdbuf()->is_open() && aPointsFile.rdbuf()->is_open();
 436 #endif
 437   if (!Ok)
 438   {
 439     INFOS( "Can't write into " << aTmpDir.ToCString());
 440     return false;
 441   }
 442   map <int,int> aSmdsToGhs3dIdMap;
 443   map <int,const SMDS_MeshNode*> aGhs3dIdToNodeMap;
 444
 445   Ok =
 446     (writePoints( aPointsFile, meshDS, aSmdsToGhs3dIdMap, aGhs3dIdToNodeMap ) &&
 447      writeFaces ( aFacesFile, meshDS, theShape, aSmdsToGhs3dIdMap ));
 448
 449   aFacesFile.close();
 450   aPointsFile.close();
 451
 452   if ( ! Ok ) {
 453     if ( !getenv("GHS3D_KEEP_FILES") ) {
 454       OSD_File( aFacesFileName ).Remove();
 455       OSD_File( aPointsFileName ).Remove();
 456     }
 457     return false;
 458   }
 459
 460   // -----------------
 461   // run ghs3d mesher              WIN32???
 462   // -----------------
 463
 464   // ghs3d need to know amount of memory it may use (MB).
 465   // Default memory is defined at ghs3d installation but it may be not enough,
 466   // so allow to use about all available memory
 467   TCollection_AsciiString memory;
 468 #ifndef WIN32
 469   struct sysinfo si;
 470   int err = sysinfo( &si );
 471   if ( err == 0 ) {
 472     memory = "-m ";
 473     memory += int ( 0.8 * ( si.freeram + si.freeswap ) * si.mem_unit / 1024 / 1024 );
 474   }
 475 #endif
 476
 477   TCollection_AsciiString cmd( "ghs3d " ); // command to run
 478   cmd +=
 479     memory +                   // memory
 480       " -f " + aGenericName +  // file to read
 481         " 1>" + aLogFileName;  // dump into file
 482
 483   system( cmd.ToCString() ); // run
 484
 485   // --------------
 486   // read a result
 487   // --------------
 488
 489   FILE * aResultFile = fopen( aResultFileName.ToCString(), "r" );
 490   if (aResultFile)
 491   {
 492     Ok = readResult( aResultFile, meshDS, theShape, aGhs3dIdToNodeMap );
 493     fclose(aResultFile);
 494   }
 495   else
 496     Ok = false;
 497
 498   // ---------------------
 499   // remove working files
 500   // ---------------------
 501
 502   if ( Ok ) {
 503     OSD_File( aLogFileName ).Remove();
 504   }
 505   else if ( OSD_File( aLogFileName ).Size() > 0 ) {
 506     INFOS( "GHS3D Error: see " << aLogFileName.ToCString() );
 507   }
 508   else {
 509     OSD_File( aLogFileName ).Remove();
 510     INFOS( "GHS3D Error: command '" << cmd.ToCString() << "' failed" );
 511   }
 512
 513   if ( !getenv("GHS3D_KEEP_FILES") )
 514   {
 515     OSD_File( aFacesFileName ).Remove();
 516     OSD_File( aPointsFileName ).Remove();
 517     OSD_File( aResultFileName ).Remove();
 518     OSD_File( aBadResFileName ).Remove();
 519     OSD_File( aBbResFileName ).Remove();
 520   }
 521
 522   return Ok;
 523 }
 524
 525
 526 //=============================================================================
 527 /*!
 528  *
 529  */
 530 //=============================================================================
 531
 532 ostream & GHS3DPlugin_GHS3D::SaveTo(ostream & save)
 533 {
 534   return save;
 535 }
 536
 537 //=============================================================================
 538 /*!
 539  *
 540  */
 541 //=============================================================================
 542
 543 istream & GHS3DPlugin_GHS3D::LoadFrom(istream & load)
 544 {
 545   return load;
 546 }
 547
 548 //=============================================================================
 549 /*!
 550  *
 551  */
 552 //=============================================================================
 553
 554 ostream & operator << (ostream & save, GHS3DPlugin_GHS3D & hyp)
 555 {
 556   return hyp.SaveTo( save );
 557 }
 558
 559 //=============================================================================
 560 /*!
 561  *
 562  */
 563 //=============================================================================
 564
 565 istream & operator >> (istream & load, GHS3DPlugin_GHS3D & hyp)
 566 {
 567   return hyp.LoadFrom( load );
 568 }