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0020313
[modules/smesh.git] / src / MEFISTO2 / aptrte.h
1 //  SMESH MEFISTO2 : algorithm for meshing
2 //
3 //  Copyright (C) 2006  Laboratoire J.-L. Lions UPMC Paris
4 //
5 //  This library is free software; you can redistribute it and/or
6 //  modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
7 //  License as published by the Free Software Foundation; either
8 //  version 2.1 of the License.
9 //
10 //  This library is distributed in the hope that it will be useful,
11 //  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12 //  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13 //  Lesser General Public License for more details.
14 //
15 //  You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
16 //  License along with this library; if not, write to the Free Software
17 //  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
18 //
19 //  See http://www.ann.jussieu.fr/~perronne or email Perronnet@ann.jussieu.fr
20 //
21 //
22 //
23 //  File   : aptrte.h
24 //  Author : Alain PERRONNET
25 //  Module : SMESH
26 //  Date   : 13 novembre 2006
27
28 #ifndef aptrte__h
29 #define aptrte__h
30
31 #include <climits>   // limites min max int long real ...
32 #ifndef WIN32
33 #include <unistd.h>   // gethostname, ...
34 #endif
35 #include <stdio.h>
36 #ifndef WIN32
37 #include <iostream> // pour cout cin ...
38 #include <iomanip>  // pour le format des io setw, stx, setfill, ...
39 #endif
40 #include <string.h>   // pour les fonctions sur les chaines de caracteres
41 #include <ctype.h>
42 #include <stdlib.h>
43 #include <math.h>     // pour les fonctions mathematiques
44 #include <time.h>
45
46 #include <sys/types.h>
47 #ifndef WIN32
48 #include <sys/time.h>
49 #endif
50
51 #ifdef WNT
52  #if defined MEFISTO2D_EXPORTS
53   #define MEFISTO2D_EXPORT __declspec( dllexport )
54  #else
55   #define MEFISTO2D_EXPORT __declspec( dllimport )
56  #endif
57 #else
58  #define MEFISTO2D_EXPORT
59 #endif
60
61
62 MEFISTO2D_EXPORT
63   void  aptrte( Z nutysu, R aretmx,
64               Z nblf,   Z *nudslf, R2 *uvslf,
65               Z nbpti,  R2 *uvpti,
66               Z & nbst, R2 * & uvst, Z & nbt, Z * & nust,
67               Z & ierr );
68 //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
69 // but : appel de la triangulation par un arbre-4 recouvrant
70 // ----- de triangles equilateraux
71 //       le contour du domaine plan est defini par des lignes fermees
72 //       la premiere ligne etant l'enveloppe de toutes les autres
73 //       la fonction areteideale_(s,d) donne la taille d'arete
74 //       au point s dans la direction d (direction inactive pour l'instant)
75 //       des lors toute arete issue d'un sommet s devrait avoir une longueur
76 //       comprise entre 0.65 areteideale_(s,d) et 1.3 areteideale_(s,d)
77 //
78 //Attention:
79 //  Les tableaux uvslf et uvpti sont supposes ne pas avoir de sommets identiques!
80 //  De meme, un sommet d'une ligne fermee ne peut appartenir a une autre ligne fermee
81 //
82 // entrees:
83 // --------
84 // nutysu : numero de traitement de areteideale_() selon le type de surface
85 //          0 pas d'emploi de la fonction areteideale_() et aretmx est active
86 //          1 il existe une fonction areteideale_(s,d)
87 //            dont seules les 2 premieres composantes de uv sont actives
88 //          ... autres options a definir ...
89 // aretmx : longueur maximale des aretes de la future triangulation
90 // nblf   : nombre de lignes fermees de la surface
91 // nudslf : numero du dernier sommet de chacune des nblf lignes fermees
92 //          nudslf(0)=0 pour permettre la difference sans test
93 //          Attention le dernier sommet de chaque ligne est raccorde au premier
94 //          tous les sommets et les points internes ont des coordonnees
95 //          UV differentes <=> Pas de point double!
96 // uvslf  : uv des nudslf(nblf) sommets des lignes fermees
97 // nbpti  : nombre de points internes futurs sommets de la triangulation
98 // uvpti  : uv des points internes futurs sommets de la triangulation
99 //
100 // sorties:
101 // --------
102 // nbst   : nombre de sommets de la triangulation finale
103 // uvst   : coordonnees uv des nbst sommets de la triangulation
104 // nbt    : nombre de triangles de la triangulation finale
105 // nust   : 3 numeros dans uvst des sommets des nbt triangles
106 // ierr   : 0 si pas d'erreur
107 //        > 0 sinon
108 //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
109 // auteur : Alain Perronnet  Analyse Numerique Paris UPMC   decembre 2001
110 //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
111
112 #if WIN32 & DFORTRAN
113   #define tempscpu TEMPSCPU
114   #define deltacpu DELTACPU
115   #define insoar   INSOAR
116   #define azeroi   AZEROI
117   #define fasoar   FASOAR
118   #define teajte   TEAJTE
119   #define tehote   TEHOTE
120   #define tetrte   TETRTE
121   #define aisoar   AISOAR
122   #define tedela   TEDELA
123   #define terefr   TEREFR
124   #define tesuex   TESUEX
125   #define teamqt   TEAMQT
126   #define nusotr   NUSOTR
127   #define qutr2d   QUTR2D
128   #define surtd2   SURTD2
129   #define qualitetrte   QUALITETRTE
130   
131   #define areteideale ARETEIDEALE
132   
133 #else
134   #define tempscpu tempscpu_
135   #define deltacpu deltacpu_
136   #define insoar   insoar_
137   #define azeroi   azeroi_
138   #define fasoar   fasoar_
139   #define teajte   teajte_
140   #define tehote   tehote_
141   #define tetrte   tetrte_
142   #define aisoar   aisoar_
143   #define tedela   tedela_
144   #define terefr   terefr_
145   #define tesuex   tesuex_
146   #define teamqt   teamqt_
147   #define nusotr   nusotr_
148   #define qutr2d   qutr2d_
149   #define surtd2   surtd2_
150   #define qualitetrte   qualitetrte_
151
152   #define areteideale areteideale_
153
154 #endif
155
156
157 extern "C" { void
158 #ifdef WIN32
159               __stdcall
160 #endif
161    qualitetrte( R3 *mnpxyd,
162                    Z & mosoar, Z & mxsoar, Z *mnsoar,
163                    Z & moartr, Z & mxartr, Z *mnartr,
164                    Z & nbtria, R & quamoy, R & quamin ); }
165 // +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
166 // but :    calculer la qualite moyenne et minimale de la triangulation
167 // -----    actuelle definie par les tableaux nosoar et noartr
168 // entrees:
169 // --------
170 // mnpxyd : tableau des coordonnees 2d des points
171 //          par point : x  y  distance_souhaitee
172 // mosoar : nombre maximal d'entiers par arete et
173 //          indice dans nosoar de l'arete suivante dans le hachage
174 // mxsoar : nombre maximal d'aretes stockables dans le tableau nosoar
175 //          attention: mxsoar>3*mxsomm obligatoire!
176 // nosoar : numero des 2 sommets , no ligne, 2 triangles de l'arete,
177 //          chainage des aretes frontalieres, chainage du hachage des aretes
178 //          hachage des aretes = nosoar(1)+nosoar(2)*2
179 //          avec mxsoar>=3*mxsomm
180 //          une arete i de nosoar est vide <=> nosoar(1,i)=0 et
181 //          nosoar(2,arete vide)=l'arete vide qui precede
182 //          nosoar(3,arete vide)=l'arete vide qui suit
183 // moartr : nombre maximal d'entiers par arete du tableau noartr
184 // mxartr : nombre maximal de triangles declarables
185 // noartr : les 3 aretes des triangles +-arete1, +-arete2, +-arete3
186 //          arete1 = 0 si triangle vide => arete2 = triangle vide suivant
187 // sorties:
188 // --------
189 // nbtria : nombre de triangles internes au domaine
190 // quamoy : qualite moyenne  des triangles actuels
191 // quamin : qualite minimale des triangles actuels
192 // +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
193
194 extern "C" {  void
195 #ifdef WIN32
196               __stdcall
197 #endif
198   tempscpu( double & tempsec );
199 }
200     
201 //Retourne le temps CPU utilise en secondes
202
203 extern "C" { void
204 #ifdef WIN32
205               __stdcall
206 #endif
207   deltacpu( R & dtcpu );
208 }
209     
210 //Retourne le temps CPU utilise en secondes depuis le precedent appel
211
212 //initialiser le tableau mnsoar pour le hachage des aretes
213 extern "C" {void
214 #ifdef WIN32
215               __stdcall
216 #endif
217   insoar( Z & mxsomm, Z & mosoar, Z & mxsoar, Z & n1soar, Z * mnsoar );
218 }
219
220 //mettre a zero les nb entiers de tab
221 extern "C" {void
222 #ifdef WIN32
223               __stdcall
224 #endif
225   azeroi( Z & nb, Z * tab );
226 }
227
228 extern "C" {void
229 #ifdef WIN32
230               __stdcall
231 #endif
232   fasoar( Z & ns1, Z & ns2, Z & nt1, Z & nt2, Z & nolign,
233                           Z & mosoar,  Z & mxsoar,  Z & n1soar,  Z * mnsoar,  Z * mnarst,
234                           Z & noar, Z & ierr );
235 }
236 //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
237 // but :    former l'arete de sommet ns1-ns2 dans le hachage du tableau
238 // -----    nosoar des aretes de la triangulation
239 // entrees:
240 // --------
241 // ns1 ns2: numero pxyd des 2 sommets de l'arete
242 // nt1    : numero du triangle auquel appartient l'arete
243 //          nt1=-1 si numero inconnu
244 // nt2    : numero de l'eventuel second triangle de l'arete si connu
245 //          nt2=-1 si numero inconnu
246 // nolign : numero de la ligne fermee de l'arete
247 //          =0 si l'arete n'est une arete de ligne
248 //          ce numero est ajoute seulement si l'arete est creee
249 // mosoar : nombre maximal d'entiers par arete du tableau nosoar
250 // mxsoar : nombre maximal d'aretes stockables dans le tableau nosoar
251 // modifies:
252 // ---------
253 // n1soar : numero de la premiere arete vide dans le tableau nosoar
254 //          une arete i de nosoar est vide  <=>  nosoar(1,i)=0
255 //          chainage des aretes vides amont et aval
256 //          l'arete vide qui precede=nosoar(4,i)
257 //          l'arete vide qui suit   =nosoar(5,i)
258 // nosoar : numero des 2 sommets, no ligne, 2 triangles de l'arete,
259 //          chainage momentan'e d'aretes, chainage du hachage des aretes
260 //          hachage des aretes = min( nosoar(1), nosoar(2) )
261 // noarst : noarst(np) numero d'une arete du sommet np
262
263 // ierr   : si < 0  en entree pas d'affichage en cas d'erreur du type
264 //         "arete appartenant a plus de 2 triangles et a creer!"
265 //          si >=0  en entree       affichage de ce type d'erreur
266 // sorties:
267 // --------
268 // noar   : >0 numero de l'arete retrouvee ou ajoutee
269 // ierr   : =0 si pas d'erreur
270 //          =1 si le tableau nosoar est sature
271 //          =2 si arete a creer et appartenant a 2 triangles distincts
272 //             des triangles nt1 et nt2
273 //          =3 si arete appartenant a 2 triangles distincts
274 //             differents des triangles nt1 et nt2
275 //          =4 si arete appartenant a 2 triangles distincts
276 //             dont le second n'est pas le triangle nt2
277 //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
278
279 //initialisation du tableau letree et ajout dans letree des sommets 1 a nbsomm
280 extern "C" {void
281 #ifdef WIN32
282               __stdcall
283 #endif
284   teajte( Z & mxsomm, Z &  nbsomm, R3 * mnpxyd,  R3 * comxmi,
285                             R & aretmx,  Z & mxtree, Z * letree,
286                             Z & ierr );
287 }
288
289 extern "C" {void
290 #ifdef WIN32
291               __stdcall
292 #endif
293   tehote( Z & nutysu, Z & nbarpi, Z &  mxsomm, Z &  nbsomm, R3 * mnpxyd,
294                             R3 * comxmi, R & aretmx,
295                             Z * letree, Z & mxqueu, Z * mnqueu,
296                             Z & ierr );
297 }
298 // homogeneisation de l'arbre des te a un saut de taille au plus
299 // prise en compte des tailles d'aretes souhaitees autour des sommets initiaux
300
301 extern "C" {void
302 #ifdef WIN32
303               __stdcall
304 #endif
305   tetrte( R3 * comxmi, R & aretmx, Z & nbarpi, Z & mxsomm, R3 * mnpxyd,
306                             Z & mxqueu,  Z * mnqueu,  Z * mntree,
307                             Z & mosoar,  Z & mxsoar,  Z & n1soar, Z * mnsoar,
308                             Z & moartr, Z &  mxartr,  Z & n1artr,  Z * mnartr,  Z * mnarst,
309                             Z & ierr );
310 }
311 // trianguler les triangles equilateraux feuilles a partir de leurs 3 sommets
312 // et des points de la frontiere, des points internes imposes interieurs
313
314 extern "C" {void
315 #ifdef WIN32
316               __stdcall
317 #endif
318   aisoar( Z & mosoar, Z & mxsoar, Z * mnsoar, Z & na );
319 }
320 // formation du chainage 6 des aretes internes a echanger eventuellement
321
322 extern "C" {void
323 #ifdef WIN32
324               __stdcall
325 #endif
326   tedela( R3 * mnpxyd, Z * mnarst,
327                             Z & mosoar, Z & mxsoar, Z & n1soar, Z * mnsoar, Z & na,
328                             Z & moartr, Z & mxartr, Z & n1artr, Z * mnartr, Z & n );
329 }
330 // boucle sur les aretes internes (non sur une ligne de la frontiere)
331 // avec echange des 2 diagonales afin de rendre la triangulation delaunay
332  
333 extern "C" {void
334 #ifdef WIN32
335               __stdcall
336 #endif
337   terefr( Z & nbarpi, R3 * mnpxyd,
338                             Z & mosoar, Z & mxsoar, Z & n1soar, Z * mnsoar,
339                             Z & moartr, Z & mxartr, Z & n1artr, Z * mnartr, Z * mnarst,
340                             Z & mxarcf, Z * mnarc1, Z * mnarc2,
341                             Z * mnarc3, Z * mnarc4,
342                             Z & n, Z & ierr );
343 }
344 // detection des aretes frontalieres initiales perdues
345 // triangulation frontale pour les restaurer
346
347 extern "C" {void
348 #ifdef WIN32
349               __stdcall
350 #endif
351   tesuex( Z & nblf, Z * nulftr,
352                             Z & ndtri0, Z & nbsomm, R3 * mnpxyd, Z * mnslig,
353                             Z & mosoar, Z & mxsoar, Z * mnsoar,
354                             Z & moartr, Z & mxartr, Z & n1artr, Z * mnartr, Z * mnarst,
355                             Z & nbtria, Z * mntrsu, Z & ierr );
356 }
357 // suppression des triangles externes a la surface
358
359 extern "C" {void
360 #ifdef WIN32
361               __stdcall
362 #endif
363   teamqt( Z & nutysu, R & aretmx, R & airemx,
364                             Z * mnarst, Z & mosoar, Z & mxsoar, Z & n1soar, Z * mnsoar,
365                             Z & moartr, Z & mxartr, Z & n1artr, Z * mnartr,
366                             Z & mxarcf, Z * mntrcf, Z * mnstbo,
367                             Z * n1arcf, Z * mnarcf, Z * mnarc1,
368                             Z & nbarpi, Z & nbsomm, Z & mxsomm,
369                             R3 * mnpxyd, Z * mnslig,
370                             Z & ierr );
371 }
372 // amelioration de la qualite de la triangulation par
373 // barycentrage des sommets internes a la triangulation
374 // suppression des aretes trop longues ou trop courtes
375 // modification de la topologie des groupes de triangles
376 // mise en delaunay de la triangulation
377  
378 extern "C" {void
379 #ifdef WIN32
380               __stdcall
381 #endif
382   nusotr( Z & nt, Z & mosoar, Z * mnsoar, Z & moartr, Z * mnartr,Z * nosotr );
383 }
384 //retrouver les numero des 3 sommets du triangle nt
385
386 extern "C" {void
387 #ifdef WIN32
388               __stdcall
389 #endif
390   qutr2d( R3 & p1, R3 & p2, R3 & p3, R & qualite );
391 }
392 //calculer la qualite d'un triangle de R2 de sommets p1, p2, p3
393
394 extern "C" { R
395 #ifdef WIN32
396               __stdcall
397 #endif
398   surtd2( R3 & p1, R3 & p2, R3 & p3 );
399 }
400 //calcul de la surface d'un triangle defini par 3 points de r**2
401
402 #endif