1 // SMESH MEFISTO2 : algorithm for meshing
3 // Copyright (C) 2003 Laboratoire J.-L. Lions UPMC Paris
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.
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.
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
19 // See http://www.ann.jussieu.fr/~perronne or email Perronnet@ann.jussieu.fr
24 // Author: Alain PERRONNET
30 #include <limits.h> // limites min max int long real ...
32 #include <unistd.h> // gethostname, ...
36 #include <iostream.h> // pour cout cin ...
37 #include <iomanip.h> // pour le format des io setw, stx, setfill, ...
39 #include <string.h> // pour les fonctions sur les chaines de caracteres
42 #include <math.h> // pour les fonctions mathematiques
45 #include <sys/types.h>
51 #if defined MEFISTO2D_EXPORTS
52 #define MEFISTO2D_EXPORT __declspec( dllexport )
54 #define MEFISTO2D_EXPORT __declspec( dllimport )
57 #define MEFISTO2D_EXPORT
60 void qualitetrte( R3 *mnpxyd,
61 Z & mosoar, Z & mxsoar, Z *mnsoar,
62 Z & moartr, Z & mxartr, Z *mnartr,
63 Z & nbtria, R & quamoy, R & quamin );
64 // +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
65 // but : calculer la qualite moyenne et minimale de la triangulation
66 // ----- actuelle definie par les tableaux nosoar et noartr
69 // mnpxyd : tableau des coordonnees 2d des points
70 // par point : x y distance_souhaitee
71 // mosoar : nombre maximal d'entiers par arete et
72 // indice dans nosoar de l'arete suivante dans le hachage
73 // mxsoar : nombre maximal d'aretes stockables dans le tableau nosoar
74 // attention: mxsoar>3*mxsomm obligatoire!
75 // nosoar : numero des 2 sommets , no ligne, 2 triangles de l'arete,
76 // chainage des aretes frontalieres, chainage du hachage des aretes
77 // hachage des aretes = nosoar(1)+nosoar(2)*2
78 // avec mxsoar>=3*mxsomm
79 // une arete i de nosoar est vide <=> nosoar(1,i)=0 et
80 // nosoar(2,arete vide)=l'arete vide qui precede
81 // nosoar(3,arete vide)=l'arete vide qui suit
82 // moartr : nombre maximal d'entiers par arete du tableau noartr
83 // mxartr : nombre maximal de triangles declarables
84 // noartr : les 3 aretes des triangles +-arete1, +-arete2, +-arete3
85 // arete1 = 0 si triangle vide => arete2 = triangle vide suivant
88 // nbtria : nombre de triangles internes au domaine
89 // quamoy : qualite moyenne des triangles actuels
90 // quamin : qualite minimale des triangles actuels
91 // +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
95 void aptrte( Z nutysu, R aretmx,
96 Z nblf, Z *nudslf, R2 *uvslf,
98 Z & nbst, R2 * & uvst, Z & nbt, Z * & nust,
100 //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
101 // but : appel de la triangulation par un arbre-4 recouvrant
102 // ----- de triangles equilateraux
103 // le contour du domaine plan est defini par des lignes fermees
104 // la premiere ligne etant l'enveloppe de toutes les autres
105 // la fonction areteideale_(s,d) donne la taille d'arete
106 // au point s dans la direction d (direction inactive pour l'instant)
107 // des lors toute arete issue d'un sommet s devrait avoir une longueur
108 // comprise entre 0.65 areteideale_(s,d) et 1.3 areteideale_(s,d)
111 // Les tableaux uvslf et uvpti sont supposes ne pas avoir de sommets identiques!
112 // De meme, un sommet d'une ligne fermee ne peut appartenir a une autre ligne fermee
116 // nutysu : numero de traitement de areteideale_() selon le type de surface
117 // 0 pas d'emploi de la fonction areteideale_() et aretmx est active
118 // 1 il existe une fonction areteideale_(s,d)
119 // dont seules les 2 premieres composantes de uv sont actives
120 // ... autres options a definir ...
121 // aretmx : longueur maximale des aretes de la future triangulation
122 // nblf : nombre de lignes fermees de la surface
123 // nudslf : numero du dernier sommet de chacune des nblf lignes fermees
124 // nudslf(0)=0 pour permettre la difference sans test
125 // Attention le dernier sommet de chaque ligne est raccorde au premier
126 // tous les sommets et les points internes ont des coordonnees
127 // UV differentes <=> Pas de point double!
128 // uvslf : uv des nudslf(nblf) sommets des lignes fermees
129 // nbpti : nombre de points internes futurs sommets de la triangulation
130 // uvpti : uv des points internes futurs sommets de la triangulation
134 // nbst : nombre de sommets de la triangulation finale
135 // uvst : coordonnees uv des nbst sommets de la triangulation
136 // nbt : nombre de triangles de la triangulation finale
137 // nust : 3 numeros dans uvst des sommets des nbt triangles
138 // ierr : 0 si pas d'erreur
140 //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
141 // auteur : Alain Perronnet Analyse Numerique Paris UPMC decembre 2001
142 //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
145 #define tempscpu TEMPSCPU
146 #define deltacpu DELTACPU
147 #define insoar INSOAR
148 #define azeroi AZEROI
149 #define fasoar FASOAR
150 #define teajte TEAJTE
151 #define tehote TEHOTE
152 #define tetrte TETRTE
153 #define aisoar AISOAR
154 #define tedela TEDELA
155 #define terefr TEREFR
156 #define tesuex TESUEX
157 #define teamqt TEAMQT
158 #define nusotr NUSOTR
159 #define qutr2d QUTR2D
160 #define surtd2 SURTD2
162 #define areteideale ARETEIDEALE
165 #define tempscpu tempscpu_
166 #define deltacpu deltacpu_
167 #define insoar insoar_
168 #define azeroi azeroi_
169 #define fasoar fasoar_
170 #define teajte teajte_
171 #define tehote tehote_
172 #define tetrte tetrte_
173 #define aisoar aisoar_
174 #define tedela tedela_
175 #define terefr terefr_
176 #define tesuex tesuex_
177 #define teamqt teamqt_
178 #define nusotr nusotr_
179 #define qutr2d qutr2d_
180 #define surtd2 surtd2_
182 #define areteideale areteideale_
191 tempscpu( double & tempsec );
194 //Retourne le temps CPU utilise en secondes
200 deltacpu( R & dtcpu );
203 //Retourne le temps CPU utilise en secondes depuis le precedent appel
205 //initialiser le tableau mnsoar pour le hachage des aretes
210 insoar( Z & mxsomm, Z & mosoar, Z & mxsoar, Z & n1soar, Z * mnsoar );
213 //mettre a zero les nb entiers de tab
218 azeroi( Z & nb, Z * tab );
225 fasoar( Z & ns1, Z & ns2, Z & nt1, Z & nt2, Z & nolign,
226 Z & mosoar, Z & mxsoar, Z & n1soar, Z * mnsoar, Z * mnarst,
227 Z & noar, Z & ierr );
229 //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
230 // but : former l'arete de sommet ns1-ns2 dans le hachage du tableau
231 // ----- nosoar des aretes de la triangulation
234 // ns1 ns2: numero pxyd des 2 sommets de l'arete
235 // nt1 : numero du triangle auquel appartient l'arete
236 // nt1=-1 si numero inconnu
237 // nt2 : numero de l'eventuel second triangle de l'arete si connu
238 // nt2=-1 si numero inconnu
239 // nolign : numero de la ligne fermee de l'arete
240 // =0 si l'arete n'est une arete de ligne
241 // ce numero est ajoute seulement si l'arete est creee
242 // mosoar : nombre maximal d'entiers par arete du tableau nosoar
243 // mxsoar : nombre maximal d'aretes stockables dans le tableau nosoar
246 // n1soar : numero de la premiere arete vide dans le tableau nosoar
247 // une arete i de nosoar est vide <=> nosoar(1,i)=0
248 // chainage des aretes vides amont et aval
249 // l'arete vide qui precede=nosoar(4,i)
250 // l'arete vide qui suit =nosoar(5,i)
251 // nosoar : numero des 2 sommets, no ligne, 2 triangles de l'arete,
252 // chainage momentan'e d'aretes, chainage du hachage des aretes
253 // hachage des aretes = min( nosoar(1), nosoar(2) )
254 // noarst : noarst(np) numero d'une arete du sommet np
256 // ierr : si < 0 en entree pas d'affichage en cas d'erreur du type
257 // "arete appartenant a plus de 2 triangles et a creer!"
258 // si >=0 en entree affichage de ce type d'erreur
261 // noar : >0 numero de l'arete retrouvee ou ajoutee
262 // ierr : =0 si pas d'erreur
263 // =1 si le tableau nosoar est sature
264 // =2 si arete a creer et appartenant a 2 triangles distincts
265 // des triangles nt1 et nt2
266 // =3 si arete appartenant a 2 triangles distincts
267 // differents des triangles nt1 et nt2
268 // =4 si arete appartenant a 2 triangles distincts
269 // dont le second n'est pas le triangle nt2
270 //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
272 //initialisation du tableau letree et ajout dans letree des sommets 1 a nbsomm
277 teajte( Z & mxsomm, Z & nbsomm, R3 * mnpxyd, R3 * comxmi,
278 R & aretmx, Z & mxtree, Z * letree,
286 tehote( Z & nutysu, Z & nbarpi, Z & mxsomm, Z & nbsomm, R3 * mnpxyd,
287 R3 * comxmi, R & aretmx,
288 Z * letree, Z & mxqueu, Z * mnqueu,
291 // homogeneisation de l'arbre des te a un saut de taille au plus
292 // prise en compte des tailles d'aretes souhaitees autour des sommets initiaux
298 tetrte( R3 * comxmi, R & aretmx, Z & nbarpi, Z & mxsomm, R3 * mnpxyd,
299 Z & mxqueu, Z * mnqueu, Z * mntree,
300 Z & mosoar, Z & mxsoar, Z & n1soar, Z * mnsoar,
301 Z & moartr, Z & mxartr, Z & n1artr, Z * mnartr, Z * mnarst,
304 // trianguler les triangles equilateraux feuilles a partir de leurs 3 sommets
305 // et des points de la frontiere, des points internes imposes interieurs
311 aisoar( Z & mosoar, Z & mxsoar, Z * mnsoar, Z & na );
313 // formation du chainage 6 des aretes internes a echanger eventuellement
319 tedela( R3 * mnpxyd, Z * mnarst,
320 Z & mosoar, Z & mxsoar, Z & n1soar, Z * mnsoar, Z & na,
321 Z & moartr, Z & mxartr, Z & n1artr, Z * mnartr, Z & n );
323 // boucle sur les aretes internes (non sur une ligne de la frontiere)
324 // avec echange des 2 diagonales afin de rendre la triangulation delaunay
330 terefr( Z & nbarpi, R3 * mnpxyd,
331 Z & mosoar, Z & mxsoar, Z & n1soar, Z * mnsoar,
332 Z & moartr, Z & n1artr, Z * mnartr, Z * mnarst,
333 Z & mxarcf, Z * mnarc1, Z * mnarc2,
334 Z * mnarc3, Z * mnarc4,
337 // detection des aretes frontalieres initiales perdues
338 // triangulation frontale pour les restaurer
344 tesuex( Z & nblf, Z * nulftr,
345 Z & ndtri0, Z & nbsomm, R3 * mnpxyd, Z * mnslig,
346 Z & mosoar, Z & mxsoar, Z * mnsoar,
347 Z & moartr, Z & mxartr, Z & n1artr, Z * mnartr, Z * mnarst,
348 Z & nbtria, Z * mntrsu, Z & ierr );
350 // suppression des triangles externes a la surface
357 Z * mnarst, Z & mosoar, Z & mxsoar, Z & n1soar, Z * mnsoar,
358 Z & moartr, Z & mxartr, Z & n1artr, Z * mnartr,
359 Z & mxarcf, Z * mntrcf, Z * mnstbo,
360 Z * n1arcf, Z * mnarcf, Z * mnarc1,
361 R3 * comxmi, Z & nbarpi, Z & nbsomm, Z & mxsomm,
362 R3 * mnpxyd, Z * mnslig,
365 // amelioration de la qualite de la triangulation par
366 // barycentrage des sommets internes a la triangulation
367 // suppression des aretes trop longues ou trop courtes
368 // modification de la topologie des groupes de triangles
369 // mise en delaunay de la triangulation
375 nusotr( Z & nt, Z & mosoar, Z * mnsoar, Z & moartr, Z * mnartr,Z * nosotr );
377 //retrouver les numero des 3 sommets du triangle nt
383 qutr2d( R3 & p1, R3 & p2, R3 & p3, R & qualite );
385 //calculer la qualite d'un triangle de R2 de sommets p1, p2, p3
391 surtd2( R3 & p1, R3 & p2, R3 & p3 );
393 //calcul de la surface d'un triangle defini par 3 points de r**2