src/NETGENPlugin/NETGENPlugin_Mesher.cxx

   1 //  Copyright (C) 2007-2010  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.
  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
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  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 //  NETGENPlugin : C++ implementation
  24 // File      : NETGENPlugin_Mesher.cxx
  25 // Author    : Michael Sazonov (OCN)
  26 // Date      : 31/03/2006
  27 // Project   : SALOME
  28 //=============================================================================
  29 //
  30 #include "NETGENPlugin_Mesher.hxx"
  31 #include "NETGENPlugin_Hypothesis_2D.hxx"
  32 #include "NETGENPlugin_SimpleHypothesis_3D.hxx"
  33
  34 #include <SMDS_FaceOfNodes.hxx>
  35 #include <SMDS_MeshElement.hxx>
  36 #include <SMDS_MeshNode.hxx>
  37 #include <SMESHDS_Mesh.hxx>
  38 #include <SMESH_Comment.hxx>
  39 #include <SMESH_ComputeError.hxx>
  40 #include <SMESH_File.hxx>
  41 #include <SMESH_Mesh.hxx>
  42 #include <SMESH_MesherHelper.hxx>
  43 #include <SMESH_subMesh.hxx>
  44 #include <SMESH_Gen_i.hxx>
  45 #include <utilities.h>
  46
  47 #include <vector>
  48 #include <limits>
  49
  50 #include <BRep_Tool.hxx>
  51 #include <NCollection_Map.hxx>
  52 #include <OSD_File.hxx>
  53 #include <OSD_Path.hxx>
  54 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  55 #include <Standard_ProgramError.hxx>
  56 #include <TCollection_AsciiString.hxx>
  57 #include <TopExp.hxx>
  58 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  59 #include <TopTools_DataMapIteratorOfDataMapOfShapeInteger.hxx>
  60 #include <TopTools_DataMapIteratorOfDataMapOfShapeShape.hxx>
  61 #include <TopTools_DataMapOfShapeInteger.hxx>
  62 #include <TopTools_DataMapOfShapeShape.hxx>
  63 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  64 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  65 #include <TopoDS.hxx>
  66 #include <GeomAdaptor_Curve.hxx>
  67 #include <GCPnts_AbscissaPoint.hxx>
  68
  69 // Netgen include files
  70 #ifndef OCCGEOMETRY
  71 #define OCCGEOMETRY
  72 #endif
  73 #include <occgeom.hpp>
  74 #include <meshing.hpp>
  75 //#include <ngexception.hpp>
  76 namespace netgen {
  77   extern int OCCGenerateMesh (OCCGeometry&, Mesh*&, int, int, char*);
  78   extern MeshingParameters mparam;
  79 }
  80
  81 using namespace nglib;
  82 using namespace std;
  83
  84 #ifdef _DEBUG_
  85 #define nodeVec_ACCESS(index) (SMDS_MeshNode*) nodeVec.at((index))
  86 #else
  87 #define nodeVec_ACCESS(index) (SMDS_MeshNode*) nodeVec[index]
  88 #endif
  89
  90 #ifdef NETGEN_NEW
  91 #define NGPOINT_COORDS(p) p(0),p(1),p(2)
  92 #else
  93 #define NGPOINT_COORDS(p) p.X(),p.Y(),p.Z()
  94 #endif
  95
  96 // dump elements added to ng mesh
  97 //#define DUMP_SEGMENTS
  98 //#define DUMP_TRIANGLES
  99 //#define DUMP_TRIANGLES_SCRIPT "/tmp/trias.py" //!< debug addIntVerticesInSolids()
 100
 101 TopTools_IndexedMapOfShape ShapesWithLocalSize;
 102 std::map<int,double> VertexId2LocalSize;
 103 std::map<int,double> EdgeId2LocalSize;
 104 std::map<int,double> FaceId2LocalSize;
 105
 106 //=============================================================================
 107 /*!
 108  *
 109  */
 110 //=============================================================================
 111
 112 NETGENPlugin_Mesher::NETGENPlugin_Mesher (SMESH_Mesh* mesh,
 113                                           const TopoDS_Shape& aShape,
 114                                           const bool isVolume)
 115   : _mesh    (mesh),
 116     _shape   (aShape),
 117     _isVolume(isVolume),
 118     _optimize(true),
 119     _simpleHyp(NULL)
 120 {
 121   defaultParameters();
 122   ShapesWithLocalSize.Clear();
 123   VertexId2LocalSize.clear();
 124   EdgeId2LocalSize.clear();
 125   FaceId2LocalSize.clear();
 126 }
 127
 128 //================================================================================
 129 /*!
 130  * \brief Initialize global NETGEN parameters with default values
 131  */
 132 //================================================================================
 133
 134 void NETGENPlugin_Mesher::defaultParameters()
 135 {
 136   netgen::MeshingParameters& mparams = netgen::mparam;
 137   // maximal mesh edge size
 138   mparams.maxh = NETGENPlugin_Hypothesis::GetDefaultMaxSize();
 139   // minimal number of segments per edge
 140   mparams.segmentsperedge = NETGENPlugin_Hypothesis::GetDefaultNbSegPerEdge();
 141   // rate of growth of size between elements
 142   mparams.grading = NETGENPlugin_Hypothesis::GetDefaultGrowthRate();
 143   // safety factor for curvatures (elements per radius)
 144   mparams.curvaturesafety = NETGENPlugin_Hypothesis::GetDefaultNbSegPerRadius();
 145   // create elements of second order
 146   mparams.secondorder = NETGENPlugin_Hypothesis::GetDefaultSecondOrder() ? 1 : 0;
 147   // quad-dominated surface meshing
 148   if (_isVolume)
 149     mparams.quad = 0;
 150   else
 151     mparams.quad = NETGENPlugin_Hypothesis_2D::GetDefaultQuadAllowed() ? 1 : 0;
 152 }
 153
 154 //=============================================================================
 155 /*!
 156  *
 157  */
 158 //=============================================================================
 159 void SetLocalSize(TopoDS_Shape GeomShape, double LocalSize)
 160 {
 161   TopAbs_ShapeEnum GeomType = GeomShape.ShapeType();
 162   if (GeomType == TopAbs_COMPOUND) {
 163     for (TopoDS_Iterator it (GeomShape); it.More(); it.Next()) {
 164       SetLocalSize(it.Value(), LocalSize);
 165     }
 166     return;
 167   }
 168   int key;
 169   if (! ShapesWithLocalSize.Contains(GeomShape))
 170     key = ShapesWithLocalSize.Add(GeomShape);
 171   else
 172     key = ShapesWithLocalSize.FindIndex(GeomShape);
 173   if (GeomType == TopAbs_VERTEX) {
 174     VertexId2LocalSize[key] = LocalSize;
 175   } else if (GeomType == TopAbs_EDGE) {
 176     EdgeId2LocalSize[key] = LocalSize;
 177   } else if (GeomType == TopAbs_FACE) {
 178     FaceId2LocalSize[key] = LocalSize;
 179   }
 180 }
 181
 182 //=============================================================================
 183 /*!
 184  * Pass parameters to NETGEN
 185  */
 186 //=============================================================================
 187 void NETGENPlugin_Mesher::SetParameters(const NETGENPlugin_Hypothesis* hyp)
 188 {
 189   if (hyp)
 190   {
 191     netgen::MeshingParameters& mparams = netgen::mparam;
 192     // Initialize global NETGEN parameters:
 193     // maximal mesh segment size
 194     mparams.maxh = hyp->GetMaxSize();
 195     // minimal number of segments per edge
 196     mparams.segmentsperedge = hyp->GetNbSegPerEdge();
 197     // rate of growth of size between elements
 198     mparams.grading = hyp->GetGrowthRate();
 199     // safety factor for curvatures (elements per radius)
 200     mparams.curvaturesafety = hyp->GetNbSegPerRadius();
 201     // create elements of second order
 202     mparams.secondorder = hyp->GetSecondOrder() ? 1 : 0;
 203     // quad-dominated surface meshing
 204     // only triangles are allowed for volumic mesh
 205     if (!_isVolume)
 206       mparams.quad = static_cast<const NETGENPlugin_Hypothesis_2D*>
 207         (hyp)->GetQuadAllowed() ? 1 : 0;
 208     _optimize = hyp->GetOptimize();
 209     _simpleHyp = NULL;
 210
 211     SMESH_Gen_i* smeshGen_i = SMESH_Gen_i::GetSMESHGen();
 212     CORBA::Object_var anObject = smeshGen_i->GetNS()->Resolve("/myStudyManager");
 213     SALOMEDS::StudyManager_var aStudyMgr = SALOMEDS::StudyManager::_narrow(anObject);
 214     SALOMEDS::Study_var myStudy = aStudyMgr->GetStudyByID(hyp->GetStudyId());
 215
 216     const NETGENPlugin_Hypothesis::TLocalSize localSizes = hyp->GetLocalSizesAndEntries();
 217     NETGENPlugin_Hypothesis::TLocalSize::const_iterator it = localSizes.begin();
 218     for (it ; it != localSizes.end() ; it++)
 219       {
 220         std::string entry = (*it).first;
 221         double val = (*it).second;
 222         // --
 223         GEOM::GEOM_Object_var aGeomObj;
 224         TopoDS_Shape S = TopoDS_Shape();
 225         SALOMEDS::SObject_var aSObj = myStudy->FindObjectID( entry.c_str() );
 226         SALOMEDS::GenericAttribute_var anAttr;
 227         if (!aSObj->_is_nil() && aSObj->FindAttribute(anAttr, "AttributeIOR")) {
 228           SALOMEDS::AttributeIOR_var anIOR = SALOMEDS::AttributeIOR::_narrow(anAttr);
 229           CORBA::String_var aVal = anIOR->Value();
 230           CORBA::Object_var obj = myStudy->ConvertIORToObject(aVal);
 231           aGeomObj = GEOM::GEOM_Object::_narrow(obj);
 232         }
 233         if ( !aGeomObj->_is_nil() )
 234           S = smeshGen_i->GeomObjectToShape( aGeomObj.in() );
 235         // --
 236         SetLocalSize(S, val);
 237       }
 238   }
 239 }
 240
 241 //=============================================================================
 242 /*!
 243  * Pass simple parameters to NETGEN
 244  */
 245 //=============================================================================
 246
 247 void NETGENPlugin_Mesher::SetParameters(const NETGENPlugin_SimpleHypothesis_2D* hyp)
 248 {
 249   _simpleHyp = hyp;
 250   if ( _simpleHyp )
 251     defaultParameters();
 252 }
 253
 254 //=============================================================================
 255 /*!
 256  *  Link - a pair of integer numbers
 257  */
 258 //=============================================================================
 259 struct Link
 260 {
 261   int n1, n2;
 262   Link(int _n1, int _n2) : n1(_n1), n2(_n2) {}
 263   Link() : n1(0), n2(0) {}
 264 };
 265
 266 int HashCode(const Link& aLink, int aLimit)
 267 {
 268   return HashCode(aLink.n1 + aLink.n2, aLimit);
 269 }
 270
 271 Standard_Boolean IsEqual(const Link& aLink1, const Link& aLink2)
 272 {
 273   return (aLink1.n1 == aLink2.n1 && aLink1.n2 == aLink2.n2 ||
 274           aLink1.n1 == aLink2.n2 && aLink1.n2 == aLink2.n1);
 275 }
 276
 277 //================================================================================
 278 /*!
 279  * \brief Initialize netgen::OCCGeometry with OCCT shape
 280  */
 281 //================================================================================
 282
 283 void NETGENPlugin_Mesher::PrepareOCCgeometry(netgen::OCCGeometry&     occgeo,
 284                                              const TopoDS_Shape&      shape,
 285                                              SMESH_Mesh&              mesh,
 286                                              list< SMESH_subMesh* > * meshedSM,
 287                                              NETGENPlugin_Internals*  intern)
 288 {
 289   BRepTools::Clean (shape);
 290   try {
 291 #if (OCC_VERSION_MAJOR << 16 | OCC_VERSION_MINOR << 8 | OCC_VERSION_MAINTENANCE) > 0x060100
 292     OCC_CATCH_SIGNALS;
 293 #endif
 294     BRepMesh_IncrementalMesh::BRepMesh_IncrementalMesh (shape, 0.01, true);
 295   } catch (Standard_Failure) {
 296   }
 297   Bnd_Box bb;
 298   BRepBndLib::Add (shape, bb);
 299   double x1,y1,z1,x2,y2,z2;
 300   bb.Get (x1,y1,z1,x2,y2,z2);
 301   MESSAGE("shape bounding box:\n" <<
 302           "(" << x1 << " " << y1 << " " << z1 << ") " <<
 303           "(" << x2 << " " << y2 << " " << z2 << ")");
 304   netgen::Point<3> p1 = netgen::Point<3> (x1,y1,z1);
 305   netgen::Point<3> p2 = netgen::Point<3> (x2,y2,z2);
 306   occgeo.boundingbox = netgen::Box<3> (p1,p2);
 307
 308   occgeo.shape = shape;
 309   occgeo.changed = 1;
 310
 311   // fill maps of shapes of occgeo with not yet meshed subshapes
 312
 313   // get root submeshes
 314   list< SMESH_subMesh* > rootSM;
 315   if ( SMESH_subMesh* sm = mesh.GetSubMeshContaining( shape )) {
 316     rootSM.push_back( sm );
 317   }
 318   else {
 319     for ( TopoDS_Iterator it( shape ); it.More(); it.Next() )
 320       rootSM.push_back( mesh.GetSubMesh( it.Value() ));
 321   }
 322
 323   // add subshapes of empty submeshes
 324   list< SMESH_subMesh* >::iterator rootIt = rootSM.begin(), rootEnd = rootSM.end();
 325   for ( ; rootIt != rootEnd; ++rootIt ) {
 326     SMESH_subMesh * root = *rootIt;
 327     SMESH_subMeshIteratorPtr smIt = root->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/true,
 328                                                                /*complexShapeFirst=*/true);
 329     // to find a right orientation of subshapes (PAL20462)
 330     TopTools_IndexedMapOfShape subShapes;
 331     TopExp::MapShapes(root->GetSubShape(), subShapes);
 332     while ( smIt->more() )
 333     {
 334       SMESH_subMesh* sm = smIt->next();
 335       TopoDS_Shape shape = sm->GetSubShape();
 336       if ( intern && intern->isShapeToPrecompute( shape ))
 337         continue;
 338       if ( !meshedSM || sm->IsEmpty() )
 339       {
 340         if ( shape.ShapeType() != TopAbs_VERTEX )
 341           shape = subShapes( subShapes.FindIndex( shape ));// shape -> index -> oriented shape
 342         if ( shape.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
 343           shape.Orientation( TopAbs_FORWARD ); // isuue 0020676
 344         switch ( shape.ShapeType() ) {
 345         case TopAbs_FACE  : occgeo.fmap.Add( shape ); break;
 346         case TopAbs_EDGE  : occgeo.emap.Add( shape ); break;
 347         case TopAbs_VERTEX: occgeo.vmap.Add( shape ); break;
 348         case TopAbs_SOLID :occgeo.somap.Add( shape ); break;
 349         default:;
 350         }
 351       }
 352       // collect submeshes of meshed shapes
 353       else if (meshedSM)
 354       {
 355         meshedSM->push_back( sm );
 356       }
 357     }
 358   }
 359   occgeo.facemeshstatus.SetSize (occgeo.fmap.Extent());
 360   occgeo.facemeshstatus = 0;
 361 #ifdef NETGEN_NEW
 362   occgeo.face_maxh.SetSize(occgeo.fmap.Extent());
 363   occgeo.face_maxh = netgen::mparam.maxh;
 364   occgeo.face_maxh_modified.SetSize(occgeo.fmap.Extent());
 365   occgeo.face_maxh_modified = 0;
 366 #endif
 367
 368 }
 369
 370 namespace
 371 {
 372   //================================================================================
 373   /*!
 374    * \brief return id of netgen point corresponding to SMDS node
 375    */
 376   //================================================================================
 377   typedef map< const SMDS_MeshNode*, int > TNode2IdMap;
 378
 379   int ngNodeId( const SMDS_MeshNode* node,
 380                 netgen::Mesh&        ngMesh,
 381                 TNode2IdMap&         nodeNgIdMap)
 382   {
 383     int newNgId = ngMesh.GetNP() + 1;
 384
 385     TNode2IdMap::iterator node_id = nodeNgIdMap.insert( make_pair( node, newNgId )).first;
 386
 387     if ( node_id->second == newNgId)
 388     {
 389 #if defined(DUMP_SEGMENTS) || defined(DUMP_TRIANGLES)
 390       cout << "Ng " << newNgId << " - " << node;
 391 #endif
 392       netgen::MeshPoint p( netgen::Point<3> (node->X(), node->Y(), node->Z()) );
 393       ngMesh.AddPoint( p );
 394     }
 395     return node_id->second;
 396   }
 397 }
 398
 399 //================================================================================
 400 /*!
 401  * \brief fill ngMesh with nodes and elements of computed submeshes
 402  */
 403 //================================================================================
 404
 405 bool NETGENPlugin_Mesher::fillNgMesh(const netgen::OCCGeometry&     occgeom,
 406                                      netgen::Mesh&                  ngMesh,
 407                                      vector<const SMDS_MeshNode*>&  nodeVec,
 408                                      const list< SMESH_subMesh* > & meshedSM)
 409 {
 410   TNode2IdMap nodeNgIdMap;
 411   if ( !nodeVec.empty() )
 412     for ( int i = 1; i < nodeVec.size(); ++i )
 413       nodeNgIdMap.insert( make_pair( nodeVec[i], i ));
 414
 415   TopTools_MapOfShape visitedShapes;
 416
 417   SMESH_MesherHelper helper (*_mesh);
 418
 419   int faceID = occgeom.fmap.Extent();
 420
 421   list< SMESH_subMesh* >::const_iterator smIt, smEnd = meshedSM.end();
 422   for ( smIt = meshedSM.begin(); smIt != smEnd; ++smIt )
 423   {
 424     SMESH_subMesh* sm = *smIt;
 425     if ( !visitedShapes.Add( sm->GetSubShape() ))
 426       continue;
 427
 428     SMESHDS_SubMesh * smDS = sm->GetSubMeshDS();
 429     if ( !smDS ) continue;
 430
 431     switch ( sm->GetSubShape().ShapeType() )
 432     {
 433     case TopAbs_EDGE: { // EDGE
 434       // ----------------------
 435       TopoDS_Edge geomEdge  = TopoDS::Edge( sm->GetSubShape() );
 436       if ( geomEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
 437         geomEdge.Orientation( TopAbs_FORWARD ); // isuue 0020676
 438
 439       // Add ng segments for each not meshed face the edge bounds
 440       TopTools_MapOfShape visitedAncestors;
 441       PShapeIteratorPtr fIt = helper.GetAncestors( geomEdge, *sm->GetFather(), TopAbs_FACE );
 442       while ( const TopoDS_Shape * anc = fIt->next() )
 443       {
 444         if ( !visitedAncestors.Add( *anc )) continue;
 445         TopoDS_Face face = TopoDS::Face( *anc );
 446         if ( face.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
 447           face.Orientation( TopAbs_FORWARD ); // isuue 0020676
 448
 449         int faceID = occgeom.fmap.FindIndex( face );
 450         if ( faceID < 1 )
 451           continue; // meshed face
 452
 453         // find out orientation of geomEdge within face
 454         TopAbs_Orientation fOri = helper.GetSubShapeOri( face, geomEdge );
 455
 456         // get all nodes from geomEdge
 457         bool isForwad = ( fOri == geomEdge.Orientation() );
 458         bool isQuad   = smDS->NbElements() ? smDS->GetElements()->next()->IsQuadratic() : false;
 459         StdMeshers_FaceSide fSide( face, geomEdge, _mesh, isForwad, isQuad );
 460         const vector<UVPtStruct>& points = fSide.GetUVPtStruct();
 461         int i, nbSeg = fSide.NbSegments();
 462
 463         double otherSeamParam = 0;
 464         helper.SetSubShape( face );
 465         bool isSeam = helper.IsRealSeam( geomEdge );
 466         if ( isSeam )
 467           otherSeamParam =
 468             helper.GetOtherParam( helper.GetPeriodicIndex() == 1 ? points[0].u : points[0].v );
 469
 470         // add segments
 471
 472         int prevNgId = ngNodeId( points[0].node, ngMesh, nodeNgIdMap );
 473
 474         for ( i = 0; i < nbSeg; ++i )
 475         {
 476           const UVPtStruct& p1 = points[ i ];
 477           const UVPtStruct& p2 = points[ i+1 ];
 478
 479           netgen::Segment seg;
 480           // ng node ids
 481           seg[0] = prevNgId;
 482           seg[1] = prevNgId = ngNodeId( p2.node, ngMesh, nodeNgIdMap );
 483           // node param on curve
 484           seg.epgeominfo[ 0 ].dist = p1.param;
 485           seg.epgeominfo[ 1 ].dist = p2.param;
 486           // uv on face
 487           seg.epgeominfo[ 0 ].u = p1.u;
 488           seg.epgeominfo[ 0 ].v = p1.v;
 489           seg.epgeominfo[ 1 ].u = p2.u;
 490           seg.epgeominfo[ 1 ].v = p2.v;
 491
 492           //seg.epgeominfo[ iEnd ].edgenr = edgeID; //  = geom.emap.FindIndex(edge);
 493           seg.si = faceID;                   // = geom.fmap.FindIndex (face);
 494           seg.edgenr = ngMesh.GetNSeg() + 1; // segment id
 495           ngMesh.AddSegment (seg);
 496 #ifdef DUMP_SEGMENTS
 497           cout << "Segment: " << seg.edgenr << " on SMESH face " << helper.GetMeshDS()->ShapeToIndex( face ) << endl
 498                << "\tface index: " << seg.si << endl
 499                << "\tp1: " << seg.p1 << endl
 500                << "\tp2: " << seg.p2 << endl
 501                << "\tp0 param: " << seg.epgeominfo[ 0 ].dist << endl
 502                << "\tp0 uv: " << seg.epgeominfo[ 0 ].u <<", "<< seg.epgeominfo[ 0 ].v << endl
 503                << "\tp0 edge: " << seg.epgeominfo[ 0 ].edgenr << endl
 504                << "\tp1 param: " << seg.epgeominfo[ 1 ].dist << endl
 505                << "\tp1 uv: " << seg.epgeominfo[ 1 ].u <<", "<< seg.epgeominfo[ 1 ].v << endl
 506                << "\tp1 edge: " << seg.epgeominfo[ 1 ].edgenr << endl;
 507 #endif
 508           if ( isSeam )
 509           {
 510             if ( helper.GetPeriodicIndex() == 1 ) {
 511               seg.epgeominfo[ 0 ].u = otherSeamParam;
 512               seg.epgeominfo[ 1 ].u = otherSeamParam;
 513               swap (seg.epgeominfo[0].v, seg.epgeominfo[1].v);
 514             } else {
 515               seg.epgeominfo[ 0 ].v = otherSeamParam;
 516               seg.epgeominfo[ 1 ].v = otherSeamParam;
 517               swap (seg.epgeominfo[0].u, seg.epgeominfo[1].u);
 518             }
 519             swap (seg[0], seg[1]);
 520             swap (seg.epgeominfo[0].dist, seg.epgeominfo[1].dist);
 521             seg.edgenr = ngMesh.GetNSeg() + 1; // segment id
 522             ngMesh.AddSegment (seg);
 523           }
 524           else if ( fOri == TopAbs_INTERNAL )
 525           {
 526             swap (seg[0], seg[1]);
 527             swap( seg.epgeominfo[0], seg.epgeominfo[1] );
 528             seg.edgenr = ngMesh.GetNSeg() + 1; // segment id
 529             ngMesh.AddSegment (seg);
 530 #ifdef DUMP_SEGMENTS
 531             cout << "Segment: " << seg.edgenr << endl << "\t is REVERSE of the previous" << endl;
 532 #endif
 533           }
 534         }
 535       } // loop on geomEdge ancestors
 536
 537       break;
 538     } // case TopAbs_EDGE
 539
 540     case TopAbs_FACE: { // FACE
 541       // ----------------------
 542       const TopoDS_Face& geomFace  = TopoDS::Face( sm->GetSubShape() );
 543       helper.SetSubShape( geomFace );
 544       bool isInternalFace = ( geomFace.Orientation() == TopAbs_INTERNAL );
 545
 546       // Find solids the geomFace bounds
 547       int solidID1 = 0, solidID2 = 0;
 548       PShapeIteratorPtr solidIt = helper.GetAncestors( geomFace, *sm->GetFather(), TopAbs_SOLID);
 549       while ( const TopoDS_Shape * solid = solidIt->next() )
 550       {
 551         int id = occgeom.somap.FindIndex ( *solid );
 552         if ( solidID1 && id != solidID1 ) solidID2 = id;
 553         else                              solidID1 = id;
 554       }
 555       faceID++;
 556       _faceDescriptors[ faceID ].first  = solidID1;
 557       _faceDescriptors[ faceID ].second = solidID2;
 558
 559       // Orient the face correctly in solidID1 (issue 0020206)
 560       bool reverse = false;
 561       if ( solidID1 ) {
 562         TopoDS_Shape solid = occgeom.somap( solidID1 );
 563         TopAbs_Orientation faceOriInSolid = helper.GetSubShapeOri( solid, geomFace );
 564         if ( faceOriInSolid >= 0 )
 565           reverse = SMESH_Algo::IsReversedSubMesh
 566             ( TopoDS::Face( geomFace.Oriented( faceOriInSolid )), helper.GetMeshDS() );
 567       }
 568
 569       // Add surface elements
 570
 571       netgen::Element2d tri(3);
 572       tri.SetIndex ( faceID );
 573
 574
 575 #ifdef DUMP_TRIANGLES
 576       cout << "SMESH face " << helper.GetMeshDS()->ShapeToIndex( geomFace )
 577            << " internal="<<isInternalFace<< " border="<<isBorderFace << endl;
 578 #endif
 579       SMDS_ElemIteratorPtr faces = smDS->GetElements();
 580       while ( faces->more() )
 581       {
 582         const SMDS_MeshElement* f = faces->next();
 583         if ( f->NbNodes() % 3 != 0 ) // not triangle
 584         {
 585           PShapeIteratorPtr solidIt=helper.GetAncestors(geomFace,*sm->GetFather(),TopAbs_SOLID);
 586           if ( const TopoDS_Shape * solid = solidIt->next() )
 587             sm = _mesh->GetSubMesh( *solid );
 588           SMESH_ComputeErrorPtr& smError = sm->GetComputeError();
 589           smError.reset( new SMESH_ComputeError(COMPERR_BAD_INPUT_MESH,"Not triangle submesh"));
 590           smError->myBadElements.push_back( f );
 591           return false;
 592         }
 593
 594         for ( int i = 0; i < 3; ++i )
 595         {
 596           const SMDS_MeshNode* node = f->GetNode( i ), * inFaceNode=0;
 597
 598           // get node UV on face
 599           int shapeID = node->GetPosition()->GetShapeId();
 600           if ( helper.IsSeamShape( shapeID ))
 601             if ( helper.IsSeamShape( f->GetNodeWrap( i+1 )->GetPosition()->GetShapeId() ))
 602               inFaceNode = f->GetNodeWrap( i-1 );
 603             else
 604               inFaceNode = f->GetNodeWrap( i+1 );
 605           gp_XY uv = helper.GetNodeUV( geomFace, node, inFaceNode );
 606
 607           int ind = reverse ? 3-i : i+1;
 608           tri.GeomInfoPi(ind).u = uv.X();
 609           tri.GeomInfoPi(ind).v = uv.Y();
 610           tri.PNum      (ind) = ngNodeId( node, ngMesh, nodeNgIdMap );
 611         }
 612
 613         ngMesh.AddSurfaceElement (tri);
 614 #ifdef DUMP_TRIANGLES
 615         cout << tri << endl;
 616 #endif
 617
 618         if ( isInternalFace )
 619         {
 620           swap( tri[1], tri[2] );
 621           ngMesh.AddSurfaceElement (tri);
 622 #ifdef DUMP_TRIANGLES
 623         cout << tri << endl;
 624 #endif
 625         }
 626       }
 627       break;
 628     } // case TopAbs_FACE
 629
 630     case TopAbs_VERTEX: { // VERTEX
 631       // --------------------------
 632       SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt = smDS->GetNodes();
 633       if ( nodeIt->more() )
 634         ngNodeId( nodeIt->next(), ngMesh, nodeNgIdMap );
 635       break;
 636     }
 637     default:;
 638     } // switch
 639   } // loop on submeshes
 640
 641   // fill nodeVec
 642   nodeVec.resize( ngMesh.GetNP() + 1 );
 643   TNode2IdMap::iterator node_NgId, nodeNgIdEnd = nodeNgIdMap.end();
 644   for ( node_NgId = nodeNgIdMap.begin(); node_NgId != nodeNgIdEnd; ++node_NgId)
 645     nodeVec[ node_NgId->second ] = (SMDS_MeshNode*) node_NgId->first;
 646
 647   return true;
 648 }
 649
 650 //================================================================================
 651 /*!
 652  * \brief Duplicate mesh faces on internal geom faces
 653  */
 654 //================================================================================
 655
 656 void NETGENPlugin_Mesher::fixIntFaces(const netgen::OCCGeometry& occgeom,
 657                                       netgen::Mesh&              ngMesh,
 658                                       NETGENPlugin_Internals&    internalShapes)
 659 {
 660   SMESHDS_Mesh* meshDS = internalShapes.getMesh().GetMeshDS();
 661
 662   // find ng indices of internal faces
 663   set<int> ngFaceIds;
 664   for ( int ngFaceID = 1; ngFaceID <= occgeom.fmap.Extent(); ++ngFaceID )
 665   {
 666     int smeshID = meshDS->ShapeToIndex( occgeom.fmap( ngFaceID ));
 667     if ( internalShapes.isInternalShape( smeshID ))
 668       ngFaceIds.insert( ngFaceID );
 669   }
 670   if ( !ngFaceIds.empty() )
 671   {
 672     // duplicate faces
 673     int i, nbFaces = ngMesh.GetNSE();
 674     for (int i = 1; i <= nbFaces; ++i)
 675     {
 676       netgen::Element2d elem = ngMesh.SurfaceElement(i);
 677       if ( ngFaceIds.count( elem.GetIndex() ))
 678       {
 679         swap( elem[1], elem[2] );
 680         ngMesh.AddSurfaceElement (elem);
 681       }
 682     }
 683   }
 684 }
 685
 686 namespace
 687 {
 688   //================================================================================
 689   // define gp_XY_Subtracted pointer to function calling gp_XY::Subtracted(gp_XY)
 690   gp_XY_FunPtr(Subtracted);
 691   //gp_XY_FunPtr(Added);
 692
 693   //================================================================================
 694   /*!
 695    * \brief Evaluate distance between two 2d points along the surface
 696    */
 697   //================================================================================
 698
 699   double evalDist( const gp_XY&                uv1,
 700                    const gp_XY&                uv2,
 701                    const Handle(Geom_Surface)& surf,
 702                    const int                   stopHandler=-1)
 703   {
 704     if ( stopHandler > 0 ) // continue recursion
 705     {
 706       gp_XY mid = SMESH_MesherHelper::GetMiddleUV( surf, uv1, uv2 );
 707       return evalDist( uv1,mid, surf, stopHandler-1 ) + evalDist( mid,uv2, surf, stopHandler-1 );
 708     }
 709     double dist3D = surf->Value( uv1.X(), uv1.Y() ).Distance( surf->Value( uv2.X(), uv2.Y() ));
 710     if ( stopHandler == 0 ) // stop recursion
 711       return dist3D;
 712
 713     // start recursion if necessary
 714     double dist2D = SMESH_MesherHelper::applyIn2D(surf, uv1, uv2, gp_XY_Subtracted, 0).Modulus();
 715     if ( fabs( dist3D - dist2D ) < dist2D * 1e-10 )
 716       return dist3D; // equal parametrization of a planar surface
 717
 718     return evalDist( uv1, uv2, surf, 3 ); // start recursion
 719   }
 720
 721   //================================================================================
 722   /*!
 723    * \brief Data of vertex internal in geom face
 724    */
 725   //================================================================================
 726
 727   struct TIntVData
 728   {
 729     gp_XY uv;        //!< UV in face parametric space
 730     int   ngId;      //!< ng id of corrsponding node
 731     gp_XY uvClose;   //!< UV of closest boundary node
 732     int   ngIdClose; //!< ng id of closest boundary node
 733   };
 734
 735   //================================================================================
 736   /*!
 737    * \brief Data of vertex internal in solid
 738    */
 739   //================================================================================
 740
 741   struct TIntVSoData
 742   {
 743     int   ngId;      //!< ng id of corrsponding node
 744     int   ngIdClose; //!< ng id of closest 2d mesh element
 745     int   ngIdCloseN; //!< ng id of closest node of the closest 2d mesh element
 746   };
 747
 748   inline double dist2(const netgen::MeshPoint& p1, const netgen::MeshPoint& p2)
 749   {
 750     return gp_Pnt( NGPOINT_COORDS(p1)).SquareDistance( gp_Pnt( NGPOINT_COORDS(p2)));
 751   }
 752 }
 753
 754 //================================================================================
 755 /*!
 756  * \brief Make netgen take internal vertices in faces into account by adding
 757  *        segments including internal vertices
 758  *
 759  * This function works in supposition that 1D mesh is already computed in ngMesh
 760  */
 761 //================================================================================
 762
 763 void NETGENPlugin_Mesher::addIntVerticesInFaces(const netgen::OCCGeometry&     occgeom,
 764                                                 netgen::Mesh&                  ngMesh,
 765                                                 vector<const SMDS_MeshNode*>&  nodeVec,
 766                                                 NETGENPlugin_Internals&        internalShapes)
 767 {
 768   if ( nodeVec.size() < ngMesh.GetNP() )
 769     nodeVec.resize( ngMesh.GetNP(), 0 );
 770
 771   SMESHDS_Mesh* meshDS = internalShapes.getMesh().GetMeshDS();
 772   SMESH_MesherHelper helper( internalShapes.getMesh() );
 773
 774   const map<int,list<int> >& face2Vert = internalShapes.getFacesWithVertices();
 775   map<int,list<int> >::const_iterator f2v = face2Vert.begin();
 776   for ( ; f2v != face2Vert.end(); ++f2v )
 777   {
 778     const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( f2v->first ));
 779     if ( face.IsNull() ) continue;
 780     int faceNgID = occgeom.fmap.FindIndex (face);
 781     if ( faceNgID < 0 ) continue;
 782
 783     TopLoc_Location loc;
 784     Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface(face,loc);
 785
 786     helper.SetSubShape( face );
 787     helper.SetElementsOnShape( true );
 788
 789     // Get data of internal vertices and add them to ngMesh
 790
 791     multimap< double, TIntVData > dist2VData; // sort vertices by distance from boundary nodes
 792
 793     int i, nbSegInit = ngMesh.GetNSeg();
 794
 795     // boundary characteristics
 796     double totSegLen2D = 0;
 797     int totNbSeg = 0;
 798
 799     const list<int>& iVertices = f2v->second;
 800     list<int>::const_iterator iv = iVertices.begin();
 801     for ( int nbV = 0; iv != iVertices.end(); ++iv, nbV++ )
 802     {
 803       TIntVData vData;
 804       // get node on vertex
 805       const TopoDS_Vertex V = TopoDS::Vertex( meshDS->IndexToShape( *iv ));
 806       const SMDS_MeshNode * nV = SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS );
 807       if ( !nV )
 808       {
 809         SMESH_subMesh* sm = helper.GetMesh()->GetSubMesh( V );
 810         sm->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::COMPUTE );
 811         nV = SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS );
 812         if ( !nV ) continue;
 813       }
 814       // add ng node
 815       netgen::MeshPoint mp( netgen::Point<3> (nV->X(), nV->Y(), nV->Z()) );
 816       ngMesh.AddPoint ( mp, 1, netgen::EDGEPOINT );
 817       vData.ngId = ngMesh.GetNP();
 818       nodeVec.push_back( nV );
 819
 820       // get node UV
 821       bool uvOK = false;
 822       vData.uv = helper.GetNodeUV( face, nV, 0, &uvOK );
 823       if ( !uvOK ) helper.CheckNodeUV( face, nV, vData.uv, BRep_Tool::Tolerance(V),/*force=*/1);
 824
 825       // loop on all segments of the face to find the node closest to vertex and to count
 826       // average segment 2d length
 827       double closeDist2 = numeric_limits<double>::max(), dist2;
 828       int ngIdLast = 0;
 829       for (i = 1; i <= ngMesh.GetNSeg(); ++i)
 830       {
 831         netgen::Segment & seg = ngMesh.LineSegment(i);
 832         if ( seg.si != faceNgID ) continue;
 833         gp_XY uv[2];
 834         for ( int iEnd = 0; iEnd < 2; ++iEnd)
 835         {
 836           uv[iEnd].SetCoord( seg.epgeominfo[iEnd].u, seg.epgeominfo[iEnd].v );
 837           if ( ngIdLast == seg[ iEnd ] ) continue;
 838           dist2 = helper.applyIn2D(surf, uv[iEnd], vData.uv, gp_XY_Subtracted,0).SquareModulus();
 839           if ( dist2 < closeDist2 )
 840             vData.ngIdClose = seg[ iEnd ], vData.uvClose = uv[iEnd], closeDist2 = dist2;
 841           ngIdLast = seg[ iEnd ];
 842         }
 843         if ( !nbV )
 844         {
 845           totSegLen2D += helper.applyIn2D(surf, uv[0], uv[1], gp_XY_Subtracted, false).Modulus();
 846           totNbSeg++;
 847         }
 848       }
 849       dist2VData.insert( make_pair( closeDist2, vData ));
 850     }
 851
 852     if ( totNbSeg == 0 ) break;
 853     double avgSegLen2d = totSegLen2D / totNbSeg;
 854
 855     // Loop on vertices to add segments
 856
 857     multimap< double, TIntVData >::iterator dist_vData = dist2VData.begin();
 858     for ( ; dist_vData != dist2VData.end(); ++dist_vData )
 859     {
 860       double closeDist2 = dist_vData->first, dist2;
 861       TIntVData & vData = dist_vData->second;
 862
 863       // try to find more close node among segments added for internal vertices
 864       for (i = nbSegInit+1; i <= ngMesh.GetNSeg(); ++i)
 865       {
 866         netgen::Segment & seg = ngMesh.LineSegment(i);
 867         if ( seg.si != faceNgID ) continue;
 868         gp_XY uv[2];
 869         for ( int iEnd = 0; iEnd < 2; ++iEnd)
 870         {
 871           uv[iEnd].SetCoord( seg.epgeominfo[iEnd].u, seg.epgeominfo[iEnd].v );
 872           dist2 = helper.applyIn2D(surf, uv[iEnd], vData.uv, gp_XY_Subtracted,0).SquareModulus();
 873           if ( dist2 < closeDist2 )
 874             vData.ngIdClose = seg[ iEnd ], vData.uvClose = uv[iEnd], closeDist2 = dist2;
 875         }
 876       }
 877       // decide whether to use the closest node as the second end of segment or to
 878       // create a new point
 879       int segEnd1 = vData.ngId;
 880       int segEnd2 = vData.ngIdClose; // to use closest node
 881       gp_XY uvV = vData.uv, uvP = vData.uvClose;
 882       double segLenHint  = ngMesh.GetH( ngMesh.Point( vData.ngId ));
 883       double nodeDist2D  = sqrt( closeDist2 );
 884       double nodeDist3D  = evalDist( vData.uv, vData.uvClose, surf );
 885       bool avgLenOK  = ( avgSegLen2d < 0.75 * nodeDist2D );
 886       bool hintLenOK = ( segLenHint  < 0.75 * nodeDist3D );
 887       //cout << "uvV " << uvV.X() <<","<<uvV.Y() << " ";
 888       if ( hintLenOK || avgLenOK )
 889       {
 890         // create a point between the closest node and V
 891
 892         // how far from V
 893         double r = min( 0.5, ( hintLenOK ? segLenHint/nodeDist3D : avgSegLen2d/nodeDist2D ));
 894         // direction from V to closet node in 2D
 895         gp_Dir2d v2n( helper.applyIn2D(surf, uvP, uvV, gp_XY_Subtracted, false ));
 896         // new point
 897         uvP = vData.uv + r * nodeDist2D * v2n.XY();
 898         gp_Pnt P = surf->Value( uvP.X(), uvP.Y() ).Transformed( loc );
 899
 900         netgen::MeshPoint mp( netgen::Point<3> (P.X(), P.Y(), P.Z()));
 901         ngMesh.AddPoint ( mp, 1, netgen::EDGEPOINT );
 902         segEnd2 = ngMesh.GetNP();
 903         //cout << "Middle " << r << " uv " << uvP.X() << "," << uvP.Y() << "( " << ngMesh.Point(segEnd2).X()<<","<<ngMesh.Point(segEnd2).Y()<<","<<ngMesh.Point(segEnd2).Z()<<" )"<< endl;
 904         SMDS_MeshNode * nP = helper.AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
 905         nodeVec.push_back( nP );
 906       }
 907       //else cout << "at Node " << " uv " << uvP.X() << "," << uvP.Y() << endl;
 908
 909       // Add the segment
 910       netgen::Segment seg;
 911
 912       if ( segEnd1 > segEnd2 ) swap( segEnd1, segEnd2 ), swap( uvV, uvP );
 913       seg[0] = segEnd1;  // ng node id
 914       seg[1] = segEnd2;  // ng node id
 915       seg.edgenr = ngMesh.GetNSeg() + 1;// segment id
 916       seg.si = faceNgID;
 917
 918       seg.epgeominfo[ 0 ].dist = 0; // param on curve
 919       seg.epgeominfo[ 0 ].u    = uvV.X();
 920       seg.epgeominfo[ 0 ].v    = uvV.Y();
 921       seg.epgeominfo[ 1 ].dist = 1; // param on curve
 922       seg.epgeominfo[ 1 ].u    = uvP.X();
 923       seg.epgeominfo[ 1 ].v    = uvP.Y();
 924
 925 //       seg.epgeominfo[ 0 ].edgenr = 10; //  = geom.emap.FindIndex(edge);
 926 //       seg.epgeominfo[ 1 ].edgenr = 10; //  = geom.emap.FindIndex(edge);
 927
 928       ngMesh.AddSegment (seg);
 929
 930       // add reverse segment
 931       swap (seg[0], seg[1]);
 932       swap( seg.epgeominfo[0], seg.epgeominfo[1] );
 933       seg.edgenr = ngMesh.GetNSeg() + 1; // segment id
 934       ngMesh.AddSegment (seg);
 935     }
 936
 937   }
 938 }
 939
 940 //================================================================================
 941 /*!
 942  * \brief Make netgen take internal vertices in solids into account by adding
 943  *        faces including internal vertices
 944  *
 945  * This function works in supposition that 2D mesh is already computed in ngMesh
 946  */
 947 //================================================================================
 948
 949 void NETGENPlugin_Mesher::addIntVerticesInSolids(const netgen::OCCGeometry&     occgeom,
 950                                                  netgen::Mesh&                  ngMesh,
 951                                                  vector<const SMDS_MeshNode*>&  nodeVec,
 952                                                  NETGENPlugin_Internals&        internalShapes)
 953 {
 954 #ifdef DUMP_TRIANGLES_SCRIPT
 955   // create a python script making a mesh containing triangles added for internal vertices
 956   ofstream py(DUMP_TRIANGLES_SCRIPT);
 957   py << "from smesh import * "<< endl
 958      << "m = Mesh(name='triangles')" << endl;
 959 #endif
 960   if ( nodeVec.size() < ngMesh.GetNP() )
 961     nodeVec.resize( ngMesh.GetNP(), 0 );
 962
 963   SMESHDS_Mesh* meshDS = internalShapes.getMesh().GetMeshDS();
 964   SMESH_MesherHelper helper( internalShapes.getMesh() );
 965
 966   const map<int,list<int> >& so2Vert = internalShapes.getSolidsWithVertices();
 967   map<int,list<int> >::const_iterator s2v = so2Vert.begin();
 968   for ( ; s2v != so2Vert.end(); ++s2v )
 969   {
 970     const TopoDS_Shape& solid = meshDS->IndexToShape( s2v->first );
 971     if ( solid.IsNull() ) continue;
 972     int solidNgID = occgeom.somap.FindIndex (solid);
 973     if ( solidNgID < 0 && !occgeom.somap.IsEmpty() ) continue;
 974
 975     helper.SetSubShape( solid );
 976     helper.SetElementsOnShape( true );
 977
 978     // find ng indices of faces within the solid
 979     set<int> ngFaceIds;
 980     for (TopExp_Explorer fExp(solid, TopAbs_FACE); fExp.More(); fExp.Next() )
 981       ngFaceIds.insert( occgeom.fmap.FindIndex( fExp.Current() ));
 982     if ( ngFaceIds.size() == 1 && *ngFaceIds.begin() == 0 )
 983       ngFaceIds.insert( 1 );
 984
 985     // Get data of internal vertices and add them to ngMesh
 986
 987     multimap< double, TIntVSoData > dist2VData; // sort vertices by distance from ng faces
 988
 989     int i, nbFaceInit = ngMesh.GetNSE();
 990
 991     // boundary characteristics
 992     double totSegLen = 0;
 993     int totNbSeg = 0;
 994
 995     const list<int>& iVertices = s2v->second;
 996     list<int>::const_iterator iv = iVertices.begin();
 997     for ( int nbV = 0; iv != iVertices.end(); ++iv, nbV++ )
 998     {
 999       TIntVSoData vData;
1000       const TopoDS_Vertex V = TopoDS::Vertex( meshDS->IndexToShape( *iv ));
1001
1002       // get node on vertex
1003       const SMDS_MeshNode * nV = SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS );
1004       if ( !nV )
1005       {
1006         SMESH_subMesh* sm = helper.GetMesh()->GetSubMesh( V );
1007         sm->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::COMPUTE );
1008         nV = SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS );
1009         if ( !nV ) continue;
1010       }
1011       // add ng node
1012       netgen::MeshPoint mpV( netgen::Point<3> (nV->X(), nV->Y(), nV->Z()) );
1013       ngMesh.AddPoint ( mpV, 1, netgen::FIXEDPOINT );
1014       vData.ngId = ngMesh.GetNP();
1015       nodeVec.push_back( nV );
1016
1017       // loop on all 2d elements to find the one closest to vertex and to count
1018       // average segment length
1019       double closeDist2 = numeric_limits<double>::max(), avgDist2;
1020       for (i = 1; i <= ngMesh.GetNSE(); ++i)
1021       {
1022         const netgen::Element2d& elem = ngMesh.SurfaceElement(i);
1023         if ( !ngFaceIds.count( elem.GetIndex() )) continue;
1024         avgDist2 = 0;
1025         multimap< double, int> dist2nID; // sort nodes of element by distance from V
1026         for ( int j = 0; j < elem.GetNP(); ++j)
1027         {
1028           netgen::MeshPoint mp = ngMesh.Point( elem[j] );
1029           double d2 = dist2( mpV, mp );
1030           dist2nID.insert( make_pair( d2, elem[j] ));
1031           avgDist2 += d2 / elem.GetNP();
1032           if ( !nbV )
1033             totNbSeg++, totSegLen+= sqrt( dist2( mp, ngMesh.Point( elem[(j+1)%elem.GetNP()])));
1034         }
1035         double dist = dist2nID.begin()->first; //avgDist2;
1036         if ( dist < closeDist2 )
1037           vData.ngIdClose= i, vData.ngIdCloseN= dist2nID.begin()->second, closeDist2= dist;
1038       }
1039       dist2VData.insert( make_pair( closeDist2, vData ));
1040     }
1041
1042     if ( totNbSeg == 0 ) break;
1043     double avgSegLen = totSegLen / totNbSeg;
1044
1045     // Loop on vertices to add triangles
1046
1047     multimap< double, TIntVSoData >::iterator dist_vData = dist2VData.begin();
1048     for ( ; dist_vData != dist2VData.end(); ++dist_vData )
1049     {
1050       double closeDist2   = dist_vData->first;
1051       TIntVSoData & vData = dist_vData->second;
1052
1053       const netgen::MeshPoint& mpV = ngMesh.Point( vData.ngId );
1054
1055       // try to find more close face among ones added for internal vertices
1056       for (i = nbFaceInit+1; i <= ngMesh.GetNSE(); ++i)
1057       {
1058         double avgDist2 = 0;
1059         multimap< double, int> dist2nID;
1060         const netgen::Element2d& elem = ngMesh.SurfaceElement(i);
1061         for ( int j = 0; j < elem.GetNP(); ++j)
1062         {
1063           double d = dist2( mpV, ngMesh.Point( elem[j] ));
1064           dist2nID.insert( make_pair( d, elem[j] ));
1065           avgDist2 += d / elem.GetNP();
1066           if ( avgDist2 < closeDist2 )
1067             vData.ngIdClose= i, vData.ngIdCloseN= dist2nID.begin()->second, closeDist2= avgDist2;
1068         }
1069       }
1070       // sort nodes of the closest face by angle with vector from V to the closest node
1071       const double tol = numeric_limits<double>::min();
1072       map< double, int > angle2ID;
1073       const netgen::Element2d& closeFace = ngMesh.SurfaceElement( vData.ngIdClose );
1074       netgen::MeshPoint mp[2];
1075       mp[0] = ngMesh.Point( vData.ngIdCloseN );
1076       gp_XYZ p1( NGPOINT_COORDS( mp[0] ));
1077       gp_XYZ pV( NGPOINT_COORDS( mpV ));
1078       gp_Vec v2p1( pV, p1 );
1079       double distN1 = v2p1.Magnitude();
1080       if ( distN1 <= tol ) continue;
1081       v2p1 /= distN1;
1082       for ( int j = 0; j < closeFace.GetNP(); ++j)
1083       {
1084         mp[1] = ngMesh.Point( closeFace[j] );
1085         gp_Vec v2p( pV, gp_Pnt( NGPOINT_COORDS( mp[1] )) );
1086         angle2ID.insert( make_pair( v2p1.Angle( v2p ), closeFace[j]));
1087       }
1088       // get node with angle of 60 degrees or greater
1089       map< double, int >::iterator angle_id = angle2ID.lower_bound( 60*PI180 );
1090       if ( angle_id == angle2ID.end() ) angle_id = --angle2ID.end();
1091       const double minAngle = 30 * PI180;
1092       const double angle = angle_id->first;
1093       bool angleOK = ( angle > minAngle );
1094
1095       // find points to create a triangle
1096       netgen::Element2d tri(3);
1097       tri.SetIndex ( 1 );
1098       tri[0] = vData.ngId;
1099       tri[1] = vData.ngIdCloseN; // to use the closest nodes
1100       tri[2] = angle_id->second; // to use the node with best angle
1101
1102       // decide whether to use the closest node and the node with best angle or to create new ones
1103       for ( int isBestAngleN = 0; isBestAngleN < 2; ++isBestAngleN )
1104       {
1105         bool createNew = !angleOK, distOK = true;
1106         double distFromV;
1107         int triInd = isBestAngleN ? 2 : 1;
1108         mp[isBestAngleN] = ngMesh.Point( tri[triInd] );
1109         if ( isBestAngleN )
1110         {
1111           if ( angleOK )
1112           {
1113             double distN2 = sqrt( dist2( mpV, mp[isBestAngleN]));
1114             createNew = ( fabs( distN2 - distN1 ) > 0.25 * distN1 );
1115           }
1116           else if ( angle < tol )
1117           {
1118             v2p1.SetX( v2p1.X() + 1e-3 );
1119           }
1120           distFromV = distN1;
1121         }
1122         else
1123         {
1124           double segLenHint = ngMesh.GetH( ngMesh.Point( vData.ngId ));
1125           bool avgLenOK  = ( avgSegLen < 0.75 * distN1 );
1126           bool hintLenOK = ( segLenHint  < 0.75 * distN1 );
1127           createNew = (createNew || avgLenOK || hintLenOK );
1128           // we create a new node not closer than 0.5 to the closest face
1129           // in order not to clash with other close face
1130           double r = min( 0.5, ( hintLenOK ? segLenHint : avgSegLen ) / distN1 );
1131           distFromV = r * distN1;
1132         }
1133         if ( createNew )
1134         {
1135           // create a new point, between the node and the vertex if angleOK
1136           gp_XYZ p( NGPOINT_COORDS( mp[isBestAngleN] ));
1137           gp_Vec v2p( pV, p ); v2p.Normalize();
1138           if ( isBestAngleN && !angleOK )
1139             p = p1 + gp_Dir( v2p.XYZ() - v2p1.XYZ()).XYZ() * distN1 * 0.95;
1140           else
1141             p = pV + v2p.XYZ() * distFromV;
1142
1143           if ( !isBestAngleN ) p1 = p, distN1 = distFromV;
1144
1145           mp[isBestAngleN].SetPoint( netgen::Point<3> (p.X(), p.Y(), p.Z()));
1146           ngMesh.AddPoint ( mp[isBestAngleN], 1, netgen::SURFACEPOINT );
1147           tri[triInd] = ngMesh.GetNP();
1148           nodeVec.push_back( helper.AddNode( p.X(), p.Y(), p.Z()) );
1149         }
1150       }
1151       ngMesh.AddSurfaceElement (tri);
1152       swap( tri[1], tri[2] );
1153       ngMesh.AddSurfaceElement (tri);
1154
1155 #ifdef DUMP_TRIANGLES_SCRIPT
1156       py << "n1 = m.AddNode( "<< mpV.X()<<", "<< mpV.Y()<<", "<< mpV.Z()<<") "<< endl
1157          << "n2 = m.AddNode( "<< mp[0].X()<<", "<< mp[0].Y()<<", "<< mp[0].Z()<<") "<< endl
1158          << "n3 = m.AddNode( "<< mp[1].X()<<", "<< mp[1].Y()<<", "<< mp[1].Z()<<" )" << endl
1159          << "m.AddFace([n1,n2,n3])" << endl;
1160 #endif
1161     } // loop on internal vertices of a solid
1162
1163   } // loop on solids with internal vertices
1164 }
1165
1166 //================================================================================
1167 /*!
1168  * \brief Fill SMESH mesh according to contents of netgen mesh
1169  *  \param occgeo - container of OCCT geometry to mesh
1170  *  \param ngMesh - netgen mesh
1171  *  \param initState - bn of entities in netgen mesh before computing
1172  *  \param sMesh - SMESH mesh to fill in
1173  *  \param nodeVec - vector of nodes in which node index == netgen ID
1174  *  \retval int - error
1175  */
1176 //================================================================================
1177
1178 int NETGENPlugin_Mesher::FillSMesh(const netgen::OCCGeometry&          occgeo,
1179                                    const netgen::Mesh&                 ngMesh,
1180                                    const NETGENPlugin_ngMeshInfo&      initState,
1181                                    SMESH_Mesh&                         sMesh,
1182                                    std::vector<const SMDS_MeshNode*>&  nodeVec,
1183                                    SMESH_Comment&                      comment)
1184 {
1185   int nbNod = ngMesh.GetNP();
1186   int nbSeg = ngMesh.GetNSeg();
1187   int nbFac = ngMesh.GetNSE();
1188   int nbVol = ngMesh.GetNE();
1189
1190   SMESHDS_Mesh* meshDS = sMesh.GetMeshDS();
1191
1192   // map of nodes assigned to submeshes
1193   NCollection_Map<int> pindMap;
1194   // create and insert nodes into nodeVec
1195   nodeVec.resize( nbNod + 1 );
1196   int i, nbInitNod = initState._nbNodes;
1197   for (i = nbInitNod+1; i <= nbNod; ++i )
1198   {
1199     const netgen::MeshPoint& ngPoint = ngMesh.Point(i);
1200     SMDS_MeshNode* node = NULL;
1201     TopoDS_Vertex aVert;
1202     // First, netgen creates nodes on vertices in occgeo.vmap,
1203     // so node index corresponds to vertex index
1204     // but (isuue 0020776) netgen does not create nodes with equal coordinates
1205     if ( i-nbInitNod <= occgeo.vmap.Extent() )
1206     {
1207       gp_Pnt p ( NGPOINT_COORDS(ngPoint) );
1208       for (int iV = i-nbInitNod; aVert.IsNull() && iV <= occgeo.vmap.Extent(); ++iV)
1209       {
1210         aVert = TopoDS::Vertex( occgeo.vmap( iV ) );
1211         gp_Pnt pV = BRep_Tool::Pnt( aVert );
1212         if ( p.SquareDistance( pV ) > 1e-20 )
1213           aVert.Nullify();
1214         else
1215           node = const_cast<SMDS_MeshNode*>( SMESH_Algo::VertexNode( aVert, meshDS ));
1216       }
1217     }
1218     if (node) // node found on vertex
1219       pindMap.Add(i);
1220     else
1221     {
1222       node = meshDS->AddNode( NGPOINT_COORDS( ngPoint ));
1223       if (!aVert.IsNull())
1224       {
1225         // point on vertex
1226         meshDS->SetNodeOnVertex(node, aVert);
1227         pindMap.Add(i);
1228       }
1229     }
1230     nodeVec[i] = node;
1231   }
1232
1233   // create mesh segments along geometric edges
1234   NCollection_Map<Link> linkMap;
1235   int nbInitSeg = initState._nbSegments;
1236   for (i = nbInitSeg+1; i <= nbSeg; ++i )
1237   {
1238     const netgen::Segment& seg = ngMesh.LineSegment(i);
1239     Link link(seg[0], seg[1]);
1240     if (!linkMap.Add(link))
1241       continue;
1242     TopoDS_Edge aEdge;
1243 #ifdef NETGEN_NEW
1244     int pinds[3] = { seg.pnums[0], seg.pnums[1], seg.pnums[2] };
1245 #else
1246     int pinds[3] = { seg.p1, seg.p2, seg.pmid };
1247 #endif
1248     int nbp = 0;
1249     double param2 = 0;
1250     for (int j=0; j < 3; ++j)
1251     {
1252       int pind = pinds[j];
1253       if (pind <= 0) continue;
1254       ++nbp;
1255       double param;
1256       if (j < 2)
1257       {
1258         if (aEdge.IsNull())
1259         {
1260           int aGeomEdgeInd = seg.epgeominfo[j].edgenr;
1261           if (aGeomEdgeInd > 0 && aGeomEdgeInd <= occgeo.emap.Extent())
1262             aEdge = TopoDS::Edge(occgeo.emap(aGeomEdgeInd));
1263         }
1264         param = seg.epgeominfo[j].dist;
1265         param2 += param;
1266       }
1267       else
1268         param = param2 * 0.5;
1269       if (pind <= nbInitNod || pindMap.Contains(pind))
1270         continue;
1271       if (!aEdge.IsNull())
1272       {
1273         meshDS->SetNodeOnEdge(nodeVec_ACCESS(pind), aEdge, param);
1274         pindMap.Add(pind);
1275       }
1276     }
1277     SMDS_MeshEdge* edge;
1278     if (nbp < 3) // second order ?
1279       edge = meshDS->AddEdge(nodeVec_ACCESS(pinds[0]), nodeVec_ACCESS(pinds[1]));
1280     else
1281       edge = meshDS->AddEdge(nodeVec_ACCESS(pinds[0]), nodeVec_ACCESS(pinds[1]),
1282                              nodeVec_ACCESS(pinds[2]));
1283     if (!edge)
1284     {
1285       if ( !comment.size() ) comment << "Cannot create a mesh edge";
1286       MESSAGE("Cannot create a mesh edge");
1287       nbSeg = nbFac = nbVol = 0;
1288       break;
1289     }
1290     if (!aEdge.IsNull())
1291       meshDS->SetMeshElementOnShape(edge, aEdge);
1292   }
1293
1294   // create mesh faces along geometric faces
1295   int nbInitFac = initState._nbFaces;
1296   for (i = nbInitFac+1; i <= nbFac; ++i )
1297   {
1298     const netgen::Element2d& elem = ngMesh.SurfaceElement(i);
1299     int aGeomFaceInd = elem.GetIndex();
1300     TopoDS_Face aFace;
1301     if (aGeomFaceInd > 0 && aGeomFaceInd <= occgeo.fmap.Extent())
1302       aFace = TopoDS::Face(occgeo.fmap(aGeomFaceInd));
1303     vector<SMDS_MeshNode*> nodes;
1304     for (int j=1; j <= elem.GetNP(); ++j)
1305     {
1306       int pind = elem.PNum(j);
1307       SMDS_MeshNode* node = nodeVec_ACCESS(pind);
1308       nodes.push_back(node);
1309       if (pind <= nbInitNod || pindMap.Contains(pind))
1310         continue;
1311       if (!aFace.IsNull())
1312       {
1313         const netgen::PointGeomInfo& pgi = elem.GeomInfoPi(j);
1314         meshDS->SetNodeOnFace(node, aFace, pgi.u, pgi.v);
1315         pindMap.Add(pind);
1316       }
1317     }
1318     SMDS_MeshFace* face = NULL;
1319     switch (elem.GetType())
1320     {
1321     case netgen::TRIG:
1322       face = meshDS->AddFace(nodes[0],nodes[1],nodes[2]);
1323       break;
1324     case netgen::QUAD:
1325       face = meshDS->AddFace(nodes[0],nodes[1],nodes[2],nodes[3]);
1326       break;
1327     case netgen::TRIG6:
1328       face = meshDS->AddFace(nodes[0],nodes[1],nodes[2],nodes[5],nodes[3],nodes[4]);
1329       break;
1330     case netgen::QUAD8:
1331       face = meshDS->AddFace(nodes[0],nodes[1],nodes[2],nodes[3],
1332                              nodes[4],nodes[7],nodes[5],nodes[6]);
1333       break;
1334     default:
1335       MESSAGE("NETGEN created a face of unexpected type, ignoring");
1336       continue;
1337     }
1338     if (!face)
1339     {
1340       if ( !comment.size() ) comment << "Cannot create a mesh face";
1341       MESSAGE("Cannot create a mesh face");
1342       nbSeg = nbFac = nbVol = 0;
1343       break;
1344     }
1345     if (!aFace.IsNull())
1346       meshDS->SetMeshElementOnShape(face, aFace);
1347   }
1348
1349   // create tetrahedra
1350   for (i = 1; i <= nbVol/* && isOK*/; ++i)
1351   {
1352     const netgen::Element& elem = ngMesh.VolumeElement(i);
1353     int aSolidInd = elem.GetIndex();
1354     TopoDS_Solid aSolid;
1355     if (aSolidInd > 0 && aSolidInd <= occgeo.somap.Extent())
1356       aSolid = TopoDS::Solid(occgeo.somap(aSolidInd));
1357     vector<SMDS_MeshNode*> nodes;
1358     for (int j=1; j <= elem.GetNP(); ++j)
1359     {
1360       int pind = elem.PNum(j);
1361       SMDS_MeshNode* node = nodeVec_ACCESS(pind);
1362       nodes.push_back(node);
1363       if (pind <= nbInitNod || pindMap.Contains(pind))
1364         continue;
1365       if (!aSolid.IsNull())
1366       {
1367         // point in solid
1368         meshDS->SetNodeInVolume(node, aSolid);
1369         pindMap.Add(pind);
1370       }
1371     }
1372     SMDS_MeshVolume* vol = NULL;
1373     switch (elem.GetType())
1374     {
1375     case netgen::TET:
1376       vol = meshDS->AddVolume(nodes[0],nodes[1],nodes[2],nodes[3]);
1377       break;
1378     case netgen::TET10:
1379       vol = meshDS->AddVolume(nodes[0],nodes[1],nodes[2],nodes[3],
1380                               nodes[4],nodes[7],nodes[5],nodes[6],nodes[8],nodes[9]);
1381       break;
1382     default:
1383       MESSAGE("NETGEN created a volume of unexpected type, ignoring");
1384       continue;
1385     }
1386     if (!vol)
1387     {
1388       if ( !comment.size() ) comment << "Cannot create a mesh volume";
1389       MESSAGE("Cannot create a mesh volume");
1390       nbSeg = nbFac = nbVol = 0;
1391       break;
1392     }
1393     if (!aSolid.IsNull())
1394       meshDS->SetMeshElementOnShape(vol, aSolid);
1395   }
1396   return comment.empty() ? 0 : 1;
1397 }
1398
1399 //=============================================================================
1400 /*!
1401  * Here we are going to use the NETGEN mesher
1402  */
1403 //=============================================================================
1404
1405 bool NETGENPlugin_Mesher::Compute()
1406 {
1407   NETGENPlugin_NetgenLibWrapper ngLib;
1408
1409   netgen::MeshingParameters& mparams = netgen::mparam;
1410   MESSAGE("Compute with:\n"
1411           " max size = " << mparams.maxh << "\n"
1412           " segments per edge = " << mparams.segmentsperedge);
1413   MESSAGE("\n"
1414           " growth rate = " << mparams.grading << "\n"
1415           " elements per radius = " << mparams.curvaturesafety << "\n"
1416           " second order = " << mparams.secondorder << "\n"
1417           " quad allowed = " << mparams.quad);
1418
1419   SMESH_ComputeErrorPtr error = SMESH_ComputeError::New();
1420
1421
1422   // -------------------------
1423   // Prepare OCC geometry
1424   // -------------------------
1425
1426   netgen::OCCGeometry occgeo;
1427   list< SMESH_subMesh* > meshedSM;
1428   NETGENPlugin_Internals internals( *_mesh, _shape, _isVolume );
1429   PrepareOCCgeometry( occgeo, _shape, *_mesh, &meshedSM, &internals );
1430
1431   // -------------------------
1432   // Local size on faces
1433   // -------------------------
1434
1435 #ifdef NETGEN_NEW
1436   if ( ! _simpleHyp )
1437     {
1438       for(std::map<int,double>::const_iterator it=FaceId2LocalSize.begin(); it!=FaceId2LocalSize.end(); it++)
1439         {
1440           int key = (*it).first;
1441           double val = (*it).second;
1442           const TopoDS_Shape& shape = ShapesWithLocalSize.FindKey(key);
1443           int faceID = occgeo.fmap.FindIndex(shape);
1444           occgeo.SetFaceMaxH(faceID, val);
1445         }
1446     }
1447 #endif
1448
1449   // -------------------------
1450   // Generate the mesh
1451   // -------------------------
1452
1453   netgen::Mesh *ngMesh = NULL;
1454   NETGENPlugin_ngMeshInfo initState;
1455
1456   SMESH_Comment comment;
1457   int err = 0;
1458
1459   // vector of nodes in which node index == netgen ID
1460   vector< const SMDS_MeshNode* > nodeVec;
1461   try
1462   {
1463     // ----------------
1464     // compute 1D mesh
1465     // ----------------
1466     // Pass 1D simple parameters to NETGEN
1467     if ( _simpleHyp ) {
1468       if ( int nbSeg = _simpleHyp->GetNumberOfSegments() ) {
1469         // nb of segments
1470         mparams.segmentsperedge = nbSeg + 0.1;
1471         mparams.maxh = occgeo.boundingbox.Diam();
1472         mparams.grading = 0.01;
1473       }
1474       else {
1475         // segment length
1476         mparams.segmentsperedge = 1;
1477         mparams.maxh = _simpleHyp->GetLocalLength();
1478       }
1479     }
1480     // Let netgen create ngMesh and calculate element size on not meshed shapes
1481     char *optstr = 0;
1482     int startWith = netgen::MESHCONST_ANALYSE;
1483     int endWith   = netgen::MESHCONST_ANALYSE;
1484     err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, ngMesh, startWith, endWith, optstr);
1485     if (err) comment << "Error in netgen::OCCGenerateMesh() at MESHCONST_ANALYSE step";
1486     ngLib.setMesh(( Ng_Mesh*) ngMesh );
1487
1488     // --------------------------------
1489     // Local size on vertices and edges
1490     // --------------------------------
1491
1492     if ( ! _simpleHyp )
1493       {
1494         for(std::map<int,double>::const_iterator it=EdgeId2LocalSize.begin(); it!=EdgeId2LocalSize.end(); it++)
1495           {
1496             int key = (*it).first;
1497             double hi = (*it).second;
1498             const TopoDS_Shape& shape = ShapesWithLocalSize.FindKey(key);
1499             const TopoDS_Edge& e = TopoDS::Edge(shape);
1500             Standard_Real u1, u2;
1501             Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve(e, u1, u2);
1502             GeomAdaptor_Curve AdaptCurve(curve);
1503             double length = GCPnts_AbscissaPoint::Length(AdaptCurve, u1, u2);
1504             int nb = length/hi;
1505             if(nb<2) nb=2;
1506             Standard_Real delta = (u2-u1)/nb;
1507             for(int i=0; i<nb; i++)
1508               {
1509                 Standard_Real u = u1 + delta*i;
1510                 gp_Pnt p = curve->Value(u);
1511                 netgen::Point3d pi(p.X(), p.Y(), p.Z());
1512                 ngMesh->RestrictLocalH(pi, hi);
1513               }
1514           }
1515         for(std::map<int,double>::const_iterator it=VertexId2LocalSize.begin(); it!=VertexId2LocalSize.end(); it++)
1516           {
1517             int key = (*it).first;
1518             double hi = (*it).second;
1519             const TopoDS_Shape& shape = ShapesWithLocalSize.FindKey(key);
1520             const TopoDS_Vertex& v = TopoDS::Vertex(shape);
1521             gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt(v);
1522             netgen::Point3d pi(p.X(), p.Y(), p.Z());
1523             ngMesh->RestrictLocalH(pi, hi);
1524           }
1525       }
1526
1527     // Precompute internal edges (issue 0020676) in order to
1528     // add mesh on them correctly (twice) to netgen mesh
1529     if ( !err && internals.hasInternalEdges() )
1530     {
1531       // load internal shapes into OCCGeometry
1532       netgen::OCCGeometry intOccgeo;
1533       internals.getInternalEdges( intOccgeo.fmap, intOccgeo.emap, intOccgeo.vmap, meshedSM);
1534       intOccgeo.boundingbox = occgeo.boundingbox;
1535       intOccgeo.shape = occgeo.shape;
1536
1537       // let netgen compute element size by the main geometry in temporary mesh
1538       netgen::Mesh *tmpNgMesh = NULL;
1539       netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, tmpNgMesh, startWith, endWith, optstr);
1540       // compute mesh on internal edges
1541       endWith = netgen::MESHCONST_MESHEDGES;
1542       err = netgen::OCCGenerateMesh(intOccgeo, tmpNgMesh, startWith, endWith, optstr);
1543       if (err) comment << "Error in netgen::OCCGenerateMesh() at meshing internal edges";
1544
1545       // fill SMESH by netgen mesh
1546       vector< const SMDS_MeshNode* > tmpNodeVec;
1547       FillSMesh( intOccgeo, *tmpNgMesh, initState, *_mesh, tmpNodeVec, comment );
1548       err = ( !comment.empty() );
1549
1550       nglib::Ng_DeleteMesh((nglib::Ng_Mesh*)tmpNgMesh);
1551     }
1552
1553     // Fill ngMesh with nodes and elements of computed submeshes
1554     if ( !err )
1555     {
1556       _faceDescriptors.clear();
1557       err = ! fillNgMesh(occgeo, *ngMesh, nodeVec, meshedSM);
1558     }
1559     initState = NETGENPlugin_ngMeshInfo(ngMesh);
1560
1561     // Compute 1d mesh
1562     if (!err)
1563     {
1564       startWith = endWith = netgen::MESHCONST_MESHEDGES;
1565       err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, ngMesh, startWith, endWith, optstr);
1566       if (err) comment << "Error in netgen::OCCGenerateMesh() at 1D mesh generation";
1567     }
1568     // ---------------------
1569     // compute surface mesh
1570     // ---------------------
1571     if (!err)
1572     {
1573       // Pass 2D simple parameters to NETGEN
1574       if ( _simpleHyp ) {
1575         if ( double area = _simpleHyp->GetMaxElementArea() ) {
1576           // face area
1577           mparams.maxh = sqrt(2. * area/sqrt(3.0));
1578           mparams.grading = 0.4; // moderate size growth
1579         }
1580         else {
1581           // length from edges
1582           if ( ngMesh->GetNSeg() ) {
1583             double edgeLength = 0;
1584             TopTools_MapOfShape visitedEdges;
1585             for ( TopExp_Explorer exp( _shape, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
1586               if( visitedEdges.Add(exp.Current()) )
1587                 edgeLength += SMESH_Algo::EdgeLength( TopoDS::Edge( exp.Current() ));
1588             // we have to multiply length by 2 since for each TopoDS_Edge there
1589             // are double set of NETGEN edges or, in other words, we have to
1590             // divide ngMesh->GetNSeg() by 2.
1591             mparams.maxh = 2*edgeLength / ngMesh->GetNSeg();
1592           }
1593           else {
1594             mparams.maxh = 1000;
1595           }
1596           mparams.grading = 0.2; // slow size growth
1597         }
1598         mparams.maxh = min( mparams.maxh, occgeo.boundingbox.Diam()/2 );
1599         ngMesh->SetGlobalH (mparams.maxh);
1600         netgen::Box<3> bb = occgeo.GetBoundingBox();
1601         bb.Increase (bb.Diam()/20);
1602         ngMesh->SetLocalH (bb.PMin(), bb.PMax(), mparams.grading);
1603       }
1604
1605       // Care of vertices internal in faces (issue 0020676)
1606       if ( internals.hasInternalVertexInFace() )
1607       {
1608         // store computed segments in SMESH in order not to create SMESH
1609         // edges for ng segments added by addIntVerticesInFaces()
1610         FillSMesh( occgeo, *ngMesh, initState, *_mesh, nodeVec, comment );
1611         // add segments to faces with internal vertices
1612         addIntVerticesInFaces( occgeo, *ngMesh, nodeVec, internals );
1613         initState = NETGENPlugin_ngMeshInfo(ngMesh);
1614       }
1615
1616       // Precompute internal faces (issue 0020676) in order to
1617       // add mesh on them correctly (twice to emulate the crack) to netgen mesh
1618       //if ( internals.hasInternalFaces() )
1619       // {
1620 //         // fill SMESH with generated segments
1621 //         FillSMesh( occgeo, *ngMesh, initState, *_mesh, nodeVec, comment );
1622
1623 //         // load internal shapes into a separate OCCGeometry
1624 //         netgen::OCCGeometry intOccgeo;
1625 //         list< SMESH_subMesh* > boundarySM;
1626 //         internals.getInternalFaces( intOccgeo.fmap, intOccgeo.emap, meshedSM, boundarySM);
1627 //         intOccgeo.boundingbox = occgeo.boundingbox;
1628 //         intOccgeo.shape = occgeo.shape;
1629 //         intOccgeo.facemeshstatus.SetSize (intOccgeo.fmap.Extent());
1630 //         intOccgeo.facemeshstatus = 0;
1631
1632 //         // let netgen compute element size by the main geometry in temporary mesh
1633 //         int start = netgen::MESHCONST_ANALYSE, end = netgen::MESHCONST_ANALYSE;
1634 //         netgen::Mesh *tmpNgMesh = NULL;
1635 //         netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, tmpNgMesh, start, end, optstr);
1636
1637 //         // add already computed elements from submeshes of internal faces to tmpNgMesh
1638 //         vector< const SMDS_MeshNode* > tmpNodeVec;
1639 //         fillNgMesh(intOccgeo, *tmpNgMesh, tmpNodeVec, boundarySM);
1640 //         addIntVerticesInFaces( intOccgeo, *tmpNgMesh, tmpNodeVec, internals );
1641
1642 //         // compute mesh on internal faces
1643 //         NETGENPlugin_ngMeshInfo prevState(tmpNgMesh);
1644 //         start = netgen::MESHCONST_MESHEDGES;
1645 //         end = netgen::MESHCONST_MESHSURFACE;
1646 //         err = netgen::OCCGenerateMesh(intOccgeo, tmpNgMesh, start, end, optstr);
1647 //         if (err) comment << "Error in netgen::OCCGenerateMesh() at meshing internal faces";
1648
1649 //         // fill SMESH with computed elements
1650 //         FillSMesh( intOccgeo, *tmpNgMesh, prevState, *_mesh, tmpNodeVec, comment );
1651 //         err = ( !comment.empty() );
1652
1653 //         // finally, correctly add elements on internal faces to netgen mesh
1654 //         err = ! fillNgMesh(occgeo, *ngMesh, nodeVec, meshedSM);
1655 //         initState = NETGENPlugin_ngMeshInfo(ngMesh);
1656
1657 //         nglib::Ng_DeleteMesh((nglib::Ng_Mesh*)tmpNgMesh);
1658 //       }
1659
1660       // Let netgen compute 2D mesh
1661       startWith = netgen::MESHCONST_MESHSURFACE;
1662       endWith = _optimize ? netgen::MESHCONST_OPTSURFACE : netgen::MESHCONST_MESHSURFACE;
1663       err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, ngMesh, startWith, endWith, optstr);
1664       if (err) comment << "Error in netgen::OCCGenerateMesh() at surface mesh generation";
1665     }
1666     // ---------------------
1667     // generate volume mesh
1668     // ---------------------
1669     if (!err && _isVolume)
1670     {
1671       // Add ng face descriptors of meshed faces
1672       map< int, pair<int,int> >::iterator fId_soIds = _faceDescriptors.begin();
1673       for ( ; fId_soIds != _faceDescriptors.end(); ++fId_soIds ) {
1674         int faceID   = fId_soIds->first;
1675         int solidID1 = fId_soIds->second.first;
1676         int solidID2 = fId_soIds->second.second;
1677         ngMesh->AddFaceDescriptor (netgen::FaceDescriptor(faceID, solidID1, solidID2, 0));
1678       }
1679       // Pass 3D simple parameters to NETGEN
1680       const NETGENPlugin_SimpleHypothesis_3D* simple3d =
1681         dynamic_cast< const NETGENPlugin_SimpleHypothesis_3D* > ( _simpleHyp );
1682       if ( simple3d ) {
1683         if ( double vol = simple3d->GetMaxElementVolume() ) {
1684           // max volume
1685           mparams.maxh = pow( 72, 1/6. ) * pow( vol, 1/3. );
1686           mparams.maxh = min( mparams.maxh, occgeo.boundingbox.Diam()/2 );
1687         }
1688         else {
1689           // length from faces
1690           mparams.maxh = ngMesh->AverageH();
1691         }
1692 //      netgen::ARRAY<double> maxhdom;
1693 //      maxhdom.SetSize (occgeo.NrSolids());
1694 //      maxhdom = mparams.maxh;
1695 //      ngMesh->SetMaxHDomain (maxhdom);
1696         ngMesh->SetGlobalH (mparams.maxh);
1697         mparams.grading = 0.4;
1698         ngMesh->CalcLocalH();
1699       }
1700       // Care of vertices internal in solids and internal faces (issue 0020676)
1701       if ( internals.hasInternalVertexInSolid() || internals.hasInternalFaces() )
1702       {
1703         // store computed faces in SMESH in order not to create SMESH
1704         // faces for ng faces added here
1705         FillSMesh( occgeo, *ngMesh, initState, *_mesh, nodeVec, comment );
1706         // add ng faces to solids with internal vertices
1707         addIntVerticesInSolids( occgeo, *ngMesh, nodeVec, internals );
1708         // duplicate mesh faces on internal faces
1709         fixIntFaces( occgeo, *ngMesh, internals );
1710         initState = NETGENPlugin_ngMeshInfo(ngMesh);
1711       }
1712       // Let netgen compute 3D mesh
1713       startWith = netgen::MESHCONST_MESHVOLUME;
1714       endWith = _optimize ? netgen::MESHCONST_OPTVOLUME : netgen::MESHCONST_MESHVOLUME;
1715       err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, ngMesh, startWith, endWith, optstr);
1716       if (err) comment << "Error in netgen::OCCGenerateMesh()";
1717     }
1718     if (!err && mparams.secondorder > 0)
1719     {
1720       netgen::OCCRefinementSurfaces ref (occgeo);
1721       ref.MakeSecondOrder (*ngMesh);
1722     }
1723   }
1724   catch (netgen::NgException exc)
1725   {
1726     error->myName = err = COMPERR_ALGO_FAILED;
1727     comment << exc.What();
1728   }
1729
1730   int nbNod = ngMesh->GetNP();
1731   int nbSeg = ngMesh->GetNSeg();
1732   int nbFac = ngMesh->GetNSE();
1733   int nbVol = ngMesh->GetNE();
1734   bool isOK = ( !err && (_isVolume ? (nbVol > 0) : (nbFac > 0)) );
1735
1736   MESSAGE((err ? "Mesh Generation failure" : "End of Mesh Generation") <<
1737           ", nb nodes: " << nbNod <<
1738           ", nb segments: " << nbSeg <<
1739           ", nb faces: " << nbFac <<
1740           ", nb volumes: " << nbVol);
1741
1742   // ------------------------------------------------------------
1743   // Feed back the SMESHDS with the generated Nodes and Elements
1744   // ------------------------------------------------------------
1745
1746   if ( true /*isOK*/ ) // get whatever built
1747     FillSMesh( occgeo, *ngMesh, initState, *_mesh, nodeVec, comment ); //!<
1748
1749   SMESH_ComputeErrorPtr readErr = readErrors(nodeVec);
1750   if ( readErr && !readErr->myBadElements.empty() )
1751     error = readErr;
1752
1753   if ( error->IsOK() && ( !isOK || comment.size() > 0 ))
1754     error->myName = COMPERR_ALGO_FAILED;
1755   if ( !comment.empty() )
1756     error->myComment = comment;
1757
1758   // set bad compute error to subshapes of all failed subshapes shapes
1759   if ( !error->IsOK() && err )
1760   {
1761     bool pb2D = false;
1762     for (int i = 1; i <= occgeo.fmap.Extent(); i++) {
1763       int status = occgeo.facemeshstatus[i-1];
1764       if (status == 1 ) continue;
1765       pb2D = true;
1766       if ( SMESH_subMesh* sm = _mesh->GetSubMeshContaining( occgeo.fmap( i ))) {
1767         SMESH_ComputeErrorPtr& smError = sm->GetComputeError();
1768         if ( !smError || smError->IsOK() ) {
1769           if ( status == -1 )
1770             smError.reset( new SMESH_ComputeError( *error ));
1771           else
1772             smError.reset( new SMESH_ComputeError( COMPERR_ALGO_FAILED, "Ignored" ));
1773         }
1774       }
1775     }
1776     if ( !pb2D ) // all faces are OK
1777       for (int i = 1; i <= occgeo.somap.Extent(); i++)
1778         if ( SMESH_subMesh* sm = _mesh->GetSubMeshContaining( occgeo.somap( i )))
1779         {
1780           bool smComputed = !sm->IsEmpty();
1781           if ( smComputed && internals.hasInternalVertexInSolid( sm->GetId() ))
1782           {
1783             int nbIntV = internals.getSolidsWithVertices().find( sm->GetId() )->second.size();
1784             SMESHDS_SubMesh* smDS = sm->GetSubMeshDS();
1785             smComputed = ( smDS->NbElements() > 0 || smDS->NbNodes() > nbIntV );
1786           }
1787           SMESH_ComputeErrorPtr& smError = sm->GetComputeError();
1788           if ( !smComputed && ( !smError || smError->IsOK() ))
1789             smError.reset( new SMESH_ComputeError( *error ));
1790         }
1791   }
1792
1793   return error->IsOK();
1794 }
1795
1796 //=============================================================================
1797 /*!
1798  * Evaluate
1799  */
1800 //=============================================================================
1801 bool NETGENPlugin_Mesher::Evaluate(MapShapeNbElems& aResMap)
1802 {
1803   netgen::MeshingParameters& mparams = netgen::mparam;
1804
1805
1806   // -------------------------
1807   // Prepare OCC geometry
1808   // -------------------------
1809   netgen::OCCGeometry occgeo;
1810   PrepareOCCgeometry( occgeo, _shape, *_mesh );
1811
1812   bool tooManyElems = false;
1813   const int hugeNb = std::numeric_limits<int>::max() / 100;
1814
1815   // ----------------
1816   // evaluate 1D
1817   // ----------------
1818   // pass 1D simple parameters to NETGEN
1819   if ( _simpleHyp ) {
1820     if ( int nbSeg = _simpleHyp->GetNumberOfSegments() ) {
1821       // nb of segments
1822       mparams.segmentsperedge = nbSeg + 0.1;
1823       mparams.maxh = occgeo.boundingbox.Diam();
1824       mparams.grading = 0.01;
1825     }
1826     else {
1827       // segment length
1828       mparams.segmentsperedge = 1;
1829       mparams.maxh = _simpleHyp->GetLocalLength();
1830     }
1831   }
1832   // let netgen create ngMesh and calculate element size on not meshed shapes
1833   NETGENPlugin_NetgenLibWrapper ngLib;
1834   netgen::Mesh *ngMesh = NULL;
1835   char *optstr = 0;
1836   int startWith = netgen::MESHCONST_ANALYSE;
1837   int endWith   = netgen::MESHCONST_MESHEDGES;
1838   int err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, ngMesh, startWith, endWith, optstr);
1839   ngLib.setMesh(( Ng_Mesh*) ngMesh );
1840   if (err) {
1841     if ( SMESH_subMesh* sm = _mesh->GetSubMeshContaining( _shape ))
1842       sm->GetComputeError().reset( new SMESH_ComputeError( COMPERR_ALGO_FAILED ));
1843     return false;
1844   }
1845
1846   // calculate total nb of segments and length of edges
1847   double fullLen = 0.0;
1848   int fullNbSeg = 0;
1849   int entity = mparams.secondorder > 0 ? SMDSEntity_Quad_Edge : SMDSEntity_Edge;
1850   TopTools_DataMapOfShapeInteger Edge2NbSeg;
1851   for (TopExp_Explorer exp(_shape, TopAbs_EDGE); exp.More(); exp.Next())
1852   {
1853     TopoDS_Edge E = TopoDS::Edge( exp.Current() );
1854     if( !Edge2NbSeg.Bind(E,0) )
1855       continue;
1856
1857     double aLen = SMESH_Algo::EdgeLength(E);
1858     fullLen += aLen;
1859
1860     vector<int>& aVec = aResMap[_mesh->GetSubMesh(E)];
1861     if ( aVec.empty() )
1862       aVec.resize( SMDSEntity_Last, 0);
1863     else
1864       fullNbSeg += aVec[ entity ];
1865   }
1866
1867   // store nb of segments computed by Netgen
1868   NCollection_Map<Link> linkMap;
1869   for (int i = 1; i <= ngMesh->GetNSeg(); ++i )
1870   {
1871     const netgen::Segment& seg = ngMesh->LineSegment(i);
1872     Link link(seg[0], seg[1]);
1873     if ( !linkMap.Add( link )) continue;
1874     int aGeomEdgeInd = seg.epgeominfo[0].edgenr;
1875     if (aGeomEdgeInd > 0 && aGeomEdgeInd <= occgeo.emap.Extent())
1876     {
1877       vector<int>& aVec = aResMap[_mesh->GetSubMesh(occgeo.emap(aGeomEdgeInd))];
1878       aVec[ entity ]++;
1879     }
1880   }
1881   // store nb of nodes on edges computed by Netgen
1882   TopTools_DataMapIteratorOfDataMapOfShapeInteger Edge2NbSegIt(Edge2NbSeg);
1883   for (; Edge2NbSegIt.More(); Edge2NbSegIt.Next())
1884   {
1885     vector<int>& aVec = aResMap[_mesh->GetSubMesh(Edge2NbSegIt.Key())];
1886     if ( aVec[ entity ] > 1 && aVec[ SMDSEntity_Node ] == 0 )
1887       aVec[SMDSEntity_Node] = mparams.secondorder > 0  ? 2*aVec[ entity ]-1 : aVec[ entity ]-1;
1888
1889     fullNbSeg += aVec[ entity ];
1890     Edge2NbSeg( Edge2NbSegIt.Key() ) = aVec[ entity ];
1891   }
1892
1893   // ----------------
1894   // evaluate 2D
1895   // ----------------
1896   if ( _simpleHyp ) {
1897     if ( double area = _simpleHyp->GetMaxElementArea() ) {
1898       // face area
1899       mparams.maxh = sqrt(2. * area/sqrt(3.0));
1900       mparams.grading = 0.4; // moderate size growth
1901     }
1902     else {
1903       // length from edges
1904       mparams.maxh = fullLen/fullNbSeg;
1905       mparams.grading = 0.2; // slow size growth
1906     }
1907   }
1908   mparams.maxh = min( mparams.maxh, occgeo.boundingbox.Diam()/2 );
1909   mparams.maxh = min( mparams.maxh, fullLen/fullNbSeg * (1. + mparams.grading));
1910
1911   for (TopExp_Explorer exp(_shape, TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next())
1912   {
1913     TopoDS_Face F = TopoDS::Face( exp.Current() );
1914     SMESH_subMesh *sm = _mesh->GetSubMesh(F);
1915     GProp_GProps G;
1916     BRepGProp::SurfaceProperties(F,G);
1917     double anArea = G.Mass();
1918     tooManyElems = tooManyElems || ( anArea/hugeNb > mparams.maxh*mparams.maxh );
1919     int nb1d = 0;
1920     if ( !tooManyElems )
1921     {
1922       TopTools_MapOfShape egdes;
1923       for (TopExp_Explorer exp1(F,TopAbs_EDGE); exp1.More(); exp1.Next())
1924         if ( egdes.Add( exp1.Current() ))
1925           nb1d += Edge2NbSeg.Find(exp1.Current());
1926     }
1927     int nbFaces = tooManyElems ? hugeNb : int( 4*anArea / (mparams.maxh*mparams.maxh*sqrt(3.)));
1928     int nbNodes = tooManyElems ? hugeNb : (( nbFaces*3 - (nb1d-1)*2 ) / 6 + 1 );
1929
1930     vector<int> aVec(SMDSEntity_Last, 0);
1931     if( mparams.secondorder > 0 ) {
1932       int nb1d_in = (nbFaces*3 - nb1d) / 2;
1933       aVec[SMDSEntity_Node] = nbNodes + nb1d_in;
1934       aVec[SMDSEntity_Quad_Triangle] = nbFaces;
1935     }
1936     else {
1937       aVec[SMDSEntity_Node] = nbNodes;
1938       aVec[SMDSEntity_Triangle] = nbFaces;
1939     }
1940     aResMap[sm].swap(aVec);
1941   }
1942
1943   // ----------------
1944   // evaluate 3D
1945   // ----------------
1946   if(_isVolume) {
1947     // pass 3D simple parameters to NETGEN
1948     const NETGENPlugin_SimpleHypothesis_3D* simple3d =
1949       dynamic_cast< const NETGENPlugin_SimpleHypothesis_3D* > ( _simpleHyp );
1950     if ( simple3d ) {
1951       if ( double vol = simple3d->GetMaxElementVolume() ) {
1952         // max volume
1953         mparams.maxh = pow( 72, 1/6. ) * pow( vol, 1/3. );
1954         mparams.maxh = min( mparams.maxh, occgeo.boundingbox.Diam()/2 );
1955       }
1956       else {
1957         // using previous length from faces
1958       }
1959       mparams.grading = 0.4;
1960       mparams.maxh = min( mparams.maxh, fullLen/fullNbSeg * (1. + mparams.grading));
1961     }
1962     GProp_GProps G;
1963     BRepGProp::VolumeProperties(_shape,G);
1964     double aVolume = G.Mass();
1965     double tetrVol = 0.1179*mparams.maxh*mparams.maxh*mparams.maxh;
1966     tooManyElems = tooManyElems || ( aVolume/hugeNb > tetrVol );
1967     int nbVols = tooManyElems ? hugeNb : int(aVolume/tetrVol);
1968     int nb1d_in = int(( nbVols*6 - fullNbSeg ) / 6 );
1969     vector<int> aVec(SMDSEntity_Last, 0 );
1970     if ( tooManyElems ) // avoid FPE
1971     {
1972       aVec[SMDSEntity_Node] = hugeNb;
1973       aVec[ mparams.secondorder > 0 ? SMDSEntity_Quad_Tetra : SMDSEntity_Tetra] = hugeNb;
1974     }
1975     else
1976     {
1977       if( mparams.secondorder > 0 ) {
1978         aVec[SMDSEntity_Node] = nb1d_in/3 + 1 + nb1d_in;
1979         aVec[SMDSEntity_Quad_Tetra] = nbVols;
1980       }
1981       else {
1982         aVec[SMDSEntity_Node] = nb1d_in/3 + 1;
1983         aVec[SMDSEntity_Tetra] = nbVols;
1984       }
1985     }
1986     SMESH_subMesh *sm = _mesh->GetSubMesh(_shape);
1987     aResMap[sm].swap(aVec);
1988   }
1989
1990   return true;
1991 }
1992
1993 //================================================================================
1994 /*!
1995  * \brief Remove "test.out" and "problemfaces" files in current directory
1996  */
1997 //================================================================================
1998
1999 void NETGENPlugin_Mesher::RemoveTmpFiles()
2000 {
2001   SMESH_File("test.out").remove();
2002   SMESH_File("problemfaces").remove();
2003   SMESH_File("occmesh.rep").remove();
2004 }
2005
2006 //================================================================================
2007 /*!
2008  * \brief Read mesh entities preventing successful computation from "test.out" file
2009  */
2010 //================================================================================
2011
2012 SMESH_ComputeErrorPtr
2013 NETGENPlugin_Mesher::readErrors(const vector<const SMDS_MeshNode* >& nodeVec)
2014 {
2015   SMESH_ComputeErrorPtr err = SMESH_ComputeError::New
2016     (COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Some edges multiple times in surface mesh");
2017   SMESH_File file("test.out");
2018   vector<int> two(2);
2019   const char* badEdgeStr = " multiple times in surface mesh";
2020   const int   badEdgeStrLen = strlen( badEdgeStr );
2021   while( !file.eof() )
2022   {
2023     if ( strncmp( file, "Edge ", 5 ) == 0 &&
2024          file.getInts( two ) &&
2025          strncmp( file, badEdgeStr, badEdgeStrLen ) == 0 &&
2026          two[0] < nodeVec.size() && two[1] < nodeVec.size())
2027     {
2028       err->myBadElements.push_back( new SMDS_MeshEdge( nodeVec[ two[0]], nodeVec[ two[1]] ));
2029       file += badEdgeStrLen;
2030     }
2031     else if ( strncmp( file, "Intersecting: ", 14 ) == 0 )
2032     {
2033 // Intersecting:
2034 // openelement 18 with open element 126
2035 // 41  36  38
2036 // 69  70  72
2037       vector<int> three1(3), three2(3);
2038       file.getLine();
2039       const char* pos = file;
2040       bool ok = ( strncmp( file, "openelement ", 12 ) == 0 );
2041       ok = ok && file.getInts( two );
2042       ok = ok && file.getInts( three1 );
2043       ok = ok && file.getInts( three2 );
2044       for ( int i = 0; ok && i < 3; ++i )
2045         ok = ( three1[i] < nodeVec.size() && nodeVec[ three1[i]]);
2046       for ( int i = 0; ok && i < 3; ++i )
2047         ok = ( three2[i] < nodeVec.size() && nodeVec[ three2[i]]);
2048       if ( ok )
2049       {
2050         err->myBadElements.push_back( new SMDS_FaceOfNodes( nodeVec[ three1[0]],
2051                                                             nodeVec[ three1[1]],
2052                                                             nodeVec[ three1[2]]));
2053         err->myBadElements.push_back( new SMDS_FaceOfNodes( nodeVec[ three2[0]],
2054                                                             nodeVec[ three2[1]],
2055                                                             nodeVec[ three2[2]]));
2056         err->myComment = "Intersecting triangles";
2057       }
2058       else
2059       {
2060         file.setPos( pos );
2061       }
2062     }
2063     else
2064     {
2065       ++file;
2066     }
2067   }
2068   return err;
2069 }
2070
2071 //================================================================================
2072 /*!
2073  * \brief Constructor of NETGENPlugin_ngMeshInfo
2074  */
2075 //================================================================================
2076
2077 NETGENPlugin_ngMeshInfo::NETGENPlugin_ngMeshInfo( netgen::Mesh* ngMesh)
2078 {
2079   if ( ngMesh )
2080   {
2081     _nbNodes    = ngMesh->GetNP();
2082     _nbSegments = ngMesh->GetNSeg();
2083     _nbFaces    = ngMesh->GetNSE();
2084     _nbVolumes  = ngMesh->GetNE();
2085   }
2086   else
2087   {
2088     _nbNodes = _nbSegments = _nbFaces = _nbVolumes = 0;
2089   }
2090 }
2091
2092 //================================================================================
2093 /*!
2094  * \brief Find "internal" sub-shapes
2095  */
2096 //================================================================================
2097
2098 NETGENPlugin_Internals::NETGENPlugin_Internals( SMESH_Mesh&         mesh,
2099                                                 const TopoDS_Shape& shape,
2100                                                 bool                is3D )
2101   : _mesh( mesh ), _is3D( is3D )
2102 {
2103   SMESHDS_Mesh* meshDS = mesh.GetMeshDS();
2104
2105   TopExp_Explorer f,e;
2106   for ( f.Init( shape, TopAbs_FACE ); f.More(); f.Next() )
2107   {
2108     int faceID = meshDS->ShapeToIndex( f.Current() );
2109
2110     // find not computed internal edges
2111
2112     for ( e.Init( f.Current().Oriented(TopAbs_FORWARD), TopAbs_EDGE ); e.More(); e.Next() )
2113       if ( e.Current().Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
2114       {
2115         SMESH_subMesh* eSM = mesh.GetSubMesh( e.Current() );
2116         if ( eSM->IsEmpty() )
2117         {
2118           _e2face.insert( make_pair( eSM->GetId(), faceID ));
2119           for ( TopoDS_Iterator v(e.Current()); v.More(); v.Next() )
2120             _e2face.insert( make_pair( meshDS->ShapeToIndex( v.Value() ), faceID ));
2121         }
2122       }
2123
2124     // find internal vertices in a face
2125     set<int> intVV; // issue 0020850 where same vertex is twice in a face
2126     for ( TopoDS_Iterator fSub( f.Current() ); fSub.More(); fSub.Next())
2127       if ( fSub.Value().ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
2128       {
2129         int vID = meshDS->ShapeToIndex( fSub.Value() );
2130         if ( intVV.insert( vID ).second )
2131           _f2v[ faceID ].push_back( vID );
2132       }
2133
2134     if ( is3D )
2135     {
2136       // find internal faces and their subshapes where nodes are to be doubled
2137       //  to make a crack with non-sewed borders
2138
2139       if ( f.Current().Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
2140       {
2141         _intShapes.insert( meshDS->ShapeToIndex( f.Current() ));
2142
2143         // egdes
2144         list< TopoDS_Shape > edges;
2145         for ( e.Init( f.Current(), TopAbs_EDGE ); e.More(); e.Next())
2146           if ( SMESH_MesherHelper::NbAncestors( e.Current(), mesh, TopAbs_FACE ) > 1 )
2147           {
2148             _intShapes.insert( meshDS->ShapeToIndex( e.Current() ));
2149             edges.push_back( e.Current() );
2150             // find border faces
2151             PShapeIteratorPtr fIt =
2152               SMESH_MesherHelper::GetAncestors( edges.back(),mesh,TopAbs_FACE );
2153             while ( const TopoDS_Shape* pFace = fIt->next() )
2154               if ( !pFace->IsSame( f.Current() ))
2155                 _borderFaces.insert( meshDS->ShapeToIndex( *pFace ));
2156           }
2157         // vertices
2158         // we consider vertex internal if it is shared by more than one internal edge
2159         list< TopoDS_Shape >::iterator edge = edges.begin();
2160         for ( ; edge != edges.end(); ++edge )
2161           for ( TopoDS_Iterator v( *edge ); v.More(); v.Next() )
2162           {
2163             set<int> internalEdges;
2164             PShapeIteratorPtr eIt =
2165               SMESH_MesherHelper::GetAncestors( v.Value(),mesh,TopAbs_EDGE );
2166             while ( const TopoDS_Shape* pEdge = eIt->next() )
2167             {
2168               int edgeID = meshDS->ShapeToIndex( *pEdge );
2169               if ( isInternalShape( edgeID ))
2170                 internalEdges.insert( edgeID );
2171             }
2172             if ( internalEdges.size() > 1 )
2173               _intShapes.insert( meshDS->ShapeToIndex( v.Value() ));
2174           }
2175       }
2176     }
2177   } // loop on geom faces
2178
2179   // find vertices internal in solids
2180   if ( is3D )
2181   {
2182     for ( TopExp_Explorer so(shape, TopAbs_SOLID); so.More(); so.Next())
2183     {
2184       int soID = meshDS->ShapeToIndex( so.Current() );
2185       for ( TopoDS_Iterator soSub( so.Current() ); soSub.More(); soSub.Next())
2186         if ( soSub.Value().ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
2187           _s2v[ soID ].push_back( meshDS->ShapeToIndex( soSub.Value() ));
2188     }
2189   }
2190 }
2191
2192 //================================================================================
2193 /*!
2194  * \brief Find mesh faces on non-internal geom faces sharing internal edge
2195  * some nodes of which are to be doubled to make the second border of the "crack"
2196  */
2197 //================================================================================
2198
2199 void NETGENPlugin_Internals::findBorderElements( TIDSortedElemSet & borderElems )
2200 {
2201   if ( _intShapes.empty() ) return;
2202
2203   SMESH_Mesh& mesh = const_cast<SMESH_Mesh&>(_mesh);
2204   SMESHDS_Mesh* meshDS = mesh.GetMeshDS();
2205
2206   // loop on internal geom edges
2207   set<int>::const_iterator intShapeId = _intShapes.begin();
2208   for ( ; intShapeId != _intShapes.end(); ++intShapeId )
2209   {
2210     const TopoDS_Shape& s = meshDS->IndexToShape( *intShapeId );
2211     if ( s.ShapeType() != TopAbs_EDGE ) continue;
2212
2213     // get internal and non-internal geom faces sharing the internal edge <s>
2214     int intFace = 0;
2215     set<int>::iterator bordFace = _borderFaces.end();
2216     PShapeIteratorPtr faces = SMESH_MesherHelper::GetAncestors( s, _mesh, TopAbs_FACE );
2217     while ( const TopoDS_Shape* pFace = faces->next() )
2218     {
2219       int faceID = meshDS->ShapeToIndex( *pFace );
2220       if ( isInternalShape( faceID ))
2221         intFace = faceID;
2222       else
2223         bordFace = _borderFaces.insert( faceID ).first;
2224     }
2225     if ( bordFace == _borderFaces.end() || !intFace ) continue;
2226
2227     // get all links of mesh faces on internal geom face sharing nodes on edge <s>
2228     set< SMESH_OrientedLink > links; //!< links of faces on internal geom face
2229     list<const SMDS_MeshElement*> suspectFaces[2]; //!< mesh faces on border geom faces
2230     int nbSuspectFaces = 0;
2231     SMESHDS_SubMesh* intFaceSM = meshDS->MeshElements( intFace );
2232     if ( !intFaceSM || intFaceSM->NbElements() == 0 ) continue;
2233     SMESH_subMeshIteratorPtr smIt = mesh.GetSubMesh( s )->getDependsOnIterator(true,true);
2234     while ( smIt->more() )
2235     {
2236       SMESHDS_SubMesh* sm = smIt->next()->GetSubMeshDS();
2237       if ( !sm ) continue;
2238       SMDS_NodeIteratorPtr nIt = sm->GetNodes();
2239       while ( nIt->more() )
2240       {
2241         const SMDS_MeshNode* nOnEdge = nIt->next();
2242         SMDS_ElemIteratorPtr fIt = nOnEdge->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Face);
2243         while ( fIt->more() )
2244         {
2245           const SMDS_MeshElement* f = fIt->next();
2246           int nbNodes = f->NbNodes() / ( f->IsQuadratic() ? 2 : 1 );
2247           if ( intFaceSM->Contains( f ))
2248           {
2249             for ( int i = 0; i < nbNodes; ++i )
2250               links.insert( SMESH_OrientedLink( f->GetNode(i), f->GetNode((i+1)%nbNodes)));
2251           }
2252           else
2253           {
2254             int nbDblNodes = 0;
2255             for ( int i = 0; i < nbNodes; ++i )
2256               nbDblNodes += isInternalShape( f->GetNode(i)->GetPosition()->GetShapeId() );
2257             if ( nbDblNodes )
2258               suspectFaces[ nbDblNodes < 2 ].push_back( f );
2259             nbSuspectFaces++;
2260           }
2261         }
2262       }
2263     }
2264     // suspectFaces[0] having link with same orientation as mesh faces on
2265     // the internal geom face are <borderElems>. suspectFaces[1] have
2266     // only one node on edge <s>, we decide on them later (at the 2nd loop)
2267     // by links of <borderElems> found at the 1st and 2nd loops
2268     set< SMESH_OrientedLink > borderLinks;
2269     for ( int isPostponed = 0; isPostponed < 2; ++isPostponed )
2270     {
2271       list<const SMDS_MeshElement*>::iterator fIt = suspectFaces[isPostponed].begin();
2272       for ( int nbF = 0; fIt != suspectFaces[isPostponed].end(); ++fIt, ++nbF )
2273       {
2274         const SMDS_MeshElement* f = *fIt;
2275         bool isBorder = false, linkFound = false, borderLinkFound = false;
2276         list< SMESH_OrientedLink > faceLinks;
2277         int nbNodes = f->NbNodes() / ( f->IsQuadratic() ? 2 : 1 );
2278         for ( int i = 0; i < nbNodes; ++i )
2279         {
2280           SMESH_OrientedLink link( f->GetNode(i), f->GetNode((i+1)%nbNodes));
2281           faceLinks.push_back( link );
2282           if ( !linkFound )
2283           {
2284             set< SMESH_OrientedLink >::iterator foundLink = links.find( link );
2285             if ( foundLink != links.end() )
2286             {
2287               linkFound= true;
2288               isBorder = ( foundLink->_reversed == link._reversed );
2289               if ( !isBorder && !isPostponed ) break;
2290               faceLinks.pop_back();
2291             }
2292             else if ( isPostponed && !borderLinkFound )
2293             {
2294               foundLink = borderLinks.find( link );
2295               if ( foundLink != borderLinks.end() )
2296               {
2297                 borderLinkFound = true;
2298                 isBorder = ( foundLink->_reversed != link._reversed );
2299               }
2300             }
2301           }
2302         }
2303         if ( isBorder )
2304         {
2305           borderElems.insert( f );
2306           borderLinks.insert( faceLinks.begin(), faceLinks.end() );
2307         }
2308         else if ( !linkFound && !borderLinkFound )
2309         {
2310           suspectFaces[1].push_back( f );
2311           if ( nbF > 2 * nbSuspectFaces )
2312             break; // dead loop protection
2313         }
2314       }
2315     }
2316   }
2317 }
2318
2319 //================================================================================
2320 /*!
2321  * \brief put internal shapes in maps and fill in submeshes to precompute
2322  */
2323 //================================================================================
2324
2325 void NETGENPlugin_Internals::getInternalEdges( TopTools_IndexedMapOfShape& fmap,
2326                                                TopTools_IndexedMapOfShape& emap,
2327                                                TopTools_IndexedMapOfShape& vmap,
2328                                                list< SMESH_subMesh* >& smToPrecompute)
2329 {
2330   if ( !hasInternalEdges() ) return;
2331   map<int,int>::const_iterator ev_face = _e2face.begin();
2332   for ( ; ev_face != _e2face.end(); ++ev_face )
2333   {
2334     const TopoDS_Shape& ev   = _mesh.GetMeshDS()->IndexToShape( ev_face->first );
2335     const TopoDS_Shape& face = _mesh.GetMeshDS()->IndexToShape( ev_face->second );
2336
2337     ( ev.ShapeType() == TopAbs_EDGE ? emap : vmap ).Add( ev );
2338     fmap.Add( face );
2339     //cout<<"INTERNAL EDGE or VERTEX "<<ev_face->first<<" on face "<<ev_face->second<<endl;
2340
2341     smToPrecompute.push_back( _mesh.GetSubMeshContaining( ev_face->first ));
2342   }
2343 }
2344
2345 //================================================================================
2346 /*!
2347  * \brief return shapes and submeshes to be meshed and already meshed boundary submeshes
2348  */
2349 //================================================================================
2350
2351 void NETGENPlugin_Internals::getInternalFaces( TopTools_IndexedMapOfShape& fmap,
2352                                                TopTools_IndexedMapOfShape& emap,
2353                                                list< SMESH_subMesh* >&     intFaceSM,
2354                                                list< SMESH_subMesh* >&     boundarySM)
2355 {
2356   if ( !hasInternalFaces() ) return;
2357
2358   // <fmap> and <emap> are for not yet meshed shapes
2359   // <intFaceSM> is for submeshes of faces
2360   // <boundarySM> is for meshed edges and vertices
2361
2362   intFaceSM.clear();
2363   boundarySM.clear();
2364
2365   set<int> shapeIDs ( _intShapes );
2366   if ( !_borderFaces.empty() )
2367     shapeIDs.insert( _borderFaces.begin(), _borderFaces.end() );
2368
2369   set<int>::const_iterator intS = shapeIDs.begin();
2370   for ( ; intS != shapeIDs.end(); ++intS )
2371   {
2372     SMESH_subMesh* sm = _mesh.GetSubMeshContaining( *intS );
2373
2374     if ( sm->GetSubShape().ShapeType() != TopAbs_FACE ) continue;
2375
2376     intFaceSM.push_back( sm );
2377
2378     // add submeshes of not computed internal faces
2379     if ( !sm->IsEmpty() ) continue;
2380
2381     SMESH_subMeshIteratorPtr smIt = sm->getDependsOnIterator(true,true);
2382     while ( smIt->more() )
2383     {
2384       sm = smIt->next();
2385       const TopoDS_Shape& s = sm->GetSubShape();
2386
2387       if ( sm->IsEmpty() )
2388       {
2389         // not yet meshed
2390         switch ( s.ShapeType() ) {
2391         case TopAbs_FACE: fmap.Add ( s ); break;
2392         case TopAbs_EDGE: emap.Add ( s ); break;
2393         default:;
2394         }
2395       }
2396       else
2397       {
2398         if ( s.ShapeType() != TopAbs_FACE )
2399           boundarySM.push_back( sm );
2400       }
2401     }
2402   }
2403 }
2404
2405 //================================================================================
2406 /*!
2407  * \brief Return true if given shape is to be precomputed in order to be correctly
2408  * added to netgen mesh
2409  */
2410 //================================================================================
2411
2412 bool NETGENPlugin_Internals::isShapeToPrecompute(const TopoDS_Shape& s)
2413 {
2414   int shapeID = _mesh.GetMeshDS()->ShapeToIndex( s );
2415   switch ( s.ShapeType() ) {
2416   case TopAbs_FACE  : break; //return isInternalShape( shapeID ) || isBorderFace( shapeID );
2417   case TopAbs_EDGE  : return isInternalEdge( shapeID );
2418   case TopAbs_VERTEX: break;
2419   default:;
2420   }
2421   return false;
2422 }
2423
2424 //================================================================================
2425 /*!
2426  * \brief Return SMESH
2427  */
2428 //================================================================================
2429
2430 SMESH_Mesh& NETGENPlugin_Internals::getMesh() const
2431 {
2432   return const_cast<SMESH_Mesh&>( _mesh );
2433 }
2434
2435 //================================================================================
2436 /*!
2437  * \brief Initialize netgen library
2438  */
2439 //================================================================================
2440
2441 NETGENPlugin_NetgenLibWrapper::NETGENPlugin_NetgenLibWrapper()
2442 {
2443   Ng_Init();
2444   _ngMesh = Ng_NewMesh();
2445 }
2446
2447 //================================================================================
2448 /*!
2449  * \brief Finish using netgen library
2450  */
2451 //================================================================================
2452
2453 NETGENPlugin_NetgenLibWrapper::~NETGENPlugin_NetgenLibWrapper()
2454 {
2455   Ng_DeleteMesh( _ngMesh );
2456   Ng_Exit();
2457   NETGENPlugin_Mesher::RemoveTmpFiles();
2458 }
2459
2460 //================================================================================
2461 /*!
2462  * \brief Set netgen mesh to delete at destruction
2463  */
2464 //================================================================================
2465
2466 void NETGENPlugin_NetgenLibWrapper::setMesh( Ng_Mesh* mesh )
2467 {
2468   if ( _ngMesh )
2469     Ng_DeleteMesh( _ngMesh );
2470   _ngMesh = mesh;
2471 }