src/NETGENPlugin/NETGENPlugin_Mesher.hxx

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   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
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   9 //  version 2.1 of the License.
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  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.hxx
  25 // Author    : Michael Sazonov (OCN)
  26 // Date      : 31/03/2006
  27 // Project   : SALOME
  28 //
  29 #ifndef _NETGENPlugin_Mesher_HXX_
  30 #define _NETGENPlugin_Mesher_HXX_
  31
  32 #include "NETGENPlugin_Defs.hxx"
  33 #include "StdMeshers_FaceSide.hxx"
  34 #include "SMDS_MeshElement.hxx"
  35 #include "SMESH_Algo.hxx"
  36
  37 namespace nglib {
  38 #include <nglib.h>
  39 }
  40
  41 #include <map>
  42 #include <vector>
  43 #include <set>
  44
  45 class SMESH_Mesh;
  46 class SMESH_Comment;
  47 class SMESHDS_Mesh;
  48 class TopoDS_Shape;
  49 class TopTools_DataMapOfShapeShape;
  50 class TopTools_IndexedMapOfShape;
  51 class NETGENPlugin_Hypothesis;
  52 class NETGENPlugin_SimpleHypothesis_2D;
  53 class NETGENPlugin_Internals;
  54 namespace netgen {
  55   class OCCGeometry;
  56   class Mesh;
  57 }
  58 //=============================================================================
  59 /*!
  60  * \brief Struct storing nb of entities in netgen mesh
  61  */
  62 //=============================================================================
  63
  64 struct NETGENPlugin_ngMeshInfo
  65 {
  66   int _nbNodes, _nbSegments, _nbFaces, _nbVolumes;
  67   NETGENPlugin_ngMeshInfo( netgen::Mesh* ngMesh=0);
  68 };
  69
  70 //=============================================================================
  71 /*!
  72  * \brief This class calls the NETGEN mesher of OCC geometry
  73  */
  74 //=============================================================================
  75
  76 class NETGENPLUGIN_EXPORT NETGENPlugin_Mesher
  77 {
  78  public:
  79   // ---------- PUBLIC METHODS ----------
  80
  81   NETGENPlugin_Mesher (SMESH_Mesh* mesh, const TopoDS_Shape& aShape,
  82                        const bool isVolume);
  83
  84   void SetParameters(const NETGENPlugin_Hypothesis*          hyp);
  85   void SetParameters(const NETGENPlugin_SimpleHypothesis_2D* hyp);
  86
  87   bool Compute();
  88
  89   bool Evaluate(MapShapeNbElems& aResMap);
  90
  91   static void PrepareOCCgeometry(netgen::OCCGeometry&          occgeom,
  92                                  const TopoDS_Shape&           shape,
  93                                  SMESH_Mesh&                   mesh,
  94                                  std::list< SMESH_subMesh* > * meshedSM=0,
  95                                  NETGENPlugin_Internals*       internalShapes=0);
  96
  97   static int FillSMesh(const netgen::OCCGeometry&          occgeom,
  98                        const netgen::Mesh&                 ngMesh,
  99                        const NETGENPlugin_ngMeshInfo&      initState,
 100                        SMESH_Mesh&                         sMesh,
 101                        std::vector<const SMDS_MeshNode*>&  nodeVec,
 102                        SMESH_Comment&                      comment);
 103
 104   bool fillNgMesh(const netgen::OCCGeometry&          occgeom,
 105                   netgen::Mesh&                       ngMesh,
 106                   std::vector<const SMDS_MeshNode*>&  nodeVec,
 107                   const std::list< SMESH_subMesh* > & meshedSM);
 108
 109   static void fixIntFaces(const netgen::OCCGeometry& occgeom,
 110                           netgen::Mesh&              ngMesh,
 111                           NETGENPlugin_Internals&    internalShapes);
 112
 113   static void addIntVerticesInFaces(const netgen::OCCGeometry&          occgeom,
 114                                     netgen::Mesh&                       ngMesh,
 115                                     std::vector<const SMDS_MeshNode*>&  nodeVec,
 116                                     NETGENPlugin_Internals&             internalShapes);
 117
 118   static void addIntVerticesInSolids(const netgen::OCCGeometry&         occgeom,
 119                                     netgen::Mesh&                       ngMesh,
 120                                     std::vector<const SMDS_MeshNode*>&  nodeVec,
 121                                     NETGENPlugin_Internals&             internalShapes);
 122
 123   void defaultParameters();
 124
 125   static void RemoveTmpFiles();
 126
 127   static SMESH_ComputeErrorPtr readErrors(const std::vector< const SMDS_MeshNode* >& nodeVec);
 128
 129  private:
 130   SMESH_Mesh*          _mesh;
 131   const TopoDS_Shape&  _shape;
 132   bool                 _isVolume;
 133   bool                 _optimize;
 134
 135   const NETGENPlugin_SimpleHypothesis_2D * _simpleHyp;
 136   std::map< int, std::pair<int,int> >      _faceDescriptors;
 137 };
 138
 139 //=============================================================================
 140 /*!
 141  * \brief Container of info needed to solve problems with internal shapes.
 142  *
 143  * Issue 0020676. It is made up as a class to be ready to extract from NETGEN
 144  * and put in SMESH as soon as the same solution is needed somewhere else.
 145  * The approach is to precompute internal edges in 2D and internal faces in 3D
 146  * and put their mesh correctly (twice) into netgen mesh.
 147  * In 2D, this class finds internal edges in faces and their vertices.
 148  * In 3D, it additionally finds internal faces, their edges shared with other faces,
 149  * and their vertices shared by several internal edges. Nodes built on the found
 150  * shapes and mesh faces built on the found internal faces are to be doubled in
 151  * netgen mesh to emulate a "crack"
 152  *
 153  * For internal faces a more simple solution is found, which is just to duplicate
 154  * mesh faces on internal geom faces without modeling a "real crack". For this
 155  * reason findBorderElements() is no more used anywhere.
 156  */
 157 //=============================================================================
 158
 159 class NETGENPLUGIN_EXPORT NETGENPlugin_Internals
 160 {
 161   SMESH_Mesh&       _mesh;
 162   bool              _is3D;
 163   //2D
 164   std::map<int,int> _e2face;//!<edges and their vertices in faces where they are TopAbs_INTERNAL
 165   std::map<int,std::list<int> > _f2v;//!<faces with internal vertices
 166   // 3D
 167   std::set<int>     _intShapes;
 168   std::set<int>     _borderFaces; //!< non-intrnal faces sharing the internal edge
 169   std::map<int,std::list<int> > _s2v;//!<solids with internal vertices
 170
 171 public:
 172   NETGENPlugin_Internals( SMESH_Mesh& mesh, const TopoDS_Shape& shape, bool is3D );
 173
 174   SMESH_Mesh& getMesh() const;
 175
 176   bool isShapeToPrecompute(const TopoDS_Shape& s);
 177
 178   // 2D meshing
 179   // edges
 180   bool hasInternalEdges() const { return !_e2face.empty(); }
 181   bool isInternalEdge( int id ) const { return _e2face.count( id ); }
 182   const std::map<int,int>& getEdgesAndVerticesWithFaces() const { return _e2face; }
 183   void getInternalEdges( TopTools_IndexedMapOfShape&  fmap,
 184                          TopTools_IndexedMapOfShape&  emap,
 185                          TopTools_IndexedMapOfShape&  vmap,
 186                          std::list< SMESH_subMesh* >& smToPrecompute);
 187   // vertices
 188   bool hasInternalVertexInFace() const { return !_f2v.empty(); }
 189   const std::map<int,std::list<int> >& getFacesWithVertices() const { return _f2v; }
 190
 191   // 3D meshing
 192   // faces
 193   bool hasInternalFaces() const { return !_intShapes.empty(); }
 194   bool isInternalShape( int id ) const { return _intShapes.count( id ); }
 195   void findBorderElements( std::set< const SMDS_MeshElement*, TIDCompare > & borderElems );
 196   bool isBorderFace( int faceID ) const { return _borderFaces.count( faceID ); }
 197   void getInternalFaces( TopTools_IndexedMapOfShape&  fmap,
 198                          TopTools_IndexedMapOfShape&  emap,
 199                          std::list< SMESH_subMesh* >& facesSM,
 200                          std::list< SMESH_subMesh* >& boundarySM);
 201   // vertices
 202   bool hasInternalVertexInSolid() const { return !_s2v.empty(); }
 203   bool hasInternalVertexInSolid(int soID ) const { return _s2v.count(soID); }
 204   const std::map<int,std::list<int> >& getSolidsWithVertices() const { return _s2v; }
 205
 206
 207 };
 208
 209 //================================================================================
 210 /*!
 211  * \brief It correctly initializes netgen library at constructor and
 212  *        correctly finishes using netgen library at destructor
 213  */
 214 //================================================================================
 215
 216 struct NETGENPLUGIN_EXPORT NETGENPlugin_NetgenLibWrapper
 217 {
 218   nglib::Ng_Mesh * _ngMesh;
 219   NETGENPlugin_NetgenLibWrapper();
 220   ~NETGENPlugin_NetgenLibWrapper();
 221   void setMesh( nglib::Ng_Mesh* mesh );
 222 };
 223
 224 #endif