src/NETGENPlugin/NETGENPlugin_NETGEN_3D.cxx

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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
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   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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  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 //=============================================================================
  24 // File      : NETGENPlugin_NETGEN_3D.cxx
  25 //             Moved here from SMESH_NETGEN_3D.cxx
  26 // Created   : lundi 27 Janvier 2003
  27 // Author    : Nadir BOUHAMOU (CEA)
  28 // Project   : SALOME
  29 //=============================================================================
  30 //
  31 #include "NETGENPlugin_NETGEN_3D.hxx"
  32
  33 #include "NETGENPlugin_Hypothesis.hxx"
  34
  35 #include <SMDS_MeshElement.hxx>
  36 #include <SMDS_MeshNode.hxx>
  37 #include <SMESHDS_Mesh.hxx>
  38 #include <SMESH_Comment.hxx>
  39 #include <SMESH_ControlsDef.hxx>
  40 #include <SMESH_Gen.hxx>
  41 #include <SMESH_Mesh.hxx>
  42 #include <SMESH_MeshEditor.hxx>
  43 #include <SMESH_MesherHelper.hxx>
  44 #include <SMESH_subMesh.hxx>
  45 #include <StdMeshers_MaxElementVolume.hxx>
  46 #include <StdMeshers_QuadToTriaAdaptor.hxx>
  47 #include <StdMeshers_ViscousLayers.hxx>
  48
  49 #include <BRepGProp.hxx>
  50 #include <BRep_Tool.hxx>
  51 #include <GProp_GProps.hxx>
  52 #include <TopExp.hxx>
  53 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  54 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  55 #include <TopoDS.hxx>
  56
  57 #include <Standard_Failure.hxx>
  58 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  59
  60 #include <utilities.h>
  61
  62 #include <list>
  63 #include <vector>
  64 #include <map>
  65
  66 /*
  67   Netgen include files
  68 */
  69
  70 #ifndef OCCGEOMETRY
  71 #define OCCGEOMETRY
  72 #endif
  73 #include <occgeom.hpp>
  74 namespace nglib {
  75 #include <nglib.h>
  76 }
  77 namespace netgen {
  78 #ifdef NETGEN_V5
  79   extern int OCCGenerateMesh (OCCGeometry&, Mesh*&, MeshingParameters&, int, int);
  80 #else
  81   extern int OCCGenerateMesh (OCCGeometry&, Mesh*&, int, int, char*);
  82 #endif
  83   extern MeshingParameters mparam;
  84   extern volatile multithreadt multithread;
  85 }
  86 using namespace nglib;
  87 using namespace std;
  88
  89 //=============================================================================
  90 /*!
  91  *
  92  */
  93 //=============================================================================
  94
  95 NETGENPlugin_NETGEN_3D::NETGENPlugin_NETGEN_3D(int hypId, int studyId,
  96                              SMESH_Gen* gen)
  97   : SMESH_3D_Algo(hypId, studyId, gen)
  98 {
  99   _name = "NETGEN_3D";
 100   _shapeType = (1 << TopAbs_SHELL) | (1 << TopAbs_SOLID);// 1 bit /shape type
 101   _compatibleHypothesis.push_back("MaxElementVolume");
 102   _compatibleHypothesis.push_back("NETGEN_Parameters");
 103   _compatibleHypothesis.push_back("ViscousLayers");
 104
 105   _maxElementVolume = 0.;
 106
 107   _hypMaxElementVolume = NULL;
 108   _hypParameters = NULL;
 109   _viscousLayersHyp = NULL;
 110
 111   _requireShape = false; // can work without shape
 112 }
 113
 114 //=============================================================================
 115 /*!
 116  *
 117  */
 118 //=============================================================================
 119
 120 NETGENPlugin_NETGEN_3D::~NETGENPlugin_NETGEN_3D()
 121 {
 122 }
 123
 124 //=============================================================================
 125 /*!
 126  *
 127  */
 128 //=============================================================================
 129
 130 bool NETGENPlugin_NETGEN_3D::CheckHypothesis (SMESH_Mesh&         aMesh,
 131                                               const TopoDS_Shape& aShape,
 132                                               Hypothesis_Status&  aStatus)
 133 {
 134   _hypMaxElementVolume = NULL;
 135   _hypParameters = NULL;
 136   _viscousLayersHyp = NULL;
 137   _maxElementVolume = DBL_MAX;
 138
 139   // for correct work of GetProgress():
 140   netgen::multithread.percent = 0.;
 141   netgen::multithread.task = "Volume meshing";
 142   _progressByTic = -1.;
 143
 144   list<const SMESHDS_Hypothesis*>::const_iterator itl;
 145   //const SMESHDS_Hypothesis* theHyp;
 146
 147   const list<const SMESHDS_Hypothesis*>& hyps =
 148     GetUsedHypothesis(aMesh, aShape, /*ignoreAuxiliary=*/false);
 149   list <const SMESHDS_Hypothesis* >::const_iterator h = hyps.begin();
 150   if ( h == hyps.end())
 151   {
 152     aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_OK;
 153     return true;  // can work with no hypothesis
 154   }
 155
 156   aStatus = HYP_OK;
 157   for ( ; h != hyps.end(); ++h )
 158   {
 159     if ( !_hypMaxElementVolume )
 160       _hypMaxElementVolume = dynamic_cast< const StdMeshers_MaxElementVolume*> ( *h );
 161     if ( !_viscousLayersHyp ) // several _viscousLayersHyp's allowed
 162       _viscousLayersHyp = dynamic_cast< const StdMeshers_ViscousLayers*> ( *h );
 163     if ( ! _hypParameters )
 164       _hypParameters = dynamic_cast< const NETGENPlugin_Hypothesis*> ( *h );
 165
 166     if ( *h != _hypMaxElementVolume &&
 167          *h != _viscousLayersHyp &&
 168          *h != _hypParameters &&
 169          !dynamic_cast< const StdMeshers_ViscousLayers*>(*h)) // several VL hyps allowed
 170       aStatus = HYP_INCOMPATIBLE;
 171   }
 172   if ( _hypMaxElementVolume && _hypParameters )
 173     aStatus = HYP_INCOMPATIBLE;
 174   else if ( aStatus == HYP_OK && _viscousLayersHyp )
 175     error( _viscousLayersHyp->CheckHypothesis( aMesh, aShape, aStatus ));
 176
 177   if ( _hypMaxElementVolume )
 178     _maxElementVolume = _hypMaxElementVolume->GetMaxVolume();
 179
 180   return aStatus == HYP_OK;
 181 }
 182
 183 //=============================================================================
 184 /*!
 185  *Here we are going to use the NETGEN mesher
 186  */
 187 //=============================================================================
 188
 189 bool NETGENPlugin_NETGEN_3D::Compute(SMESH_Mesh&         aMesh,
 190                                      const TopoDS_Shape& aShape)
 191 {
 192   netgen::multithread.terminate = 0;
 193   netgen::multithread.task = "Volume meshing";
 194   _progressByTic = -1.;
 195
 196   SMESHDS_Mesh* meshDS = aMesh.GetMeshDS();
 197
 198   SMESH_MesherHelper helper(aMesh);
 199   _quadraticMesh = helper.IsQuadraticSubMesh(aShape);
 200   helper.SetElementsOnShape( true );
 201
 202   int Netgen_NbOfNodes = 0;
 203   double Netgen_point[3];
 204   int Netgen_triangle[3];
 205
 206   NETGENPlugin_NetgenLibWrapper ngLib;
 207   Ng_Mesh * Netgen_mesh = ngLib._ngMesh;
 208
 209   // vector of nodes in which node index == netgen ID
 210   vector< const SMDS_MeshNode* > nodeVec;
 211   {
 212     const int invalid_ID = -1;
 213
 214     SMESH::Controls::Area areaControl;
 215     SMESH::Controls::TSequenceOfXYZ nodesCoords;
 216
 217     // maps nodes to ng ID
 218     typedef map< const SMDS_MeshNode*, int, TIDCompare > TNodeToIDMap;
 219     typedef TNodeToIDMap::value_type                     TN2ID;
 220     TNodeToIDMap nodeToNetgenID;
 221
 222     // find internal shapes
 223     NETGENPlugin_Internals internals( aMesh, aShape, /*is3D=*/true );
 224
 225     // ---------------------------------
 226     // Feed the Netgen with surface mesh
 227     // ---------------------------------
 228
 229     TopAbs_ShapeEnum mainType = aMesh.GetShapeToMesh().ShapeType();
 230     bool checkReverse = ( mainType == TopAbs_COMPOUND || mainType == TopAbs_COMPSOLID );
 231
 232     SMESH_ProxyMesh::Ptr proxyMesh( new SMESH_ProxyMesh( aMesh ));
 233     if ( _viscousLayersHyp )
 234     {
 235       netgen::multithread.percent = 3;
 236       proxyMesh = _viscousLayersHyp->Compute( aMesh, aShape );
 237       if ( !proxyMesh )
 238         return false;
 239     }
 240     if ( aMesh.NbQuadrangles() > 0 )
 241     {
 242       netgen::multithread.percent = 6;
 243       StdMeshers_QuadToTriaAdaptor* Adaptor = new StdMeshers_QuadToTriaAdaptor;
 244       Adaptor->Compute(aMesh,aShape,proxyMesh.get());
 245       proxyMesh.reset( Adaptor );
 246     }
 247
 248     for ( TopExp_Explorer exFa( aShape, TopAbs_FACE ); exFa.More(); exFa.Next())
 249     {
 250       const TopoDS_Shape& aShapeFace = exFa.Current();
 251       int faceID = meshDS->ShapeToIndex( aShapeFace );
 252       bool isInternalFace = internals.isInternalShape( faceID );
 253       bool isRev = false;
 254       if ( checkReverse && !isInternalFace &&
 255            helper.NbAncestors(aShapeFace, aMesh, aShape.ShapeType()) > 1 )
 256         // IsReversedSubMesh() can work wrong on strongly curved faces,
 257         // so we use it as less as possible
 258         isRev = helper.IsReversedSubMesh( TopoDS::Face( aShapeFace ));
 259
 260       const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = proxyMesh->GetSubMesh( aShapeFace );
 261       if ( !aSubMeshDSFace ) continue;
 262       SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
 263       while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on a geom face
 264       {
 265         // check mesh face
 266         const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
 267         if ( !elem )
 268           return error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Null element encounters");
 269         if ( elem->NbCornerNodes() != 3 )
 270           return error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Not triangle element encounters");
 271
 272         // Add nodes of triangles and triangles them-selves to netgen mesh
 273
 274         // add three nodes of triangle
 275         bool hasDegen = false;
 276         for ( int iN = 0; iN < 3; ++iN )
 277         {
 278           const SMDS_MeshNode* node = elem->GetNode( iN );
 279           const int shapeID = node->getshapeId();
 280           if ( node->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_EDGE &&
 281                helper.IsDegenShape( shapeID ))
 282           {
 283             // ignore all nodes on degeneraged edge and use node on its vertex instead
 284             TopoDS_Shape vertex = TopoDS_Iterator( meshDS->IndexToShape( shapeID )).Value();
 285             node = SMESH_Algo::VertexNode( TopoDS::Vertex( vertex ), meshDS );
 286             hasDegen = true;
 287           }
 288           int& ngID = nodeToNetgenID.insert(TN2ID( node, invalid_ID )).first->second;
 289           if ( ngID == invalid_ID )
 290           {
 291             ngID = ++Netgen_NbOfNodes;
 292             Netgen_point [ 0 ] = node->X();
 293             Netgen_point [ 1 ] = node->Y();
 294             Netgen_point [ 2 ] = node->Z();
 295             Ng_AddPoint(Netgen_mesh, Netgen_point);
 296           }
 297           Netgen_triangle[ isRev ? 2-iN : iN ] = ngID;
 298         }
 299         // add triangle
 300         if ( hasDegen && (Netgen_triangle[0] == Netgen_triangle[1] ||
 301                           Netgen_triangle[0] == Netgen_triangle[2] ||
 302                           Netgen_triangle[2] == Netgen_triangle[1] ))
 303           continue;
 304
 305         Ng_AddSurfaceElement(Netgen_mesh, NG_TRIG, Netgen_triangle);
 306
 307         if ( isInternalFace && !proxyMesh->IsTemporary( elem ))
 308         {
 309           swap( Netgen_triangle[1], Netgen_triangle[2] );
 310           Ng_AddSurfaceElement(Netgen_mesh, NG_TRIG, Netgen_triangle);
 311         }
 312       } // loop on elements on a face
 313     } // loop on faces of a SOLID or SHELL
 314
 315     // insert old nodes into nodeVec
 316     nodeVec.resize( nodeToNetgenID.size() + 1, 0 );
 317     TNodeToIDMap::iterator n_id = nodeToNetgenID.begin();
 318     for ( ; n_id != nodeToNetgenID.end(); ++n_id )
 319       nodeVec[ n_id->second ] = n_id->first;
 320     nodeToNetgenID.clear();
 321
 322     if ( internals.hasInternalVertexInSolid() )
 323     {
 324       netgen::OCCGeometry occgeo;
 325       NETGENPlugin_Mesher::AddIntVerticesInSolids( occgeo,
 326                                                    (netgen::Mesh&) *Netgen_mesh,
 327                                                    nodeVec,
 328                                                    internals);
 329     }
 330   }
 331
 332   // -------------------------
 333   // Generate the volume mesh
 334   // -------------------------
 335
 336   return ( ngLib._isComputeOk = compute( aMesh, helper, nodeVec, Netgen_mesh));
 337 }
 338
 339 namespace
 340 {
 341   void limitVolumeSize( netgen::Mesh* ngMesh,
 342                         double        maxh )
 343   {
 344     // get average h of faces
 345     double faceh = 0;
 346     int nbh = 0;
 347     for (int i = 1; i <= ngMesh->GetNSE(); i++)
 348     {
 349       const netgen::Element2d& face = ngMesh->SurfaceElement(i);
 350       for (int j=1; j <= face.GetNP(); ++j)
 351       {
 352         const netgen::PointIndex & i1 = face.PNumMod(j);
 353         const netgen::PointIndex & i2 = face.PNumMod(j+1);
 354         if ( i1 < i2 )
 355         {
 356           const netgen::Point3d & p1 = ngMesh->Point( i1 );
 357           const netgen::Point3d & p2 = ngMesh->Point( i2 );
 358           faceh += netgen::Dist2( p1, p2 );
 359           nbh++;
 360         }
 361       }
 362     }
 363     faceh = Sqrt( faceh / nbh );
 364
 365     double compareh;
 366     if      ( faceh < 0.5 * maxh ) compareh = -1;
 367     else if ( faceh > 1.5 * maxh ) compareh = 1;
 368     else                           compareh = 0;
 369     // cerr << "faceh " << faceh << endl;
 370     // cerr << "init maxh " << maxh << endl;
 371     // cerr << "compareh " << compareh << endl;
 372
 373     if ( compareh > 0 )
 374       maxh *= 1.2;
 375     else
 376       maxh *= 0.8;
 377     // cerr << "maxh " << maxh << endl;
 378
 379     // get bnd box
 380     netgen::Point3d pmin, pmax;
 381     ngMesh->GetBox( pmin, pmax, 0 );
 382     const double dx = pmax.X() - pmin.X();
 383     const double dy = pmax.Y() - pmin.Y();
 384     const double dz = pmax.Z() - pmin.Z();
 385
 386     if ( ! & ngMesh->LocalHFunction() )
 387       ngMesh->SetLocalH( pmin, pmax, compareh <= 0 ? 0.1 : 0.5 );
 388
 389     // adjusted by SALOME_TESTS/Grids/smesh/bugs_08/I8
 390     const int nbX = Max( 2, int( dx / maxh * 2 ));
 391     const int nbY = Max( 2, int( dy / maxh * 2 ));
 392     const int nbZ = Max( 2, int( dz / maxh * 2 ));
 393
 394     netgen::Point3d p;
 395     for ( int i = 0; i <= nbX; ++i )
 396     {
 397       p.X() = pmin.X() +  i * dx / nbX;
 398       for ( int j = 0; j <= nbY; ++j )
 399       {
 400         p.Y() = pmin.Y() +  j * dy / nbY;
 401         for ( int k = 0; k <= nbZ; ++k )
 402         {
 403           p.Z() = pmin.Z() +  k * dz / nbZ;
 404           ngMesh->RestrictLocalH( p, maxh );
 405         }
 406       }
 407     }
 408   }
 409 }
 410
 411 //================================================================================
 412 /*!
 413  * \brief set parameters and generate the volume mesh
 414  */
 415 //================================================================================
 416
 417 bool NETGENPlugin_NETGEN_3D::compute(SMESH_Mesh&                     aMesh,
 418                                      SMESH_MesherHelper&             helper,
 419                                      vector< const SMDS_MeshNode* >& nodeVec,
 420                                      Ng_Mesh *                       Netgen_mesh)
 421 {
 422   netgen::multithread.terminate = 0;
 423
 424   netgen::Mesh* ngMesh = (netgen::Mesh*)Netgen_mesh;
 425   int Netgen_NbOfNodes = Ng_GetNP(Netgen_mesh);
 426
 427 #ifndef NETGEN_V5
 428   char *optstr = 0;
 429 #endif
 430   int startWith = netgen::MESHCONST_MESHVOLUME;
 431   int endWith   = netgen::MESHCONST_OPTVOLUME;
 432   int err = 1;
 433
 434   NETGENPlugin_Mesher aMesher( &aMesh, helper.GetSubShape(), /*isVolume=*/true );
 435   netgen::OCCGeometry occgeo;
 436
 437   if ( _hypParameters )
 438   {
 439     aMesher.SetParameters( _hypParameters );
 440     if ( !_hypParameters->GetOptimize() )
 441       endWith = netgen::MESHCONST_MESHVOLUME;
 442   }
 443   else if ( _hypMaxElementVolume )
 444   {
 445     netgen::mparam.maxh = pow( 72, 1/6. ) * pow( _maxElementVolume, 1/3. );
 446     // limitVolumeSize( ngMesh, netgen::mparam.maxh ); // result is unpredictable
 447   }
 448   else if ( aMesh.HasShapeToMesh() )
 449   {
 450     aMesher.PrepareOCCgeometry( occgeo, helper.GetSubShape(), aMesh );
 451     netgen::mparam.maxh = occgeo.GetBoundingBox().Diam()/2;
 452   }
 453   else
 454   {
 455     netgen::Point3d pmin, pmax;
 456     ngMesh->GetBox (pmin, pmax);
 457     netgen::mparam.maxh = Dist(pmin, pmax)/2;
 458   }
 459
 460   if ( !_hypParameters && aMesh.HasShapeToMesh() )
 461   {
 462     netgen::mparam.minh = aMesher.GetDefaultMinSize( helper.GetSubShape(), netgen::mparam.maxh );
 463   }
 464
 465   try
 466   {
 467     OCC_CATCH_SIGNALS;
 468
 469 #ifdef NETGEN_V5
 470     ngMesh->CalcLocalH(netgen::mparam.grading);
 471     err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, ngMesh, netgen::mparam, startWith, endWith);
 472 #else
 473     ngMesh->CalcLocalH();
 474     err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, ngMesh, startWith, endWith, optstr);
 475 #endif
 476     if(netgen::multithread.terminate)
 477       return false;
 478     if ( err )
 479       error(SMESH_Comment("Error in netgen::OCCGenerateMesh() at ") << netgen::multithread.task);
 480   }
 481   catch (Standard_Failure& ex)
 482   {
 483     SMESH_Comment str("Exception in  netgen::OCCGenerateMesh()");
 484     str << " at " << netgen::multithread.task
 485         << ": " << ex.DynamicType()->Name();
 486     if ( ex.GetMessageString() && strlen( ex.GetMessageString() ))
 487       str << ": " << ex.GetMessageString();
 488     error(str);
 489   }
 490   catch (netgen::NgException exc)
 491   {
 492     SMESH_Comment str("NgException");
 493     if ( strlen( netgen::multithread.task ) > 0 )
 494       str << " at " << netgen::multithread.task;
 495     str << ": " << exc.What();
 496     error(str);
 497   }
 498   catch (...)
 499   {
 500     SMESH_Comment str("Exception in  netgen::OCCGenerateMesh()");
 501     if ( strlen( netgen::multithread.task ) > 0 )
 502       str << " at " << netgen::multithread.task;
 503     error(str);
 504   }
 505
 506   int Netgen_NbOfNodesNew = Ng_GetNP(Netgen_mesh);
 507   int Netgen_NbOfTetra    = Ng_GetNE(Netgen_mesh);
 508
 509   MESSAGE("End of Volume Mesh Generation. err=" << err <<
 510           ", nb new nodes: " << Netgen_NbOfNodesNew - Netgen_NbOfNodes <<
 511           ", nb tetra: " << Netgen_NbOfTetra);
 512
 513   // -------------------------------------------------------------------
 514   // Feed back the SMESHDS with the generated Nodes and Volume Elements
 515   // -------------------------------------------------------------------
 516
 517   if ( err )
 518   {
 519     SMESH_ComputeErrorPtr ce = NETGENPlugin_Mesher::ReadErrors(nodeVec);
 520     if ( ce && !ce->myBadElements.empty() )
 521       error( ce );
 522   }
 523
 524   bool isOK = ( /*status == NG_OK &&*/ Netgen_NbOfTetra > 0 );// get whatever built
 525   if ( isOK )
 526   {
 527     double Netgen_point[3];
 528     int    Netgen_tetrahedron[4];
 529
 530     // create and insert new nodes into nodeVec
 531     nodeVec.resize( Netgen_NbOfNodesNew + 1, 0 );
 532     int nodeIndex = Netgen_NbOfNodes + 1;
 533     for ( ; nodeIndex <= Netgen_NbOfNodesNew; ++nodeIndex )
 534     {
 535       Ng_GetPoint( Netgen_mesh, nodeIndex, Netgen_point );
 536       nodeVec.at(nodeIndex) = helper.AddNode(Netgen_point[0], Netgen_point[1], Netgen_point[2]);
 537     }
 538
 539     // create tetrahedrons
 540     for ( int elemIndex = 1; elemIndex <= Netgen_NbOfTetra; ++elemIndex )
 541     {
 542       Ng_GetVolumeElement(Netgen_mesh, elemIndex, Netgen_tetrahedron);
 543       try
 544       {
 545         helper.AddVolume (nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[0] ),
 546                           nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[1] ),
 547                           nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[2] ),
 548                           nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[3] ));
 549       }
 550       catch (...)
 551       {
 552       }
 553     }
 554   }
 555
 556   return !err;
 557 }
 558
 559 //================================================================================
 560 /*!
 561  * \brief Compute tetrahedral mesh from 2D mesh without geometry
 562  */
 563 //================================================================================
 564
 565 bool NETGENPlugin_NETGEN_3D::Compute(SMESH_Mesh&         aMesh,
 566                                      SMESH_MesherHelper* aHelper)
 567 {
 568   const int invalid_ID = -1;
 569
 570   netgen::multithread.terminate = 0;
 571   _progressByTic = -1.;
 572
 573   SMESH_MesherHelper::MType MeshType = aHelper->IsQuadraticMesh();
 574   if ( MeshType == SMESH_MesherHelper::COMP )
 575     return error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH,
 576                   SMESH_Comment("Mesh with linear and quadratic elements given"));
 577
 578   aHelper->SetIsQuadratic( MeshType == SMESH_MesherHelper::QUADRATIC );
 579
 580   // ---------------------------------
 581   // Feed the Netgen with surface mesh
 582   // ---------------------------------
 583
 584   int Netgen_NbOfNodes = 0;
 585   double Netgen_point[3];
 586   int Netgen_triangle[3];
 587
 588   NETGENPlugin_NetgenLibWrapper ngLib;
 589   Ng_Mesh * Netgen_mesh = ngLib._ngMesh;
 590
 591   SMESH_ProxyMesh::Ptr proxyMesh( new SMESH_ProxyMesh( aMesh ));
 592   if ( aMesh.NbQuadrangles() > 0 )
 593   {
 594     StdMeshers_QuadToTriaAdaptor* Adaptor = new StdMeshers_QuadToTriaAdaptor;
 595     Adaptor->Compute(aMesh);
 596     proxyMesh.reset( Adaptor );
 597   }
 598
 599   // maps nodes to ng ID
 600   typedef map< const SMDS_MeshNode*, int, TIDCompare > TNodeToIDMap;
 601   typedef TNodeToIDMap::value_type                     TN2ID;
 602   TNodeToIDMap nodeToNetgenID;
 603
 604   SMDS_ElemIteratorPtr fIt = proxyMesh->GetFaces();
 605   while( fIt->more())
 606   {
 607     // check element
 608     const SMDS_MeshElement* elem = fIt->next();
 609     if ( !elem )
 610       return error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Null element encounters");
 611     if ( elem->NbCornerNodes() != 3 )
 612       return error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Not triangle element encounters");
 613
 614     // add three nodes of triangle
 615     for ( int iN = 0; iN < 3; ++iN )
 616     {
 617       const SMDS_MeshNode* node = elem->GetNode( iN );
 618       int& ngID = nodeToNetgenID.insert(TN2ID( node, invalid_ID )).first->second;
 619       if ( ngID == invalid_ID )
 620       {
 621         ngID = ++Netgen_NbOfNodes;
 622         Netgen_point [ 0 ] = node->X();
 623         Netgen_point [ 1 ] = node->Y();
 624         Netgen_point [ 2 ] = node->Z();
 625         Ng_AddPoint(Netgen_mesh, Netgen_point);
 626       }
 627       Netgen_triangle[ iN ] = ngID;
 628     }
 629     Ng_AddSurfaceElement(Netgen_mesh, NG_TRIG, Netgen_triangle);
 630   }
 631   proxyMesh.reset(); // delete tmp faces
 632
 633   // vector of nodes in which node index == netgen ID
 634   vector< const SMDS_MeshNode* > nodeVec ( nodeToNetgenID.size() + 1 );
 635   // insert old nodes into nodeVec
 636   TNodeToIDMap::iterator n_id = nodeToNetgenID.begin();
 637   for ( ; n_id != nodeToNetgenID.end(); ++n_id )
 638     nodeVec.at( n_id->second ) = n_id->first;
 639   nodeToNetgenID.clear();
 640
 641   // -------------------------
 642   // Generate the volume mesh
 643   // -------------------------
 644
 645   return ( ngLib._isComputeOk = compute( aMesh, *aHelper, nodeVec, Netgen_mesh));
 646 }
 647
 648 void NETGENPlugin_NETGEN_3D::CancelCompute()
 649 {
 650   SMESH_Algo::CancelCompute();
 651   netgen::multithread.terminate = 1;
 652 }
 653
 654 //================================================================================
 655 /*!
 656  * \brief Return Compute progress
 657  */
 658 //================================================================================
 659
 660 double NETGENPlugin_NETGEN_3D::GetProgress() const
 661 {
 662   double res;
 663   const char* volMeshing = "Volume meshing";
 664   const char* dlnMeshing = "Delaunay meshing";
 665   const double meshingRatio = 0.15;
 666   const_cast<NETGENPlugin_NETGEN_3D*>( this )->_progressTic++;
 667
 668   if ( _progressByTic < 0. &&
 669        ( strncmp( netgen::multithread.task, dlnMeshing, 3 ) == 0 ||
 670          strncmp( netgen::multithread.task, volMeshing, 3 ) == 0 ))
 671   {
 672     res = 0.001 + meshingRatio * netgen::multithread.percent / 100.;
 673     //cout << netgen::multithread.task << " " <<_progressTic << "-" << netgen::multithread.percent << endl;
 674   }
 675   else // different otimizations
 676   {
 677     if ( _progressByTic < 0. )
 678       ((NETGENPlugin_NETGEN_3D*)this)->_progressByTic = meshingRatio / _progressTic;
 679     res = _progressByTic * _progressTic;
 680     //cout << netgen::multithread.task << " " << _progressTic << " " << res << endl;
 681   }
 682   return Min ( res, 0.98 );
 683 }
 684
 685 //=============================================================================
 686 /*!
 687  *
 688  */
 689 //=============================================================================
 690
 691 bool NETGENPlugin_NETGEN_3D::Evaluate(SMESH_Mesh& aMesh,
 692                                       const TopoDS_Shape& aShape,
 693                                       MapShapeNbElems& aResMap)
 694 {
 695   int nbtri = 0, nbqua = 0;
 696   double fullArea = 0.0;
 697   for (TopExp_Explorer expF(aShape, TopAbs_FACE); expF.More(); expF.Next()) {
 698     TopoDS_Face F = TopoDS::Face( expF.Current() );
 699     SMESH_subMesh *sm = aMesh.GetSubMesh(F);
 700     MapShapeNbElemsItr anIt = aResMap.find(sm);
 701     if( anIt==aResMap.end() ) {
 702       SMESH_ComputeErrorPtr& smError = sm->GetComputeError();
 703       smError.reset( new SMESH_ComputeError(COMPERR_ALGO_FAILED,"Submesh can not be evaluated",this));
 704       return false;
 705     }
 706     std::vector<int> aVec = (*anIt).second;
 707     nbtri += Max(aVec[SMDSEntity_Triangle],aVec[SMDSEntity_Quad_Triangle]);
 708     nbqua += Max(aVec[SMDSEntity_Quadrangle],aVec[SMDSEntity_Quad_Quadrangle]);
 709     GProp_GProps G;
 710     BRepGProp::SurfaceProperties(F,G);
 711     double anArea = G.Mass();
 712     fullArea += anArea;
 713   }
 714
 715   // collect info from edges
 716   int nb0d_e = 0, nb1d_e = 0;
 717   bool IsQuadratic = false;
 718   bool IsFirst = true;
 719   TopTools_MapOfShape tmpMap;
 720   for (TopExp_Explorer expF(aShape, TopAbs_EDGE); expF.More(); expF.Next()) {
 721     TopoDS_Edge E = TopoDS::Edge(expF.Current());
 722     if( tmpMap.Contains(E) )
 723       continue;
 724     tmpMap.Add(E);
 725     SMESH_subMesh *aSubMesh = aMesh.GetSubMesh(expF.Current());
 726     MapShapeNbElemsItr anIt = aResMap.find(aSubMesh);
 727     if( anIt==aResMap.end() ) {
 728       SMESH_ComputeErrorPtr& smError = aSubMesh->GetComputeError();
 729       smError.reset( new SMESH_ComputeError(COMPERR_ALGO_FAILED,
 730                                             "Submesh can not be evaluated",this));
 731       return false;
 732     }
 733     std::vector<int> aVec = (*anIt).second;
 734     nb0d_e += aVec[SMDSEntity_Node];
 735     nb1d_e += Max(aVec[SMDSEntity_Edge],aVec[SMDSEntity_Quad_Edge]);
 736     if(IsFirst) {
 737       IsQuadratic = (aVec[SMDSEntity_Quad_Edge] > aVec[SMDSEntity_Edge]);
 738       IsFirst = false;
 739     }
 740   }
 741   tmpMap.Clear();
 742
 743   double ELen_face = sqrt(2.* ( fullArea/(nbtri+nbqua*2) ) / sqrt(3.0) );
 744   double ELen_vol = pow( 72, 1/6. ) * pow( _maxElementVolume, 1/3. );
 745   double ELen = Min(ELen_vol,ELen_face*2);
 746
 747   GProp_GProps G;
 748   BRepGProp::VolumeProperties(aShape,G);
 749   double aVolume = G.Mass();
 750   double tetrVol = 0.1179*ELen*ELen*ELen;
 751   double CoeffQuality = 0.9;
 752   int nbVols = int( aVolume/tetrVol/CoeffQuality );
 753   int nb1d_f = (nbtri*3 + nbqua*4 - nb1d_e) / 2;
 754   int nb1d_in = (nbVols*6 - nb1d_e - nb1d_f ) / 5;
 755   std::vector<int> aVec(SMDSEntity_Last);
 756   for(int i=SMDSEntity_Node; i<SMDSEntity_Last; i++) aVec[i]=0;
 757   if( IsQuadratic ) {
 758     aVec[SMDSEntity_Node] = nb1d_in/6 + 1 + nb1d_in;
 759     aVec[SMDSEntity_Quad_Tetra] = nbVols - nbqua*2;
 760     aVec[SMDSEntity_Quad_Pyramid] = nbqua;
 761   }
 762   else {
 763     aVec[SMDSEntity_Node] = nb1d_in/6 + 1;
 764     aVec[SMDSEntity_Tetra] = nbVols - nbqua*2;
 765     aVec[SMDSEntity_Pyramid] = nbqua;
 766   }
 767   SMESH_subMesh *sm = aMesh.GetSubMesh(aShape);
 768   aResMap.insert(std::make_pair(sm,aVec));
 769
 770   return true;
 771 }
 772
 773