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0023299: [CEA] Finalize multi-study removal
[plugins/netgenplugin.git] / 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
5 //
6 // This library is free software; you can redistribute it and/or
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8 // License as published by the Free Software Foundation; either
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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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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 #include <ngexception.hpp>
75 namespace nglib {
76 #include <nglib.h>
77 }
78 namespace netgen {
79 #ifdef NETGEN_V5
80   extern int OCCGenerateMesh (OCCGeometry&, Mesh*&, MeshingParameters&, int, int);
81 #else
82   extern int OCCGenerateMesh (OCCGeometry&, Mesh*&, int, int, char*);
83 #endif
84   extern MeshingParameters mparam;
85   extern volatile multithreadt multithread;
86 }
87 using namespace nglib;
88 using namespace std;
89
90 //=============================================================================
91 /*!
92  *  
93  */
94 //=============================================================================
95
96 NETGENPlugin_NETGEN_3D::NETGENPlugin_NETGEN_3D(int hypId, SMESH_Gen* gen)
97   : SMESH_3D_Algo(hypId, 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
441     if ( !_hypParameters->GetLocalSizesAndEntries().empty() ||
442          !_hypParameters->GetMeshSizeFile().empty() )
443     {
444       if ( ! &ngMesh->LocalHFunction() )
445       {
446         netgen::Point3d pmin, pmax;
447         ngMesh->GetBox( pmin, pmax, 0 );
448         ngMesh->SetLocalH( pmin, pmax, _hypParameters->GetGrowthRate() );
449       }
450       aMesher.SetLocalSize( occgeo, *ngMesh );
451
452       try {
453         ngMesh->LoadLocalMeshSize( netgen::mparam.meshsizefilename );
454       } catch (netgen::NgException & ex) {
455         return error( COMPERR_BAD_PARMETERS, ex.What() );
456       }
457     }
458     if ( !_hypParameters->GetOptimize() )
459       endWith = netgen::MESHCONST_MESHVOLUME;
460   }
461   else if ( _hypMaxElementVolume )
462   {
463     netgen::mparam.maxh = pow( 72, 1/6. ) * pow( _maxElementVolume, 1/3. );
464     // limitVolumeSize( ngMesh, netgen::mparam.maxh ); // result is unpredictable
465   }
466   else if ( aMesh.HasShapeToMesh() )
467   {
468     aMesher.PrepareOCCgeometry( occgeo, helper.GetSubShape(), aMesh );
469     netgen::mparam.maxh = occgeo.GetBoundingBox().Diam()/2;
470   }
471   else
472   {
473     netgen::Point3d pmin, pmax;
474     ngMesh->GetBox (pmin, pmax);
475     netgen::mparam.maxh = Dist(pmin, pmax)/2;
476   }
477
478   if ( !_hypParameters && aMesh.HasShapeToMesh() )
479   {
480     netgen::mparam.minh = aMesher.GetDefaultMinSize( helper.GetSubShape(), netgen::mparam.maxh );
481   }
482
483   try
484   {
485     OCC_CATCH_SIGNALS;
486
487 #ifdef NETGEN_V5
488     ngMesh->CalcLocalH(netgen::mparam.grading);
489     err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, ngMesh, netgen::mparam, startWith, endWith);
490 #else
491     ngMesh->CalcLocalH();
492     err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, ngMesh, startWith, endWith, optstr);
493 #endif
494     if(netgen::multithread.terminate)
495       return false;
496     if ( err )
497       error(SMESH_Comment("Error in netgen::OCCGenerateMesh() at ") << netgen::multithread.task);
498   }
499   catch (Standard_Failure& ex)
500   {
501     SMESH_Comment str("Exception in  netgen::OCCGenerateMesh()");
502     str << " at " << netgen::multithread.task
503         << ": " << ex.DynamicType()->Name();
504     if ( ex.GetMessageString() && strlen( ex.GetMessageString() ))
505       str << ": " << ex.GetMessageString();
506     error(str);
507   }
508   catch (netgen::NgException exc)
509   {
510     SMESH_Comment str("NgException");
511     if ( strlen( netgen::multithread.task ) > 0 )
512       str << " at " << netgen::multithread.task;
513     str << ": " << exc.What();
514     error(str);
515   }
516   catch (...)
517   {
518     SMESH_Comment str("Exception in  netgen::OCCGenerateMesh()");
519     if ( strlen( netgen::multithread.task ) > 0 )
520       str << " at " << netgen::multithread.task;
521     error(str);
522   }
523
524   int Netgen_NbOfNodesNew = Ng_GetNP(Netgen_mesh);
525   int Netgen_NbOfTetra    = Ng_GetNE(Netgen_mesh);
526
527   MESSAGE("End of Volume Mesh Generation. err=" << err <<
528           ", nb new nodes: " << Netgen_NbOfNodesNew - Netgen_NbOfNodes <<
529           ", nb tetra: " << Netgen_NbOfTetra);
530
531   // -------------------------------------------------------------------
532   // Feed back the SMESHDS with the generated Nodes and Volume Elements
533   // -------------------------------------------------------------------
534
535   if ( err )
536   {
537     SMESH_ComputeErrorPtr ce = NETGENPlugin_Mesher::ReadErrors(nodeVec);
538     if ( ce && !ce->myBadElements.empty() )
539       error( ce );
540   }
541
542   bool isOK = ( /*status == NG_OK &&*/ Netgen_NbOfTetra > 0 );// get whatever built
543   if ( isOK )
544   {
545     double Netgen_point[3];
546     int    Netgen_tetrahedron[4];
547
548     // create and insert new nodes into nodeVec
549     nodeVec.resize( Netgen_NbOfNodesNew + 1, 0 );
550     int nodeIndex = Netgen_NbOfNodes + 1;
551     for ( ; nodeIndex <= Netgen_NbOfNodesNew; ++nodeIndex )
552     {
553       Ng_GetPoint( Netgen_mesh, nodeIndex, Netgen_point );
554       nodeVec.at(nodeIndex) = helper.AddNode(Netgen_point[0], Netgen_point[1], Netgen_point[2]);
555     }
556
557     // create tetrahedrons
558     for ( int elemIndex = 1; elemIndex <= Netgen_NbOfTetra; ++elemIndex )
559     {
560       Ng_GetVolumeElement(Netgen_mesh, elemIndex, Netgen_tetrahedron);
561       try
562       {
563         helper.AddVolume (nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[0] ),
564                           nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[1] ),
565                           nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[2] ),
566                           nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[3] ));
567       }
568       catch (...)
569       {
570       }
571     }
572   }
573
574   return !err;
575 }
576
577 //================================================================================
578 /*!
579  * \brief Compute tetrahedral mesh from 2D mesh without geometry
580  */
581 //================================================================================
582
583 bool NETGENPlugin_NETGEN_3D::Compute(SMESH_Mesh&         aMesh,
584                                      SMESH_MesherHelper* aHelper)
585 {
586   const int invalid_ID = -1;
587
588   netgen::multithread.terminate = 0;
589   _progressByTic = -1.;
590
591   SMESH_MesherHelper::MType MeshType = aHelper->IsQuadraticMesh();
592   if ( MeshType == SMESH_MesherHelper::COMP )
593     return error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH,
594                   SMESH_Comment("Mesh with linear and quadratic elements given"));
595
596   aHelper->SetIsQuadratic( MeshType == SMESH_MesherHelper::QUADRATIC );
597
598   // ---------------------------------
599   // Feed the Netgen with surface mesh
600   // ---------------------------------
601
602   int Netgen_NbOfNodes = 0;
603   double Netgen_point[3];
604   int Netgen_triangle[3];
605
606   NETGENPlugin_NetgenLibWrapper ngLib;
607   Ng_Mesh * Netgen_mesh = ngLib._ngMesh;
608
609   SMESH_ProxyMesh::Ptr proxyMesh( new SMESH_ProxyMesh( aMesh ));
610   if ( aMesh.NbQuadrangles() > 0 )
611   {
612     StdMeshers_QuadToTriaAdaptor* Adaptor = new StdMeshers_QuadToTriaAdaptor;
613     Adaptor->Compute(aMesh);
614     proxyMesh.reset( Adaptor );
615   }
616
617   // maps nodes to ng ID
618   typedef map< const SMDS_MeshNode*, int, TIDCompare > TNodeToIDMap;
619   typedef TNodeToIDMap::value_type                     TN2ID;
620   TNodeToIDMap nodeToNetgenID;
621
622   SMDS_ElemIteratorPtr fIt = proxyMesh->GetFaces();
623   while( fIt->more())
624   {
625     // check element
626     const SMDS_MeshElement* elem = fIt->next();
627     if ( !elem )
628       return error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Null element encounters");
629     if ( elem->NbCornerNodes() != 3 )
630       return error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Not triangle element encounters");
631       
632     // add three nodes of triangle
633     for ( int iN = 0; iN < 3; ++iN )
634     {
635       const SMDS_MeshNode* node = elem->GetNode( iN );
636       int& ngID = nodeToNetgenID.insert(TN2ID( node, invalid_ID )).first->second;
637       if ( ngID == invalid_ID )
638       {
639         ngID = ++Netgen_NbOfNodes;
640         Netgen_point [ 0 ] = node->X();
641         Netgen_point [ 1 ] = node->Y();
642         Netgen_point [ 2 ] = node->Z();
643         Ng_AddPoint(Netgen_mesh, Netgen_point);
644       }
645       Netgen_triangle[ iN ] = ngID;
646     }
647     Ng_AddSurfaceElement(Netgen_mesh, NG_TRIG, Netgen_triangle);
648   }
649   proxyMesh.reset(); // delete tmp faces
650
651   // vector of nodes in which node index == netgen ID
652   vector< const SMDS_MeshNode* > nodeVec ( nodeToNetgenID.size() + 1 );
653   // insert old nodes into nodeVec
654   TNodeToIDMap::iterator n_id = nodeToNetgenID.begin();
655   for ( ; n_id != nodeToNetgenID.end(); ++n_id )
656     nodeVec.at( n_id->second ) = n_id->first;
657   nodeToNetgenID.clear();
658
659   // -------------------------
660   // Generate the volume mesh
661   // -------------------------
662
663   return ( ngLib._isComputeOk = compute( aMesh, *aHelper, nodeVec, Netgen_mesh));
664 }
665
666 void NETGENPlugin_NETGEN_3D::CancelCompute()
667 {
668   SMESH_Algo::CancelCompute();
669   netgen::multithread.terminate = 1;
670 }
671
672 //================================================================================
673 /*!
674  * \brief Return Compute progress
675  */
676 //================================================================================
677
678 double NETGENPlugin_NETGEN_3D::GetProgress() const
679 {
680   double res;
681   const char* volMeshing = "Volume meshing";
682   const char* dlnMeshing = "Delaunay meshing";
683   const double meshingRatio = 0.15;
684   const_cast<NETGENPlugin_NETGEN_3D*>( this )->_progressTic++;
685
686   if ( _progressByTic < 0. &&
687        ( strncmp( netgen::multithread.task, dlnMeshing, 3 ) == 0 ||
688          strncmp( netgen::multithread.task, volMeshing, 3 ) == 0 ))
689   {
690     res = 0.001 + meshingRatio * netgen::multithread.percent / 100.;
691     //cout << netgen::multithread.task << " " <<_progressTic << "-" << netgen::multithread.percent << endl;
692   }
693   else // different otimizations
694   {
695     if ( _progressByTic < 0. )
696       ((NETGENPlugin_NETGEN_3D*)this)->_progressByTic = meshingRatio / _progressTic;
697     res = _progressByTic * _progressTic;
698     //cout << netgen::multithread.task << " " << _progressTic << " " << res << endl;
699   }
700   return Min ( res, 0.98 );
701 }
702
703 //=============================================================================
704 /*!
705  *
706  */
707 //=============================================================================
708
709 bool NETGENPlugin_NETGEN_3D::Evaluate(SMESH_Mesh& aMesh,
710                                       const TopoDS_Shape& aShape,
711                                       MapShapeNbElems& aResMap)
712 {
713   int nbtri = 0, nbqua = 0;
714   double fullArea = 0.0;
715   for (TopExp_Explorer expF(aShape, TopAbs_FACE); expF.More(); expF.Next()) {
716     TopoDS_Face F = TopoDS::Face( expF.Current() );
717     SMESH_subMesh *sm = aMesh.GetSubMesh(F);
718     MapShapeNbElemsItr anIt = aResMap.find(sm);
719     if( anIt==aResMap.end() ) {
720       SMESH_ComputeErrorPtr& smError = sm->GetComputeError();
721       smError.reset( new SMESH_ComputeError(COMPERR_ALGO_FAILED,"Submesh can not be evaluated",this));
722       return false;
723     }
724     std::vector<int> aVec = (*anIt).second;
725     nbtri += Max(aVec[SMDSEntity_Triangle],aVec[SMDSEntity_Quad_Triangle]);
726     nbqua += Max(aVec[SMDSEntity_Quadrangle],aVec[SMDSEntity_Quad_Quadrangle]);
727     GProp_GProps G;
728     BRepGProp::SurfaceProperties(F,G);
729     double anArea = G.Mass();
730     fullArea += anArea;
731   }
732
733   // collect info from edges
734   int nb0d_e = 0, nb1d_e = 0;
735   bool IsQuadratic = false;
736   bool IsFirst = true;
737   TopTools_MapOfShape tmpMap;
738   for (TopExp_Explorer expF(aShape, TopAbs_EDGE); expF.More(); expF.Next()) {
739     TopoDS_Edge E = TopoDS::Edge(expF.Current());
740     if( tmpMap.Contains(E) )
741       continue;
742     tmpMap.Add(E);
743     SMESH_subMesh *aSubMesh = aMesh.GetSubMesh(expF.Current());
744     MapShapeNbElemsItr anIt = aResMap.find(aSubMesh);
745     if( anIt==aResMap.end() ) {
746       SMESH_ComputeErrorPtr& smError = aSubMesh->GetComputeError();
747       smError.reset( new SMESH_ComputeError(COMPERR_ALGO_FAILED,
748                                             "Submesh can not be evaluated",this));
749       return false;
750     }
751     std::vector<int> aVec = (*anIt).second;
752     nb0d_e += aVec[SMDSEntity_Node];
753     nb1d_e += Max(aVec[SMDSEntity_Edge],aVec[SMDSEntity_Quad_Edge]);
754     if(IsFirst) {
755       IsQuadratic = (aVec[SMDSEntity_Quad_Edge] > aVec[SMDSEntity_Edge]);
756       IsFirst = false;
757     }
758   }
759   tmpMap.Clear();
760
761   double ELen_face = sqrt(2.* ( fullArea/(nbtri+nbqua*2) ) / sqrt(3.0) );
762   double ELen_vol = pow( 72, 1/6. ) * pow( _maxElementVolume, 1/3. );
763   double ELen = Min(ELen_vol,ELen_face*2);
764
765   GProp_GProps G;
766   BRepGProp::VolumeProperties(aShape,G);
767   double aVolume = G.Mass();
768   double tetrVol = 0.1179*ELen*ELen*ELen;
769   double CoeffQuality = 0.9;
770   int nbVols = int( aVolume/tetrVol/CoeffQuality );
771   int nb1d_f = (nbtri*3 + nbqua*4 - nb1d_e) / 2;
772   int nb1d_in = (nbVols*6 - nb1d_e - nb1d_f ) / 5;
773   std::vector<int> aVec(SMDSEntity_Last);
774   for(int i=SMDSEntity_Node; i<SMDSEntity_Last; i++) aVec[i]=0;
775   if( IsQuadratic ) {
776     aVec[SMDSEntity_Node] = nb1d_in/6 + 1 + nb1d_in;
777     aVec[SMDSEntity_Quad_Tetra] = nbVols - nbqua*2;
778     aVec[SMDSEntity_Quad_Pyramid] = nbqua;
779   }
780   else {
781     aVec[SMDSEntity_Node] = nb1d_in/6 + 1;
782     aVec[SMDSEntity_Tetra] = nbVols - nbqua*2;
783     aVec[SMDSEntity_Pyramid] = nbqua;
784   }
785   SMESH_subMesh *sm = aMesh.GetSubMesh(aShape);
786   aResMap.insert(std::make_pair(sm,aVec));
787   
788   return true;
789 }
790
791