src/NETGENPlugin/NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote.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
   7 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
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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_Remote.cxx
  25 // Created   : lundi 19 Septembre 2022
  26 // Author    : Yoann AUDOUIN (CEA)
  27 // Project   : SALOME
  28 //=============================================================================
  29 //
  30 //
  31 #include "NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote.hxx"
  32
  33 #include "NETGENPlugin_NETGEN_3D.hxx"
  34
  35 #include "NETGENPlugin_DriverParam.hxx"
  36 #include "NETGENPlugin_Hypothesis.hxx"
  37
  38 #include "Utils_SALOME_Exception.hxx"
  39
  40 #include <SMESH_Gen.hxx>
  41 #include <SMESH_Mesh.hxx>
  42 #include <SMESH_MesherHelper.hxx>
  43 #include <SMESH_DriverShape.hxx>
  44 #include <SMESH_DriverMesh.hxx>
  45 #include <SMESHDS_Mesh.hxx>
  46 #include <SMESH_MeshLocker.hxx>
  47
  48 #include <QString>
  49 #include <QProcess>
  50
  51 #include <boost/filesystem.hpp>
  52 namespace fs = boost::filesystem;
  53
  54 /*
  55   Netgen include files
  56 */
  57
  58 #ifndef OCCGEOMETRY
  59 #define OCCGEOMETRY
  60 #endif
  61 #include <occgeom.hpp>
  62
  63 #ifdef NETGEN_V5
  64 #include <ngexception.hpp>
  65 #endif
  66 #ifdef NETGEN_V6
  67 #include <core/exception.hpp>
  68 #endif
  69
  70 namespace nglib {
  71 #include <nglib.h>
  72 }
  73 namespace netgen {
  74
  75   NETGENPLUGIN_DLL_HEADER
  76   extern MeshingParameters mparam;
  77
  78   NETGENPLUGIN_DLL_HEADER
  79   extern volatile multithreadt multithread;
  80 }
  81 using namespace nglib;
  82
  83 //=============================================================================
  84 /*!
  85  *
  86  */
  87 //=============================================================================
  88
  89 NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote(int hypId, SMESH_Gen * gen)
  90   : NETGENPlugin_NETGEN_3D(hypId, gen)
  91 {
  92   _name = "NETGEN_3D_Remote";
  93 }
  94
  95 //=============================================================================
  96 /*!
  97  *
  98  */
  99 //=============================================================================
 100
 101 NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::~NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote()
 102 {
 103 }
 104
 105
 106 void NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::fillParameters(const NETGENPlugin_Hypothesis* hyp, netgen_params &aParams)
 107 {
 108   aParams.maxh               = hyp->GetMaxSize();
 109   aParams.minh               = hyp->GetMinSize();
 110   aParams.segmentsperedge    = hyp->GetNbSegPerEdge();
 111   aParams.grading            = hyp->GetGrowthRate();
 112   aParams.curvaturesafety    = hyp->GetNbSegPerRadius();
 113   aParams.secondorder        = hyp->GetSecondOrder() ? 1 : 0;
 114   aParams.quad               = hyp->GetQuadAllowed() ? 1 : 0;
 115   aParams.optimize           = hyp->GetOptimize();
 116   aParams.fineness           = hyp->GetFineness();
 117   aParams.uselocalh          = hyp->GetSurfaceCurvature();
 118   aParams.merge_solids       = hyp->GetFuseEdges();
 119   aParams.chordalError       = hyp->GetChordalErrorEnabled() ? hyp->GetChordalError() : -1.;
 120   aParams.optsteps2d         = aParams.optimize ? hyp->GetNbSurfOptSteps() : 0;
 121   aParams.optsteps3d         = aParams.optimize ? hyp->GetNbVolOptSteps()  : 0;
 122   aParams.elsizeweight       = hyp->GetElemSizeWeight();
 123   aParams.opterrpow          = hyp->GetWorstElemMeasure();
 124   aParams.delaunay           = hyp->GetUseDelauney();
 125   aParams.checkoverlap       = hyp->GetCheckOverlapping();
 126   aParams.checkchartboundary = hyp->GetCheckChartBoundary();
 127 #ifdef NETGEN_V6
 128   // std::string
 129   aParams.meshsizefilename = hyp->GetMeshSizeFile();
 130 #else
 131   // const char*
 132   aParams.meshsizefilename = hyp->GetMeshSizeFile();
 133 #endif
 134 #ifdef NETGEN_V6
 135   aParams.closeedgefac = 2;
 136 #else
 137   aParams.closeedgefac = 0;
 138 #endif
 139 }
 140
 141 // write in a binary file the orientation for each 2D element of the mesh
 142 void NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::exportElementOrientation(SMESH_Mesh& aMesh,
 143                                                       const TopoDS_Shape& aShape,
 144                                                       netgen_params& aParams,
 145                                                       const std::string output_file)
 146 {
 147   SMESH_MesherHelper helper(aMesh);
 148   NETGENPlugin_Internals internals( aMesh, aShape, /*is3D=*/true );
 149   SMESH_ProxyMesh::Ptr proxyMesh( new SMESH_ProxyMesh( aMesh ));
 150   std::map<vtkIdType, bool> elemOrientation;
 151
 152   for ( TopExp_Explorer exFa( aShape, TopAbs_FACE ); exFa.More(); exFa.Next())
 153   {
 154     const TopoDS_Shape& aShapeFace = exFa.Current();
 155     int faceID = aMesh.GetMeshDS()->ShapeToIndex( aShapeFace );
 156     bool isInternalFace = internals.isInternalShape( faceID );
 157     bool isRev = false;
 158     if ( !isInternalFace &&
 159           helper.NbAncestors(aShapeFace, aMesh, aShape.ShapeType()) > 1 )
 160       // IsReversedSubMesh() can work wrong on strongly curved faces,
 161       // so we use it as less as possible
 162       isRev = helper.IsReversedSubMesh( TopoDS::Face( aShapeFace ));
 163
 164     const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = proxyMesh->GetSubMesh( aShapeFace );
 165     if ( !aSubMeshDSFace ) continue;
 166
 167     SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
 168     if ( aParams._quadraticMesh &&
 169           dynamic_cast< const SMESH_ProxyMesh::SubMesh*>( aSubMeshDSFace ))
 170     {
 171       // add medium nodes of proxy triangles to helper (#16843)
 172       while ( iteratorElem->more() )
 173         helper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* >( iteratorElem->next() ));
 174
 175       iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
 176     }
 177     while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on a geom face
 178     {
 179       // check mesh face
 180       const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
 181       if ( !elem )
 182         error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Null element encounters");
 183       if ( elem->NbCornerNodes() != 3 )
 184         error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Not triangle element encounters");
 185       elemOrientation[elem->GetID()] = isRev;
 186     } // loop on elements on a face
 187   } // loop on faces of a SOLID or SHELL
 188
 189   {
 190     std::ofstream df(output_file, ios::out|ios::binary);
 191     int size=elemOrientation.size();
 192
 193     df.write((char*)&size, sizeof(int));
 194     for(auto const& [id, orient]:elemOrientation){
 195       df.write((char*)&id, sizeof(vtkIdType));
 196       df.write((char*)&orient, sizeof(bool));
 197     }
 198   }
 199 }
 200
 201
 202 bool NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::Compute(SMESH_Mesh&         aMesh,
 203                                            const TopoDS_Shape& aShape)
 204 {
 205   {
 206     SMESH_MeshLocker myLocker(&aMesh);
 207     SMESH_Hypothesis::Hypothesis_Status hypStatus;
 208     NETGENPlugin_NETGEN_3D::CheckHypothesis(aMesh, aShape, hypStatus);
 209   }
 210
 211
 212   // Temporary folder for run
 213   fs::path tmp_folder = aMesh.tmp_folder / fs::unique_path(fs::path("Volume-%%%%-%%%%"));
 214   fs::create_directories(tmp_folder);
 215   // Using MESH2D generated after all triangles where created.
 216   fs::path mesh_file=aMesh.tmp_folder / fs::path("Mesh2D.med");
 217   fs::path element_orientation_file=tmp_folder / fs::path("element_orientation.dat");
 218   fs::path new_element_file=tmp_folder / fs::path("new_elements.dat");
 219   fs::path tmp_mesh_file=tmp_folder / fs::path("tmp_mesh.med");
 220   // Not used kept for debug
 221   //fs::path output_mesh_file=tmp_folder / fs::path("output_mesh.med");
 222   fs::path shape_file=tmp_folder / fs::path("shape.brep");
 223   fs::path param_file=tmp_folder / fs::path("netgen3d_param.txt");
 224   fs::path log_file=tmp_folder / fs::path("run.log");
 225   fs::path cmd_file=tmp_folder / fs::path("cmd.log");
 226   //TODO: Handle variable mesh_name
 227   std::string mesh_name = "MESH";
 228
 229   {
 230     SMESH_MeshLocker myLocker(&aMesh);
 231     //Writing Shape
 232     exportShape(shape_file.string(), aShape);
 233
 234     //Writing hypo
 235     netgen_params aParams;
 236     fillParameters(_hypParameters, aParams);
 237
 238     exportNetgenParams(param_file.string(), aParams);
 239
 240     // Exporting element orientation
 241     exportElementOrientation(aMesh, aShape, aParams, element_orientation_file.string());
 242   }
 243
 244   // Calling run_mesher
 245   // TODO: check if we need to handle the .exe for windows
 246   std::string cmd;
 247   fs::path run_mesher_exe =
 248     fs::path(std::getenv("NETGENPLUGIN_ROOT_DIR"))/
 249     fs::path("bin")/
 250     fs::path("salome")/
 251     fs::path("NETGENPlugin_Runner");
 252
 253   cmd = run_mesher_exe.string() +
 254                   " NETGEN3D " + mesh_file.string() + " "
 255                                + shape_file.string() + " "
 256                                + param_file.string() + " "
 257                                + element_orientation_file.string() + " "
 258                                + std::to_string(aMesh.GetMesherNbThreads()) + " "
 259                                + new_element_file.string() + " "
 260                                + "NONE";
 261   // Writing command in log
 262   {
 263     std::ofstream flog(cmd_file.string());
 264     flog << cmd << endl;
 265     flog << endl;
 266   }
 267   MESSAGE("Running command: ");
 268   MESSAGE(cmd);
 269
 270
 271   // Building arguments for QProcess
 272   QString program = run_mesher_exe.c_str();
 273   QStringList arguments;
 274   arguments << "NETGEN3D";
 275   arguments << mesh_file.c_str();
 276   arguments << shape_file.c_str();
 277   arguments << param_file.c_str();
 278   arguments << element_orientation_file.c_str();
 279   arguments << std::to_string(aMesh.GetMesherNbThreads()).c_str();
 280   arguments << new_element_file.c_str();
 281   arguments << "NONE";
 282   QString out_file = log_file.c_str();
 283   QProcess myProcess;
 284   myProcess.setStandardOutputFile(out_file);
 285
 286   myProcess.start(program, arguments);
 287   myProcess.waitForFinished();
 288   int ret = myProcess.exitStatus();
 289
 290   if(ret != 0){
 291     // Run crahed
 292     std::string msg = "Issue with command: \n";
 293     msg += "See log for more details: " + log_file.string() + "\n";
 294     msg += cmd + "\n";
 295     throw SALOME_Exception(msg);
 296   }
 297
 298   {
 299     SMESH_MeshLocker myLocker(&aMesh);
 300     std::ifstream df(new_element_file.string(), ios::binary);
 301
 302     int Netgen_NbOfNodes;
 303     int Netgen_NbOfNodesNew;
 304     int Netgen_NbOfTetra;
 305     double Netgen_point[3];
 306     int    Netgen_tetrahedron[4];
 307     int nodeID;
 308
 309     SMESH_MesherHelper helper(aMesh);
 310     // This function is mandatory for setElementsOnShape to work
 311     helper.IsQuadraticSubMesh(aShape);
 312     helper.SetElementsOnShape( true );
 313
 314     // Number of nodes in intial mesh
 315     df.read((char*) &Netgen_NbOfNodes, sizeof(int));
 316     // Number of nodes added by netgen
 317     df.read((char*) &Netgen_NbOfNodesNew, sizeof(int));
 318
 319     // Filling nodevec (correspondence netgen numbering mesh numbering)
 320     vector< const SMDS_MeshNode* > nodeVec ( Netgen_NbOfNodesNew + 1 );
 321     //vector<int> nodeTmpVec ( Netgen_NbOfNodesNew + 1 );
 322     SMESHDS_Mesh * meshDS = helper.GetMeshDS();
 323     for (int nodeIndex = 1 ; nodeIndex <= Netgen_NbOfNodes; ++nodeIndex )
 324     {
 325       //Id of the point
 326       df.read((char*) &nodeID, sizeof(int));
 327       nodeVec.at(nodeIndex) = meshDS->FindNode(nodeID);
 328     }
 329
 330     // Add new points and update nodeVec
 331     for (int nodeIndex = Netgen_NbOfNodes +1 ; nodeIndex <= Netgen_NbOfNodesNew; ++nodeIndex )
 332     {
 333       df.read((char *) &Netgen_point, sizeof(double)*3);
 334
 335       nodeVec.at(nodeIndex) = helper.AddNode(Netgen_point[0],
 336                                  Netgen_point[1],
 337                                  Netgen_point[2]);
 338     }
 339
 340     // Add tetrahedrons
 341     df.read((char*) &Netgen_NbOfTetra, sizeof(int));
 342
 343     for ( int elemIndex = 1; elemIndex <= Netgen_NbOfTetra; ++elemIndex )
 344     {
 345       df.read((char*) &Netgen_tetrahedron, sizeof(int)*4);
 346       helper.AddVolume(
 347                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[0] ),
 348                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[1] ),
 349                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[2] ),
 350                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[3] ));
 351     }
 352   }
 353
 354   return true;
 355 }
 356
 357
 358 void NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::setSubMeshesToCompute(SMESH_subMesh * aSubMesh)
 359 {
 360   SMESH_MeshLocker myLocker(aSubMesh->GetFather());
 361   SMESH_Algo::setSubMeshesToCompute(aSubMesh);
 362 }