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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  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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  15 //
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  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_ParallelMesh.hxx>
  43 #include <SMESH_MesherHelper.hxx>
  44 #include <SMESH_DriverShape.hxx>
  45 #include <SMESH_DriverMesh.hxx>
  46 #include <SMESHDS_Mesh.hxx>
  47 #include <SMESH_MeshLocker.hxx>
  48
  49 #include <QString>
  50 #include <QProcess>
  51
  52 #include <boost/filesystem.hpp>
  53 namespace fs = boost::filesystem;
  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  * Constructor
  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  * Destructor
  98  */
  99 //=============================================================================
 100
 101 NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::~NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote()
 102 {
 103 }
 104
 105 /**
 106  * @brief Fill the structure netgen_param with the information from the hypothesis
 107  *
 108  * @param hyp the hypothesis
 109  * @param aParams the netgen_param structure
 110  */
 111 void NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::fillParameters(const NETGENPlugin_Hypothesis* hyp, netgen_params &aParams)
 112 {
 113   aParams.myType             = hypoType::Hypo;
 114   aParams.maxh               = hyp->GetMaxSize();
 115   aParams.minh               = hyp->GetMinSize();
 116   aParams.segmentsperedge    = hyp->GetNbSegPerEdge();
 117   aParams.grading            = hyp->GetGrowthRate();
 118   aParams.curvaturesafety    = hyp->GetNbSegPerRadius();
 119   aParams.secondorder        = hyp->GetSecondOrder() ? 1 : 0;
 120   aParams.quad               = hyp->GetQuadAllowed() ? 1 : 0;
 121   aParams.optimize           = hyp->GetOptimize();
 122   aParams.fineness           = hyp->GetFineness();
 123   aParams.uselocalh          = hyp->GetSurfaceCurvature();
 124   aParams.merge_solids       = hyp->GetFuseEdges();
 125   aParams.chordalError       = hyp->GetChordalErrorEnabled() ? hyp->GetChordalError() : -1.;
 126   aParams.optsteps2d         = aParams.optimize ? hyp->GetNbSurfOptSteps() : 0;
 127   aParams.optsteps3d         = aParams.optimize ? hyp->GetNbVolOptSteps()  : 0;
 128   aParams.elsizeweight       = hyp->GetElemSizeWeight();
 129   aParams.opterrpow          = hyp->GetWorstElemMeasure();
 130   aParams.delaunay           = hyp->GetUseDelauney();
 131   aParams.checkoverlap       = hyp->GetCheckOverlapping();
 132   aParams.checkchartboundary = hyp->GetCheckChartBoundary();
 133 #ifdef NETGEN_V6
 134   // std::string
 135   aParams.meshsizefilename = hyp->GetMeshSizeFile();
 136   aParams.closeedgefac = 2;
 137   aParams.nbThreads = hyp->GetNbThreads();
 138 #else
 139   // const char*
 140   aParams.meshsizefilename = hyp->GetMeshSizeFile();
 141   aParams.closeedgefac = 0;
 142   aParams.nbThreads = 0;
 143 #endif
 144 }
 145
 146 //
 147
 148 /**
 149  * @brief write in a binary file the orientation for each surface element of the mesh
 150  *
 151  * @param aMesh The mesh
 152  * @param aShape the shape associated to the mesh
 153  * @param output_file name of the binary file
 154  */
 155 void NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::exportElementOrientation(SMESH_Mesh& aMesh,
 156                                                       const TopoDS_Shape& aShape,
 157                                                       const std::string output_file)
 158 {
 159   SMESH_MesherHelper helper(aMesh);
 160   NETGENPlugin_Internals internals( aMesh, aShape, /*is3D=*/true );
 161   SMESH_ProxyMesh::Ptr proxyMesh( new SMESH_ProxyMesh( aMesh ));
 162   std::map<vtkIdType, bool> elemOrientation;
 163
 164   for ( TopExp_Explorer exFa( aShape, TopAbs_FACE ); exFa.More(); exFa.Next())
 165   {
 166     const TopoDS_Shape& aShapeFace = exFa.Current();
 167     int faceID = aMesh.GetMeshDS()->ShapeToIndex( aShapeFace );
 168     bool isInternalFace = internals.isInternalShape( faceID );
 169     bool isRev = false;
 170     if ( !isInternalFace &&
 171           helper.NbAncestors(aShapeFace, aMesh, aShape.ShapeType()) > 1 )
 172       // IsReversedSubMesh() can work wrong on strongly curved faces,
 173       // so we use it as less as possible
 174       isRev = helper.IsReversedSubMesh( TopoDS::Face( aShapeFace ));
 175
 176     const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = proxyMesh->GetSubMesh( aShapeFace );
 177     if ( !aSubMeshDSFace ) continue;
 178
 179     SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
 180     if ( _quadraticMesh &&
 181           dynamic_cast< const SMESH_ProxyMesh::SubMesh*>( aSubMeshDSFace ))
 182     {
 183       // add medium nodes of proxy triangles to helper (#16843)
 184       while ( iteratorElem->more() )
 185         helper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* >( iteratorElem->next() ));
 186
 187       iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
 188     }
 189     while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on a geom face
 190     {
 191       // check mesh face
 192       const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
 193       if ( !elem )
 194         error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Null element encounters");
 195       if ( elem->NbCornerNodes() != 3 )
 196         error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Not triangle element encounters");
 197       elemOrientation[elem->GetID()] = isRev;
 198     } // loop on elements on a face
 199   } // loop on faces of a SOLID or SHELL
 200
 201   {
 202     std::ofstream df(output_file, ios::out|ios::binary);
 203     int size=elemOrientation.size();
 204
 205     df.write((char*)&size, sizeof(int));
 206     for(auto const& [id, orient]:elemOrientation){
 207       df.write((char*)&id, sizeof(vtkIdType));
 208       df.write((char*)&orient, sizeof(bool));
 209     }
 210   }
 211 }
 212
 213 /**
 214  * @brief Compute mesh associate to shape
 215  *
 216  * @param aMesh The mesh
 217  * @param aShape The shape
 218  * @return true fi there are some error
 219  */
 220 bool NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::Compute(SMESH_Mesh&         aMesh,
 221                                            const TopoDS_Shape& aShape)
 222 {
 223   {
 224     SMESH_MeshLocker myLocker(&aMesh);
 225     SMESH_Hypothesis::Hypothesis_Status hypStatus;
 226     NETGENPlugin_NETGEN_3D::CheckHypothesis(aMesh, aShape, hypStatus);
 227   }
 228   SMESH_ParallelMesh& aParMesh = dynamic_cast<SMESH_ParallelMesh&>(aMesh);
 229
 230   // Temporary folder for run
 231 #ifdef WIN32
 232   fs::path tmp_folder = aParMesh.GetTmpFolder() / fs::path("Volume-%%%%-%%%%");
 233 #else
 234   fs::path tmp_folder = aParMesh.GetTmpFolder() / fs::unique_path(fs::path("Volume-%%%%-%%%%"));
 235 #endif
 236   fs::create_directories(tmp_folder);
 237   // Using MESH2D generated after all triangles where created.
 238   fs::path mesh_file=aParMesh.GetTmpFolder() / fs::path("Mesh2D.med");
 239   fs::path element_orientation_file=tmp_folder / fs::path("element_orientation.dat");
 240   fs::path new_element_file=tmp_folder / fs::path("new_elements.dat");
 241   fs::path tmp_mesh_file=tmp_folder / fs::path("tmp_mesh.med");
 242   // Not used kept for debug
 243   //fs::path output_mesh_file=tmp_folder / fs::path("output_mesh.med");
 244   fs::path shape_file=tmp_folder / fs::path("shape.brep");
 245   fs::path param_file=tmp_folder / fs::path("netgen3d_param.txt");
 246   fs::path log_file=tmp_folder / fs::path("run.log");
 247   fs::path cmd_file=tmp_folder / fs::path("cmd.txt");
 248   // TODO: See if we can retreived name from aMesh ?
 249   std::string mesh_name = "MESH";
 250
 251   {
 252     SMESH_MeshLocker myLocker(&aMesh);
 253     //Writing Shape
 254     SMESH_DriverShape::exportShape(shape_file.string(), aShape);
 255
 256     //Writing hypo
 257     netgen_params aParams;
 258     fillParameters(_hypParameters, aParams);
 259
 260     exportNetgenParams(param_file.string(), aParams);
 261
 262     // Exporting element orientation
 263     exportElementOrientation(aMesh, aShape, element_orientation_file.string());
 264   }
 265
 266   // Calling run_mesher
 267   // Path to mesher script
 268   fs::path mesher_launcher = fs::path(std::getenv("SMESH_ROOT_DIR"))/
 269        fs::path("bin")/
 270        fs::path("salome")/
 271        fs::path("mesher_launcher.py");
 272
 273
 274   std::string s_program="python3";
 275   std::list<std::string> params;
 276   params.push_back(mesher_launcher.string());
 277   params.push_back("NETGEN3D");
 278   params.push_back(mesh_file.string());
 279   params.push_back(shape_file.string());
 280   params.push_back(param_file.string());
 281   params.push_back("--elem-orient-file=" + element_orientation_file.string());
 282   params.push_back("--new-element-file=" + new_element_file.string());
 283
 284   // Parallelism method parameters
 285   int method = aParMesh.GetParallelismMethod();
 286   if(method == ParallelismMethod::MultiThread){
 287     params.push_back("--method=local");
 288   } else if (method == ParallelismMethod::MultiNode){
 289     params.push_back("--method=cluster");
 290     params.push_back("--resource="+aParMesh.GetResource());
 291     params.push_back("--wc-key="+aParMesh.GetWcKey());
 292     params.push_back("--nb-proc=1");
 293     params.push_back("--nb-proc-per-node="+to_string(aParMesh.GetNbProcPerNode()));
 294     params.push_back("--nb-node="+to_string(aParMesh.GetNbNode()));
 295     params.push_back("--walltime="+aParMesh.GetWalltime());
 296   } else {
 297     throw SALOME_Exception("Unknown parallelism method "+method);
 298   }
 299   std::string cmd = "";
 300   cmd += s_program;
 301   for(auto arg: params){
 302     cmd += " " + arg;
 303   }
 304   MESSAGE("Running command: ");
 305   MESSAGE(cmd);
 306   // Writing command in cmd.log
 307   {
 308     std::ofstream flog(cmd_file.string());
 309     flog << cmd << endl;
 310   }
 311
 312   // Building arguments for QProcess
 313   QString program = QString::fromStdString(s_program);
 314   QStringList arguments;
 315   for(auto arg : params){
 316     arguments << arg.c_str();
 317   }
 318
 319   QString out_file = log_file.string().c_str();
 320   QProcess myProcess;
 321   myProcess.setProcessChannelMode(QProcess::MergedChannels);
 322   myProcess.setStandardOutputFile(out_file);
 323
 324   myProcess.start(program, arguments);
 325   // Waiting for process to finish (argument -1 make it wait until the end of
 326   // the process otherwise it just waits 30 seconds)
 327   bool finished = myProcess.waitForFinished(-1);
 328   int ret = myProcess.exitCode();
 329
 330   if(ret != 0 || !finished){
 331     // Run crahed
 332     std::string msg = "Issue with mesh_launcher: \n";
 333     msg += "See log for more details: " + log_file.string() + "\n";
 334     msg += cmd + "\n";
 335     throw SALOME_Exception(msg);
 336   }
 337
 338   {
 339     SMESH_MeshLocker myLocker(&aMesh);
 340     std::ifstream df(new_element_file.string(), ios::binary);
 341
 342     int Netgen_NbOfNodes;
 343     int Netgen_NbOfNodesNew;
 344     int Netgen_NbOfTetra;
 345     double Netgen_point[3];
 346     int    Netgen_tetrahedron[4];
 347     int nodeID;
 348
 349     SMESH_MesherHelper helper(aMesh);
 350     // This function is mandatory for setElementsOnShape to work
 351     helper.IsQuadraticSubMesh(aShape);
 352     helper.SetElementsOnShape( true );
 353
 354     // Number of nodes in intial mesh
 355     df.read((char*) &Netgen_NbOfNodes, sizeof(int));
 356     // Number of nodes added by netgen
 357     df.read((char*) &Netgen_NbOfNodesNew, sizeof(int));
 358
 359     // Filling nodevec (correspondence netgen numbering mesh numbering)
 360     vector< const SMDS_MeshNode* > nodeVec ( Netgen_NbOfNodesNew + 1 );
 361     //vector<int> nodeTmpVec ( Netgen_NbOfNodesNew + 1 );
 362     SMESHDS_Mesh * meshDS = helper.GetMeshDS();
 363     for (int nodeIndex = 1 ; nodeIndex <= Netgen_NbOfNodes; ++nodeIndex )
 364     {
 365       //Id of the point
 366       df.read((char*) &nodeID, sizeof(int));
 367       nodeVec.at(nodeIndex) = meshDS->FindNode(nodeID);
 368     }
 369
 370     // Add new points and update nodeVec
 371     for (int nodeIndex = Netgen_NbOfNodes +1 ; nodeIndex <= Netgen_NbOfNodesNew; ++nodeIndex )
 372     {
 373       df.read((char *) &Netgen_point, sizeof(double)*3);
 374
 375       nodeVec.at(nodeIndex) = helper.AddNode(Netgen_point[0],
 376                                  Netgen_point[1],
 377                                  Netgen_point[2]);
 378     }
 379
 380     // Add tetrahedrons
 381     df.read((char*) &Netgen_NbOfTetra, sizeof(int));
 382
 383     for ( int elemIndex = 1; elemIndex <= Netgen_NbOfTetra; ++elemIndex )
 384     {
 385       df.read((char*) &Netgen_tetrahedron, sizeof(int)*4);
 386       helper.AddVolume(
 387                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[0] ),
 388                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[1] ),
 389                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[2] ),
 390                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[3] ));
 391     }
 392   }
 393
 394   return true;
 395 }
 396
 397 /**
 398  * @brief Assign submeshes to compute
 399  *
 400  * @param aSubMesh submesh to add
 401  */
 402 void NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::setSubMeshesToCompute(SMESH_subMesh * aSubMesh)
 403 {
 404   SMESH_MeshLocker myLocker(aSubMesh->GetFather());
 405   SMESH_Algo::setSubMeshesToCompute(aSubMesh);
 406 }