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 //
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   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                                                       const std::string output_file)
 145 {
 146   SMESH_MesherHelper helper(aMesh);
 147   NETGENPlugin_Internals internals( aMesh, aShape, /*is3D=*/true );
 148   SMESH_ProxyMesh::Ptr proxyMesh( new SMESH_ProxyMesh( aMesh ));
 149   std::map<vtkIdType, bool> elemOrientation;
 150
 151   for ( TopExp_Explorer exFa( aShape, TopAbs_FACE ); exFa.More(); exFa.Next())
 152   {
 153     const TopoDS_Shape& aShapeFace = exFa.Current();
 154     int faceID = aMesh.GetMeshDS()->ShapeToIndex( aShapeFace );
 155     bool isInternalFace = internals.isInternalShape( faceID );
 156     bool isRev = false;
 157     if ( !isInternalFace &&
 158           helper.NbAncestors(aShapeFace, aMesh, aShape.ShapeType()) > 1 )
 159       // IsReversedSubMesh() can work wrong on strongly curved faces,
 160       // so we use it as less as possible
 161       isRev = helper.IsReversedSubMesh( TopoDS::Face( aShapeFace ));
 162
 163     const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = proxyMesh->GetSubMesh( aShapeFace );
 164     if ( !aSubMeshDSFace ) continue;
 165
 166     SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
 167     if ( _quadraticMesh &&
 168           dynamic_cast< const SMESH_ProxyMesh::SubMesh*>( aSubMeshDSFace ))
 169     {
 170       // add medium nodes of proxy triangles to helper (#16843)
 171       while ( iteratorElem->more() )
 172         helper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* >( iteratorElem->next() ));
 173
 174       iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
 175     }
 176     while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on a geom face
 177     {
 178       // check mesh face
 179       const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
 180       if ( !elem )
 181         error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Null element encounters");
 182       if ( elem->NbCornerNodes() != 3 )
 183         error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Not triangle element encounters");
 184       elemOrientation[elem->GetID()] = isRev;
 185     } // loop on elements on a face
 186   } // loop on faces of a SOLID or SHELL
 187
 188   {
 189     std::ofstream df(output_file, ios::out|ios::binary);
 190     int size=elemOrientation.size();
 191
 192     df.write((char*)&size, sizeof(int));
 193     for(auto const& [id, orient]:elemOrientation){
 194       df.write((char*)&id, sizeof(vtkIdType));
 195       df.write((char*)&orient, sizeof(bool));
 196     }
 197   }
 198 }
 199
 200
 201 bool NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::Compute(SMESH_Mesh&         aMesh,
 202                                            const TopoDS_Shape& aShape)
 203 {
 204   {
 205     SMESH_MeshLocker myLocker(&aMesh);
 206     SMESH_Hypothesis::Hypothesis_Status hypStatus;
 207     NETGENPlugin_NETGEN_3D::CheckHypothesis(aMesh, aShape, hypStatus);
 208   }
 209
 210
 211   // Temporary folder for run
 212   fs::path tmp_folder = aMesh.tmp_folder / fs::unique_path(fs::path("Volume-%%%%-%%%%"));
 213   fs::create_directories(tmp_folder);
 214   // Using MESH2D generated after all triangles where created.
 215   fs::path mesh_file=aMesh.tmp_folder / fs::path("Mesh2D.med");
 216   fs::path element_orientation_file=tmp_folder / fs::path("element_orientation.dat");
 217   fs::path new_element_file=tmp_folder / fs::path("new_elements.dat");
 218   fs::path tmp_mesh_file=tmp_folder / fs::path("tmp_mesh.med");
 219   // Not used kept for debug
 220   //fs::path output_mesh_file=tmp_folder / fs::path("output_mesh.med");
 221   fs::path shape_file=tmp_folder / fs::path("shape.brep");
 222   fs::path param_file=tmp_folder / fs::path("netgen3d_param.txt");
 223   fs::path log_file=tmp_folder / fs::path("run.log");
 224   fs::path cmd_file=tmp_folder / fs::path("cmd.log");
 225   //TODO: Handle variable mesh_name
 226   std::string mesh_name = "MESH";
 227
 228   {
 229     SMESH_MeshLocker myLocker(&aMesh);
 230     //Writing Shape
 231     exportShape(shape_file.string(), aShape);
 232
 233     //Writing hypo
 234     netgen_params aParams;
 235     fillParameters(_hypParameters, aParams);
 236
 237     exportNetgenParams(param_file.string(), aParams);
 238
 239     // Exporting element orientation
 240     exportElementOrientation(aMesh, aShape, element_orientation_file.string());
 241   }
 242
 243   // Calling run_mesher
 244   // TODO: check if we need to handle the .exe for windows
 245   std::string cmd;
 246   fs::path run_mesher_exe =
 247     fs::path(std::getenv("NETGENPLUGIN_ROOT_DIR"))/
 248     fs::path("bin")/
 249     fs::path("salome")/
 250     fs::path("NETGENPlugin_Runner");
 251
 252   cmd = run_mesher_exe.string() +
 253                   " NETGEN3D " + mesh_file.string() + " "
 254                                + shape_file.string() + " "
 255                                + param_file.string() + " "
 256                                + element_orientation_file.string() + " "
 257                                + std::to_string(aMesh.GetMesherNbThreads()) + " "
 258                                + new_element_file.string() + " "
 259                                + "NONE";
 260   // Writing command in log
 261   {
 262     std::ofstream flog(cmd_file.string());
 263     flog << cmd << endl;
 264     flog << endl;
 265   }
 266   MESSAGE("Running command: ");
 267   MESSAGE(cmd);
 268
 269
 270   // Building arguments for QProcess
 271   QString program = run_mesher_exe.c_str();
 272   QStringList arguments;
 273   arguments << "NETGEN3D";
 274   arguments << mesh_file.c_str();
 275   arguments << shape_file.c_str();
 276   arguments << param_file.c_str();
 277   arguments << element_orientation_file.c_str();
 278   arguments << std::to_string(aMesh.GetMesherNbThreads()).c_str();
 279   arguments << new_element_file.c_str();
 280   arguments << "NONE";
 281   QString out_file = log_file.c_str();
 282   QProcess myProcess;
 283   myProcess.setStandardOutputFile(out_file);
 284
 285   myProcess.start(program, arguments);
 286   myProcess.waitForFinished();
 287   int ret = myProcess.exitStatus();
 288
 289   if(ret != 0){
 290     // Run crahed
 291     std::string msg = "Issue with command: \n";
 292     msg += "See log for more details: " + log_file.string() + "\n";
 293     msg += cmd + "\n";
 294     throw SALOME_Exception(msg);
 295   }
 296
 297   {
 298     SMESH_MeshLocker myLocker(&aMesh);
 299     std::ifstream df(new_element_file.string(), ios::binary);
 300
 301     int Netgen_NbOfNodes;
 302     int Netgen_NbOfNodesNew;
 303     int Netgen_NbOfTetra;
 304     double Netgen_point[3];
 305     int    Netgen_tetrahedron[4];
 306     int nodeID;
 307
 308     SMESH_MesherHelper helper(aMesh);
 309     // This function is mandatory for setElementsOnShape to work
 310     helper.IsQuadraticSubMesh(aShape);
 311     helper.SetElementsOnShape( true );
 312
 313     // Number of nodes in intial mesh
 314     df.read((char*) &Netgen_NbOfNodes, sizeof(int));
 315     // Number of nodes added by netgen
 316     df.read((char*) &Netgen_NbOfNodesNew, sizeof(int));
 317
 318     // Filling nodevec (correspondence netgen numbering mesh numbering)
 319     vector< const SMDS_MeshNode* > nodeVec ( Netgen_NbOfNodesNew + 1 );
 320     //vector<int> nodeTmpVec ( Netgen_NbOfNodesNew + 1 );
 321     SMESHDS_Mesh * meshDS = helper.GetMeshDS();
 322     for (int nodeIndex = 1 ; nodeIndex <= Netgen_NbOfNodes; ++nodeIndex )
 323     {
 324       //Id of the point
 325       df.read((char*) &nodeID, sizeof(int));
 326       nodeVec.at(nodeIndex) = meshDS->FindNode(nodeID);
 327     }
 328
 329     // Add new points and update nodeVec
 330     for (int nodeIndex = Netgen_NbOfNodes +1 ; nodeIndex <= Netgen_NbOfNodesNew; ++nodeIndex )
 331     {
 332       df.read((char *) &Netgen_point, sizeof(double)*3);
 333
 334       nodeVec.at(nodeIndex) = helper.AddNode(Netgen_point[0],
 335                                  Netgen_point[1],
 336                                  Netgen_point[2]);
 337     }
 338
 339     // Add tetrahedrons
 340     df.read((char*) &Netgen_NbOfTetra, sizeof(int));
 341
 342     for ( int elemIndex = 1; elemIndex <= Netgen_NbOfTetra; ++elemIndex )
 343     {
 344       df.read((char*) &Netgen_tetrahedron, sizeof(int)*4);
 345       helper.AddVolume(
 346                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[0] ),
 347                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[1] ),
 348                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[2] ),
 349                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[3] ));
 350     }
 351   }
 352
 353   return true;
 354 }
 355
 356
 357 void NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::setSubMeshesToCompute(SMESH_subMesh * aSubMesh)
 358 {
 359   SMESH_MeshLocker myLocker(aSubMesh->GetFather());
 360   SMESH_Algo::setSubMeshesToCompute(aSubMesh);
 361 }