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   aParams.closeedgefac = 2;
 131   aParams.nbThreads = hyp->GetNbThreads();
 132 #else
 133   // const char*
 134   aParams.meshsizefilename = hyp->GetMeshSizeFile();
 135   aParams.closeedgefac = 0;
 136 #endif
 137 }
 138
 139 // write in a binary file the orientation for each 2D element of the mesh
 140 void NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::exportElementOrientation(SMESH_Mesh& aMesh,
 141                                                       const TopoDS_Shape& aShape,
 142                                                       const std::string output_file)
 143 {
 144   SMESH_MesherHelper helper(aMesh);
 145   NETGENPlugin_Internals internals( aMesh, aShape, /*is3D=*/true );
 146   SMESH_ProxyMesh::Ptr proxyMesh( new SMESH_ProxyMesh( aMesh ));
 147   std::map<vtkIdType, bool> elemOrientation;
 148
 149   for ( TopExp_Explorer exFa( aShape, TopAbs_FACE ); exFa.More(); exFa.Next())
 150   {
 151     const TopoDS_Shape& aShapeFace = exFa.Current();
 152     int faceID = aMesh.GetMeshDS()->ShapeToIndex( aShapeFace );
 153     bool isInternalFace = internals.isInternalShape( faceID );
 154     bool isRev = false;
 155     if ( !isInternalFace &&
 156           helper.NbAncestors(aShapeFace, aMesh, aShape.ShapeType()) > 1 )
 157       // IsReversedSubMesh() can work wrong on strongly curved faces,
 158       // so we use it as less as possible
 159       isRev = helper.IsReversedSubMesh( TopoDS::Face( aShapeFace ));
 160
 161     const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = proxyMesh->GetSubMesh( aShapeFace );
 162     if ( !aSubMeshDSFace ) continue;
 163
 164     SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
 165     if ( _quadraticMesh &&
 166           dynamic_cast< const SMESH_ProxyMesh::SubMesh*>( aSubMeshDSFace ))
 167     {
 168       // add medium nodes of proxy triangles to helper (#16843)
 169       while ( iteratorElem->more() )
 170         helper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* >( iteratorElem->next() ));
 171
 172       iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
 173     }
 174     while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on a geom face
 175     {
 176       // check mesh face
 177       const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
 178       if ( !elem )
 179         error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Null element encounters");
 180       if ( elem->NbCornerNodes() != 3 )
 181         error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Not triangle element encounters");
 182       elemOrientation[elem->GetID()] = isRev;
 183     } // loop on elements on a face
 184   } // loop on faces of a SOLID or SHELL
 185
 186   {
 187     std::ofstream df(output_file, ios::out|ios::binary);
 188     int size=elemOrientation.size();
 189
 190     df.write((char*)&size, sizeof(int));
 191     for(auto const& [id, orient]:elemOrientation){
 192       df.write((char*)&id, sizeof(vtkIdType));
 193       df.write((char*)&orient, sizeof(bool));
 194     }
 195   }
 196 }
 197
 198
 199 bool NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::Compute(SMESH_Mesh&         aMesh,
 200                                            const TopoDS_Shape& aShape)
 201 {
 202   {
 203     SMESH_MeshLocker myLocker(&aMesh);
 204     SMESH_Hypothesis::Hypothesis_Status hypStatus;
 205     NETGENPlugin_NETGEN_3D::CheckHypothesis(aMesh, aShape, hypStatus);
 206   }
 207
 208
 209   // Temporary folder for run
 210   fs::path tmp_folder = aMesh.tmp_folder / fs::unique_path(fs::path("Volume-%%%%-%%%%"));
 211   fs::create_directories(tmp_folder);
 212   // Using MESH2D generated after all triangles where created.
 213   fs::path mesh_file=aMesh.tmp_folder / fs::path("Mesh2D.med");
 214   fs::path element_orientation_file=tmp_folder / fs::path("element_orientation.dat");
 215   fs::path new_element_file=tmp_folder / fs::path("new_elements.dat");
 216   fs::path tmp_mesh_file=tmp_folder / fs::path("tmp_mesh.med");
 217   // Not used kept for debug
 218   //fs::path output_mesh_file=tmp_folder / fs::path("output_mesh.med");
 219   fs::path shape_file=tmp_folder / fs::path("shape.brep");
 220   fs::path param_file=tmp_folder / fs::path("netgen3d_param.txt");
 221   fs::path log_file=tmp_folder / fs::path("run.log");
 222   fs::path cmd_file=tmp_folder / fs::path("cmd.log");
 223   //TODO: Handle variable mesh_name
 224   std::string mesh_name = "MESH";
 225
 226   {
 227     SMESH_MeshLocker myLocker(&aMesh);
 228     //Writing Shape
 229     exportShape(shape_file.string(), aShape);
 230
 231     //Writing hypo
 232     netgen_params aParams;
 233     fillParameters(_hypParameters, aParams);
 234
 235     exportNetgenParams(param_file.string(), aParams);
 236
 237     // Exporting element orientation
 238     exportElementOrientation(aMesh, aShape, element_orientation_file.string());
 239   }
 240
 241   // Calling run_mesher
 242   // TODO: check if we need to handle the .exe for windows
 243   std::string cmd;
 244   fs::path run_mesher_exe =
 245     fs::path(std::getenv("NETGENPLUGIN_ROOT_DIR"))/
 246     fs::path("bin")/
 247     fs::path("salome")/
 248     fs::path("NETGENPlugin_Runner");
 249
 250   cmd = run_mesher_exe.string() +
 251                   " NETGEN3D " + mesh_file.string() + " "
 252                                + shape_file.string() + " "
 253                                + param_file.string() + " "
 254                                + element_orientation_file.string() + " "
 255                                + std::to_string(aMesh.GetMesherNbThreads()) + " "
 256                                + new_element_file.string() + " "
 257                                + "NONE";
 258   // Writing command in log
 259   {
 260     std::ofstream flog(cmd_file.string());
 261     flog << cmd << endl;
 262     flog << endl;
 263   }
 264   MESSAGE("Running command: ");
 265   MESSAGE(cmd);
 266
 267
 268   // Building arguments for QProcess
 269   QString program = run_mesher_exe.c_str();
 270   QStringList arguments;
 271   arguments << "NETGEN3D";
 272   arguments << mesh_file.c_str();
 273   arguments << shape_file.c_str();
 274   arguments << param_file.c_str();
 275   arguments << element_orientation_file.c_str();
 276   arguments << std::to_string(aMesh.GetMesherNbThreads()).c_str();
 277   arguments << new_element_file.c_str();
 278   arguments << "NONE";
 279   QString out_file = log_file.c_str();
 280   QProcess myProcess;
 281   myProcess.setStandardOutputFile(out_file);
 282
 283   myProcess.start(program, arguments);
 284   myProcess.waitForFinished();
 285   int ret = myProcess.exitStatus();
 286
 287   if(ret != 0){
 288     // Run crahed
 289     std::string msg = "Issue with command: \n";
 290     msg += "See log for more details: " + log_file.string() + "\n";
 291     msg += cmd + "\n";
 292     throw SALOME_Exception(msg);
 293   }
 294
 295   {
 296     SMESH_MeshLocker myLocker(&aMesh);
 297     std::ifstream df(new_element_file.string(), ios::binary);
 298
 299     int Netgen_NbOfNodes;
 300     int Netgen_NbOfNodesNew;
 301     int Netgen_NbOfTetra;
 302     double Netgen_point[3];
 303     int    Netgen_tetrahedron[4];
 304     int nodeID;
 305
 306     SMESH_MesherHelper helper(aMesh);
 307     // This function is mandatory for setElementsOnShape to work
 308     helper.IsQuadraticSubMesh(aShape);
 309     helper.SetElementsOnShape( true );
 310
 311     // Number of nodes in intial mesh
 312     df.read((char*) &Netgen_NbOfNodes, sizeof(int));
 313     // Number of nodes added by netgen
 314     df.read((char*) &Netgen_NbOfNodesNew, sizeof(int));
 315
 316     // Filling nodevec (correspondence netgen numbering mesh numbering)
 317     vector< const SMDS_MeshNode* > nodeVec ( Netgen_NbOfNodesNew + 1 );
 318     //vector<int> nodeTmpVec ( Netgen_NbOfNodesNew + 1 );
 319     SMESHDS_Mesh * meshDS = helper.GetMeshDS();
 320     for (int nodeIndex = 1 ; nodeIndex <= Netgen_NbOfNodes; ++nodeIndex )
 321     {
 322       //Id of the point
 323       df.read((char*) &nodeID, sizeof(int));
 324       nodeVec.at(nodeIndex) = meshDS->FindNode(nodeID);
 325     }
 326
 327     // Add new points and update nodeVec
 328     for (int nodeIndex = Netgen_NbOfNodes +1 ; nodeIndex <= Netgen_NbOfNodesNew; ++nodeIndex )
 329     {
 330       df.read((char *) &Netgen_point, sizeof(double)*3);
 331
 332       nodeVec.at(nodeIndex) = helper.AddNode(Netgen_point[0],
 333                                  Netgen_point[1],
 334                                  Netgen_point[2]);
 335     }
 336
 337     // Add tetrahedrons
 338     df.read((char*) &Netgen_NbOfTetra, sizeof(int));
 339
 340     for ( int elemIndex = 1; elemIndex <= Netgen_NbOfTetra; ++elemIndex )
 341     {
 342       df.read((char*) &Netgen_tetrahedron, sizeof(int)*4);
 343       helper.AddVolume(
 344                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[0] ),
 345                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[1] ),
 346                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[2] ),
 347                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[3] ));
 348     }
 349   }
 350
 351   return true;
 352 }
 353
 354
 355 void NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::setSubMeshesToCompute(SMESH_subMesh * aSubMesh)
 356 {
 357   SMESH_MeshLocker myLocker(aSubMesh->GetFather());
 358   SMESH_Algo::setSubMeshesToCompute(aSubMesh);
 359 }