src/SMESH/SMESH_Algo.cxx

   1 //  SMESH SMESH : implementaion of SMESH idl descriptions
   2 //
   3 //  Copyright (C) 2003  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
   4 //  CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
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   6 //  This library is free software; you can redistribute it and/or
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   9 //  version 2.1 of the License.
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  11 //  This library is distributed in the hope that it will be useful,
  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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  15 //
  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   : SMESH_Algo.cxx
  25 //  Author : Paul RASCLE, EDF
  26 //  Module : SMESH
  27 //  $Header$
  28
  29 #include "SMESH_Algo.hxx"
  30 #include "SMESH_Gen.hxx"
  31 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  32 #include "SMESH_HypoFilter.hxx"
  33 #include "SMDS_FacePosition.hxx"
  34 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
  35 #include "SMDS_MeshElement.hxx"
  36 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  37 #include "SMESHDS_Mesh.hxx"
  38 #include "SMESHDS_SubMesh.hxx"
  39
  40 #include <BRep_Tool.hxx>
  41 #include <GCPnts_AbscissaPoint.hxx>
  42 #include <GeomAdaptor_Curve.hxx>
  43 #include <Geom_Surface.hxx>
  44 #include <TopLoc_Location.hxx>
  45 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  46 #include <TopTools_ListOfShape.hxx>
  47 #include <TopoDS.hxx>
  48 #include <TopoDS_Face.hxx>
  49 #include <gp_Pnt.hxx>
  50 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  51 #include <gp_Vec.hxx>
  52
  53 #include "utilities.h"
  54
  55 #include <algorithm>
  56
  57 using namespace std;
  58
  59 //=============================================================================
  60 /*!
  61  *
  62  */
  63 //=============================================================================
  64
  65 SMESH_Algo::SMESH_Algo(int hypId, int studyId,
  66         SMESH_Gen * gen):SMESH_Hypothesis(hypId, studyId, gen)
  67 {
  68 //   _compatibleHypothesis.push_back("hypothese_bidon");
  69         _type = ALGO;
  70         gen->_mapAlgo[hypId] = this;
  71
  72         _onlyUnaryInput = _requireDescretBoundary = true;
  73         _quadraticMesh = false;
  74 }
  75
  76 //=============================================================================
  77 /*!
  78  *
  79  */
  80 //=============================================================================
  81
  82 SMESH_Algo::~SMESH_Algo()
  83 {
  84 }
  85
  86 //=============================================================================
  87 /*!
  88  *
  89  */
  90 //=============================================================================
  91
  92 const vector < string > &SMESH_Algo::GetCompatibleHypothesis()
  93 {
  94         return _compatibleHypothesis;
  95 }
  96
  97 //=============================================================================
  98 /*!
  99  *  List the hypothesis used by the algorithm associated to the shape.
 100  *  Hypothesis associated to father shape -are- taken into account (see
 101  *  GetAppliedHypothesis). Relevant hypothesis have a name (type) listed in
 102  *  the algorithm. This method could be surcharged by specific algorithms, in
 103  *  case of several hypothesis simultaneously applicable.
 104  */
 105 //=============================================================================
 106
 107 const list <const SMESHDS_Hypothesis *> &
 108 SMESH_Algo::GetUsedHypothesis(SMESH_Mesh &         aMesh,
 109                               const TopoDS_Shape & aShape,
 110                               const bool           ignoreAuxiliary)
 111 {
 112   _usedHypList.clear();
 113   SMESH_HypoFilter filter;
 114   if ( InitCompatibleHypoFilter( filter, ignoreAuxiliary ))
 115   {
 116     aMesh.GetHypotheses( aShape, filter, _usedHypList, true );
 117     if ( ignoreAuxiliary && _usedHypList.size() > 1 )
 118       _usedHypList.clear();     //only one compatible hypothesis allowed
 119   }
 120   return _usedHypList;
 121 }
 122
 123 //=============================================================================
 124 /*!
 125  *  List the relevant hypothesis associated to the shape. Relevant hypothesis
 126  *  have a name (type) listed in the algorithm. Hypothesis associated to
 127  *  father shape -are not- taken into account (see GetUsedHypothesis)
 128  */
 129 //=============================================================================
 130
 131 const list<const SMESHDS_Hypothesis *> &
 132 SMESH_Algo::GetAppliedHypothesis(SMESH_Mesh &         aMesh,
 133                                  const TopoDS_Shape & aShape,
 134                                  const bool           ignoreAuxiliary)
 135 {
 136   _appliedHypList.clear();
 137   SMESH_HypoFilter filter;
 138   if ( InitCompatibleHypoFilter( filter, ignoreAuxiliary ))
 139     aMesh.GetHypotheses( aShape, filter, _appliedHypList, false );
 140
 141   return _appliedHypList;
 142 }
 143
 144 //=============================================================================
 145 /*!
 146  *  Compute length of an edge
 147  */
 148 //=============================================================================
 149
 150 double SMESH_Algo::EdgeLength(const TopoDS_Edge & E)
 151 {
 152   double UMin = 0, UMax = 0;
 153   if (BRep_Tool::Degenerated(E))
 154     return 0;
 155   TopLoc_Location L;
 156   Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, L, UMin, UMax);
 157   GeomAdaptor_Curve AdaptCurve(C);
 158   GCPnts_AbscissaPoint gabs;
 159   double length = gabs.Length(AdaptCurve, UMin, UMax);
 160   return length;
 161 }
 162
 163 //================================================================================
 164 /*!
 165  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
 166  * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
 167  * \param theMeshDS - The mesh data structure
 168  * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
 169  *                in the correspoding submesh point in different directions
 170  */
 171 //================================================================================
 172
 173 bool SMESH_Algo::IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face&  theFace,
 174                                     SMESHDS_Mesh*       theMeshDS)
 175 {
 176   if ( theFace.IsNull() || !theMeshDS )
 177     return false;
 178
 179   // find out orientation of a meshed face
 180   int faceID = theMeshDS->ShapeToIndex( theFace );
 181   TopoDS_Shape aMeshedFace = theMeshDS->IndexToShape( faceID );
 182   bool isReversed = ( theFace.Orientation() != aMeshedFace.Orientation() );
 183
 184   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = theMeshDS->MeshElements( faceID );
 185   if ( !aSubMeshDSFace )
 186     return isReversed;
 187
 188   // find element with node located on face and get its normal
 189   const SMDS_FacePosition* facePos = 0;
 190   int vertexID = 0;
 191   gp_Pnt nPnt[3];
 192   gp_Vec Ne;
 193   bool normalOK = false;
 194   SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
 195   while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
 196   {
 197     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
 198     if ( elem && elem->NbNodes() > 2 ) {
 199       SMDS_ElemIteratorPtr nodesIt = elem->nodesIterator();
 200       const SMDS_FacePosition* fPos = 0;
 201       int i = 0, vID = 0;
 202       while ( nodesIt->more() ) { // loop on nodes
 203         const SMDS_MeshNode* node
 204           = static_cast<const SMDS_MeshNode *>(nodesIt->next());
 205         if ( i == 3 ) i = 2;
 206         nPnt[ i++ ].SetCoord( node->X(), node->Y(), node->Z() );
 207         // check position
 208         const SMDS_PositionPtr& pos = node->GetPosition();
 209         if ( !pos ) continue;
 210         if ( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE ) {
 211           fPos = dynamic_cast< const SMDS_FacePosition* >( pos.get() );
 212         }
 213         else if ( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX ) {
 214           vID = pos->GetShapeId();
 215         }
 216       }
 217       if ( fPos || ( !normalOK && vID )) {
 218         // compute normal
 219         gp_Vec v01( nPnt[0], nPnt[1] ), v02( nPnt[0], nPnt[2] );
 220         if ( v01.SquareMagnitude() > RealSmall() &&
 221              v02.SquareMagnitude() > RealSmall() )
 222         {
 223           Ne = v01 ^ v02;
 224           normalOK = ( Ne.SquareMagnitude() > RealSmall() );
 225         }
 226         // we need position on theFace or at least on vertex
 227         if ( normalOK ) {
 228           vertexID = vID;
 229           if ((facePos = fPos))
 230             break;
 231         }
 232       }
 233     }
 234   }
 235   if ( !normalOK )
 236     return isReversed;
 237
 238   // node position on face
 239   double u,v;
 240   if ( facePos ) {
 241     u = facePos->GetUParameter();
 242     v = facePos->GetVParameter();
 243   }
 244   else if ( vertexID ) {
 245     TopoDS_Shape V = theMeshDS->IndexToShape( vertexID );
 246     if ( V.IsNull() || V.ShapeType() != TopAbs_VERTEX )
 247       return isReversed;
 248     gp_Pnt2d uv = BRep_Tool::Parameters( TopoDS::Vertex( V ), theFace );
 249     u = uv.X();
 250     v = uv.Y();
 251   }
 252   else
 253   {
 254     return isReversed;
 255   }
 256
 257   // face normal at node position
 258   TopLoc_Location loc;
 259   Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace, loc );
 260   if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C1 ) return isReversed;
 261   gp_Vec d1u, d1v;
 262   surf->D1( u, v, nPnt[0], d1u, d1v );
 263   gp_Vec Nf = (d1u ^ d1v).Transformed( loc );
 264
 265   if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
 266     Nf.Reverse();
 267
 268   return Ne * Nf < 0.;
 269 }
 270
 271 //================================================================================
 272 /*!
 273  * \brief Initialize my parameter values by the mesh built on the geometry
 274  * \param theMesh - the built mesh
 275  * \param theShape - the geometry of interest
 276  * \retval bool - true if parameter values have been successfully defined
 277  *
 278  * Just return false as the algorithm does not hold parameters values
 279  */
 280 //================================================================================
 281
 282 bool SMESH_Algo::SetParametersByMesh(const SMESH_Mesh* /*theMesh*/,
 283                                      const TopoDS_Shape& /*theShape*/)
 284 {
 285   return false;
 286 }
 287
 288 //================================================================================
 289 /*!
 290  * \brief Fill vector of node parameters on geometrical edge, including vertex nodes
 291  * \param theMesh - The mesh containing nodes
 292  * \param theEdge - The geometrical edge of interest
 293  * \param theParams - The resulting vector of sorted node parameters
 294  * \retval bool - false if not all parameters are OK
 295  */
 296 //================================================================================
 297
 298 bool SMESH_Algo::GetNodeParamOnEdge(const SMESHDS_Mesh* theMesh,
 299                                     const TopoDS_Edge&  theEdge,
 300                                     vector< double > &  theParams)
 301 {
 302   theParams.clear();
 303
 304   if ( !theMesh || theEdge.IsNull() )
 305     return false;
 306
 307   SMESHDS_SubMesh * eSubMesh = theMesh->MeshElements( theEdge );
 308   if ( !eSubMesh || !eSubMesh->GetElements()->more() )
 309     return false; // edge is not meshed
 310
 311   int nbEdgeNodes = 0;
 312   set < double > paramSet;
 313   if ( eSubMesh )
 314   {
 315     // loop on nodes of an edge: sort them by param on edge
 316     SMDS_NodeIteratorPtr nIt = eSubMesh->GetNodes();
 317     while ( nIt->more() )
 318     {
 319       const SMDS_MeshNode* node = nIt->next();
 320       const SMDS_PositionPtr& pos = node->GetPosition();
 321       if ( pos->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_EDGE )
 322         return false;
 323       const SMDS_EdgePosition* epos =
 324         static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(node->GetPosition().get());
 325       paramSet.insert( epos->GetUParameter() );
 326       ++nbEdgeNodes;
 327     }
 328   }
 329   // add vertex nodes params
 330   Standard_Real f, l;
 331   BRep_Tool::Range(theEdge, f, l);
 332   paramSet.insert( f );
 333   paramSet.insert( l );
 334   if ( paramSet.size() != nbEdgeNodes + 2 )
 335     return false; // there are equal parameters
 336
 337   // fill the vector
 338   theParams.resize( paramSet.size() );
 339   set < double >::iterator   par    = paramSet.begin();
 340   vector< double >::iterator vecPar = theParams.begin();
 341   for ( ; par != paramSet.end(); ++par, ++vecPar )
 342     *vecPar = *par;
 343
 344   return theParams.size() > 1;
 345 }
 346
 347 //================================================================================
 348 /*!
 349  * \brief Make filter recognize only compatible hypotheses
 350  * \param theFilter - the filter to initialize
 351  * \param ignoreAuxiliary - make filter ignore compatible auxiliary hypotheses
 352  */
 353 //================================================================================
 354
 355 bool SMESH_Algo::InitCompatibleHypoFilter( SMESH_HypoFilter & theFilter,
 356                                            const bool         ignoreAuxiliary) const
 357 {
 358   if ( !_compatibleHypothesis.empty() )
 359   {
 360     theFilter.Init( theFilter.HasName( _compatibleHypothesis[0] ));
 361     for ( int i = 1; i < _compatibleHypothesis.size(); ++i )
 362       theFilter.Or( theFilter.HasName( _compatibleHypothesis[ i ] ));
 363
 364     if ( ignoreAuxiliary )
 365       theFilter.AndNot( theFilter.IsAuxiliary() );
 366
 367     return true;
 368   }
 369   return false;
 370 }