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
   7 //  modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
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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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  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.opencascade.org/SALOME/ or email : webmaster.salome@opencascade.org
  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 }
  74
  75 //=============================================================================
  76 /*!
  77  *
  78  */
  79 //=============================================================================
  80
  81 SMESH_Algo::~SMESH_Algo()
  82 {
  83 }
  84
  85 //=============================================================================
  86 /*!
  87  *
  88  */
  89 //=============================================================================
  90
  91 const vector < string > &SMESH_Algo::GetCompatibleHypothesis()
  92 {
  93         return _compatibleHypothesis;
  94 }
  95
  96 //=============================================================================
  97 /*!
  98  *  List the hypothesis used by the algorithm associated to the shape.
  99  *  Hypothesis associated to father shape -are- taken into account (see
 100  *  GetAppliedHypothesis). Relevant hypothesis have a name (type) listed in
 101  *  the algorithm. This method could be surcharged by specific algorithms, in
 102  *  case of several hypothesis simultaneously applicable.
 103  */
 104 //=============================================================================
 105
 106 const list <const SMESHDS_Hypothesis *> & SMESH_Algo::GetUsedHypothesis(
 107         SMESH_Mesh & aMesh, const TopoDS_Shape & aShape)
 108 {
 109   _usedHypList.clear();
 110   if ( !_compatibleHypothesis.empty() )
 111   {
 112     SMESH_HypoFilter filter( SMESH_HypoFilter::HasName( _compatibleHypothesis[0] ));
 113     for ( int i = 1; i < _compatibleHypothesis.size(); ++i )
 114       filter.Or( filter.HasName( _compatibleHypothesis[ i ] ));
 115
 116     aMesh.GetHypotheses( aShape, filter, _usedHypList, true );
 117     if ( _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 *> & SMESH_Algo::GetAppliedHypothesis(
 132         SMESH_Mesh & aMesh, const TopoDS_Shape & aShape)
 133 {
 134   _appliedHypList.clear();
 135   if ( !_compatibleHypothesis.empty() )
 136   {
 137     SMESH_HypoFilter filter( SMESH_HypoFilter::HasName( _compatibleHypothesis[0] ));
 138     for ( int i = 1; i < _compatibleHypothesis.size(); ++i )
 139       filter.Or( filter.HasName( _compatibleHypothesis[ i ] ));
 140
 141     aMesh.GetHypotheses( aShape, filter, _appliedHypList, false );
 142   }
 143   return _appliedHypList;
 144 }
 145
 146 //=============================================================================
 147 /*!
 148  *  Compute length of an edge
 149  */
 150 //=============================================================================
 151
 152 double SMESH_Algo::EdgeLength(const TopoDS_Edge & E)
 153 {
 154   double UMin = 0, UMax = 0;
 155   if (BRep_Tool::Degenerated(E))
 156     return 0;
 157   TopLoc_Location L;
 158   Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, L, UMin, UMax);
 159   GeomAdaptor_Curve AdaptCurve(C);
 160   GCPnts_AbscissaPoint gabs;
 161   double length = gabs.Length(AdaptCurve, UMin, UMax);
 162   return length;
 163 }
 164
 165 //================================================================================
 166 /*!
 167  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
 168  * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
 169  * \param theMeshDS - The mesh data structure
 170  * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
 171  *                in the correspoding submesh point in different directions
 172  */
 173 //================================================================================
 174
 175 bool SMESH_Algo::IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face&  theFace,
 176                                     SMESHDS_Mesh*       theMeshDS)
 177 {
 178   if ( theFace.IsNull() || !theMeshDS )
 179     return false;
 180
 181   // find out orientation of a meshed face
 182   int faceID = theMeshDS->ShapeToIndex( theFace );
 183   TopoDS_Shape aMeshedFace = theMeshDS->IndexToShape( faceID );
 184   bool isReversed = ( theFace.Orientation() != aMeshedFace.Orientation() );
 185
 186   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = theMeshDS->MeshElements( faceID );
 187   if ( !aSubMeshDSFace )
 188     return isReversed;
 189
 190   // find element with node located on face and get its normal
 191   const SMDS_FacePosition* facePos = 0;
 192   int vertexID = 0;
 193   gp_Pnt nPnt[3];
 194   gp_Vec Ne;
 195   bool normalOK = false;
 196   SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
 197   while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
 198   {
 199     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
 200     if ( elem && elem->NbNodes() > 2 ) {
 201       SMDS_ElemIteratorPtr nodesIt = elem->nodesIterator();
 202       const SMDS_FacePosition* fPos = 0;
 203       int i = 0, vID = 0;
 204       while ( nodesIt->more() ) { // loop on nodes
 205         const SMDS_MeshNode* node
 206           = static_cast<const SMDS_MeshNode *>(nodesIt->next());
 207         if ( i == 3 ) i = 2;
 208         nPnt[ i++ ].SetCoord( node->X(), node->Y(), node->Z() );
 209         // check position
 210         const SMDS_PositionPtr& pos = node->GetPosition();
 211         if ( !pos ) continue;
 212         if ( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE ) {
 213           fPos = dynamic_cast< const SMDS_FacePosition* >( pos.get() );
 214         }
 215         else if ( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX ) {
 216           vID = pos->GetShapeId();
 217         }
 218       }
 219       if ( fPos || ( !normalOK && vID )) {
 220         // compute normal
 221         gp_Vec v01( nPnt[0], nPnt[1] ), v02( nPnt[0], nPnt[2] );
 222         if ( v01.SquareMagnitude() > RealSmall() &&
 223              v02.SquareMagnitude() > RealSmall() )
 224         {
 225           Ne = v01 ^ v02;
 226           normalOK = ( Ne.SquareMagnitude() > RealSmall() );
 227         }
 228         // we need position on theFace or at least on vertex
 229         if ( normalOK ) {
 230           vertexID = vID;
 231           if ((facePos = fPos))
 232             break;
 233         }
 234       }
 235     }
 236   }
 237   if ( !normalOK )
 238     return isReversed;
 239
 240   // node position on face
 241   double u,v;
 242   if ( facePos ) {
 243     u = facePos->GetUParameter();
 244     v = facePos->GetVParameter();
 245   }
 246   else if ( vertexID ) {
 247     TopoDS_Shape V = theMeshDS->IndexToShape( vertexID );
 248     if ( V.IsNull() || V.ShapeType() != TopAbs_VERTEX )
 249       return isReversed;
 250     gp_Pnt2d uv = BRep_Tool::Parameters( TopoDS::Vertex( V ), theFace );
 251     u = uv.X();
 252     v = uv.Y();
 253   }
 254   else
 255   {
 256     return isReversed;
 257   }
 258
 259   // face normal at node position
 260   TopLoc_Location loc;
 261   Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace, loc );
 262   if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C1 ) return isReversed;
 263   gp_Vec d1u, d1v;
 264   surf->D1( u, v, nPnt[0], d1u, d1v );
 265   gp_Vec Nf = (d1u ^ d1v).Transformed( loc );
 266
 267   if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
 268     Nf.Reverse();
 269
 270   return Ne * Nf < 0.;
 271 }
 272
 273 //================================================================================
 274 /*!
 275  * \brief Initialize my parameter values by the mesh built on the geometry
 276  * \param theMesh - the built mesh
 277  * \param theShape - the geometry of interest
 278  * \retval bool - true if parameter values have been successfully defined
 279  *
 280  * Just return false as the algorithm does not hold parameters values
 281  */
 282 //================================================================================
 283
 284 bool SMESH_Algo::SetParametersByMesh(const SMESH_Mesh* /*theMesh*/,
 285                                      const TopoDS_Shape& /*theShape*/)
 286 {
 287   return false;
 288 }
 289
 290 //================================================================================
 291 /*!
 292  * \brief Fill vector of node parameters on geometrical edge, including vertex nodes
 293  * \param theMesh - The mesh containing nodes
 294  * \param theEdge - The geometrical edge of interest
 295  * \param theParams - The resulting vector of sorted node parameters
 296  * \retval bool - false if not all parameters are OK
 297  */
 298 //================================================================================
 299
 300 bool SMESH_Algo::GetNodeParamOnEdge(const SMESHDS_Mesh* theMesh,
 301                                     const TopoDS_Edge&  theEdge,
 302                                     vector< double > &  theParams)
 303 {
 304   theParams.clear();
 305
 306   if ( !theMesh || theEdge.IsNull() )
 307     return false;
 308
 309   SMESHDS_SubMesh * eSubMesh = theMesh->MeshElements( theEdge );
 310   if ( !eSubMesh || !eSubMesh->GetElements()->more() )
 311     return false; // edge is not meshed
 312
 313   int nbEdgeNodes = 0;
 314   set < double > paramSet;
 315   if ( eSubMesh )
 316   {
 317     // loop on nodes of an edge: sort them by param on edge
 318     SMDS_NodeIteratorPtr nIt = eSubMesh->GetNodes();
 319     while ( nIt->more() )
 320     {
 321       const SMDS_MeshNode* node = nIt->next();
 322       const SMDS_PositionPtr& pos = node->GetPosition();
 323       if ( pos->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_EDGE )
 324         return false;
 325       const SMDS_EdgePosition* epos =
 326         static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(node->GetPosition().get());
 327       paramSet.insert( epos->GetUParameter() );
 328       ++nbEdgeNodes;
 329     }
 330   }
 331   // add vertex nodes params
 332   Standard_Real f, l;
 333   BRep_Tool::Range(theEdge, f, l);
 334   paramSet.insert( f );
 335   paramSet.insert( l );
 336   if ( paramSet.size() != nbEdgeNodes + 2 )
 337     return false; // there are equal parameters
 338
 339   // fill the vector
 340   theParams.resize( paramSet.size() );
 341   set < double >::iterator   par    = paramSet.begin();
 342   vector< double >::iterator vecPar = theParams.begin();
 343   for ( ; par != paramSet.end(); ++par, ++vecPar )
 344     *vecPar = *par;
 345
 346   return theParams.size() > 1;
 347 }