src/StdMeshers/StdMeshers_CompositeHexa_3D.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2012  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
   2 //
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   4 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
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   6 // version 2.1 of the License.
   7 //
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   9 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  11 // Lesser General Public License for more details.
  12 //
  13 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  14 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  15 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  16 //
  17 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  18 //
  19
  20 //  SMESH SMESH : implementaion of SMESH idl descriptions
  21 // File      : StdMeshers_CompositeHexa_3D.cxx
  22 // Module    : SMESH
  23 // Created   : Tue Nov 25 11:04:59 2008
  24 // Author    : Edward AGAPOV (eap)
  25
  26 #include "StdMeshers_CompositeHexa_3D.hxx"
  27
  28 #include "SMDS_Mesh.hxx"
  29 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  30 #include "SMDS_SetIterator.hxx"
  31 #include "SMESH_Block.hxx"
  32 #include "SMESH_Comment.hxx"
  33 #include "SMESH_ComputeError.hxx"
  34 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  35 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  36 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  37
  38 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  39 #include <BRep_Tool.hxx>
  40 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  41 #include <Standard_Failure.hxx>
  42 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  43 #include <TopTools_MapIteratorOfMapOfShape.hxx>
  44 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  45 #include <TopTools_SequenceOfShape.hxx>
  46 #include <TopoDS.hxx>
  47 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  48 #include <TopoDS_Face.hxx>
  49 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  50 #include <gp_Pnt.hxx>
  51 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  52 #include <gp_Vec.hxx>
  53 #include <gp_XYZ.hxx>
  54
  55 #include <list>
  56 #include <set>
  57 #include <vector>
  58
  59
  60 #ifdef _DEBUG_
  61
  62 //#define DEB_FACES
  63 //#define DEB_GRID
  64 #define DUMP_VERT(msg,V) \
  65 // { TopoDS_Vertex v = V; gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt(v);\
  66 //   cout << msg << "( "<< p.X()<<", "<<p.Y()<<", "<<p.Z()<<" )"<<endl;}
  67
  68 #else
  69
  70 #define DUMP_VERT(msg,v)
  71
  72 #endif
  73
  74 //================================================================================
  75 // text for message about an internal error
  76 #define ERR_LI(txt) SMESH_Comment(txt) << ":" << __LINE__
  77
  78 // order corresponds to right order of edges in CASCADE face
  79 enum EQuadSides{ Q_BOTTOM=0, Q_RIGHT, Q_TOP, Q_LEFT,   Q_CHILD, Q_PARENT };
  80
  81 enum EBoxSides{ B_BOTTOM=0, B_RIGHT, B_TOP, B_LEFT, B_FRONT, B_BACK, B_UNDEFINED };
  82
  83 //================================================================================
  84 /*!
  85  * \brief Convertor of a pair of integers to a sole index
  86  */
  87 struct _Indexer
  88 {
  89   int _xSize, _ySize;
  90   _Indexer( int xSize, int ySize ): _xSize(xSize), _ySize(ySize) {}
  91   int size() const { return _xSize * _ySize; }
  92   int operator()(const int x, const int y) const { return y * _xSize + x; }
  93 };
  94
  95 //================================================================================
  96 /*!
  97  * \brief Wrapper of a composite or an ordinary edge.
  98  */
  99 class _FaceSide
 100 {
 101 public:
 102   _FaceSide(const _FaceSide& other);
 103   _FaceSide(const TopoDS_Edge& edge=TopoDS_Edge());
 104   _FaceSide(const list<TopoDS_Edge>& edges);
 105   _FaceSide* GetSide(const int i);
 106   const _FaceSide* GetSide(const int i) const;
 107   int size() const { return myChildren.size(); }
 108   int NbVertices() const;
 109   TopoDS_Vertex FirstVertex() const;
 110   TopoDS_Vertex LastVertex() const;
 111   TopoDS_Vertex Vertex(int i) const;
 112   TopoDS_Edge   Edge(int i) const;
 113   bool Contain( const _FaceSide& side, int* which=0 ) const;
 114   bool Contain( const TopoDS_Vertex& vertex ) const;
 115   void AppendSide( const _FaceSide& side );
 116   void SetBottomSide( int i );
 117   int GetNbSegments(SMESH_Mesh& mesh) const;
 118   bool StoreNodes(SMESH_Mesh& mesh, vector<const SMDS_MeshNode*>& myGrid, bool reverse );
 119   void SetID(EQuadSides id) { myID = id; }
 120   static inline const TopoDS_TShape* ptr(const TopoDS_Shape& theShape)
 121   { return theShape.TShape().operator->(); }
 122   void Dump() const;
 123
 124 private:
 125
 126
 127   TopoDS_Edge       myEdge;
 128   list< _FaceSide > myChildren;
 129   int               myNbChildren;
 130
 131   TopTools_MapOfShape myVertices;
 132
 133   EQuadSides        myID; // debug
 134 };
 135 //================================================================================
 136 /*!
 137  * \brief Class corresponding to a meshed composite face of a box.
 138  *        Provides simplified access to it's sub-mesh data.
 139  */
 140 class _QuadFaceGrid
 141 {
 142   typedef list< _QuadFaceGrid > TChildren;
 143 public:
 144   _QuadFaceGrid();
 145
 146 public: //** Methods to find and orient faces of 6 sides of the box **//
 147
 148   //!< initialization
 149   bool Init(const TopoDS_Face& f);
 150
 151   //!< try to unite self with other face
 152   bool AddContinuousFace( const _QuadFaceGrid& f );
 153
 154   //!< Try to set the side as bottom hirizontal side
 155   bool SetBottomSide(const _FaceSide& side, int* sideIndex=0);
 156
 157   //!< Return face adjacent to zero-based i-th side of this face
 158   _QuadFaceGrid* FindAdjacentForSide(int i, list<_QuadFaceGrid>& faces, EBoxSides id) const;
 159
 160   //!< Reverse edges in order to have the bottom edge going along axes of the unit box
 161   void ReverseEdges(/*int e1, int e2*/);
 162
 163   bool IsComplex() const { return !myChildren.empty(); }
 164
 165   int NbChildren() const { return myChildren.size(); }
 166
 167   typedef SMDS_SetIterator< const _QuadFaceGrid&,
 168                             TChildren::const_iterator,
 169                             SMDS::SimpleAccessor<const _QuadFaceGrid&,TChildren::const_iterator>,
 170                             SMDS::PassAllValueFilter<_QuadFaceGrid> >
 171     TChildIterator;
 172
 173   TChildIterator GetChildren() const
 174   { return TChildIterator( myChildren.begin(), myChildren.end()); }
 175
 176 public: //** Loading and access to mesh **//
 177
 178   //!< Load nodes of a mesh
 179   bool LoadGrid( SMESH_Mesh& mesh );
 180
 181   //!< Return number of segments on the hirizontal sides
 182   int GetNbHoriSegments(SMESH_Mesh& mesh, bool withBrothers=false) const;
 183
 184   //!< Return number of segments on the vertical sides
 185   int GetNbVertSegments(SMESH_Mesh& mesh, bool withBrothers=false) const;
 186
 187   //!< Return edge on the hirizontal bottom sides
 188   int GetHoriEdges(vector<TopoDS_Edge> & edges) const;
 189
 190   //!< Return a node by its position
 191   const SMDS_MeshNode* GetNode(int iHori, int iVert) const;
 192
 193   //!< Return node coordinates by its position
 194   gp_XYZ GetXYZ(int iHori, int iVert) const;
 195
 196 public: //** Access to member fields **//
 197
 198   //!< Return i-th face side (0<i<4)
 199   const _FaceSide& GetSide(int i) const;
 200
 201   //!< Return it's face, NULL if it is composite
 202   TopoDS_Face GetFace() const { return myFace; }
 203
 204   //!< Return normal to the face at vertex v
 205   bool GetNormal( const TopoDS_Vertex& v, gp_Vec& n ) const;
 206
 207   SMESH_ComputeErrorPtr GetError() const { return myError; }
 208
 209   void SetID(EBoxSides id) { myID = id; }
 210
 211   void DumpGrid() const;
 212
 213   void DumpVertices() const;
 214
 215 private:
 216
 217   bool error(const std::string& text, int code = COMPERR_ALGO_FAILED)
 218   { myError = SMESH_ComputeError::New( code, text ); return false; }
 219
 220   bool error(const SMESH_ComputeErrorPtr& err)
 221   { myError = err; return ( !myError || myError->IsOK() ); }
 222
 223   bool loadCompositeGrid(SMESH_Mesh& mesh);
 224
 225   bool fillGrid(SMESH_Mesh&                    theMesh,
 226                 vector<const SMDS_MeshNode*> & theGrid,
 227                 const _Indexer&                theIndexer,
 228                 int                            theX,
 229                 int                            theY);
 230
 231   bool locateChildren();
 232
 233   void setBrothers( set< _QuadFaceGrid* >& notLocatedBrothers );
 234
 235   TopoDS_Face myFace;
 236   _FaceSide   mySides;
 237   bool        myReverse;
 238
 239   TChildren   myChildren;
 240
 241   _QuadFaceGrid* myLeftBottomChild;
 242   _QuadFaceGrid* myRightBrother;
 243   _QuadFaceGrid* myUpBrother;
 244
 245   _Indexer    myIndexer;
 246   vector<const SMDS_MeshNode*>  myGrid;
 247
 248   SMESH_ComputeErrorPtr         myError;
 249
 250   EBoxSides   myID; // debug
 251 };
 252
 253 //================================================================================
 254 /*!
 255  * \brief Constructor
 256  */
 257 //================================================================================
 258
 259 StdMeshers_CompositeHexa_3D::StdMeshers_CompositeHexa_3D(int hypId, int studyId, SMESH_Gen* gen)
 260   :SMESH_3D_Algo(hypId, studyId, gen)
 261 {
 262   _name = "CompositeHexa_3D";
 263   _shapeType = (1 << TopAbs_SHELL) | (1 << TopAbs_SOLID);       // 1 bit /shape type
 264 }
 265
 266 //================================================================================
 267 /*!
 268  * \brief always return true
 269  */
 270 //================================================================================
 271
 272 bool StdMeshers_CompositeHexa_3D::CheckHypothesis(SMESH_Mesh&         aMesh,
 273                                                   const TopoDS_Shape& aShape,
 274                                                   Hypothesis_Status&  aStatus)
 275 {
 276   aStatus = HYP_OK;
 277   return true;
 278 }
 279
 280 //================================================================================
 281 /*!
 282  * \brief Tries to find 6 sides of a box
 283  */
 284 //================================================================================
 285
 286 bool StdMeshers_CompositeHexa_3D::findBoxFaces( const TopoDS_Shape&    shape,
 287                                                 list< _QuadFaceGrid >& boxFaces,
 288                                                 _QuadFaceGrid * &      fBottom,
 289                                                 _QuadFaceGrid * &      fTop,
 290                                                 _QuadFaceGrid * &      fFront,
 291                                                 _QuadFaceGrid * &      fBack,
 292                                                 _QuadFaceGrid * &      fLeft,
 293                                                 _QuadFaceGrid * &      fRight)
 294 {
 295   list< _QuadFaceGrid >::iterator boxFace;
 296   TopExp_Explorer exp;
 297   int nbFaces = 0;
 298   for ( exp.Init( shape, TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next(), ++nbFaces )
 299   {
 300     _QuadFaceGrid f;
 301     if ( !f.Init( TopoDS::Face( exp.Current() )))
 302       return error (COMPERR_BAD_SHAPE);
 303
 304     _QuadFaceGrid* prevContinuous = 0;
 305     for ( boxFace = boxFaces.begin(); boxFace != boxFaces.end(); ++boxFace )
 306     {
 307       if ( prevContinuous )
 308       {
 309         if ( prevContinuous->AddContinuousFace( *boxFace ))
 310           boxFace = --boxFaces.erase( boxFace );
 311       }
 312       else if ( boxFace->AddContinuousFace( f ))
 313       {
 314         prevContinuous = & (*boxFace);
 315       }
 316     }
 317     if ( !prevContinuous )
 318       boxFaces.push_back( f );
 319   }
 320   // Check what we have
 321   if ( boxFaces.size() != 6 && nbFaces != 6)
 322     return error
 323       (COMPERR_BAD_SHAPE,
 324        SMESH_Comment("Can't find 6 sides of a box. Number of found sides - ")<<boxFaces.size());
 325
 326   if ( boxFaces.size() != 6 && nbFaces == 6 ) { // strange ordinary box with continuous faces
 327     boxFaces.resize( 6 );
 328     boxFace = boxFaces.begin();
 329     for ( exp.Init( shape, TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next(), ++boxFace )
 330       boxFace->Init( TopoDS::Face( exp.Current() ) );
 331   }
 332   // ----------------------------------------
 333   // Find out position of faces within a box
 334   // ----------------------------------------
 335   // start from a bottom face
 336   fBottom = &boxFaces.front();
 337   fBottom->SetID( B_BOTTOM );
 338   // find vertical faces
 339   fFront = fBottom->FindAdjacentForSide( Q_BOTTOM, boxFaces, B_FRONT );
 340   fLeft  = fBottom->FindAdjacentForSide( Q_RIGHT,  boxFaces, B_LEFT  );
 341   fBack  = fBottom->FindAdjacentForSide( Q_TOP,    boxFaces, B_BACK  );
 342   fRight = fBottom->FindAdjacentForSide( Q_LEFT,   boxFaces, B_RIGHT );
 343   // check the found
 344   if ( !fFront || !fBack || !fLeft || !fRight )
 345     return error(COMPERR_BAD_SHAPE);
 346   // find a top face
 347   fTop = 0;
 348   for ( boxFace = ++boxFaces.begin(); boxFace != boxFaces.end() && !fTop; ++boxFace )
 349   {
 350     fTop = & (*boxFace);
 351     fTop->SetID( B_TOP );
 352     if ( fTop==fFront || fTop==fLeft || fTop==fBack || fTop==fRight )
 353       fTop = 0;
 354   }
 355   // set bottom of the top side
 356   if ( !fTop->SetBottomSide( fFront->GetSide( Q_TOP ) )) {
 357     if ( !fFront->IsComplex() )
 358       return error( ERR_LI("Error in StdMeshers_CompositeHexa_3D::Compute()"));
 359     else {
 360       _QuadFaceGrid::TChildIterator chIt = fFront->GetChildren();
 361       while ( chIt.more() ) {
 362         const _QuadFaceGrid& frontChild = chIt.next();
 363         if ( fTop->SetBottomSide( frontChild.GetSide( Q_TOP )))
 364           break;
 365       }
 366     }
 367   }
 368   if ( !fTop )
 369     return error(COMPERR_BAD_SHAPE);
 370
 371   // orient bottom egde of faces along axes of the unit box
 372   fBottom->ReverseEdges();
 373   fBack  ->ReverseEdges();
 374   fLeft  ->ReverseEdges();
 375
 376   return true;
 377 }
 378
 379 //================================================================================
 380 /*!
 381  * \brief Computes hexahedral mesh on a box with composite sides
 382  *  \param aMesh - mesh to compute
 383  *  \param aShape - shape to mesh
 384  *  \retval bool - succes sign
 385  */
 386 //================================================================================
 387
 388 bool StdMeshers_CompositeHexa_3D::Compute(SMESH_Mesh&         theMesh,
 389                                           const TopoDS_Shape& theShape)
 390 {
 391   SMESH_MesherHelper helper( theMesh );
 392   _quadraticMesh = helper.IsQuadraticSubMesh( theShape );
 393   helper.SetElementsOnShape( true );
 394
 395   // -------------------------
 396   // Try to find 6 side faces
 397   // -------------------------
 398   list< _QuadFaceGrid > boxFaceContainer;
 399   _QuadFaceGrid *fBottom, *fTop, *fFront, *fBack, *fLeft, *fRight;
 400   if ( ! findBoxFaces( theShape, boxFaceContainer,
 401                        fBottom, fTop, fFront, fBack, fLeft, fRight))
 402     return false;
 403
 404   // ------------------------------------------
 405   // Fill columns of nodes with existing nodes
 406   // ------------------------------------------
 407
 408   // let faces load their grids
 409   if ( !fBottom->LoadGrid( theMesh )) return error( fBottom->GetError() );
 410   if ( !fBack  ->LoadGrid( theMesh )) return error( fBack  ->GetError() );
 411   if ( !fLeft  ->LoadGrid( theMesh )) return error( fLeft  ->GetError() );
 412   if ( !fFront ->LoadGrid( theMesh )) return error( fFront ->GetError() );
 413   if ( !fRight ->LoadGrid( theMesh )) return error( fRight ->GetError() );
 414   if ( !fTop   ->LoadGrid( theMesh )) return error( fTop   ->GetError() );
 415
 416   int x, xSize = fBottom->GetNbHoriSegments(theMesh) + 1, X = xSize - 1;
 417   int y, ySize = fBottom->GetNbVertSegments(theMesh) + 1, Y = ySize - 1;
 418   int z, zSize = fFront ->GetNbVertSegments(theMesh) + 1, Z = zSize - 1;
 419   _Indexer colIndex( xSize, ySize );
 420   vector< vector< const SMDS_MeshNode* > > columns( colIndex.size() );
 421
 422   // fill node columns by front and back box sides
 423   for ( x = 0; x < xSize; ++x ) {
 424     vector< const SMDS_MeshNode* >& column0 = columns[ colIndex( x, 0 )];
 425     vector< const SMDS_MeshNode* >& column1 = columns[ colIndex( x, Y )];
 426     column0.resize( zSize );
 427     column1.resize( zSize );
 428     for ( z = 0; z < zSize; ++z ) {
 429       column0[ z ] = fFront->GetNode( x, z );
 430       column1[ z ] = fBack ->GetNode( x, z );
 431     }
 432   }
 433   // fill node columns by left and right box sides
 434   for ( y = 1; y < ySize-1; ++y ) {
 435     vector< const SMDS_MeshNode* >& column0 = columns[ colIndex( 0, y )];
 436     vector< const SMDS_MeshNode* >& column1 = columns[ colIndex( X, y )];
 437     column0.resize( zSize );
 438     column1.resize( zSize );
 439     for ( z = 0; z < zSize; ++z ) {
 440       column0[ z ] = fLeft ->GetNode( y, z );
 441       column1[ z ] = fRight->GetNode( y, z );
 442     }
 443   }
 444   // get nodes from top and bottom box sides
 445   for ( x = 1; x < xSize-1; ++x ) {
 446     for ( y = 1; y < ySize-1; ++y ) {
 447       vector< const SMDS_MeshNode* >& column = columns[ colIndex( x, y )];
 448       column.resize( zSize );
 449       column.front() = fBottom->GetNode( x, y );
 450       column.back()  = fTop   ->GetNode( x, y );
 451     }
 452   }
 453
 454   // ----------------------------
 455   // Add internal nodes of a box
 456   // ----------------------------
 457   // projection points of internal nodes on box sub-shapes by which
 458   // coordinates of internal nodes are computed
 459   vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
 460
 461   // projections on vertices are constant
 462   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = fBottom->GetXYZ( 0, 0 );
 463   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = fBottom->GetXYZ( X, 0 );
 464   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = fBottom->GetXYZ( 0, Y );
 465   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = fBottom->GetXYZ( X, Y );
 466   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = fTop->GetXYZ( 0, 0 );
 467   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = fTop->GetXYZ( X, 0 );
 468   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = fTop->GetXYZ( 0, Y );
 469   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = fTop->GetXYZ( X, Y );
 470
 471   for ( x = 1; x < xSize-1; ++x )
 472   {
 473     gp_XYZ params; // normalized parameters of internal node within a unit box
 474     params.SetCoord( 1, x / double(X) );
 475     for ( y = 1; y < ySize-1; ++y )
 476     {
 477       params.SetCoord( 2, y / double(Y) );
 478       // column to fill during z loop
 479       vector< const SMDS_MeshNode* >& column = columns[ colIndex( x, y )];
 480       // points projections on horizontal edges
 481       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = fBottom->GetXYZ( x, 0 );
 482       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = fBottom->GetXYZ( x, Y );
 483       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = fBottom->GetXYZ( 0, y );
 484       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = fBottom->GetXYZ( X, y );
 485       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = fTop->GetXYZ( x, 0 );
 486       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = fTop->GetXYZ( x, Y );
 487       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = fTop->GetXYZ( 0, y );
 488       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = fTop->GetXYZ( X, y );
 489       // points projections on horizontal faces
 490       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = fBottom->GetXYZ( x, y );
 491       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = fTop   ->GetXYZ( x, y );
 492       for ( z = 1; z < zSize-1; ++z ) // z loop
 493       {
 494         params.SetCoord( 3, z / double(Z) );
 495         // point projections on vertical edges
 496         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = fFront->GetXYZ( 0, z );
 497         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = fFront->GetXYZ( X, z );
 498         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = fBack->GetXYZ( 0, z );
 499         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = fBack->GetXYZ( X, z );
 500         // point projections on vertical faces
 501         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = fFront->GetXYZ( x, z );
 502         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = fBack ->GetXYZ( x, z );
 503         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = fLeft ->GetXYZ( y, z );
 504         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = fRight->GetXYZ( y, z );
 505
 506         // compute internal node coordinates
 507         gp_XYZ coords;
 508         SMESH_Block::ShellPoint( params, pointsOnShapes, coords );
 509         column[ z ] = helper.AddNode( coords.X(), coords.Y(), coords.Z() );
 510
 511 #ifdef DEB_GRID
 512         // debug
 513         //cout << "----------------------------------------------------------------------"<<endl;
 514         //for ( int id = SMESH_Block::ID_V000; id < SMESH_Block::ID_Shell; ++id)
 515         //{
 516         //  gp_XYZ p = pointsOnShapes[ id ];
 517         //  SMESH_Block::DumpShapeID( id,cout)<<" ( "<<p.X()<<", "<<p.Y()<<", "<<p.Z()<<" )"<<endl;
 518         //}
 519         //cout << "Params: ( "<< params.X()<<", "<<params.Y()<<", "<<params.Z()<<" )"<<endl;
 520         //cout << "coords: ( "<< coords.X()<<", "<<coords.Y()<<", "<<coords.Z()<<" )"<<endl;
 521 #endif
 522       }
 523     }
 524   }
 525   // faces no more needed, free memory
 526   boxFaceContainer.clear();
 527
 528   // ----------------
 529   // Add hexahedrons
 530   // ----------------
 531   for ( x = 0; x < xSize-1; ++x ) {
 532     for ( y = 0; y < ySize-1; ++y ) {
 533       vector< const SMDS_MeshNode* >& col00 = columns[ colIndex( x, y )];
 534       vector< const SMDS_MeshNode* >& col10 = columns[ colIndex( x+1, y )];
 535       vector< const SMDS_MeshNode* >& col01 = columns[ colIndex( x, y+1 )];
 536       vector< const SMDS_MeshNode* >& col11 = columns[ colIndex( x+1, y+1 )];
 537       for ( z = 0; z < zSize-1; ++z )
 538       {
 539         // bottom face normal of a hexa mush point outside the volume
 540         helper.AddVolume(col00[z],   col01[z],   col11[z],   col10[z],
 541                          col00[z+1], col01[z+1], col11[z+1], col10[z+1]);
 542       }
 543     }
 544   }
 545   return true;
 546 }
 547
 548 //================================================================================
 549 /*!
 550  *  Evaluate
 551  */
 552 //================================================================================
 553
 554 bool StdMeshers_CompositeHexa_3D::Evaluate(SMESH_Mesh&         theMesh,
 555                                            const TopoDS_Shape& theShape,
 556                                            MapShapeNbElems&    aResMap)
 557 {
 558   // -------------------------
 559   // Try to find 6 side faces
 560   // -------------------------
 561   list< _QuadFaceGrid > boxFaceContainer;
 562   _QuadFaceGrid *fBottom, *fTop, *fFront, *fBack, *fLeft, *fRight;
 563   if ( ! findBoxFaces( theShape, boxFaceContainer,
 564                        fBottom, fTop, fFront, fBack, fLeft, fRight))
 565     return false;
 566
 567   // Find a less complex side
 568   _QuadFaceGrid * lessComplexSide = & boxFaceContainer.front();
 569   list< _QuadFaceGrid >::iterator face = boxFaceContainer.begin();
 570   for ( ++face; face != boxFaceContainer.end() && lessComplexSide->IsComplex(); ++face )
 571     if ( face->NbChildren() < lessComplexSide->NbChildren() )
 572       lessComplexSide = & *face;
 573
 574   // Get an 1D size of lessComplexSide
 575   int nbSeg1 = 0;
 576   vector<TopoDS_Edge> edges;
 577   if ( !lessComplexSide->GetHoriEdges(edges) )
 578     return false;
 579   for ( size_t i = 0; i < edges.size(); ++i )
 580   {
 581     const vector<int>& nbElems = aResMap[ theMesh.GetSubMesh( edges[i] )];
 582     if ( !nbElems.empty() )
 583       nbSeg1 += Max( nbElems[ SMDSEntity_Edge ], nbElems[ SMDSEntity_Quad_Edge ]);
 584   }
 585
 586   // Get an 1D size of a box side ortogonal to lessComplexSide
 587   int nbSeg2 = 0;
 588   _QuadFaceGrid* ortoSide =
 589     lessComplexSide->FindAdjacentForSide( Q_LEFT, boxFaceContainer, B_UNDEFINED );
 590   edges.clear();
 591   if ( !ortoSide || !ortoSide->GetHoriEdges(edges) ) return false;
 592   for ( size_t i = 0; i < edges.size(); ++i )
 593   {
 594     const vector<int>& nbElems = aResMap[ theMesh.GetSubMesh( edges[i] )];
 595     if ( !nbElems.empty() )
 596       nbSeg2 += Max( nbElems[ SMDSEntity_Edge ], nbElems[ SMDSEntity_Quad_Edge ]);
 597   }
 598
 599   // Get an 2D size of a box side ortogonal to lessComplexSide
 600   int nbFaces = 0, nbQuadFace = 0;
 601   list< TopoDS_Face > sideFaces;
 602   if ( ortoSide->IsComplex() )
 603     for ( _QuadFaceGrid::TChildIterator child = ortoSide->GetChildren(); child.more(); )
 604       sideFaces.push_back( child.next().GetFace() );
 605   else
 606     sideFaces.push_back( ortoSide->GetFace() );
 607   //
 608   list< TopoDS_Face >::iterator f = sideFaces.begin();
 609   for ( ; f != sideFaces.end(); ++f )
 610   {
 611     const vector<int>& nbElems = aResMap[ theMesh.GetSubMesh( *f )];
 612     if ( !nbElems.empty() )
 613     {
 614       nbFaces    = nbElems[ SMDSEntity_Quadrangle ];
 615       nbQuadFace = nbElems[ SMDSEntity_Quad_Quadrangle ];
 616     }
 617   }
 618
 619   // Fill nb of elements
 620   vector<int> aResVec(SMDSEntity_Last,0);
 621   int nbSeg3 = ( nbFaces + nbQuadFace ) / nbSeg2;
 622   aResVec[SMDSEntity_Node]       = (nbSeg1-1) * (nbSeg2-1) * (nbSeg3-1);
 623   aResVec[SMDSEntity_Hexa]       = nbSeg1 * nbFaces;
 624   aResVec[SMDSEntity_Quad_Hexa]  = nbSeg1 * nbQuadFace;
 625
 626   aResMap.insert( make_pair( theMesh.GetSubMesh(theShape), aResVec ));
 627
 628   return true;
 629 }
 630
 631
 632 //================================================================================
 633 /*!
 634  * \brief constructor of non-initialized _QuadFaceGrid
 635  */
 636 //================================================================================
 637
 638 _QuadFaceGrid::_QuadFaceGrid():
 639   myReverse(false), myRightBrother(0), myUpBrother(0), myIndexer(0,0), myID(B_UNDEFINED)
 640 {
 641 }
 642
 643 //================================================================================
 644 /*!
 645  * \brief Initialization
 646  */
 647 //================================================================================
 648
 649 bool _QuadFaceGrid::Init(const TopoDS_Face& f)
 650 {
 651   myFace         = f;
 652   mySides        = _FaceSide();
 653   myReverse      = false;
 654   myLeftBottomChild = myRightBrother = myUpBrother = 0;
 655   myChildren.clear();
 656   myGrid.clear();
 657   //if ( myFace.Orientation() != TopAbs_FORWARD )
 658     //myFace.Reverse();
 659
 660   TopoDS_Vertex V;
 661   list< TopoDS_Edge > edges;
 662   list< int > nbEdgesInWire;
 663   int nbWire = SMESH_Block::GetOrderedEdges (myFace, V, edges, nbEdgesInWire);
 664   if ( nbWire != 1 )
 665     return false;
 666
 667   list< TopoDS_Edge >::iterator edgeIt = edges.begin();
 668   if ( nbEdgesInWire.front() == 4 ) // exactly 4 edges
 669   {
 670     for ( ; edgeIt != edges.end(); ++edgeIt )
 671       mySides.AppendSide( _FaceSide( *edgeIt ));
 672   }
 673   else if ( nbEdgesInWire.front() > 4 ) { // more than 4 edges - try to unite some
 674     list< TopoDS_Edge > sideEdges;
 675     while ( !edges.empty()) {
 676       sideEdges.clear();
 677       sideEdges.splice( sideEdges.end(), edges, edges.begin());// edges.front()->sideEdges.back()
 678       while ( !edges.empty() ) {
 679         if ( SMESH_Algo::IsContinuous( sideEdges.back(), edges.front() )) {
 680           sideEdges.splice( sideEdges.end(), edges, edges.begin());
 681         }
 682         else if ( SMESH_Algo::IsContinuous( sideEdges.front(), edges.back() )) {
 683           sideEdges.splice( sideEdges.begin(), edges, --edges.end());
 684         }
 685         else {
 686           break;
 687         }
 688       }
 689       mySides.AppendSide( _FaceSide( sideEdges ));
 690     }
 691   }
 692   if (mySides.size() != 4)
 693     return false;
 694
 695 #ifdef _DEBUG_
 696   mySides.GetSide( Q_BOTTOM )->SetID( Q_BOTTOM );
 697   mySides.GetSide( Q_RIGHT  )->SetID( Q_RIGHT );
 698   mySides.GetSide( Q_TOP    )->SetID( Q_TOP );
 699   mySides.GetSide( Q_LEFT   )->SetID( Q_LEFT );
 700 #endif
 701
 702   return true;
 703 }
 704
 705 //================================================================================
 706 /*!
 707  * \brief Try to unite self with other ordinary face
 708  */
 709 //================================================================================
 710
 711 bool _QuadFaceGrid::AddContinuousFace( const _QuadFaceGrid& other )
 712 {
 713   for ( int i = 0; i < 4; ++i )
 714   {
 715     const _FaceSide& otherSide = other.GetSide( i );
 716     int iMyCommon;
 717     if ( mySides.Contain( otherSide, &iMyCommon ) ) {
 718       // check if normals of two faces are collinear at all vertices of a otherSide
 719       const double angleTol = M_PI / 180. / 2.;
 720       int iV, nbV = otherSide.NbVertices(), nbCollinear = 0;
 721       for ( iV = 0; iV < nbV; ++iV )
 722       {
 723         TopoDS_Vertex v = otherSide.Vertex( iV );
 724         gp_Vec n1, n2;
 725         if ( !GetNormal( v, n1 ) || !other.GetNormal( v, n2 ))
 726           continue;
 727         if ( n1 * n2 < 0 )
 728           n1.Reverse();
 729         if ( n1.Angle(n2) < angleTol )
 730           nbCollinear++;
 731         else
 732           break;
 733       }
 734       if ( nbCollinear > 1 ) { // this face becomes composite if not yet is
 735         DUMP_VERT("Cont 1", mySides.GetSide(iMyCommon)->FirstVertex());
 736         DUMP_VERT("Cont 2", mySides.GetSide(iMyCommon)->LastVertex());
 737         DUMP_VERT("Cont 3", otherSide.FirstVertex());
 738         DUMP_VERT("Cont 4", otherSide.LastVertex());
 739         if ( myChildren.empty() ) {
 740           myChildren.push_back( *this );
 741           myFace.Nullify();
 742         }
 743         if ( other.IsComplex() )
 744           for ( TChildIterator children = other.GetChildren(); children.more(); )
 745             myChildren.push_back( children.next() );
 746         else
 747           myChildren.push_back( other );
 748
 749         myLeftBottomChild = 0;
 750         //int otherBottomIndex = ( 4 + i - iMyCommon + 2 ) % 4;
 751         //myChildren.back().SetBottomSide( other.GetSide( otherBottomIndex ));
 752
 753         // collect vertices in mySides
 754         if ( other.IsComplex() )
 755           for ( TChildIterator children = other.GetChildren(); children.more(); )
 756           {
 757             const _QuadFaceGrid& child =  children.next();
 758             for ( int i = 0; i < 4; ++i )
 759               mySides.AppendSide( child.GetSide(i) );
 760           }
 761         else
 762           for ( int i = 0; i < 4; ++i )
 763             mySides.AppendSide( other.GetSide(i) );
 764
 765         return true;
 766       }
 767     }
 768   }
 769   return false;
 770 }
 771
 772 //================================================================================
 773 /*!
 774  * \brief Try to set the side as bottom hirizontal side
 775  */
 776 //================================================================================
 777
 778 bool _QuadFaceGrid::SetBottomSide(const _FaceSide& bottom, int* sideIndex)
 779 {
 780   myLeftBottomChild = myRightBrother = myUpBrother = 0;
 781
 782   int myBottomIndex;
 783   if ( myChildren.empty() )
 784   {
 785     if ( mySides.Contain( bottom, &myBottomIndex )) {
 786       mySides.SetBottomSide( myBottomIndex );
 787       if ( sideIndex )
 788         *sideIndex = myBottomIndex;
 789       return true;
 790     }
 791   }
 792   else
 793   {
 794     TChildren::iterator childFace = myChildren.begin(), childEnd = myChildren.end();
 795     for ( ; childFace != childEnd; ++childFace )
 796     {
 797       if ( childFace->SetBottomSide( bottom, &myBottomIndex ))
 798       {
 799         TChildren::iterator orientedCild = childFace;
 800         for ( childFace = myChildren.begin(); childFace != childEnd; ++childFace ) {
 801           if ( childFace != orientedCild )
 802             childFace->SetBottomSide( childFace->GetSide( myBottomIndex ));
 803         }
 804         if ( sideIndex )
 805           *sideIndex = myBottomIndex;
 806         return true;
 807       }
 808     }
 809   }
 810   return false;
 811 }
 812
 813 //================================================================================
 814 /*!
 815  * \brief Return face adjacent to i-th side of this face, (0<i<4)
 816  */
 817 //================================================================================
 818
 819 _QuadFaceGrid* _QuadFaceGrid::FindAdjacentForSide(int                  i,
 820                                                   list<_QuadFaceGrid>& faces,
 821                                                   EBoxSides            id) const
 822 {
 823   const _FaceSide & iSide = GetSide( i );
 824   list< _QuadFaceGrid >::iterator boxFace = faces.begin();
 825   for ( ; boxFace != faces.end(); ++boxFace )
 826   {
 827     _QuadFaceGrid* f  = & (*boxFace);
 828     if ( f != this && f->SetBottomSide( iSide ))
 829       return f->SetID( id ), f;
 830   }
 831   return (_QuadFaceGrid*) 0;
 832 }
 833
 834 //================================================================================
 835 /*!
 836  * \brief Return i-th side
 837  */
 838 //================================================================================
 839
 840 const _FaceSide& _QuadFaceGrid::GetSide(int i) const
 841 {
 842   if ( myChildren.empty() )
 843     return *mySides.GetSide(i);
 844
 845   _QuadFaceGrid* me = const_cast<_QuadFaceGrid*>(this);
 846   if ( !me->locateChildren() || !myLeftBottomChild )
 847     return *mySides.GetSide(i);
 848
 849   const _QuadFaceGrid* child = myLeftBottomChild;
 850   switch ( i ){
 851   case Q_BOTTOM:
 852   case Q_LEFT:
 853     break;
 854   case Q_RIGHT:
 855     while ( child->myRightBrother )
 856       child = child->myRightBrother;
 857     break;
 858   case Q_TOP:
 859     while ( child->myUpBrother )
 860       child = child->myUpBrother;
 861     break;
 862   default: ;
 863   }
 864   return child->GetSide( i );
 865 }
 866
 867 //================================================================================
 868 /*!
 869  * \brief Reverse edges in order to have them oriented along axes of the unit box
 870  */
 871 //================================================================================
 872
 873 void _QuadFaceGrid::ReverseEdges(/*int e1, int e2*/)
 874 {
 875   myReverse = !myReverse;
 876
 877 // #ifdef DEB_FACES
 878 //   if ( !myFace.IsNull() )
 879 //     TopAbs::Print(myFace.Orientation(), cout);
 880 // #endif
 881
 882   if ( myChildren.empty() )
 883   {
 884 //     mySides.GetSide( e1 )->Reverse();
 885 //     mySides.GetSide( e2 )->Reverse();
 886     DumpVertices();
 887   }
 888   else
 889   {
 890     DumpVertices();
 891     TChildren::iterator child = myChildren.begin(), childEnd = myChildren.end();
 892     for ( ; child != childEnd; ++child )
 893       child->ReverseEdges( /*e1, e2*/ );
 894   }
 895 }
 896
 897 //================================================================================
 898 /*!
 899  * \brief Load nodes of a mesh
 900  */
 901 //================================================================================
 902
 903 bool _QuadFaceGrid::LoadGrid( SMESH_Mesh& mesh )
 904 {
 905   if ( !myChildren.empty() )
 906   {
 907     // Let child faces load their grids
 908     TChildren::iterator child = myChildren.begin(), childEnd = myChildren.end();
 909     for ( ; child != childEnd; ++child ) {
 910       child->SetID( myID );
 911       if ( !child->LoadGrid( mesh ) )
 912         return error( child->GetError() );
 913     }
 914     // Fill myGrid with nodes of patches
 915     return loadCompositeGrid( mesh );
 916   }
 917
 918   // ---------------------------------------
 919   // Fill myGrid with nodes bound to myFace
 920   // ---------------------------------------
 921
 922   if ( !myGrid.empty() )
 923     return true;
 924
 925   SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh = mesh.GetSubMesh( myFace )->GetSubMeshDS();
 926   // check that all faces are quadrangular
 927   SMDS_ElemIteratorPtr fIt = faceSubMesh->GetElements();
 928   while ( fIt->more() )
 929     if ( fIt->next()->NbNodes() % 4 > 0 )
 930       return error("Non-quadrangular mesh faces are not allowed on sides of a composite block");
 931
 932   myIndexer._xSize = 1 + mySides.GetSide( Q_BOTTOM )->GetNbSegments( mesh );
 933   myIndexer._ySize = 1 + mySides.GetSide( Q_LEFT   )->GetNbSegments( mesh );
 934
 935   myGrid.resize( myIndexer.size() );
 936
 937   // strore nodes bound to the bottom edge
 938   mySides.GetSide( Q_BOTTOM )->StoreNodes( mesh, myGrid, myReverse );
 939
 940   // store the rest nodes row by row
 941
 942   const SMDS_MeshNode* dummy = mesh.GetMeshDS()->AddNode(0,0,0);
 943   const SMDS_MeshElement* firstQuad = dummy; // most left face above the last row of found nodes
 944
 945   int nbFoundNodes = myIndexer._xSize;
 946   while ( nbFoundNodes != myGrid.size() )
 947   {
 948     // first and last nodes of the last filled row of nodes
 949     const SMDS_MeshNode* n1down = myGrid[ nbFoundNodes - myIndexer._xSize ];
 950     const SMDS_MeshNode* n2down = myGrid[ nbFoundNodes - myIndexer._xSize + 1];
 951     const SMDS_MeshNode* n1downLast = myGrid[ nbFoundNodes-1 ];
 952
 953     // find the first face above the row by the first two left nodes
 954     //
 955     // n1up     n2up
 956     //     o---o
 957     //     |   |
 958     //     o---o  o  o  o  o
 959     //n1down    n2down
 960     //
 961     TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
 962     avoidSet.insert( firstQuad );
 963     firstQuad = SMESH_MeshEditor::FindFaceInSet( n1down, n2down, emptySet, avoidSet);
 964     while ( firstQuad && !faceSubMesh->Contains( firstQuad )) {
 965       avoidSet.insert( firstQuad );
 966       firstQuad = SMESH_MeshEditor::FindFaceInSet( n1down, n2down, emptySet, avoidSet);
 967     }
 968     if ( !firstQuad || !faceSubMesh->Contains( firstQuad ))
 969       return error(ERR_LI("Error in _QuadFaceGrid::LoadGrid()"));
 970
 971     // find the node of quad bound to the left geom edge
 972     int i2down = firstQuad->GetNodeIndex( n2down );
 973     const SMDS_MeshNode* n1up = firstQuad->GetNode(( i2down+2 ) % 4 );
 974     myGrid[ nbFoundNodes++ ] = n1up;
 975     // the 4-the node of the first quad
 976     int i1down = firstQuad->GetNodeIndex( n1down );
 977     const SMDS_MeshNode* n2up = firstQuad->GetNode(( i1down+2 ) % 4 );
 978     myGrid[ nbFoundNodes++ ] = n2up;
 979
 980     n1down = n2down;
 981     n1up   = n2up;
 982     const SMDS_MeshElement* quad = firstQuad;
 983
 984     // find the rest nodes by remaining faces above the row
 985     //
 986     //             n1up
 987     //     o---o--o
 988     //     |   |  | ->
 989     //     o---o--o  o  o  o
 990     //                      n1downLast
 991     //
 992     while ( n1down != n1downLast )
 993     {
 994       // next face
 995       avoidSet.clear(); avoidSet.insert( quad );
 996       quad = SMESH_MeshEditor::FindFaceInSet( n1down, n1up, emptySet, avoidSet );
 997       if ( !quad || quad->NbNodes() % 4 > 0)
 998         return error(ERR_LI("Error in _QuadFaceGrid::LoadGrid()"));
 999
1000       // next node
1001       if ( quad->GetNode( i1down ) != n1down ) // check already found index
1002         i1down = quad->GetNodeIndex( n1down );
1003       n2up = quad->GetNode(( i1down+2 ) % 4 );
1004       myGrid[ nbFoundNodes++ ] = n2up;
1005
1006       n1down = myGrid[ nbFoundNodes - myIndexer._xSize - 1 ];
1007       n1up   = n2up;
1008     }
1009   }
1010   mesh.GetMeshDS()->RemoveNode(dummy);
1011   DumpGrid(); // debug
1012
1013   return true;
1014 }
1015
1016 //================================================================================
1017 /*!
1018  * \brief Find out mutual location of children: find their right and up brothers
1019  */
1020 //================================================================================
1021
1022 bool _QuadFaceGrid::locateChildren()
1023 {
1024   if ( myLeftBottomChild )
1025     return true;
1026
1027   TChildren::iterator child = myChildren.begin(), childEnd = myChildren.end();
1028
1029   // find a child sharing it's first bottom vertex with no other brother
1030   myLeftBottomChild = 0;
1031   for ( ; !myLeftBottomChild && child != childEnd; ++child )
1032   {
1033     TopoDS_Vertex leftVertex = child->GetSide( Q_BOTTOM ).FirstVertex();
1034     bool sharedVertex = false;
1035     TChildren::iterator otherChild = myChildren.begin();
1036     for ( ; otherChild != childEnd && !sharedVertex; ++otherChild )
1037       if ( otherChild != child )
1038         sharedVertex = otherChild->mySides.Contain( leftVertex );
1039     if ( !sharedVertex ) {
1040       myLeftBottomChild = & (*child);
1041       DUMP_VERT("0 left bottom Vertex: ",leftVertex );
1042     }
1043   }
1044   if (!myLeftBottomChild)
1045     return error(ERR_LI("Error in locateChildren()"));
1046
1047   set< _QuadFaceGrid* > notLocatedChilren;
1048   for (child = myChildren.begin() ; child != childEnd; ++child )
1049     notLocatedChilren.insert( & (*child));
1050
1051   // connect myLeftBottomChild to it's right and upper brothers
1052   notLocatedChilren.erase( myLeftBottomChild );
1053   myLeftBottomChild->setBrothers( notLocatedChilren );
1054   if ( !notLocatedChilren.empty() )
1055     return error(ERR_LI("Error in locateChildren()"));
1056
1057   return true;
1058 }
1059
1060 //================================================================================
1061 /*!
1062  * \brief Fill myGrid with nodes of patches
1063  */
1064 //================================================================================
1065
1066 bool _QuadFaceGrid::loadCompositeGrid(SMESH_Mesh& mesh)
1067 {
1068   // Find out mutual location of children: find their right and up brothers
1069   if ( !locateChildren() )
1070     return false;
1071
1072   // Load nodes according to mutual location of children
1073
1074   // grid size
1075   myIndexer._xSize = 1 + myLeftBottomChild->GetNbHoriSegments(mesh, /*withBrothers=*/true);
1076   myIndexer._ySize = 1 + myLeftBottomChild->GetNbVertSegments(mesh, /*withBrothers=*/true);
1077
1078   myGrid.resize( myIndexer.size() );
1079
1080   int fromX = myReverse ? myIndexer._xSize : 0;
1081   if (!myLeftBottomChild->fillGrid( mesh, myGrid, myIndexer, fromX, 0 ))
1082     return error( myLeftBottomChild->GetError() );
1083
1084   DumpGrid();
1085
1086   return true;
1087 }
1088
1089 //================================================================================
1090 /*!
1091  * \brief Find right an upper brothers among notLocatedBrothers
1092  */
1093 //================================================================================
1094
1095 void _QuadFaceGrid::setBrothers( set< _QuadFaceGrid* >& notLocatedBrothers )
1096 {
1097   if ( !notLocatedBrothers.empty() )
1098   {
1099     // find right brother
1100     TopoDS_Vertex rightVertex = GetSide( Q_BOTTOM ).LastVertex();
1101     DUMP_VERT("1 right bottom Vertex: ",rightVertex );
1102     set< _QuadFaceGrid* >::iterator brIt, brEnd = notLocatedBrothers.end();
1103     for ( brIt = notLocatedBrothers.begin(); !myRightBrother && brIt != brEnd; ++brIt )
1104     {
1105       _QuadFaceGrid* brother = *brIt;
1106       TopoDS_Vertex brotherLeftVertex = brother->GetSide( Q_BOTTOM ).FirstVertex();
1107       DUMP_VERT( "brother left bottom: ", brotherLeftVertex );
1108       if ( rightVertex.IsSame( brotherLeftVertex )) {
1109         myRightBrother = brother;
1110         notLocatedBrothers.erase( myRightBrother );
1111       }
1112     }
1113     // find upper brother
1114     TopoDS_Vertex upVertex = GetSide( Q_LEFT ).FirstVertex();
1115     DUMP_VERT("1 left up Vertex: ",upVertex);
1116     brIt = notLocatedBrothers.begin(), brEnd = notLocatedBrothers.end();
1117     for ( ; !myUpBrother && brIt != brEnd; ++brIt )
1118     {
1119       _QuadFaceGrid* brother = *brIt;
1120       TopoDS_Vertex brotherLeftVertex = brother->GetSide( Q_BOTTOM ).FirstVertex();
1121       DUMP_VERT("brother left bottom: ", brotherLeftVertex);
1122       if ( upVertex.IsSame( brotherLeftVertex )) {
1123         myUpBrother = brother;
1124         notLocatedBrothers.erase( myUpBrother );
1125       }
1126     }
1127     // recursive call
1128     if ( myRightBrother )
1129       myRightBrother->setBrothers( notLocatedBrothers );
1130     if ( myUpBrother )
1131       myUpBrother->setBrothers( notLocatedBrothers );
1132   }
1133 }
1134
1135 //================================================================================
1136 /*!
1137  * \brief Store nodes of a simple face into grid starting from (x,y) position
1138  */
1139 //================================================================================
1140
1141 bool _QuadFaceGrid::fillGrid(SMESH_Mesh&                    theMesh,
1142                              vector<const SMDS_MeshNode*> & theGrid,
1143                              const _Indexer&                theIndexer,
1144                              int                            theX,
1145                              int                            theY)
1146 {
1147   if ( myGrid.empty() && !LoadGrid( theMesh ))
1148     return false;
1149
1150   // store my own grid in the global grid
1151
1152   int fromX = myReverse ? theX - myIndexer._xSize: theX;
1153
1154   for ( int i = 0, x = fromX; i < myIndexer._xSize; ++i, ++x )
1155     for ( int j = 0, y = theY; j < myIndexer._ySize; ++j, ++y )
1156       theGrid[ theIndexer( x, y )] = myGrid[ myIndexer( i, j )];
1157
1158   // store grids of my right and upper brothers
1159
1160   if ( myRightBrother )
1161   {
1162     if ( myReverse )
1163       fromX += 1;
1164     else
1165       fromX += myIndexer._xSize - 1;
1166     if ( !myRightBrother->fillGrid( theMesh, theGrid, theIndexer, fromX, theY ))
1167       return error( myRightBrother->GetError() );
1168   }
1169   if ( myUpBrother )
1170   {
1171     if ( !myUpBrother->fillGrid( theMesh, theGrid, theIndexer,
1172                                  theX, theY + myIndexer._ySize - 1))
1173       return error( myUpBrother->GetError() );
1174   }
1175   return true;
1176 }
1177
1178 //================================================================================
1179 /*!
1180  * \brief Return number of segments on the hirizontal sides
1181  */
1182 //================================================================================
1183
1184 int _QuadFaceGrid::GetNbHoriSegments(SMESH_Mesh& mesh, bool withBrothers) const
1185 {
1186   int nbSegs = 0;
1187   if ( myLeftBottomChild )
1188   {
1189     nbSegs += myLeftBottomChild->GetNbHoriSegments( mesh, true );
1190   }
1191   else
1192   {
1193     nbSegs = mySides.GetSide( Q_BOTTOM )->GetNbSegments(mesh);
1194     if ( withBrothers && myRightBrother )
1195       nbSegs += myRightBrother->GetNbHoriSegments( mesh, withBrothers );
1196   }
1197   return nbSegs;
1198 }
1199
1200 //================================================================================
1201 /*!
1202  * \brief Return number of segments on the vertical sides
1203  */
1204 //================================================================================
1205
1206 int _QuadFaceGrid::GetNbVertSegments(SMESH_Mesh& mesh, bool withBrothers) const
1207 {
1208   int nbSegs = 0;
1209   if ( myLeftBottomChild )
1210   {
1211     nbSegs += myLeftBottomChild->GetNbVertSegments( mesh, true );
1212   }
1213   else
1214   {
1215     nbSegs = mySides.GetSide( Q_LEFT )->GetNbSegments(mesh);
1216     if ( withBrothers && myUpBrother )
1217       nbSegs += myUpBrother->GetNbVertSegments( mesh, withBrothers );
1218   }
1219   return nbSegs;
1220 }
1221
1222 //================================================================================
1223 /*!
1224  * \brief Return edge on the hirizontal bottom sides
1225  */
1226 //================================================================================
1227
1228 int _QuadFaceGrid::GetHoriEdges(vector<TopoDS_Edge> & edges) const
1229 {
1230   if ( myLeftBottomChild )
1231   {
1232     return myLeftBottomChild->GetHoriEdges( edges );
1233   }
1234   else
1235   {
1236     const _FaceSide* bottom  = mySides.GetSide( Q_BOTTOM );
1237     int i = 0;
1238     while ( true ) {
1239       TopoDS_Edge e = bottom->Edge( i++ );
1240       if ( e.IsNull() )
1241         break;
1242       else
1243         edges.push_back( e );
1244     }
1245     if ( myRightBrother )
1246       myRightBrother->GetHoriEdges( edges );
1247   }
1248   return edges.size();
1249 }
1250
1251 //================================================================================
1252 /*!
1253  * \brief Return a node by its position
1254  */
1255 //================================================================================
1256
1257 const SMDS_MeshNode* _QuadFaceGrid::GetNode(int iHori, int iVert) const
1258 {
1259   return myGrid[ myIndexer( iHori, iVert )];
1260 }
1261
1262 //================================================================================
1263 /*!
1264  * \brief Return node coordinates by its position
1265  */
1266 //================================================================================
1267
1268 gp_XYZ _QuadFaceGrid::GetXYZ(int iHori, int iVert) const
1269 {
1270   const SMDS_MeshNode* n = myGrid[ myIndexer( iHori, iVert )];
1271   return gp_XYZ( n->X(), n->Y(), n->Z() );
1272 }
1273
1274 //================================================================================
1275 /*!
1276  * \brief Return normal to the face at vertex v
1277  */
1278 //================================================================================
1279
1280 bool _QuadFaceGrid::GetNormal( const TopoDS_Vertex& v, gp_Vec& n ) const
1281 {
1282   if ( myChildren.empty() )
1283   {
1284     if ( mySides.Contain( v )) {
1285       try {
1286         gp_Pnt2d uv = BRep_Tool::Parameters( v, myFace );
1287         BRepAdaptor_Surface surface( myFace );
1288         gp_Pnt p; gp_Vec d1u, d1v;
1289         surface.D1( uv.X(), uv.Y(), p, d1u, d1v );
1290         n = d1u.Crossed( d1v );
1291         return true;
1292       }
1293       catch (Standard_Failure) {
1294         return false;
1295       }
1296     }
1297   }
1298   else
1299   {
1300     TChildren::const_iterator child = myChildren.begin(), childEnd = myChildren.end();
1301     for ( ; child != childEnd; ++child )
1302       if ( child->GetNormal( v, n ))
1303         return true;
1304   }
1305   return false;
1306 }
1307
1308 //================================================================================
1309 /*!
1310  * \brief Dumps coordinates of grid nodes
1311  */
1312 //================================================================================
1313
1314 void _QuadFaceGrid::DumpGrid() const
1315 {
1316 #ifdef DEB_GRID
1317   const char* names[] = { "B_BOTTOM", "B_RIGHT", "B_TOP", "B_LEFT", "B_FRONT", "B_BACK" };
1318   cout << "****** Face " << names[ myID ] << endl;
1319
1320   if ( myChildren.empty() || !myGrid.empty() )
1321   {
1322     cout << "x size: " << myIndexer._xSize << "; y size: " << myIndexer._ySize << endl;
1323     for ( int y = 0; y < myIndexer._ySize; ++y ) {
1324       cout << "-- row " << y << endl;
1325       for ( int x = 0; x < myIndexer._xSize; ++x ) {
1326         const SMDS_MeshNode* n = myGrid[ myIndexer( x, y ) ];
1327         cout << x << " ( " << n->X() << ", " << n->Y() << ", " << n->Z() << " )" << endl;
1328       }
1329     }
1330   }
1331   else
1332   {
1333     cout << "Nb children: " << myChildren.size() << endl;
1334     TChildren::const_iterator child = myChildren.begin(), childEnd = myChildren.end();
1335     for ( int i=0; child != childEnd; ++child, ++i ) {
1336       cout << "   *** SUBFACE " << i+1 << endl;
1337       ((_QuadFaceGrid&)(*child)).SetID( myID );
1338       child->DumpGrid();
1339     }
1340   }
1341 #endif
1342 }
1343
1344 //================================================================================
1345 /*!
1346  * \brief Dump vertices
1347  */
1348 //================================================================================
1349
1350 void _QuadFaceGrid::DumpVertices() const
1351 {
1352 #ifdef DEB_FACES
1353   cout << "****** Face ";
1354   const char* names[] = { "B_BOTTOM", "B_RIGHT", "B_TOP", "B_LEFT", "B_FRONT", "B_BACK" };
1355   if ( myID >= B_BOTTOM && myID < B_BACK )
1356     cout << names[ myID ] << endl;
1357   else
1358     cout << "UNDEFINED" << endl;
1359
1360   if ( myChildren.empty() )
1361   {
1362     for ( int i = 0; i < 4; ++i )
1363     {
1364       cout << "  Side "; mySides.GetSide( i )->Dump();
1365     }
1366   }
1367   else
1368   {
1369     cout << "-- Nb children: " << myChildren.size() << endl;
1370     TChildren::const_iterator child = myChildren.begin(), childEnd = myChildren.end();
1371     for ( int i=0; child != childEnd; ++child, ++i ) {
1372       cout << "   *** SUBFACE " << i+1 << endl;
1373       ((_QuadFaceGrid&)(*child)).SetID( myID );
1374       child->DumpVertices();
1375     }
1376   }
1377 #endif
1378 }
1379
1380 //=======================================================================
1381 //function : _FaceSide
1382 //purpose  : copy constructor
1383 //=======================================================================
1384
1385 _FaceSide::_FaceSide(const _FaceSide& other)
1386 {
1387   myEdge = other.myEdge;
1388   myChildren = other.myChildren;
1389   myNbChildren = other.myNbChildren;
1390   myVertices.Assign( other.myVertices );
1391   myID = other.myID;
1392 }
1393
1394 //================================================================================
1395 /*!
1396  * \brief Construct a face side of one edge
1397  */
1398 //================================================================================
1399
1400 _FaceSide::_FaceSide(const TopoDS_Edge& edge):
1401   myEdge( edge ), myNbChildren(0)
1402 {
1403   if ( !edge.IsNull() )
1404     for ( TopExp_Explorer exp( edge, TopAbs_VERTEX ); exp.More(); exp.Next() )
1405       //myVertices.insert( ptr ( exp.Current() ));
1406       myVertices.Add( exp.Current() );
1407 }
1408
1409 //================================================================================
1410 /*!
1411  * \brief Construct a face side of several edges
1412  */
1413 //================================================================================
1414
1415 _FaceSide::_FaceSide(const list<TopoDS_Edge>& edges):
1416   myNbChildren(0)
1417 {
1418   list<TopoDS_Edge>::const_iterator edge = edges.begin(), eEnd = edges.end();
1419   for ( ; edge != eEnd; ++edge ) {
1420     myChildren.push_back( _FaceSide( *edge ));
1421     myNbChildren++;
1422 //     myVertices.insert( myChildren.back().myVertices.begin(),
1423 //                        myChildren.back().myVertices.end() );
1424     myVertices.Add( myChildren.back().FirstVertex() );
1425     myVertices.Add( myChildren.back().LastVertex() );
1426     myChildren.back().SetID( Q_CHILD ); // not to splice them
1427   }
1428 }
1429
1430 //=======================================================================
1431 //function : GetSide
1432 //purpose  :
1433 //=======================================================================
1434
1435 _FaceSide* _FaceSide::GetSide(const int i)
1436 {
1437   if ( i >= myNbChildren )
1438     return 0;
1439
1440   list< _FaceSide >::iterator side = myChildren.begin();
1441   if ( i )
1442     std::advance( side, i );
1443   return & (*side);
1444 }
1445
1446 //=======================================================================
1447 //function : GetSide
1448 //purpose  :
1449 //=======================================================================
1450
1451 const _FaceSide* _FaceSide::GetSide(const int i) const
1452 {
1453   return const_cast< _FaceSide* >(this)->GetSide(i);
1454 }
1455
1456 //=======================================================================
1457 //function : NbVertices
1458 //purpose  : return nb of vertices in the side
1459 //=======================================================================
1460
1461 int _FaceSide::NbVertices() const
1462 {
1463   if ( myChildren.empty() )
1464     return myVertices.Extent();
1465
1466   return myNbChildren + 1;
1467 }
1468
1469 //=======================================================================
1470 //function : FirstVertex
1471 //purpose  :
1472 //=======================================================================
1473
1474 TopoDS_Vertex _FaceSide::FirstVertex() const
1475 {
1476   if ( myChildren.empty() )
1477     return TopExp::FirstVertex( myEdge, Standard_True );
1478
1479   return myChildren.front().FirstVertex();
1480 }
1481
1482 //=======================================================================
1483 //function : LastVertex
1484 //purpose  :
1485 //=======================================================================
1486
1487 TopoDS_Vertex _FaceSide::LastVertex() const
1488 {
1489   if ( myChildren.empty() )
1490     return TopExp::LastVertex( myEdge, Standard_True );
1491
1492   return myChildren.back().LastVertex();
1493 }
1494
1495 //=======================================================================
1496 //function : Vertex
1497 //purpose  :
1498 //=======================================================================
1499
1500 TopoDS_Vertex _FaceSide::Vertex(int i) const
1501 {
1502   if ( myChildren.empty() )
1503     return i ? LastVertex() : FirstVertex();
1504
1505   if ( i >= myNbChildren )
1506     return myChildren.back().LastVertex();
1507
1508   return GetSide(i)->FirstVertex();
1509 }
1510
1511 //================================================================================
1512 /*!
1513  * \brief Return i-the zero-based edge of the side
1514  */
1515 //================================================================================
1516
1517 TopoDS_Edge _FaceSide::Edge(int i) const
1518 {
1519   if ( i == 0 && !myEdge.IsNull() )
1520     return myEdge;
1521
1522   if ( const _FaceSide* iSide = GetSide( i ))
1523     return iSide->myEdge;
1524
1525   return TopoDS_Edge();
1526 }
1527
1528 //=======================================================================
1529 //function : Contain
1530 //purpose  :
1531 //=======================================================================
1532
1533 bool _FaceSide::Contain( const _FaceSide& side, int* which ) const
1534 {
1535   if ( !which || myChildren.empty() )
1536   {
1537     if ( which )
1538       *which = 0;
1539     int nbCommon = 0;
1540     TopTools_MapIteratorOfMapOfShape vIt ( side.myVertices );
1541     for ( ; vIt.More(); vIt.Next() )
1542       nbCommon += ( myVertices.Contains( vIt.Key() ));
1543     return (nbCommon > 1);
1544   }
1545   list< _FaceSide >::const_iterator mySide = myChildren.begin(), sideEnd = myChildren.end();
1546   for ( int i = 0; mySide != sideEnd; ++mySide, ++i ) {
1547     if ( mySide->Contain( side )) {
1548       *which = i;
1549       return true;
1550     }
1551   }
1552   return false;
1553 }
1554
1555 //=======================================================================
1556 //function : Contain
1557 //purpose  :
1558 //=======================================================================
1559
1560 bool _FaceSide::Contain( const TopoDS_Vertex& vertex ) const
1561 {
1562   return myVertices.Contains( vertex );
1563 }
1564
1565 //=======================================================================
1566 //function : AppendSide
1567 //purpose  :
1568 //=======================================================================
1569
1570 void _FaceSide::AppendSide( const _FaceSide& side )
1571 {
1572   if ( !myEdge.IsNull() )
1573   {
1574     myChildren.push_back( *this );
1575     myNbChildren = 1;
1576     myEdge.Nullify();
1577   }
1578   myChildren.push_back( side );
1579   myNbChildren++;
1580   TopTools_MapIteratorOfMapOfShape vIt ( side.myVertices );
1581   for ( ; vIt.More(); vIt.Next() )
1582     myVertices.Add( vIt.Key() );
1583
1584   myID = Q_PARENT;
1585   myChildren.back().SetID( EQuadSides( myNbChildren-1 ));
1586 }
1587
1588 //=======================================================================
1589 //function : SetBottomSide
1590 //purpose  :
1591 //=======================================================================
1592
1593 void _FaceSide::SetBottomSide( int i )
1594 {
1595   if ( i > 0 && myID == Q_PARENT ) {
1596     list< _FaceSide >::iterator sideEnd, side = myChildren.begin();
1597     std::advance( side, i );
1598     myChildren.splice( myChildren.begin(), myChildren, side, myChildren.end() );
1599
1600     side = myChildren.begin(), sideEnd = myChildren.end();
1601     for ( int i = 0; side != sideEnd; ++side, ++i ) {
1602       side->SetID( EQuadSides(i) );
1603       side->SetBottomSide(i);
1604     }
1605   }
1606 }
1607
1608 //=======================================================================
1609 //function : GetNbSegments
1610 //purpose  :
1611 //=======================================================================
1612
1613 int _FaceSide::GetNbSegments(SMESH_Mesh& mesh) const
1614 {
1615   int nb = 0;
1616   if ( myChildren.empty() )
1617   {
1618     nb = mesh.GetSubMesh(myEdge)->GetSubMeshDS()->NbElements();
1619   }
1620   else
1621   {
1622     list< _FaceSide >::const_iterator side = myChildren.begin(), sideEnd = myChildren.end();
1623     for ( ; side != sideEnd; ++side )
1624       nb += side->GetNbSegments(mesh);
1625   }
1626   return nb;
1627 }
1628
1629 //=======================================================================
1630 //function : StoreNodes
1631 //purpose  :
1632 //=======================================================================
1633
1634 bool _FaceSide::StoreNodes(SMESH_Mesh&                   mesh,
1635                            vector<const SMDS_MeshNode*>& myGrid,
1636                            bool                          reverse )
1637 {
1638   list< TopoDS_Edge > edges;
1639   if ( myChildren.empty() )
1640   {
1641     edges.push_back( myEdge );
1642   }
1643   else
1644   {
1645     list< _FaceSide >::const_iterator side = myChildren.begin(), sideEnd = myChildren.end();
1646     for ( ; side != sideEnd; ++side )
1647       if ( reverse )
1648         edges.push_front( side->myEdge );
1649       else
1650         edges.push_back ( side->myEdge );
1651   }
1652   int nbNodes = 0;
1653   list< TopoDS_Edge >::iterator edge = edges.begin(), eEnd = edges.end();
1654   for ( ; edge != eEnd; ++edge )
1655   {
1656     map< double, const SMDS_MeshNode* > nodes;
1657     bool ok = SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( mesh.GetMeshDS(),
1658                                                 *edge,
1659                                                 /*ignoreMediumNodes=*/true,
1660                                                 nodes);
1661     if ( !ok ) return false;
1662
1663     bool forward = ( edge->Orientation() == TopAbs_FORWARD );
1664     if ( reverse ) forward = !forward;
1665     if ( forward )
1666     {
1667       map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u_node, nEnd = nodes.end();
1668       for ( u_node = nodes.begin(); u_node != nEnd; ++u_node )
1669         myGrid[ nbNodes++ ] = u_node->second;
1670     }
1671     else
1672     {
1673       map< double, const SMDS_MeshNode* >::reverse_iterator u_node, nEnd = nodes.rend();
1674       for ( u_node = nodes.rbegin(); u_node != nEnd; ++u_node )
1675         myGrid[ nbNodes++ ] = u_node->second;
1676     }
1677     nbNodes--; // node on vertex present in two adjacent edges
1678   }
1679   return nbNodes > 0;
1680 }
1681
1682 //=======================================================================
1683 //function : Dump
1684 //purpose  : dump end vertices
1685 //=======================================================================
1686
1687 void _FaceSide::Dump() const
1688 {
1689   if ( myChildren.empty() )
1690   {
1691     const char* sideNames[] = { "Q_BOTTOM", "Q_RIGHT", "Q_TOP", "Q_LEFT", "Q_CHILD", "Q_PARENT" };
1692     if ( myID >= Q_BOTTOM && myID < Q_PARENT )
1693       cout << sideNames[ myID ] << endl;
1694     else
1695       cout << "<UNDEFINED ID>" << endl;
1696     TopoDS_Vertex f = FirstVertex();
1697     TopoDS_Vertex l = LastVertex();
1698     gp_Pnt pf = BRep_Tool::Pnt(f);
1699     gp_Pnt pl = BRep_Tool::Pnt(l);
1700     cout << "\t ( "<< ptr( f ) << " - " << ptr( l )<< " )"
1701          << "\t ( "<< pf.X()<<", "<<pf.Y()<<", "<<pf.Z()<<" ) - "
1702          << " ( "<< pl.X()<<", "<<pl.Y()<<", "<<pl.Z()<<" )"<<endl;
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1704   else
1705   {
1706     list< _FaceSide >::const_iterator side = myChildren.begin(), sideEnd = myChildren.end();
1707     for ( ; side != sideEnd; ++side ) {
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