src/StdMeshers/StdMeshers_Hexa_3D.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
   5 //
   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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  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   : StdMeshers_Hexa_3D.cxx
  25 //           Moved here from SMESH_Hexa_3D.cxx
  26 //  Author : Paul RASCLE, EDF
  27 //  Module : SMESH
  28 //  $Header$
  29
  30 #include "StdMeshers_Hexa_3D.hxx"
  31 #include "StdMeshers_Quadrangle_2D.hxx"
  32 #include "StdMeshers_FaceSide.hxx"
  33 #include "StdMeshers_Penta_3D.hxx"
  34 #include "StdMeshers_Prism_3D.hxx"
  35
  36 #include "SMESH_Gen.hxx"
  37 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  38 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  39 #include "SMESH_Comment.hxx"
  40
  41 #include "SMDS_MeshElement.hxx"
  42 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  43 #include "SMDS_FacePosition.hxx"
  44 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
  45 #include "SMDS_VolumeOfNodes.hxx"
  46
  47 #include <TopExp.hxx>
  48 #include <TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape.hxx>
  49 #include <TopTools_ListOfShape.hxx>
  50 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  51 #include <TColStd_MapOfInteger.hxx>
  52
  53 #include <BRep_Tool.hxx>
  54 #include <Geom_Surface.hxx>
  55 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  56
  57 #include "utilities.h"
  58 #include "Utils_ExceptHandlers.hxx"
  59
  60 typedef SMESH_Comment TComm;
  61
  62 using namespace std;
  63
  64 static SMESH_ComputeErrorPtr ComputePentahedralMesh(SMESH_Mesh &, const TopoDS_Shape &);
  65
  66 //=============================================================================
  67 /*!
  68  *
  69  */
  70 //=============================================================================
  71
  72 StdMeshers_Hexa_3D::StdMeshers_Hexa_3D(int hypId, int studyId, SMESH_Gen * gen)
  73   :SMESH_3D_Algo(hypId, studyId, gen)
  74 {
  75   MESSAGE("StdMeshers_Hexa_3D::StdMeshers_Hexa_3D");
  76   _name = "Hexa_3D";
  77   _shapeType = (1 << TopAbs_SHELL) | (1 << TopAbs_SOLID);       // 1 bit /shape type
  78 }
  79
  80 //=============================================================================
  81 /*!
  82  *
  83  */
  84 //=============================================================================
  85
  86 StdMeshers_Hexa_3D::~StdMeshers_Hexa_3D()
  87 {
  88   MESSAGE("StdMeshers_Hexa_3D::~StdMeshers_Hexa_3D");
  89 }
  90
  91 //================================================================================
  92 /*!
  93  * \brief Clear fields and return the argument
  94   * \param res - the value to return
  95   * \retval bool - the argument value
  96  */
  97 //================================================================================
  98
  99 bool StdMeshers_Hexa_3D::ClearAndReturn(FaceQuadStruct* theQuads[6], const bool res)
 100 {
 101   for (int i = 0; i < 6; i++) {
 102     delete theQuads[i];
 103     theQuads[i] = NULL;
 104   }
 105   return res;
 106 }
 107
 108
 109 //=============================================================================
 110 /*!
 111  *
 112  */
 113 //=============================================================================
 114
 115 bool StdMeshers_Hexa_3D::CheckHypothesis
 116                          (SMESH_Mesh&                          aMesh,
 117                           const TopoDS_Shape&                  aShape,
 118                           SMESH_Hypothesis::Hypothesis_Status& aStatus)
 119 {
 120   // check nb of faces in the shape
 121   aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_BAD_GEOMETRY;
 122   int nbFaces = 0;
 123   for (TopExp_Explorer exp(aShape, TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next())
 124     if ( ++nbFaces > 6 )
 125       break;
 126   if ( nbFaces != 6 )
 127     return false;
 128
 129   aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_OK;
 130   return true;
 131 }
 132
 133 //=======================================================================
 134 //function : findIJ
 135 //purpose  : return i,j of the node
 136 //=======================================================================
 137
 138 static bool findIJ (const SMDS_MeshNode* node, const FaceQuadStruct * quad, int& I, int& J)
 139 {
 140   I = J = 0;
 141   const SMDS_FacePosition* fpos =
 142     static_cast<const SMDS_FacePosition*>(node->GetPosition().get());
 143   if ( ! fpos ) return false;
 144   gp_Pnt2d uv( fpos->GetUParameter(), fpos->GetVParameter() );
 145
 146   double minDist = DBL_MAX;
 147   int nbhoriz  = Min(quad->side[0]->NbPoints(), quad->side[2]->NbPoints());
 148   int nbvertic = Min(quad->side[1]->NbPoints(), quad->side[3]->NbPoints());
 149   for (int i = 1; i < nbhoriz - 1; i++) {
 150     for (int j = 1; j < nbvertic - 1; j++) {
 151       int ij = j * nbhoriz + i;
 152       gp_Pnt2d uv2( quad->uv_grid[ij].u, quad->uv_grid[ij].v );
 153       double dist = uv.SquareDistance( uv2 );
 154       if ( dist < minDist ) {
 155         minDist = dist;
 156         I = i;
 157         J = j;
 158       }
 159     }
 160   }
 161   return true;
 162 }
 163
 164
 165 //=============================================================================
 166 /*!
 167  * Hexahedron mesh on hexaedron like form
 168  * -0.  - shape and face mesh verification
 169  * -1.  - identify faces and vertices of the "cube"
 170  * -2.  - Algorithm from:
 171  * "Application de l'interpolation transfinie à la création de maillages
 172  *  C0 ou G1 continus sur des triangles, quadrangles, tetraedres, pentaedres
 173  *  et hexaedres déformés."
 174  * Alain PERONNET - 8 janvier 1999
 175  */
 176 //=============================================================================
 177
 178 bool StdMeshers_Hexa_3D::Compute(SMESH_Mesh &         aMesh,
 179                                  const TopoDS_Shape & aShape) throw(SALOME_Exception)
 180 {
 181   Unexpect aCatch(SalomeException);
 182   MESSAGE("StdMeshers_Hexa_3D::Compute");
 183   SMESHDS_Mesh * meshDS = aMesh.GetMeshDS();
 184
 185   // 0.  - shape and face mesh verification
 186   // 0.1 - shape must be a solid (or a shell) with 6 faces
 187
 188   vector < SMESH_subMesh * >meshFaces;
 189   for (TopExp_Explorer exp(aShape, TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next()) {
 190     SMESH_subMesh *aSubMesh = aMesh.GetSubMeshContaining(exp.Current());
 191     ASSERT(aSubMesh);
 192     meshFaces.push_back(aSubMesh);
 193   }
 194   if (meshFaces.size() != 6)
 195     return error(COMPERR_BAD_SHAPE, TComm(meshFaces.size())<<" instead of 6 faces in block");
 196
 197   // 0.2 - is each face meshed with Quadrangle_2D? (so, with a wire of 4 edges)
 198
 199   // tool for working with quadratic elements
 200   SMESH_MesherHelper aTool (aMesh);
 201   _quadraticMesh = aTool.IsQuadraticSubMesh(aShape);
 202
 203   // cube structure
 204   typedef struct cubeStruct
 205   {
 206     TopoDS_Vertex V000;
 207     TopoDS_Vertex V001;
 208     TopoDS_Vertex V010;
 209     TopoDS_Vertex V011;
 210     TopoDS_Vertex V100;
 211     TopoDS_Vertex V101;
 212     TopoDS_Vertex V110;
 213     TopoDS_Vertex V111;
 214     faceQuadStruct* quad_X0;
 215     faceQuadStruct* quad_X1;
 216     faceQuadStruct* quad_Y0;
 217     faceQuadStruct* quad_Y1;
 218     faceQuadStruct* quad_Z0;
 219     faceQuadStruct* quad_Z1;
 220     Point3DStruct* np; // normalised 3D coordinates
 221   } CubeStruct;
 222
 223   CubeStruct aCube;
 224
 225   // bounding faces
 226   FaceQuadStruct* aQuads[6];
 227   for (int i = 0; i < 6; i++)
 228     aQuads[i] = 0;
 229
 230   for (int i = 0; i < 6; i++)
 231   {
 232     TopoDS_Shape aFace = meshFaces[i]->GetSubShape();
 233     SMESH_Algo *algo = _gen->GetAlgo(aMesh, aFace);
 234     string algoName = algo->GetName();
 235     bool isAllQuad = false;
 236     if (algoName == "Quadrangle_2D") {
 237       SMESHDS_SubMesh * sm = meshDS->MeshElements( aFace );
 238       if ( sm ) {
 239         isAllQuad = true;
 240         SMDS_ElemIteratorPtr eIt = sm->GetElements();
 241         while ( isAllQuad && eIt->more() ) {
 242           const SMDS_MeshElement* elem =  eIt->next();
 243           isAllQuad = ( elem->NbNodes()==4 ||(_quadraticMesh && elem->NbNodes()==8) );
 244         }
 245       }
 246     }
 247     if ( ! isAllQuad ) {
 248       SMESH_ComputeErrorPtr err = ComputePentahedralMesh(aMesh, aShape);
 249       return ClearAndReturn( aQuads, error(err));
 250     }
 251     StdMeshers_Quadrangle_2D *quadAlgo =
 252       dynamic_cast < StdMeshers_Quadrangle_2D * >(algo);
 253     ASSERT(quadAlgo);
 254     try {
 255       aQuads[i] = quadAlgo->CheckAnd2Dcompute(aMesh, aFace, _quadraticMesh);
 256     }
 257     catch(SALOME_Exception & S_ex) {
 258       return ClearAndReturn( aQuads, error(COMPERR_SLM_EXCEPTION,TComm(S_ex.what()) <<
 259                                            " Raised by StdMeshers_Quadrangle_2D "
 260                                            " on face #" << meshDS->ShapeToIndex( aFace )));
 261     }
 262
 263     // 0.2.1 - number of points on the opposite edges must be the same
 264     if (aQuads[i]->side[0]->NbPoints() != aQuads[i]->side[2]->NbPoints() ||
 265         aQuads[i]->side[1]->NbPoints() != aQuads[i]->side[3]->NbPoints()
 266         /*aQuads[i]->side[0]->NbEdges() != 1 ||
 267         aQuads[i]->side[1]->NbEdges() != 1 ||
 268         aQuads[i]->side[2]->NbEdges() != 1 ||
 269         aQuads[i]->side[3]->NbEdges() != 1*/) {
 270       MESSAGE("different number of points on the opposite edges of face " << i);
 271       // Try to go into penta algorithm 'cause it has been improved.
 272       SMESH_ComputeErrorPtr err = ComputePentahedralMesh(aMesh, aShape);
 273       return ClearAndReturn( aQuads, error(err));
 274     }
 275   }
 276
 277   // 1.  - identify faces and vertices of the "cube"
 278   // 1.1 - ancestor maps vertex->edges in the cube
 279
 280   TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape MS;
 281   TopExp::MapShapesAndAncestors(aShape, TopAbs_VERTEX, TopAbs_EDGE, MS);
 282
 283   // 1.2 - first face is choosen as face Y=0 of the unit cube
 284
 285   const TopoDS_Shape & aFace = meshFaces[0]->GetSubShape();
 286   const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(aFace);
 287
 288   // 1.3 - identify the 4 vertices of the face Y=0: V000, V100, V101, V001
 289
 290   aCube.V000 = aQuads[0]->side[0]->FirstVertex(); // will be (0,0,0) on the unit cube
 291   aCube.V100 = aQuads[0]->side[0]->LastVertex();  // will be (1,0,0) on the unit cube
 292   aCube.V001 = aQuads[0]->side[2]->FirstVertex(); // will be (0,0,1) on the unit cube
 293   aCube.V101 = aQuads[0]->side[2]->LastVertex();  // will be (1,0,1) on the unit cube
 294
 295   TopTools_IndexedMapOfShape MV0;
 296   TopExp::MapShapes(F, TopAbs_VERTEX, MV0);
 297
 298   aCube.V010 = OppositeVertex( aCube.V000, MV0, aQuads);
 299   aCube.V110 = OppositeVertex( aCube.V100, MV0, aQuads);
 300   aCube.V011 = OppositeVertex( aCube.V001, MV0, aQuads);
 301   aCube.V111 = OppositeVertex( aCube.V101, MV0, aQuads);
 302
 303   // 1.6 - find remaining faces given 4 vertices
 304
 305   int _indY0 = 0;
 306   aCube.quad_Y0 = aQuads[_indY0];
 307
 308   int _indY1 = GetFaceIndex(aMesh, aShape, meshFaces,
 309                             aCube.V010, aCube.V011, aCube.V110, aCube.V111);
 310   aCube.quad_Y1 = aQuads[_indY1];
 311
 312   int _indZ0 = GetFaceIndex(aMesh, aShape, meshFaces,
 313                             aCube.V000, aCube.V010, aCube.V100, aCube.V110);
 314   aCube.quad_Z0 = aQuads[_indZ0];
 315
 316   int _indZ1 = GetFaceIndex(aMesh, aShape, meshFaces,
 317                             aCube.V001, aCube.V011, aCube.V101, aCube.V111);
 318   aCube.quad_Z1 = aQuads[_indZ1];
 319
 320   int _indX0 = GetFaceIndex(aMesh, aShape, meshFaces,
 321                             aCube.V000, aCube.V001, aCube.V010, aCube.V011);
 322   aCube.quad_X0 = aQuads[_indX0];
 323
 324   int _indX1 = GetFaceIndex(aMesh, aShape, meshFaces,
 325                             aCube.V100, aCube.V101, aCube.V110, aCube.V111);
 326   aCube.quad_X1 = aQuads[_indX1];
 327
 328   // 1.7 - get convertion coefs from face 2D normalized to 3D normalized
 329
 330   Conv2DStruct cx0;                     // for face X=0
 331   Conv2DStruct cx1;                     // for face X=1
 332   Conv2DStruct cy0;
 333   Conv2DStruct cy1;
 334   Conv2DStruct cz0;
 335   Conv2DStruct cz1;
 336
 337   GetConv2DCoefs(*aCube.quad_X0, meshFaces[_indX0]->GetSubShape(),
 338                  aCube.V000, aCube.V010, aCube.V011, aCube.V001, cx0);
 339   GetConv2DCoefs(*aCube.quad_X1, meshFaces[_indX1]->GetSubShape(),
 340                  aCube.V100, aCube.V110, aCube.V111, aCube.V101, cx1);
 341   GetConv2DCoefs(*aCube.quad_Y0, meshFaces[_indY0]->GetSubShape(),
 342                  aCube.V000, aCube.V100, aCube.V101, aCube.V001, cy0);
 343   GetConv2DCoefs(*aCube.quad_Y1, meshFaces[_indY1]->GetSubShape(),
 344                  aCube.V010, aCube.V110, aCube.V111, aCube.V011, cy1);
 345   GetConv2DCoefs(*aCube.quad_Z0, meshFaces[_indZ0]->GetSubShape(),
 346                  aCube.V000, aCube.V100, aCube.V110, aCube.V010, cz0);
 347   GetConv2DCoefs(*aCube.quad_Z1, meshFaces[_indZ1]->GetSubShape(),
 348                  aCube.V001, aCube.V101, aCube.V111, aCube.V011, cz1);
 349
 350   // 1.8 - create a 3D structure for normalized values
 351
 352   int nbx = aCube.quad_Z0->side[0]->NbPoints();
 353   if (cz0.a1 == 0.) nbx = aCube.quad_Z0->side[1]->NbPoints();
 354
 355   int nby = aCube.quad_X0->side[0]->NbPoints();
 356   if (cx0.a1 == 0.) nby = aCube.quad_X0->side[1]->NbPoints();
 357
 358   int nbz = aCube.quad_Y0->side[0]->NbPoints();
 359   if (cy0.a1 != 0.) nbz = aCube.quad_Y0->side[1]->NbPoints();
 360
 361   int i1, j1, nbxyz = nbx * nby * nbz;
 362   Point3DStruct *np = new Point3DStruct[nbxyz];
 363
 364   // 1.9 - store node indexes of faces
 365
 366   {
 367     const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(meshFaces[_indX0]->GetSubShape());
 368
 369     faceQuadStruct *quad = aCube.quad_X0;
 370     int i = 0;                          // j = x/face , k = y/face
 371     int nbdown = quad->side[0]->NbPoints();
 372     int nbright = quad->side[1]->NbPoints();
 373
 374     SMDS_NodeIteratorPtr itf= aMesh.GetSubMesh(F)->GetSubMeshDS()->GetNodes();
 375
 376     while(itf->more()) {
 377       const SMDS_MeshNode * node = itf->next();
 378       if(aTool.IsMedium(node))
 379         continue;
 380       if ( !findIJ( node, quad, i1, j1 ))
 381         return ClearAndReturn( aQuads, false );
 382       int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 383       quad->uv_grid[ij1].node = node;
 384     }
 385
 386     for (int i1 = 0; i1 < nbdown; i1++)
 387       for (int j1 = 0; j1 < nbright; j1++) {
 388         int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 389         int j = cx0.ia * i1 + cx0.ib * j1 + cx0.ic;     // j = x/face
 390         int k = cx0.ja * i1 + cx0.jb * j1 + cx0.jc;     // k = y/face
 391         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 392         //MESSAGE(" "<<ij1<<" "<<i<<" "<<j<<" "<<ijk);
 393         np[ijk].node = quad->uv_grid[ij1].node;
 394         //SCRUTE(np[ijk].nodeId);
 395       }
 396   }
 397
 398   {
 399     const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(meshFaces[_indX1]->GetSubShape());
 400
 401     SMDS_NodeIteratorPtr itf= aMesh.GetSubMesh(F)->GetSubMeshDS()->GetNodes();
 402
 403     faceQuadStruct *quad = aCube.quad_X1;
 404     int i = nbx - 1;            // j = x/face , k = y/face
 405     int nbdown = quad->side[0]->NbPoints();
 406     int nbright = quad->side[1]->NbPoints();
 407
 408     while(itf->more()) {
 409       const SMDS_MeshNode * node = itf->next();
 410       if(aTool.IsMedium(node))
 411         continue;
 412       if ( !findIJ( node, quad, i1, j1 ))
 413         return ClearAndReturn( aQuads, false );
 414       int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 415       quad->uv_grid[ij1].node = node;
 416     }
 417
 418     for (int i1 = 0; i1 < nbdown; i1++)
 419       for (int j1 = 0; j1 < nbright; j1++) {
 420         int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 421         int j = cx1.ia * i1 + cx1.ib * j1 + cx1.ic;     // j = x/face
 422         int k = cx1.ja * i1 + cx1.jb * j1 + cx1.jc;     // k = y/face
 423         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 424         //MESSAGE(" "<<ij1<<" "<<i<<" "<<j<<" "<<ijk);
 425         np[ijk].node = quad->uv_grid[ij1].node;
 426         //SCRUTE(np[ijk].nodeId);
 427       }
 428   }
 429
 430   {
 431     const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(meshFaces[_indY0]->GetSubShape());
 432
 433     SMDS_NodeIteratorPtr itf= aMesh.GetSubMesh(F)->GetSubMeshDS()->GetNodes();
 434
 435     faceQuadStruct *quad = aCube.quad_Y0;
 436     int j = 0;                          // i = x/face , k = y/face
 437     int nbdown = quad->side[0]->NbPoints();
 438     int nbright = quad->side[1]->NbPoints();
 439
 440     while(itf->more()) {
 441       const SMDS_MeshNode * node = itf->next();
 442       if(aTool.IsMedium(node))
 443         continue;
 444       if ( !findIJ( node, quad, i1, j1 ))
 445         return ClearAndReturn( aQuads, false );
 446       int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 447       quad->uv_grid[ij1].node = node;
 448     }
 449
 450     for (int i1 = 0; i1 < nbdown; i1++)
 451       for (int j1 = 0; j1 < nbright; j1++) {
 452         int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 453         int i = cy0.ia * i1 + cy0.ib * j1 + cy0.ic;     // i = x/face
 454         int k = cy0.ja * i1 + cy0.jb * j1 + cy0.jc;     // k = y/face
 455         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 456         //MESSAGE(" "<<ij1<<" "<<i<<" "<<j<<" "<<ijk);
 457         np[ijk].node = quad->uv_grid[ij1].node;
 458         //SCRUTE(np[ijk].nodeId);
 459       }
 460   }
 461
 462   {
 463     const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(meshFaces[_indY1]->GetSubShape());
 464
 465     SMDS_NodeIteratorPtr itf= aMesh.GetSubMesh(F)->GetSubMeshDS()->GetNodes();
 466
 467     faceQuadStruct *quad = aCube.quad_Y1;
 468     int j = nby - 1;            // i = x/face , k = y/face
 469     int nbdown = quad->side[0]->NbPoints();
 470     int nbright = quad->side[1]->NbPoints();
 471
 472     while(itf->more()) {
 473       const SMDS_MeshNode * node = itf->next();
 474       if(aTool.IsMedium(node))
 475         continue;
 476       if ( !findIJ( node, quad, i1, j1 ))
 477         return ClearAndReturn( aQuads, false );
 478       int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 479       quad->uv_grid[ij1].node = node;
 480     }
 481
 482     for (int i1 = 0; i1 < nbdown; i1++)
 483       for (int j1 = 0; j1 < nbright; j1++) {
 484         int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 485         int i = cy1.ia * i1 + cy1.ib * j1 + cy1.ic;     // i = x/face
 486         int k = cy1.ja * i1 + cy1.jb * j1 + cy1.jc;     // k = y/face
 487         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 488         //MESSAGE(" "<<ij1<<" "<<i<<" "<<j<<" "<<ijk);
 489         np[ijk].node = quad->uv_grid[ij1].node;
 490         //SCRUTE(np[ijk].nodeId);
 491       }
 492   }
 493
 494   {
 495     const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(meshFaces[_indZ0]->GetSubShape());
 496
 497     SMDS_NodeIteratorPtr itf= aMesh.GetSubMesh(F)->GetSubMeshDS()->GetNodes();
 498
 499     faceQuadStruct *quad = aCube.quad_Z0;
 500     int k = 0;                          // i = x/face , j = y/face
 501     int nbdown = quad->side[0]->NbPoints();
 502     int nbright = quad->side[1]->NbPoints();
 503
 504     while(itf->more()) {
 505       const SMDS_MeshNode * node = itf->next();
 506       if(aTool.IsMedium(node))
 507         continue;
 508       if ( !findIJ( node, quad, i1, j1 ))
 509         return ClearAndReturn( aQuads, false );
 510       int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 511       quad->uv_grid[ij1].node = node;
 512     }
 513
 514     for (int i1 = 0; i1 < nbdown; i1++)
 515       for (int j1 = 0; j1 < nbright; j1++) {
 516         int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 517         int i = cz0.ia * i1 + cz0.ib * j1 + cz0.ic;     // i = x/face
 518         int j = cz0.ja * i1 + cz0.jb * j1 + cz0.jc;     // j = y/face
 519         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 520         //MESSAGE(" "<<ij1<<" "<<i<<" "<<j<<" "<<ijk);
 521         np[ijk].node = quad->uv_grid[ij1].node;
 522         //SCRUTE(np[ijk].nodeId);
 523       }
 524   }
 525
 526   {
 527     const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(meshFaces[_indZ1]->GetSubShape());
 528
 529     SMDS_NodeIteratorPtr itf= aMesh.GetSubMesh(F)->GetSubMeshDS()->GetNodes();
 530
 531     faceQuadStruct *quad = aCube.quad_Z1;
 532     int k = nbz - 1;            // i = x/face , j = y/face
 533     int nbdown = quad->side[0]->NbPoints();
 534     int nbright = quad->side[1]->NbPoints();
 535
 536     while(itf->more()) {
 537       const SMDS_MeshNode * node = itf->next();
 538       if(aTool.IsMedium(node))
 539         continue;
 540       if ( !findIJ( node, quad, i1, j1 ))
 541         return ClearAndReturn( aQuads, false );
 542       int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 543       quad->uv_grid[ij1].node = node;
 544     }
 545
 546     for (int i1 = 0; i1 < nbdown; i1++)
 547       for (int j1 = 0; j1 < nbright; j1++) {
 548         int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 549         int i = cz1.ia * i1 + cz1.ib * j1 + cz1.ic;     // i = x/face
 550         int j = cz1.ja * i1 + cz1.jb * j1 + cz1.jc;     // j = y/face
 551         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 552         //MESSAGE(" "<<ij1<<" "<<i<<" "<<j<<" "<<ijk);
 553         np[ijk].node = quad->uv_grid[ij1].node;
 554         //SCRUTE(np[ijk].nodeId);
 555       }
 556   }
 557
 558   // 2.0 - for each node of the cube:
 559   //       - get the 8 points 3D = 8 vertices of the cube
 560   //       - get the 12 points 3D on the 12 edges of the cube
 561   //       - get the 6 points 3D on the 6 faces with their ID
 562   //       - compute the point 3D
 563   //       - store the point 3D in SMESHDS, store its ID in 3D structure
 564
 565   int shapeID = meshDS->ShapeToIndex( aShape );
 566
 567   Pt3 p000, p001, p010, p011, p100, p101, p110, p111;
 568   Pt3 px00, px01, px10, px11;
 569   Pt3 p0y0, p0y1, p1y0, p1y1;
 570   Pt3 p00z, p01z, p10z, p11z;
 571   Pt3 pxy0, pxy1, px0z, px1z, p0yz, p1yz;
 572
 573   GetPoint(p000, 0, 0, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 574   GetPoint(p001, 0, 0, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 575   GetPoint(p010, 0, nby - 1, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 576   GetPoint(p011, 0, nby - 1, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 577   GetPoint(p100, nbx - 1, 0, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 578   GetPoint(p101, nbx - 1, 0, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 579   GetPoint(p110, nbx - 1, nby - 1, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 580   GetPoint(p111, nbx - 1, nby - 1, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 581
 582   for (int i = 1; i < nbx - 1; i++) {
 583     for (int j = 1; j < nby - 1; j++) {
 584       for (int k = 1; k < nbz - 1; k++) {
 585         // *** seulement maillage regulier
 586         // 12 points on edges
 587         GetPoint(px00, i, 0, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 588         GetPoint(px01, i, 0, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 589         GetPoint(px10, i, nby - 1, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 590         GetPoint(px11, i, nby - 1, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 591
 592         GetPoint(p0y0, 0, j, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 593         GetPoint(p0y1, 0, j, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 594         GetPoint(p1y0, nbx - 1, j, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 595         GetPoint(p1y1, nbx - 1, j, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 596
 597         GetPoint(p00z, 0, 0, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 598         GetPoint(p01z, 0, nby - 1, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 599         GetPoint(p10z, nbx - 1, 0, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 600         GetPoint(p11z, nbx - 1, nby - 1, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 601
 602         // 12 points on faces
 603         GetPoint(pxy0, i, j, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 604         GetPoint(pxy1, i, j, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 605         GetPoint(px0z, i, 0, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 606         GetPoint(px1z, i, nby - 1, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 607         GetPoint(p0yz, 0, j, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 608         GetPoint(p1yz, nbx - 1, j, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 609
 610         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 611         double x = double (i) / double (nbx - 1);       // *** seulement
 612         double y = double (j) / double (nby - 1);       // *** maillage
 613         double z = double (k) / double (nbz - 1);       // *** regulier
 614
 615         Pt3 X;
 616         for (int i = 0; i < 3; i++) {
 617           X[i] = (1 - x) * p0yz[i] + x * p1yz[i]
 618                  + (1 - y) * px0z[i] + y * px1z[i]
 619                  + (1 - z) * pxy0[i] + z * pxy1[i]
 620                  - (1 - x) * ((1 - y) * p00z[i] + y * p01z[i])
 621                  - x * ((1 - y) * p10z[i] + y * p11z[i])
 622                  - (1 - y) * ((1 - z) * px00[i] + z * px01[i])
 623                  - y * ((1 - z) * px10[i] + z * px11[i])
 624                  - (1 - z) * ((1 - x) * p0y0[i] + x * p1y0[i])
 625                  - z * ((1 - x) * p0y1[i] + x * p1y1[i])
 626                  + (1 - x) * ((1 - y) * ((1 - z) * p000[i] + z * p001[i])
 627                  + y * ((1 - z) * p010[i] + z * p011[i]))
 628                  + x * ((1 - y) * ((1 - z) * p100[i] + z * p101[i])
 629                  + y * ((1 - z) * p110[i] + z * p111[i]));
 630         }
 631
 632         SMDS_MeshNode * node = meshDS->AddNode(X[0], X[1], X[2]);
 633         np[ijk].node = node;
 634         meshDS->SetNodeInVolume(node, shapeID);
 635       }
 636     }
 637   }
 638
 639   // find orientation of furute volumes according to MED convention
 640   vector< bool > forward( nbx * nby );
 641   SMDS_VolumeTool vTool;
 642   for (int i = 0; i < nbx - 1; i++) {
 643     for (int j = 0; j < nby - 1; j++) {
 644       int n1 = j * nbx + i;
 645       int n2 = j * nbx + i + 1;
 646       int n3 = (j + 1) * nbx + i + 1;
 647       int n4 = (j + 1) * nbx + i;
 648       int n5 = nbx * nby + j * nbx + i;
 649       int n6 = nbx * nby + j * nbx + i + 1;
 650       int n7 = nbx * nby + (j + 1) * nbx + i + 1;
 651       int n8 = nbx * nby + (j + 1) * nbx + i;
 652
 653       SMDS_VolumeOfNodes tmpVol (np[n1].node,np[n2].node,np[n3].node,np[n4].node,
 654                                  np[n5].node,np[n6].node,np[n7].node,np[n8].node);
 655       vTool.Set( &tmpVol );
 656       forward[ n1 ] = vTool.IsForward();
 657     }
 658   }
 659
 660   //2.1 - for each node of the cube (less 3 *1 Faces):
 661   //      - store hexahedron in SMESHDS
 662   MESSAGE("Storing hexahedron into the DS");
 663   for (int i = 0; i < nbx - 1; i++) {
 664     for (int j = 0; j < nby - 1; j++) {
 665       bool isForw = forward.at( j * nbx + i );
 666       for (int k = 0; k < nbz - 1; k++) {
 667         int n1 = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 668         int n2 = k * nbx * nby + j * nbx + i + 1;
 669         int n3 = k * nbx * nby + (j + 1) * nbx + i + 1;
 670         int n4 = k * nbx * nby + (j + 1) * nbx + i;
 671         int n5 = (k + 1) * nbx * nby + j * nbx + i;
 672         int n6 = (k + 1) * nbx * nby + j * nbx + i + 1;
 673         int n7 = (k + 1) * nbx * nby + (j + 1) * nbx + i + 1;
 674         int n8 = (k + 1) * nbx * nby + (j + 1) * nbx + i;
 675
 676         SMDS_MeshVolume * elt;
 677         if ( isForw ) {
 678           elt = aTool.AddVolume(np[n1].node, np[n2].node,
 679                                 np[n3].node, np[n4].node,
 680                                 np[n5].node, np[n6].node,
 681                                 np[n7].node, np[n8].node);
 682         }
 683         else {
 684           elt = aTool.AddVolume(np[n1].node, np[n4].node,
 685                                 np[n3].node, np[n2].node,
 686                                 np[n5].node, np[n8].node,
 687                                 np[n7].node, np[n6].node);
 688         }
 689
 690         meshDS->SetMeshElementOnShape(elt, shapeID);
 691       }
 692     }
 693   }
 694   if ( np ) delete [] np;
 695   return ClearAndReturn( aQuads, true );
 696 }
 697
 698 //=============================================================================
 699 /*!
 700  *
 701  */
 702 //=============================================================================
 703
 704 void StdMeshers_Hexa_3D::GetPoint(Pt3 p, int i, int j, int k, int nbx, int nby, int nbz,
 705                                   Point3DStruct * np, const SMESHDS_Mesh * meshDS)
 706 {
 707         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 708         const SMDS_MeshNode * node = np[ijk].node;
 709         p[0] = node->X();
 710         p[1] = node->Y();
 711         p[2] = node->Z();
 712         //MESSAGE(" "<<i<<" "<<j<<" "<<k<<" "<<p[0]<<" "<<p[1]<<" "<<p[2]);
 713 }
 714
 715 //=============================================================================
 716 /*!
 717  *
 718  */
 719 //=============================================================================
 720
 721 int StdMeshers_Hexa_3D::GetFaceIndex(SMESH_Mesh & aMesh,
 722         const TopoDS_Shape & aShape,
 723         const vector < SMESH_subMesh * >&meshFaces,
 724         const TopoDS_Vertex & V0,
 725         const TopoDS_Vertex & V1,
 726         const TopoDS_Vertex & V2, const TopoDS_Vertex & V3)
 727 {
 728         //MESSAGE("StdMeshers_Hexa_3D::GetFaceIndex");
 729         int faceIndex = -1;
 730         for (int i = 1; i < 6; i++)
 731         {
 732                 const TopoDS_Shape & aFace = meshFaces[i]->GetSubShape();
 733                 //const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face(aFace);
 734                 TopTools_IndexedMapOfShape M;
 735                 TopExp::MapShapes(aFace, TopAbs_VERTEX, M);
 736                 bool verticesInShape = false;
 737                 if (M.Contains(V0))
 738                         if (M.Contains(V1))
 739                                 if (M.Contains(V2))
 740                                         if (M.Contains(V3))
 741                                                 verticesInShape = true;
 742                 if (verticesInShape)
 743                 {
 744                         faceIndex = i;
 745                         break;
 746                 }
 747         }
 748         ASSERT(faceIndex > 0);
 749         //SCRUTE(faceIndex);
 750         return faceIndex;
 751 }
 752
 753 //=============================================================================
 754 /*!
 755  *
 756  */
 757 //=============================================================================
 758
 759 TopoDS_Edge
 760         StdMeshers_Hexa_3D::EdgeNotInFace(SMESH_Mesh & aMesh,
 761         const TopoDS_Shape & aShape,
 762         const TopoDS_Face & aFace,
 763         const TopoDS_Vertex & aVertex,
 764         const TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape & MS)
 765 {
 766         //MESSAGE("StdMeshers_Hexa_3D::EdgeNotInFace");
 767         TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape MF;
 768         TopExp::MapShapesAndAncestors(aFace, TopAbs_VERTEX, TopAbs_EDGE, MF);
 769         const TopTools_ListOfShape & ancestorsInSolid = MS.FindFromKey(aVertex);
 770         const TopTools_ListOfShape & ancestorsInFace = MF.FindFromKey(aVertex);
 771 //      SCRUTE(ancestorsInSolid.Extent());
 772 //      SCRUTE(ancestorsInFace.Extent());
 773         ASSERT(ancestorsInSolid.Extent() == 6); // 6 (edges doublees)
 774         ASSERT(ancestorsInFace.Extent() == 2);
 775
 776         TopoDS_Edge E;
 777         E.Nullify();
 778         TopTools_ListIteratorOfListOfShape its(ancestorsInSolid);
 779         for (; its.More(); its.Next())
 780         {
 781                 TopoDS_Shape ancestor = its.Value();
 782                 TopTools_ListIteratorOfListOfShape itf(ancestorsInFace);
 783                 bool isInFace = false;
 784                 for (; itf.More(); itf.Next())
 785                 {
 786                         TopoDS_Shape ancestorInFace = itf.Value();
 787                         if (ancestorInFace.IsSame(ancestor))
 788                         {
 789                                 isInFace = true;
 790                                 break;
 791                         }
 792                 }
 793                 if (!isInFace)
 794                 {
 795                         E = TopoDS::Edge(ancestor);
 796                         break;
 797                 }
 798         }
 799         return E;
 800 }
 801
 802 //=============================================================================
 803 /*!
 804  *
 805  */
 806 //=============================================================================
 807
 808 void StdMeshers_Hexa_3D::GetConv2DCoefs(const faceQuadStruct & quad,
 809         const TopoDS_Shape & aShape,
 810         const TopoDS_Vertex & V0,
 811         const TopoDS_Vertex & V1,
 812         const TopoDS_Vertex & V2, const TopoDS_Vertex & V3, Conv2DStruct & conv)
 813 {
 814 //      MESSAGE("StdMeshers_Hexa_3D::GetConv2DCoefs");
 815 //      const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(aShape);
 816 //      TopoDS_Edge E = quad.edge[0];
 817 //      double f, l;
 818 //      Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(E, F, f, l);
 819 //      TopoDS_Vertex VFirst, VLast;
 820 //      TopExp::Vertices(E, VFirst, VLast);     // corresponds to f and l
 821 //      bool isForward = (((l - f) * (quad.last[0] - quad.first[0])) > 0);
 822   TopoDS_Vertex VA, VB;
 823 //      if (isForward)
 824 //      {
 825 //              VA = VFirst;
 826 //              VB = VLast;
 827 //      }
 828 //      else
 829 //      {
 830 //              VA = VLast;
 831 //              VB = VFirst;
 832 //      }
 833   VA = quad.side[0]->FirstVertex();
 834   VB = quad.side[0]->LastVertex();
 835
 836         int a1, b1, c1, a2, b2, c2;
 837         if (VA.IsSame(V0))
 838                 if (VB.IsSame(V1))
 839                 {
 840                         a1 = 1;
 841                         b1 = 0;
 842                         c1 = 0;                         // x
 843                         a2 = 0;
 844                         b2 = 1;
 845                         c2 = 0;                         // y
 846                 }
 847                 else
 848                 {
 849                         ASSERT(VB.IsSame(V3));
 850                         a1 = 0;
 851                         b1 = 1;
 852                         c1 = 0;                         // y
 853                         a2 = 1;
 854                         b2 = 0;
 855                         c2 = 0;                         // x
 856                 }
 857         if (VA.IsSame(V1))
 858                 if (VB.IsSame(V2))
 859                 {
 860                         a1 = 0;
 861                         b1 = -1;
 862                         c1 = 1;                         // 1-y
 863                         a2 = 1;
 864                         b2 = 0;
 865                         c2 = 0;                         // x
 866                 }
 867                 else
 868                 {
 869                         ASSERT(VB.IsSame(V0));
 870                         a1 = -1;
 871                         b1 = 0;
 872                         c1 = 1;                         // 1-x
 873                         a2 = 0;
 874                         b2 = 1;
 875                         c2 = 0;                         // y
 876                 }
 877         if (VA.IsSame(V2))
 878                 if (VB.IsSame(V3))
 879                 {
 880                         a1 = -1;
 881                         b1 = 0;
 882                         c1 = 1;                         // 1-x
 883                         a2 = 0;
 884                         b2 = -1;
 885                         c2 = 1;                         // 1-y
 886                 }
 887                 else
 888                 {
 889                         ASSERT(VB.IsSame(V1));
 890                         a1 = 0;
 891                         b1 = -1;
 892                         c1 = 1;                         // 1-y
 893                         a2 = -1;
 894                         b2 = 0;
 895                         c2 = 1;                         // 1-x
 896                 }
 897         if (VA.IsSame(V3))
 898                 if (VB.IsSame(V0))
 899                 {
 900                         a1 = 0;
 901                         b1 = 1;
 902                         c1 = 0;                         // y
 903                         a2 = -1;
 904                         b2 = 0;
 905                         c2 = 1;                         // 1-x
 906                 }
 907                 else
 908                 {
 909                         ASSERT(VB.IsSame(V2));
 910                         a1 = 1;
 911                         b1 = 0;
 912                         c1 = 0;                         // x
 913                         a2 = 0;
 914                         b2 = -1;
 915                         c2 = 1;                         // 1-y
 916                 }
 917 //      MESSAGE("X = " << c1 << "+ " << a1 << "*x + " << b1 << "*y");
 918 //      MESSAGE("Y = " << c2 << "+ " << a2 << "*x + " << b2 << "*y");
 919         conv.a1 = a1;
 920         conv.b1 = b1;
 921         conv.c1 = c1;
 922         conv.a2 = a2;
 923         conv.b2 = b2;
 924         conv.c2 = c2;
 925
 926         int nbdown = quad.side[0]->NbPoints();
 927         int nbright = quad.side[1]->NbPoints();
 928         conv.ia = int (a1);
 929         conv.ib = int (b1);
 930         conv.ic =
 931                 int (c1 * a1 * a1) * (nbdown - 1) + int (c1 * b1 * b1) * (nbright - 1);
 932         conv.ja = int (a2);
 933         conv.jb = int (b2);
 934         conv.jc =
 935                 int (c2 * a2 * a2) * (nbdown - 1) + int (c2 * b2 * b2) * (nbright - 1);
 936 //      MESSAGE("I " << conv.ia << " " << conv.ib << " " << conv.ic);
 937 //      MESSAGE("J " << conv.ja << " " << conv.jb << " " << conv.jc);
 938 }
 939
 940 //================================================================================
 941 /*!
 942  * \brief Find a vertex opposite to the given vertex of aQuads[0]
 943   * \param aVertex - the vertex
 944   * \param aFace - the face aVertex belongs to
 945   * \param aQuads - quads
 946   * \retval TopoDS_Vertex - found vertex
 947  */
 948 //================================================================================
 949
 950 TopoDS_Vertex StdMeshers_Hexa_3D::OppositeVertex(const TopoDS_Vertex& aVertex,
 951                                                  const TopTools_IndexedMapOfShape& aQuads0Vertices,
 952                                                  FaceQuadStruct* aQuads[6])
 953 {
 954   int i, j;
 955   for ( i = 1; i < 6; ++i )
 956   {
 957     TopoDS_Vertex VV[] = { aQuads[i]->side[0]->FirstVertex(),
 958                            aQuads[i]->side[0]->LastVertex() ,
 959                            aQuads[i]->side[2]->LastVertex() ,
 960                            aQuads[i]->side[2]->FirstVertex() };
 961     for ( j = 0; j < 4; ++j )
 962       if ( aVertex.IsSame( VV[ j ]))
 963         break;
 964     if ( j < 4 ) {
 965       int jPrev = j ? j - 1 : 3;
 966       int jNext = (j + 1) % 4;
 967       if ( aQuads0Vertices.Contains( VV[ jPrev ] ))
 968         return VV[ jNext ];
 969       else
 970         return VV[ jPrev ];
 971     }
 972   }
 973   return TopoDS_Vertex();
 974 }
 975
 976 //modified by NIZNHY-PKV Wed Nov 17 15:34:13 2004 f
 977 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 978 //ZZ
 979 //#include <stdio.h>
 980
 981 //=======================================================================
 982 //function : ComputePentahedralMesh
 983 //purpose  :
 984 //=======================================================================
 985
 986 SMESH_ComputeErrorPtr ComputePentahedralMesh(SMESH_Mesh &         aMesh,
 987                                              const TopoDS_Shape & aShape)
 988 {
 989   //printf(" ComputePentahedralMesh HERE\n");
 990   //
 991   bool bOK;
 992   SMESH_ComputeErrorPtr err = SMESH_ComputeError::New();
 993   //int iErr;
 994   StdMeshers_Penta_3D anAlgo;
 995   //
 996   bOK=anAlgo.Compute(aMesh, aShape);
 997   //
 998   err = anAlgo.GetComputeError();
 999   //
1000   if ( !bOK && anAlgo.ErrorStatus() == 5 )
1001   {
1002     static StdMeshers_Prism_3D * aPrism3D = 0;
1003     if ( !aPrism3D ) {
1004       SMESH_Gen* gen = aMesh.GetGen();
1005       aPrism3D = new StdMeshers_Prism_3D( gen->GetANewId(), 0, gen );
1006     }
1007     SMESH_Hypothesis::Hypothesis_Status aStatus;
1008     if ( aPrism3D->CheckHypothesis( aMesh, aShape, aStatus ) ) {
1009       bOK = aPrism3D->Compute( aMesh, aShape );
1010       err = aPrism3D->GetComputeError();
1011     }
1012   }
1013   return err;
1014 }
1015
1016