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
   8 //  License as published by the Free Software Foundation; either
   9 //  version 2.1 of the License.
  10 //
  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
  14 //  Lesser General Public License for more details.
  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   // PAL14921. Enable catching std::bad_alloc and Standard_OutOfMemory outside
 182   //Unexpect aCatch(SalomeException);
 183   MESSAGE("StdMeshers_Hexa_3D::Compute");
 184   SMESHDS_Mesh * meshDS = aMesh.GetMeshDS();
 185
 186   // 0.  - shape and face mesh verification
 187   // 0.1 - shape must be a solid (or a shell) with 6 faces
 188
 189   vector < SMESH_subMesh * >meshFaces;
 190   for (TopExp_Explorer exp(aShape, TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next()) {
 191     SMESH_subMesh *aSubMesh = aMesh.GetSubMeshContaining(exp.Current());
 192     ASSERT(aSubMesh);
 193     meshFaces.push_back(aSubMesh);
 194   }
 195   if (meshFaces.size() != 6)
 196     return error(COMPERR_BAD_SHAPE, TComm(meshFaces.size())<<" instead of 6 faces in block");
 197
 198   // 0.2 - is each face meshed with Quadrangle_2D? (so, with a wire of 4 edges)
 199
 200   // tool for working with quadratic elements
 201   SMESH_MesherHelper aTool (aMesh);
 202   _quadraticMesh = aTool.IsQuadraticSubMesh(aShape);
 203
 204   // cube structure
 205   typedef struct cubeStruct
 206   {
 207     TopoDS_Vertex V000;
 208     TopoDS_Vertex V001;
 209     TopoDS_Vertex V010;
 210     TopoDS_Vertex V011;
 211     TopoDS_Vertex V100;
 212     TopoDS_Vertex V101;
 213     TopoDS_Vertex V110;
 214     TopoDS_Vertex V111;
 215     faceQuadStruct* quad_X0;
 216     faceQuadStruct* quad_X1;
 217     faceQuadStruct* quad_Y0;
 218     faceQuadStruct* quad_Y1;
 219     faceQuadStruct* quad_Z0;
 220     faceQuadStruct* quad_Z1;
 221     Point3DStruct* np; // normalised 3D coordinates
 222   } CubeStruct;
 223
 224   CubeStruct aCube;
 225
 226   // bounding faces
 227   FaceQuadStruct* aQuads[6];
 228   for (int i = 0; i < 6; i++)
 229     aQuads[i] = 0;
 230
 231   for (int i = 0; i < 6; i++)
 232   {
 233     TopoDS_Shape aFace = meshFaces[i]->GetSubShape();
 234     SMESH_Algo *algo = _gen->GetAlgo(aMesh, aFace);
 235     string algoName = algo->GetName();
 236     bool isAllQuad = false;
 237     if (algoName == "Quadrangle_2D") {
 238       SMESHDS_SubMesh * sm = meshDS->MeshElements( aFace );
 239       if ( sm ) {
 240         isAllQuad = true;
 241         SMDS_ElemIteratorPtr eIt = sm->GetElements();
 242         while ( isAllQuad && eIt->more() ) {
 243           const SMDS_MeshElement* elem =  eIt->next();
 244           isAllQuad = ( elem->NbNodes()==4 ||(_quadraticMesh && elem->NbNodes()==8) );
 245         }
 246       }
 247     }
 248     if ( ! isAllQuad ) {
 249       SMESH_ComputeErrorPtr err = ComputePentahedralMesh(aMesh, aShape);
 250       return ClearAndReturn( aQuads, error(err));
 251     }
 252     StdMeshers_Quadrangle_2D *quadAlgo =
 253       dynamic_cast < StdMeshers_Quadrangle_2D * >(algo);
 254     ASSERT(quadAlgo);
 255     try {
 256       aQuads[i] = quadAlgo->CheckAnd2Dcompute(aMesh, aFace, _quadraticMesh);
 257       if(!aQuads[i]) {
 258         return error( quadAlgo->GetComputeError());
 259       }
 260     }
 261     catch(SALOME_Exception & S_ex) {
 262       return ClearAndReturn( aQuads, error(COMPERR_SLM_EXCEPTION,TComm(S_ex.what()) <<
 263                                            " Raised by StdMeshers_Quadrangle_2D "
 264                                            " on face #" << meshDS->ShapeToIndex( aFace )));
 265     }
 266
 267     // 0.2.1 - number of points on the opposite edges must be the same
 268     if (aQuads[i]->side[0]->NbPoints() != aQuads[i]->side[2]->NbPoints() ||
 269         aQuads[i]->side[1]->NbPoints() != aQuads[i]->side[3]->NbPoints()
 270         /*aQuads[i]->side[0]->NbEdges() != 1 ||
 271         aQuads[i]->side[1]->NbEdges() != 1 ||
 272         aQuads[i]->side[2]->NbEdges() != 1 ||
 273         aQuads[i]->side[3]->NbEdges() != 1*/) {
 274       MESSAGE("different number of points on the opposite edges of face " << i);
 275       // Try to go into penta algorithm 'cause it has been improved.
 276       SMESH_ComputeErrorPtr err = ComputePentahedralMesh(aMesh, aShape);
 277       return ClearAndReturn( aQuads, error(err));
 278     }
 279   }
 280
 281   // 1.  - identify faces and vertices of the "cube"
 282   // 1.1 - ancestor maps vertex->edges in the cube
 283
 284   TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape MS;
 285   TopExp::MapShapesAndAncestors(aShape, TopAbs_VERTEX, TopAbs_EDGE, MS);
 286
 287   // 1.2 - first face is choosen as face Y=0 of the unit cube
 288
 289   const TopoDS_Shape & aFace = meshFaces[0]->GetSubShape();
 290   const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(aFace);
 291
 292   // 1.3 - identify the 4 vertices of the face Y=0: V000, V100, V101, V001
 293
 294   aCube.V000 = aQuads[0]->side[0]->FirstVertex(); // will be (0,0,0) on the unit cube
 295   aCube.V100 = aQuads[0]->side[0]->LastVertex();  // will be (1,0,0) on the unit cube
 296   aCube.V001 = aQuads[0]->side[2]->FirstVertex(); // will be (0,0,1) on the unit cube
 297   aCube.V101 = aQuads[0]->side[2]->LastVertex();  // will be (1,0,1) on the unit cube
 298
 299   TopTools_IndexedMapOfShape MV0;
 300   TopExp::MapShapes(F, TopAbs_VERTEX, MV0);
 301
 302   aCube.V010 = OppositeVertex( aCube.V000, MV0, aQuads);
 303   aCube.V110 = OppositeVertex( aCube.V100, MV0, aQuads);
 304   aCube.V011 = OppositeVertex( aCube.V001, MV0, aQuads);
 305   aCube.V111 = OppositeVertex( aCube.V101, MV0, aQuads);
 306
 307   // 1.6 - find remaining faces given 4 vertices
 308
 309   int _indY0 = 0;
 310   aCube.quad_Y0 = aQuads[_indY0];
 311
 312   int _indY1 = GetFaceIndex(aMesh, aShape, meshFaces,
 313                             aCube.V010, aCube.V011, aCube.V110, aCube.V111);
 314   aCube.quad_Y1 = aQuads[_indY1];
 315
 316   int _indZ0 = GetFaceIndex(aMesh, aShape, meshFaces,
 317                             aCube.V000, aCube.V010, aCube.V100, aCube.V110);
 318   aCube.quad_Z0 = aQuads[_indZ0];
 319
 320   int _indZ1 = GetFaceIndex(aMesh, aShape, meshFaces,
 321                             aCube.V001, aCube.V011, aCube.V101, aCube.V111);
 322   aCube.quad_Z1 = aQuads[_indZ1];
 323
 324   int _indX0 = GetFaceIndex(aMesh, aShape, meshFaces,
 325                             aCube.V000, aCube.V001, aCube.V010, aCube.V011);
 326   aCube.quad_X0 = aQuads[_indX0];
 327
 328   int _indX1 = GetFaceIndex(aMesh, aShape, meshFaces,
 329                             aCube.V100, aCube.V101, aCube.V110, aCube.V111);
 330   aCube.quad_X1 = aQuads[_indX1];
 331
 332   // 1.7 - get convertion coefs from face 2D normalized to 3D normalized
 333
 334   Conv2DStruct cx0;                     // for face X=0
 335   Conv2DStruct cx1;                     // for face X=1
 336   Conv2DStruct cy0;
 337   Conv2DStruct cy1;
 338   Conv2DStruct cz0;
 339   Conv2DStruct cz1;
 340
 341   GetConv2DCoefs(*aCube.quad_X0, meshFaces[_indX0]->GetSubShape(),
 342                  aCube.V000, aCube.V010, aCube.V011, aCube.V001, cx0);
 343   GetConv2DCoefs(*aCube.quad_X1, meshFaces[_indX1]->GetSubShape(),
 344                  aCube.V100, aCube.V110, aCube.V111, aCube.V101, cx1);
 345   GetConv2DCoefs(*aCube.quad_Y0, meshFaces[_indY0]->GetSubShape(),
 346                  aCube.V000, aCube.V100, aCube.V101, aCube.V001, cy0);
 347   GetConv2DCoefs(*aCube.quad_Y1, meshFaces[_indY1]->GetSubShape(),
 348                  aCube.V010, aCube.V110, aCube.V111, aCube.V011, cy1);
 349   GetConv2DCoefs(*aCube.quad_Z0, meshFaces[_indZ0]->GetSubShape(),
 350                  aCube.V000, aCube.V100, aCube.V110, aCube.V010, cz0);
 351   GetConv2DCoefs(*aCube.quad_Z1, meshFaces[_indZ1]->GetSubShape(),
 352                  aCube.V001, aCube.V101, aCube.V111, aCube.V011, cz1);
 353
 354   // 1.8 - create a 3D structure for normalized values
 355
 356   int nbx = aCube.quad_Z0->side[0]->NbPoints();
 357   if (cz0.a1 == 0.) nbx = aCube.quad_Z0->side[1]->NbPoints();
 358
 359   int nby = aCube.quad_X0->side[0]->NbPoints();
 360   if (cx0.a1 == 0.) nby = aCube.quad_X0->side[1]->NbPoints();
 361
 362   int nbz = aCube.quad_Y0->side[0]->NbPoints();
 363   if (cy0.a1 != 0.) nbz = aCube.quad_Y0->side[1]->NbPoints();
 364
 365   int i1, j1, nbxyz = nbx * nby * nbz;
 366   Point3DStruct *np = new Point3DStruct[nbxyz];
 367
 368   // 1.9 - store node indexes of faces
 369
 370   {
 371     const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(meshFaces[_indX0]->GetSubShape());
 372
 373     faceQuadStruct *quad = aCube.quad_X0;
 374     int i = 0;                          // j = x/face , k = y/face
 375     int nbdown = quad->side[0]->NbPoints();
 376     int nbright = quad->side[1]->NbPoints();
 377
 378     SMDS_NodeIteratorPtr itf= aMesh.GetSubMesh(F)->GetSubMeshDS()->GetNodes();
 379
 380     while(itf->more()) {
 381       const SMDS_MeshNode * node = itf->next();
 382       if(aTool.IsMedium(node))
 383         continue;
 384       if ( !findIJ( node, quad, i1, j1 ))
 385         return ClearAndReturn( aQuads, false );
 386       int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 387       quad->uv_grid[ij1].node = node;
 388     }
 389
 390     for (int i1 = 0; i1 < nbdown; i1++)
 391       for (int j1 = 0; j1 < nbright; j1++) {
 392         int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 393         int j = cx0.ia * i1 + cx0.ib * j1 + cx0.ic;     // j = x/face
 394         int k = cx0.ja * i1 + cx0.jb * j1 + cx0.jc;     // k = y/face
 395         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 396         //MESSAGE(" "<<ij1<<" "<<i<<" "<<j<<" "<<ijk);
 397         np[ijk].node = quad->uv_grid[ij1].node;
 398         //SCRUTE(np[ijk].nodeId);
 399       }
 400   }
 401
 402   {
 403     const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(meshFaces[_indX1]->GetSubShape());
 404
 405     SMDS_NodeIteratorPtr itf= aMesh.GetSubMesh(F)->GetSubMeshDS()->GetNodes();
 406
 407     faceQuadStruct *quad = aCube.quad_X1;
 408     int i = nbx - 1;            // j = x/face , k = y/face
 409     int nbdown = quad->side[0]->NbPoints();
 410     int nbright = quad->side[1]->NbPoints();
 411
 412     while(itf->more()) {
 413       const SMDS_MeshNode * node = itf->next();
 414       if(aTool.IsMedium(node))
 415         continue;
 416       if ( !findIJ( node, quad, i1, j1 ))
 417         return ClearAndReturn( aQuads, false );
 418       int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 419       quad->uv_grid[ij1].node = node;
 420     }
 421
 422     for (int i1 = 0; i1 < nbdown; i1++)
 423       for (int j1 = 0; j1 < nbright; j1++) {
 424         int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 425         int j = cx1.ia * i1 + cx1.ib * j1 + cx1.ic;     // j = x/face
 426         int k = cx1.ja * i1 + cx1.jb * j1 + cx1.jc;     // k = y/face
 427         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 428         //MESSAGE(" "<<ij1<<" "<<i<<" "<<j<<" "<<ijk);
 429         np[ijk].node = quad->uv_grid[ij1].node;
 430         //SCRUTE(np[ijk].nodeId);
 431       }
 432   }
 433
 434   {
 435     const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(meshFaces[_indY0]->GetSubShape());
 436
 437     SMDS_NodeIteratorPtr itf= aMesh.GetSubMesh(F)->GetSubMeshDS()->GetNodes();
 438
 439     faceQuadStruct *quad = aCube.quad_Y0;
 440     int j = 0;                          // i = x/face , k = y/face
 441     int nbdown = quad->side[0]->NbPoints();
 442     int nbright = quad->side[1]->NbPoints();
 443
 444     while(itf->more()) {
 445       const SMDS_MeshNode * node = itf->next();
 446       if(aTool.IsMedium(node))
 447         continue;
 448       if ( !findIJ( node, quad, i1, j1 ))
 449         return ClearAndReturn( aQuads, false );
 450       int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 451       quad->uv_grid[ij1].node = node;
 452     }
 453
 454     for (int i1 = 0; i1 < nbdown; i1++)
 455       for (int j1 = 0; j1 < nbright; j1++) {
 456         int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 457         int i = cy0.ia * i1 + cy0.ib * j1 + cy0.ic;     // i = x/face
 458         int k = cy0.ja * i1 + cy0.jb * j1 + cy0.jc;     // k = y/face
 459         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 460         //MESSAGE(" "<<ij1<<" "<<i<<" "<<j<<" "<<ijk);
 461         np[ijk].node = quad->uv_grid[ij1].node;
 462         //SCRUTE(np[ijk].nodeId);
 463       }
 464   }
 465
 466   {
 467     const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(meshFaces[_indY1]->GetSubShape());
 468
 469     SMDS_NodeIteratorPtr itf= aMesh.GetSubMesh(F)->GetSubMeshDS()->GetNodes();
 470
 471     faceQuadStruct *quad = aCube.quad_Y1;
 472     int j = nby - 1;            // i = x/face , k = y/face
 473     int nbdown = quad->side[0]->NbPoints();
 474     int nbright = quad->side[1]->NbPoints();
 475
 476     while(itf->more()) {
 477       const SMDS_MeshNode * node = itf->next();
 478       if(aTool.IsMedium(node))
 479         continue;
 480       if ( !findIJ( node, quad, i1, j1 ))
 481         return ClearAndReturn( aQuads, false );
 482       int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 483       quad->uv_grid[ij1].node = node;
 484     }
 485
 486     for (int i1 = 0; i1 < nbdown; i1++)
 487       for (int j1 = 0; j1 < nbright; j1++) {
 488         int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 489         int i = cy1.ia * i1 + cy1.ib * j1 + cy1.ic;     // i = x/face
 490         int k = cy1.ja * i1 + cy1.jb * j1 + cy1.jc;     // k = y/face
 491         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 492         //MESSAGE(" "<<ij1<<" "<<i<<" "<<j<<" "<<ijk);
 493         np[ijk].node = quad->uv_grid[ij1].node;
 494         //SCRUTE(np[ijk].nodeId);
 495       }
 496   }
 497
 498   {
 499     const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(meshFaces[_indZ0]->GetSubShape());
 500
 501     SMDS_NodeIteratorPtr itf= aMesh.GetSubMesh(F)->GetSubMeshDS()->GetNodes();
 502
 503     faceQuadStruct *quad = aCube.quad_Z0;
 504     int k = 0;                          // i = x/face , j = y/face
 505     int nbdown = quad->side[0]->NbPoints();
 506     int nbright = quad->side[1]->NbPoints();
 507
 508     while(itf->more()) {
 509       const SMDS_MeshNode * node = itf->next();
 510       if(aTool.IsMedium(node))
 511         continue;
 512       if ( !findIJ( node, quad, i1, j1 ))
 513         return ClearAndReturn( aQuads, false );
 514       int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 515       quad->uv_grid[ij1].node = node;
 516     }
 517
 518     for (int i1 = 0; i1 < nbdown; i1++)
 519       for (int j1 = 0; j1 < nbright; j1++) {
 520         int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 521         int i = cz0.ia * i1 + cz0.ib * j1 + cz0.ic;     // i = x/face
 522         int j = cz0.ja * i1 + cz0.jb * j1 + cz0.jc;     // j = y/face
 523         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 524         //MESSAGE(" "<<ij1<<" "<<i<<" "<<j<<" "<<ijk);
 525         np[ijk].node = quad->uv_grid[ij1].node;
 526         //SCRUTE(np[ijk].nodeId);
 527       }
 528   }
 529
 530   {
 531     const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(meshFaces[_indZ1]->GetSubShape());
 532
 533     SMDS_NodeIteratorPtr itf= aMesh.GetSubMesh(F)->GetSubMeshDS()->GetNodes();
 534
 535     faceQuadStruct *quad = aCube.quad_Z1;
 536     int k = nbz - 1;            // i = x/face , j = y/face
 537     int nbdown = quad->side[0]->NbPoints();
 538     int nbright = quad->side[1]->NbPoints();
 539
 540     while(itf->more()) {
 541       const SMDS_MeshNode * node = itf->next();
 542       if(aTool.IsMedium(node))
 543         continue;
 544       if ( !findIJ( node, quad, i1, j1 ))
 545         return ClearAndReturn( aQuads, false );
 546       int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 547       quad->uv_grid[ij1].node = node;
 548     }
 549
 550     for (int i1 = 0; i1 < nbdown; i1++)
 551       for (int j1 = 0; j1 < nbright; j1++) {
 552         int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 553         int i = cz1.ia * i1 + cz1.ib * j1 + cz1.ic;     // i = x/face
 554         int j = cz1.ja * i1 + cz1.jb * j1 + cz1.jc;     // j = y/face
 555         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 556         //MESSAGE(" "<<ij1<<" "<<i<<" "<<j<<" "<<ijk);
 557         np[ijk].node = quad->uv_grid[ij1].node;
 558         //SCRUTE(np[ijk].nodeId);
 559       }
 560   }
 561
 562   // 2.0 - for each node of the cube:
 563   //       - get the 8 points 3D = 8 vertices of the cube
 564   //       - get the 12 points 3D on the 12 edges of the cube
 565   //       - get the 6 points 3D on the 6 faces with their ID
 566   //       - compute the point 3D
 567   //       - store the point 3D in SMESHDS, store its ID in 3D structure
 568
 569   int shapeID = meshDS->ShapeToIndex( aShape );
 570
 571   Pt3 p000, p001, p010, p011, p100, p101, p110, p111;
 572   Pt3 px00, px01, px10, px11;
 573   Pt3 p0y0, p0y1, p1y0, p1y1;
 574   Pt3 p00z, p01z, p10z, p11z;
 575   Pt3 pxy0, pxy1, px0z, px1z, p0yz, p1yz;
 576
 577   GetPoint(p000, 0, 0, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 578   GetPoint(p001, 0, 0, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 579   GetPoint(p010, 0, nby - 1, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 580   GetPoint(p011, 0, nby - 1, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 581   GetPoint(p100, nbx - 1, 0, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 582   GetPoint(p101, nbx - 1, 0, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 583   GetPoint(p110, nbx - 1, nby - 1, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 584   GetPoint(p111, nbx - 1, nby - 1, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 585
 586   for (int i = 1; i < nbx - 1; i++) {
 587     for (int j = 1; j < nby - 1; j++) {
 588       for (int k = 1; k < nbz - 1; k++) {
 589         // *** seulement maillage regulier
 590         // 12 points on edges
 591         GetPoint(px00, i, 0, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 592         GetPoint(px01, i, 0, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 593         GetPoint(px10, i, nby - 1, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 594         GetPoint(px11, i, nby - 1, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 595
 596         GetPoint(p0y0, 0, j, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 597         GetPoint(p0y1, 0, j, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 598         GetPoint(p1y0, nbx - 1, j, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 599         GetPoint(p1y1, nbx - 1, j, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 600
 601         GetPoint(p00z, 0, 0, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 602         GetPoint(p01z, 0, nby - 1, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 603         GetPoint(p10z, nbx - 1, 0, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 604         GetPoint(p11z, nbx - 1, nby - 1, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 605
 606         // 12 points on faces
 607         GetPoint(pxy0, i, j, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 608         GetPoint(pxy1, i, j, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 609         GetPoint(px0z, i, 0, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 610         GetPoint(px1z, i, nby - 1, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 611         GetPoint(p0yz, 0, j, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 612         GetPoint(p1yz, nbx - 1, j, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 613
 614         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 615         double x = double (i) / double (nbx - 1);       // *** seulement
 616         double y = double (j) / double (nby - 1);       // *** maillage
 617         double z = double (k) / double (nbz - 1);       // *** regulier
 618
 619         Pt3 X;
 620         for (int i = 0; i < 3; i++) {
 621           X[i] = (1 - x) * p0yz[i] + x * p1yz[i]
 622                  + (1 - y) * px0z[i] + y * px1z[i]
 623                  + (1 - z) * pxy0[i] + z * pxy1[i]
 624                  - (1 - x) * ((1 - y) * p00z[i] + y * p01z[i])
 625                  - x * ((1 - y) * p10z[i] + y * p11z[i])
 626                  - (1 - y) * ((1 - z) * px00[i] + z * px01[i])
 627                  - y * ((1 - z) * px10[i] + z * px11[i])
 628                  - (1 - z) * ((1 - x) * p0y0[i] + x * p1y0[i])
 629                  - z * ((1 - x) * p0y1[i] + x * p1y1[i])
 630                  + (1 - x) * ((1 - y) * ((1 - z) * p000[i] + z * p001[i])
 631                  + y * ((1 - z) * p010[i] + z * p011[i]))
 632                  + x * ((1 - y) * ((1 - z) * p100[i] + z * p101[i])
 633                  + y * ((1 - z) * p110[i] + z * p111[i]));
 634         }
 635
 636         SMDS_MeshNode * node = meshDS->AddNode(X[0], X[1], X[2]);
 637         np[ijk].node = node;
 638         meshDS->SetNodeInVolume(node, shapeID);
 639       }
 640     }
 641   }
 642
 643   // find orientation of furute volumes according to MED convention
 644   vector< bool > forward( nbx * nby );
 645   SMDS_VolumeTool vTool;
 646   for (int i = 0; i < nbx - 1; i++) {
 647     for (int j = 0; j < nby - 1; j++) {
 648       int n1 = j * nbx + i;
 649       int n2 = j * nbx + i + 1;
 650       int n3 = (j + 1) * nbx + i + 1;
 651       int n4 = (j + 1) * nbx + i;
 652       int n5 = nbx * nby + j * nbx + i;
 653       int n6 = nbx * nby + j * nbx + i + 1;
 654       int n7 = nbx * nby + (j + 1) * nbx + i + 1;
 655       int n8 = nbx * nby + (j + 1) * nbx + i;
 656
 657       SMDS_VolumeOfNodes tmpVol (np[n1].node,np[n2].node,np[n3].node,np[n4].node,
 658                                  np[n5].node,np[n6].node,np[n7].node,np[n8].node);
 659       vTool.Set( &tmpVol );
 660       forward[ n1 ] = vTool.IsForward();
 661     }
 662   }
 663
 664   //2.1 - for each node of the cube (less 3 *1 Faces):
 665   //      - store hexahedron in SMESHDS
 666   MESSAGE("Storing hexahedron into the DS");
 667   for (int i = 0; i < nbx - 1; i++) {
 668     for (int j = 0; j < nby - 1; j++) {
 669       bool isForw = forward.at( j * nbx + i );
 670       for (int k = 0; k < nbz - 1; k++) {
 671         int n1 = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 672         int n2 = k * nbx * nby + j * nbx + i + 1;
 673         int n3 = k * nbx * nby + (j + 1) * nbx + i + 1;
 674         int n4 = k * nbx * nby + (j + 1) * nbx + i;
 675         int n5 = (k + 1) * nbx * nby + j * nbx + i;
 676         int n6 = (k + 1) * nbx * nby + j * nbx + i + 1;
 677         int n7 = (k + 1) * nbx * nby + (j + 1) * nbx + i + 1;
 678         int n8 = (k + 1) * nbx * nby + (j + 1) * nbx + i;
 679
 680         SMDS_MeshVolume * elt;
 681         if ( isForw ) {
 682           elt = aTool.AddVolume(np[n1].node, np[n2].node,
 683                                 np[n3].node, np[n4].node,
 684                                 np[n5].node, np[n6].node,
 685                                 np[n7].node, np[n8].node);
 686         }
 687         else {
 688           elt = aTool.AddVolume(np[n1].node, np[n4].node,
 689                                 np[n3].node, np[n2].node,
 690                                 np[n5].node, np[n8].node,
 691                                 np[n7].node, np[n6].node);
 692         }
 693
 694         meshDS->SetMeshElementOnShape(elt, shapeID);
 695       }
 696     }
 697   }
 698   if ( np ) delete [] np;
 699   return ClearAndReturn( aQuads, true );
 700 }
 701
 702 //=============================================================================
 703 /*!
 704  *
 705  */
 706 //=============================================================================
 707
 708 void StdMeshers_Hexa_3D::GetPoint(Pt3 p, int i, int j, int k, int nbx, int nby, int nbz,
 709                                   Point3DStruct * np, const SMESHDS_Mesh * meshDS)
 710 {
 711         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 712         const SMDS_MeshNode * node = np[ijk].node;
 713         p[0] = node->X();
 714         p[1] = node->Y();
 715         p[2] = node->Z();
 716         //MESSAGE(" "<<i<<" "<<j<<" "<<k<<" "<<p[0]<<" "<<p[1]<<" "<<p[2]);
 717 }
 718
 719 //=============================================================================
 720 /*!
 721  *
 722  */
 723 //=============================================================================
 724
 725 int StdMeshers_Hexa_3D::GetFaceIndex(SMESH_Mesh & aMesh,
 726         const TopoDS_Shape & aShape,
 727         const vector < SMESH_subMesh * >&meshFaces,
 728         const TopoDS_Vertex & V0,
 729         const TopoDS_Vertex & V1,
 730         const TopoDS_Vertex & V2, const TopoDS_Vertex & V3)
 731 {
 732         //MESSAGE("StdMeshers_Hexa_3D::GetFaceIndex");
 733         int faceIndex = -1;
 734         for (int i = 1; i < 6; i++)
 735         {
 736                 const TopoDS_Shape & aFace = meshFaces[i]->GetSubShape();
 737                 //const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face(aFace);
 738                 TopTools_IndexedMapOfShape M;
 739                 TopExp::MapShapes(aFace, TopAbs_VERTEX, M);
 740                 bool verticesInShape = false;
 741                 if (M.Contains(V0))
 742                         if (M.Contains(V1))
 743                                 if (M.Contains(V2))
 744                                         if (M.Contains(V3))
 745                                                 verticesInShape = true;
 746                 if (verticesInShape)
 747                 {
 748                         faceIndex = i;
 749                         break;
 750                 }
 751         }
 752         ASSERT(faceIndex > 0);
 753         //SCRUTE(faceIndex);
 754         return faceIndex;
 755 }
 756
 757 //=============================================================================
 758 /*!
 759  *
 760  */
 761 //=============================================================================
 762
 763 TopoDS_Edge
 764         StdMeshers_Hexa_3D::EdgeNotInFace(SMESH_Mesh & aMesh,
 765         const TopoDS_Shape & aShape,
 766         const TopoDS_Face & aFace,
 767         const TopoDS_Vertex & aVertex,
 768         const TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape & MS)
 769 {
 770         //MESSAGE("StdMeshers_Hexa_3D::EdgeNotInFace");
 771         TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape MF;
 772         TopExp::MapShapesAndAncestors(aFace, TopAbs_VERTEX, TopAbs_EDGE, MF);
 773         const TopTools_ListOfShape & ancestorsInSolid = MS.FindFromKey(aVertex);
 774         const TopTools_ListOfShape & ancestorsInFace = MF.FindFromKey(aVertex);
 775 //      SCRUTE(ancestorsInSolid.Extent());
 776 //      SCRUTE(ancestorsInFace.Extent());
 777         ASSERT(ancestorsInSolid.Extent() == 6); // 6 (edges doublees)
 778         ASSERT(ancestorsInFace.Extent() == 2);
 779
 780         TopoDS_Edge E;
 781         E.Nullify();
 782         TopTools_ListIteratorOfListOfShape its(ancestorsInSolid);
 783         for (; its.More(); its.Next())
 784         {
 785                 TopoDS_Shape ancestor = its.Value();
 786                 TopTools_ListIteratorOfListOfShape itf(ancestorsInFace);
 787                 bool isInFace = false;
 788                 for (; itf.More(); itf.Next())
 789                 {
 790                         TopoDS_Shape ancestorInFace = itf.Value();
 791                         if (ancestorInFace.IsSame(ancestor))
 792                         {
 793                                 isInFace = true;
 794                                 break;
 795                         }
 796                 }
 797                 if (!isInFace)
 798                 {
 799                         E = TopoDS::Edge(ancestor);
 800                         break;
 801                 }
 802         }
 803         return E;
 804 }
 805
 806 //=============================================================================
 807 /*!
 808  *
 809  */
 810 //=============================================================================
 811
 812 void StdMeshers_Hexa_3D::GetConv2DCoefs(const faceQuadStruct & quad,
 813         const TopoDS_Shape & aShape,
 814         const TopoDS_Vertex & V0,
 815         const TopoDS_Vertex & V1,
 816         const TopoDS_Vertex & V2, const TopoDS_Vertex & V3, Conv2DStruct & conv)
 817 {
 818 //      MESSAGE("StdMeshers_Hexa_3D::GetConv2DCoefs");
 819 //      const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(aShape);
 820 //      TopoDS_Edge E = quad.edge[0];
 821 //      double f, l;
 822 //      Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(E, F, f, l);
 823 //      TopoDS_Vertex VFirst, VLast;
 824 //      TopExp::Vertices(E, VFirst, VLast);     // corresponds to f and l
 825 //      bool isForward = (((l - f) * (quad.last[0] - quad.first[0])) > 0);
 826   TopoDS_Vertex VA, VB;
 827 //      if (isForward)
 828 //      {
 829 //              VA = VFirst;
 830 //              VB = VLast;
 831 //      }
 832 //      else
 833 //      {
 834 //              VA = VLast;
 835 //              VB = VFirst;
 836 //      }
 837   VA = quad.side[0]->FirstVertex();
 838   VB = quad.side[0]->LastVertex();
 839
 840         int a1, b1, c1, a2, b2, c2;
 841         if (VA.IsSame(V0))
 842                 if (VB.IsSame(V1))
 843                 {
 844                         a1 = 1;
 845                         b1 = 0;
 846                         c1 = 0;                         // x
 847                         a2 = 0;
 848                         b2 = 1;
 849                         c2 = 0;                         // y
 850                 }
 851                 else
 852                 {
 853                         ASSERT(VB.IsSame(V3));
 854                         a1 = 0;
 855                         b1 = 1;
 856                         c1 = 0;                         // y
 857                         a2 = 1;
 858                         b2 = 0;
 859                         c2 = 0;                         // x
 860                 }
 861         if (VA.IsSame(V1))
 862                 if (VB.IsSame(V2))
 863                 {
 864                         a1 = 0;
 865                         b1 = -1;
 866                         c1 = 1;                         // 1-y
 867                         a2 = 1;
 868                         b2 = 0;
 869                         c2 = 0;                         // x
 870                 }
 871                 else
 872                 {
 873                         ASSERT(VB.IsSame(V0));
 874                         a1 = -1;
 875                         b1 = 0;
 876                         c1 = 1;                         // 1-x
 877                         a2 = 0;
 878                         b2 = 1;
 879                         c2 = 0;                         // y
 880                 }
 881         if (VA.IsSame(V2))
 882                 if (VB.IsSame(V3))
 883                 {
 884                         a1 = -1;
 885                         b1 = 0;
 886                         c1 = 1;                         // 1-x
 887                         a2 = 0;
 888                         b2 = -1;
 889                         c2 = 1;                         // 1-y
 890                 }
 891                 else
 892                 {
 893                         ASSERT(VB.IsSame(V1));
 894                         a1 = 0;
 895                         b1 = -1;
 896                         c1 = 1;                         // 1-y
 897                         a2 = -1;
 898                         b2 = 0;
 899                         c2 = 1;                         // 1-x
 900                 }
 901         if (VA.IsSame(V3))
 902                 if (VB.IsSame(V0))
 903                 {
 904                         a1 = 0;
 905                         b1 = 1;
 906                         c1 = 0;                         // y
 907                         a2 = -1;
 908                         b2 = 0;
 909                         c2 = 1;                         // 1-x
 910                 }
 911                 else
 912                 {
 913                         ASSERT(VB.IsSame(V2));
 914                         a1 = 1;
 915                         b1 = 0;
 916                         c1 = 0;                         // x
 917                         a2 = 0;
 918                         b2 = -1;
 919                         c2 = 1;                         // 1-y
 920                 }
 921 //      MESSAGE("X = " << c1 << "+ " << a1 << "*x + " << b1 << "*y");
 922 //      MESSAGE("Y = " << c2 << "+ " << a2 << "*x + " << b2 << "*y");
 923         conv.a1 = a1;
 924         conv.b1 = b1;
 925         conv.c1 = c1;
 926         conv.a2 = a2;
 927         conv.b2 = b2;
 928         conv.c2 = c2;
 929
 930         int nbdown = quad.side[0]->NbPoints();
 931         int nbright = quad.side[1]->NbPoints();
 932         conv.ia = int (a1);
 933         conv.ib = int (b1);
 934         conv.ic =
 935                 int (c1 * a1 * a1) * (nbdown - 1) + int (c1 * b1 * b1) * (nbright - 1);
 936         conv.ja = int (a2);
 937         conv.jb = int (b2);
 938         conv.jc =
 939                 int (c2 * a2 * a2) * (nbdown - 1) + int (c2 * b2 * b2) * (nbright - 1);
 940 //      MESSAGE("I " << conv.ia << " " << conv.ib << " " << conv.ic);
 941 //      MESSAGE("J " << conv.ja << " " << conv.jb << " " << conv.jc);
 942 }
 943
 944 //================================================================================
 945 /*!
 946  * \brief Find a vertex opposite to the given vertex of aQuads[0]
 947   * \param aVertex - the vertex
 948   * \param aFace - the face aVertex belongs to
 949   * \param aQuads - quads
 950   * \retval TopoDS_Vertex - found vertex
 951  */
 952 //================================================================================
 953
 954 TopoDS_Vertex StdMeshers_Hexa_3D::OppositeVertex(const TopoDS_Vertex& aVertex,
 955                                                  const TopTools_IndexedMapOfShape& aQuads0Vertices,
 956                                                  FaceQuadStruct* aQuads[6])
 957 {
 958   int i, j;
 959   for ( i = 1; i < 6; ++i )
 960   {
 961     TopoDS_Vertex VV[] = { aQuads[i]->side[0]->FirstVertex(),
 962                            aQuads[i]->side[0]->LastVertex() ,
 963                            aQuads[i]->side[2]->LastVertex() ,
 964                            aQuads[i]->side[2]->FirstVertex() };
 965     for ( j = 0; j < 4; ++j )
 966       if ( aVertex.IsSame( VV[ j ]))
 967         break;
 968     if ( j < 4 ) {
 969       int jPrev = j ? j - 1 : 3;
 970       int jNext = (j + 1) % 4;
 971       if ( aQuads0Vertices.Contains( VV[ jPrev ] ))
 972         return VV[ jNext ];
 973       else
 974         return VV[ jPrev ];
 975     }
 976   }
 977   return TopoDS_Vertex();
 978 }
 979
 980 //modified by NIZNHY-PKV Wed Nov 17 15:34:13 2004 f
 981 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 982 //ZZ
 983 //#include <stdio.h>
 984
 985 //=======================================================================
 986 //function : ComputePentahedralMesh
 987 //purpose  :
 988 //=======================================================================
 989
 990 SMESH_ComputeErrorPtr ComputePentahedralMesh(SMESH_Mesh &         aMesh,
 991                                              const TopoDS_Shape & aShape)
 992 {
 993   //printf(" ComputePentahedralMesh HERE\n");
 994   //
 995   bool bOK;
 996   SMESH_ComputeErrorPtr err = SMESH_ComputeError::New();
 997   //int iErr;
 998   StdMeshers_Penta_3D anAlgo;
 999   //
1000   bOK=anAlgo.Compute(aMesh, aShape);
1001   //
1002   err = anAlgo.GetComputeError();
1003   //
1004   if ( !bOK && anAlgo.ErrorStatus() == 5 )
1005   {
1006     static StdMeshers_Prism_3D * aPrism3D = 0;
1007     if ( !aPrism3D ) {
1008       SMESH_Gen* gen = aMesh.GetGen();
1009       aPrism3D = new StdMeshers_Prism_3D( gen->GetANewId(), 0, gen );
1010     }
1011     SMESH_Hypothesis::Hypothesis_Status aStatus;
1012     if ( aPrism3D->CheckHypothesis( aMesh, aShape, aStatus ) ) {
1013       bOK = aPrism3D->Compute( aMesh, aShape );
1014       err = aPrism3D->GetComputeError();
1015     }
1016   }
1017   return err;
1018 }
1019
1020