src/StdMeshers/StdMeshers_ViscousLayers2D.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2012  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
   2 //
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  10 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
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  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 // File      : StdMeshers_ViscousLayers2D.cxx
  21 // Created   : 23 Jul 2012
  22 // Author    : Edward AGAPOV (eap)
  23
  24 #include "StdMeshers_ViscousLayers2D.hxx"
  25
  26 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
  27 #include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
  28 #include "SMDS_FacePosition.hxx"
  29 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  30 #include "SMDS_SetIterator.hxx"
  31 #include "SMESHDS_Group.hxx"
  32 #include "SMESHDS_Hypothesis.hxx"
  33 #include "SMESH_Algo.hxx"
  34 #include "SMESH_ComputeError.hxx"
  35 #include "SMESH_ControlsDef.hxx"
  36 #include "SMESH_Gen.hxx"
  37 #include "SMESH_Group.hxx"
  38 #include "SMESH_HypoFilter.hxx"
  39 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  40 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  41 #include "SMESH_ProxyMesh.hxx"
  42 #include "SMESH_Quadtree.hxx"
  43 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  44 #include "SMESH_subMeshEventListener.hxx"
  45 #include "StdMeshers_FaceSide.hxx"
  46
  47 #include "utilities.h"
  48
  49 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  50 #include <BRepAdaptor_Curve2d.hxx>
  51 #include <BRep_Tool.hxx>
  52 #include <Bnd_B2d.hxx>
  53 #include <Bnd_B3d.hxx>
  54 #include <ElCLib.hxx>
  55 #include <GCPnts_AbscissaPoint.hxx>
  56 #include <Geom2dAdaptor_Curve.hxx>
  57 #include <Geom2dInt_GInter.hxx>
  58 #include <Geom2d_Circle.hxx>
  59 #include <Geom2d_Line.hxx>
  60 #include <Geom2d_TrimmedCurve.hxx>
  61 #include <GeomAdaptor_Curve.hxx>
  62 #include <Geom_Circle.hxx>
  63 #include <Geom_Curve.hxx>
  64 #include <Geom_Line.hxx>
  65 #include <Geom_TrimmedCurve.hxx>
  66 #include <IntRes2d_IntersectionPoint.hxx>
  67 #include <Precision.hxx>
  68 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  69 #include <TColStd_Array1OfReal.hxx>
  70 #include <TopExp.hxx>
  71 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  72 #include <TopTools_IndexedMapOfShape.hxx>
  73 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  74 #include <TopoDS.hxx>
  75 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  76 #include <TopoDS_Face.hxx>
  77 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  78 #include <gp_Ax1.hxx>
  79 #include <gp_Vec.hxx>
  80 #include <gp_XY.hxx>
  81
  82 #include <list>
  83 #include <string>
  84 #include <cmath>
  85 #include <limits>
  86
  87 #define __myDEBUG
  88
  89 using namespace std;
  90
  91 //================================================================================
  92 namespace VISCOUS_2D
  93 {
  94   typedef int TGeomID;
  95
  96   //--------------------------------------------------------------------------------
  97   /*!
  98    * \brief Proxy Mesh of FACE with viscous layers. It's needed only to
  99    *        redefine newSubmesh().
 100    */
 101   struct _ProxyMeshOfFace : public SMESH_ProxyMesh
 102   {
 103     //---------------------------------------------------
 104     // Proxy sub-mesh of an EDGE. It contains nodes in _uvPtStructVec.
 105     struct _EdgeSubMesh : public SMESH_ProxyMesh::SubMesh
 106     {
 107       _EdgeSubMesh(int index=0): SubMesh(index) {}
 108       //virtual int NbElements() const { return _elements.size()+1; }
 109       virtual int NbNodes() const { return Max( 0, _uvPtStructVec.size()-2 ); }
 110       void SetUVPtStructVec(UVPtStructVec& vec) { _uvPtStructVec.swap( vec ); }
 111     };
 112     _ProxyMeshOfFace(const SMESH_Mesh& mesh): SMESH_ProxyMesh(mesh) {}
 113     _EdgeSubMesh* GetEdgeSubMesh(int ID) { return (_EdgeSubMesh*) getProxySubMesh(ID); }
 114     virtual SubMesh* newSubmesh(int index=0) const { return new _EdgeSubMesh(index); }
 115   };
 116   //--------------------------------------------------------------------------------
 117   /*!
 118    * \brief SMESH_subMeshEventListener used to store _ProxyMeshOfFace, computed
 119    *        by _ViscousBuilder2D, in a SMESH_subMesh of the FACE.
 120    *        This is to delete _ProxyMeshOfFace when StdMeshers_ViscousLayers2D
 121    *        hypothesis is modified
 122    */
 123   struct _ProxyMeshHolder : public SMESH_subMeshEventListener
 124   {
 125     _ProxyMeshHolder( const TopoDS_Face&    face,
 126                       SMESH_ProxyMesh::Ptr& mesh)
 127       : SMESH_subMeshEventListener( /*deletable=*/true, Name() )
 128     {
 129       SMESH_subMesh* faceSM = mesh->GetMesh()->GetSubMesh( face );
 130       faceSM->SetEventListener( this, new _Data( mesh ), faceSM );
 131     }
 132     // Finds a proxy mesh of face
 133     static SMESH_ProxyMesh::Ptr FindProxyMeshOfFace( const TopoDS_Shape& face,
 134                                                      SMESH_Mesh&         mesh )
 135     {
 136       SMESH_ProxyMesh::Ptr proxy;
 137       SMESH_subMesh* faceSM = mesh.GetSubMesh( face );
 138       if ( EventListenerData* ld = faceSM->GetEventListenerData( Name() ))
 139         proxy = static_cast< _Data* >( ld )->_mesh;
 140       return proxy;
 141     }
 142     // Treat events
 143     void ProcessEvent(const int          event,
 144                       const int          eventType,
 145                       SMESH_subMesh*     subMesh,
 146                       EventListenerData* data,
 147                       const SMESH_Hypothesis*  /*hyp*/)
 148     {
 149       if ( event == SMESH_subMesh::CLEAN && eventType == SMESH_subMesh::COMPUTE_EVENT)
 150         ((_Data*) data)->_mesh.reset();
 151     }
 152   private:
 153     // holder of a proxy mesh
 154     struct _Data : public SMESH_subMeshEventListenerData
 155     {
 156       SMESH_ProxyMesh::Ptr _mesh;
 157       _Data( SMESH_ProxyMesh::Ptr& mesh )
 158         :SMESH_subMeshEventListenerData( /*isDeletable=*/true), _mesh( mesh )
 159       {}
 160     };
 161     // Returns identifier string
 162     static const char* Name() { return "VISCOUS_2D::_ProxyMeshHolder"; }
 163   };
 164
 165   struct _PolyLine;
 166   //--------------------------------------------------------------------------------
 167   /*!
 168    * \brief Segment connecting inner ends of two _LayerEdge's.
 169    */
 170   struct _Segment
 171   {
 172     const gp_XY* _uv[2];       // poiter to _LayerEdge::_uvIn
 173     int          _indexInLine; // position in _PolyLine
 174
 175     _Segment() {}
 176     _Segment(const gp_XY& p1, const gp_XY& p2):_indexInLine(-1) { _uv[0] = &p1; _uv[1] = &p2; }
 177     const gp_XY& p1() const { return *_uv[0]; }
 178     const gp_XY& p2() const { return *_uv[1]; }
 179   };
 180   //--------------------------------------------------------------------------------
 181   /*!
 182    * \brief Tree of _Segment's used for a faster search of _Segment's.
 183    */
 184   struct _SegmentTree : public SMESH_Quadtree
 185   {
 186     typedef boost::shared_ptr< _SegmentTree > Ptr;
 187
 188     _SegmentTree( const vector< _Segment >& segments );
 189     void GetSegmentsNear( const _Segment& seg, vector< const _Segment* >& found );
 190     void GetSegmentsNear( const gp_Ax2d& ray, vector< const _Segment* >& found );
 191   protected:
 192     _SegmentTree() {}
 193     _SegmentTree* newChild() const { return new _SegmentTree; }
 194     void          buildChildrenData();
 195     Bnd_B2d*      buildRootBox();
 196   private:
 197     static int    maxNbSegInLeaf() { return 5; }
 198     struct _SegBox
 199     {
 200       const _Segment* _seg;
 201       bool            _iMin[2];
 202       void Set( const _Segment& seg )
 203       {
 204         _seg = &seg;
 205         _iMin[0] = ( seg._uv[1]->X() < seg._uv[0]->X() );
 206         _iMin[1] = ( seg._uv[1]->Y() < seg._uv[0]->Y() );
 207       }
 208       bool IsOut( const _Segment& seg ) const;
 209       bool IsOut( const gp_Ax2d& ray ) const;
 210     };
 211     vector< _SegBox > _segments;
 212   };
 213   //--------------------------------------------------------------------------------
 214   /*!
 215    * \brief Edge normal to FACE boundary, connecting a point on EDGE (_uvOut)
 216    * and a point of a layer internal boundary (_uvIn)
 217    */
 218   struct _LayerEdge
 219   {
 220     gp_XY         _uvOut;    // UV on the FACE boundary
 221     gp_XY         _uvIn;     // UV inside the FACE
 222     double        _length2D; // distance between _uvOut and _uvIn
 223
 224     bool          _isBlocked;// is more inflation possible or not
 225
 226     gp_XY         _normal2D; // to pcurve
 227     double        _len2dTo3dRatio; // to pass 2D <--> 3D
 228     gp_Ax2d       _ray;      // a ray starting at _uvOut
 229
 230     vector<gp_XY> _uvRefined; // divisions by layers
 231
 232     bool SetNewLength( const double length );
 233   };
 234   //--------------------------------------------------------------------------------
 235   /*!
 236    * \brief Poly line composed of _Segment's of one EDGE.
 237    *        It's used to detect intersection of inflated layers by intersecting
 238    *        _Segment's in 2D.
 239    */
 240   struct _PolyLine
 241   {
 242     StdMeshers_FaceSide* _wire;
 243     int                  _edgeInd;     // index of my EDGE in _wire
 244     bool                 _advancable;  // true if there is a viscous layer on my EDGE
 245     _PolyLine*           _leftLine;    // lines of neighbour EDGE's
 246     _PolyLine*           _rightLine;
 247     int                  _firstPntInd; // index in vector<UVPtStruct> of _wire
 248     int                  _lastPntInd;
 249
 250     vector< _LayerEdge > _lEdges;      /* _lEdges[0] is usually is not treated
 251                                           as it is equal to the last one of the _leftLine */
 252     vector< _Segment >   _segments;    // segments connecting _uvIn's of _lEdges
 253     _SegmentTree::Ptr    _segTree;
 254
 255     vector< _PolyLine* > _reachableLines;       // lines able to interfere with my layer
 256
 257     vector< const SMDS_MeshNode* > _leftNodes;  // nodes built from a left VERTEX
 258     vector< const SMDS_MeshNode* > _rightNodes; // nodes built from a right VERTEX
 259
 260     typedef vector< _Segment >::iterator   TSegIterator;
 261     typedef vector< _LayerEdge >::iterator TEdgeIterator;
 262
 263     bool IsCommonEdgeShared( const _PolyLine& other );
 264     size_t FirstLEdge() const
 265     {
 266       return ( _leftLine->_advancable && _lEdges.size() > 2 ) ? 1 : 0;
 267     }
 268     bool IsAdjacent( const _Segment& seg, const _LayerEdge* LE=0 ) const
 269     {
 270       if ( LE && seg._indexInLine < _lEdges.size() &&
 271            ( seg._uv[0] == & LE->_uvIn ||
 272              seg._uv[1] == & LE->_uvIn ))
 273         return true;
 274       return ( & seg == &_leftLine->_segments.back() ||
 275                & seg == &_rightLine->_segments[0] );
 276     }
 277   };
 278   //--------------------------------------------------------------------------------
 279   /*!
 280    * \brief Intersector of _Segment's
 281    */
 282   struct _SegmentIntersection
 283   {
 284     gp_XY    _vec1, _vec2;     // Vec( _seg.p1(), _seg.p2() )
 285     gp_XY    _vec21;           // Vec( _seg2.p1(), _seg1.p1() )
 286     double   _D;               // _vec1.Crossed( _vec2 )
 287     double   _param1, _param2; // intersection param on _seg1 and _seg2
 288
 289     bool Compute(const _Segment& seg1, const _Segment& seg2, bool seg2IsRay = false )
 290     {
 291       _vec1  = seg1.p2() - seg1.p1();
 292       _vec2  = seg2.p2() - seg2.p1();
 293       _vec21 = seg1.p1() - seg2.p1();
 294       _D = _vec1.Crossed(_vec2);
 295       if ( fabs(_D) < std::numeric_limits<double>::min())
 296         return false;
 297       _param1 = _vec2.Crossed(_vec21) / _D;
 298       if (_param1 < 0 || _param1 > 1 )
 299         return false;
 300       _param2 = _vec1.Crossed(_vec21) / _D;
 301       if (_param2 < 0 || ( !seg2IsRay && _param2 > 1 ))
 302         return false;
 303       return true;
 304     }
 305     bool Compute( const _Segment& seg1, const gp_Ax2d& ray )
 306     {
 307       gp_XY segEnd = ray.Location().XY() + ray.Direction().XY();
 308       _Segment seg2( ray.Location().XY(), segEnd );
 309       return Compute( seg1, seg2, true );
 310     }
 311     //gp_XY GetPoint() { return _seg1.p1() + _param1 * _vec1; }
 312   };
 313   //--------------------------------------------------------------------------------
 314
 315   typedef map< const SMDS_MeshNode*, _LayerEdge*, TIDCompare > TNode2Edge;
 316
 317   //--------------------------------------------------------------------------------
 318   /*!
 319    * \brief Builder of viscous layers
 320    */
 321   class _ViscousBuilder2D
 322   {
 323   public:
 324     _ViscousBuilder2D(SMESH_Mesh&                       theMesh,
 325                       const TopoDS_Face&                theFace,
 326                       const StdMeshers_ViscousLayers2D* theHyp);
 327     SMESH_ComputeErrorPtr GetError() const { return _error; }
 328     // does it's job
 329     SMESH_ProxyMesh::Ptr  Compute();
 330
 331   private:
 332
 333     bool findEdgesWithLayers();
 334     bool makePolyLines();
 335     bool inflate();
 336     bool fixCollisions();
 337     bool refine();
 338     bool shrink();
 339     bool toShrinkForAdjacent( const TopoDS_Face& adjFace,
 340                               const TopoDS_Edge& E,
 341                               const TopoDS_Vertex& V);
 342     void setLenRatio( _LayerEdge& LE, const gp_Pnt& pOut );
 343     void adjustCommonEdge( _PolyLine& LL, _PolyLine& LR );
 344     void calcLayersHeight(const double    totalThick,
 345                           vector<double>& heights);
 346     bool removeMeshFaces(const TopoDS_Shape& face);
 347
 348     bool              error( const string& text );
 349     SMESHDS_Mesh*     getMeshDS() { return _mesh->GetMeshDS(); }
 350     _ProxyMeshOfFace* getProxyMesh();
 351
 352     // debug
 353     //void makeGroupOfLE();
 354
 355   private:
 356
 357     // input data
 358     SMESH_Mesh*                 _mesh;
 359     TopoDS_Face                 _face;
 360     const StdMeshers_ViscousLayers2D* _hyp;
 361
 362     // result data
 363     SMESH_ProxyMesh::Ptr        _proxyMesh;
 364     SMESH_ComputeErrorPtr       _error;
 365
 366     // working data
 367     Handle(Geom_Surface)        _surface;
 368     SMESH_MesherHelper          _helper;
 369     TSideVector                 _faceSideVec; // wires (StdMeshers_FaceSide) of _face
 370     vector<_PolyLine>           _polyLineVec; // fronts to advance
 371
 372     double                      _fPowN; // to compute thickness of layers
 373     double                      _thickness; // required or possible layers thickness
 374
 375     // sub-shapes of _face
 376     set<TGeomID>                _ignoreShapeIds; // ids of EDGEs w/o layers
 377     set<TGeomID>                _noShrinkVert;   // ids of VERTEXes that are extremities
 378     // of EDGEs along which _LayerEdge can't be inflated because no viscous layers
 379     // defined on neighbour FACEs sharing an EDGE. Nonetheless _LayerEdge's
 380     // are inflated along such EDGEs but then such _LayerEdge's are turned into
 381     // a node on VERTEX, i.e. all nodes on a _LayerEdge are melded into one node.
 382
 383   };
 384
 385   //================================================================================
 386   /*!
 387    * \brief Returns StdMeshers_ViscousLayers2D for the FACE
 388    */
 389   const StdMeshers_ViscousLayers2D* findHyp(SMESH_Mesh&        theMesh,
 390                                             const TopoDS_Face& theFace)
 391   {
 392     SMESH_HypoFilter hypFilter
 393       ( SMESH_HypoFilter::HasName( StdMeshers_ViscousLayers2D::GetHypType() ));
 394     const SMESH_Hypothesis * hyp =
 395       theMesh.GetHypothesis( theFace, hypFilter, /*ancestors=*/true );
 396     return dynamic_cast< const StdMeshers_ViscousLayers2D* > ( hyp );
 397   }
 398
 399 } // namespace VISCOUS_2D
 400
 401 //================================================================================
 402 // StdMeshers_ViscousLayers hypothesis
 403 //
 404 StdMeshers_ViscousLayers2D::StdMeshers_ViscousLayers2D(int hypId, int studyId, SMESH_Gen* gen)
 405   :StdMeshers_ViscousLayers(hypId, studyId, gen)
 406 {
 407   _name = StdMeshers_ViscousLayers2D::GetHypType();
 408   _param_algo_dim = -2; // auxiliary hyp used by 2D algos
 409 }
 410 // --------------------------------------------------------------------------------
 411 bool StdMeshers_ViscousLayers2D::SetParametersByMesh(const SMESH_Mesh*   theMesh,
 412                                                      const TopoDS_Shape& theShape)
 413 {
 414   // TODO ???
 415   return false;
 416 }
 417 // --------------------------------------------------------------------------------
 418 SMESH_ProxyMesh::Ptr
 419 StdMeshers_ViscousLayers2D::Compute(SMESH_Mesh&        theMesh,
 420                                     const TopoDS_Face& theFace)
 421 {
 422   SMESH_ProxyMesh::Ptr pm;
 423
 424   const StdMeshers_ViscousLayers2D* vlHyp = VISCOUS_2D::findHyp( theMesh, theFace );
 425   if ( vlHyp )
 426   {
 427     VISCOUS_2D::_ViscousBuilder2D builder( theMesh, theFace, vlHyp );
 428     pm = builder.Compute();
 429     SMESH_ComputeErrorPtr error = builder.GetError();
 430     if ( error && !error->IsOK() )
 431       theMesh.GetSubMesh( theFace )->GetComputeError() = error;
 432     else if ( !pm )
 433       pm.reset( new SMESH_ProxyMesh( theMesh ));
 434     //pm.reset();
 435   }
 436   else
 437   {
 438     pm.reset( new SMESH_ProxyMesh( theMesh ));
 439   }
 440   return pm;
 441 }
 442 // --------------------------------------------------------------------------------
 443 void StdMeshers_ViscousLayers2D::RestoreListeners() const
 444 {
 445   StudyContextStruct* sc = _gen->GetStudyContext( _studyId );
 446   std::map < int, SMESH_Mesh * >::iterator i_smesh = sc->mapMesh.begin();
 447   for ( ; i_smesh != sc->mapMesh.end(); ++i_smesh )
 448   {
 449     SMESH_Mesh* smesh = i_smesh->second;
 450     if ( !smesh ||
 451          !smesh->HasShapeToMesh() ||
 452          !smesh->GetMeshDS() ||
 453          !smesh->GetMeshDS()->IsUsedHypothesis( this ))
 454       continue;
 455
 456     // set event listeners to EDGE's of FACE where this hyp is used
 457     TopoDS_Shape shape = i_smesh->second->GetShapeToMesh();
 458     for ( TopExp_Explorer face( shape, TopAbs_FACE); face.More(); face.Next() )
 459       if ( SMESH_Algo* algo = _gen->GetAlgo( *smesh, face.Current() ))
 460       {
 461         const std::list <const SMESHDS_Hypothesis *> & usedHyps =
 462           algo->GetUsedHypothesis( *smesh, face.Current(), /*ignoreAuxiliary=*/false );
 463         if ( std::find( usedHyps.begin(), usedHyps.end(), this ) != usedHyps.end() )
 464           for ( TopExp_Explorer edge( face.Current(), TopAbs_EDGE); edge.More(); edge.Next() )
 465             VISCOUS_3D::ToClearSubWithMain( smesh->GetSubMesh( edge.Current() ), face.Current() );
 466       }
 467   }
 468 }
 469 // END StdMeshers_ViscousLayers2D hypothesis
 470 //================================================================================
 471
 472 using namespace VISCOUS_2D;
 473
 474 //================================================================================
 475 /*!
 476  * \brief Constructor of _ViscousBuilder2D
 477  */
 478 //================================================================================
 479
 480 _ViscousBuilder2D::_ViscousBuilder2D(SMESH_Mesh&                       theMesh,
 481                                      const TopoDS_Face&                theFace,
 482                                      const StdMeshers_ViscousLayers2D* theHyp):
 483   _mesh( &theMesh ), _face( theFace ), _hyp( theHyp ), _helper( theMesh )
 484 {
 485   _helper.SetSubShape( _face );
 486   _helper.SetElementsOnShape(true);
 487
 488   _surface = BRep_Tool::Surface( theFace );
 489
 490   if ( _hyp )
 491     _fPowN = pow( _hyp->GetStretchFactor(), _hyp->GetNumberLayers() );
 492 }
 493
 494 //================================================================================
 495 /*!
 496  * \brief Stores error description and returns false
 497  */
 498 //================================================================================
 499
 500 bool _ViscousBuilder2D::error(const string& text )
 501 {
 502   cout << "_ViscousBuilder2D::error " << text << endl;
 503   _error->myName    = COMPERR_ALGO_FAILED;
 504   _error->myComment = string("Viscous layers builder 2D: ") + text;
 505   if ( SMESH_subMesh* sm = _mesh->GetSubMesh( _face ) )
 506   {
 507     SMESH_ComputeErrorPtr& smError = sm->GetComputeError();
 508     if ( smError && smError->myAlgo )
 509       _error->myAlgo = smError->myAlgo;
 510     smError = _error;
 511   }
 512   //makeGroupOfLE(); // debug
 513
 514   return false;
 515 }
 516
 517 //================================================================================
 518 /*!
 519  * \brief Does its job
 520  */
 521 //================================================================================
 522
 523 SMESH_ProxyMesh::Ptr _ViscousBuilder2D::Compute()
 524 {
 525   _error       = SMESH_ComputeError::New(COMPERR_OK);
 526   _faceSideVec = StdMeshers_FaceSide::GetFaceWires( _face, *_mesh, true, _error );
 527   if ( !_error->IsOK() )
 528     return _proxyMesh;
 529
 530   //PyDump debugDump;
 531
 532   if ( !findEdgesWithLayers() ) // analysis of a shape
 533     return _proxyMesh;
 534
 535   if ( ! makePolyLines() ) // creation of fronts
 536     return _proxyMesh;
 537
 538   if ( ! inflate() ) // advance fronts
 539     return _proxyMesh;
 540
 541   if ( !shrink() ) // shrink segments on edges w/o layers
 542     return _proxyMesh;
 543
 544   if ( ! refine() ) // make faces
 545     return _proxyMesh;
 546
 547   // for ( size_t i = 0; i < _facesToRecompute.size(); ++i )
 548   //   _mesh->GetSubMesh( _facesToRecompute[i] )->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::COMPUTE );
 549
 550   //makeGroupOfLE(); // debug
 551   //debugDump.Finish();
 552
 553   return _proxyMesh;
 554 }
 555
 556 //================================================================================
 557 /*!
 558  * \brief Finds EDGE's to make viscous layers on.
 559  */
 560 //================================================================================
 561
 562 bool _ViscousBuilder2D::findEdgesWithLayers()
 563 {
 564   // collect all EDGEs to ignore defined by hyp
 565   int nbMyEdgesIgnored = 0;
 566   vector<TGeomID> ids = _hyp->GetBndShapesToIgnore();
 567   for ( size_t i = 0; i < ids.size(); ++i )
 568   {
 569     const TopoDS_Shape& s = getMeshDS()->IndexToShape( ids[i] );
 570     if ( !s.IsNull() && s.ShapeType() == TopAbs_EDGE ) {
 571       _ignoreShapeIds.insert( ids[i] );
 572       nbMyEdgesIgnored += ( _helper.IsSubShape( s, _face ));
 573     }
 574   }
 575
 576   // check all EDGEs of the _face
 577   int totalNbEdges = 0;
 578   for ( size_t iWire = 0; iWire < _faceSideVec.size(); ++iWire )
 579   {
 580     StdMeshers_FaceSidePtr wire = _faceSideVec[ iWire ];
 581     totalNbEdges += wire->NbEdges();
 582     for ( int iE = 0; iE < wire->NbEdges(); ++iE )
 583       if ( _helper.NbAncestors( wire->Edge( iE ), *_mesh, TopAbs_FACE ) > 1 )
 584       {
 585         // ignore internal EDGEs (shared by several FACEs)
 586         TGeomID edgeID = getMeshDS()->ShapeToIndex( wire->Edge( iE ));
 587         _ignoreShapeIds.insert( edgeID );
 588
 589         // check if ends of an EDGE are to be added to _noShrinkVert
 590         PShapeIteratorPtr faceIt = _helper.GetAncestors( wire->Edge( iE ), *_mesh, TopAbs_FACE );
 591         while ( const TopoDS_Shape* neighbourFace = faceIt->next() )
 592         {
 593           if ( neighbourFace->IsSame( _face )) continue;
 594           SMESH_Algo* algo = _mesh->GetGen()->GetAlgo( *_mesh, *neighbourFace );
 595           if ( !algo ) continue;
 596
 597           const StdMeshers_ViscousLayers2D* viscHyp = 0;
 598           const list <const SMESHDS_Hypothesis *> & allHyps =
 599             algo->GetUsedHypothesis(*_mesh, *neighbourFace, /*noAuxiliary=*/false);
 600           list< const SMESHDS_Hypothesis *>::const_iterator hyp = allHyps.begin();
 601           for ( ; hyp != allHyps.end() && !viscHyp; ++hyp )
 602             viscHyp = dynamic_cast<const StdMeshers_ViscousLayers2D*>( *hyp );
 603
 604           set<TGeomID> neighbourIgnoreEdges;
 605           if (viscHyp) {
 606             vector<TGeomID> ids = _hyp->GetBndShapesToIgnore();
 607             neighbourIgnoreEdges.insert( ids.begin(), ids.end() );
 608           }
 609           for ( int iV = 0; iV < 2; ++iV )
 610           {
 611             TopoDS_Vertex vertex = iV ? wire->LastVertex(iE) : wire->FirstVertex(iE);
 612             if ( !viscHyp )
 613               _noShrinkVert.insert( getMeshDS()->ShapeToIndex( vertex ));
 614             else
 615             {
 616               PShapeIteratorPtr edgeIt = _helper.GetAncestors( vertex, *_mesh, TopAbs_EDGE );
 617               while ( const TopoDS_Shape* edge = edgeIt->next() )
 618                 if ( !edge->IsSame( wire->Edge( iE )) &&
 619                      neighbourIgnoreEdges.count( getMeshDS()->ShapeToIndex( *edge )))
 620                   _noShrinkVert.insert( getMeshDS()->ShapeToIndex( vertex ));
 621             }
 622           }
 623         }
 624       }
 625   }
 626   return ( nbMyEdgesIgnored < totalNbEdges );
 627 }
 628
 629 //================================================================================
 630 /*!
 631  * \brief Create the inner front of the viscous layers and prepare data for infation
 632  */
 633 //================================================================================
 634
 635 bool _ViscousBuilder2D::makePolyLines()
 636 {
 637   // Create _PolyLines and _LayerEdge's
 638
 639   // count total nb of EDGEs to allocate _polyLineVec
 640   int nbEdges = 0;
 641   for ( size_t iWire = 0; iWire < _faceSideVec.size(); ++iWire )
 642     nbEdges += _faceSideVec[ iWire ]->NbEdges();
 643   _polyLineVec.resize( nbEdges );
 644
 645   // Assign data to _PolyLine's
 646   // ---------------------------
 647
 648   size_t iPoLine = 0;
 649   for ( size_t iWire = 0; iWire < _faceSideVec.size(); ++iWire )
 650   {
 651     StdMeshers_FaceSidePtr      wire = _faceSideVec[ iWire ];
 652     const vector<UVPtStruct>& points = wire->GetUVPtStruct();
 653     if ( points.empty() && wire->NbPoints() > 0 )
 654       return error("Invalid node parameters on some EDGE");
 655     int iPnt = 0;
 656     for ( int iE = 0; iE < wire->NbEdges(); ++iE )
 657     {
 658       _PolyLine& L  = _polyLineVec[ iPoLine++ ];
 659       L._wire       = wire.get();
 660       L._edgeInd    = iE;
 661       L._advancable = !_ignoreShapeIds.count( wire->EdgeID( iE ));
 662
 663       int iRight    = iPoLine - (( iE+1 < wire->NbEdges() ) ? 0 : wire->NbEdges() );
 664       L._rightLine  = &_polyLineVec[ iRight ];
 665       _polyLineVec[ iRight ]._leftLine = &L;
 666
 667       L._firstPntInd = iPnt;
 668       double lastNormPar = wire->LastParameter( iE ) - 1e-10;
 669       while ( points[ iPnt ].normParam < lastNormPar )
 670         ++iPnt;
 671       L._lastPntInd = iPnt;
 672       L._lEdges.resize( L._lastPntInd - L._firstPntInd + 1 );
 673
 674       // TODO: add more _LayerEdge's to strongly curved EDGEs
 675       // in order not to miss collisions
 676
 677       Handle(Geom2d_Curve) pcurve = L._wire->Curve2d( L._edgeInd );
 678       gp_Pnt2d uv; gp_Vec2d tangent;
 679       for ( int i = L._firstPntInd; i <= L._lastPntInd; ++i )
 680       {
 681         _LayerEdge& lEdge = L._lEdges[ i - L._firstPntInd ];
 682         const double u = ( i == L._firstPntInd ? wire->FirstU(iE) : points[ i ].param );
 683         pcurve->D1( u , uv, tangent );
 684         tangent.Normalize();
 685         if ( L._wire->Edge( iE ).Orientation() == TopAbs_REVERSED )
 686           tangent.Reverse();
 687         lEdge._uvOut = lEdge._uvIn = uv.XY();
 688         lEdge._normal2D.SetCoord( -tangent.Y(), tangent.X() );
 689         lEdge._ray.SetLocation( lEdge._uvOut );
 690         lEdge._ray.SetDirection( lEdge._normal2D );
 691         lEdge._isBlocked = false;
 692         lEdge._length2D  = 0;
 693
 694         setLenRatio( lEdge, SMESH_TNodeXYZ( points[ i ].node ) );
 695       }
 696     }
 697   }
 698
 699   // Fill _PolyLine's with _segments
 700   // --------------------------------
 701
 702   double maxLen2dTo3dRatio = 0;
 703   for ( iPoLine = 0; iPoLine < _polyLineVec.size(); ++iPoLine )
 704   {
 705     _PolyLine& L = _polyLineVec[ iPoLine ];
 706     L._segments.resize( L._lEdges.size() - 1 );
 707     for ( size_t i = 1; i < L._lEdges.size(); ++i )
 708     {
 709       _Segment & S   = L._segments[i-1];
 710       S._uv[0]       = & L._lEdges[i-1]._uvIn;
 711       S._uv[1]       = & L._lEdges[i  ]._uvIn;
 712       S._indexInLine = i-1;
 713       if ( maxLen2dTo3dRatio < L._lEdges[i]._len2dTo3dRatio )
 714         maxLen2dTo3dRatio = L._lEdges[i]._len2dTo3dRatio;
 715     }
 716     // // connect _PolyLine's with segments, the 1st _LayerEdge of every _PolyLine
 717     // // becomes not connected to any segment
 718     // if ( L._leftLine->_advancable )
 719     //   L._segments[0]._uv[0] = & L._leftLine->_lEdges.back()._uvIn;
 720
 721     L._segTree.reset( new _SegmentTree( L._segments ));
 722   }
 723
 724   // Evaluate max possible _thickness if required layers thickness seems too high
 725   // ----------------------------------------------------------------------------
 726
 727   _thickness = _hyp->GetTotalThickness();
 728   _SegmentTree::box_type faceBndBox2D;
 729   for ( iPoLine = 0; iPoLine < _polyLineVec.size(); ++iPoLine )
 730     faceBndBox2D.Add( *_polyLineVec[ iPoLine]._segTree->getBox() );
 731   //
 732   if ( _thickness * maxLen2dTo3dRatio > sqrt( faceBndBox2D.SquareExtent() ) / 10 )
 733   {
 734     vector< const _Segment* > foundSegs;
 735     double maxPossibleThick = 0;
 736     _SegmentIntersection intersection;
 737     for ( size_t iL1 = 0; iL1 < _polyLineVec.size(); ++iL1 )
 738     {
 739       _PolyLine& L1 = _polyLineVec[ iL1 ];
 740       const _SegmentTree::box_type* boxL1 = L1._segTree->getBox();
 741       for ( size_t iL2 = iL1+1; iL2 < _polyLineVec.size(); ++iL2 )
 742       {
 743         _PolyLine& L2 = _polyLineVec[ iL2 ];
 744         if ( boxL1->IsOut( *L2._segTree->getBox() ))
 745           continue;
 746         for ( size_t iLE = 1; iLE < L1._lEdges.size(); ++iLE )
 747         {
 748           foundSegs.clear();
 749           L2._segTree->GetSegmentsNear( L1._lEdges[iLE]._ray, foundSegs );
 750           for ( size_t i = 0; i < foundSegs.size(); ++i )
 751             if ( intersection.Compute( *foundSegs[i], L1._lEdges[iLE]._ray ))
 752             {
 753               double  distToL2 = intersection._param2 / L1._lEdges[iLE]._len2dTo3dRatio;
 754               double psblThick = distToL2 / ( 1 + L1._advancable + L2._advancable );
 755               if ( maxPossibleThick < psblThick )
 756                 maxPossibleThick = psblThick;
 757             }
 758         }
 759       }
 760     }
 761     _thickness = Min( _hyp->GetTotalThickness(), maxPossibleThick );
 762   }
 763
 764   // Adjust _LayerEdge's at _PolyLine's extremities
 765   // -----------------------------------------------
 766
 767   for ( iPoLine = 0; iPoLine < _polyLineVec.size(); ++iPoLine )
 768   {
 769     _PolyLine& LL = _polyLineVec[ iPoLine ];
 770     _PolyLine& LR = *LL._rightLine;
 771     adjustCommonEdge( LL, LR );
 772   }
 773   // recreate _segments if some _LayerEdge's have been removed by adjustCommonEdge()
 774   for ( iPoLine = 0; iPoLine < _polyLineVec.size(); ++iPoLine )
 775   {
 776     _PolyLine& L = _polyLineVec[ iPoLine ];
 777     // if ( L._segments.size() ==  L._lEdges.size() - 1 )
 778     //   continue;
 779     L._segments.resize( L._lEdges.size() - 1 );
 780     for ( size_t i = 1; i < L._lEdges.size(); ++i )
 781     {
 782       _Segment & S   = L._segments[i-1];
 783       S._uv[0]       = & L._lEdges[i-1]._uvIn;
 784       S._uv[1]       = & L._lEdges[i  ]._uvIn;
 785       S._indexInLine = i-1;
 786     }
 787     L._segTree.reset( new _SegmentTree( L._segments ));
 788   }
 789   // connect _PolyLine's with segments, the 1st _LayerEdge of every _PolyLine
 790   // becomes not connected to any segment
 791   for ( iPoLine = 0; iPoLine < _polyLineVec.size(); ++iPoLine )
 792   {
 793     _PolyLine& L = _polyLineVec[ iPoLine ];
 794     if ( L._leftLine->_advancable )
 795       L._segments[0]._uv[0] = & L._leftLine->_lEdges.back()._uvIn;
 796   }
 797
 798   // Fill _reachableLines.
 799   // ----------------------
 800
 801   // compute bnd boxes taking into account the layers total thickness
 802   vector< _SegmentTree::box_type > lineBoxes( _polyLineVec.size() );
 803   for ( iPoLine = 0; iPoLine < _polyLineVec.size(); ++iPoLine )
 804   {
 805     lineBoxes[ iPoLine ] = *_polyLineVec[ iPoLine ]._segTree->getBox();
 806     if ( _polyLineVec[ iPoLine ]._advancable )
 807       lineBoxes[ iPoLine ].Enlarge( maxLen2dTo3dRatio * _thickness * 2 );
 808   }
 809   // _reachableLines
 810   for ( iPoLine = 0; iPoLine < _polyLineVec.size(); ++iPoLine )
 811   {
 812     _PolyLine& L1 = _polyLineVec[ iPoLine ];
 813     for ( size_t iL2 = 0; iL2 < _polyLineVec.size(); ++iL2 )
 814     {
 815       _PolyLine& L2 = _polyLineVec[ iL2 ];
 816       if ( iPoLine == iL2 || lineBoxes[ iPoLine ].IsOut( lineBoxes[ iL2 ]))
 817         continue;
 818       if ( !L1._advancable && ( L1._leftLine == &L2 || L1._rightLine == &L2 ))
 819         continue;
 820       // check reachability by _LayerEdge's
 821       int iDelta = 1; //Max( 1, L1._lEdges.size() / 100 );
 822       for ( size_t iLE = 1; iLE < L1._lEdges.size(); iLE += iDelta )
 823       {
 824         _LayerEdge& LE = L1._lEdges[iLE];
 825         if ( !lineBoxes[ iL2 ].IsOut ( LE._uvOut,
 826                                        LE._uvOut + LE._normal2D *_thickness * LE._len2dTo3dRatio ))
 827         {
 828           L1._reachableLines.push_back( & L2 );
 829           break;
 830         }
 831       }
 832     }
 833     // add self to _reachableLines
 834     Geom2dAdaptor_Curve pcurve( L1._wire->Curve2d( L1._edgeInd ));
 835     if ( pcurve.GetType() != GeomAbs_Line )
 836     {
 837       // TODO: check carefully
 838       L1._reachableLines.push_back( & L1 );
 839     }
 840   }
 841
 842   return true;
 843 }
 844
 845 //================================================================================
 846 /*!
 847  * \brief adjust common _LayerEdge of two adjacent _PolyLine's
 848  *  \param LL - left _PolyLine
 849  *  \param LR - right _PolyLine
 850  */
 851 //================================================================================
 852
 853 void _ViscousBuilder2D::adjustCommonEdge( _PolyLine& LL, _PolyLine& LR )
 854 {
 855   int nbAdvancableL = LL._advancable + LR._advancable;
 856   if ( nbAdvancableL == 0 )
 857     return;
 858
 859   _LayerEdge& EL = LL._lEdges.back();
 860   _LayerEdge& ER = LR._lEdges.front();
 861   gp_XY normL    = EL._normal2D;
 862   gp_XY normR    = ER._normal2D;
 863   gp_XY tangL ( normL.Y(), -normL.X() );
 864
 865   // set common direction to a VERTEX _LayerEdge shared by two _PolyLine's
 866   gp_XY normCommon = ( normL * int( LL._advancable ) +
 867                        normR * int( LR._advancable )).Normalized();
 868   EL._normal2D = normCommon;
 869   EL._ray.SetLocation ( EL._uvOut );
 870   EL._ray.SetDirection( EL._normal2D );
 871   if ( nbAdvancableL == 1 ) {
 872     EL._isBlocked = true;
 873     EL._length2D  = 0;
 874   }
 875   // update _LayerEdge::_len2dTo3dRatio according to a new direction
 876   const vector<UVPtStruct>& points = LL._wire->GetUVPtStruct();
 877   setLenRatio( EL, SMESH_TNodeXYZ( points[ LL._lastPntInd ].node ));
 878
 879   ER = EL;
 880
 881   const double dotNormTang = normR * tangL;
 882   const bool    largeAngle = Abs( dotNormTang ) > 0.2;
 883   if ( largeAngle ) // not 180 degrees
 884   {
 885     // recompute _len2dTo3dRatio to take into account angle between EDGEs
 886     gp_Vec2d oldNorm( LL._advancable ? normL : normR );
 887     double angleFactor  = 1. / Max( 0.3, Cos( oldNorm.Angle( normCommon )));
 888     EL._len2dTo3dRatio *= angleFactor;
 889     ER._len2dTo3dRatio  = EL._len2dTo3dRatio;
 890
 891     gp_XY normAvg = ( normL + normR ).Normalized(); // average normal at VERTEX
 892
 893     if ( dotNormTang < 0. ) // ---------------------------- CONVEX ANGLE
 894     {
 895       // Remove _LayerEdge's intersecting the normAvg to avoid collisions
 896       // during inflate().
 897       //
 898       // find max length of the VERTEX based _LayerEdge whose direction is normAvg
 899       double maxLen2D       = _thickness * EL._len2dTo3dRatio;
 900       const gp_XY& pCommOut = ER._uvOut;
 901       gp_XY        pCommIn  = pCommOut + normAvg * maxLen2D;
 902       _Segment segCommon( pCommOut, pCommIn );
 903       _SegmentIntersection intersection;
 904       vector< const _Segment* > foundSegs;
 905       for ( size_t iL1 = 0; iL1 < _polyLineVec.size(); ++iL1 )
 906       {
 907         _PolyLine& L1 = _polyLineVec[ iL1 ];
 908         const _SegmentTree::box_type* boxL1 = L1._segTree->getBox();
 909         if ( boxL1->IsOut ( pCommOut, pCommIn ))
 910           continue;
 911         for ( size_t iLE = 1; iLE < L1._lEdges.size(); ++iLE )
 912         {
 913           foundSegs.clear();
 914           L1._segTree->GetSegmentsNear( segCommon, foundSegs );
 915           for ( size_t i = 0; i < foundSegs.size(); ++i )
 916             if ( intersection.Compute( *foundSegs[i], segCommon ) &&
 917                  intersection._param2 > 1e-10 )
 918             {
 919               double len2D = intersection._param2 * maxLen2D / ( 2 + L1._advancable );
 920               if ( len2D < maxLen2D ) {
 921                 maxLen2D = len2D;
 922                 pCommIn  = pCommOut + normAvg * maxLen2D; // here length of segCommon changes
 923               }
 924             }
 925         }
 926       }
 927
 928       // remove _LayerEdge's intersecting segCommon
 929       for ( int isR = 0; isR < 2; ++isR ) // loop on [ LL, LR ]
 930       {
 931         _PolyLine&                 L = isR ? LR : LL;
 932         _PolyLine::TEdgeIterator eIt = isR ? L._lEdges.begin()+1 : L._lEdges.end()-2;
 933         int                      dIt = isR ? +1 : -1;
 934         if ( nbAdvancableL == 1 && L._advancable && normL * normR > -0.01 )
 935           continue;  // obtuse internal angle
 936         // at least 3 _LayerEdge's should remain in a _PolyLine
 937         if ( L._lEdges.size() < 4 ) continue;
 938         size_t iLE = 1;
 939         _SegmentIntersection lastIntersection;
 940         for ( ; iLE < L._lEdges.size(); ++iLE, eIt += dIt )
 941         {
 942           gp_XY uvIn = eIt->_uvOut + eIt->_normal2D * _thickness * eIt->_len2dTo3dRatio;
 943           _Segment segOfEdge( eIt->_uvOut, uvIn );
 944           if ( !intersection.Compute( segCommon, segOfEdge ))
 945             break;
 946           lastIntersection._param1 = intersection._param1;
 947           lastIntersection._param2 = intersection._param2;
 948         }
 949         if ( iLE >= L._lEdges.size () - 1 )
 950         {
 951           // all _LayerEdge's intersect the segCommon, limit inflation
 952           // of remaining 2 _LayerEdge's
 953           vector< _LayerEdge > newEdgeVec( Min( 3, L._lEdges.size() ));
 954           newEdgeVec.front() = L._lEdges.front();
 955           newEdgeVec.back()  = L._lEdges.back();
 956           if ( newEdgeVec.size() == 3 )
 957             newEdgeVec[1] = L._lEdges[ L._lEdges.size() / 2 ];
 958           L._lEdges.swap( newEdgeVec );
 959           if ( !isR ) std::swap( lastIntersection._param1 , lastIntersection._param2 );
 960           L._lEdges.front()._len2dTo3dRatio *= lastIntersection._param1; // ??
 961           L._lEdges.back ()._len2dTo3dRatio *= lastIntersection._param2;
 962         }
 963         else if ( iLE != 1 )
 964         {
 965           // eIt points to the _LayerEdge not intersecting with segCommon
 966           if ( isR )
 967             LR._lEdges.erase( LR._lEdges.begin()+1, eIt );
 968           else
 969             LL._lEdges.erase( eIt, --LL._lEdges.end() );
 970         }
 971       }
 972     }
 973     else // ------------------------------------------ CONCAVE ANGLE
 974     {
 975       if ( nbAdvancableL == 1 )
 976       {
 977         // make that the _LayerEdge at VERTEX is not shared by LL and LR
 978         _LayerEdge& notSharedEdge = LL._advancable ? LR._lEdges[0] : LL._lEdges.back();
 979         _LayerEdge&    sharedEdge = LR._advancable ? LR._lEdges[0] : LL._lEdges.back();
 980
 981         notSharedEdge._normal2D.SetCoord( 0.,0. );
 982         sharedEdge._normal2D  = normAvg;
 983         sharedEdge._isBlocked = false;
 984       }
 985     }
 986   }
 987 }
 988
 989 //================================================================================
 990 /*!
 991  * \brief Compute and set _LayerEdge::_len2dTo3dRatio
 992  */
 993 //================================================================================
 994
 995 void _ViscousBuilder2D::setLenRatio( _LayerEdge& LE, const gp_Pnt& pOut )
 996 {
 997   const double probeLen2d = 1e-3;
 998
 999   gp_Pnt2d p2d = LE._uvOut + LE._normal2D * probeLen2d;
1000   gp_Pnt   p3d = _surface->Value( p2d.X(), p2d.Y() );
1001   double len3d = p3d.Distance( pOut );
1002   if ( len3d < std::numeric_limits<double>::min() )
1003     LE._len2dTo3dRatio = std::numeric_limits<double>::min();
1004   else
1005     LE._len2dTo3dRatio = probeLen2d / len3d;
1006 }
1007
1008 //================================================================================
1009 /*!
1010  * \brief Increase length of _LayerEdge's to reach the required thickness of layers
1011  */
1012 //================================================================================
1013
1014 bool _ViscousBuilder2D::inflate()
1015 {
1016   // Limit size of inflation step by geometry size found by
1017   // itersecting _LayerEdge's with _Segment's
1018   double minSize = _thickness, maxSize = 0;
1019   vector< const _Segment* > foundSegs;
1020   _SegmentIntersection intersection;
1021   for ( size_t iL1 = 0; iL1 < _polyLineVec.size(); ++iL1 )
1022   {
1023     _PolyLine& L1 = _polyLineVec[ iL1 ];
1024     for ( size_t iL2 = 0; iL2 < L1._reachableLines.size(); ++iL2 )
1025     {
1026       _PolyLine& L2 = * L1._reachableLines[ iL2 ];
1027       for ( size_t iLE = 1; iLE < L1._lEdges.size(); ++iLE )
1028       {
1029         foundSegs.clear();
1030         L2._segTree->GetSegmentsNear( L1._lEdges[iLE]._ray, foundSegs );
1031         for ( size_t i = 0; i < foundSegs.size(); ++i )
1032           if ( ! L1.IsAdjacent( *foundSegs[i], & L1._lEdges[iLE] ) &&
1033                intersection.Compute( *foundSegs[i], L1._lEdges[iLE]._ray ))
1034           {
1035             double distToL2 = intersection._param2 / L1._lEdges[iLE]._len2dTo3dRatio;
1036             double     size = distToL2 / ( 1 + L1._advancable + L2._advancable );
1037             if ( size < minSize )
1038               minSize = size;
1039             if ( size > maxSize )
1040               maxSize = size;
1041           }
1042       }
1043     }
1044   }
1045   if ( minSize > maxSize ) // no collisions possible
1046     maxSize = _thickness;
1047 #ifdef __myDEBUG
1048   cout << "-- minSize = " << minSize << ", maxSize = " << maxSize << endl;
1049 #endif
1050
1051   double curThick = 0, stepSize = minSize;
1052   int nbSteps = 0;
1053   if ( maxSize > _thickness )
1054     maxSize = _thickness;
1055   while ( curThick < maxSize )
1056   {
1057     curThick += stepSize * 1.25;
1058     if ( curThick > _thickness )
1059       curThick = _thickness;
1060
1061     // Elongate _LayerEdge's
1062     for ( size_t iL = 0; iL < _polyLineVec.size(); ++iL )
1063     {
1064       _PolyLine& L = _polyLineVec[ iL ];
1065       if ( !L._advancable ) continue;
1066       bool lenChange = false;
1067       for ( size_t iLE = L.FirstLEdge(); iLE < L._lEdges.size(); ++iLE )
1068         lenChange |= L._lEdges[iLE].SetNewLength( curThick );
1069       // for ( int k=0; k<L._segments.size(); ++k)
1070       //   cout << "( " << L._segments[k].p1().X() << ", " <<L._segments[k].p1().Y() << " ) "
1071       //        << "( " << L._segments[k].p2().X() << ", " <<L._segments[k].p2().Y() << " ) "
1072       //        << endl;
1073       if ( lenChange )
1074         L._segTree.reset( new _SegmentTree( L._segments ));
1075     }
1076
1077     // Avoid intersection of _Segment's
1078     bool allBlocked = fixCollisions();
1079     if ( allBlocked )
1080     {
1081       break; // no more inflating possible
1082     }
1083     stepSize = Max( stepSize , _thickness / 10. );
1084     nbSteps++;
1085   }
1086
1087   // if (nbSteps == 0 )
1088   //   return error("failed at the very first inflation step");
1089
1090   return true;
1091 }
1092
1093 //================================================================================
1094 /*!
1095  * \brief Remove intersection of _PolyLine's
1096  */
1097 //================================================================================
1098
1099 bool _ViscousBuilder2D::fixCollisions()
1100 {
1101   // look for intersections of _Segment's by intersecting _LayerEdge's with
1102   // _Segment's
1103   //double maxStep = 0, minStep = 1e+100;
1104   vector< const _Segment* > foundSegs;
1105   _SegmentIntersection intersection;
1106
1107   list< pair< _LayerEdge*, double > > edgeLenLimitList;
1108   list< _LayerEdge* >                 blockedEdgesList;
1109
1110   for ( size_t iL1 = 0; iL1 < _polyLineVec.size(); ++iL1 )
1111   {
1112     _PolyLine& L1 = _polyLineVec[ iL1 ];
1113     //if ( !L1._advancable ) continue;
1114     for ( size_t iL2 = 0; iL2 < L1._reachableLines.size(); ++iL2 )
1115     {
1116       _PolyLine& L2 = * L1._reachableLines[ iL2 ];
1117       for ( size_t iLE = L1.FirstLEdge(); iLE < L1._lEdges.size(); ++iLE )
1118       {
1119         _LayerEdge& LE1 = L1._lEdges[iLE];
1120         //if ( LE1._isBlocked ) continue;
1121         foundSegs.clear();
1122         L2._segTree->GetSegmentsNear( LE1._ray, foundSegs );
1123         for ( size_t i = 0; i < foundSegs.size(); ++i )
1124         {
1125           if ( ! L1.IsAdjacent( *foundSegs[i], &LE1 ) &&
1126                intersection.Compute( *foundSegs[i], LE1._ray ))
1127           {
1128             const double dist2DToL2 = intersection._param2;
1129             double         newLen2D = dist2DToL2 / 2;
1130             if ( newLen2D < 1.1 * LE1._length2D ) // collision!
1131             {
1132               if ( newLen2D < LE1._length2D )
1133               {
1134                 blockedEdgesList.push_back( &LE1 );
1135                 if ( L1._advancable )
1136                 {
1137                   edgeLenLimitList.push_back( make_pair( &LE1, newLen2D ));
1138                   blockedEdgesList.push_back( &L2._lEdges[ foundSegs[i]->_indexInLine     ]);
1139                   blockedEdgesList.push_back( &L2._lEdges[ foundSegs[i]->_indexInLine + 1 ]);
1140                 }
1141                 else // here dist2DToL2 < 0 and LE1._length2D == 0
1142                 {
1143                   _LayerEdge LE2[2] = { L2._lEdges[ foundSegs[i]->_indexInLine     ],
1144                                         L2._lEdges[ foundSegs[i]->_indexInLine + 1 ] };
1145                   _Segment outSeg2( LE2[0]._uvOut, LE2[1]._uvOut );
1146                   intersection.Compute( outSeg2, LE1._ray );
1147                   newLen2D = intersection._param2 / 2;
1148
1149                   edgeLenLimitList.push_back( make_pair( &LE2[0], newLen2D ));
1150                   edgeLenLimitList.push_back( make_pair( &LE2[1], newLen2D ));
1151                 }
1152               }
1153             }
1154           }
1155         }
1156       }
1157     }
1158   }
1159
1160   // set limited length to _LayerEdge's
1161   list< pair< _LayerEdge*, double > >::iterator edge2Len = edgeLenLimitList.begin();
1162   for ( ; edge2Len != edgeLenLimitList.end(); ++edge2Len )
1163   {
1164     _LayerEdge* LE = edge2Len->first;
1165     LE->SetNewLength( edge2Len->second / LE->_len2dTo3dRatio );
1166     LE->_isBlocked = true;
1167   }
1168
1169   // block inflation of _LayerEdge's
1170   list< _LayerEdge* >::iterator edge = blockedEdgesList.begin();
1171   for ( ; edge != blockedEdgesList.end(); ++edge )
1172     (*edge)->_isBlocked = true;
1173
1174   // find a not blocked _LayerEdge
1175   for ( size_t iL = 0; iL < _polyLineVec.size(); ++iL )
1176   {
1177     _PolyLine& L = _polyLineVec[ iL ];
1178     if ( !L._advancable ) continue;
1179     for ( size_t iLE = L.FirstLEdge(); iLE < L._lEdges.size(); ++iLE )
1180       if ( !L._lEdges[ iLE ]._isBlocked )
1181         return false;
1182   }
1183
1184   return true;
1185 }
1186
1187 //================================================================================
1188 /*!
1189  * \brief Create new edges and shrink edges existing on a non-advancable _PolyLine
1190  *        adjacent to an advancable one.
1191  */
1192 //================================================================================
1193
1194 bool _ViscousBuilder2D::shrink()
1195 {
1196   gp_Pnt2d uv; gp_Vec2d tangent;
1197   _SegmentIntersection intersection;
1198   double sign;
1199
1200   for ( size_t iL1 = 0; iL1 < _polyLineVec.size(); ++iL1 )
1201   {
1202     _PolyLine& L = _polyLineVec[ iL1 ]; // line with no layers
1203     if ( L._advancable )
1204       continue;
1205     const int nbAdvancable = ( L._rightLine->_advancable + L._leftLine->_advancable );
1206     if ( nbAdvancable == 0 )
1207       continue;
1208
1209     const TopoDS_Edge&        E = L._wire->Edge      ( L._edgeInd );
1210     const int            edgeID = L._wire->EdgeID    ( L._edgeInd );
1211     const double        edgeLen = L._wire->EdgeLength( L._edgeInd );
1212     Handle(Geom2d_Curve) pcurve = L._wire->Curve2d   ( L._edgeInd );
1213     const bool     edgeReversed = ( E.Orientation() == TopAbs_REVERSED );
1214
1215     SMESH_MesherHelper helper( *_mesh ); // to create nodes and edges on E
1216     helper.SetSubShape( E );
1217     helper.SetElementsOnShape( true );
1218
1219     // Check a FACE adjacent to _face by E
1220     bool existingNodesFound = false;
1221     TopoDS_Face adjFace;
1222     PShapeIteratorPtr faceIt = _helper.GetAncestors( E, *_mesh, TopAbs_FACE );
1223     while ( const TopoDS_Shape* f = faceIt->next() )
1224       if ( !_face.IsSame( *f ))
1225       {
1226         adjFace = TopoDS::Face( *f );
1227         SMESH_ProxyMesh::Ptr pm = _ProxyMeshHolder::FindProxyMeshOfFace( adjFace, *_mesh );
1228         if ( !pm || pm->NbProxySubMeshes() == 0 )
1229         {
1230           // There are no viscous layers on an adjacent FACE, clear it's 2D mesh
1231           removeMeshFaces( adjFace );
1232         }
1233         else
1234         {
1235           // There are viscous layers on the adjacent FACE; shrink must be already done;
1236           //
1237           // copy layer nodes
1238           //
1239           const vector<UVPtStruct>& points = L._wire->GetUVPtStruct();
1240           int iPFrom = L._firstPntInd, iPTo = L._lastPntInd;
1241           if ( L._leftLine->_advancable )
1242           {
1243             vector<gp_XY>& uvVec = L._lEdges.front()._uvRefined;
1244             for ( int i = 0; i < _hyp->GetNumberLayers(); ++i ) {
1245               const UVPtStruct& uvPt = points[ iPFrom + i + 1 ];
1246               L._leftNodes.push_back( uvPt.node );
1247               uvVec.push_back ( pcurve->Value( uvPt.param ).XY() );
1248             }
1249           }
1250           if ( L._rightLine->_advancable )
1251           {
1252             vector<gp_XY>& uvVec = L._lEdges.back()._uvRefined;
1253             for ( int i = 0; i < _hyp->GetNumberLayers(); ++i ) {
1254               const UVPtStruct& uvPt = points[ iPTo - i - 1 ];
1255               L._rightNodes.push_back( uvPt.node );
1256               uvVec.push_back ( pcurve->Value( uvPt.param ).XY() );
1257             }
1258           }
1259           // make proxy sub-mesh data of present nodes
1260           //
1261           if ( L._leftLine->_advancable )  iPFrom += _hyp->GetNumberLayers();
1262           if ( L._rightLine->_advancable ) iPTo   -= _hyp->GetNumberLayers();
1263           UVPtStructVec nodeDataVec( & points[ iPFrom ], & points[ iPTo + 1 ]);
1264
1265           double normSize = nodeDataVec.back().normParam - nodeDataVec.front().normParam;
1266           for ( int iP = nodeDataVec.size()-1; iP >= 0 ; --iP )
1267             nodeDataVec[iP].normParam =
1268               ( nodeDataVec[iP].normParam - nodeDataVec[0].normParam ) / normSize;
1269
1270           const SMDS_MeshNode* n = nodeDataVec.front().node;
1271           if ( n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
1272             nodeDataVec.front().param = L._wire->FirstU( L._edgeInd );
1273           n = nodeDataVec.back().node;
1274           if ( n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
1275             nodeDataVec.back().param = L._wire->LastU( L._edgeInd );
1276
1277           _ProxyMeshOfFace::_EdgeSubMesh* myEdgeSM = getProxyMesh()->GetEdgeSubMesh( edgeID );
1278           myEdgeSM->SetUVPtStructVec( nodeDataVec );
1279
1280           existingNodesFound = true;
1281         }
1282       } // loop on FACEs sharing E
1283
1284     if ( existingNodesFound )
1285       continue; // nothing more to do in this case
1286
1287     double u1 = L._wire->FirstU( L._edgeInd ), uf = u1;
1288     double u2 = L._wire->LastU ( L._edgeInd ), ul = u2;
1289
1290     // Get length of existing segments (from edge start to node) and their nodes
1291     const vector<UVPtStruct>& points = L._wire->GetUVPtStruct();
1292     UVPtStructVec nodeDataVec( & points[ L._firstPntInd ],
1293                                & points[ L._lastPntInd + 1 ]);
1294     nodeDataVec.front().param = u1; // U on vertex is correct on only one of shared edges
1295     nodeDataVec.back ().param = u2;
1296     nodeDataVec.front().normParam = 0;
1297     nodeDataVec.back ().normParam = 1;
1298     vector< double > segLengths( nodeDataVec.size() - 1 );
1299     BRepAdaptor_Curve curve( E );
1300     for ( size_t iP = 1; iP < nodeDataVec.size(); ++iP )
1301     {
1302       const double len = GCPnts_AbscissaPoint::Length( curve, uf, nodeDataVec[iP].param );
1303       segLengths[ iP-1 ] = len;
1304     }
1305
1306     // Before
1307     //  n1    n2    n3    n4
1308     //  x-----x-----x-----x-----
1309     //  |  e1    e2    e3    e4
1310
1311     // After
1312     //  n1          n2    n3
1313     //  x-x-x-x-----x-----x----
1314     //  | | | |  e1    e2    e3
1315
1316     // Move first and last parameters on EDGE (U of n1) according to layers' thickness
1317     // and create nodes of layers on EDGE ( -x-x-x )
1318     int isRShrinkedForAdjacent;
1319     UVPtStructVec nodeDataForAdjacent;
1320     for ( int isR = 0; isR < 2; ++isR )
1321     {
1322       _PolyLine* L2 = isR ? L._rightLine : L._leftLine; // line with layers
1323       if ( !L2->_advancable &&
1324            !toShrinkForAdjacent( adjFace, E, L._wire->FirstVertex( L._edgeInd + isR )))
1325         continue;
1326
1327       double & u = isR ? u2 : u1; // param to move
1328       double  u0 = isR ? ul : uf; // init value of the param to move
1329       int  iPEnd = isR ? nodeDataVec.size() - 1 : 0;
1330
1331       _LayerEdge& nearLE = isR ? L._lEdges.back() : L._lEdges.front();
1332       _LayerEdge&  farLE = isR ? L._lEdges.front() : L._lEdges.back();
1333
1334       // try to find length of advancement along L by intersecting L with
1335       // an adjacent _Segment of L2
1336
1337       double & length2D = nearLE._length2D;
1338       sign = ( isR ^ edgeReversed ) ? -1. : 1.;
1339       pcurve->D1( u, uv, tangent );
1340
1341       if ( L2->_advancable )
1342       {
1343         int iFSeg2 = isR ? 0 : L2->_segments.size() - 1;
1344         int iLSeg2 = isR ? 1 : L2->_segments.size() - 2;
1345         gp_XY uvLSeg2In  = L2->_lEdges[ iLSeg2 ]._uvIn;
1346         gp_XY uvLSeg2Out = L2->_lEdges[ iLSeg2 ]._uvOut;
1347         gp_XY uvFSeg2Out = L2->_lEdges[ iFSeg2 ]._uvOut;
1348         Handle(Geom2d_Line) seg2Line = new Geom2d_Line( uvLSeg2In, uvFSeg2Out - uvLSeg2Out );
1349
1350         Geom2dAdaptor_Curve edgeCurve( pcurve, Min( uf, ul ), Max( uf, ul ));
1351         Geom2dAdaptor_Curve seg2Curve( seg2Line );
1352         Geom2dInt_GInter     curveInt( edgeCurve, seg2Curve, 1e-7, 1e-7 );
1353         double maxDist2d = 2 * L2->_lEdges[ iLSeg2 ]._length2D;
1354         if ( curveInt.IsDone() &&
1355              !curveInt.IsEmpty() &&
1356              curveInt.Point( 1 ).Value().Distance( uvFSeg2Out ) <= maxDist2d )
1357         {     /* convex VERTEX */
1358           u = curveInt.Point( 1 ).ParamOnFirst(); /*  |L  seg2
1359                                                    *  |  o---o---
1360                                                    *  | /    |
1361                                                    *  |/     |  L2
1362                                                    *  x------x---      */
1363         }
1364         else { /* concave VERTEX */               /*  o-----o---
1365                                                    *   \    |
1366                                                    *    \   |  L2
1367                                                    *     x--x---
1368                                                    *    /
1369                                                    * L /               */
1370           length2D = sign * L2->_lEdges[ iFSeg2 ]._length2D;
1371         }
1372       }
1373       else // L2 is advancable but in the face adjacent by L
1374       {
1375         length2D = farLE._length2D;
1376         if ( length2D == 0 )
1377           length2D = ( isR ? L._leftLine->_lEdges.back() : L._rightLine->_lEdges.front() )._length2D;
1378       }
1379       if ( length2D > 0 ) {
1380         // move u to the internal boundary of layers
1381         double maxLen3D = Min( _thickness, edgeLen / ( 1 + nbAdvancable ));
1382         double maxLen2D = maxLen3D * nearLE._len2dTo3dRatio;
1383         if ( length2D > maxLen2D )
1384           length2D = maxLen2D;
1385         u += length2D * sign;
1386       }
1387       nodeDataVec[ iPEnd ].param = u;
1388
1389       gp_Pnt2d newUV = pcurve->Value( u );
1390       nodeDataVec[ iPEnd ].u = newUV.X();
1391       nodeDataVec[ iPEnd ].v = newUV.Y();
1392
1393       // compute params of layers on L
1394       vector<double> heights;
1395       calcLayersHeight( u - u0, heights );
1396       //
1397       vector< double > params( heights.size() );
1398       for ( size_t i = 0; i < params.size(); ++i )
1399         params[ i ] = u0 + heights[ i ];
1400
1401       // create nodes of layers and edges between them
1402       vector< const SMDS_MeshNode* >& layersNode = isR ? L._rightNodes : L._leftNodes;
1403       vector<gp_XY>& nodeUV = ( isR ? L._lEdges.back() : L._lEdges[0] )._uvRefined;
1404       nodeUV.resize    ( _hyp->GetNumberLayers() );
1405       layersNode.resize( _hyp->GetNumberLayers() );
1406       const SMDS_MeshNode* vertexNode = nodeDataVec[ iPEnd ].node;
1407       const SMDS_MeshNode *  prevNode = vertexNode;
1408       for ( size_t i = 0; i < params.size(); ++i )
1409       {
1410         gp_Pnt p        = curve.Value( params[i] );
1411         layersNode[ i ] = helper.AddNode( p.X(), p.Y(), p.Z(), /*id=*/0, params[i] );
1412         nodeUV    [ i ] = pcurve->Value( params[i] ).XY();
1413         helper.AddEdge( prevNode, layersNode[ i ] );
1414         prevNode = layersNode[ i ];
1415       }
1416
1417       // store data of layer nodes made for adjacent FACE
1418       if ( !L2->_advancable )
1419       {
1420         isRShrinkedForAdjacent = isR;
1421         nodeDataForAdjacent.resize( _hyp->GetNumberLayers() );
1422
1423         size_t iFrw = 0, iRev = nodeDataForAdjacent.size()-1, *i = isR ? &iRev : &iFrw;
1424         nodeDataForAdjacent[ *i ] = points[ isR ? L._lastPntInd : L._firstPntInd ];
1425         nodeDataForAdjacent[ *i ].param     = u0;
1426         nodeDataForAdjacent[ *i ].normParam = isR;
1427         for ( ++iFrw, --iRev; iFrw < layersNode.size(); ++iFrw, --iRev )
1428         {
1429           nodeDataForAdjacent[ *i ].node  = layersNode[ iFrw - 1 ];
1430           nodeDataForAdjacent[ *i ].u     = nodeUV    [ iFrw - 1 ].X();
1431           nodeDataForAdjacent[ *i ].v     = nodeUV    [ iFrw - 1 ].Y();
1432           nodeDataForAdjacent[ *i ].param = params    [ iFrw - 1 ];
1433         }
1434       }
1435       // replace a node on vertex by a node of last (most internal) layer
1436       // in a segment on E
1437       SMDS_ElemIteratorPtr segIt = vertexNode->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Edge );
1438       const SMDS_MeshNode* segNodes[3];
1439       while ( segIt->more() )
1440       {
1441         const SMDS_MeshElement* segment = segIt->next();
1442         if ( segment->getshapeId() != edgeID ) continue;
1443
1444         const int nbNodes = segment->NbNodes();
1445         for ( int i = 0; i < nbNodes; ++i )
1446         {
1447           const SMDS_MeshNode* n = segment->GetNode( i );
1448           segNodes[ i ] = ( n == vertexNode ? layersNode.back() : n );
1449         }
1450         getMeshDS()->ChangeElementNodes( segment, segNodes, nbNodes );
1451         break;
1452       }
1453       nodeDataVec[ iPEnd ].node = layersNode.back();
1454
1455     } // loop on the extremities of L
1456
1457     // Shrink edges to fit in between the layers at EDGE ends
1458
1459     const double newLength = GCPnts_AbscissaPoint::Length( curve, u1, u2 );
1460     const double lenRatio  = newLength / edgeLen * ( edgeReversed ? -1. : 1. );
1461     for ( size_t iP = 1; iP < nodeDataVec.size()-1; ++iP )
1462     {
1463       const SMDS_MeshNode* oldNode = nodeDataVec[iP].node;
1464
1465       GCPnts_AbscissaPoint discret( curve, segLengths[iP-1] * lenRatio, u1 );
1466       if ( !discret.IsDone() )
1467         throw SALOME_Exception(LOCALIZED("GCPnts_AbscissaPoint failed"));
1468
1469       nodeDataVec[iP].param = discret.Parameter();
1470       if ( oldNode->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_EDGE )
1471         throw SALOME_Exception(SMESH_Comment("ViscousBuilder2D: not SMDS_TOP_EDGE node position: ")
1472                                << oldNode->GetPosition()->GetTypeOfPosition()
1473                                << " of node " << oldNode->GetID());
1474       SMDS_EdgePosition* pos = static_cast<SMDS_EdgePosition*>( oldNode->GetPosition() );
1475       pos->SetUParameter( nodeDataVec[iP].param );
1476
1477       gp_Pnt newP = curve.Value( nodeDataVec[iP].param );
1478       getMeshDS()->MoveNode( oldNode, newP.X(), newP.Y(), newP.Z() );
1479
1480       gp_Pnt2d newUV = pcurve->Value( nodeDataVec[iP].param ).XY();
1481       nodeDataVec[iP].u         = newUV.X();
1482       nodeDataVec[iP].v         = newUV.Y();
1483       nodeDataVec[iP].normParam = segLengths[iP-1] / edgeLen;
1484       // nodeDataVec[iP].x         = segLengths[iP-1] / edgeLen;
1485       // nodeDataVec[iP].y         = segLengths[iP-1] / edgeLen;
1486     }
1487
1488     // add nodeDataForAdjacent to nodeDataVec
1489     if ( !nodeDataForAdjacent.empty() )
1490     {
1491       const double par1      = isRShrinkedForAdjacent ? u2 : uf;
1492       const double par2      = isRShrinkedForAdjacent ? ul : u1;
1493       const double shrinkLen = GCPnts_AbscissaPoint::Length( curve, par1, par2 );
1494
1495       // compute new normParam for nodeDataVec
1496       for ( size_t iP = 0; iP < nodeDataVec.size()-1; ++iP )
1497         nodeDataVec[iP+1].normParam = segLengths[iP] / ( edgeLen + shrinkLen );
1498       double normDelta = 1 - nodeDataVec.back().normParam;
1499       if ( !isRShrinkedForAdjacent )
1500         for ( size_t iP = 0; iP < nodeDataVec.size(); ++iP )
1501           nodeDataVec[iP].normParam += normDelta;
1502
1503       // compute new normParam for nodeDataForAdjacent
1504       const double deltaR = isRShrinkedForAdjacent ? nodeDataVec.back().normParam : 0;
1505       for ( size_t iP = !isRShrinkedForAdjacent; iP < nodeDataForAdjacent.size(); ++iP )
1506       {
1507         double lenFromPar1 =
1508           GCPnts_AbscissaPoint::Length( curve, par1, nodeDataForAdjacent[iP].param );
1509         nodeDataForAdjacent[iP].normParam = deltaR + normDelta * lenFromPar1 / shrinkLen;
1510       }
1511       // concatenate nodeDataVec and nodeDataForAdjacent
1512       nodeDataVec.insert( isRShrinkedForAdjacent ? nodeDataVec.end() : nodeDataVec.begin(),
1513                           nodeDataForAdjacent.begin(), nodeDataForAdjacent.end() );
1514     }
1515
1516     // create a proxy sub-mesh containing the moved nodes
1517     _ProxyMeshOfFace::_EdgeSubMesh* edgeSM = getProxyMesh()->GetEdgeSubMesh( edgeID );
1518     edgeSM->SetUVPtStructVec( nodeDataVec );
1519
1520     // set a sub-mesh event listener to remove just created edges when
1521     // "ViscousLayers2D" hypothesis is modified
1522     VISCOUS_3D::ToClearSubWithMain( _mesh->GetSubMesh( E ), _face );
1523
1524   } // loop on _polyLineVec
1525
1526   return true;
1527 }
1528
1529 //================================================================================
1530 /*!
1531  * \brief Returns true if there will be a shrinked mesh on EDGE E of FACE adjFace
1532  *        near VERTEX V
1533  */
1534 //================================================================================
1535
1536 bool _ViscousBuilder2D::toShrinkForAdjacent( const TopoDS_Face&   adjFace,
1537                                              const TopoDS_Edge&   E,
1538                                              const TopoDS_Vertex& V)
1539 {
1540   if ( const StdMeshers_ViscousLayers2D* vlHyp = findHyp( *_mesh, adjFace ))
1541   {
1542     VISCOUS_2D::_ViscousBuilder2D builder( *_mesh, adjFace, vlHyp );
1543     builder.findEdgesWithLayers();
1544
1545     PShapeIteratorPtr edgeIt = _helper.GetAncestors( V, *_mesh, TopAbs_EDGE );
1546     while ( const TopoDS_Shape* edgeAtV = edgeIt->next() )
1547     {
1548       if ( !edgeAtV->IsSame( E ) &&
1549            _helper.IsSubShape( *edgeAtV, adjFace ) &&
1550            !builder._ignoreShapeIds.count( getMeshDS()->ShapeToIndex( *edgeAtV )))
1551       {
1552         return true;
1553       }
1554     }
1555   }
1556   return false;
1557 }
1558
1559 //================================================================================
1560 /*!
1561  * \brief Make faces
1562  */
1563 //================================================================================
1564
1565 bool _ViscousBuilder2D::refine()
1566 {
1567   // remove elements and nodes from _face
1568   removeMeshFaces( _face );
1569
1570   // store a proxyMesh in a sub-mesh
1571   // make faces on each _PolyLine
1572   vector< double > layersHeight;
1573   double prevLen2D = -1;
1574   for ( size_t iL = 0; iL < _polyLineVec.size(); ++iL )
1575   {
1576     _PolyLine& L = _polyLineVec[ iL ];
1577     if ( !L._advancable ) continue;
1578
1579     //if ( L._leftLine->_advancable ) L._lEdges[0] = L._leftLine->_lEdges.back();
1580
1581     // replace an inactive _LayerEdge with an active one of a neighbour _PolyLine
1582     size_t iLE = 0, nbLE = L._lEdges.size();
1583     if ( /*!L._leftLine->_advancable &&*/ L.IsCommonEdgeShared( *L._leftLine ))
1584     {
1585       L._lEdges[0] = L._leftLine->_lEdges.back();
1586       iLE += int( !L._leftLine->_advancable );
1587     }
1588     if ( !L._rightLine->_advancable && L.IsCommonEdgeShared( *L._rightLine ))
1589     {
1590       L._lEdges.back() = L._rightLine->_lEdges[0];
1591       --nbLE;
1592     }
1593
1594     // remove intersecting _LayerEdge's
1595     _SegmentIntersection intersection;
1596     for ( int isR = 0; ( isR < 2 && L._lEdges.size() > 2 ); ++isR )
1597     {
1598       int nbRemove = 0, deltaIt = isR ? -1 : +1;
1599       _PolyLine::TEdgeIterator eIt = isR ? L._lEdges.end()-1 : L._lEdges.begin();
1600       // HEURISTICS !!! elongate the first _LayerEdge
1601       gp_XY newIn = eIt->_uvOut + eIt->_normal2D * eIt->_length2D/* * 2*/;
1602       _Segment seg1( eIt->_uvOut, newIn );
1603       for ( eIt += deltaIt; nbRemove < L._lEdges.size()-2; eIt += deltaIt )
1604       {
1605         _Segment seg2( eIt->_uvOut, eIt->_uvIn );
1606         if ( !intersection.Compute( seg1, seg2 ))
1607           break;
1608         ++nbRemove;
1609       }
1610       if ( nbRemove > 0 ) {
1611         if ( isR )
1612           L._lEdges.erase( L._lEdges.end()-nbRemove-1,
1613                            L._lEdges.end()-nbRemove );
1614         else
1615           L._lEdges.erase( L._lEdges.begin()+2,
1616                            L._lEdges.begin()+2+nbRemove );
1617       }
1618     }
1619
1620     // calculate intermediate UV on _LayerEdge's ( _LayerEdge::_uvRefined )
1621     for ( ; iLE < nbLE; ++iLE )
1622     {
1623       _LayerEdge& LE = L._lEdges[iLE];
1624       if ( fabs( LE._length2D - prevLen2D ) > LE._length2D / 100. )
1625       {
1626         calcLayersHeight( LE._length2D, layersHeight );
1627         prevLen2D = LE._length2D;
1628       }
1629       for ( size_t i = 0; i < layersHeight.size(); ++i )
1630         LE._uvRefined.push_back( LE._uvOut + LE._normal2D * layersHeight[i] );
1631     }
1632
1633     // nodes to create 1 layer of faces
1634     vector< const SMDS_MeshNode* > outerNodes( L._lastPntInd - L._firstPntInd + 1 );
1635     vector< const SMDS_MeshNode* > innerNodes( L._lastPntInd - L._firstPntInd + 1 );
1636
1637     // initialize outerNodes by node on the L._wire
1638     const vector<UVPtStruct>& points = L._wire->GetUVPtStruct();
1639     for ( int i = L._firstPntInd; i <= L._lastPntInd; ++i )
1640       outerNodes[ i-L._firstPntInd ] = points[i].node;
1641
1642     // compute normalized [0;1] node parameters of outerNodes
1643     vector< double > normPar( L._lastPntInd - L._firstPntInd + 1 );
1644     const double
1645       normF    = L._wire->FirstParameter( L._edgeInd ),
1646       normL    = L._wire->LastParameter ( L._edgeInd ),
1647       normDist = normL - normF;
1648     for ( int i = L._firstPntInd; i <= L._lastPntInd; ++i )
1649       normPar[ i - L._firstPntInd ] = ( points[i].normParam - normF ) / normDist;
1650
1651     // Create layers of faces
1652
1653     int hasLeftNode  = ( !L._leftLine->_rightNodes.empty() );
1654     int hasRightNode = ( !L._rightLine->_leftNodes.empty() );
1655     size_t iS, iN0 = hasLeftNode, nbN = innerNodes.size() - hasRightNode;
1656     L._leftNodes .resize( _hyp->GetNumberLayers() );
1657     L._rightNodes.resize( _hyp->GetNumberLayers() );
1658     vector< double > segLen( L._lEdges.size() );
1659     segLen[0] = 0.0;
1660     for ( int iF = 0; iF < _hyp->GetNumberLayers(); ++iF ) // loop on layers of faces
1661     {
1662       // get accumulated length of intermediate segments
1663       for ( iS = 1; iS < segLen.size(); ++iS )
1664       {
1665         double sLen = (L._lEdges[iS-1]._uvRefined[iF] - L._lEdges[iS]._uvRefined[iF] ).Modulus();
1666         segLen[iS] = segLen[iS-1] + sLen;
1667       }
1668       // normalize the accumulated length
1669       for ( iS = 1; iS < segLen.size(); ++iS )
1670         segLen[iS] /= segLen.back();
1671
1672       // create innerNodes
1673       iS = 0;
1674       for ( size_t i = iN0; i < nbN; ++i )
1675       {
1676         while ( normPar[i] > segLen[iS+1] )
1677           ++iS;
1678         double r = ( normPar[i] - segLen[iS] ) / ( segLen[iS+1] - segLen[iS] );
1679         gp_XY uv = r * L._lEdges[iS+1]._uvRefined[iF] + (1-r) * L._lEdges[iS]._uvRefined[iF];
1680         gp_Pnt p = _surface->Value( uv.X(), uv.Y() );
1681         innerNodes[i] = _helper.AddNode( p.X(), p.Y(), p.Z(), /*id=*/0, uv.X(), uv.Y() );
1682       }
1683       if ( hasLeftNode ) innerNodes.front() = L._leftLine->_rightNodes[ iF ];
1684       if ( hasRightNode ) innerNodes.back() = L._rightLine->_leftNodes[ iF ];
1685       L._rightNodes[ iF ] = innerNodes.back();
1686       L._leftNodes [ iF ] = innerNodes.front();
1687
1688       // create faces
1689       // TODO care of orientation
1690       for ( size_t i = 1; i < innerNodes.size(); ++i )
1691         _helper.AddFace( outerNodes[ i-1 ], outerNodes[ i ],
1692                          innerNodes[ i ],   innerNodes[ i-1 ]);
1693
1694       outerNodes.swap( innerNodes );
1695     }
1696
1697     // Fill the _ProxyMeshOfFace
1698
1699     UVPtStructVec nodeDataVec( outerNodes.size() ); // outerNodes swapped with innerNodes
1700     for ( size_t i = 0; i < outerNodes.size(); ++i )
1701     {
1702       gp_XY uv = _helper.GetNodeUV( _face, outerNodes[i] );
1703       nodeDataVec[i].u         = uv.X();
1704       nodeDataVec[i].v         = uv.Y();
1705       nodeDataVec[i].node      = outerNodes[i];
1706       nodeDataVec[i].param     = points [i + L._firstPntInd].param;
1707       nodeDataVec[i].normParam = normPar[i];
1708       nodeDataVec[i].x         = normPar[i];
1709       nodeDataVec[i].y         = normPar[i];
1710     }
1711     nodeDataVec.front().param = L._wire->FirstU( L._edgeInd );
1712     nodeDataVec.back() .param = L._wire->LastU ( L._edgeInd );
1713
1714     _ProxyMeshOfFace::_EdgeSubMesh* edgeSM
1715       = getProxyMesh()->GetEdgeSubMesh( L._wire->EdgeID( L._edgeInd ));
1716     edgeSM->SetUVPtStructVec( nodeDataVec );
1717
1718   } // loop on _PolyLine's
1719
1720   return true;
1721 }
1722
1723 //================================================================================
1724 /*!
1725  * \brief Remove elements and nodes from a face
1726  */
1727 //================================================================================
1728
1729 bool _ViscousBuilder2D::removeMeshFaces(const TopoDS_Shape& face)
1730 {
1731   // we don't use SMESH_subMesh::ComputeStateEngine() because of a listener
1732   // which clears EDGEs together with _face.
1733   bool thereWereElems = false;
1734   SMESH_subMesh* sm = _mesh->GetSubMesh( face );
1735   if ( SMESHDS_SubMesh* smDS = sm->GetSubMeshDS() )
1736   {
1737     SMDS_ElemIteratorPtr eIt = smDS->GetElements();
1738     thereWereElems = eIt->more();
1739     while ( eIt->more() ) getMeshDS()->RemoveFreeElement( eIt->next(), smDS );
1740     SMDS_NodeIteratorPtr nIt = smDS->GetNodes();
1741     while ( nIt->more() ) getMeshDS()->RemoveFreeNode( nIt->next(), smDS );
1742   }
1743   sm->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE );
1744
1745   return thereWereElems;
1746 }
1747
1748 //================================================================================
1749 /*!
1750  * \brief Creates a _ProxyMeshOfFace and store it in a sub-mesh of FACE
1751  */
1752 //================================================================================
1753
1754 _ProxyMeshOfFace* _ViscousBuilder2D::getProxyMesh()
1755 {
1756   if ( _proxyMesh.get() )
1757     return (_ProxyMeshOfFace*) _proxyMesh.get();
1758
1759   _ProxyMeshOfFace* proxyMeshOfFace = new _ProxyMeshOfFace( *_mesh );
1760   _proxyMesh.reset( proxyMeshOfFace );
1761   new _ProxyMeshHolder( _face, _proxyMesh );
1762
1763   return proxyMeshOfFace;
1764 }
1765
1766 //================================================================================
1767 /*!
1768  * \brief Calculate height of layers for the given thickness. Height is measured
1769  *        from the outer boundary
1770  */
1771 //================================================================================
1772
1773 void _ViscousBuilder2D::calcLayersHeight(const double    totalThick,
1774                                          vector<double>& heights)
1775 {
1776   heights.resize( _hyp->GetNumberLayers() );
1777   double h0;
1778   if ( _fPowN - 1 <= numeric_limits<double>::min() )
1779     h0 = totalThick / _hyp->GetNumberLayers();
1780   else
1781     h0 = totalThick * ( _hyp->GetStretchFactor() - 1 )/( _fPowN - 1 );
1782
1783   double hSum = 0, hi = h0;
1784   for ( int i = 0; i < _hyp->GetNumberLayers(); ++i )
1785   {
1786     hSum += hi;
1787     heights[ i ] = hSum;
1788     hi *= _hyp->GetStretchFactor();
1789   }
1790 }
1791
1792 //================================================================================
1793 /*!
1794  * \brief Elongate this _LayerEdge
1795  */
1796 //================================================================================
1797
1798 bool _LayerEdge::SetNewLength( const double length3D )
1799 {
1800   if ( _isBlocked ) return false;
1801
1802   //_uvInPrev = _uvIn;
1803   _length2D = length3D * _len2dTo3dRatio;
1804   _uvIn     = _uvOut + _normal2D * _length2D;
1805   return true;
1806 }
1807
1808 //================================================================================
1809 /*!
1810  * \brief Return true if _LayerEdge at a common VERTEX between EDGEs with
1811  *  and w/o layer is common to the both _PolyLine's. If this is true, nodes
1812  *  of this _LayerEdge are inflated along a _PolyLine w/o layer, else the nodes
1813  *  are inflated along _normal2D of _LayerEdge of EDGE with layer
1814  */
1815 //================================================================================
1816
1817 bool _PolyLine::IsCommonEdgeShared( const _PolyLine& other )
1818 {
1819   const double tol = 1e-30;
1820
1821   if ( & other == _leftLine )
1822     return _lEdges[0]._normal2D.IsEqual( _leftLine->_lEdges.back()._normal2D, tol );
1823
1824   if ( & other == _rightLine )
1825     return _lEdges.back()._normal2D.IsEqual( _rightLine->_lEdges[0]._normal2D, tol );
1826
1827   return false;
1828 }
1829
1830 //================================================================================
1831 /*!
1832  * \brief Constructor of SegmentTree
1833  */
1834 //================================================================================
1835
1836 _SegmentTree::_SegmentTree( const vector< _Segment >& segments ):
1837   SMESH_Quadtree()
1838 {
1839   _segments.resize( segments.size() );
1840   for ( size_t i = 0; i < segments.size(); ++i )
1841     _segments[i].Set( segments[i] );
1842
1843   compute();
1844 }
1845
1846 //================================================================================
1847 /*!
1848  * \brief Return the maximal bnd box
1849  */
1850 //================================================================================
1851
1852 _SegmentTree::box_type* _SegmentTree::buildRootBox()
1853 {
1854   _SegmentTree::box_type* box = new _SegmentTree::box_type;
1855   for ( size_t i = 0; i < _segments.size(); ++i )
1856   {
1857     box->Add( *_segments[i]._seg->_uv[0] );
1858     box->Add( *_segments[i]._seg->_uv[1] );
1859   }
1860   return box;
1861 }
1862
1863 //================================================================================
1864 /*!
1865  * \brief Redistrubute _segments among children
1866  */
1867 //================================================================================
1868
1869 void _SegmentTree::buildChildrenData()
1870 {
1871   for ( int i = 0; i < _segments.size(); ++i )
1872     for (int j = 0; j < nbChildren(); j++)
1873       if ( !myChildren[j]->getBox()->IsOut( *_segments[i]._seg->_uv[0],
1874                                             *_segments[i]._seg->_uv[1] ))
1875         ((_SegmentTree*)myChildren[j])->_segments.push_back( _segments[i]);
1876
1877   SMESHUtils::FreeVector( _segments ); // = _elements.clear() + free memory
1878
1879   for (int j = 0; j < nbChildren(); j++)
1880   {
1881     _SegmentTree* child = static_cast<_SegmentTree*>( myChildren[j]);
1882     child->myIsLeaf = ( child->_segments.size() <= maxNbSegInLeaf() );
1883   }
1884 }
1885
1886 //================================================================================
1887 /*!
1888  * \brief Return elements which can include the point
1889  */
1890 //================================================================================
1891
1892 void _SegmentTree::GetSegmentsNear( const _Segment&            seg,
1893                                     vector< const _Segment* >& found )
1894 {
1895   if ( getBox()->IsOut( *seg._uv[0], *seg._uv[1] ))
1896     return;
1897
1898   if ( isLeaf() )
1899   {
1900     for ( int i = 0; i < _segments.size(); ++i )
1901       if ( !_segments[i].IsOut( seg ))
1902         found.push_back( _segments[i]._seg );
1903   }
1904   else
1905   {
1906     for (int i = 0; i < nbChildren(); i++)
1907       ((_SegmentTree*) myChildren[i])->GetSegmentsNear( seg, found );
1908   }
1909 }
1910
1911
1912 //================================================================================
1913 /*!
1914  * \brief Return segments intersecting a ray
1915  */
1916 //================================================================================
1917
1918 void _SegmentTree::GetSegmentsNear( const gp_Ax2d&             ray,
1919                                     vector< const _Segment* >& found )
1920 {
1921   if ( getBox()->IsOut( ray ))
1922     return;
1923
1924   if ( isLeaf() )
1925   {
1926     for ( int i = 0; i < _segments.size(); ++i )
1927       if ( !_segments[i].IsOut( ray ))
1928         found.push_back( _segments[i]._seg );
1929   }
1930   else
1931   {
1932     for (int i = 0; i < nbChildren(); i++)
1933       ((_SegmentTree*) myChildren[i])->GetSegmentsNear( ray, found );
1934   }
1935 }
1936
1937 //================================================================================
1938 /*!
1939  * \brief Classify a _Segment
1940  */
1941 //================================================================================
1942
1943 bool _SegmentTree::_SegBox::IsOut( const _Segment& seg ) const
1944 {
1945   const double eps = std::numeric_limits<double>::min();
1946   for ( int iC = 0; iC < 2; ++iC )
1947   {
1948     if ( seg._uv[0]->Coord(iC+1) < _seg->_uv[ _iMin[iC]]->Coord(iC+1)+eps &&
1949          seg._uv[1]->Coord(iC+1) < _seg->_uv[ _iMin[iC]]->Coord(iC+1)+eps )
1950       return true;
1951     if ( seg._uv[0]->Coord(iC+1) > _seg->_uv[ 1-_iMin[iC]]->Coord(iC+1)-eps &&
1952          seg._uv[1]->Coord(iC+1) > _seg->_uv[ 1-_iMin[iC]]->Coord(iC+1)-eps )
1953       return true;
1954   }
1955   return false;
1956 }
1957
1958 //================================================================================
1959 /*!
1960  * \brief Classify a ray
1961  */
1962 //================================================================================
1963
1964 bool _SegmentTree::_SegBox::IsOut( const gp_Ax2d& ray ) const
1965 {
1966   double distBoxCenter2Ray =
1967     ray.Direction().XY() ^ ( ray.Location().XY() - 0.5 * (*_seg->_uv[0] + *_seg->_uv[1]));
1968
1969   double boxSectionDiam =
1970     Abs( ray.Direction().X() ) * ( _seg->_uv[1-_iMin[1]]->Y() - _seg->_uv[_iMin[1]]->Y() ) +
1971     Abs( ray.Direction().Y() ) * ( _seg->_uv[1-_iMin[0]]->X() - _seg->_uv[_iMin[0]]->X() );
1972
1973   return Abs( distBoxCenter2Ray ) > 0.5 * boxSectionDiam;
1974 }