src/Tools/t_shape/t_shape_builder.py

   1 # -*- coding: utf-8 -*-
   2 # Copyright (C) 2014-2016  EDF R&D
   3 #
   4 # This library is free software; you can redistribute it and/or
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   8 #
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  10 # but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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  12 # Lesser General Public License for more details.
  13 #
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  15 # License along with this library; if not, write to the Free Software
  16 # Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  17 #
  18 # See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  19 #
  20
  21 import sys
  22 import salome
  23
  24 import GEOM
  25 from salome.geom import geomBuilder
  26 import math
  27 import SALOMEDS
  28 import time
  29
  30 geompy = None
  31
  32 def demidisk(study, r1, a1, roty=0, solid_thickness=0):
  33   if solid_thickness < 1e-7:
  34     with_solid = False
  35   else:
  36     with_solid = True
  37
  38   #geompy = geomBuilder.New(study)
  39
  40   O = geompy.MakeVertex(0, 0, 0)
  41   OX = geompy.MakeVectorDXDYDZ(1, 0, 0)
  42   OY = geompy.MakeVectorDXDYDZ(0, 1, 0)
  43   OZ = geompy.MakeVectorDXDYDZ(0, 0, 1)
  44
  45   v=list(range(8))
  46   l=list(range(8))
  47   v0 = geompy.MakeVertex(0, 0, 0)
  48   v[0] = geompy.MakeVertex(0, r1/2.0, 0)
  49   v[1] = geompy.MakeVertex(0, r1, 0)
  50   l[1] = geompy.MakeLineTwoPnt(v[0], v[1])
  51   l[2] = geompy.MakeRotation(l[1], OX, a1*math.pi/180.0)
  52   v[4] = geompy.MakeRotation(v[0], OX, a1*math.pi/180.0)
  53   v[6] = geompy.MakeRotation(v[1], OX, a1*math.pi/180.0)
  54
  55   v[2] = geompy.MakeVertex(0, -r1/2.0, 0)
  56   v[3] = geompy.MakeVertex(0, -r1, 0)
  57   l[3] = geompy.MakeLineTwoPnt(v[2], v[3])
  58   l[4] = geompy.MakeRotation(l[3], OX, -a1*math.pi/180.0)
  59   v[5] = geompy.MakeRotation(v[2], OX, -a1*math.pi/180.0)
  60   v[7] = geompy.MakeRotation(v[3], OX, -a1*math.pi/180.0)
  61
  62   l[5] = geompy.MakeLineTwoPnt(v[4], v[5])
  63   l[6] = geompy.MakeLineTwoPnt(v[0], v[4])
  64   l[7] = geompy.MakeLineTwoPnt(v[2], v[5])
  65
  66   v7 = geompy.MakeVertex(0, 0, r1)
  67   arc1 = geompy.MakeArc(v[1], v7, v[3])
  68   l[0] = geompy.MakeLineTwoPnt(v[1], v[3])
  69   face1 = geompy.MakeFaceWires([arc1, l[0]], 1)
  70   part1 = geompy.MakePartition([face1], [l[2], l[4], l[5], l[6], l[7]], [], [], geompy.ShapeType["FACE"], 0, [], 0, True)
  71
  72   if with_solid:
  73     # Add some faces corresponding to the solid layer outside
  74     # the fluid part
  75
  76     # --- Vertices
  77     v0 = geompy.MakeVertex(0, r1 + solid_thickness, 0)
  78     v1 = geompy.MakeRotation(v0, OX, a1*math.pi/180.0)
  79     v2 = geompy.MakeRotation(v0, OX, math.pi - (a1*math.pi/180.0))
  80     v3 = geompy.MakeRotation(v0, OX, math.pi)
  81     v.extend([v0,v1,v3,v2]) # The order is important for use in pointsProjetes
  82     # --- Lines
  83     l0 = geompy.MakeLineTwoPnt(v[1], v0)
  84     l2 = geompy.MakeRotation(l0, OX, a1*math.pi/180.0)
  85     l3 = geompy.MakeRotation(l0, OX, math.pi - (a1*math.pi/180.0))
  86     # --- Faces
  87     face2 = geompy.MakeRevolution(l0, OX, a1*math.pi/180.0)
  88     face3 = geompy.MakeRevolution(l2, OX, math.pi - 2*a1*math.pi/180.0)
  89     face4 = geompy.MakeRevolution(l3, OX, a1*math.pi/180.0)
  90     # --- Compound of the "fluid part" of the divided disk and the additional faces
  91     compound1 = geompy.MakeCompound([part1, face2, face3, face4])
  92     # --- Glue edges
  93     part1 = geompy.MakeGlueEdges(compound1,1e-7)
  94
  95   if roty != 0:
  96     vrot = [ geompy.MakeRotation(vert, OY, roty*math.pi/180.0) for vert in v ]
  97     lrot = [ geompy.MakeRotation(lin, OY, roty*math.pi/180.0) for lin in l ]
  98     arc = geompy.MakeRotation(arc1, OY, roty*math.pi/180.0)
  99     part = geompy.MakeRotation(part1, OY, roty*math.pi/180.0)
 100     return vrot, lrot, arc, part
 101   else:
 102     return v, l, arc1, part1
 103
 104 def pointsProjetes(study, vref, face):
 105   #geompy = geomBuilder.New(study)
 106   vface = geompy.ExtractShapes(face, geompy.ShapeType["VERTEX"], True)
 107   vord = list(range(len(vref)))
 108   plan = geompy.MakePlaneThreePnt(vref[0], vref[1], vref[-1], 10000)
 109   vproj = [ geompy.MakeProjection(vert, plan) for vert in vface ]
 110   for i,v in enumerate(vproj):
 111     dist = [ (geompy.MinDistance(v, vr), j) for j,vr in enumerate(vref) ]
 112     dist.sort()
 113     if dist[0][0] < 1.e-3:
 114       vord[dist[0][1]] = vface[i]
 115   return vord
 116
 117 def arcsProjetes(study, vf, face):
 118   #geompy = geomBuilder.New(study)
 119   lface = geompy.ExtractShapes(face, geompy.ShapeType["EDGE"], True)
 120   lord = list(range(3))
 121   ends = [vf[1], vf[6], vf[7], vf[3]]
 122   for i in range(3):
 123     for lf in lface:
 124       pts = geompy.ExtractShapes(lf, geompy.ShapeType["VERTEX"], True)
 125       if (((geompy.MinDistance(pts[0], ends[i]) < 0.001) and (geompy.MinDistance(pts[1], ends[i+1]) < 0.001)) or
 126           ((geompy.MinDistance(pts[1], ends[i]) < 0.001) and (geompy.MinDistance(pts[0], ends[i+1]) < 0.001))):
 127         lord[i] = lf
 128         #print "arc_%d OK"%i
 129         break
 130     pass
 131   return lord
 132
 133 def build_shape(study, r1, r2, h1, h2, solid_thickness=0, progressBar=None ):
 134   """ Builds the final shape """
 135
 136   if progressBar is not None:
 137     time0 = time.time()
 138     print(time.time() -time0)
 139
 140   if solid_thickness < 1e-7:
 141     with_solid = False
 142   else:
 143     with_solid = True
 144
 145   global geompy
 146   geompy = geomBuilder.New(study)
 147
 148   O = geompy.MakeVertex(0, 0, 0)
 149   OX = geompy.MakeVectorDXDYDZ(1, 0, 0)
 150   OY = geompy.MakeVectorDXDYDZ(0, 1, 0)
 151   OZ = geompy.MakeVectorDXDYDZ(0, 0, 1)
 152
 153   a1 = 45.0
 154   seuilmax = 0.1
 155   ratio = float(r2)/float(r1)
 156   if ratio > (1.0 -seuilmax):
 157     a1 = 45.0*(1.0 -ratio)/seuilmax
 158
 159   # --- Creation of the jonction faces
 160   [faci, sect45, arc1, l1, lord90, lord45, edges, arcextru] = jonction(study, r1, r2,\
 161                                                                        h1, h2, a1)
 162   if progressBar is not None:
 163     progressBar.addSteps(2)
 164     print(time.time() -time0)
 165
 166   if with_solid:
 167     # The same code is executed again with different external radiuses in order
 168     # to get the needed faces and edges to build the solid layer of the pipe
 169     [faci_ext, sect45_ext, arc1_ext, l1_ext, \
 170      lord90_ext, lord45_ext, edges_ext, arcextru_ext] = jonction(study, r1 + solid_thickness, r2 + solid_thickness,\
 171                                                                  h1, h2, a1)
 172     faces_jonction_ext = []
 173     for i,l in enumerate(lord90):
 174       faces_jonction_ext.append(geompy.MakeQuad2Edges(lord90[i],lord90_ext[i]))
 175     for i in [1, 3, 6, 7]:
 176       faces_jonction_ext.append(geompy.MakeQuad2Edges(edges[i],edges_ext[i]))
 177     for i,l in enumerate(lord45):
 178       faces_jonction_ext.append(geompy.MakeQuad2Edges(lord45[i],lord45_ext[i]))
 179
 180   if progressBar is not None:
 181     progressBar.addSteps(4)
 182     print(time.time() -time0)
 183
 184   # --- extrusion droite des faces de jonction, pour reconstituer les demi cylindres
 185   if with_solid:
 186     sect45 = geompy.MakeCompound([sect45]+faces_jonction_ext[-3:])
 187     sect45 = geompy.MakeGlueEdges(sect45, 1e-7)
 188
 189   if progressBar is not None:
 190     progressBar.addSteps(1)
 191     print(time.time() -time0)
 192
 193   extru1 = geompy.MakePrismVecH(sect45, OX, h1+10)
 194
 195   faces_coupe = faci[5:]
 196   if with_solid:
 197     faces_coupe = faci[5:]+faces_jonction_ext[:3]
 198   base2 = geompy.MakePartition(faces_coupe, [], [], [], geompy.ShapeType["FACE"], 0, [], 0, True)
 199   extru2 = geompy.MakePrismVecH(base2, OZ, h2)
 200
 201   if progressBar is not None:
 202     progressBar.addSteps(1)
 203     print(time.time() -time0)
 204
 205   # --- partition et coupe
 206
 207   if with_solid:
 208      demiDisque = geompy.MakeFaceWires([arc1_ext, l1_ext[0]], 1)
 209   else:
 210      demiDisque = geompy.MakeFaceWires([arc1, l1[0]], 1)
 211   demiCylindre = geompy.MakePrismVecH(demiDisque, OX, h1)
 212
 213   if progressBar is not None:
 214     progressBar.addSteps(1)
 215     print(time.time() -time0)
 216
 217   box = geompy.MakeBox(0, -2*(r1+h1), -2*(r1+h1), 2*(r1+h1), 2*(r1+h1), 2*(r1+h1))
 218   rot = geompy.MakeRotation(box, OY, 45*math.pi/180.0)
 219
 220   # NOTE: The following Cut takes almost half of the total execution time
 221   garder = geompy.MakeCutList(demiCylindre, [extru2, rot], True)
 222
 223   if progressBar is not None:
 224     progressBar.addSteps(9)
 225     print(time.time() -time0)
 226
 227   faces_coupe = faci[:5]
 228   if with_solid:
 229     faces_coupe.extend(faces_jonction_ext[-7:])
 230   raccord = geompy.MakePartition([garder], faces_coupe + [arcextru], [], [], geompy.ShapeType["SOLID"], 0, [], 0, True)
 231   assemblage = geompy.MakeCompound([raccord, extru1, extru2])
 232   assemblage = geompy.MakeGlueFaces(assemblage, 1e-7)
 233
 234   if progressBar is not None:
 235     progressBar.addSteps(3)
 236     print(time.time() -time0)
 237
 238   box = geompy.MakeBox(-1, -(r1+r2+2*solid_thickness), -1, h1, r1+r2+2*solid_thickness, h2)
 239
 240   # NOTE: This operation takes about 1/4 of the total execution time
 241   final = geompy.MakeCommonList([box, assemblage], True)
 242
 243   if progressBar is not None:
 244     progressBar.addSteps(5)
 245     print(time.time() -time0)
 246
 247   # --- Partie inférieure
 248
 249   v3, l3, arc3, part3 = demidisk(study, r1, a1, 180.0, solid_thickness)
 250   extru3 = geompy.MakePrismVecH(part3, OX, h1)
 251
 252   # --- Symétrie
 253
 254   compound = geompy.MakeCompound([final, extru3])
 255   plane = geompy.MakePlane(O,OX,2000)
 256   compound_mirrored = geompy.MakeMirrorByPlane(compound, plane)
 257   compound_total = geompy.MakeCompound([compound, compound_mirrored])
 258   final = geompy.MakeGlueFaces(compound_total, 1e-07)
 259
 260   if progressBar is not None:
 261     progressBar.addSteps(1)
 262     print(time.time() -time0)
 263
 264   return final
 265
 266
 267 def jonction(study, r1, r2, h1, h2, a1):
 268   """ Builds the jonction faces and
 269   returns what is needed to build the whole pipe
 270   """
 271   #geompy = geomBuilder.New(study)
 272
 273   O = geompy.MakeVertex(0, 0, 0)
 274   OX = geompy.MakeVectorDXDYDZ(1, 0, 0)
 275   OY = geompy.MakeVectorDXDYDZ(0, 1, 0)
 276   OZ = geompy.MakeVectorDXDYDZ(0, 0, 1)
 277
 278   # --- sections droites des deux demi cylindres avec le partionnement
 279   v1, l1, arc1, part1 = demidisk(study, r1, a1, 0.)
 280   v2, l2, arc2, part2 = demidisk(study, r2, a1, 90.0)
 281
 282   # --- extrusion des sections --> demi cylindres de travail, pour en extraire les sections utilisées au niveau du Té
 283   #     et enveloppe cylindrique du cylindre principal
 284
 285   demicyl1 = geompy.MakePrismVecH(part1, OX, h1)
 286   demicyl2 = geompy.MakePrismVecH(part2, OZ, h2)
 287   arcextru = geompy.MakePrismVecH(arc1, OX, h1)
 288
 289   # --- plan de coupe à 45° sur le cylindre principal,
 290   #     section à 45° du cylndre principal,
 291   #     section du cylindre secondaire par l'enveloppe cylindrique du cylindre principal
 292
 293   plan1 = geompy.MakePlane(O, OX, 4*r1)
 294   planr = geompy.MakeRotation(plan1, OY, 45*math.pi/180.0)
 295
 296   sect45 = geompy.MakeCommonList([demicyl1, planr], True)
 297   sect90 = geompy.MakeCommonList([demicyl2, arcextru], True)
 298   #geompy.addToStudy(sect90, "sect90")
 299
 300   # --- liste ordonnée des points projetés sur les deux sections
 301
 302   vord45 = pointsProjetes(study, v1, sect45)
 303   vord90 = pointsProjetes(study, v2, sect90)
 304
 305   # --- identification des projections des trois arcs de cercle, sur les deux sections.
 306
 307   lord45 = arcsProjetes(study, vord45, sect45)
 308   lord90 = arcsProjetes(study, vord90, sect90)
 309
 310   # --- abaissement des quatre points centraux de la section du cylindre secondaire
 311
 312   dz = -r2/2.0
 313   for i in (0, 2, 4, 5):
 314     vord90[i] = geompy.TranslateDXDYDZ(vord90[i], 0, 0, dz, True)
 315     #geompy.addToStudyInFather(sect90, vord90[i], 'vm%d'%i)
 316
 317   # --- création des deux arêtes curvilignes sur l'enveloppe cylindrique du cylindre principal, à la jonction
 318
 319   curv = [None for i in range(4)] # liaisons entre les points 1, 3, 6 et 7 des 2 sections
 320
 321   curv[0] = geompy.MakeArcCenter(O, vord90[1] , vord45[1], False)
 322   curv[1] = geompy.MakeArcCenter(O, vord90[3] , vord45[3], False)
 323
 324   lipts = ((6, 6, 4), (7, 7, 5))
 325   for i, ipts in enumerate(lipts):
 326     #print i, ipts
 327     p0 = vord90[ipts[0]]
 328     p1 = vord45[ipts[1]]
 329     p2 = vord45[ipts[2]]
 330     plan = geompy.MakePlaneThreePnt(p0, p1, p2, 10000)
 331     #geompy.addToStudy(plan, "plan%d"%i)
 332     section = geompy.MakeSection(plan, arcextru, True)
 333     secpart = geompy.MakePartition([section], [sect45, sect90], [], [], geompy.ShapeType["EDGE"], 0, [], 0, True)
 334     #geompy.addToStudy(secpart, "secpart%d"%i)
 335     lsec = geompy.ExtractShapes(secpart, geompy.ShapeType["EDGE"], True)
 336
 337     for l in lsec:
 338       pts = geompy.ExtractShapes(l, geompy.ShapeType["VERTEX"], True)
 339       if (((geompy.MinDistance(pts[0], p0) < 0.001) and (geompy.MinDistance(pts[1], p1) < 0.001)) or
 340           ((geompy.MinDistance(pts[1], p0) < 0.001) and (geompy.MinDistance(pts[0], p1) < 0.001))):
 341         curv[i+2] =l
 342         #print "curv_%d OK"%i
 343         break
 344
 345   # --- creation des arêtes droites manquantes, des faces et volumes pour les quatre volumes de la jonction
 346
 347   edges = [None for i in range(8)]
 348   edges[0] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[0], vord90[0])
 349   edges[1] = curv[0]
 350   edges[2] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[2], vord90[2])
 351   edges[3] = curv[1]
 352   edges[4] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[4], vord90[4])
 353   edges[5] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[5], vord90[5])
 354   edges[6] = curv[2]
 355   edges[7] = curv[3]
 356
 357   ed45 = [None for i in range(8)]
 358   ed45[0] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[0], vord45[2])
 359   ed45[1] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[0], vord45[1])
 360   ed45[2] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[4], vord45[6])
 361   ed45[3] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[2], vord45[3])
 362   ed45[4] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[5], vord45[7])
 363   ed45[5] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[4], vord45[5])
 364   ed45[6] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[0], vord45[4])
 365   ed45[7] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord45[2], vord45[5])
 366
 367   ed90 = [None for i in range(8)]
 368   ed90[0] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord90[0], vord90[2])
 369   ed90[1] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord90[0], vord90[1])
 370   ed90[2] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord90[4], vord90[6])
 371   ed90[3] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord90[2], vord90[3])
 372   ed90[4] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord90[5], vord90[7])
 373   ed90[5] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord90[4], vord90[5])
 374   ed90[6] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord90[0], vord90[4])
 375   ed90[7] = geompy.MakeLineTwoPnt(vord90[2], vord90[5])
 376
 377   faci = []
 378   faci.append(geompy.MakeFaceWires([ed45[6], edges[0], ed90[6], edges[4]], 0))
 379   faci.append(geompy.MakeFaceWires([ed45[7], edges[2], ed90[7], edges[5]], 0))
 380   faci.append(geompy.MakeFaceWires([ed45[2], edges[4], ed90[2], edges[6]], 0))
 381   faci.append(geompy.MakeFaceWires([ed45[5], edges[4], ed90[5], edges[5]], 0))
 382   faci.append(geompy.MakeFaceWires([ed45[4], edges[5], ed90[4], edges[7]], 0))
 383   faci.append(geompy.MakeFaceWires([ed90[0], ed90[6],  ed90[5], ed90[7]], 0))
 384   faci.append(geompy.MakeFaceWires([ed90[1], ed90[6],  ed90[2], lord90[0]], 0))
 385   faci.append(geompy.MakeFaceWires([ed90[2], ed90[5],  ed90[4], lord90[1]], 0))
 386   faci.append(geompy.MakeFaceWires([ed90[3], ed90[7],  ed90[4], lord90[2]], 0))
 387
 388   return faci, sect45, arc1, l1, lord90, lord45, edges, arcextru
 389
 390 def test_t_shape_builder():
 391   """For testing purpose"""
 392   salome.salome_init()
 393   theStudy = salome.myStudy
 394   geompy = geomBuilder.New(theStudy)
 395   for r1 in [1., 100.]:
 396     for r2 in [0.9*r1, 0.5*r1, 0.1*r1, 0.05*r1]:
 397       for thickness in [r1/100., r1/10., r1/2.]:
 398         print(r1, r2, thickness)
 399         h1 = r1 * 2.0
 400         h2 = h1
 401         try:
 402           res = build_shape(theStudy, r1, r2, h1, h2, thickness)
 403           geompy.addToStudy(res, "res_%f_%f_%f"%(r1,r2, thickness))
 404         except:
 405           print("problem with res_%f_%f_%f"%(r1,r2, thickness))
 406
 407 if __name__=="__main__":
 408   """For testing purpose"""
 409   test_t_shape_builder()