src/DriverSTL/DriverSTL_W_SMDS_Mesh.cxx

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  17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  19 //
  20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21 //
  22
  23 #include "DriverSTL_W_SMDS_Mesh.h"
  24
  25 #include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
  26 #include "SMDS_IteratorOnIterators.hxx"
  27 #include "SMDS_Mesh.hxx"
  28 #include "SMDS_MeshElement.hxx"
  29 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  30 #include "SMDS_SetIterator.hxx"
  31 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
  32 #include "SMESH_File.hxx"
  33 #include "SMESH_TypeDefs.hxx"
  34
  35 #include <Basics_Utils.hxx>
  36
  37 //#include "utilities.h"
  38
  39 #include <limits>
  40
  41
  42 // definition des constantes
  43 static const int LABEL_SIZE = 80;
  44
  45 DriverSTL_W_SMDS_Mesh::DriverSTL_W_SMDS_Mesh()
  46 {
  47   myIsAscii = false;
  48 }
  49
  50 void DriverSTL_W_SMDS_Mesh::SetIsAscii( const bool theIsAscii )
  51 {
  52   myIsAscii = theIsAscii;
  53 }
  54
  55 Driver_Mesh::Status DriverSTL_W_SMDS_Mesh::Perform()
  56 {
  57   Kernel_Utils::Localizer loc;
  58
  59   Status aResult = DRS_OK;
  60
  61   if ( !myMesh ) {
  62     fprintf(stderr, ">> ERROR : Mesh is null \n");
  63     return DRS_FAIL;
  64   }
  65   findVolumeTriangles();
  66   if ( myIsAscii )
  67     aResult = writeAscii();
  68   else
  69     aResult = writeBinary();
  70
  71   return aResult;
  72 }
  73 //================================================================================
  74 /*!
  75  * \brief Destructor deletes temporary faces
  76  */
  77 //================================================================================
  78
  79 DriverSTL_W_SMDS_Mesh::~DriverSTL_W_SMDS_Mesh()
  80 {
  81   for ( unsigned i = 0; i < myVolumeTrias.size(); ++i )
  82     delete myVolumeTrias[i];
  83 }
  84
  85 //================================================================================
  86 /*!
  87  * \brief Finds free facets of volumes for which faces are missing in the mesh
  88  */
  89 //================================================================================
  90
  91 void DriverSTL_W_SMDS_Mesh::findVolumeTriangles()
  92 {
  93   SMDS_VolumeTool theVolume;
  94   SMDS_VolumeIteratorPtr vIt = myMesh->volumesIterator();
  95   std::vector< const SMDS_MeshNode*> nodes;
  96   while ( vIt->more() )
  97   {
  98     theVolume.Set( vIt->next(), /*ignoreCentralNodes=*/false );
  99     for ( int iF = 0; iF < theVolume.NbFaces(); ++iF )
 100       if ( theVolume.IsFreeFace( iF ))
 101       {
 102         const SMDS_MeshNode** n = theVolume.GetFaceNodes(iF);
 103         int                 nbN = theVolume.NbFaceNodes(iF);
 104         nodes.assign( n, n+nbN );
 105         if ( !myMesh->FindElement( nodes, SMDSAbs_Face, /*Nomedium=*/false))
 106         {
 107           if ( nbN == 9 && !theVolume.IsPoly() ) // facet is SMDSEntity_BiQuad_Quadrangle
 108           {
 109             int nbTria = nbN - 1;
 110             for ( int iT = 0; iT < nbTria; ++iT )
 111               myVolumeTrias.push_back( new SMDS_FaceOfNodes( n[8], n[0+iT], n[1+iT] ));
 112           }
 113           else
 114           {
 115             int nbTria = nbN - 2;
 116             for ( int iT = 0; iT < nbTria; ++iT )
 117               myVolumeTrias.push_back( new SMDS_FaceOfNodes( n[0], n[1+iT], n[2+iT] ));
 118           }
 119         }
 120       }
 121   }
 122 }
 123
 124 //================================================================================
 125 /*!
 126  * \brief Return iterator on both faces in the mesh and on temporary faces
 127  */
 128 //================================================================================
 129
 130 SMDS_ElemIteratorPtr DriverSTL_W_SMDS_Mesh::getFaces() const
 131 {
 132   SMDS_ElemIteratorPtr facesIter = myMesh->elementsIterator(SMDSAbs_Face);
 133   SMDS_ElemIteratorPtr tmpTriaIter( new SMDS_ElementVectorIterator( myVolumeTrias.begin(),
 134                                                                     myVolumeTrias.end()));
 135   typedef std::vector< SMDS_ElemIteratorPtr > TElemIterVector;
 136   TElemIterVector iters(2);
 137   iters[0] = facesIter;
 138   iters[1] = tmpTriaIter;
 139
 140   typedef SMDS_IteratorOnIterators<const SMDS_MeshElement *, TElemIterVector> TItersIter;
 141   return SMDS_ElemIteratorPtr( new TItersIter( iters ));
 142 }
 143
 144 // static methods
 145
 146 static void writeInteger( const Standard_Integer& theVal, SMESH_File& ofile )
 147 {
 148   union {
 149     Standard_Integer i;
 150     char c[4];
 151   } u;
 152
 153   u.i = theVal;
 154
 155   Standard_Integer entier;
 156   entier  =  u.c[0] & 0xFF;
 157   entier |= (u.c[1] & 0xFF) << 0x08;
 158   entier |= (u.c[2] & 0xFF) << 0x10;
 159   entier |= (u.c[3] & 0xFF) << 0x18;
 160
 161   ofile.write( entier );
 162 }
 163
 164 static void writeFloat( const Standard_ShortReal& theVal, SMESH_File& ofile)
 165 {
 166   union {
 167     Standard_ShortReal f;
 168     char c[4];
 169   } u;
 170
 171   u.f = theVal;
 172
 173   Standard_Integer entier;
 174
 175   entier  =  u.c[0] & 0xFF;
 176   entier |= (u.c[1] & 0xFF) << 0x08;
 177   entier |= (u.c[2] & 0xFF) << 0x10;
 178   entier |= (u.c[3] & 0xFF) << 0x18;
 179
 180   ofile.write( entier );
 181 }
 182
 183 static gp_XYZ getNormale( const SMDS_MeshNode* n1,
 184                           const SMDS_MeshNode* n2,
 185                           const SMDS_MeshNode* n3)
 186 {
 187   SMESH_TNodeXYZ xyz1( n1 );
 188   SMESH_TNodeXYZ xyz2( n2 );
 189   SMESH_TNodeXYZ xyz3( n3 );
 190   gp_XYZ q1 = xyz2 - xyz1;
 191   gp_XYZ q2 = xyz3 - xyz1;
 192   gp_XYZ n  = q1 ^ q2;
 193   double len = n.Modulus();
 194   if ( len > std::numeric_limits<double>::min() )
 195     n /= len;
 196
 197   return n;
 198 }
 199
 200 //================================================================================
 201 /*!
 202  * \brief Return nb triangles in a decomposed mesh face
 203  *  \retval int - number of triangles
 204  */
 205 //================================================================================
 206
 207 static int getNbTriangles( const SMDS_MeshElement* face)
 208 {
 209   // WARNING: counting triangles must be coherent with getTriangles()
 210   switch ( face->GetEntityType() )
 211   {
 212   case SMDSEntity_BiQuad_Triangle:
 213   case SMDSEntity_BiQuad_Quadrangle:
 214     return face->NbNodes() - 1;
 215   // case SMDSEntity_Triangle:
 216   // case SMDSEntity_Quad_Triangle:
 217   // case SMDSEntity_Quadrangle:
 218   // case SMDSEntity_Quad_Quadrangle:
 219   // case SMDSEntity_Polygon:
 220   // case SMDSEntity_Quad_Polygon:
 221   default:
 222     return face->NbNodes() - 2;
 223   }
 224   return 0;
 225 }
 226
 227 //================================================================================
 228 /*!
 229  * \brief Decompose a mesh face into triangles
 230  *  \retval int - number of triangles
 231  */
 232 //================================================================================
 233
 234 static int getTriangles( const SMDS_MeshElement* face,
 235                          const SMDS_MeshNode**   nodes)
 236 {
 237   // WARNING: decomposing into triangles must be coherent with getNbTriangles()
 238   int nbTria, i = 0;
 239   SMDS_NodeIteratorPtr nIt = face->interlacedNodesIterator();
 240   nodes[ i++ ] = nIt->next();
 241   nodes[ i++ ] = nIt->next();
 242
 243   const SMDSAbs_EntityType type = face->GetEntityType();
 244   switch ( type )
 245   {
 246   case SMDSEntity_BiQuad_Triangle:
 247   case SMDSEntity_BiQuad_Quadrangle:
 248     nbTria = ( type == SMDSEntity_BiQuad_Triangle ) ? 6 : 8;
 249     nodes[ i++ ] = face->GetNode( nbTria );
 250     while ( i < 3*(nbTria-1) )
 251     {
 252       nodes[ i++ ] = nodes[ i-2 ];
 253       nodes[ i++ ] = nIt->next();
 254       nodes[ i++ ] = nodes[ 2 ];
 255     }
 256     nodes[ i++ ] = nodes[ i-2 ];
 257     nodes[ i++ ] = nodes[ 0 ];
 258     nodes[ i++ ] = nodes[ 2 ];
 259     break;
 260   default:
 261     // case SMDSEntity_Triangle:
 262     // case SMDSEntity_Quad_Triangle:
 263     // case SMDSEntity_Quadrangle:
 264     // case SMDSEntity_Quad_Quadrangle:
 265     // case SMDSEntity_Polygon:
 266     // case SMDSEntity_Quad_Polygon:
 267     nbTria = face->NbNodes() - 2;
 268     nodes[ i++ ] = nIt->next();
 269     while ( i < 3*nbTria )
 270     {
 271       nodes[ i++ ] = nodes[ 0 ];
 272       nodes[ i++ ] = nodes[ i-2 ];
 273       nodes[ i++ ] = nIt->next();
 274     }
 275     break;
 276   }
 277   return nbTria;
 278 }
 279
 280 // private methods
 281
 282 Driver_Mesh::Status DriverSTL_W_SMDS_Mesh::writeAscii() const
 283 {
 284   Status aResult = DRS_OK;
 285   if ( myFile.empty() ) {
 286     fprintf(stderr, ">> ERREOR : invalid file name \n");
 287     return DRS_FAIL;
 288   }
 289
 290   SMESH_File aFile( myFile, /*openForReading=*/false );
 291   aFile.openForWriting();
 292
 293   std::string buf("solid\n");
 294   aFile.writeRaw( buf.c_str(), buf.size() );
 295
 296   char sval[128];
 297   const SMDS_MeshNode* triaNodes[2048];
 298
 299   SMDS_ElemIteratorPtr itFaces = getFaces();
 300   while ( itFaces->more() )
 301   {
 302     const SMDS_MeshElement* aFace = itFaces->next();
 303     int nbTria = getTriangles( aFace, triaNodes );
 304
 305     for ( int iT = 0, iN = 0; iT < nbTria; ++iT )
 306     {
 307       gp_XYZ normale = getNormale( triaNodes[iN],
 308                                    triaNodes[iN+1],
 309                                    triaNodes[iN+2] );
 310       sprintf (sval,
 311                " facet normal % 12e % 12e % 12e\n"
 312                "   outer loop\n" ,
 313                normale.X(), normale.Y(), normale.Z());
 314       aFile.writeRaw ( sval, 70 );
 315
 316       for ( int jN = 0; jN < 3; ++jN, ++iN )
 317       {
 318         SMESH_TNodeXYZ node = triaNodes[iN];
 319         sprintf (sval,
 320                  "     vertex % 12e % 12e % 12e\n",
 321                  node.X(), node.Y(), node.Z() );
 322         aFile.writeRaw ( sval, 54 );
 323       }
 324       aFile.writeRaw ("   endloop\n"
 325                       " endfacet\n", 21 );
 326     }
 327   }
 328   aFile.writeRaw ("endsolid\n" , 9 );
 329
 330   return aResult;
 331 }
 332
 333 //================================================================================
 334 /*!
 335  * \brief Writes all triangles in binary format
 336  *  \return Driver_Mesh::Status - DRS_FAIL if no file name is provided
 337  */
 338 //================================================================================
 339
 340 Driver_Mesh::Status DriverSTL_W_SMDS_Mesh::writeBinary() const
 341 {
 342   Status aResult = DRS_OK;
 343
 344   if ( myFile.empty() ) {
 345     fprintf(stderr, ">> ERREOR : invalid filename \n");
 346     return DRS_FAIL;
 347   }
 348
 349   SMESH_File aFile( myFile );
 350   aFile.openForWriting();
 351
 352   // we first count the number of triangles
 353   int nbTri = myVolumeTrias.size();
 354   {
 355     SMDS_FaceIteratorPtr itFaces = myMesh->facesIterator();
 356     while ( itFaces->more() ) {
 357       const SMDS_MeshElement* aFace = itFaces->next();
 358       nbTri += getNbTriangles( aFace );
 359     }
 360   }
 361   std::string sval( LABEL_SIZE, ' ' );
 362   aFile.write( sval.c_str(), LABEL_SIZE );
 363
 364   // write number of triangles
 365   writeInteger( nbTri, aFile );
 366
 367   // Loop writing nodes
 368
 369   int dum=0;
 370
 371   const SMDS_MeshNode* triaNodes[2048];
 372
 373   SMDS_ElemIteratorPtr itFaces = getFaces();
 374   while ( itFaces->more() )
 375   {
 376     const SMDS_MeshElement* aFace = itFaces->next();
 377     int nbTria = getTriangles( aFace, triaNodes );
 378
 379     for ( int iT = 0, iN = 0; iT < nbTria; ++iT )
 380     {
 381       gp_XYZ normale = getNormale( triaNodes[iN],
 382                                    triaNodes[iN+1],
 383                                    triaNodes[iN+2] );
 384       writeFloat(normale.X(),aFile);
 385       writeFloat(normale.Y(),aFile);
 386       writeFloat(normale.Z(),aFile);
 387
 388       for ( int jN = 0; jN < 3; ++jN, ++iN )
 389       {
 390         const SMDS_MeshNode* node = triaNodes[iN];
 391         writeFloat(node->X(),aFile);
 392         writeFloat(node->Y(),aFile);
 393         writeFloat(node->Z(),aFile);
 394       }
 395       aFile.writeRaw ( &dum, 2 );
 396     }
 397   }
 398
 399   return aResult;
 400 }