src/DriverSTL/DriverSTL_W_SMDS_Mesh.cxx

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  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 #ifdef WIN32
  26 #define NOMINMAX
  27 #endif
  28
  29 #include <Basics_Utils.hxx>
  30
  31 #include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
  32 #include "SMDS_IteratorOnIterators.hxx"
  33 #include "SMDS_Mesh.hxx"
  34 #include "SMDS_MeshElement.hxx"
  35 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  36 #include "SMDS_SetIterator.hxx"
  37 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
  38 #include "SMESH_File.hxx"
  39 #include "SMESH_TypeDefs.hxx"
  40
  41 //#include "utilities.h"
  42
  43 #include <limits>
  44
  45
  46 // definition des constantes
  47 static const int LABEL_SIZE = 80;
  48
  49 DriverSTL_W_SMDS_Mesh::DriverSTL_W_SMDS_Mesh()
  50 {
  51   myIsAscii = false;
  52 }
  53
  54 void DriverSTL_W_SMDS_Mesh::SetIsAscii( const bool theIsAscii )
  55 {
  56   myIsAscii = theIsAscii;
  57 }
  58
  59 Driver_Mesh::Status DriverSTL_W_SMDS_Mesh::Perform()
  60 {
  61   Kernel_Utils::Localizer loc;
  62
  63   Status aResult = DRS_OK;
  64
  65   if ( !myMesh ) {
  66     fprintf(stderr, ">> ERROR : Mesh is null \n");
  67     return DRS_FAIL;
  68   }
  69   findVolumeTriangles();
  70   if ( myIsAscii )
  71     aResult = writeAscii();
  72   else
  73     aResult = writeBinary();
  74
  75   return aResult;
  76 }
  77 //================================================================================
  78 /*!
  79  * \brief Destructor deletes temporary faces
  80  */
  81 //================================================================================
  82
  83 DriverSTL_W_SMDS_Mesh::~DriverSTL_W_SMDS_Mesh()
  84 {
  85   for ( unsigned i = 0; i < myVolumeTrias.size(); ++i )
  86     delete myVolumeTrias[i];
  87 }
  88
  89 //================================================================================
  90 /*!
  91  * \brief Finds free facets of volumes for which faces are missing in the mesh
  92  */
  93 //================================================================================
  94
  95 void DriverSTL_W_SMDS_Mesh::findVolumeTriangles()
  96 {
  97   SMDS_VolumeTool theVolume;
  98   SMDS_VolumeIteratorPtr vIt = myMesh->volumesIterator();
  99   std::vector< const SMDS_MeshNode*> nodes;
 100   while ( vIt->more() )
 101   {
 102     theVolume.Set( vIt->next(), /*ignoreCentralNodes=*/false );
 103     for ( int iF = 0; iF < theVolume.NbFaces(); ++iF )
 104       if ( theVolume.IsFreeFace( iF ))
 105       {
 106         const SMDS_MeshNode** n = theVolume.GetFaceNodes(iF);
 107         int                 nbN = theVolume.NbFaceNodes(iF);
 108         nodes.assign( n, n+nbN );
 109         if ( !myMesh->FindElement( nodes, SMDSAbs_Face, /*Nomedium=*/false))
 110         {
 111           if ( nbN == 9 && !theVolume.IsPoly() ) // facet is SMDSEntity_BiQuad_Quadrangle
 112           {
 113             int nbTria = nbN - 1;
 114             for ( int iT = 0; iT < nbTria; ++iT )
 115               myVolumeTrias.push_back( new SMDS_FaceOfNodes( n[8], n[0+iT], n[1+iT] ));
 116           }
 117           else
 118           {
 119             int nbTria = nbN - 2;
 120             for ( int iT = 0; iT < nbTria; ++iT )
 121               myVolumeTrias.push_back( new SMDS_FaceOfNodes( n[0], n[1+iT], n[2+iT] ));
 122           }
 123         }
 124       }
 125   }
 126 }
 127
 128 //================================================================================
 129 /*!
 130  * \brief Return iterator on both faces in the mesh and on temporary faces
 131  */
 132 //================================================================================
 133
 134 SMDS_ElemIteratorPtr DriverSTL_W_SMDS_Mesh::getFaces() const
 135 {
 136   SMDS_ElemIteratorPtr facesIter = myMesh->elementsIterator(SMDSAbs_Face);
 137   SMDS_ElemIteratorPtr tmpTriaIter( new SMDS_ElementVectorIterator( myVolumeTrias.begin(),
 138                                                                     myVolumeTrias.end()));
 139   typedef std::vector< SMDS_ElemIteratorPtr > TElemIterVector;
 140   TElemIterVector iters(2);
 141   iters[0] = facesIter;
 142   iters[1] = tmpTriaIter;
 143
 144   typedef SMDS_IteratorOnIterators<const SMDS_MeshElement *, TElemIterVector> TItersIter;
 145   return SMDS_ElemIteratorPtr( new TItersIter( iters ));
 146 }
 147
 148 // static methods
 149
 150 static void writeInteger( const Standard_Integer& theVal, SMESH_File& ofile )
 151 {
 152   union {
 153     Standard_Integer i;
 154     char c[4];
 155   } u;
 156
 157   u.i = theVal;
 158
 159   Standard_Integer entier;
 160   entier  =  u.c[0] & 0xFF;
 161   entier |= (u.c[1] & 0xFF) << 0x08;
 162   entier |= (u.c[2] & 0xFF) << 0x10;
 163   entier |= (u.c[3] & 0xFF) << 0x18;
 164
 165   ofile.write( entier );
 166 }
 167
 168 static void writeFloat( const Standard_ShortReal& theVal, SMESH_File& ofile)
 169 {
 170   union {
 171     Standard_ShortReal f;
 172     char c[4];
 173   } u;
 174
 175   u.f = theVal;
 176
 177   Standard_Integer entier;
 178
 179   entier  =  u.c[0] & 0xFF;
 180   entier |= (u.c[1] & 0xFF) << 0x08;
 181   entier |= (u.c[2] & 0xFF) << 0x10;
 182   entier |= (u.c[3] & 0xFF) << 0x18;
 183
 184   ofile.write( entier );
 185 }
 186
 187 static gp_XYZ getNormale( const SMDS_MeshNode* n1,
 188                           const SMDS_MeshNode* n2,
 189                           const SMDS_MeshNode* n3)
 190 {
 191   SMESH_TNodeXYZ xyz1( n1 );
 192   SMESH_TNodeXYZ xyz2( n2 );
 193   SMESH_TNodeXYZ xyz3( n3 );
 194   gp_XYZ q1 = xyz2 - xyz1;
 195   gp_XYZ q2 = xyz3 - xyz1;
 196   gp_XYZ n  = q1 ^ q2;
 197   double len = n.Modulus();
 198   if ( len > std::numeric_limits<double>::min() )
 199     n /= len;
 200
 201   return n;
 202 }
 203
 204 //================================================================================
 205 /*!
 206  * \brief Return nb triangles in a decomposed mesh face
 207  *  \retval int - number of triangles
 208  */
 209 //================================================================================
 210
 211 static int getNbTriangles( const SMDS_MeshElement* face)
 212 {
 213   // WARNING: counting triangles must be coherent with getTriangles()
 214   switch ( face->GetEntityType() )
 215   {
 216   case SMDSEntity_BiQuad_Triangle:
 217   case SMDSEntity_BiQuad_Quadrangle:
 218     return face->NbNodes() - 1;
 219   // case SMDSEntity_Triangle:
 220   // case SMDSEntity_Quad_Triangle:
 221   // case SMDSEntity_Quadrangle:
 222   // case SMDSEntity_Quad_Quadrangle:
 223   // case SMDSEntity_Polygon:
 224   // case SMDSEntity_Quad_Polygon:
 225   default:
 226     return face->NbNodes() - 2;
 227   }
 228   return 0;
 229 }
 230
 231 //================================================================================
 232 /*!
 233  * \brief Decompose a mesh face into triangles
 234  *  \retval int - number of triangles
 235  */
 236 //================================================================================
 237
 238 static int getTriangles( const SMDS_MeshElement* face,
 239                          const SMDS_MeshNode**   nodes)
 240 {
 241   // WARNING: decomposing into triangles must be coherent with getNbTriangles()
 242   int nbTria, i = 0;
 243   SMDS_NodeIteratorPtr nIt = face->interlacedNodesIterator();
 244   nodes[ i++ ] = nIt->next();
 245   nodes[ i++ ] = nIt->next();
 246
 247   const SMDSAbs_EntityType type = face->GetEntityType();
 248   switch ( type )
 249   {
 250   case SMDSEntity_BiQuad_Triangle:
 251   case SMDSEntity_BiQuad_Quadrangle:
 252     nbTria = ( type == SMDSEntity_BiQuad_Triangle ) ? 6 : 8;
 253     nodes[ i++ ] = face->GetNode( nbTria );
 254     while ( i < 3*(nbTria-1) )
 255     {
 256       nodes[ i++ ] = nodes[ i-2 ];
 257       nodes[ i++ ] = nIt->next();
 258       nodes[ i++ ] = nodes[ 2 ];
 259     }
 260     nodes[ i++ ] = nodes[ i-2 ];
 261     nodes[ i++ ] = nodes[ 0 ];
 262     nodes[ i++ ] = nodes[ 2 ];
 263     break;
 264   default:
 265     // case SMDSEntity_Triangle:
 266     // case SMDSEntity_Quad_Triangle:
 267     // case SMDSEntity_Quadrangle:
 268     // case SMDSEntity_Quad_Quadrangle:
 269     // case SMDSEntity_Polygon:
 270     // case SMDSEntity_Quad_Polygon:
 271     nbTria = face->NbNodes() - 2;
 272     nodes[ i++ ] = nIt->next();
 273     while ( i < 3*nbTria )
 274     {
 275       nodes[ i++ ] = nodes[ 0 ];
 276       nodes[ i++ ] = nodes[ i-2 ];
 277       nodes[ i++ ] = nIt->next();
 278     }
 279     break;
 280   }
 281   return nbTria;
 282 }
 283
 284 // private methods
 285
 286 Driver_Mesh::Status DriverSTL_W_SMDS_Mesh::writeAscii() const
 287 {
 288   Status aResult = DRS_OK;
 289   if ( myFile.empty() ) {
 290     fprintf(stderr, ">> ERREOR : invalid file name \n");
 291     return DRS_FAIL;
 292   }
 293
 294   SMESH_File aFile( myFile, /*openForReading=*/false );
 295   aFile.openForWriting();
 296
 297   std::string buf("solid\n");
 298   aFile.writeRaw( buf.c_str(), buf.size() );
 299
 300   char sval[128];
 301   const SMDS_MeshNode* triaNodes[2048];
 302
 303   SMDS_ElemIteratorPtr itFaces = getFaces();
 304   while ( itFaces->more() )
 305   {
 306     const SMDS_MeshElement* aFace = itFaces->next();
 307     int nbTria = getTriangles( aFace, triaNodes );
 308
 309     for ( int iT = 0, iN = 0; iT < nbTria; ++iT )
 310     {
 311       gp_XYZ normale = getNormale( triaNodes[iN],
 312                                    triaNodes[iN+1],
 313                                    triaNodes[iN+2] );
 314       sprintf (sval,
 315                " facet normal % 12e % 12e % 12e\n"
 316                "   outer loop\n" ,
 317                normale.X(), normale.Y(), normale.Z());
 318       aFile.writeRaw ( sval, 70 );
 319
 320       for ( int jN = 0; jN < 3; ++jN, ++iN )
 321       {
 322         SMESH_TNodeXYZ node = triaNodes[iN];
 323         sprintf (sval,
 324                  "     vertex % 12e % 12e % 12e\n",
 325                  node.X(), node.Y(), node.Z() );
 326         aFile.writeRaw ( sval, 54 );
 327       }
 328       aFile.writeRaw ("   endloop\n"
 329                       " endfacet\n", 21 );
 330     }
 331   }
 332   aFile.writeRaw ("endsolid\n" , 9 );
 333
 334   return aResult;
 335 }
 336
 337 //================================================================================
 338 /*!
 339  * \brief Writes all triangles in binary format
 340  *  \return Driver_Mesh::Status - DRS_FAIL if no file name is provided
 341  */
 342 //================================================================================
 343
 344 Driver_Mesh::Status DriverSTL_W_SMDS_Mesh::writeBinary() const
 345 {
 346   Status aResult = DRS_OK;
 347
 348   if ( myFile.empty() ) {
 349     fprintf(stderr, ">> ERREOR : invalid filename \n");
 350     return DRS_FAIL;
 351   }
 352
 353   SMESH_File aFile( myFile );
 354   aFile.openForWriting();
 355
 356   // we first count the number of triangles
 357   int nbTri = myVolumeTrias.size();
 358   {
 359     SMDS_FaceIteratorPtr itFaces = myMesh->facesIterator();
 360     while ( itFaces->more() ) {
 361       const SMDS_MeshElement* aFace = itFaces->next();
 362       nbTri += getNbTriangles( aFace );
 363     }
 364   }
 365   std::string sval( LABEL_SIZE, ' ' );
 366   aFile.write( sval.c_str(), LABEL_SIZE );
 367
 368   // write number of triangles
 369   writeInteger( nbTri, aFile );
 370
 371   // Loop writing nodes
 372
 373   int dum=0;
 374
 375   const SMDS_MeshNode* triaNodes[2048];
 376
 377   SMDS_ElemIteratorPtr itFaces = getFaces();
 378   while ( itFaces->more() )
 379   {
 380     const SMDS_MeshElement* aFace = itFaces->next();
 381     int nbTria = getTriangles( aFace, triaNodes );
 382
 383     for ( int iT = 0, iN = 0; iT < nbTria; ++iT )
 384     {
 385       gp_XYZ normale = getNormale( triaNodes[iN],
 386                                    triaNodes[iN+1],
 387                                    triaNodes[iN+2] );
 388       writeFloat(normale.X(),aFile);
 389       writeFloat(normale.Y(),aFile);
 390       writeFloat(normale.Z(),aFile);
 391
 392       for ( int jN = 0; jN < 3; ++jN, ++iN )
 393       {
 394         const SMDS_MeshNode* node = triaNodes[iN];
 395         writeFloat(node->X(),aFile);
 396         writeFloat(node->Y(),aFile);
 397         writeFloat(node->Z(),aFile);
 398       }
 399       aFile.writeRaw ( &dum, 2 );
 400     }
 401   }
 402
 403   return aResult;
 404 }