src/DriverSTL/DriverSTL_W_SMDS_Mesh.cxx

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   2 //
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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 <stdio.h>
  24 #include <limits>
  25
  26 #include "DriverSTL_W_SMDS_Mesh.h"
  27
  28 #include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
  29 #include "SMDS_IteratorOnIterators.hxx"
  30 #include "SMDS_Mesh.hxx"
  31 #include "SMDS_MeshElement.hxx"
  32 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  33 #include "SMDS_SetIterator.hxx"
  34 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
  35 #include "SMESH_TypeDefs.hxx"
  36
  37 #include <OSD_File.hxx>
  38 #include <OSD_Path.hxx>
  39 #include <OSD_Protection.hxx>
  40 #include <TCollection_AsciiString.hxx>
  41 #include <gp_XYZ.hxx>
  42 #include <Basics_Utils.hxx>
  43
  44 #include "utilities.h"
  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, OSD_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((char *)&entier,sizeof(u.c));
 166 }
 167
 168 static void writeFloat  ( const Standard_ShortReal& theVal,
 169                          OSD_File& ofile)
 170 {
 171   union {
 172     Standard_ShortReal f;
 173     char c[4];
 174   }u;
 175
 176   u.f = theVal;
 177
 178   Standard_Integer entier;
 179
 180   entier  =  u.c[0] & 0xFF;
 181   entier |= (u.c[1] & 0xFF) << 0x08;
 182   entier |= (u.c[2] & 0xFF) << 0x10;
 183   entier |= (u.c[3] & 0xFF) << 0x18;
 184
 185   ofile.Write((char *)&entier,sizeof(u.c));
 186 }
 187
 188 static gp_XYZ getNormale( const SMDS_MeshNode* n1,
 189                           const SMDS_MeshNode* n2,
 190                           const SMDS_MeshNode* n3)
 191 {
 192   SMESH_TNodeXYZ xyz1( n1 );
 193   SMESH_TNodeXYZ xyz2( n2 );
 194   SMESH_TNodeXYZ xyz3( n3 );
 195   gp_XYZ q1 = xyz2 - xyz1;
 196   gp_XYZ q2 = xyz3 - xyz1;
 197   gp_XYZ n  = q1 ^ q2;
 198   double len = n.Modulus();
 199   if ( len > std::numeric_limits<double>::min() )
 200     n /= len;
 201
 202   return n;
 203 }
 204
 205 //================================================================================
 206 /*!
 207  * \brief Return nb triangles in a decomposed mesh face
 208  *  \retval int - number of triangles
 209  */
 210 //================================================================================
 211
 212 static int getNbTriangles( const SMDS_MeshElement* face)
 213 {
 214   // WARNING: counting triangles must be coherent with getTriangles()
 215   switch ( face->GetEntityType() )
 216   {
 217   case SMDSEntity_BiQuad_Triangle:
 218   case SMDSEntity_BiQuad_Quadrangle:
 219     return face->NbNodes() - 1;
 220   // case SMDSEntity_Triangle:
 221   // case SMDSEntity_Quad_Triangle:
 222   // case SMDSEntity_Quadrangle:
 223   // case SMDSEntity_Quad_Quadrangle:
 224   // case SMDSEntity_Polygon:
 225   // case SMDSEntity_Quad_Polygon:
 226   default:
 227     return face->NbNodes() - 2;
 228   }
 229   return 0;
 230 }
 231
 232 //================================================================================
 233 /*!
 234  * \brief Decompose a mesh face into triangles
 235  *  \retval int - number of triangles
 236  */
 237 //================================================================================
 238
 239 static int getTriangles( const SMDS_MeshElement* face,
 240                          const SMDS_MeshNode**   nodes)
 241 {
 242   // WARNING: decomposing into triangles must be coherent with getNbTriangles()
 243   int nbTria, i = 0;
 244   SMDS_NodeIteratorPtr nIt = face->interlacedNodesIterator();
 245   nodes[ i++ ] = nIt->next();
 246   nodes[ i++ ] = nIt->next();
 247
 248   const SMDSAbs_EntityType type = face->GetEntityType();
 249   switch ( type )
 250   {
 251   case SMDSEntity_BiQuad_Triangle:
 252   case SMDSEntity_BiQuad_Quadrangle:
 253     nbTria = ( type == SMDSEntity_BiQuad_Triangle ) ? 6 : 8;
 254     nodes[ i++ ] = face->GetNode( nbTria );
 255     while ( i < 3*(nbTria-1) )
 256     {
 257       nodes[ i++ ] = nodes[ i-2 ];
 258       nodes[ i++ ] = nIt->next();
 259       nodes[ i++ ] = nodes[ 2 ];
 260     }
 261     nodes[ i++ ] = nodes[ i-2 ];
 262     nodes[ i++ ] = nodes[ 0 ];
 263     nodes[ i++ ] = nodes[ 2 ];
 264     break;
 265   default:
 266     // case SMDSEntity_Triangle:
 267     // case SMDSEntity_Quad_Triangle:
 268     // case SMDSEntity_Quadrangle:
 269     // case SMDSEntity_Quad_Quadrangle:
 270     // case SMDSEntity_Polygon:
 271     // case SMDSEntity_Quad_Polygon:
 272     nbTria = face->NbNodes() - 2;
 273     nodes[ i++ ] = nIt->next();
 274     while ( i < 3*nbTria )
 275     {
 276       nodes[ i++ ] = nodes[ 0 ];
 277       nodes[ i++ ] = nodes[ i-2 ];
 278       nodes[ i++ ] = nIt->next();
 279     }
 280     break;
 281   }
 282   return nbTria;
 283 }
 284
 285 // private methods
 286
 287 Driver_Mesh::Status DriverSTL_W_SMDS_Mesh::writeAscii() const
 288 {
 289   Status aResult = DRS_OK;
 290   TCollection_AsciiString aFileName( (char *)myFile.c_str() );
 291   if ( aFileName.IsEmpty() ) {
 292     fprintf(stderr, ">> ERREOR : invalid file name \n");
 293     return DRS_FAIL;
 294   }
 295
 296   OSD_File aFile = OSD_File(OSD_Path(aFileName));
 297   aFile.Build(OSD_WriteOnly,OSD_Protection());
 298
 299   char sval[16];
 300   TCollection_AsciiString buf = TCollection_AsciiString ("solid\n");
 301   aFile.Write (buf,buf.Length());buf.Clear();
 302
 303   const SMDS_MeshNode* triaNodes[2048];
 304
 305   SMDS_ElemIteratorPtr itFaces = getFaces();
 306   while ( itFaces->more() )
 307   {
 308     const SMDS_MeshElement* aFace = itFaces->next();
 309     int nbTria = getTriangles( aFace, triaNodes );
 310
 311     for ( int iT = 0, iN = 0; iT < nbTria; ++iT )
 312     {
 313       gp_XYZ normale = getNormale( triaNodes[iN],
 314                                    triaNodes[iN+1],
 315                                    triaNodes[iN+2] );
 316
 317       buf += " facet normal ";
 318       sprintf (sval,"% 12e",normale.X());
 319       buf += sval;
 320       buf += " ";
 321       sprintf (sval,"% 12e",normale.Y());
 322       buf += sval;
 323       buf += " ";
 324       sprintf (sval,"% 12e",normale.Z());
 325       buf += sval;
 326       buf += '\n';
 327       aFile.Write (buf,buf.Length());buf.Clear();
 328       buf += "   outer loop\n";
 329       aFile.Write (buf,buf.Length());buf.Clear();
 330
 331       for ( int jN = 0; jN < 3; ++jN, ++iN ) {
 332         const SMDS_MeshNode* node = triaNodes[iN];
 333         buf += "     vertex ";
 334         sprintf (sval,"% 12e",node->X());
 335         buf += sval;
 336         buf += " ";
 337         sprintf (sval,"% 12e",node->Y());
 338         buf += sval;
 339         buf += " ";
 340         sprintf (sval,"% 12e",node->Z());
 341         buf += sval;
 342         buf += '\n';
 343         aFile.Write (buf,buf.Length());buf.Clear();
 344       }
 345       buf += "   endloop\n";
 346       aFile.Write (buf,buf.Length());buf.Clear();
 347       buf += " endfacet\n";
 348       aFile.Write (buf,buf.Length());buf.Clear();
 349     }
 350   }
 351   buf += "endsolid\n";
 352   aFile.Write (buf,buf.Length());buf.Clear();
 353
 354   aFile.Close ();
 355
 356   return aResult;
 357 }
 358
 359 //================================================================================
 360 /*!
 361  * \brief Writes all triangles in binary format
 362  *  \return Driver_Mesh::Status - DRS_FAIL if no file name is provided
 363  */
 364 //================================================================================
 365
 366 Driver_Mesh::Status DriverSTL_W_SMDS_Mesh::writeBinary() const
 367 {
 368   Status aResult = DRS_OK;
 369   TCollection_AsciiString aFileName( (char *)myFile.c_str() );
 370   if ( aFileName.IsEmpty() ) {
 371     fprintf(stderr, ">> ERREOR : invalid filename \n");
 372     return DRS_FAIL;
 373   }
 374
 375   OSD_File aFile = OSD_File(OSD_Path(aFileName));
 376   aFile.Build(OSD_WriteOnly,OSD_Protection());
 377
 378   // we first count the number of triangles
 379   int nbTri = myVolumeTrias.size();
 380   {
 381     SMDS_FaceIteratorPtr itFaces = myMesh->facesIterator();
 382     while ( itFaces->more() ) {
 383       const SMDS_MeshElement* aFace = itFaces->next();
 384       nbTri += getNbTriangles( aFace );
 385     }
 386   }
 387   // char sval[80]; -- avoid writing not initialized memory
 388   TCollection_AsciiString sval(LABEL_SIZE-1,' ');
 389   aFile.Write((Standard_Address)sval.ToCString(),LABEL_SIZE);
 390
 391   // write number of triangles
 392   writeInteger(nbTri,aFile);
 393
 394   // Loop writing nodes
 395
 396   int dum=0;
 397
 398   const SMDS_MeshNode* triaNodes[2048];
 399
 400   SMDS_ElemIteratorPtr itFaces = getFaces();
 401   while ( itFaces->more() )
 402   {
 403     const SMDS_MeshElement* aFace = itFaces->next();
 404     int nbTria = getTriangles( aFace, triaNodes );
 405
 406     for ( int iT = 0, iN = 0; iT < nbTria; ++iT )
 407     {
 408       gp_XYZ normale = getNormale( triaNodes[iN],
 409                                    triaNodes[iN+1],
 410                                    triaNodes[iN+2] );
 411       writeFloat(normale.X(),aFile);
 412       writeFloat(normale.Y(),aFile);
 413       writeFloat(normale.Z(),aFile);
 414
 415       for ( int jN = 0; jN < 3; ++jN, ++iN )
 416       {
 417         const SMDS_MeshNode* node = triaNodes[iN];
 418         writeFloat(node->X(),aFile);
 419         writeFloat(node->Y(),aFile);
 420         writeFloat(node->Z(),aFile);
 421       }
 422       aFile.Write (&dum,2);
 423     }
 424   }
 425   aFile.Close ();
 426
 427   return aResult;
 428 }