src/SMESH/SMESH_Algo.cxx

   1 //  SMESH SMESH : implementaion of SMESH idl descriptions
   2 //
   3 //  Copyright (C) 2003  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
   4 //  CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
   5 //
   6 //  This library is free software; you can redistribute it and/or
   7 //  modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
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   9 //  version 2.1 of the License.
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  11 //  This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 //  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 //  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
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  15 //
  16 //  You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  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.opencascade.org/SALOME/ or email : webmaster.salome@opencascade.org
  21 //
  22 //
  23 //
  24 //  File   : SMESH_Algo.cxx
  25 //  Author : Paul RASCLE, EDF
  26 //  Module : SMESH
  27 //  $Header$
  28
  29 using namespace std;
  30 #include "SMESH_Algo.hxx"
  31 #include "SMESH_Gen.hxx"
  32 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  33 #include "SMESH_HypoFilter.hxx"
  34 #include "SMDS_FacePosition.hxx"
  35 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
  36 #include "SMDS_MeshElement.hxx"
  37 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  38 #include "SMESHDS_Mesh.hxx"
  39 #include "SMESHDS_SubMesh.hxx"
  40
  41 #include <BRep_Tool.hxx>
  42 #include <GCPnts_AbscissaPoint.hxx>
  43 #include <GeomAdaptor_Curve.hxx>
  44 #include <Geom_Surface.hxx>
  45 #include <TopLoc_Location.hxx>
  46 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  47 #include <TopTools_ListOfShape.hxx>
  48 #include <TopoDS.hxx>
  49 #include <TopoDS_Face.hxx>
  50 #include <gp_Pnt.hxx>
  51 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  52 #include <gp_Vec.hxx>
  53
  54 #include "utilities.h"
  55
  56 #include <algorithm>
  57
  58 //=============================================================================
  59 /*!
  60  *
  61  */
  62 //=============================================================================
  63
  64 SMESH_Algo::SMESH_Algo(int hypId, int studyId,
  65         SMESH_Gen * gen):SMESH_Hypothesis(hypId, studyId, gen)
  66 {
  67 //   _compatibleHypothesis.push_back("hypothese_bidon");
  68         _type = ALGO;
  69         gen->_mapAlgo[hypId] = this;
  70
  71         _onlyUnaryInput = _requireDescretBoundary = true;
  72 }
  73
  74 //=============================================================================
  75 /*!
  76  *
  77  */
  78 //=============================================================================
  79
  80 SMESH_Algo::~SMESH_Algo()
  81 {
  82 }
  83
  84 //=============================================================================
  85 /*!
  86  *
  87  */
  88 //=============================================================================
  89
  90 const vector < string > &SMESH_Algo::GetCompatibleHypothesis()
  91 {
  92         return _compatibleHypothesis;
  93 }
  94
  95 //=============================================================================
  96 /*!
  97  *  List the hypothesis used by the algorithm associated to the shape.
  98  *  Hypothesis associated to father shape -are- taken into account (see
  99  *  GetAppliedHypothesis). Relevant hypothesis have a name (type) listed in
 100  *  the algorithm. This method could be surcharged by specific algorithms, in
 101  *  case of several hypothesis simultaneously applicable.
 102  */
 103 //=============================================================================
 104
 105 const list <const SMESHDS_Hypothesis *> & SMESH_Algo::GetUsedHypothesis(
 106         SMESH_Mesh & aMesh, const TopoDS_Shape & aShape)
 107 {
 108   _usedHypList.clear();
 109   if ( !_compatibleHypothesis.empty() )
 110   {
 111     SMESH_HypoFilter filter( SMESH_HypoFilter::HasName( _compatibleHypothesis[0] ));
 112     for ( int i = 1; i < _compatibleHypothesis.size(); ++i )
 113       filter.Or( filter.HasName( _compatibleHypothesis[ i ] ));
 114
 115     aMesh.GetHypotheses( aShape, filter, _usedHypList, true );
 116     if ( _usedHypList.size() > 1 )
 117       _usedHypList.clear();     //only one compatible hypothesis allowed
 118   }
 119   return _usedHypList;
 120 }
 121
 122 //=============================================================================
 123 /*!
 124  *  List the relevant hypothesis associated to the shape. Relevant hypothesis
 125  *  have a name (type) listed in the algorithm. Hypothesis associated to
 126  *  father shape -are not- taken into account (see GetUsedHypothesis)
 127  */
 128 //=============================================================================
 129
 130 const list<const SMESHDS_Hypothesis *> & SMESH_Algo::GetAppliedHypothesis(
 131         SMESH_Mesh & aMesh, const TopoDS_Shape & aShape)
 132 {
 133   _appliedHypList.clear();
 134   if ( !_compatibleHypothesis.empty() )
 135   {
 136     SMESH_HypoFilter filter( SMESH_HypoFilter::HasName( _compatibleHypothesis[0] ));
 137     for ( int i = 1; i < _compatibleHypothesis.size(); ++i )
 138       filter.Or( filter.HasName( _compatibleHypothesis[ i ] ));
 139
 140     aMesh.GetHypotheses( aShape, filter, _appliedHypList, false );
 141   }
 142   return _appliedHypList;
 143 }
 144
 145 //=============================================================================
 146 /*!
 147  *  Compute length of an edge
 148  */
 149 //=============================================================================
 150
 151 double SMESH_Algo::EdgeLength(const TopoDS_Edge & E)
 152 {
 153   double UMin = 0, UMax = 0;
 154   if (BRep_Tool::Degenerated(E))
 155     return 0;
 156   TopLoc_Location L;
 157   Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, L, UMin, UMax);
 158   GeomAdaptor_Curve AdaptCurve(C);
 159   GCPnts_AbscissaPoint gabs;
 160   double length = gabs.Length(AdaptCurve, UMin, UMax);
 161   return length;
 162 }
 163
 164 //================================================================================
 165 /*!
 166  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
 167  * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
 168  * \param theMeshDS - The mesh data structure
 169  * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
 170  *                in the correspoding submesh point in different directions
 171  */
 172 //================================================================================
 173
 174 bool SMESH_Algo::IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face&  theFace,
 175                                     SMESHDS_Mesh*       theMeshDS)
 176 {
 177   if ( theFace.IsNull() || !theMeshDS )
 178     return false;
 179
 180   // find out orientation of a meshed face
 181   int faceID = theMeshDS->ShapeToIndex( theFace );
 182   TopoDS_Shape aMeshedFace = theMeshDS->IndexToShape( faceID );
 183   bool isReversed = ( theFace.Orientation() != aMeshedFace.Orientation() );
 184
 185   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = theMeshDS->MeshElements( faceID );
 186   if ( !aSubMeshDSFace )
 187     return isReversed;
 188
 189   // find element with node located on face and get its normal
 190   const SMDS_FacePosition* facePos = 0;
 191   int vertexID = 0;
 192   gp_Pnt nPnt[3];
 193   gp_Vec Ne;
 194   bool normalOK = false;
 195   SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
 196   while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
 197   {
 198     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
 199     if ( elem && elem->NbNodes() > 2 ) {
 200       SMDS_ElemIteratorPtr nodesIt = elem->nodesIterator();
 201       const SMDS_FacePosition* fPos = 0;
 202       int i = 0, vID = 0;
 203       while ( nodesIt->more() ) { // loop on nodes
 204         const SMDS_MeshNode* node
 205           = static_cast<const SMDS_MeshNode *>(nodesIt->next());
 206         if ( i == 3 ) i = 2;
 207         nPnt[ i++ ].SetCoord( node->X(), node->Y(), node->Z() );
 208         // check position
 209         const SMDS_PositionPtr& pos = node->GetPosition();
 210         if ( !pos ) continue;
 211         if ( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE ) {
 212           fPos = dynamic_cast< const SMDS_FacePosition* >( pos.get() );
 213         }
 214         else if ( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX ) {
 215           vID = pos->GetShapeId();
 216         }
 217       }
 218       if ( fPos || ( !normalOK && vID )) {
 219         // compute normal
 220         gp_Vec v01( nPnt[0], nPnt[1] ), v02( nPnt[0], nPnt[2] );
 221         if ( v01.SquareMagnitude() > RealSmall() &&
 222              v02.SquareMagnitude() > RealSmall() )
 223         {
 224           Ne = v01 ^ v02;
 225           normalOK = ( Ne.SquareMagnitude() > RealSmall() );
 226         }
 227         // we need position on theFace or at least on vertex
 228         if ( normalOK ) {
 229           vertexID = vID;
 230           if ((facePos = fPos))
 231             break;
 232         }
 233       }
 234     }
 235   }
 236   if ( !normalOK )
 237     return isReversed;
 238
 239   // node position on face
 240   double u,v;
 241   if ( facePos ) {
 242     u = facePos->GetUParameter();
 243     v = facePos->GetVParameter();
 244   }
 245   else if ( vertexID ) {
 246     TopoDS_Shape V = theMeshDS->IndexToShape( vertexID );
 247     if ( V.IsNull() || V.ShapeType() != TopAbs_VERTEX )
 248       return isReversed;
 249     gp_Pnt2d uv = BRep_Tool::Parameters( TopoDS::Vertex( V ), theFace );
 250     u = uv.X();
 251     v = uv.Y();
 252   }
 253   else
 254   {
 255     return isReversed;
 256   }
 257
 258   // face normal at node position
 259   TopLoc_Location loc;
 260   Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace, loc );
 261   if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C1 ) return isReversed;
 262   gp_Vec d1u, d1v;
 263   surf->D1( u, v, nPnt[0], d1u, d1v );
 264   gp_Vec Nf = (d1u ^ d1v).Transformed( loc );
 265
 266   if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
 267     Nf.Reverse();
 268
 269   return Ne * Nf < 0.;
 270 }
 271
 272 //================================================================================
 273 /*!
 274  * \brief Initialize my parameter values by the mesh built on the geometry
 275  * \param theMesh - the built mesh
 276  * \param theShape - the geometry of interest
 277  * \retval bool - true if parameter values have been successfully defined
 278  *
 279  * Just return false as the algorithm does not hold parameters values
 280  */
 281 //================================================================================
 282
 283 bool SMESH_Algo::SetParametersByMesh(const SMESH_Mesh* /*theMesh*/,
 284                                      const TopoDS_Shape& /*theShape*/)
 285 {
 286   return false;
 287 }
 288
 289 //================================================================================
 290 /*!
 291  * \brief Fill vector of node parameters on geometrical edge, including vertex nodes
 292  * \param theMesh - The mesh containing nodes
 293  * \param theEdge - The geometrical edge of interest
 294  * \param theParams - The resulting vector of sorted node parameters
 295  * \retval bool - false if not all parameters are OK
 296  */
 297 //================================================================================
 298
 299 bool SMESH_Algo::GetNodeParamOnEdge(const SMESHDS_Mesh* theMesh,
 300                                     const TopoDS_Edge&  theEdge,
 301                                     vector< double > &  theParams)
 302 {
 303   theParams.clear();
 304
 305   if ( !theMesh || theEdge.IsNull() )
 306     return false;
 307
 308   SMESHDS_SubMesh * eSubMesh = theMesh->MeshElements( theEdge );
 309   if ( !eSubMesh || !eSubMesh->GetElements()->more() )
 310     return false; // edge is not meshed
 311
 312   int nbEdgeNodes = 0;
 313   set < double > paramSet;
 314   if ( eSubMesh )
 315   {
 316     // loop on nodes of an edge: sort them by param on edge
 317     SMDS_NodeIteratorPtr nIt = eSubMesh->GetNodes();
 318     while ( nIt->more() )
 319     {
 320       const SMDS_MeshNode* node = nIt->next();
 321       const SMDS_PositionPtr& pos = node->GetPosition();
 322       if ( pos->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_EDGE )
 323         return false;
 324       const SMDS_EdgePosition* epos =
 325         static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(node->GetPosition().get());
 326       paramSet.insert( epos->GetUParameter() );
 327       ++nbEdgeNodes;
 328     }
 329   }
 330   // add vertex nodes params
 331   Standard_Real f, l;
 332   BRep_Tool::Range(theEdge, f, l);
 333   paramSet.insert( f );
 334   paramSet.insert( l );
 335   if ( paramSet.size() != nbEdgeNodes + 2 )
 336     return false; // there are equal parameters
 337
 338   // fill the vector
 339   theParams.resize( paramSet.size() );
 340   set < double >::iterator   par    = paramSet.begin();
 341   vector< double >::iterator vecPar = theParams.begin();
 342   for ( ; par != paramSet.end(); ++par, ++vecPar )
 343     *vecPar = *par;
 344
 345   return theParams.size() > 1;
 346 }