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
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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.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  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         _quadraticMesh = false;
  73 }
  74
  75 //=============================================================================
  76 /*!
  77  *
  78  */
  79 //=============================================================================
  80
  81 SMESH_Algo::~SMESH_Algo()
  82 {
  83 }
  84
  85 //=============================================================================
  86 /*!
  87  *
  88  */
  89 //=============================================================================
  90
  91 const vector < string > &SMESH_Algo::GetCompatibleHypothesis()
  92 {
  93         return _compatibleHypothesis;
  94 }
  95
  96 //=============================================================================
  97 /*!
  98  *  List the hypothesis used by the algorithm associated to the shape.
  99  *  Hypothesis associated to father shape -are- taken into account (see
 100  *  GetAppliedHypothesis). Relevant hypothesis have a name (type) listed in
 101  *  the algorithm. This method could be surcharged by specific algorithms, in
 102  *  case of several hypothesis simultaneously applicable.
 103  */
 104 //=============================================================================
 105
 106 const list <const SMESHDS_Hypothesis *> &
 107 SMESH_Algo::GetUsedHypothesis(SMESH_Mesh &         aMesh,
 108                               const TopoDS_Shape & aShape,
 109                               const bool           ignoreAuxiliary)
 110 {
 111   _usedHypList.clear();
 112   SMESH_HypoFilter filter;
 113   if ( InitCompatibleHypoFilter( filter, ignoreAuxiliary ))
 114   {
 115     aMesh.GetHypotheses( aShape, filter, _usedHypList, true );
 116     if ( ignoreAuxiliary && _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 *> &
 131 SMESH_Algo::GetAppliedHypothesis(SMESH_Mesh &         aMesh,
 132                                  const TopoDS_Shape & aShape,
 133                                  const bool           ignoreAuxiliary)
 134 {
 135   _appliedHypList.clear();
 136   SMESH_HypoFilter filter;
 137   if ( InitCompatibleHypoFilter( filter, ignoreAuxiliary ))
 138     aMesh.GetHypotheses( aShape, filter, _appliedHypList, false );
 139
 140   return _appliedHypList;
 141 }
 142
 143 //=============================================================================
 144 /*!
 145  *  Compute length of an edge
 146  */
 147 //=============================================================================
 148
 149 double SMESH_Algo::EdgeLength(const TopoDS_Edge & E)
 150 {
 151   double UMin = 0, UMax = 0;
 152   if (BRep_Tool::Degenerated(E))
 153     return 0;
 154   TopLoc_Location L;
 155   Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, L, UMin, UMax);
 156   GeomAdaptor_Curve AdaptCurve(C);
 157   GCPnts_AbscissaPoint gabs;
 158   double length = gabs.Length(AdaptCurve, UMin, UMax);
 159   return length;
 160 }
 161
 162 //================================================================================
 163 /*!
 164  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
 165  * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
 166  * \param theMeshDS - The mesh data structure
 167  * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
 168  *                in the correspoding submesh point in different directions
 169  */
 170 //================================================================================
 171
 172 bool SMESH_Algo::IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face&  theFace,
 173                                     SMESHDS_Mesh*       theMeshDS)
 174 {
 175   if ( theFace.IsNull() || !theMeshDS )
 176     return false;
 177
 178   // find out orientation of a meshed face
 179   int faceID = theMeshDS->ShapeToIndex( theFace );
 180   TopoDS_Shape aMeshedFace = theMeshDS->IndexToShape( faceID );
 181   bool isReversed = ( theFace.Orientation() != aMeshedFace.Orientation() );
 182
 183   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = theMeshDS->MeshElements( faceID );
 184   if ( !aSubMeshDSFace )
 185     return isReversed;
 186
 187   // find element with node located on face and get its normal
 188   const SMDS_FacePosition* facePos = 0;
 189   int vertexID = 0;
 190   gp_Pnt nPnt[3];
 191   gp_Vec Ne;
 192   bool normalOK = false;
 193   SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
 194   while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
 195   {
 196     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
 197     if ( elem && elem->NbNodes() > 2 ) {
 198       SMDS_ElemIteratorPtr nodesIt = elem->nodesIterator();
 199       const SMDS_FacePosition* fPos = 0;
 200       int i = 0, vID = 0;
 201       while ( nodesIt->more() ) { // loop on nodes
 202         const SMDS_MeshNode* node
 203           = static_cast<const SMDS_MeshNode *>(nodesIt->next());
 204         if ( i == 3 ) i = 2;
 205         nPnt[ i++ ].SetCoord( node->X(), node->Y(), node->Z() );
 206         // check position
 207         const SMDS_PositionPtr& pos = node->GetPosition();
 208         if ( !pos ) continue;
 209         if ( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE ) {
 210           fPos = dynamic_cast< const SMDS_FacePosition* >( pos.get() );
 211         }
 212         else if ( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX ) {
 213           vID = pos->GetShapeId();
 214         }
 215       }
 216       if ( fPos || ( !normalOK && vID )) {
 217         // compute normal
 218         gp_Vec v01( nPnt[0], nPnt[1] ), v02( nPnt[0], nPnt[2] );
 219         if ( v01.SquareMagnitude() > RealSmall() &&
 220              v02.SquareMagnitude() > RealSmall() )
 221         {
 222           Ne = v01 ^ v02;
 223           normalOK = ( Ne.SquareMagnitude() > RealSmall() );
 224         }
 225         // we need position on theFace or at least on vertex
 226         if ( normalOK ) {
 227           vertexID = vID;
 228           if ((facePos = fPos))
 229             break;
 230         }
 231       }
 232     }
 233   }
 234   if ( !normalOK )
 235     return isReversed;
 236
 237   // node position on face
 238   double u,v;
 239   if ( facePos ) {
 240     u = facePos->GetUParameter();
 241     v = facePos->GetVParameter();
 242   }
 243   else if ( vertexID ) {
 244     TopoDS_Shape V = theMeshDS->IndexToShape( vertexID );
 245     if ( V.IsNull() || V.ShapeType() != TopAbs_VERTEX )
 246       return isReversed;
 247     gp_Pnt2d uv = BRep_Tool::Parameters( TopoDS::Vertex( V ), theFace );
 248     u = uv.X();
 249     v = uv.Y();
 250   }
 251   else
 252   {
 253     return isReversed;
 254   }
 255
 256   // face normal at node position
 257   TopLoc_Location loc;
 258   Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace, loc );
 259   if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C1 ) return isReversed;
 260   gp_Vec d1u, d1v;
 261   surf->D1( u, v, nPnt[0], d1u, d1v );
 262   gp_Vec Nf = (d1u ^ d1v).Transformed( loc );
 263
 264   if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
 265     Nf.Reverse();
 266
 267   return Ne * Nf < 0.;
 268 }
 269
 270 //================================================================================
 271 /*!
 272  * \brief Initialize my parameter values by the mesh built on the geometry
 273  * \param theMesh - the built mesh
 274  * \param theShape - the geometry of interest
 275  * \retval bool - true if parameter values have been successfully defined
 276  *
 277  * Just return false as the algorithm does not hold parameters values
 278  */
 279 //================================================================================
 280
 281 bool SMESH_Algo::SetParametersByMesh(const SMESH_Mesh* /*theMesh*/,
 282                                      const TopoDS_Shape& /*theShape*/)
 283 {
 284   return false;
 285 }
 286
 287 //================================================================================
 288 /*!
 289  * \brief Fill vector of node parameters on geometrical edge, including vertex nodes
 290  * \param theMesh - The mesh containing nodes
 291  * \param theEdge - The geometrical edge of interest
 292  * \param theParams - The resulting vector of sorted node parameters
 293  * \retval bool - false if not all parameters are OK
 294  */
 295 //================================================================================
 296
 297 bool SMESH_Algo::GetNodeParamOnEdge(const SMESHDS_Mesh* theMesh,
 298                                     const TopoDS_Edge&  theEdge,
 299                                     vector< double > &  theParams)
 300 {
 301   theParams.clear();
 302
 303   if ( !theMesh || theEdge.IsNull() )
 304     return false;
 305
 306   SMESHDS_SubMesh * eSubMesh = theMesh->MeshElements( theEdge );
 307   if ( !eSubMesh || !eSubMesh->GetElements()->more() )
 308     return false; // edge is not meshed
 309
 310   int nbEdgeNodes = 0;
 311   set < double > paramSet;
 312   if ( eSubMesh )
 313   {
 314     // loop on nodes of an edge: sort them by param on edge
 315     SMDS_NodeIteratorPtr nIt = eSubMesh->GetNodes();
 316     while ( nIt->more() )
 317     {
 318       const SMDS_MeshNode* node = nIt->next();
 319       const SMDS_PositionPtr& pos = node->GetPosition();
 320       if ( pos->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_EDGE )
 321         return false;
 322       const SMDS_EdgePosition* epos =
 323         static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(node->GetPosition().get());
 324       paramSet.insert( epos->GetUParameter() );
 325       ++nbEdgeNodes;
 326     }
 327   }
 328   // add vertex nodes params
 329   Standard_Real f, l;
 330   BRep_Tool::Range(theEdge, f, l);
 331   paramSet.insert( f );
 332   paramSet.insert( l );
 333   if ( paramSet.size() != nbEdgeNodes + 2 )
 334     return false; // there are equal parameters
 335
 336   // fill the vector
 337   theParams.resize( paramSet.size() );
 338   set < double >::iterator   par    = paramSet.begin();
 339   vector< double >::iterator vecPar = theParams.begin();
 340   for ( ; par != paramSet.end(); ++par, ++vecPar )
 341     *vecPar = *par;
 342
 343   return theParams.size() > 1;
 344 }
 345
 346 //================================================================================
 347 /*!
 348  * \brief Make filter recognize only compatible hypotheses
 349  * \param theFilter - the filter to initialize
 350  * \param ignoreAuxiliary - make filter ignore compatible auxiliary hypotheses
 351  */
 352 //================================================================================
 353
 354 bool SMESH_Algo::InitCompatibleHypoFilter( SMESH_HypoFilter & theFilter,
 355                                            const bool         ignoreAuxiliary) const
 356 {
 357   if ( !_compatibleHypothesis.empty() )
 358   {
 359     theFilter.Init( theFilter.HasName( _compatibleHypothesis[0] ));
 360     for ( int i = 1; i < _compatibleHypothesis.size(); ++i )
 361       theFilter.Or( theFilter.HasName( _compatibleHypothesis[ i ] ));
 362
 363     if ( ignoreAuxiliary )
 364       theFilter.AndNot( theFilter.IsAuxiliary() );
 365
 366     return true;
 367   }
 368   return false;
 369 }