src/SMESH/SMESH_Algo.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2014  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
   2 //
   3 // Copyright (C) 2003-2007  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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  10 //
  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 //  SMESH SMESH : implementaion of SMESH idl descriptions
  24 //  File   : SMESH_Algo.cxx
  25 //  Author : Paul RASCLE, EDF
  26 //  Module : SMESH
  27
  28 #include "SMESH_Algo.hxx"
  29
  30 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
  31 #include "SMDS_FacePosition.hxx"
  32 #include "SMDS_MeshElement.hxx"
  33 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  34 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
  35 #include "SMESHDS_Mesh.hxx"
  36 #include "SMESHDS_SubMesh.hxx"
  37 #include "SMESH_Comment.hxx"
  38 #include "SMESH_Gen.hxx"
  39 #include "SMESH_HypoFilter.hxx"
  40 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  41 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
  42 #include "SMESH_TypeDefs.hxx"
  43 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  44
  45 #include <Basics_OCCTVersion.hxx>
  46
  47 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  48 #include <BRepLProp.hxx>
  49 #include <BRep_Tool.hxx>
  50 #include <GCPnts_AbscissaPoint.hxx>
  51 #include <GeomAdaptor_Curve.hxx>
  52 #include <Geom_Surface.hxx>
  53 #include <LDOMParser.hxx>
  54 #include <TopExp.hxx>
  55 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  56 #include <TopLoc_Location.hxx>
  57 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  58 #include <TopTools_ListOfShape.hxx>
  59 #include <TopoDS.hxx>
  60 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  61 #include <TopoDS_Face.hxx>
  62 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  63 #include <TopoDS_Wire.hxx>
  64 #include <gp_Pnt.hxx>
  65 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  66 #include <gp_Vec.hxx>
  67
  68 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  69 #include <Standard_Failure.hxx>
  70
  71 #include "utilities.h"
  72
  73 #include <algorithm>
  74 #include <limits>
  75 #include "SMESH_ProxyMesh.hxx"
  76 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  77
  78 using namespace std;
  79
  80 //================================================================================
  81 /*!
  82  * \brief Returns \a true if two algorithms (described by \a this and the given
  83  *        algo data) are compatible by their output and input types of elements.
  84  */
  85 //================================================================================
  86
  87 bool SMESH_Algo::Features::IsCompatible( const SMESH_Algo::Features& algo2 ) const
  88 {
  89   if ( _dim > algo2._dim ) return algo2.IsCompatible( *this );
  90   // algo2 is of highter dimension
  91   if ( _outElemTypes.empty() || algo2._inElemTypes.empty() )
  92     return false;
  93   bool compatible = true;
  94   set<SMDSAbs_GeometryType>::const_iterator myOutType = _outElemTypes.begin();
  95   for ( ; myOutType != _outElemTypes.end() && compatible; ++myOutType )
  96     compatible = algo2._inElemTypes.count( *myOutType );
  97   return compatible;
  98 }
  99
 100 //================================================================================
 101 /*!
 102  * \brief Return Data of the algorithm
 103  */
 104 //================================================================================
 105
 106 const SMESH_Algo::Features& SMESH_Algo::GetFeatures( const std::string& algoType )
 107 {
 108   static map< string, SMESH_Algo::Features > theFeaturesByName;
 109   if ( theFeaturesByName.empty() )
 110   {
 111     // Read Plugin.xml files
 112     vector< string > xmlPaths = SMESH_Gen::GetPluginXMLPaths();
 113     LDOMParser xmlParser;
 114     for ( size_t iXML = 0; iXML < xmlPaths.size(); ++iXML )
 115     {
 116       bool error = xmlParser.parse( xmlPaths[iXML].c_str() );
 117       if ( error )
 118       {
 119         TCollection_AsciiString data;
 120         INFOS( xmlParser.GetError(data) );
 121         continue;
 122       }
 123       // <algorithm type="Regular_1D"
 124       //            ...
 125       //            input="EDGE"
 126       //            output="QUAD,TRIA">
 127       //
 128       LDOM_Document xmlDoc = xmlParser.getDocument();
 129       LDOM_NodeList algoNodeList = xmlDoc.getElementsByTagName( "algorithm" );
 130       for ( int i = 0; i < algoNodeList.getLength(); ++i )
 131       {
 132         LDOM_Node     algoNode           = algoNodeList.item( i );
 133         LDOM_Element& algoElem           = (LDOM_Element&) algoNode;
 134         TCollection_AsciiString algoType = algoElem.getAttribute("type");
 135         TCollection_AsciiString input    = algoElem.getAttribute("input");
 136         TCollection_AsciiString output   = algoElem.getAttribute("output");
 137         TCollection_AsciiString dim      = algoElem.getAttribute("dim");
 138         TCollection_AsciiString label    = algoElem.getAttribute("label-id");
 139         if ( algoType.IsEmpty() ) continue;
 140
 141         Features & data = theFeaturesByName[ algoType.ToCString() ];
 142         data._dim   = dim.IntegerValue();
 143         data._label = label.ToCString();
 144         for ( int isInput = 0; isInput < 2; ++isInput )
 145         {
 146           TCollection_AsciiString&   typeStr = isInput ? input : output;
 147           set<SMDSAbs_GeometryType>& typeSet = isInput ? data._inElemTypes : data._outElemTypes;
 148           int beg = 1, end;
 149           while ( beg <= typeStr.Length() )
 150           {
 151             while ( beg < typeStr.Length() && !isalpha( typeStr.Value( beg ) ))
 152               ++beg;
 153             end = beg;
 154             while ( end < typeStr.Length() && isalpha( typeStr.Value( end + 1 ) ))
 155               ++end;
 156             if ( end > beg )
 157             {
 158               TCollection_AsciiString typeName = typeStr.SubString( beg, end );
 159               if      ( typeName == "EDGE" ) typeSet.insert( SMDSGeom_EDGE );
 160               else if ( typeName == "TRIA" ) typeSet.insert( SMDSGeom_TRIANGLE );
 161               else if ( typeName == "QUAD" ) typeSet.insert( SMDSGeom_QUADRANGLE );
 162             }
 163             beg = end + 1;
 164           }
 165         }
 166       }
 167     }
 168   }
 169   return theFeaturesByName[ algoType ];
 170 }
 171
 172 //=============================================================================
 173 /*!
 174  *
 175  */
 176 //=============================================================================
 177
 178 SMESH_Algo::SMESH_Algo (int hypId, int studyId, SMESH_Gen * gen)
 179   : SMESH_Hypothesis(hypId, studyId, gen)
 180 {
 181   _compatibleAllHypFilter = _compatibleNoAuxHypFilter = NULL;
 182   _onlyUnaryInput = _requireDiscreteBoundary = _requireShape = true;
 183   _quadraticMesh = _supportSubmeshes = false;
 184   _error = COMPERR_OK;
 185   for ( int i = 0; i < 4; ++i )
 186     _neededLowerHyps[ i ] = false;
 187 }
 188
 189 //=============================================================================
 190 /*!
 191  *
 192  */
 193 //=============================================================================
 194
 195 SMESH_Algo::~SMESH_Algo()
 196 {
 197   delete _compatibleNoAuxHypFilter;
 198   // delete _compatibleAllHypFilter; -- _compatibleNoAuxHypFilter does it!!!
 199 }
 200
 201 //=============================================================================
 202 /*!
 203  *
 204  */
 205 //=============================================================================
 206
 207 SMESH_0D_Algo::SMESH_0D_Algo(int hypId, int studyId, SMESH_Gen* gen)
 208   : SMESH_Algo(hypId, studyId, gen)
 209 {
 210   _shapeType = (1 << TopAbs_VERTEX);
 211   _type = ALGO_0D;
 212 }
 213 SMESH_1D_Algo::SMESH_1D_Algo(int hypId, int studyId, SMESH_Gen* gen)
 214   : SMESH_Algo(hypId, studyId, gen)
 215 {
 216   _shapeType = (1 << TopAbs_EDGE);
 217   _type = ALGO_1D;
 218 }
 219 SMESH_2D_Algo::SMESH_2D_Algo(int hypId, int studyId, SMESH_Gen* gen)
 220   : SMESH_Algo(hypId, studyId, gen)
 221 {
 222   _shapeType = (1 << TopAbs_FACE);
 223   _type = ALGO_2D;
 224 }
 225 SMESH_3D_Algo::SMESH_3D_Algo(int hypId, int studyId, SMESH_Gen* gen)
 226   : SMESH_Algo(hypId, studyId, gen)
 227 {
 228   _shapeType = (1 << TopAbs_SOLID);
 229   _type = ALGO_3D;
 230 }
 231
 232 //=============================================================================
 233 /*!
 234  * Usually an algoritm has nothing to save
 235  */
 236 //=============================================================================
 237
 238 ostream & SMESH_Algo::SaveTo(ostream & save) { return save; }
 239 istream & SMESH_Algo::LoadFrom(istream & load) { return load; }
 240
 241 //=============================================================================
 242 /*!
 243  *
 244  */
 245 //=============================================================================
 246
 247 const vector < string > &SMESH_Algo::GetCompatibleHypothesis()
 248 {
 249   return _compatibleHypothesis;
 250 }
 251
 252 //=============================================================================
 253 /*!
 254  *  List the hypothesis used by the algorithm associated to the shape.
 255  *  Hypothesis associated to father shape -are- taken into account (see
 256  *  GetAppliedHypothesis). Relevant hypothesis have a name (type) listed in
 257  *  the algorithm. This method could be surcharged by specific algorithms, in
 258  *  case of several hypothesis simultaneously applicable.
 259  */
 260 //=============================================================================
 261
 262 const list <const SMESHDS_Hypothesis *> &
 263 SMESH_Algo::GetUsedHypothesis(SMESH_Mesh &         aMesh,
 264                               const TopoDS_Shape & aShape,
 265                               const bool           ignoreAuxiliary) const
 266 {
 267   SMESH_Algo* me = const_cast< SMESH_Algo* >( this );
 268   me->_usedHypList.clear();
 269   if ( const SMESH_HypoFilter* filter = GetCompatibleHypoFilter( ignoreAuxiliary ))
 270   {
 271     aMesh.GetHypotheses( aShape, *filter, me->_usedHypList, true );
 272     if ( ignoreAuxiliary && _usedHypList.size() > 1 )
 273       me->_usedHypList.clear(); //only one compatible hypothesis allowed
 274   }
 275   return _usedHypList;
 276 }
 277
 278 //=============================================================================
 279 /*!
 280  *  List the relevant hypothesis associated to the shape. Relevant hypothesis
 281  *  have a name (type) listed in the algorithm. Hypothesis associated to
 282  *  father shape -are not- taken into account (see GetUsedHypothesis)
 283  */
 284 //=============================================================================
 285
 286 const list<const SMESHDS_Hypothesis *> &
 287 SMESH_Algo::GetAppliedHypothesis(SMESH_Mesh &         aMesh,
 288                                  const TopoDS_Shape & aShape,
 289                                  const bool           ignoreAuxiliary) const
 290 {
 291   SMESH_Algo* me = const_cast< SMESH_Algo* >( this );
 292   me->_appliedHypList.clear();
 293   if ( const SMESH_HypoFilter* filter = GetCompatibleHypoFilter( ignoreAuxiliary ))
 294     aMesh.GetHypotheses( aShape, *filter, me->_appliedHypList, false );
 295
 296   return _appliedHypList;
 297 }
 298
 299 //=============================================================================
 300 /*!
 301  *  Compute length of an edge
 302  */
 303 //=============================================================================
 304
 305 double SMESH_Algo::EdgeLength(const TopoDS_Edge & E)
 306 {
 307   double UMin = 0, UMax = 0;
 308   TopLoc_Location L;
 309   Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, L, UMin, UMax);
 310   if ( C.IsNull() )
 311     return 0.;
 312   GeomAdaptor_Curve AdaptCurve(C, UMin, UMax); //range is important for periodic curves
 313   double length = GCPnts_AbscissaPoint::Length(AdaptCurve, UMin, UMax);
 314   return length;
 315 }
 316
 317 //================================================================================
 318 /*!
 319  * \brief Just return false as the algorithm does not hold parameters values
 320  */
 321 //================================================================================
 322
 323 bool SMESH_Algo::SetParametersByMesh(const SMESH_Mesh* /*theMesh*/,
 324                                      const TopoDS_Shape& /*theShape*/)
 325 {
 326   return false;
 327 }
 328 bool SMESH_Algo::SetParametersByDefaults(const TDefaults& , const SMESH_Mesh*)
 329 {
 330   return false;
 331 }
 332 //================================================================================
 333 /*!
 334  * \brief Fill vector of node parameters on geometrical edge, including vertex nodes
 335  * \param theMesh - The mesh containing nodes
 336  * \param theEdge - The geometrical edge of interest
 337  * \param theParams - The resulting vector of sorted node parameters
 338  * \retval bool - false if not all parameters are OK
 339  */
 340 //================================================================================
 341
 342 bool SMESH_Algo::GetNodeParamOnEdge(const SMESHDS_Mesh* theMesh,
 343                                     const TopoDS_Edge&  theEdge,
 344                                     vector< double > &  theParams)
 345 {
 346   theParams.clear();
 347
 348   if ( !theMesh || theEdge.IsNull() )
 349     return false;
 350
 351   SMESHDS_SubMesh * eSubMesh = theMesh->MeshElements( theEdge );
 352   if ( !eSubMesh || !eSubMesh->GetElements()->more() )
 353     return false; // edge is not meshed
 354
 355   //int nbEdgeNodes = 0;
 356   set < double > paramSet;
 357   if ( eSubMesh )
 358   {
 359     // loop on nodes of an edge: sort them by param on edge
 360     SMDS_NodeIteratorPtr nIt = eSubMesh->GetNodes();
 361     while ( nIt->more() )
 362     {
 363       const SMDS_MeshNode* node = nIt->next();
 364       const SMDS_PositionPtr& pos = node->GetPosition();
 365       if ( pos->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_EDGE )
 366         return false;
 367       const SMDS_EdgePosition* epos =
 368         static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(node->GetPosition());
 369       if ( !paramSet.insert( epos->GetUParameter() ).second )
 370         return false; // equal parameters
 371     }
 372   }
 373   // add vertex nodes params
 374   TopoDS_Vertex V1,V2;
 375   TopExp::Vertices( theEdge, V1, V2);
 376   if ( VertexNode( V1, theMesh ) &&
 377        !paramSet.insert( BRep_Tool::Parameter(V1,theEdge) ).second )
 378     return false; // there are equal parameters
 379   if ( VertexNode( V2, theMesh ) &&
 380        !paramSet.insert( BRep_Tool::Parameter(V2,theEdge) ).second )
 381     return false; // there are equal parameters
 382
 383   // fill the vector
 384   theParams.resize( paramSet.size() );
 385   set < double >::iterator   par    = paramSet.begin();
 386   vector< double >::iterator vecPar = theParams.begin();
 387   for ( ; par != paramSet.end(); ++par, ++vecPar )
 388     *vecPar = *par;
 389
 390   return theParams.size() > 1;
 391 }
 392
 393 //================================================================================
 394 /*!
 395  * \brief Fill vector of node parameters on geometrical edge, including vertex nodes
 396  * \param theMesh - The mesh containing nodes
 397  * \param theEdge - The geometrical edge of interest
 398  * \param theParams - The resulting vector of sorted node parameters
 399  * \retval bool - false if not all parameters are OK
 400  */
 401 //================================================================================
 402
 403 bool SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge(const SMESHDS_Mesh*                   theMesh,
 404                                       const TopoDS_Edge&                    theEdge,
 405                                       const bool                            ignoreMediumNodes,
 406                                       map< double, const SMDS_MeshNode* > & theNodes)
 407 {
 408   theNodes.clear();
 409
 410   if ( !theMesh || theEdge.IsNull() )
 411     return false;
 412
 413   SMESHDS_SubMesh * eSubMesh = theMesh->MeshElements( theEdge );
 414   if ( !eSubMesh || ( eSubMesh->NbElements()==0 &&  eSubMesh->NbNodes() == 0))
 415     return false; // edge is not meshed
 416
 417   int nbNodes = 0;
 418   set < double > paramSet;
 419   if ( eSubMesh )
 420   {
 421     // loop on nodes of an edge: sort them by param on edge
 422     SMDS_NodeIteratorPtr nIt = eSubMesh->GetNodes();
 423     while ( nIt->more() )
 424     {
 425       const SMDS_MeshNode* node = nIt->next();
 426       if ( ignoreMediumNodes ) {
 427         SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = node->GetInverseElementIterator();
 428         if ( elemIt->more() && elemIt->next()->IsMediumNode( node ))
 429           continue;
 430       }
 431       const SMDS_PositionPtr& pos = node->GetPosition();
 432       if ( pos->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_EDGE )
 433         return false;
 434       const SMDS_EdgePosition* epos =
 435         static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(node->GetPosition());
 436       theNodes.insert( theNodes.end(), make_pair( epos->GetUParameter(), node ));
 437       //MESSAGE("U " << epos->GetUParameter() << " ID " << node->GetID());
 438       ++nbNodes;
 439     }
 440   }
 441   // add vertex nodes
 442   TopoDS_Vertex v1, v2;
 443   TopExp::Vertices(theEdge, v1, v2);
 444   const SMDS_MeshNode* n1 = VertexNode( v1, (SMESHDS_Mesh*) theMesh );
 445   const SMDS_MeshNode* n2 = VertexNode( v2, (SMESHDS_Mesh*) theMesh );
 446   //MESSAGE("Vertices ID " << n1->GetID() << " " << n2->GetID());
 447   Standard_Real f, l;
 448   BRep_Tool::Range(theEdge, f, l);
 449   if ( v1.Orientation() != TopAbs_FORWARD )
 450     std::swap( f, l );
 451   if ( n1 && ++nbNodes )
 452     theNodes.insert( make_pair( f, n1 ));
 453   if ( n2 && ++nbNodes )
 454     theNodes.insert( make_pair( l, n2 ));
 455
 456   return theNodes.size() == nbNodes;
 457 }
 458
 459 //================================================================================
 460 /*!
 461  * \brief Returns the filter recognizing only compatible hypotheses
 462  *  \param ignoreAuxiliary - make filter ignore auxiliary hypotheses
 463  *  \retval SMESH_HypoFilter* - the filter that can be NULL
 464  */
 465 //================================================================================
 466
 467 const SMESH_HypoFilter*
 468 SMESH_Algo::GetCompatibleHypoFilter(const bool ignoreAuxiliary) const
 469 {
 470   if ( !_compatibleHypothesis.empty() )
 471   {
 472     if ( !_compatibleAllHypFilter )
 473     {
 474       SMESH_HypoFilter* filter = new SMESH_HypoFilter();
 475       filter->Init( filter->HasName( _compatibleHypothesis[0] ));
 476       for ( int i = 1; i < _compatibleHypothesis.size(); ++i )
 477         filter->Or( filter->HasName( _compatibleHypothesis[ i ] ));
 478
 479       SMESH_HypoFilter* filterNoAux = new SMESH_HypoFilter( filter );
 480       filterNoAux->AndNot( filterNoAux->IsAuxiliary() );
 481
 482       // _compatibleNoAuxHypFilter will detele _compatibleAllHypFilter!!!
 483       SMESH_Algo* me = const_cast< SMESH_Algo* >( this );
 484       me->_compatibleAllHypFilter   = filter;
 485       me->_compatibleNoAuxHypFilter = filterNoAux;
 486     }
 487     return ignoreAuxiliary ? _compatibleNoAuxHypFilter : _compatibleAllHypFilter;
 488   }
 489   return 0;
 490 }
 491
 492 //================================================================================
 493 /*!
 494  * \brief Return continuity of two edges
 495  * \param E1 - the 1st edge
 496  * \param E2 - the 2nd edge
 497  * \retval GeomAbs_Shape - regularity at the junction between E1 and E2
 498  */
 499 //================================================================================
 500
 501 GeomAbs_Shape SMESH_Algo::Continuity(TopoDS_Edge E1,
 502                                      TopoDS_Edge E2)
 503 {
 504   //E1.Orientation(TopAbs_FORWARD), E2.Orientation(TopAbs_FORWARD); // avoid pb with internal edges
 505   if (E1.Orientation() > TopAbs_REVERSED) // INTERNAL
 506     E1.Orientation( TopAbs_FORWARD );
 507   if (E2.Orientation() > TopAbs_REVERSED) // INTERNAL
 508     E2.Orientation( TopAbs_FORWARD );
 509
 510   TopoDS_Vertex V, VV1[2], VV2[2];
 511   TopExp::Vertices( E1, VV1[0], VV1[1], true );
 512   TopExp::Vertices( E2, VV2[0], VV2[1], true );
 513   if      ( VV1[1].IsSame( VV2[0] ))  { V = VV1[1]; }
 514   else if ( VV1[0].IsSame( VV2[1] ))  { V = VV1[0]; }
 515   else if ( VV1[1].IsSame( VV2[1] ))  { V = VV1[1]; E1.Reverse(); }
 516   else if ( VV1[0].IsSame( VV2[0] ))  { V = VV1[0]; E1.Reverse(); }
 517   else { return GeomAbs_C0; }
 518
 519   Standard_Real u1 = BRep_Tool::Parameter( V, E1 );
 520   Standard_Real u2 = BRep_Tool::Parameter( V, E2 );
 521   BRepAdaptor_Curve C1( E1 ), C2( E2 );
 522   Standard_Real tol = BRep_Tool::Tolerance( V );
 523   Standard_Real angTol = 2e-3;
 524   try {
 525 #if OCC_VERSION_LARGE > 0x06010000
 526     OCC_CATCH_SIGNALS;
 527 #endif
 528     return BRepLProp::Continuity(C1, C2, u1, u2, tol, angTol);
 529   }
 530   catch (Standard_Failure) {
 531   }
 532   return GeomAbs_C0;
 533 }
 534
 535 //================================================================================
 536 /*!
 537  * \brief Return true if an edge can be considered straight
 538  */
 539 //================================================================================
 540
 541 bool SMESH_Algo::IsStraight( const TopoDS_Edge & E,
 542                              const bool          degenResult)
 543 {
 544   {
 545     double f,l;
 546     if ( BRep_Tool::Curve( E, f, l ).IsNull())
 547       return degenResult;
 548   }
 549   BRepAdaptor_Curve curve( E );
 550   switch( curve.GetType() )
 551   {
 552   case GeomAbs_Line:
 553     return true;
 554   case GeomAbs_Circle:
 555   case GeomAbs_Ellipse:
 556   case GeomAbs_Hyperbola:
 557   case GeomAbs_Parabola:
 558     return false;
 559   // case GeomAbs_BezierCurve:
 560   // case GeomAbs_BSplineCurve:
 561   // case GeomAbs_OtherCurve:
 562   default:;
 563   }
 564   const double   f = curve.FirstParameter();
 565   const double   l = curve.LastParameter();
 566   const gp_Pnt  pf = curve.Value( f );
 567   const gp_Pnt  pl = curve.Value( l );
 568   const gp_Vec v1( pf, pl );
 569   const double v1Len = v1.Magnitude();
 570   if ( v1Len < std::numeric_limits< double >::min() )
 571     return false; // E seems closed
 572   const double tol = Min( 10 * curve.Tolerance(), v1Len * 1e-2 );
 573   const int nbSamples = 7;
 574   for ( int i = 0; i < nbSamples; ++i )
 575   {
 576     const double  r = ( i + 1 ) / nbSamples;
 577     const gp_Pnt pi = curve.Value( f * r + l * ( 1 - r ));
 578     const gp_Vec vi( pf, pi );
 579     const double  h = 0.5 * v1.Crossed( vi ).Magnitude() / v1Len;
 580     if ( h > tol )
 581       return false;
 582   }
 583   return true;
 584 }
 585
 586 //================================================================================
 587 /*!
 588  * \brief Return true if an edge has no 3D curve
 589  */
 590 //================================================================================
 591
 592 bool SMESH_Algo::isDegenerated( const TopoDS_Edge & E )
 593 {
 594   double f,l;
 595   TopLoc_Location loc;
 596   Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve( E, loc, f,l );
 597   return C.IsNull();
 598 }
 599
 600 //================================================================================
 601 /*!
 602  * \brief Return the node built on a vertex
 603  * \param V - the vertex
 604  * \param meshDS - mesh
 605  * \retval const SMDS_MeshNode* - found node or NULL
 606  * \sa SMESH_MesherHelper::GetSubShapeByNode( const SMDS_MeshNode*, SMESHDS_Mesh* )
 607  */
 608 //================================================================================
 609
 610 const SMDS_MeshNode* SMESH_Algo::VertexNode(const TopoDS_Vertex& V,
 611                                             const SMESHDS_Mesh*  meshDS)
 612 {
 613   if ( SMESHDS_SubMesh* sm = meshDS->MeshElements(V) ) {
 614     SMDS_NodeIteratorPtr nIt= sm->GetNodes();
 615     if (nIt->more())
 616       return nIt->next();
 617   }
 618   return 0;
 619 }
 620
 621 //=======================================================================
 622 //function : GetMeshError
 623 //purpose  : Finds topological errors of a sub-mesh
 624 //WARNING  : 1D check is NOT implemented so far
 625 //=======================================================================
 626
 627 SMESH_Algo::EMeshError SMESH_Algo::GetMeshError(SMESH_subMesh* subMesh)
 628 {
 629   EMeshError err = MEr_OK;
 630
 631   SMESHDS_SubMesh* smDS = subMesh->GetSubMeshDS();
 632   if ( !smDS )
 633     return MEr_EMPTY;
 634
 635   switch ( subMesh->GetSubShape().ShapeType() )
 636   {
 637   case TopAbs_FACE: { // ====================== 2D =====================
 638
 639     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = smDS->GetElements();
 640     if ( !fIt->more() )
 641       return MEr_EMPTY;
 642
 643     // We check that olny links on EDGEs encouter once, the rest links, twice
 644     set< SMESH_TLink > links;
 645     while ( fIt->more() )
 646     {
 647       const SMDS_MeshElement* f = fIt->next();
 648       int nbNodes = f->NbCornerNodes(); // ignore medium nodes
 649       for ( int i = 0; i < nbNodes; ++i )
 650       {
 651         const SMDS_MeshNode* n1 = f->GetNode( i );
 652         const SMDS_MeshNode* n2 = f->GetNode(( i+1 ) % nbNodes);
 653         std::pair< set< SMESH_TLink >::iterator, bool > it_added =
 654           links.insert( SMESH_TLink( n1, n2 ));
 655         if ( !it_added.second )
 656           // As we do NOT(!) check if mesh is manifold, we believe that a link can
 657           // encounter once or twice only (not three times), we erase a link as soon
 658           // as it encounters twice to speed up search in the <links> map.
 659           links.erase( it_added.first );
 660       }
 661     }
 662     // the links remaining in the <links> should all be on EDGE
 663     set< SMESH_TLink >::iterator linkIt = links.begin();
 664     for ( ; linkIt != links.end(); ++linkIt )
 665     {
 666       const SMESH_TLink& link = *linkIt;
 667       if ( link.node1()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() > SMDS_TOP_EDGE ||
 668            link.node2()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() > SMDS_TOP_EDGE )
 669         return MEr_HOLES;
 670     }
 671     // TODO: to check orientation
 672     break;
 673   }
 674   case TopAbs_SOLID: { // ====================== 3D =====================
 675
 676     SMDS_ElemIteratorPtr vIt = smDS->GetElements();
 677     if ( !vIt->more() )
 678       return MEr_EMPTY;
 679
 680     SMDS_VolumeTool vTool;
 681     while ( !vIt->more() )
 682     {
 683       if (!vTool.Set( vIt->next() ))
 684         continue; // strange
 685
 686       for ( int iF = 0; iF < vTool.NbFaces(); ++iF )
 687         if ( vTool.IsFreeFace( iF ))
 688         {
 689           int nbN = vTool.NbFaceNodes( iF );
 690           const SMDS_MeshNode** nodes =  vTool.GetFaceNodes( iF );
 691           for ( int i = 0; i < nbN; ++i )
 692             if ( nodes[i]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() > SMDS_TOP_FACE )
 693               return MEr_HOLES;
 694         }
 695     }
 696     break;
 697   }
 698   default:;
 699   }
 700   return err;
 701 }
 702
 703 //================================================================================
 704 /*!
 705  * \brief Sets event listener to submeshes if necessary
 706  * \param subMesh - submesh where algo is set
 707  *
 708  * After being set, event listener is notified on each event of a submesh.
 709  * By default non listener is set
 710  */
 711 //================================================================================
 712
 713 void SMESH_Algo::SetEventListener(SMESH_subMesh* /*subMesh*/)
 714 {
 715 }
 716
 717 //================================================================================
 718 /*!
 719  * \brief Allow algo to do something after persistent restoration
 720  * \param subMesh - restored submesh
 721  *
 722  * This method is called only if a submesh has HYP_OK algo_state.
 723  */
 724 //================================================================================
 725
 726 void SMESH_Algo::SubmeshRestored(SMESH_subMesh* /*subMesh*/)
 727 {
 728 }
 729
 730 //================================================================================
 731 /*!
 732  * \brief Computes mesh without geometry
 733  * \param aMesh - the mesh
 734  * \param aHelper - helper that must be used for adding elements to \aaMesh
 735  * \retval bool - is a success
 736  */
 737 //================================================================================
 738
 739 bool SMESH_Algo::Compute(SMESH_Mesh & /*aMesh*/, SMESH_MesherHelper* /*aHelper*/)
 740 {
 741   return error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Mesh built on shape expected");
 742 }
 743
 744 //=======================================================================
 745 //function : CancelCompute
 746 //purpose  : Sets _computeCanceled to true. It's usage depends on
 747 //  *        implementation of a particular mesher.
 748 //=======================================================================
 749
 750 void SMESH_Algo::CancelCompute()
 751 {
 752   _computeCanceled = true;
 753   _error = COMPERR_CANCELED;
 754 }
 755
 756 //================================================================================
 757 /*
 758  * If possible, returns progress of computation [0.,1.]
 759  */
 760 //================================================================================
 761
 762 double SMESH_Algo::GetProgress() const
 763 {
 764   return _progress;
 765 }
 766
 767 //================================================================================
 768 /*!
 769  * \brief store error and comment and then return ( error == COMPERR_OK )
 770  */
 771 //================================================================================
 772
 773 bool SMESH_Algo::error(int error, const SMESH_Comment& comment)
 774 {
 775   _error   = error;
 776   _comment = comment;
 777   return ( error == COMPERR_OK );
 778 }
 779
 780 //================================================================================
 781 /*!
 782  * \brief store error and return ( error == COMPERR_OK )
 783  */
 784 //================================================================================
 785
 786 bool SMESH_Algo::error(SMESH_ComputeErrorPtr error)
 787 {
 788   if ( error ) {
 789     _error   = error->myName;
 790     _comment = error->myComment;
 791     _badInputElements = error->myBadElements;
 792     return error->IsOK();
 793   }
 794   return true;
 795 }
 796
 797 //================================================================================
 798 /*!
 799  * \brief return compute error
 800  */
 801 //================================================================================
 802
 803 SMESH_ComputeErrorPtr SMESH_Algo::GetComputeError() const
 804 {
 805   SMESH_ComputeErrorPtr err = SMESH_ComputeError::New( _error, _comment, this );
 806   // hope this method is called by only SMESH_subMesh after this->Compute()
 807   err->myBadElements.splice( err->myBadElements.end(),
 808                              (list<const SMDS_MeshElement*>&) _badInputElements );
 809   return err;
 810 }
 811
 812 //================================================================================
 813 /*!
 814  * \brief initialize compute error before call of Compute()
 815  */
 816 //================================================================================
 817
 818 void SMESH_Algo::InitComputeError()
 819 {
 820   _error = COMPERR_OK;
 821   _comment.clear();
 822   list<const SMDS_MeshElement*>::iterator elem = _badInputElements.begin();
 823   for ( ; elem != _badInputElements.end(); ++elem )
 824     if ( (*elem)->GetID() < 1 )
 825       delete *elem;
 826   _badInputElements.clear();
 827
 828   _computeCanceled = false;
 829   _progressTic     = 0;
 830   _progress        = 0.;
 831 }
 832
 833 //================================================================================
 834 /*!
 835  * \brief Return compute progress by nb of calls of this method
 836  */
 837 //================================================================================
 838
 839 double SMESH_Algo::GetProgressByTic() const
 840 {
 841   int computeCost = 0;
 842   for ( size_t i = 0; i < _smToCompute.size(); ++i )
 843     computeCost += _smToCompute[i]->GetComputeCost();
 844
 845   const_cast<SMESH_Algo*>( this )->_progressTic++;
 846
 847   double x = 5 * _progressTic;
 848   x = ( x < computeCost ) ? ( x / computeCost ) : 1.;
 849   return 0.9 * sin( x * M_PI / 2 );
 850 }
 851
 852 //================================================================================
 853 /*!
 854  * \brief store a bad input element preventing computation,
 855  *        which may be a temporary one i.e. not residing the mesh,
 856  *        then it will be deleted by InitComputeError()
 857  */
 858 //================================================================================
 859
 860 void SMESH_Algo::addBadInputElement(const SMDS_MeshElement* elem)
 861 {
 862   if ( elem )
 863     _badInputElements.push_back( elem );
 864 }
 865
 866 //=======================================================================
 867 //function : addBadInputElements
 868 //purpose  : store a bad input elements or nodes preventing computation
 869 //=======================================================================
 870
 871 void SMESH_Algo::addBadInputElements(const SMESHDS_SubMesh* sm,
 872                                      const bool             addNodes)
 873 {
 874   if ( sm )
 875   {
 876     if ( addNodes )
 877     {
 878       SMDS_NodeIteratorPtr nIt = sm->GetNodes();
 879       while ( nIt->more() ) addBadInputElement( nIt->next() );
 880     }
 881     else
 882     {
 883       SMDS_ElemIteratorPtr eIt = sm->GetElements();
 884       while ( eIt->more() ) addBadInputElement( eIt->next() );
 885     }
 886   }
 887 }
 888
 889 //=============================================================================
 890 /*!
 891  *
 892  */
 893 //=============================================================================
 894
 895 // int SMESH_Algo::NumberOfWires(const TopoDS_Shape& S)
 896 // {
 897 //   int i = 0;
 898 //   for (TopExp_Explorer exp(S,TopAbs_WIRE); exp.More(); exp.Next())
 899 //     i++;
 900 //   return i;
 901 // }
 902
 903 //=============================================================================
 904 /*!
 905  *
 906  */
 907 //=============================================================================
 908
 909 int SMESH_Algo::NumberOfPoints(SMESH_Mesh& aMesh, const TopoDS_Wire& W)
 910 {
 911   int nbPoints = 0;
 912   for (TopExp_Explorer exp(W,TopAbs_EDGE); exp.More(); exp.Next()) {
 913     const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge(exp.Current());
 914     int nb = aMesh.GetSubMesh(E)->GetSubMeshDS()->NbNodes();
 915     if(_quadraticMesh)
 916       nb = nb/2;
 917     nbPoints += nb + 1; // internal points plus 1 vertex of 2 (last point ?)
 918   }
 919   return nbPoints;
 920 }
 921
 922
 923 //================================================================================
 924 /*!
 925  * Method in which an algorithm generating a structured mesh
 926  * fixes positions of in-face nodes after there movement
 927  * due to insertion of viscous layers.
 928  */
 929 //================================================================================
 930
 931 bool SMESH_2D_Algo::FixInternalNodes(const SMESH_ProxyMesh& mesh,
 932                                      const TopoDS_Face&     face)
 933 {
 934   const SMESHDS_SubMesh* smDS = mesh.GetSubMesh(face);
 935   if ( !smDS || smDS->NbElements() < 1 )
 936     return false;
 937
 938   SMESH_MesherHelper helper( *mesh.GetMesh() );
 939
 940   // get all faces from a proxy sub-mesh
 941   typedef SMDS_StdIterator< const SMDS_MeshElement*, SMDS_ElemIteratorPtr > TIterator;
 942   TIDSortedElemSet allFaces( TIterator( smDS->GetElements() ), TIterator() );
 943   TIDSortedElemSet avoidSet, firstRowQuads;
 944
 945   // indices of nodes to pass to a neighbour quad using SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet()
 946   int iN1, iN2;
 947
 948   // get two first rows of nodes by passing through the first row of faces
 949   vector< vector< const SMDS_MeshNode* > > nodeRows;
 950   int iRow1 = 0, iRow2 = 1;
 951   const SMDS_MeshElement* quad;
 952   {
 953     // look for a corner quadrangle and it's corner node
 954     const SMDS_MeshElement* cornerQuad = 0;
 955     int                     cornerNodeInd = -1;
 956     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = smDS->GetElements();
 957     while ( !cornerQuad && fIt->more() )
 958     {
 959       cornerQuad = fIt->next();
 960       if ( cornerQuad->NbCornerNodes() != 4 )
 961         return false;
 962       SMDS_NodeIteratorPtr nIt = cornerQuad->nodeIterator();
 963       for ( int i = 0; i < 4; ++i )
 964       {
 965         int nbInverseQuads = 0;
 966         SMDS_ElemIteratorPtr fIt = nIt->next()->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Face);
 967         while ( fIt->more() )
 968           nbInverseQuads += allFaces.count( fIt->next() );
 969         if ( nbInverseQuads == 1 )
 970           cornerNodeInd = i, i = 4;
 971       }
 972       if ( cornerNodeInd < 0 )
 973         cornerQuad = 0;
 974     }
 975     if ( !cornerQuad || cornerNodeInd < 0 )
 976       return false;
 977
 978     iN1     = helper.WrapIndex( cornerNodeInd + 1, 4 );
 979     iN2     = helper.WrapIndex( cornerNodeInd + 2, 4 );
 980     int iN3 = helper.WrapIndex( cornerNodeInd + 3, 4 );
 981     nodeRows.resize(2);
 982     nodeRows[iRow1].push_back( cornerQuad->GetNode( cornerNodeInd ));
 983     nodeRows[iRow1].push_back( cornerQuad->GetNode( iN1 ));
 984     nodeRows[iRow2].push_back( cornerQuad->GetNode( iN3 ));
 985     nodeRows[iRow2].push_back( cornerQuad->GetNode( iN2 ));
 986     firstRowQuads.insert( cornerQuad );
 987
 988     // pass through the rest quads in a face row
 989     quad = cornerQuad;
 990     while ( quad )
 991     {
 992       avoidSet.clear();
 993       avoidSet.insert( quad );
 994       if (( quad = SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( nodeRows[iRow1].back(),
 995                                                    nodeRows[iRow2].back(),
 996                                                    allFaces, avoidSet, &iN1, &iN2)))
 997       {
 998         nodeRows[iRow1].push_back( quad->GetNode( helper.WrapIndex( iN2 + 2, 4 )));
 999         nodeRows[iRow2].push_back( quad->GetNode( helper.WrapIndex( iN1 + 2, 4 )));
1000         if ( quad->NbCornerNodes() != 4 )
1001           return false;
1002       }
1003     }
1004     if ( nodeRows[iRow1].size() < 3 )
1005       return true; // there is nothing to fix
1006   }
1007
1008   nodeRows.reserve( smDS->NbElements() / nodeRows[iRow1].size() );
1009
1010   // get the rest node rows
1011   while ( true )
1012   {
1013     ++iRow1, ++iRow2;
1014
1015     // get the first quad in the next face row
1016     if (( quad = SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( nodeRows[iRow1][0],
1017                                                  nodeRows[iRow1][1],
1018                                                  allFaces, /*avoid=*/firstRowQuads,
1019                                                  &iN1, &iN2)))
1020     {
1021       if ( quad->NbCornerNodes() != 4 )
1022         return false;
1023       nodeRows.resize( iRow2+1 );
1024       nodeRows[iRow2].push_back( quad->GetNode( helper.WrapIndex( iN2 + 2, 4 )));
1025       nodeRows[iRow2].push_back( quad->GetNode( helper.WrapIndex( iN1 + 2, 4 )));
1026       firstRowQuads.insert( quad );
1027     }
1028     else
1029     {
1030       break; // no more rows
1031     }
1032
1033     // pass through the rest quads in a face row
1034     while ( quad )
1035     {
1036       avoidSet.clear();
1037       avoidSet.insert( quad );
1038       if (( quad = SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( nodeRows[iRow1][ nodeRows[iRow2].size()-1 ],
1039                                                    nodeRows[iRow2].back(),
1040                                                    allFaces, avoidSet, &iN1, &iN2)))
1041       {
1042         if ( quad->NbCornerNodes() != 4 )
1043           return false;
1044         nodeRows[iRow2].push_back( quad->GetNode( helper.WrapIndex( iN1 + 2, 4 )));
1045       }
1046     }
1047     if ( nodeRows[iRow1].size() != nodeRows[iRow2].size() )
1048       return false;
1049   }
1050   if ( nodeRows.size() < 3 )
1051     return true; // there is nothing to fix
1052
1053   // get params of the first (bottom) and last (top) node rows
1054   UVPtStructVec uvB( nodeRows[0].size() ), uvT( nodeRows[0].size() );
1055   for ( int isBot = 0; isBot < 2; ++isBot )
1056   {
1057     UVPtStructVec &                  uvps = isBot ? uvB : uvT;
1058     vector< const SMDS_MeshNode* >& nodes = nodeRows[ isBot ? 0 : nodeRows.size()-1 ];
1059     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
1060     {
1061       uvps[i].node = nodes[i];
1062       gp_XY uv = helper.GetNodeUV( face, uvps[i].node );
1063       uvps[i].u = uv.Coord(1);
1064       uvps[i].v = uv.Coord(2);
1065       uvps[i].x = 0;
1066     }
1067     // calculate x (normalized param)
1068     for ( size_t i = 1; i < nodes.size(); ++i )
1069       uvps[i].x = uvps[i-1].x + SMESH_TNodeXYZ( uvps[i-1].node ).Distance( uvps[i].node );
1070     for ( size_t i = 1; i < nodes.size(); ++i )
1071       uvps[i].x /= uvps.back().x;
1072   }
1073
1074   // get params of the left and right node rows
1075   UVPtStructVec uvL( nodeRows.size() ), uvR( nodeRows.size() );
1076   for ( int isLeft = 0; isLeft < 2; ++isLeft )
1077   {
1078     UVPtStructVec & uvps = isLeft ? uvL : uvR;
1079     const int       iCol = isLeft ? 0 : nodeRows[0].size() - 1;
1080     for ( size_t i = 0; i < nodeRows.size(); ++i )
1081     {
1082       uvps[i].node = nodeRows[i][iCol];
1083       gp_XY uv = helper.GetNodeUV( face, uvps[i].node );
1084       uvps[i].u = uv.Coord(1);
1085       uvps[i].v = uv.Coord(2);
1086       uvps[i].y = 0;
1087     }
1088     // calculate y (normalized param)
1089     for ( size_t i = 1; i < nodeRows.size(); ++i )
1090       uvps[i].y = uvps[i-1].y + SMESH_TNodeXYZ( uvps[i-1].node ).Distance( uvps[i].node );
1091     for ( size_t i = 1; i < nodeRows.size(); ++i )
1092       uvps[i].y /= uvps.back().y;
1093   }
1094
1095   // update node coordinates
1096   SMESHDS_Mesh*   meshDS = mesh.GetMeshDS();
1097   Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface( face );
1098   gp_XY a0 ( uvB.front().u, uvB.front().v );
1099   gp_XY a1 ( uvB.back().u,  uvB.back().v );
1100   gp_XY a2 ( uvT.back().u,  uvT.back().v );
1101   gp_XY a3 ( uvT.front().u, uvT.front().v );
1102   for ( size_t iRow = 1; iRow < nodeRows.size()-1; ++iRow )
1103   {
1104     gp_XY p1 ( uvR[ iRow ].u, uvR[ iRow ].v );
1105     gp_XY p3 ( uvL[ iRow ].u, uvL[ iRow ].v );
1106     const double y0 = uvL[ iRow ].y;
1107     const double y1 = uvR[ iRow ].y;
1108     for ( size_t iCol = 1; iCol < nodeRows[0].size()-1; ++iCol )
1109     {
1110       gp_XY p0 ( uvB[ iCol ].u, uvB[ iCol ].v );
1111       gp_XY p2 ( uvT[ iCol ].u, uvT[ iCol ].v );
1112       const double x0 = uvB[ iCol ].x;
1113       const double x1 = uvT[ iCol ].x;
1114       double x = (x0 + y0 * (x1 - x0)) / (1 - (y1 - y0) * (x1 - x0));
1115       double y = y0 + x * (y1 - y0);
1116       gp_XY uv = helper.calcTFI( x, y, a0,a1,a2,a3, p0,p1,p2,p3 );
1117       gp_Pnt p = S->Value( uv.Coord(1), uv.Coord(2));
1118       const SMDS_MeshNode* n = nodeRows[iRow][iCol];
1119       meshDS->MoveNode( n, p.X(), p.Y(), p.Z() );
1120       if ( SMDS_FacePosition* pos = dynamic_cast< SMDS_FacePosition*>( n->GetPosition() ))
1121         pos->SetParameters( uv.Coord(1), uv.Coord(2) );
1122     }
1123   }
1124   return true;
1125 }