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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   9 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  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   _onlyUnaryInput = _requireDiscreteBoundary = _requireShape = true;
 182   _quadraticMesh = _supportSubmeshes = false;
 183   _error = COMPERR_OK;
 184   for ( int i = 0; i < 4; ++i )
 185     _neededLowerHyps[ i ] = false;
 186 }
 187
 188 //=============================================================================
 189 /*!
 190  *
 191  */
 192 //=============================================================================
 193
 194 SMESH_Algo::~SMESH_Algo()
 195 {
 196 }
 197
 198 //=============================================================================
 199 /*!
 200  *
 201  */
 202 //=============================================================================
 203
 204 SMESH_0D_Algo::SMESH_0D_Algo(int hypId, int studyId, SMESH_Gen* gen)
 205   : SMESH_Algo(hypId, studyId, gen)
 206 {
 207   _shapeType = (1 << TopAbs_VERTEX);
 208   _type = ALGO_0D;
 209 }
 210 SMESH_1D_Algo::SMESH_1D_Algo(int hypId, int studyId, SMESH_Gen* gen)
 211   : SMESH_Algo(hypId, studyId, gen)
 212 {
 213   _shapeType = (1 << TopAbs_EDGE);
 214   _type = ALGO_1D;
 215 }
 216 SMESH_2D_Algo::SMESH_2D_Algo(int hypId, int studyId, SMESH_Gen* gen)
 217   : SMESH_Algo(hypId, studyId, gen)
 218 {
 219   _shapeType = (1 << TopAbs_FACE);
 220   _type = ALGO_2D;
 221 }
 222 SMESH_3D_Algo::SMESH_3D_Algo(int hypId, int studyId, SMESH_Gen* gen)
 223   : SMESH_Algo(hypId, studyId, gen)
 224 {
 225   _shapeType = (1 << TopAbs_SOLID);
 226   _type = ALGO_3D;
 227 }
 228
 229 //=============================================================================
 230 /*!
 231  * Usually an algoritm has nothing to save
 232  */
 233 //=============================================================================
 234
 235 ostream & SMESH_Algo::SaveTo(ostream & save) { return save; }
 236 istream & SMESH_Algo::LoadFrom(istream & load) { return load; }
 237
 238 //=============================================================================
 239 /*!
 240  *
 241  */
 242 //=============================================================================
 243
 244 const vector < string > &SMESH_Algo::GetCompatibleHypothesis()
 245 {
 246   return _compatibleHypothesis;
 247 }
 248
 249 //=============================================================================
 250 /*!
 251  *  List the hypothesis used by the algorithm associated to the shape.
 252  *  Hypothesis associated to father shape -are- taken into account (see
 253  *  GetAppliedHypothesis). Relevant hypothesis have a name (type) listed in
 254  *  the algorithm. This method could be surcharged by specific algorithms, in
 255  *  case of several hypothesis simultaneously applicable.
 256  */
 257 //=============================================================================
 258
 259 const list <const SMESHDS_Hypothesis *> &
 260 SMESH_Algo::GetUsedHypothesis(SMESH_Mesh &         aMesh,
 261                               const TopoDS_Shape & aShape,
 262                               const bool           ignoreAuxiliary) const
 263 {
 264   SMESH_Algo* me = const_cast< SMESH_Algo* >( this );
 265   me->_usedHypList.clear();
 266   SMESH_HypoFilter filter;
 267   if ( InitCompatibleHypoFilter( filter, ignoreAuxiliary ))
 268   {
 269     aMesh.GetHypotheses( aShape, filter, me->_usedHypList, true );
 270     if ( ignoreAuxiliary && _usedHypList.size() > 1 )
 271       me->_usedHypList.clear(); //only one compatible hypothesis allowed
 272   }
 273   return _usedHypList;
 274 }
 275
 276 //=============================================================================
 277 /*!
 278  *  List the relevant hypothesis associated to the shape. Relevant hypothesis
 279  *  have a name (type) listed in the algorithm. Hypothesis associated to
 280  *  father shape -are not- taken into account (see GetUsedHypothesis)
 281  */
 282 //=============================================================================
 283
 284 const list<const SMESHDS_Hypothesis *> &
 285 SMESH_Algo::GetAppliedHypothesis(SMESH_Mesh &         aMesh,
 286                                  const TopoDS_Shape & aShape,
 287                                  const bool           ignoreAuxiliary) const
 288 {
 289   SMESH_Algo* me = const_cast< SMESH_Algo* >( this );
 290   me->_appliedHypList.clear();
 291   SMESH_HypoFilter filter;
 292   if ( InitCompatibleHypoFilter( filter, ignoreAuxiliary ))
 293     aMesh.GetHypotheses( aShape, filter, me->_appliedHypList, false );
 294
 295   return _appliedHypList;
 296 }
 297
 298 //=============================================================================
 299 /*!
 300  *  Compute length of an edge
 301  */
 302 //=============================================================================
 303
 304 double SMESH_Algo::EdgeLength(const TopoDS_Edge & E)
 305 {
 306   double UMin = 0, UMax = 0;
 307   TopLoc_Location L;
 308   Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, L, UMin, UMax);
 309   if ( C.IsNull() )
 310     return 0.;
 311   GeomAdaptor_Curve AdaptCurve(C, UMin, UMax); //range is important for periodic curves
 312   double length = GCPnts_AbscissaPoint::Length(AdaptCurve, UMin, UMax);
 313   return length;
 314 }
 315
 316 //================================================================================
 317 /*!
 318  * \brief Just return false as the algorithm does not hold parameters values
 319  */
 320 //================================================================================
 321
 322 bool SMESH_Algo::SetParametersByMesh(const SMESH_Mesh* /*theMesh*/,
 323                                      const TopoDS_Shape& /*theShape*/)
 324 {
 325   return false;
 326 }
 327 bool SMESH_Algo::SetParametersByDefaults(const TDefaults& , const SMESH_Mesh*)
 328 {
 329   return false;
 330 }
 331 //================================================================================
 332 /*!
 333  * \brief Fill vector of node parameters on geometrical edge, including vertex nodes
 334  * \param theMesh - The mesh containing nodes
 335  * \param theEdge - The geometrical edge of interest
 336  * \param theParams - The resulting vector of sorted node parameters
 337  * \retval bool - false if not all parameters are OK
 338  */
 339 //================================================================================
 340
 341 bool SMESH_Algo::GetNodeParamOnEdge(const SMESHDS_Mesh* theMesh,
 342                                     const TopoDS_Edge&  theEdge,
 343                                     vector< double > &  theParams)
 344 {
 345   theParams.clear();
 346
 347   if ( !theMesh || theEdge.IsNull() )
 348     return false;
 349
 350   SMESHDS_SubMesh * eSubMesh = theMesh->MeshElements( theEdge );
 351   if ( !eSubMesh || !eSubMesh->GetElements()->more() )
 352     return false; // edge is not meshed
 353
 354   //int nbEdgeNodes = 0;
 355   set < double > paramSet;
 356   if ( eSubMesh )
 357   {
 358     // loop on nodes of an edge: sort them by param on edge
 359     SMDS_NodeIteratorPtr nIt = eSubMesh->GetNodes();
 360     while ( nIt->more() )
 361     {
 362       const SMDS_MeshNode* node = nIt->next();
 363       const SMDS_PositionPtr& pos = node->GetPosition();
 364       if ( pos->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_EDGE )
 365         return false;
 366       const SMDS_EdgePosition* epos =
 367         static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(node->GetPosition());
 368       if ( !paramSet.insert( epos->GetUParameter() ).second )
 369         return false; // equal parameters
 370     }
 371   }
 372   // add vertex nodes params
 373   TopoDS_Vertex V1,V2;
 374   TopExp::Vertices( theEdge, V1, V2);
 375   if ( VertexNode( V1, theMesh ) &&
 376        !paramSet.insert( BRep_Tool::Parameter(V1,theEdge) ).second )
 377     return false; // there are equal parameters
 378   if ( VertexNode( V2, theMesh ) &&
 379        !paramSet.insert( BRep_Tool::Parameter(V2,theEdge) ).second )
 380     return false; // there are equal parameters
 381
 382   // fill the vector
 383   theParams.resize( paramSet.size() );
 384   set < double >::iterator   par    = paramSet.begin();
 385   vector< double >::iterator vecPar = theParams.begin();
 386   for ( ; par != paramSet.end(); ++par, ++vecPar )
 387     *vecPar = *par;
 388
 389   return theParams.size() > 1;
 390 }
 391
 392 //================================================================================
 393 /*!
 394  * \brief Fill vector of node parameters on geometrical edge, including vertex nodes
 395  * \param theMesh - The mesh containing nodes
 396  * \param theEdge - The geometrical edge of interest
 397  * \param theParams - The resulting vector of sorted node parameters
 398  * \retval bool - false if not all parameters are OK
 399  */
 400 //================================================================================
 401
 402 bool SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge(const SMESHDS_Mesh*                   theMesh,
 403                                       const TopoDS_Edge&                    theEdge,
 404                                       const bool                            ignoreMediumNodes,
 405                                       map< double, const SMDS_MeshNode* > & theNodes)
 406 {
 407   theNodes.clear();
 408
 409   if ( !theMesh || theEdge.IsNull() )
 410     return false;
 411
 412   SMESHDS_SubMesh * eSubMesh = theMesh->MeshElements( theEdge );
 413   if ( !eSubMesh || ( eSubMesh->NbElements()==0 && eSubMesh->NbNodes() == 0))
 414     return false; // edge is not meshed
 415
 416   int nbNodes = 0;
 417   set < double > paramSet;
 418   if ( eSubMesh )
 419   {
 420     // loop on nodes of an edge: sort them by param on edge
 421     SMDS_NodeIteratorPtr nIt = eSubMesh->GetNodes();
 422     while ( nIt->more() )
 423     {
 424       const SMDS_MeshNode* node = nIt->next();
 425       if ( ignoreMediumNodes ) {
 426         SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = node->GetInverseElementIterator();
 427         if ( elemIt->more() && elemIt->next()->IsMediumNode( node ))
 428           continue;
 429       }
 430       const SMDS_PositionPtr& pos = node->GetPosition();
 431       if ( pos->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_EDGE )
 432         return false;
 433       const SMDS_EdgePosition* epos =
 434         static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(node->GetPosition());
 435       theNodes.insert( theNodes.end(), make_pair( epos->GetUParameter(), node ));
 436       //MESSAGE("U " << epos->GetUParameter() << " ID " << node->GetID());
 437       ++nbNodes;
 438     }
 439   }
 440   // add vertex nodes
 441   TopoDS_Vertex v1, v2;
 442   TopExp::Vertices(theEdge, v1, v2);
 443   const SMDS_MeshNode* n1 = VertexNode( v1, (SMESHDS_Mesh*) theMesh );
 444   const SMDS_MeshNode* n2 = VertexNode( v2, (SMESHDS_Mesh*) theMesh );
 445   //MESSAGE("Vertices ID " << n1->GetID() << " " << n2->GetID());
 446   Standard_Real f, l;
 447   BRep_Tool::Range(theEdge, f, l);
 448   if ( v1.Orientation() != TopAbs_FORWARD )
 449     std::swap( f, l );
 450   if ( n1 && ++nbNodes )
 451     theNodes.insert( make_pair( f, n1 ));
 452   if ( n2 && ++nbNodes )
 453     theNodes.insert( make_pair( l, n2 ));
 454
 455   return theNodes.size() == nbNodes;
 456 }
 457
 458 //================================================================================
 459 /*!
 460  * \brief Make filter recognize only compatible hypotheses
 461  * \param theFilter - the filter to initialize
 462  * \param ignoreAuxiliary - make filter ignore compatible auxiliary hypotheses
 463  */
 464 //================================================================================
 465
 466 bool SMESH_Algo::InitCompatibleHypoFilter( SMESH_HypoFilter & theFilter,
 467                                            const bool         ignoreAuxiliary) const
 468 {
 469   if ( !_compatibleHypothesis.empty() )
 470   {
 471     theFilter.Init( theFilter.HasName( _compatibleHypothesis[0] ));
 472     for ( int i = 1; i < _compatibleHypothesis.size(); ++i )
 473       theFilter.Or( theFilter.HasName( _compatibleHypothesis[ i ] ));
 474
 475     if ( ignoreAuxiliary )
 476       theFilter.AndNot( theFilter.IsAuxiliary() );
 477
 478     return true;
 479   }
 480   return false;
 481 }
 482
 483 //================================================================================
 484 /*!
 485  * \brief Return continuity of two edges
 486  * \param E1 - the 1st edge
 487  * \param E2 - the 2nd edge
 488  * \retval GeomAbs_Shape - regularity at the junction between E1 and E2
 489  */
 490 //================================================================================
 491
 492 GeomAbs_Shape SMESH_Algo::Continuity(TopoDS_Edge E1,
 493                                      TopoDS_Edge E2)
 494 {
 495   //E1.Orientation(TopAbs_FORWARD), E2.Orientation(TopAbs_FORWARD); // avoid pb with internal edges
 496   if (E1.Orientation() > TopAbs_REVERSED) // INTERNAL
 497     E1.Orientation( TopAbs_FORWARD );
 498   if (E2.Orientation() > TopAbs_REVERSED) // INTERNAL
 499     E2.Orientation( TopAbs_FORWARD );
 500
 501   TopoDS_Vertex V, VV1[2], VV2[2];
 502   TopExp::Vertices( E1, VV1[0], VV1[1], true );
 503   TopExp::Vertices( E2, VV2[0], VV2[1], true );
 504   if      ( VV1[1].IsSame( VV2[0] ))  { V = VV1[1]; }
 505   else if ( VV1[0].IsSame( VV2[1] ))  { V = VV1[0]; }
 506   else if ( VV1[1].IsSame( VV2[1] ))  { V = VV1[1]; E1.Reverse(); }
 507   else if ( VV1[0].IsSame( VV2[0] ))  { V = VV1[0]; E1.Reverse(); }
 508   else { return GeomAbs_C0; }
 509
 510   Standard_Real u1 = BRep_Tool::Parameter( V, E1 );
 511   Standard_Real u2 = BRep_Tool::Parameter( V, E2 );
 512   BRepAdaptor_Curve C1( E1 ), C2( E2 );
 513   Standard_Real tol = BRep_Tool::Tolerance( V );
 514   Standard_Real angTol = 2e-3;
 515   try {
 516 #if OCC_VERSION_LARGE > 0x06010000
 517     OCC_CATCH_SIGNALS;
 518 #endif
 519     return BRepLProp::Continuity(C1, C2, u1, u2, tol, angTol);
 520   }
 521   catch (Standard_Failure) {
 522   }
 523   return GeomAbs_C0;
 524 }
 525
 526 //================================================================================
 527 /*!
 528  * \brief Return true if an edge can be considered straight
 529  */
 530 //================================================================================
 531
 532 bool SMESH_Algo::IsStraight( const TopoDS_Edge & E,
 533                              const bool          degenResult)
 534 {
 535   {
 536     double f,l;
 537     if ( BRep_Tool::Curve( E, f, l ).IsNull())
 538       return degenResult;
 539   }
 540   BRepAdaptor_Curve curve( E );
 541   switch( curve.GetType() )
 542   {
 543   case GeomAbs_Line:
 544     return true;
 545   case GeomAbs_Circle:
 546   case GeomAbs_Ellipse:
 547   case GeomAbs_Hyperbola:
 548   case GeomAbs_Parabola:
 549     return false;
 550   // case GeomAbs_BezierCurve:
 551   // case GeomAbs_BSplineCurve:
 552   // case GeomAbs_OtherCurve:
 553   default:;
 554   }
 555   const double   f = curve.FirstParameter();
 556   const double   l = curve.LastParameter();
 557   const gp_Pnt  pf = curve.Value( f );
 558   const gp_Pnt  pl = curve.Value( l );
 559   const gp_Vec v1( pf, pl );
 560   const double v1Len = v1.Magnitude();
 561   if ( v1Len < std::numeric_limits< double >::min() )
 562     return false; // E seems closed
 563   const double tol = Min( 10 * curve.Tolerance(), v1Len * 1e-2 );
 564   const int nbSamples = 7;
 565   for ( int i = 0; i < nbSamples; ++i )
 566   {
 567     const double  r = ( i + 1 ) / nbSamples;
 568     const gp_Pnt pi = curve.Value( f * r + l * ( 1 - r ));
 569     const gp_Vec vi( pf, pi );
 570     const double  h = 0.5 * v1.Crossed( vi ).Magnitude() / v1Len;
 571     if ( h > tol )
 572       return false;
 573   }
 574   return true;
 575 }
 576
 577 //================================================================================
 578 /*!
 579  * \brief Return true if an edge has no 3D curve
 580  */
 581 //================================================================================
 582
 583 bool SMESH_Algo::isDegenerated( const TopoDS_Edge & E )
 584 {
 585   double f,l;
 586   TopLoc_Location loc;
 587   Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve( E, loc, f,l );
 588   return C.IsNull();
 589 }
 590
 591 //================================================================================
 592 /*!
 593  * \brief Return the node built on a vertex
 594  * \param V - the vertex
 595  * \param meshDS - mesh
 596  * \retval const SMDS_MeshNode* - found node or NULL
 597  */
 598 //================================================================================
 599
 600 const SMDS_MeshNode* SMESH_Algo::VertexNode(const TopoDS_Vertex& V,
 601                                             const SMESHDS_Mesh*  meshDS)
 602 {
 603   if ( SMESHDS_SubMesh* sm = meshDS->MeshElements(V) ) {
 604     SMDS_NodeIteratorPtr nIt= sm->GetNodes();
 605     if (nIt->more())
 606       return nIt->next();
 607   }
 608   return 0;
 609 }
 610
 611 //=======================================================================
 612 //function : GetMeshError
 613 //purpose  : Finds topological errors of a sub-mesh
 614 //WARNING  : 1D check is NOT implemented so far
 615 //=======================================================================
 616
 617 SMESH_Algo::EMeshError SMESH_Algo::GetMeshError(SMESH_subMesh* subMesh)
 618 {
 619   EMeshError err = MEr_OK;
 620
 621   SMESHDS_SubMesh* smDS = subMesh->GetSubMeshDS();
 622   if ( !smDS )
 623     return MEr_EMPTY;
 624
 625   switch ( subMesh->GetSubShape().ShapeType() )
 626   {
 627   case TopAbs_FACE: { // ====================== 2D =====================
 628
 629     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = smDS->GetElements();
 630     if ( !fIt->more() )
 631       return MEr_EMPTY;
 632
 633     // We check that olny links on EDGEs encouter once, the rest links, twice
 634     set< SMESH_TLink > links;
 635     while ( fIt->more() )
 636     {
 637       const SMDS_MeshElement* f = fIt->next();
 638       int nbNodes = f->NbCornerNodes(); // ignore medium nodes
 639       for ( int i = 0; i < nbNodes; ++i )
 640       {
 641         const SMDS_MeshNode* n1 = f->GetNode( i );
 642         const SMDS_MeshNode* n2 = f->GetNode(( i+1 ) % nbNodes);
 643         std::pair< set< SMESH_TLink >::iterator, bool > it_added =
 644           links.insert( SMESH_TLink( n1, n2 ));
 645         if ( !it_added.second )
 646           // As we do NOT(!) check if mesh is manifold, we believe that a link can
 647           // encounter once or twice only (not three times), we erase a link as soon
 648           // as it encounters twice to speed up search in the <links> map.
 649           links.erase( it_added.first );
 650       }
 651     }
 652     // the links remaining in the <links> should all be on EDGE
 653     set< SMESH_TLink >::iterator linkIt = links.begin();
 654     for ( ; linkIt != links.end(); ++linkIt )
 655     {
 656       const SMESH_TLink& link = *linkIt;
 657       if ( link.node1()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() > SMDS_TOP_EDGE ||
 658            link.node2()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() > SMDS_TOP_EDGE )
 659         return MEr_HOLES;
 660     }
 661     // TODO: to check orientation
 662     break;
 663   }
 664   case TopAbs_SOLID: { // ====================== 3D =====================
 665
 666     SMDS_ElemIteratorPtr vIt = smDS->GetElements();
 667     if ( !vIt->more() )
 668       return MEr_EMPTY;
 669
 670     SMDS_VolumeTool vTool;
 671     while ( !vIt->more() )
 672     {
 673       if (!vTool.Set( vIt->next() ))
 674         continue; // strange
 675
 676       for ( int iF = 0; iF < vTool.NbFaces(); ++iF )
 677         if ( vTool.IsFreeFace( iF ))
 678         {
 679           int nbN = vTool.NbFaceNodes( iF );
 680           const SMDS_MeshNode** nodes =  vTool.GetFaceNodes( iF );
 681           for ( int i = 0; i < nbN; ++i )
 682             if ( nodes[i]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() > SMDS_TOP_FACE )
 683               return MEr_HOLES;
 684         }
 685     }
 686     break;
 687   }
 688   default:;
 689   }
 690   return err;
 691 }
 692
 693 //================================================================================
 694 /*!
 695  * \brief Sets event listener to submeshes if necessary
 696  * \param subMesh - submesh where algo is set
 697  *
 698  * After being set, event listener is notified on each event of a submesh.
 699  * By default non listener is set
 700  */
 701 //================================================================================
 702
 703 void SMESH_Algo::SetEventListener(SMESH_subMesh* /*subMesh*/)
 704 {
 705 }
 706
 707 //================================================================================
 708 /*!
 709  * \brief Allow algo to do something after persistent restoration
 710  * \param subMesh - restored submesh
 711  *
 712  * This method is called only if a submesh has HYP_OK algo_state.
 713  */
 714 //================================================================================
 715
 716 void SMESH_Algo::SubmeshRestored(SMESH_subMesh* /*subMesh*/)
 717 {
 718 }
 719
 720 //================================================================================
 721 /*!
 722  * \brief Computes mesh without geometry
 723  * \param aMesh - the mesh
 724  * \param aHelper - helper that must be used for adding elements to \aaMesh
 725  * \retval bool - is a success
 726  */
 727 //================================================================================
 728
 729 bool SMESH_Algo::Compute(SMESH_Mesh & /*aMesh*/, SMESH_MesherHelper* /*aHelper*/)
 730 {
 731   return error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Mesh built on shape expected");
 732 }
 733
 734 //=======================================================================
 735 //function : CancelCompute
 736 //purpose  : Sets _computeCanceled to true. It's usage depends on
 737 //  *        implementation of a particular mesher.
 738 //=======================================================================
 739
 740 void SMESH_Algo::CancelCompute()
 741 {
 742   _computeCanceled = true;
 743   _error = COMPERR_CANCELED;
 744 }
 745
 746 //================================================================================
 747 /*
 748  * If possible, returns progress of computation [0.,1.]
 749  */
 750 //================================================================================
 751
 752 double SMESH_Algo::GetProgress() const
 753 {
 754   return _progress;
 755 }
 756
 757 //================================================================================
 758 /*!
 759  * \brief store error and comment and then return ( error == COMPERR_OK )
 760  */
 761 //================================================================================
 762
 763 bool SMESH_Algo::error(int error, const SMESH_Comment& comment)
 764 {
 765   _error   = error;
 766   _comment = comment;
 767   return ( error == COMPERR_OK );
 768 }
 769
 770 //================================================================================
 771 /*!
 772  * \brief store error and return ( error == COMPERR_OK )
 773  */
 774 //================================================================================
 775
 776 bool SMESH_Algo::error(SMESH_ComputeErrorPtr error)
 777 {
 778   if ( error ) {
 779     _error   = error->myName;
 780     _comment = error->myComment;
 781     _badInputElements = error->myBadElements;
 782     return error->IsOK();
 783   }
 784   return true;
 785 }
 786
 787 //================================================================================
 788 /*!
 789  * \brief return compute error
 790  */
 791 //================================================================================
 792
 793 SMESH_ComputeErrorPtr SMESH_Algo::GetComputeError() const
 794 {
 795   SMESH_ComputeErrorPtr err = SMESH_ComputeError::New( _error, _comment, this );
 796   // hope this method is called by only SMESH_subMesh after this->Compute()
 797   err->myBadElements.splice( err->myBadElements.end(),
 798                              (list<const SMDS_MeshElement*>&) _badInputElements );
 799   return err;
 800 }
 801
 802 //================================================================================
 803 /*!
 804  * \brief initialize compute error before call of Compute()
 805  */
 806 //================================================================================
 807
 808 void SMESH_Algo::InitComputeError()
 809 {
 810   _error = COMPERR_OK;
 811   _comment.clear();
 812   list<const SMDS_MeshElement*>::iterator elem = _badInputElements.begin();
 813   for ( ; elem != _badInputElements.end(); ++elem )
 814     if ( (*elem)->GetID() < 1 )
 815       delete *elem;
 816   _badInputElements.clear();
 817
 818   _computeCanceled = false;
 819   _progressTic     = 0;
 820   _progress        = 0.;
 821 }
 822
 823 //================================================================================
 824 /*!
 825  * \brief Return compute progress by nb of calls of this method
 826  */
 827 //================================================================================
 828
 829 double SMESH_Algo::GetProgressByTic() const
 830 {
 831   int computeCost = 0;
 832   for ( size_t i = 0; i < _smToCompute.size(); ++i )
 833     computeCost += _smToCompute[i]->GetComputeCost();
 834
 835   const_cast<SMESH_Algo*>( this )->_progressTic++;
 836
 837   double x = 5 * _progressTic;
 838   x = ( x < computeCost ) ? ( x / computeCost ) : 1.;
 839   return 0.9 * sin( x * M_PI / 2 );
 840 }
 841
 842 //================================================================================
 843 /*!
 844  * \brief store a bad input element preventing computation,
 845  *        which may be a temporary one i.e. not residing the mesh,
 846  *        then it will be deleted by InitComputeError()
 847  */
 848 //================================================================================
 849
 850 void SMESH_Algo::addBadInputElement(const SMDS_MeshElement* elem)
 851 {
 852   if ( elem )
 853     _badInputElements.push_back( elem );
 854 }
 855
 856 //=======================================================================
 857 //function : addBadInputElements
 858 //purpose  : store a bad input elements or nodes preventing computation
 859 //=======================================================================
 860
 861 void SMESH_Algo::addBadInputElements(const SMESHDS_SubMesh* sm,
 862                                      const bool             addNodes)
 863 {
 864   if ( sm )
 865   {
 866     if ( addNodes )
 867     {
 868       SMDS_NodeIteratorPtr nIt = sm->GetNodes();
 869       while ( nIt->more() ) addBadInputElement( nIt->next() );
 870     }
 871     else
 872     {
 873       SMDS_ElemIteratorPtr eIt = sm->GetElements();
 874       while ( eIt->more() ) addBadInputElement( eIt->next() );
 875     }
 876   }
 877 }
 878
 879 //=============================================================================
 880 /*!
 881  *
 882  */
 883 //=============================================================================
 884
 885 // int SMESH_Algo::NumberOfWires(const TopoDS_Shape& S)
 886 // {
 887 //   int i = 0;
 888 //   for (TopExp_Explorer exp(S,TopAbs_WIRE); exp.More(); exp.Next())
 889 //     i++;
 890 //   return i;
 891 // }
 892
 893 //=============================================================================
 894 /*!
 895  *
 896  */
 897 //=============================================================================
 898
 899 int SMESH_Algo::NumberOfPoints(SMESH_Mesh& aMesh, const TopoDS_Wire& W)
 900 {
 901   int nbPoints = 0;
 902   for (TopExp_Explorer exp(W,TopAbs_EDGE); exp.More(); exp.Next()) {
 903     const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge(exp.Current());
 904     int nb = aMesh.GetSubMesh(E)->GetSubMeshDS()->NbNodes();
 905     if(_quadraticMesh)
 906       nb = nb/2;
 907     nbPoints += nb + 1; // internal points plus 1 vertex of 2 (last point ?)
 908   }
 909   return nbPoints;
 910 }
 911
 912
 913 //================================================================================
 914 /*!
 915  * Method in which an algorithm generating a structured mesh
 916  * fixes positions of in-face nodes after there movement
 917  * due to insertion of viscous layers.
 918  */
 919 //================================================================================
 920
 921 bool SMESH_2D_Algo::FixInternalNodes(const SMESH_ProxyMesh& mesh,
 922                                      const TopoDS_Face&     face)
 923 {
 924   const SMESHDS_SubMesh* smDS = mesh.GetSubMesh(face);
 925   if ( !smDS || smDS->NbElements() < 1 )
 926     return false;
 927
 928   SMESH_MesherHelper helper( *mesh.GetMesh() );
 929
 930   // get all faces from a proxy sub-mesh
 931   typedef SMDS_StdIterator< const SMDS_MeshElement*, SMDS_ElemIteratorPtr > TIterator;
 932   TIDSortedElemSet allFaces( TIterator( smDS->GetElements() ), TIterator() );
 933   TIDSortedElemSet avoidSet, firstRowQuads;
 934
 935   // indices of nodes to pass to a neighbour quad using SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet()
 936   int iN1, iN2;
 937
 938   // get two first rows of nodes by passing through the first row of faces
 939   vector< vector< const SMDS_MeshNode* > > nodeRows;
 940   int iRow1 = 0, iRow2 = 1;
 941   const SMDS_MeshElement* quad;
 942   {
 943     // look for a corner quadrangle and it's corner node
 944     const SMDS_MeshElement* cornerQuad = 0;
 945     int                     cornerNodeInd = -1;
 946     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = smDS->GetElements();
 947     while ( !cornerQuad && fIt->more() )
 948     {
 949       cornerQuad = fIt->next();
 950       if ( cornerQuad->NbCornerNodes() != 4 )
 951         return false;
 952       SMDS_NodeIteratorPtr nIt = cornerQuad->nodeIterator();
 953       for ( int i = 0; i < 4; ++i )
 954       {
 955         int nbInverseQuads = 0;
 956         SMDS_ElemIteratorPtr fIt = nIt->next()->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Face);
 957         while ( fIt->more() )
 958           nbInverseQuads += allFaces.count( fIt->next() );
 959         if ( nbInverseQuads == 1 )
 960           cornerNodeInd = i, i = 4;
 961       }
 962       if ( cornerNodeInd < 0 )
 963         cornerQuad = 0;
 964     }
 965     if ( !cornerQuad || cornerNodeInd < 0 )
 966       return false;
 967
 968     iN1     = helper.WrapIndex( cornerNodeInd + 1, 4 );
 969     iN2     = helper.WrapIndex( cornerNodeInd + 2, 4 );
 970     int iN3 = helper.WrapIndex( cornerNodeInd + 3, 4 );
 971     nodeRows.resize(2);
 972     nodeRows[iRow1].push_back( cornerQuad->GetNode( cornerNodeInd ));
 973     nodeRows[iRow1].push_back( cornerQuad->GetNode( iN1 ));
 974     nodeRows[iRow2].push_back( cornerQuad->GetNode( iN3 ));
 975     nodeRows[iRow2].push_back( cornerQuad->GetNode( iN2 ));
 976     firstRowQuads.insert( cornerQuad );
 977
 978     // pass through the rest quads in a face row
 979     quad = cornerQuad;
 980     while ( quad )
 981     {
 982       avoidSet.clear();
 983       avoidSet.insert( quad );
 984       if (( quad = SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( nodeRows[iRow1].back(),
 985                                                    nodeRows[iRow2].back(),
 986                                                    allFaces, avoidSet, &iN1, &iN2)))
 987       {
 988         nodeRows[iRow1].push_back( quad->GetNode( helper.WrapIndex( iN2 + 2, 4 )));
 989         nodeRows[iRow2].push_back( quad->GetNode( helper.WrapIndex( iN1 + 2, 4 )));
 990         if ( quad->NbCornerNodes() != 4 )
 991           return false;
 992       }
 993     }
 994     if ( nodeRows[iRow1].size() < 3 )
 995       return true; // there is nothing to fix
 996   }
 997
 998   nodeRows.reserve( smDS->NbElements() / nodeRows[iRow1].size() );
 999
1000   // get the rest node rows
1001   while ( true )
1002   {
1003     ++iRow1, ++iRow2;
1004
1005     // get the first quad in the next face row
1006     if (( quad = SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( nodeRows[iRow1][0],
1007                                                  nodeRows[iRow1][1],
1008                                                  allFaces, /*avoid=*/firstRowQuads,
1009                                                  &iN1, &iN2)))
1010     {
1011       if ( quad->NbCornerNodes() != 4 )
1012         return false;
1013       nodeRows.resize( iRow2+1 );
1014       nodeRows[iRow2].push_back( quad->GetNode( helper.WrapIndex( iN2 + 2, 4 )));
1015       nodeRows[iRow2].push_back( quad->GetNode( helper.WrapIndex( iN1 + 2, 4 )));
1016       firstRowQuads.insert( quad );
1017     }
1018     else
1019     {
1020       break; // no more rows
1021     }
1022
1023     // pass through the rest quads in a face row
1024     while ( quad )
1025     {
1026       avoidSet.clear();
1027       avoidSet.insert( quad );
1028       if (( quad = SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( nodeRows[iRow1][ nodeRows[iRow2].size()-1 ],
1029                                                    nodeRows[iRow2].back(),
1030                                                    allFaces, avoidSet, &iN1, &iN2)))
1031       {
1032         if ( quad->NbCornerNodes() != 4 )
1033           return false;
1034         nodeRows[iRow2].push_back( quad->GetNode( helper.WrapIndex( iN1 + 2, 4 )));
1035       }
1036     }
1037     if ( nodeRows[iRow1].size() != nodeRows[iRow2].size() )
1038       return false;
1039   }
1040   if ( nodeRows.size() < 3 )
1041     return true; // there is nothing to fix
1042
1043   // get params of the first (bottom) and last (top) node rows
1044   UVPtStructVec uvB( nodeRows[0].size() ), uvT( nodeRows[0].size() );
1045   for ( int isBot = 0; isBot < 2; ++isBot )
1046   {
1047     UVPtStructVec &                  uvps = isBot ? uvB : uvT;
1048     vector< const SMDS_MeshNode* >& nodes = nodeRows[ isBot ? 0 : nodeRows.size()-1 ];
1049     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
1050     {
1051       uvps[i].node = nodes[i];
1052       gp_XY uv = helper.GetNodeUV( face, uvps[i].node );
1053       uvps[i].u = uv.Coord(1);
1054       uvps[i].v = uv.Coord(2);
1055       uvps[i].x = 0;
1056     }
1057     // calculate x (normalized param)
1058     for ( size_t i = 1; i < nodes.size(); ++i )
1059       uvps[i].x = uvps[i-1].x + SMESH_TNodeXYZ( uvps[i-1].node ).Distance( uvps[i].node );
1060     for ( size_t i = 1; i < nodes.size(); ++i )
1061       uvps[i].x /= uvps.back().x;
1062   }
1063
1064   // get params of the left and right node rows
1065   UVPtStructVec uvL( nodeRows.size() ), uvR( nodeRows.size() );
1066   for ( int isLeft = 0; isLeft < 2; ++isLeft )
1067   {
1068     UVPtStructVec & uvps = isLeft ? uvL : uvR;
1069     const int       iCol = isLeft ? 0 : nodeRows[0].size() - 1;
1070     for ( size_t i = 0; i < nodeRows.size(); ++i )
1071     {
1072       uvps[i].node = nodeRows[i][iCol];
1073       gp_XY uv = helper.GetNodeUV( face, uvps[i].node );
1074       uvps[i].u = uv.Coord(1);
1075       uvps[i].v = uv.Coord(2);
1076       uvps[i].y = 0;
1077     }
1078     // calculate y (normalized param)
1079     for ( size_t i = 1; i < nodeRows.size(); ++i )
1080       uvps[i].y = uvps[i-1].y + SMESH_TNodeXYZ( uvps[i-1].node ).Distance( uvps[i].node );
1081     for ( size_t i = 1; i < nodeRows.size(); ++i )
1082       uvps[i].y /= uvps.back().y;
1083   }
1084
1085   // update node coordinates
1086   SMESHDS_Mesh*   meshDS = mesh.GetMeshDS();
1087   Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface( face );
1088   gp_XY a0 ( uvB.front().u, uvB.front().v );
1089   gp_XY a1 ( uvB.back().u,  uvB.back().v );
1090   gp_XY a2 ( uvT.back().u,  uvT.back().v );
1091   gp_XY a3 ( uvT.front().u, uvT.front().v );
1092   for ( size_t iRow = 1; iRow < nodeRows.size()-1; ++iRow )
1093   {
1094     gp_XY p1 ( uvR[ iRow ].u, uvR[ iRow ].v );
1095     gp_XY p3 ( uvL[ iRow ].u, uvL[ iRow ].v );
1096     const double y0 = uvL[ iRow ].y;
1097     const double y1 = uvR[ iRow ].y;
1098     for ( size_t iCol = 1; iCol < nodeRows[0].size()-1; ++iCol )
1099     {
1100       gp_XY p0 ( uvB[ iCol ].u, uvB[ iCol ].v );
1101       gp_XY p2 ( uvT[ iCol ].u, uvT[ iCol ].v );
1102       const double x0 = uvB[ iCol ].x;
1103       const double x1 = uvT[ iCol ].x;
1104       double x = (x0 + y0 * (x1 - x0)) / (1 - (y1 - y0) * (x1 - x0));
1105       double y = y0 + x * (y1 - y0);
1106       gp_XY uv = helper.calcTFI( x, y, a0,a1,a2,a3, p0,p1,p2,p3 );
1107       gp_Pnt p = S->Value( uv.Coord(1), uv.Coord(2));
1108       const SMDS_MeshNode* n = nodeRows[iRow][iCol];
1109       meshDS->MoveNode( n, p.X(), p.Y(), p.Z() );
1110       if ( SMDS_FacePosition* pos = dynamic_cast< SMDS_FacePosition*>( n->GetPosition() ))
1111         pos->SetParameters( uv.Coord(1), uv.Coord(2) );
1112     }
1113   }
1114   return true;
1115 }