src/SMESH/SMESH_Algo.cxx

   1 //  SMESH SMESH : implementaion of SMESH idl descriptions
   2 //
   3 //  Copyright (C) 2003  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
   4 //  CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
   5 //
   6 //  This library is free software; you can redistribute it and/or
   7 //  modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8 //  License as published by the Free Software Foundation; either
   9 //  version 2.1 of the License.
  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
  14 //  Lesser General Public License for more details.
  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 #include "SMESH_Algo.hxx"
  30 #include "SMESH_Gen.hxx"
  31 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  32 #include "SMESH_HypoFilter.hxx"
  33 #include "SMDS_FacePosition.hxx"
  34 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
  35 #include "SMDS_MeshElement.hxx"
  36 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  37 #include "SMESHDS_Mesh.hxx"
  38 #include "SMESHDS_SubMesh.hxx"
  39
  40 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  41 #include <BRepLProp.hxx>
  42 #include <BRep_Tool.hxx>
  43 #include <GCPnts_AbscissaPoint.hxx>
  44 #include <GeomAdaptor_Curve.hxx>
  45 #include <Geom_Surface.hxx>
  46 #include <TopExp.hxx>
  47 #include <TopLoc_Location.hxx>
  48 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  49 #include <TopTools_ListOfShape.hxx>
  50 #include <TopoDS.hxx>
  51 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  52 #include <TopoDS_Face.hxx>
  53 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  54 #include <gp_Pnt.hxx>
  55 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  56 #include <gp_Vec.hxx>
  57
  58 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  59 #include <Standard_Failure.hxx>
  60
  61 #include "utilities.h"
  62
  63 #include <algorithm>
  64
  65 using namespace std;
  66
  67 //=============================================================================
  68 /*!
  69  *
  70  */
  71 //=============================================================================
  72
  73 SMESH_Algo::SMESH_Algo(int hypId, int studyId,
  74         SMESH_Gen * gen):SMESH_Hypothesis(hypId, studyId, gen)
  75 {
  76   gen->_mapAlgo[hypId] = this;
  77
  78   _onlyUnaryInput = _requireDescretBoundary = _requireShape = true;
  79   _quadraticMesh = false;
  80 }
  81
  82 //=============================================================================
  83 /*!
  84  *
  85  */
  86 //=============================================================================
  87
  88 SMESH_Algo::~SMESH_Algo()
  89 {
  90 }
  91
  92 //=============================================================================
  93 /*!
  94  * Usually an algoritm has nothing to save
  95  */
  96 //=============================================================================
  97
  98 ostream & SMESH_Algo::SaveTo(ostream & save) { return save; }
  99 istream & SMESH_Algo::LoadFrom(istream & load) { return load; }
 100
 101 //=============================================================================
 102 /*!
 103  *
 104  */
 105 //=============================================================================
 106
 107 const vector < string > &SMESH_Algo::GetCompatibleHypothesis()
 108 {
 109         return _compatibleHypothesis;
 110 }
 111
 112 //=============================================================================
 113 /*!
 114  *  List the hypothesis used by the algorithm associated to the shape.
 115  *  Hypothesis associated to father shape -are- taken into account (see
 116  *  GetAppliedHypothesis). Relevant hypothesis have a name (type) listed in
 117  *  the algorithm. This method could be surcharged by specific algorithms, in
 118  *  case of several hypothesis simultaneously applicable.
 119  */
 120 //=============================================================================
 121
 122 const list <const SMESHDS_Hypothesis *> &
 123 SMESH_Algo::GetUsedHypothesis(SMESH_Mesh &         aMesh,
 124                               const TopoDS_Shape & aShape,
 125                               const bool           ignoreAuxiliary)
 126 {
 127   _usedHypList.clear();
 128   SMESH_HypoFilter filter;
 129   if ( InitCompatibleHypoFilter( filter, ignoreAuxiliary ))
 130   {
 131     aMesh.GetHypotheses( aShape, filter, _usedHypList, true );
 132     if ( ignoreAuxiliary && _usedHypList.size() > 1 )
 133       _usedHypList.clear();     //only one compatible hypothesis allowed
 134   }
 135   return _usedHypList;
 136 }
 137
 138 //=============================================================================
 139 /*!
 140  *  List the relevant hypothesis associated to the shape. Relevant hypothesis
 141  *  have a name (type) listed in the algorithm. Hypothesis associated to
 142  *  father shape -are not- taken into account (see GetUsedHypothesis)
 143  */
 144 //=============================================================================
 145
 146 const list<const SMESHDS_Hypothesis *> &
 147 SMESH_Algo::GetAppliedHypothesis(SMESH_Mesh &         aMesh,
 148                                  const TopoDS_Shape & aShape,
 149                                  const bool           ignoreAuxiliary)
 150 {
 151   _appliedHypList.clear();
 152   SMESH_HypoFilter filter;
 153   if ( InitCompatibleHypoFilter( filter, ignoreAuxiliary ))
 154     aMesh.GetHypotheses( aShape, filter, _appliedHypList, false );
 155
 156   return _appliedHypList;
 157 }
 158
 159 //=============================================================================
 160 /*!
 161  *  Compute length of an edge
 162  */
 163 //=============================================================================
 164
 165 double SMESH_Algo::EdgeLength(const TopoDS_Edge & E)
 166 {
 167   double UMin = 0, UMax = 0;
 168   if (BRep_Tool::Degenerated(E))
 169     return 0;
 170   TopLoc_Location L;
 171   Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, L, UMin, UMax);
 172   GeomAdaptor_Curve AdaptCurve(C);
 173   double length = GCPnts_AbscissaPoint::Length(AdaptCurve, UMin, UMax);
 174   return length;
 175 }
 176
 177 //================================================================================
 178 /*!
 179  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
 180  * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
 181  * \param theMeshDS - The mesh data structure
 182  * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
 183  *                in the correspoding submesh point in different directions
 184  */
 185 //================================================================================
 186
 187 bool SMESH_Algo::IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face&  theFace,
 188                                     SMESHDS_Mesh*       theMeshDS)
 189 {
 190   if ( theFace.IsNull() || !theMeshDS )
 191     return false;
 192
 193   // find out orientation of a meshed face
 194   int faceID = theMeshDS->ShapeToIndex( theFace );
 195   TopoDS_Shape aMeshedFace = theMeshDS->IndexToShape( faceID );
 196   bool isReversed = ( theFace.Orientation() != aMeshedFace.Orientation() );
 197
 198   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = theMeshDS->MeshElements( faceID );
 199   if ( !aSubMeshDSFace )
 200     return isReversed;
 201
 202   // find element with node located on face and get its normal
 203   const SMDS_FacePosition* facePos = 0;
 204   int vertexID = 0;
 205   gp_Pnt nPnt[3];
 206   gp_Vec Ne;
 207   bool normalOK = false;
 208   SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
 209   while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
 210   {
 211     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
 212     if ( elem && elem->NbNodes() > 2 ) {
 213       SMDS_ElemIteratorPtr nodesIt = elem->nodesIterator();
 214       const SMDS_FacePosition* fPos = 0;
 215       int i = 0, vID = 0;
 216       while ( nodesIt->more() ) { // loop on nodes
 217         const SMDS_MeshNode* node
 218           = static_cast<const SMDS_MeshNode *>(nodesIt->next());
 219         if ( i == 3 ) i = 2;
 220         nPnt[ i++ ].SetCoord( node->X(), node->Y(), node->Z() );
 221         // check position
 222         const SMDS_PositionPtr& pos = node->GetPosition();
 223         if ( !pos ) continue;
 224         if ( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE ) {
 225           fPos = dynamic_cast< const SMDS_FacePosition* >( pos.get() );
 226         }
 227         else if ( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX ) {
 228           vID = pos->GetShapeId();
 229         }
 230       }
 231       if ( fPos || ( !normalOK && vID )) {
 232         // compute normal
 233         gp_Vec v01( nPnt[0], nPnt[1] ), v02( nPnt[0], nPnt[2] );
 234         if ( v01.SquareMagnitude() > RealSmall() &&
 235              v02.SquareMagnitude() > RealSmall() )
 236         {
 237           Ne = v01 ^ v02;
 238           normalOK = ( Ne.SquareMagnitude() > RealSmall() );
 239         }
 240         // we need position on theFace or at least on vertex
 241         if ( normalOK ) {
 242           vertexID = vID;
 243           if ((facePos = fPos))
 244             break;
 245         }
 246       }
 247     }
 248   }
 249   if ( !normalOK )
 250     return isReversed;
 251
 252   // node position on face
 253   double u,v;
 254   if ( facePos ) {
 255     u = facePos->GetUParameter();
 256     v = facePos->GetVParameter();
 257   }
 258   else if ( vertexID ) {
 259     TopoDS_Shape V = theMeshDS->IndexToShape( vertexID );
 260     if ( V.IsNull() || V.ShapeType() != TopAbs_VERTEX )
 261       return isReversed;
 262     gp_Pnt2d uv = BRep_Tool::Parameters( TopoDS::Vertex( V ), theFace );
 263     u = uv.X();
 264     v = uv.Y();
 265   }
 266   else
 267   {
 268     return isReversed;
 269   }
 270
 271   // face normal at node position
 272   TopLoc_Location loc;
 273   Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace, loc );
 274   if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C1 ) return isReversed;
 275   gp_Vec d1u, d1v;
 276   surf->D1( u, v, nPnt[0], d1u, d1v );
 277   gp_Vec Nf = (d1u ^ d1v).Transformed( loc );
 278
 279   if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
 280     Nf.Reverse();
 281
 282   return Ne * Nf < 0.;
 283 }
 284
 285 //================================================================================
 286 /*!
 287  * \brief Initialize my parameter values by the mesh built on the geometry
 288  * \param theMesh - the built mesh
 289  * \param theShape - the geometry of interest
 290  * \retval bool - true if parameter values have been successfully defined
 291  *
 292  * Just return false as the algorithm does not hold parameters values
 293  */
 294 //================================================================================
 295
 296 bool SMESH_Algo::SetParametersByMesh(const SMESH_Mesh* /*theMesh*/,
 297                                      const TopoDS_Shape& /*theShape*/)
 298 {
 299   return false;
 300 }
 301
 302 //================================================================================
 303 /*!
 304  * \brief Fill vector of node parameters on geometrical edge, including vertex nodes
 305  * \param theMesh - The mesh containing nodes
 306  * \param theEdge - The geometrical edge of interest
 307  * \param theParams - The resulting vector of sorted node parameters
 308  * \retval bool - false if not all parameters are OK
 309  */
 310 //================================================================================
 311
 312 bool SMESH_Algo::GetNodeParamOnEdge(const SMESHDS_Mesh* theMesh,
 313                                     const TopoDS_Edge&  theEdge,
 314                                     vector< double > &  theParams)
 315 {
 316   theParams.clear();
 317
 318   if ( !theMesh || theEdge.IsNull() )
 319     return false;
 320
 321   SMESHDS_SubMesh * eSubMesh = theMesh->MeshElements( theEdge );
 322   if ( !eSubMesh || !eSubMesh->GetElements()->more() )
 323     return false; // edge is not meshed
 324
 325   int nbEdgeNodes = 0;
 326   set < double > paramSet;
 327   if ( eSubMesh )
 328   {
 329     // loop on nodes of an edge: sort them by param on edge
 330     SMDS_NodeIteratorPtr nIt = eSubMesh->GetNodes();
 331     while ( nIt->more() )
 332     {
 333       const SMDS_MeshNode* node = nIt->next();
 334       const SMDS_PositionPtr& pos = node->GetPosition();
 335       if ( pos->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_EDGE )
 336         return false;
 337       const SMDS_EdgePosition* epos =
 338         static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(node->GetPosition().get());
 339       paramSet.insert( epos->GetUParameter() );
 340       ++nbEdgeNodes;
 341     }
 342   }
 343   // add vertex nodes params
 344   Standard_Real f, l;
 345   BRep_Tool::Range(theEdge, f, l);
 346   paramSet.insert( f );
 347   paramSet.insert( l );
 348   if ( paramSet.size() != nbEdgeNodes + 2 )
 349     return false; // there are equal parameters
 350
 351   // fill the vector
 352   theParams.resize( paramSet.size() );
 353   set < double >::iterator   par    = paramSet.begin();
 354   vector< double >::iterator vecPar = theParams.begin();
 355   for ( ; par != paramSet.end(); ++par, ++vecPar )
 356     *vecPar = *par;
 357
 358   return theParams.size() > 1;
 359 }
 360
 361 //================================================================================
 362 /*!
 363  * \brief Make filter recognize only compatible hypotheses
 364  * \param theFilter - the filter to initialize
 365  * \param ignoreAuxiliary - make filter ignore compatible auxiliary hypotheses
 366  */
 367 //================================================================================
 368
 369 bool SMESH_Algo::InitCompatibleHypoFilter( SMESH_HypoFilter & theFilter,
 370                                            const bool         ignoreAuxiliary) const
 371 {
 372   if ( !_compatibleHypothesis.empty() )
 373   {
 374     theFilter.Init( theFilter.HasName( _compatibleHypothesis[0] ));
 375     for ( int i = 1; i < _compatibleHypothesis.size(); ++i )
 376       theFilter.Or( theFilter.HasName( _compatibleHypothesis[ i ] ));
 377
 378     if ( ignoreAuxiliary )
 379       theFilter.AndNot( theFilter.IsAuxiliary() );
 380
 381     return true;
 382   }
 383   return false;
 384 }
 385
 386 //================================================================================
 387 /*!
 388  * \brief Return continuity of two edges
 389  * \param E1 - the 1st edge
 390  * \param E2 - the 2nd edge
 391  * \retval GeomAbs_Shape - regularity at the junction between E1 and E2
 392  */
 393 //================================================================================
 394
 395 GeomAbs_Shape SMESH_Algo::Continuity(const TopoDS_Edge & E1,
 396                                      const TopoDS_Edge & E2)
 397 {
 398   TopoDS_Vertex V = TopExp::LastVertex (E1, true);
 399   if ( !V.IsSame( TopExp::FirstVertex(E2, true )))
 400     if ( !TopExp::CommonVertex( E1, E2, V ))
 401       return GeomAbs_C0;
 402   Standard_Real u1 = BRep_Tool::Parameter( V, E1 );
 403   Standard_Real u2 = BRep_Tool::Parameter( V, E2 );
 404   BRepAdaptor_Curve C1( E1 ), C2( E2 );
 405   try {
 406 #if (OCC_VERSION_MAJOR << 16 | OCC_VERSION_MINOR << 8 | OCC_VERSION_MAINTENANCE) > 0x060100
 407     OCC_CATCH_SIGNALS;
 408 #endif
 409     return BRepLProp::Continuity(C1, C2, u1, u2);
 410   }
 411   catch (Standard_Failure) {
 412   }
 413   return GeomAbs_C0;
 414 }
 415
 416 //================================================================================
 417 /*!
 418  * \brief Return the node built on a vertex
 419  * \param V - the vertex
 420  * \param meshDS - mesh
 421  * \retval const SMDS_MeshNode* - found node or NULL
 422  */
 423 //================================================================================
 424
 425 const SMDS_MeshNode* SMESH_Algo::VertexNode(const TopoDS_Vertex& V,
 426                                             SMESHDS_Mesh*        meshDS)
 427 {
 428   if ( SMESHDS_SubMesh* sm = meshDS->MeshElements(V) ) {
 429     SMDS_NodeIteratorPtr nIt= sm->GetNodes();
 430     if (nIt->more())
 431       return nIt->next();
 432   }
 433   return 0;
 434 }
 435
 436 //================================================================================
 437 /*!
 438  * \brief Sets event listener to submeshes if necessary
 439  * \param subMesh - submesh where algo is set
 440  *
 441  * After being set, event listener is notified on each event of a submesh.
 442  * By default non listener is set
 443  */
 444 //================================================================================
 445
 446 void SMESH_Algo::SetEventListener(SMESH_subMesh* /*subMesh*/)
 447 {
 448 }
 449
 450 //================================================================================
 451 /*!
 452  * \brief Allow algo to do something after persistent restoration
 453  * \param subMesh - restored submesh
 454  *
 455  * This method is called only if a submesh has HYP_OK algo_state.
 456  */
 457 //================================================================================
 458
 459 void SMESH_Algo::SubmeshRestored(SMESH_subMesh* /*subMesh*/)
 460 {
 461 }
 462
 463 //================================================================================
 464 /*!
 465  * \brief Computes mesh without geometry
 466  * \param aMesh - the mesh
 467  * \param aHelper - helper that must be used for adding elements to \aaMesh
 468  * \retval bool - is a success
 469  */
 470 //================================================================================
 471
 472 bool SMESH_Algo::Compute(SMESH_Mesh & /*aMesh*/, SMESH_MesherHelper* aHelper)
 473 {
 474   return false;
 475 }