src/SMESH/SMESH_MeshEditor.hxx

   1 //  Copyright (C) 2007-2010  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
   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 //  SMESH SMESH_I : idl implementation based on 'SMESH' unit's calsses
  24 // File      : SMESH_MeshEditor.hxx
  25 // Created   : Mon Apr 12 14:56:19 2004
  26 // Author    : Edward AGAPOV (eap)
  27 // Module    : SMESH
  28 //
  29 #ifndef SMESH_MeshEditor_HeaderFile
  30 #define SMESH_MeshEditor_HeaderFile
  31
  32 #include "SMESH_SMESH.hxx"
  33
  34 #include "SMDS_MeshElement.hxx"
  35 #include "SMESH_Controls.hxx"
  36 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  37 #include "SMESH_SequenceOfElemPtr.hxx"
  38 #include "SMESH_SequenceOfNode.hxx"
  39
  40 #include <utilities.h>
  41
  42 #include <TColStd_HSequenceOfReal.hxx>
  43 #include <gp_Dir.hxx>
  44
  45 #include <list>
  46 #include <map>
  47 #include <set>
  48
  49 class SMDS_MeshFace;
  50 class SMDS_MeshNode;
  51 class gp_Ax1;
  52 class gp_Vec;
  53 class gp_Pnt;
  54 class SMESH_MesherHelper;
  55
  56
  57 typedef std::map<const SMDS_MeshElement*,
  58                  std::list<const SMDS_MeshElement*> >        TElemOfElemListMap;
  59 typedef std::map<const SMDS_MeshNode*, const SMDS_MeshNode*> TNodeNodeMap;
  60
  61 //!< Set of elements sorted by ID, to be used to assure predictability of edition
  62 typedef std::set< const SMDS_MeshElement*, TIDCompare >      TIDSortedElemSet;
  63 typedef std::set< const SMDS_MeshNode*,    TIDCompare >      TIDSortedNodeSet;
  64
  65 typedef pair< const SMDS_MeshNode*, const SMDS_MeshNode* >   NLink;
  66
  67
  68 //=======================================================================
  69 /*!
  70  * \brief Searcher for the node closest to point
  71  */
  72 //=======================================================================
  73 struct SMESH_NodeSearcher
  74 {
  75   virtual const SMDS_MeshNode* FindClosestTo( const gp_Pnt& pnt ) = 0;
  76   virtual void MoveNode( const SMDS_MeshNode* node, const gp_Pnt& toPnt ) = 0;
  77 };
  78
  79 //=======================================================================
  80 /*!
  81  * \brief Find elements of given type where the given point is IN or ON.
  82  *        Returns nb of found elements and elements them-selves.
  83  *        Another task is to find out if the given point is out of closed 2D mesh.
  84  *
  85  * 'ALL' type means elements of any type excluding nodes and 0D elements
  86  */
  87 //=======================================================================
  88
  89 struct SMESH_ElementSearcher
  90 {
  91   virtual int FindElementsByPoint(const gp_Pnt&                           point,
  92                                   SMDSAbs_ElementType                     type,
  93                                   std::vector< const SMDS_MeshElement* >& foundElems)=0;
  94
  95   virtual TopAbs_State GetPointState(const gp_Pnt& point) = 0;
  96
  97   /*!
  98    * \brief Return elements possibly intersecting the line
  99    */
 100   virtual void GetElementsNearLine( const gp_Ax1&                           line,
 101                                     SMDSAbs_ElementType                     type,
 102                                     std::vector< const SMDS_MeshElement* >& foundElems)=0;
 103 };
 104
 105 //=======================================================================
 106 /*!
 107  * \brief A sorted pair of nodes
 108  */
 109 //=======================================================================
 110
 111 struct SMESH_TLink: public NLink
 112 {
 113   SMESH_TLink(const SMDS_MeshNode* n1, const SMDS_MeshNode* n2 ):NLink( n1, n2 )
 114   { if ( n1->GetID() < n2->GetID() ) std::swap( first, second ); }
 115   SMESH_TLink(const NLink& link ):NLink( link )
 116   { if ( first->GetID() < second->GetID() ) std::swap( first, second ); }
 117   const SMDS_MeshNode* node1() const { return first; }
 118   const SMDS_MeshNode* node2() const { return second; }
 119 };
 120
 121 //=======================================================================
 122 /*!
 123  * \brief SMESH_TLink knowing its orientation
 124  */
 125 //=======================================================================
 126
 127 struct SMESH_OrientedLink: public SMESH_TLink
 128 {
 129   bool _reversed;
 130   SMESH_OrientedLink(const SMDS_MeshNode* n1, const SMDS_MeshNode* n2 )
 131     : SMESH_TLink( n1, n2 ), _reversed( n1 != node1() ) {}
 132 };
 133
 134 // ============================================================
 135 /*!
 136  * \brief Editor of a mesh
 137  */
 138 // ============================================================
 139
 140 class SMESH_EXPORT SMESH_MeshEditor
 141 {
 142 public:
 143   //------------------------------------------
 144   /*!
 145    * \brief SMDS_MeshNode -> gp_XYZ convertor
 146    */
 147   //------------------------------------------
 148   struct TNodeXYZ : public gp_XYZ
 149   {
 150     const SMDS_MeshNode* _node;
 151     TNodeXYZ( const SMDS_MeshElement* e):gp_XYZ(0,0,0),_node(0) {
 152       if (e) {
 153         ASSERT( e->GetType() == SMDSAbs_Node );
 154         _node = static_cast<const SMDS_MeshNode*>(e);
 155         SetCoord( _node->X(), _node->Y(), _node->Z() );
 156       }
 157     }
 158     double Distance(const SMDS_MeshNode* n)       const { return (TNodeXYZ( n )-*this).Modulus(); }
 159     double SquareDistance(const SMDS_MeshNode* n) const { return (TNodeXYZ( n )-*this).SquareModulus(); }
 160     bool operator==(const TNodeXYZ& other) const { return _node == other._node; }
 161   };
 162
 163 public:
 164
 165   SMESH_MeshEditor( SMESH_Mesh* theMesh );
 166
 167   /*!
 168    * \brief Add element
 169    */
 170   SMDS_MeshElement* AddElement(const std::vector<const SMDS_MeshNode*> & nodes,
 171                                const SMDSAbs_ElementType                 type,
 172                                const bool                                isPoly,
 173                                const int                                 ID = 0);
 174   /*!
 175    * \brief Add element
 176    */
 177   SMDS_MeshElement* AddElement(const std::vector<int>  & nodeIDs,
 178                                const SMDSAbs_ElementType type,
 179                                const bool                isPoly,
 180                                const int                 ID = 0);
 181
 182   int Remove (const std::list< int >& theElemIDs, const bool isNodes);
 183   // Remove a node or an element.
 184   // Modify a compute state of sub-meshes which become empty
 185
 186   bool InverseDiag (const SMDS_MeshElement * theTria1,
 187                     const SMDS_MeshElement * theTria2 );
 188   // Replace two neighbour triangles with ones built on the same 4 nodes
 189   // but having other common link.
 190   // Return False if args are improper
 191
 192   bool InverseDiag (const SMDS_MeshNode * theNode1,
 193                     const SMDS_MeshNode * theNode2 );
 194   // Replace two neighbour triangles sharing theNode1-theNode2 link
 195   // with ones built on the same 4 nodes but having other common link.
 196   // Return false if proper faces not found
 197
 198   bool DeleteDiag (const SMDS_MeshNode * theNode1,
 199                    const SMDS_MeshNode * theNode2 );
 200   // Replace two neighbour triangles sharing theNode1-theNode2 link
 201   // with a quadrangle built on the same 4 nodes.
 202   // Return false if proper faces not found
 203
 204   bool Reorient (const SMDS_MeshElement * theElement);
 205   // Reverse theElement orientation
 206
 207
 208   /*!
 209    * \brief Fuse neighbour triangles into quadrangles.
 210    * \param theElems     - The triangles to be fused.
 211    * \param theCriterion - Is used to choose a neighbour to fuse with.
 212    * \param theMaxAngle  - Is a max angle between element normals at which fusion
 213    *                       is still performed; theMaxAngle is mesured in radians.
 214    * \retval bool - Success or not.
 215    */
 216   bool TriToQuad (TIDSortedElemSet &                   theElems,
 217                   SMESH::Controls::NumericalFunctorPtr theCriterion,
 218                   const double                         theMaxAngle);
 219
 220   /*!
 221    * \brief Split quadrangles into triangles.
 222    * \param theElems     - The faces to be splitted.
 223    * \param theCriterion - Is used to choose a diagonal for splitting.
 224    * \retval bool - Success or not.
 225    */
 226   bool QuadToTri (TIDSortedElemSet &                   theElems,
 227                   SMESH::Controls::NumericalFunctorPtr theCriterion);
 228
 229   /*!
 230    * \brief Split quadrangles into triangles.
 231    * \param theElems  - The faces to be splitted.
 232    * \param the13Diag - Is used to choose a diagonal for splitting.
 233    * \retval bool - Success or not.
 234    */
 235   bool QuadToTri (TIDSortedElemSet & theElems,
 236                   const bool         the13Diag);
 237
 238   /*!
 239    * \brief Find better diagonal for splitting.
 240    * \param theQuad      - The face to find better splitting of.
 241    * \param theCriterion - Is used to choose a diagonal for splitting.
 242    * \retval int - 1 for 1-3 diagonal, 2 for 2-4, -1 - for errors.
 243    */
 244   int BestSplit (const SMDS_MeshElement*              theQuad,
 245                  SMESH::Controls::NumericalFunctorPtr theCriterion);
 246
 247
 248   enum SplitVolumToTetraFlags { HEXA_TO_5 = 1, HEXA_TO_6 = 2 };//!<arg of SplitVolumesIntoTetra()
 249   /*!
 250    * \brief Split volumic elements into tetrahedra.
 251    */
 252   void SplitVolumesIntoTetra (const TIDSortedElemSet & theElems, const int theMethodFlags);
 253
 254
 255   enum SmoothMethod { LAPLACIAN = 0, CENTROIDAL };
 256
 257   void Smooth (TIDSortedElemSet &               theElements,
 258                std::set<const SMDS_MeshNode*> & theFixedNodes,
 259                const SmoothMethod               theSmoothMethod,
 260                const int                        theNbIterations,
 261                double                           theTgtAspectRatio = 1.0,
 262                const bool                       the2D = true);
 263   // Smooth theElements using theSmoothMethod during theNbIterations
 264   // or until a worst element has aspect ratio <= theTgtAspectRatio.
 265   // Aspect Ratio varies in range [1.0, inf].
 266   // If theElements is empty, the whole mesh is smoothed.
 267   // theFixedNodes contains additionally fixed nodes. Nodes built
 268   // on edges and boundary nodes are always fixed.
 269   // If the2D, smoothing is performed using UV parameters of nodes
 270   // on geometrical faces
 271
 272   typedef std::auto_ptr< std::list<int> > PGroupIDs;
 273
 274   PGroupIDs RotationSweep (TIDSortedElemSet & theElements,
 275                            const gp_Ax1&      theAxis,
 276                            const double       theAngle,
 277                            const int          theNbSteps,
 278                            const double       theToler,
 279                            const bool         theMakeGroups,
 280                            const bool         theMakeWalls=true);
 281   // Generate new elements by rotation of theElements around theAxis
 282   // by theAngle by theNbSteps
 283
 284   /*!
 285    * Auxilary flag for advanced extrusion.
 286    * BOUNDARY: create or not boundary for result of extrusion
 287    * SEW:      try to use existing nodes or create new nodes in any case
 288    */
 289   enum ExtrusionFlags {
 290     EXTRUSION_FLAG_BOUNDARY = 0x01,
 291     EXTRUSION_FLAG_SEW = 0x02
 292   };
 293
 294   /*!
 295    * special structire for control of extrusion functionality
 296    */
 297   struct ExtrusParam {
 298     gp_Dir myDir; // direction of extrusion
 299     Handle(TColStd_HSequenceOfReal) mySteps; // magnitudes for each step
 300     SMESH_SequenceOfNode myNodes; // nodes for using in sewing
 301   };
 302
 303   /*!
 304    * Create new node in the mesh with given coordinates
 305    * (auxilary for advanced extrusion)
 306    */
 307   const SMDS_MeshNode* CreateNode(const double x,
 308                                   const double y,
 309                                   const double z,
 310                                   const double tolnode,
 311                                   SMESH_SequenceOfNode& aNodes);
 312
 313   /*!
 314    * Generate new elements by extrusion of theElements
 315    * It is a method used in .idl file. All functionality
 316    * is implemented in the next method (see below) which
 317    * is used in the cuurent method.
 318    * param theElems - list of elements for extrusion
 319    * param newElemsMap returns history of extrusion
 320    * param theFlags set flags for performing extrusion (see description
 321    *   of enum ExtrusionFlags for additional information)
 322    * param theTolerance - uses for comparing locations of nodes if flag
 323    *   EXTRUSION_FLAG_SEW is set
 324    */
 325   PGroupIDs ExtrusionSweep (TIDSortedElemSet &  theElems,
 326                             const gp_Vec&       theStep,
 327                             const int           theNbSteps,
 328                             TElemOfElemListMap& newElemsMap,
 329                             const bool          theMakeGroups,
 330                             const int           theFlags = EXTRUSION_FLAG_BOUNDARY,
 331                             const double        theTolerance = 1.e-6);
 332
 333   /*!
 334    * Generate new elements by extrusion of theElements
 335    * param theElems - list of elements for extrusion
 336    * param newElemsMap returns history of extrusion
 337    * param theFlags set flags for performing extrusion (see description
 338    *   of enum ExtrusionFlags for additional information)
 339    * param theTolerance - uses for comparing locations of nodes if flag
 340    *   EXTRUSION_FLAG_SEW is set
 341    * param theParams - special structure for manage of extrusion
 342    */
 343   PGroupIDs ExtrusionSweep (TIDSortedElemSet &  theElems,
 344                             ExtrusParam&        theParams,
 345                             TElemOfElemListMap& newElemsMap,
 346                             const bool          theMakeGroups,
 347                             const int           theFlags,
 348                             const double        theTolerance);
 349
 350
 351   // Generate new elements by extrusion of theElements
 352   // by theStep by theNbSteps
 353
 354   enum Extrusion_Error {
 355     EXTR_OK,
 356     EXTR_NO_ELEMENTS,
 357     EXTR_PATH_NOT_EDGE,
 358     EXTR_BAD_PATH_SHAPE,
 359     EXTR_BAD_STARTING_NODE,
 360     EXTR_BAD_ANGLES_NUMBER,
 361     EXTR_CANT_GET_TANGENT
 362     };
 363
 364   Extrusion_Error ExtrusionAlongTrack (TIDSortedElemSet &   theElements,
 365                                        SMESH_subMesh*       theTrackPattern,
 366                                        const SMDS_MeshNode* theNodeStart,
 367                                        const bool           theHasAngles,
 368                                        std::list<double>&   theAngles,
 369                                        const bool           theLinearVariation,
 370                                        const bool           theHasRefPoint,
 371                                        const gp_Pnt&        theRefPoint,
 372                                        const bool           theMakeGroups);
 373   Extrusion_Error ExtrusionAlongTrack (TIDSortedElemSet &   theElements,
 374                                        SMESH_Mesh*          theTrackPattern,
 375                                        const SMDS_MeshNode* theNodeStart,
 376                                        const bool           theHasAngles,
 377                                        std::list<double>&   theAngles,
 378                                        const bool           theLinearVariation,
 379                                        const bool           theHasRefPoint,
 380                                        const gp_Pnt&        theRefPoint,
 381                                        const bool           theMakeGroups);
 382   // Generate new elements by extrusion of theElements along path given by theTrackPattern,
 383   // theHasAngles are the rotation angles, base point can be given by theRefPoint
 384
 385   PGroupIDs Transform (TIDSortedElemSet & theElements,
 386                        const gp_Trsf&     theTrsf,
 387                        const bool         theCopy,
 388                        const bool         theMakeGroups,
 389                        SMESH_Mesh*        theTargetMesh=0);
 390   // Move or copy theElements applying theTrsf to their nodes
 391
 392
 393   /*!
 394    * Generate new elements by extrusion of theElements
 395    * param theElems - list of elements for scale
 396    * param thePoint - base point for scale
 397    * param theScaleFact - scale factors for axises
 398    * param theCopy - allows copying the translated elements
 399    * param theMakeGroups - forces the generation of new groups from existing ones
 400    * param theTargetMesh - the name of the newly created mesh
 401    * return instance of Mesh class
 402    */
 403   PGroupIDs Scale (TIDSortedElemSet&        theElements,
 404                    const gp_Pnt&            thePoint,
 405                    const std::list<double>& theScaleFact,
 406                    const bool               theCopy,
 407                    const bool               theMakeGroups,
 408                    SMESH_Mesh*              theTargetMesh=0);
 409
 410   typedef std::list< std::list< const SMDS_MeshNode* > > TListOfListOfNodes;
 411
 412   void FindCoincidentNodes (TIDSortedNodeSet &   theNodes,
 413                             const double         theTolerance,
 414                             TListOfListOfNodes & theGroupsOfNodes);
 415   // Return list of group of nodes close to each other within theTolerance.
 416   // Search among theNodes or in the whole mesh if theNodes is empty.
 417
 418   /*!
 419    * \brief Return SMESH_NodeSearcher. The caller is responsible for deleteing it
 420    */
 421   SMESH_NodeSearcher* GetNodeSearcher();
 422
 423   /*!
 424    * \brief Return SMESH_ElementSearcher. The caller is responsible for deleteing it
 425    */
 426   SMESH_ElementSearcher* GetElementSearcher();
 427   /*!
 428    * \brief Return true if the point is IN or ON of the element
 429    */
 430   static bool isOut( const SMDS_MeshElement* element, const gp_Pnt& point, double tol );
 431
 432
 433   int SimplifyFace (const std::vector<const SMDS_MeshNode *> faceNodes,
 434                     std::vector<const SMDS_MeshNode *>&      poly_nodes,
 435                     std::vector<int>&                        quantities) const;
 436   // Split face, defined by <faceNodes>, into several faces by repeating nodes.
 437   // Is used by MergeNodes()
 438
 439   void MergeNodes (TListOfListOfNodes & theNodeGroups);
 440   // In each group, the cdr of nodes are substituted by the first one
 441   // in all elements.
 442
 443   typedef std::list< std::list< int > > TListOfListOfElementsID;
 444
 445   void FindEqualElements(std::set<const SMDS_MeshElement*> & theElements,
 446                          TListOfListOfElementsID &           theGroupsOfElementsID);
 447   // Return list of group of elements build on the same nodes.
 448   // Search among theElements or in the whole mesh if theElements is empty.
 449
 450   void MergeElements(TListOfListOfElementsID & theGroupsOfElementsID);
 451   // In each group remove all but first of elements.
 452
 453   void MergeEqualElements();
 454   // Remove all but one of elements built on the same nodes.
 455   // Return nb of successfully merged groups.
 456
 457   static bool CheckFreeBorderNodes(const SMDS_MeshNode* theNode1,
 458                                    const SMDS_MeshNode* theNode2,
 459                                    const SMDS_MeshNode* theNode3 = 0);
 460   // Return true if the three nodes are on a free border
 461
 462   static bool FindFreeBorder (const SMDS_MeshNode*                  theFirstNode,
 463                               const SMDS_MeshNode*                  theSecondNode,
 464                               const SMDS_MeshNode*                  theLastNode,
 465                               std::list< const SMDS_MeshNode* > &   theNodes,
 466                               std::list< const SMDS_MeshElement* >& theFaces);
 467   // Return nodes and faces of a free border if found
 468
 469   enum Sew_Error {
 470     SEW_OK,
 471     // for SewFreeBorder()
 472     SEW_BORDER1_NOT_FOUND,
 473     SEW_BORDER2_NOT_FOUND,
 474     SEW_BOTH_BORDERS_NOT_FOUND,
 475     SEW_BAD_SIDE_NODES,
 476     SEW_VOLUMES_TO_SPLIT,
 477     // for SewSideElements()
 478     SEW_DIFF_NB_OF_ELEMENTS,
 479     SEW_TOPO_DIFF_SETS_OF_ELEMENTS,
 480     SEW_BAD_SIDE1_NODES,
 481     SEW_BAD_SIDE2_NODES,
 482     SEW_INTERNAL_ERROR
 483     };
 484
 485
 486   Sew_Error SewFreeBorder (const SMDS_MeshNode* theBorderFirstNode,
 487                            const SMDS_MeshNode* theBorderSecondNode,
 488                            const SMDS_MeshNode* theBorderLastNode,
 489                            const SMDS_MeshNode* theSide2FirstNode,
 490                            const SMDS_MeshNode* theSide2SecondNode,
 491                            const SMDS_MeshNode* theSide2ThirdNode = 0,
 492                            const bool           theSide2IsFreeBorder = true,
 493                            const bool           toCreatePolygons = false,
 494                            const bool           toCreatePolyedrs = false);
 495   // Sew the free border to the side2 by replacing nodes in
 496   // elements on the free border with nodes of the elements
 497   // of the side 2. If nb of links in the free border and
 498   // between theSide2FirstNode and theSide2LastNode are different,
 499   // additional nodes are inserted on a link provided that no
 500   // volume elements share the splitted link.
 501   // The side 2 is a free border if theSide2IsFreeBorder == true.
 502   // Sewing is peformed between the given first, second and last
 503   // nodes on the sides.
 504   // theBorderFirstNode is merged with theSide2FirstNode.
 505   // if (!theSide2IsFreeBorder) then theSide2SecondNode gives
 506   // the last node on the side 2, which will be merged with
 507   // theBorderLastNode.
 508   // if (theSide2IsFreeBorder) then theSide2SecondNode will
 509   // be merged with theBorderSecondNode.
 510   // if (theSide2IsFreeBorder && theSide2ThirdNode == 0) then
 511   // the 2 free borders are sewn link by link and no additional
 512   // nodes are inserted.
 513   // Return false, if sewing failed.
 514
 515   Sew_Error SewSideElements (TIDSortedElemSet&    theSide1,
 516                              TIDSortedElemSet&    theSide2,
 517                              const SMDS_MeshNode* theFirstNode1ToMerge,
 518                              const SMDS_MeshNode* theFirstNode2ToMerge,
 519                              const SMDS_MeshNode* theSecondNode1ToMerge,
 520                              const SMDS_MeshNode* theSecondNode2ToMerge);
 521   // Sew two sides of a mesh. Nodes belonging to theSide1 are
 522   // merged with nodes of elements of theSide2.
 523   // Number of elements in theSide1 and in theSide2 must be
 524   // equal and they should have similar node connectivity.
 525   // The nodes to merge should belong to side s borders and
 526   // the first node should be linked to the second.
 527
 528   void InsertNodesIntoLink(const SMDS_MeshElement*          theFace,
 529                            const SMDS_MeshNode*             theBetweenNode1,
 530                            const SMDS_MeshNode*             theBetweenNode2,
 531                            std::list<const SMDS_MeshNode*>& theNodesToInsert,
 532                            const bool                       toCreatePoly = false);
 533   // insert theNodesToInsert into theFace between theBetweenNode1 and theBetweenNode2.
 534   // If toCreatePoly is true, replace theFace by polygon, else split theFace.
 535
 536   void UpdateVolumes (const SMDS_MeshNode*             theBetweenNode1,
 537                       const SMDS_MeshNode*             theBetweenNode2,
 538                       std::list<const SMDS_MeshNode*>& theNodesToInsert);
 539   // insert theNodesToInsert into all volumes, containing link
 540   // theBetweenNode1 - theBetweenNode2, between theBetweenNode1 and theBetweenNode2.
 541
 542   void ConvertToQuadratic(const bool theForce3d);
 543   //converts all mesh to quadratic one, deletes old elements, replacing
 544   //them with quadratic ones with the same id.
 545
 546   bool ConvertFromQuadratic();
 547   //converts all mesh from quadratic to ordinary ones, deletes old quadratic elements, replacing
 548   //them with ordinary mesh elements with the same id.
 549
 550   static void AddToSameGroups (const SMDS_MeshElement* elemToAdd,
 551                                const SMDS_MeshElement* elemInGroups,
 552                                SMESHDS_Mesh *          aMesh);
 553   // Add elemToAdd to the all groups the elemInGroups belongs to
 554
 555   static void RemoveElemFromGroups (const SMDS_MeshElement* element,
 556                                     SMESHDS_Mesh *          aMesh);
 557   // remove element from the all groups
 558
 559   static void ReplaceElemInGroups (const SMDS_MeshElement* elemToRm,
 560                                    const SMDS_MeshElement* elemToAdd,
 561                                    SMESHDS_Mesh *          aMesh);
 562   // replace elemToRm by elemToAdd in the all groups
 563
 564   static void ReplaceElemInGroups (const SMDS_MeshElement*                     elemToRm,
 565                                    const std::vector<const SMDS_MeshElement*>& elemToAdd,
 566                                    SMESHDS_Mesh *                              aMesh);
 567   // replace elemToRm by elemToAdd in the all groups
 568
 569   /*!
 570    * \brief Return nodes linked to the given one in elements of the type
 571    */
 572   static void GetLinkedNodes( const SMDS_MeshNode* node,
 573                               TIDSortedElemSet &   linkedNodes,
 574                               SMDSAbs_ElementType  type = SMDSAbs_All );
 575
 576   static const SMDS_MeshElement* FindFaceInSet(const SMDS_MeshNode*    n1,
 577                                                const SMDS_MeshNode*    n2,
 578                                                const TIDSortedElemSet& elemSet,
 579                                                const TIDSortedElemSet& avoidSet,
 580                                                int*                    i1=0,
 581                                                int*                    i2=0);
 582   // Return a face having linked nodes n1 and n2 and which is
 583   // - not in avoidSet,
 584   // - in elemSet provided that !elemSet.empty()
 585   // i1 and i2 optionally returns indices of n1 and n2
 586
 587   /*!
 588    * \brief Find corresponding nodes in two sets of faces
 589     * \param theSide1 - first face set
 590     * \param theSide2 - second first face
 591     * \param theFirstNode1 - a boundary node of set 1
 592     * \param theFirstNode2 - a node of set 2 corresponding to theFirstNode1
 593     * \param theSecondNode1 - a boundary node of set 1 linked with theFirstNode1
 594     * \param theSecondNode2 - a node of set 2 corresponding to theSecondNode1
 595     * \param nReplaceMap - output map of corresponding nodes
 596     * \retval Sew_Error  - is a success or not
 597    */
 598   static Sew_Error FindMatchingNodes(std::set<const SMDS_MeshElement*>& theSide1,
 599                                      std::set<const SMDS_MeshElement*>& theSide2,
 600                                      const SMDS_MeshNode*               theFirstNode1,
 601                                      const SMDS_MeshNode*               theFirstNode2,
 602                                      const SMDS_MeshNode*               theSecondNode1,
 603                                      const SMDS_MeshNode*               theSecondNode2,
 604                                      TNodeNodeMap &                     theNodeReplaceMap);
 605
 606   /*!
 607    * \brief Returns true if given node is medium
 608     * \param n - node to check
 609     * \param typeToCheck - type of elements containing the node to ask about node status
 610     * \retval bool - check result
 611    */
 612   static bool IsMedium(const SMDS_MeshNode*      node,
 613                        const SMDSAbs_ElementType typeToCheck = SMDSAbs_All);
 614
 615   int FindShape (const SMDS_MeshElement * theElem);
 616   // Return an index of the shape theElem is on
 617   // or zero if a shape not found
 618
 619   SMESH_Mesh * GetMesh() { return myMesh; }
 620
 621   SMESHDS_Mesh * GetMeshDS() { return myMesh->GetMeshDS(); }
 622
 623   const SMESH_SequenceOfElemPtr& GetLastCreatedNodes() const { return myLastCreatedNodes; }
 624
 625   const SMESH_SequenceOfElemPtr& GetLastCreatedElems() const { return myLastCreatedElems; }
 626
 627   bool DoubleNodes( const std::list< int >& theListOfNodes,
 628                     const std::list< int >& theListOfModifiedElems );
 629
 630   bool DoubleNodes( const TIDSortedElemSet& theElems,
 631                     const TIDSortedElemSet& theNodesNot,
 632                     const TIDSortedElemSet& theAffectedElems );
 633
 634   bool DoubleNodesInRegion( const TIDSortedElemSet& theElems,
 635                             const TIDSortedElemSet& theNodesNot,
 636                             const TopoDS_Shape&     theShape );
 637
 638   /*!
 639    * \brief Generated skin mesh (containing 2D cells) from 3D mesh
 640    * The created 2D mesh elements based on nodes of free faces of boundary volumes
 641    * \return TRUE if operation has been completed successfully, FALSE otherwise
 642    */
 643   bool Make2DMeshFrom3D();
 644
 645 private:
 646
 647   /*!
 648    * \brief Convert elements contained in a submesh to quadratic
 649     * \retval int - nb of checked elements
 650    */
 651   int convertElemToQuadratic(SMESHDS_SubMesh *   theSm,
 652                              SMESH_MesherHelper& theHelper,
 653                              const bool          theForce3d);
 654
 655   /*!
 656    * \brief Convert quadratic elements to linear ones and remove quadratic nodes
 657     * \retval int - nb of checked elements
 658    */
 659   int removeQuadElem( SMESHDS_SubMesh *    theSm,
 660                       SMDS_ElemIteratorPtr theItr,
 661                       const int            theShapeID);
 662   /*!
 663    * \brief Create groups of elements made during transformation
 664    * \param nodeGens - nodes making corresponding myLastCreatedNodes
 665    * \param elemGens - elements making corresponding myLastCreatedElems
 666    * \param postfix - to append to names of new groups
 667    */
 668   PGroupIDs generateGroups(const SMESH_SequenceOfElemPtr& nodeGens,
 669                            const SMESH_SequenceOfElemPtr& elemGens,
 670                            const std::string&             postfix,
 671                            SMESH_Mesh*                    targetMesh=0);
 672
 673
 674   typedef std::map<const SMDS_MeshNode*, std::list<const SMDS_MeshNode*> > TNodeOfNodeListMap;
 675   typedef TNodeOfNodeListMap::iterator                                     TNodeOfNodeListMapItr;
 676   typedef std::vector<TNodeOfNodeListMapItr>                               TVecOfNnlmiMap;
 677   typedef std::map<const SMDS_MeshElement*, TVecOfNnlmiMap >               TElemOfVecOfNnlmiMap;
 678
 679   /*!
 680    * \brief Create elements by sweeping an element
 681     * \param elem - element to sweep
 682     * \param newNodesItVec - nodes generated from each node of the element
 683     * \param newElems - generated elements
 684     * \param nbSteps - number of sweeping steps
 685     * \param srcElements - to append elem for each generated element
 686    */
 687   void sweepElement(const SMDS_MeshElement*                    elem,
 688                     const std::vector<TNodeOfNodeListMapItr> & newNodesItVec,
 689                     std::list<const SMDS_MeshElement*>&        newElems,
 690                     const int                                  nbSteps,
 691                     SMESH_SequenceOfElemPtr&                   srcElements);
 692
 693   /*!
 694    * \brief Create 1D and 2D elements around swept elements
 695     * \param mapNewNodes - source nodes and ones generated from them
 696     * \param newElemsMap - source elements and ones generated from them
 697     * \param elemNewNodesMap - nodes generated from each node of each element
 698     * \param elemSet - all swept elements
 699     * \param nbSteps - number of sweeping steps
 700     * \param srcElements - to append elem for each generated element
 701    */
 702   void makeWalls (TNodeOfNodeListMap &     mapNewNodes,
 703                   TElemOfElemListMap &     newElemsMap,
 704                   TElemOfVecOfNnlmiMap &   elemNewNodesMap,
 705                   TIDSortedElemSet&        elemSet,
 706                   const int                nbSteps,
 707                   SMESH_SequenceOfElemPtr& srcElements);
 708
 709   struct SMESH_MeshEditor_PathPoint
 710   {
 711     gp_Pnt myPnt;
 712     gp_Dir myTgt;
 713     double myAngle, myPrm;
 714
 715     SMESH_MeshEditor_PathPoint(): myPnt(99., 99., 99.), myTgt(1.,0.,0.), myAngle(0), myPrm(0) {}
 716     void          SetPnt      (const gp_Pnt& aP3D)  { myPnt  =aP3D; }
 717     void          SetTangent  (const gp_Dir& aTgt)  { myTgt  =aTgt; }
 718     void          SetAngle    (const double& aBeta) { myAngle=aBeta; }
 719     void          SetParameter(const double& aPrm)  { myPrm  =aPrm; }
 720     const gp_Pnt& Pnt         ()const               { return myPnt; }
 721     const gp_Dir& Tangent     ()const               { return myTgt; }
 722     double        Angle       ()const               { return myAngle; }
 723     double        Parameter   ()const               { return myPrm; }
 724   };
 725   Extrusion_Error MakeEdgePathPoints(std::list<double>&                     aPrms,
 726                                      const TopoDS_Edge&                     aTrackEdge,
 727                                      bool                                   aFirstIsStart,
 728                                      std::list<SMESH_MeshEditor_PathPoint>& aLPP);
 729   Extrusion_Error MakeExtrElements(TIDSortedElemSet&                      theElements,
 730                                    std::list<SMESH_MeshEditor_PathPoint>& theFullList,
 731                                    const bool                             theHasAngles,
 732                                    std::list<double>&                     theAngles,
 733                                    const bool                             theLinearVariation,
 734                                    const bool                             theHasRefPoint,
 735                                    const gp_Pnt&                          theRefPoint,
 736                                    const bool                             theMakeGroups);
 737   void LinearAngleVariation(const int     NbSteps,
 738                             list<double>& theAngles);
 739
 740   bool doubleNodes( SMESHDS_Mesh*                                           theMeshDS,
 741                     const TIDSortedElemSet&                                 theElems,
 742                     const TIDSortedElemSet&                                 theNodesNot,
 743                     std::map< const SMDS_MeshNode*, const SMDS_MeshNode* >& theNodeNodeMap,
 744                     const bool                                              theIsDoubleElem );
 745
 746 private:
 747
 748   SMESH_Mesh * myMesh;
 749
 750   /*!
 751    * Sequence for keeping nodes created during last operation
 752    */
 753   SMESH_SequenceOfElemPtr myLastCreatedNodes;
 754
 755   /*!
 756    * Sequence for keeping elements created during last operation
 757    */
 758   SMESH_SequenceOfElemPtr myLastCreatedElems;
 759
 760 };
 761
 762 #endif