src/SMESH/SMESH_MeshEditor.hxx

   1 // Copyright (C) 2007-2012  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 // File      : SMESH_MeshEditor.hxx
  24 // Created   : Mon Apr 12 14:56:19 2004
  25 // Author    : Edward AGAPOV (eap)
  26 // Module    : SMESH
  27 //
  28 #ifndef SMESH_MeshEditor_HeaderFile
  29 #define SMESH_MeshEditor_HeaderFile
  30
  31 #include "SMESH_SMESH.hxx"
  32
  33 #include "SMDS_MeshElement.hxx"
  34 #include "SMESH_Controls.hxx"
  35 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  36 #include "SMESH_TypeDefs.hxx"
  37 #include "SMESH_ComputeError.hxx"
  38
  39 #include <utilities.h>
  40
  41 #include <TColStd_HSequenceOfReal.hxx>
  42 #include <gp_Dir.hxx>
  43
  44 #include <list>
  45 #include <map>
  46 #include <set>
  47
  48 class SMDS_MeshFace;
  49 class SMDS_MeshNode;
  50 class gp_Ax1;
  51 class gp_Vec;
  52 class gp_Pnt;
  53 class SMESH_MesherHelper;
  54
  55
  56 //=======================================================================
  57 /*!
  58  * \brief Searcher for the node closest to point
  59  */
  60 //=======================================================================
  61 struct SMESH_NodeSearcher
  62 {
  63   virtual const SMDS_MeshNode* FindClosestTo( const gp_Pnt& pnt ) = 0;
  64   virtual void MoveNode( const SMDS_MeshNode* node, const gp_Pnt& toPnt ) = 0;
  65 };
  66
  67 //=======================================================================
  68 /*!
  69  * \brief Searcher for elements
  70  */
  71 //=======================================================================
  72
  73 struct SMESH_ElementSearcher
  74 {
  75   /*!
  76    * \brief Find elements of given type where the given point is IN or ON.
  77    *        Returns nb of found elements and elements them-selves.
  78    *
  79    * 'ALL' type means elements of any type excluding nodes and 0D elements
  80    */
  81   virtual int FindElementsByPoint(const gp_Pnt&                           point,
  82                                   SMDSAbs_ElementType                     type,
  83                                   std::vector< const SMDS_MeshElement* >& foundElems)=0;
  84   /*!
  85    * \brief Return an element most close to the given point
  86    */
  87   virtual const SMDS_MeshElement* FindClosestTo( const gp_Pnt&       point,
  88                                                  SMDSAbs_ElementType type) = 0;
  89   /*!
  90    * \brief Return elements possibly intersecting the line
  91    */
  92   virtual void GetElementsNearLine( const gp_Ax1&                           line,
  93                                     SMDSAbs_ElementType                     type,
  94                                     std::vector< const SMDS_MeshElement* >& foundElems)=0;
  95   /*!
  96    * \brief Find out if the given point is out of closed 2D mesh.
  97    */
  98   virtual TopAbs_State GetPointState(const gp_Pnt& point) = 0;
  99
 100 };
 101
 102 // ============================================================
 103 /*!
 104  * \brief Editor of a mesh
 105  */
 106 // ============================================================
 107
 108 class SMESH_EXPORT SMESH_MeshEditor
 109 {
 110 public:
 111
 112   SMESH_MeshEditor( SMESH_Mesh* theMesh );
 113
 114   SMESH_Mesh   *                 GetMesh()   { return myMesh; }
 115   SMESHDS_Mesh *                 GetMeshDS() { return myMesh->GetMeshDS(); }
 116
 117   const SMESH_SequenceOfElemPtr& GetLastCreatedNodes() const { return myLastCreatedNodes; }
 118   const SMESH_SequenceOfElemPtr& GetLastCreatedElems() const { return myLastCreatedElems; }
 119   void                           CrearLastCreated();
 120
 121   SMESH_ComputeErrorPtr &        GetError() { return myError; }
 122
 123   /*!
 124    * \brief Add element
 125    */
 126   SMDS_MeshElement* AddElement(const std::vector<const SMDS_MeshNode*> & nodes,
 127                                const SMDSAbs_ElementType                 type,
 128                                const bool                                isPoly,
 129                                const int                                 ID = -1,
 130                                const double                              ballDiameter=0.);
 131   /*!
 132    * \brief Add element
 133    */
 134   SMDS_MeshElement* AddElement(const std::vector<int>  & nodeIDs,
 135                                const SMDSAbs_ElementType type,
 136                                const bool                isPoly,
 137                                const int                 ID = -1);
 138
 139   int Remove (const std::list< int >& theElemIDs, const bool isNodes);
 140   // Remove a node or an element.
 141   // Modify a compute state of sub-meshes which become empty
 142
 143   void Create0DElementsOnAllNodes( const TIDSortedElemSet& elements,
 144                                    TIDSortedElemSet&       all0DElems);
 145   // Create 0D elements on all nodes of the given object except those
 146   // nodes on which a 0D element already exists. \a all0DElems returns
 147   // all 0D elements found or created on nodes of \a elements
 148
 149   bool InverseDiag (const SMDS_MeshElement * theTria1,
 150                     const SMDS_MeshElement * theTria2 );
 151   // Replace two neighbour triangles with ones built on the same 4 nodes
 152   // but having other common link.
 153   // Return False if args are improper
 154
 155   bool InverseDiag (const SMDS_MeshNode * theNode1,
 156                     const SMDS_MeshNode * theNode2 );
 157   // Replace two neighbour triangles sharing theNode1-theNode2 link
 158   // with ones built on the same 4 nodes but having other common link.
 159   // Return false if proper faces not found
 160
 161   bool DeleteDiag (const SMDS_MeshNode * theNode1,
 162                    const SMDS_MeshNode * theNode2 );
 163   // Replace two neighbour triangles sharing theNode1-theNode2 link
 164   // with a quadrangle built on the same 4 nodes.
 165   // Return false if proper faces not found
 166
 167   bool Reorient (const SMDS_MeshElement * theElement);
 168   // Reverse theElement orientation
 169
 170   int Reorient2D (TIDSortedElemSet &       theFaces,
 171                   const gp_Dir&            theDirection,
 172                   const SMDS_MeshElement * theFace);
 173   // Reverse theFaces whose orientation to be same as that of theFace
 174   // oriented according to theDirection. Return nb of reoriented faces
 175
 176   /*!
 177    * \brief Fuse neighbour triangles into quadrangles.
 178    * \param theElems     - The triangles to be fused.
 179    * \param theCriterion - Is used to choose a neighbour to fuse with.
 180    * \param theMaxAngle  - Is a max angle between element normals at which fusion
 181    *                       is still performed; theMaxAngle is mesured in radians.
 182    * \return bool - Success or not.
 183    */
 184   bool TriToQuad (TIDSortedElemSet &                   theElems,
 185                   SMESH::Controls::NumericalFunctorPtr theCriterion,
 186                   const double                         theMaxAngle);
 187
 188   /*!
 189    * \brief Split quadrangles into triangles.
 190    * \param theElems     - The faces to be splitted.
 191    * \param theCriterion - Is used to choose a diagonal for splitting.
 192    * \return bool - Success or not.
 193    */
 194   bool QuadToTri (TIDSortedElemSet &                   theElems,
 195                   SMESH::Controls::NumericalFunctorPtr theCriterion);
 196
 197   /*!
 198    * \brief Split quadrangles into triangles.
 199    * \param theElems  - The faces to be splitted.
 200    * \param the13Diag - Is used to choose a diagonal for splitting.
 201    * \return bool - Success or not.
 202    */
 203   bool QuadToTri (TIDSortedElemSet & theElems,
 204                   const bool         the13Diag);
 205
 206   /*!
 207    * \brief Find better diagonal for splitting.
 208    * \param theQuad      - The face to find better splitting of.
 209    * \param theCriterion - Is used to choose a diagonal for splitting.
 210    * \return int - 1 for 1-3 diagonal, 2 for 2-4, -1 - for errors.
 211    */
 212   int BestSplit (const SMDS_MeshElement*              theQuad,
 213                  SMESH::Controls::NumericalFunctorPtr theCriterion);
 214
 215
 216   enum SplitVolumToTetraFlags { HEXA_TO_5 = 1, HEXA_TO_6 = 2, HEXA_TO_24 = 3 };//!<arg of SplitVolumesIntoTetra()
 217   /*!
 218    * \brief Split volumic elements into tetrahedra.
 219    */
 220   void SplitVolumesIntoTetra (const TIDSortedElemSet & theElems, const int theMethodFlags);
 221
 222
 223   enum SmoothMethod { LAPLACIAN = 0, CENTROIDAL };
 224
 225   void Smooth (TIDSortedElemSet &               theElements,
 226                std::set<const SMDS_MeshNode*> & theFixedNodes,
 227                const SmoothMethod               theSmoothMethod,
 228                const int                        theNbIterations,
 229                double                           theTgtAspectRatio = 1.0,
 230                const bool                       the2D = true);
 231   // Smooth theElements using theSmoothMethod during theNbIterations
 232   // or until a worst element has aspect ratio <= theTgtAspectRatio.
 233   // Aspect Ratio varies in range [1.0, inf].
 234   // If theElements is empty, the whole mesh is smoothed.
 235   // theFixedNodes contains additionally fixed nodes. Nodes built
 236   // on edges and boundary nodes are always fixed.
 237   // If the2D, smoothing is performed using UV parameters of nodes
 238   // on geometrical faces
 239
 240   typedef std::auto_ptr< std::list<int> > PGroupIDs;
 241
 242   PGroupIDs RotationSweep (TIDSortedElemSet & theElements,
 243                            const gp_Ax1&      theAxis,
 244                            const double       theAngle,
 245                            const int          theNbSteps,
 246                            const double       theToler,
 247                            const bool         theMakeGroups,
 248                            const bool         theMakeWalls=true);
 249   // Generate new elements by rotation of theElements around theAxis
 250   // by theAngle by theNbSteps
 251
 252   /*!
 253    * Auxilary flag for advanced extrusion.
 254    * BOUNDARY: create or not boundary for result of extrusion
 255    * SEW:      try to use existing nodes or create new nodes in any case
 256    */
 257   enum ExtrusionFlags {
 258     EXTRUSION_FLAG_BOUNDARY = 0x01,
 259     EXTRUSION_FLAG_SEW = 0x02
 260   };
 261
 262   /*!
 263    * special structure for control of extrusion functionality
 264    */
 265   struct ExtrusParam {
 266     gp_Dir myDir; // direction of extrusion
 267     Handle(TColStd_HSequenceOfReal) mySteps; // magnitudes for each step
 268     SMESH_SequenceOfNode myNodes; // nodes for using in sewing
 269   };
 270
 271   /*!
 272    * Create new node in the mesh with given coordinates
 273    * (auxiliary for advanced extrusion)
 274    */
 275   const SMDS_MeshNode* CreateNode(const double x,
 276                                   const double y,
 277                                   const double z,
 278                                   const double tolnode,
 279                                   SMESH_SequenceOfNode& aNodes);
 280
 281   /*!
 282    * Generate new elements by extrusion of theElements
 283    * It is a method used in .idl file. All functionality
 284    * is implemented in the next method (see below) which
 285    * is used in the current method.
 286    * @param theElems - list of elements for extrusion
 287    * @param newElemsMap returns history of extrusion
 288    * @param theFlags set flags for performing extrusion (see description
 289    *   of enum ExtrusionFlags for additional information)
 290    * @param theTolerance - uses for comparing locations of nodes if flag
 291    *   EXTRUSION_FLAG_SEW is set
 292    */
 293   PGroupIDs ExtrusionSweep (TIDSortedElemSet &  theElems,
 294                             const gp_Vec&       theStep,
 295                             const int           theNbSteps,
 296                             TElemOfElemListMap& newElemsMap,
 297                             const bool          theMakeGroups,
 298                             const int           theFlags = EXTRUSION_FLAG_BOUNDARY,
 299                             const double        theTolerance = 1.e-6);
 300
 301   /*!
 302    * Generate new elements by extrusion of theElements
 303    * @param theElems - list of elements for extrusion
 304    * @param newElemsMap returns history of extrusion
 305    * @param theFlags set flags for performing extrusion (see description
 306    *   of enum ExtrusionFlags for additional information)
 307    * @param theTolerance - uses for comparing locations of nodes if flag
 308    *   EXTRUSION_FLAG_SEW is set
 309    * @param theParams - special structure for manage of extrusion
 310    */
 311   PGroupIDs ExtrusionSweep (TIDSortedElemSet &  theElems,
 312                             ExtrusParam&        theParams,
 313                             TElemOfElemListMap& newElemsMap,
 314                             const bool          theMakeGroups,
 315                             const int           theFlags,
 316                             const double        theTolerance);
 317
 318
 319   // Generate new elements by extrusion of theElements
 320   // by theStep by theNbSteps
 321
 322   enum Extrusion_Error {
 323     EXTR_OK,
 324     EXTR_NO_ELEMENTS,
 325     EXTR_PATH_NOT_EDGE,
 326     EXTR_BAD_PATH_SHAPE,
 327     EXTR_BAD_STARTING_NODE,
 328     EXTR_BAD_ANGLES_NUMBER,
 329     EXTR_CANT_GET_TANGENT
 330     };
 331
 332   Extrusion_Error ExtrusionAlongTrack (TIDSortedElemSet &   theElements,
 333                                        SMESH_subMesh*       theTrackPattern,
 334                                        const SMDS_MeshNode* theNodeStart,
 335                                        const bool           theHasAngles,
 336                                        std::list<double>&   theAngles,
 337                                        const bool           theLinearVariation,
 338                                        const bool           theHasRefPoint,
 339                                        const gp_Pnt&        theRefPoint,
 340                                        const bool           theMakeGroups);
 341   Extrusion_Error ExtrusionAlongTrack (TIDSortedElemSet &   theElements,
 342                                        SMESH_Mesh*          theTrackPattern,
 343                                        const SMDS_MeshNode* theNodeStart,
 344                                        const bool           theHasAngles,
 345                                        std::list<double>&   theAngles,
 346                                        const bool           theLinearVariation,
 347                                        const bool           theHasRefPoint,
 348                                        const gp_Pnt&        theRefPoint,
 349                                        const bool           theMakeGroups);
 350   // Generate new elements by extrusion of theElements along path given by theTrackPattern,
 351   // theHasAngles are the rotation angles, base point can be given by theRefPoint
 352
 353   PGroupIDs Transform (TIDSortedElemSet & theElements,
 354                        const gp_Trsf&     theTrsf,
 355                        const bool         theCopy,
 356                        const bool         theMakeGroups,
 357                        SMESH_Mesh*        theTargetMesh=0);
 358   // Move or copy theElements applying theTrsf to their nodes
 359
 360   /*!
 361    * \brief Return SMESH_NodeSearcher. The caller is responsible for deleteing it
 362    */
 363   SMESH_NodeSearcher* GetNodeSearcher();
 364
 365   /*!
 366    * \brief Return SMESH_ElementSearcher. The caller is responsible for deleting it
 367    */
 368   SMESH_ElementSearcher* GetElementSearcher();
 369   SMESH_ElementSearcher* GetElementSearcher( SMDS_ElemIteratorPtr elemIt );
 370
 371   typedef std::list< std::list< const SMDS_MeshNode* > > TListOfListOfNodes;
 372
 373   void FindCoincidentNodes (TIDSortedNodeSet &   theNodes,
 374                             const double         theTolerance,
 375                             TListOfListOfNodes & theGroupsOfNodes);
 376   // Return list of group of nodes close to each other within theTolerance.
 377   // Search among theNodes or in the whole mesh if theNodes is empty.
 378
 379   void MergeNodes (TListOfListOfNodes & theNodeGroups);
 380   // In each group, the cdr of nodes are substituted by the first one
 381   // in all elements.
 382
 383   typedef std::list< std::list< int > > TListOfListOfElementsID;
 384
 385   void FindEqualElements(TIDSortedElemSet &        theElements,
 386                          TListOfListOfElementsID & theGroupsOfElementsID);
 387   // Return list of group of elements build on the same nodes.
 388   // Search among theElements or in the whole mesh if theElements is empty.
 389
 390   void MergeElements(TListOfListOfElementsID & theGroupsOfElementsID);
 391   // In each group remove all but first of elements.
 392
 393   void MergeEqualElements();
 394   // Remove all but one of elements built on the same nodes.
 395   // Return nb of successfully merged groups.
 396
 397   /*!
 398    * \brief Return true if the point is IN or ON of the element
 399    */
 400   static bool IsOut( const SMDS_MeshElement* element, const gp_Pnt& point, double tol );
 401
 402   static double GetDistance( const SMDS_MeshFace* face, const gp_Pnt& point );
 403
 404   int SimplifyFace (const std::vector<const SMDS_MeshNode *> faceNodes,
 405                     std::vector<const SMDS_MeshNode *>&      poly_nodes,
 406                     std::vector<int>&                        quantities) const;
 407   // Split face, defined by <faceNodes>, into several faces by repeating nodes.
 408   // Is used by MergeNodes()
 409
 410   static bool CheckFreeBorderNodes(const SMDS_MeshNode* theNode1,
 411                                    const SMDS_MeshNode* theNode2,
 412                                    const SMDS_MeshNode* theNode3 = 0);
 413   // Return true if the three nodes are on a free border
 414
 415   static bool FindFreeBorder (const SMDS_MeshNode*                  theFirstNode,
 416                               const SMDS_MeshNode*                  theSecondNode,
 417                               const SMDS_MeshNode*                  theLastNode,
 418                               std::list< const SMDS_MeshNode* > &   theNodes,
 419                               std::list< const SMDS_MeshElement* >& theFaces);
 420   // Return nodes and faces of a free border if found
 421
 422   enum Sew_Error {
 423     SEW_OK,
 424     // for SewFreeBorder()
 425     SEW_BORDER1_NOT_FOUND,
 426     SEW_BORDER2_NOT_FOUND,
 427     SEW_BOTH_BORDERS_NOT_FOUND,
 428     SEW_BAD_SIDE_NODES,
 429     SEW_VOLUMES_TO_SPLIT,
 430     // for SewSideElements()
 431     SEW_DIFF_NB_OF_ELEMENTS,
 432     SEW_TOPO_DIFF_SETS_OF_ELEMENTS,
 433     SEW_BAD_SIDE1_NODES,
 434     SEW_BAD_SIDE2_NODES,
 435     SEW_INTERNAL_ERROR
 436     };
 437
 438
 439   Sew_Error SewFreeBorder (const SMDS_MeshNode* theBorderFirstNode,
 440                            const SMDS_MeshNode* theBorderSecondNode,
 441                            const SMDS_MeshNode* theBorderLastNode,
 442                            const SMDS_MeshNode* theSide2FirstNode,
 443                            const SMDS_MeshNode* theSide2SecondNode,
 444                            const SMDS_MeshNode* theSide2ThirdNode = 0,
 445                            const bool           theSide2IsFreeBorder = true,
 446                            const bool           toCreatePolygons = false,
 447                            const bool           toCreatePolyedrs = false);
 448   // Sew the free border to the side2 by replacing nodes in
 449   // elements on the free border with nodes of the elements
 450   // of the side 2. If nb of links in the free border and
 451   // between theSide2FirstNode and theSide2LastNode are different,
 452   // additional nodes are inserted on a link provided that no
 453   // volume elements share the splitted link.
 454   // The side 2 is a free border if theSide2IsFreeBorder == true.
 455   // Sewing is peformed between the given first, second and last
 456   // nodes on the sides.
 457   // theBorderFirstNode is merged with theSide2FirstNode.
 458   // if (!theSide2IsFreeBorder) then theSide2SecondNode gives
 459   // the last node on the side 2, which will be merged with
 460   // theBorderLastNode.
 461   // if (theSide2IsFreeBorder) then theSide2SecondNode will
 462   // be merged with theBorderSecondNode.
 463   // if (theSide2IsFreeBorder && theSide2ThirdNode == 0) then
 464   // the 2 free borders are sewn link by link and no additional
 465   // nodes are inserted.
 466   // Return false, if sewing failed.
 467
 468   Sew_Error SewSideElements (TIDSortedElemSet&    theSide1,
 469                              TIDSortedElemSet&    theSide2,
 470                              const SMDS_MeshNode* theFirstNode1ToMerge,
 471                              const SMDS_MeshNode* theFirstNode2ToMerge,
 472                              const SMDS_MeshNode* theSecondNode1ToMerge,
 473                              const SMDS_MeshNode* theSecondNode2ToMerge);
 474   // Sew two sides of a mesh. Nodes belonging to theSide1 are
 475   // merged with nodes of elements of theSide2.
 476   // Number of elements in theSide1 and in theSide2 must be
 477   // equal and they should have similar node connectivity.
 478   // The nodes to merge should belong to side s borders and
 479   // the first node should be linked to the second.
 480
 481   void InsertNodesIntoLink(const SMDS_MeshElement*          theFace,
 482                            const SMDS_MeshNode*             theBetweenNode1,
 483                            const SMDS_MeshNode*             theBetweenNode2,
 484                            std::list<const SMDS_MeshNode*>& theNodesToInsert,
 485                            const bool                       toCreatePoly = false);
 486   // insert theNodesToInsert into theFace between theBetweenNode1 and theBetweenNode2.
 487   // If toCreatePoly is true, replace theFace by polygon, else split theFace.
 488
 489   void UpdateVolumes (const SMDS_MeshNode*             theBetweenNode1,
 490                       const SMDS_MeshNode*             theBetweenNode2,
 491                       std::list<const SMDS_MeshNode*>& theNodesToInsert);
 492   // insert theNodesToInsert into all volumes, containing link
 493   // theBetweenNode1 - theBetweenNode2, between theBetweenNode1 and theBetweenNode2.
 494
 495   void ConvertToQuadratic(const bool theForce3d);
 496   void ConvertToQuadratic(const bool theForce3d, TIDSortedElemSet& theElements);
 497   // Converts all mesh to quadratic one, deletes old elements, replacing
 498   // them with quadratic ones with the same id.
 499   // If theForce3d = 1; this results in the medium node lying at the
 500   // middle of the line segments connecting start and end node of a mesh
 501   // element
 502   // If theForce3d = 0; this results in the medium node lying at the
 503   // geometrical edge from which the mesh element is built
 504
 505   bool ConvertFromQuadratic();
 506   void ConvertFromQuadratic(TIDSortedElemSet& theElements);
 507   // Converts all mesh from quadratic to ordinary ones, deletes old quadratic elements, replacing
 508   // them with ordinary mesh elements with the same id.
 509   // Returns true in case of success, false otherwise.
 510
 511   static void AddToSameGroups (const SMDS_MeshElement* elemToAdd,
 512                                const SMDS_MeshElement* elemInGroups,
 513                                SMESHDS_Mesh *          aMesh);
 514   // Add elemToAdd to the all groups the elemInGroups belongs to
 515
 516   static void RemoveElemFromGroups (const SMDS_MeshElement* element,
 517                                     SMESHDS_Mesh *          aMesh);
 518   // remove element from the all groups
 519
 520   static void ReplaceElemInGroups (const SMDS_MeshElement* elemToRm,
 521                                    const SMDS_MeshElement* elemToAdd,
 522                                    SMESHDS_Mesh *          aMesh);
 523   // replace elemToRm by elemToAdd in the all groups
 524
 525   static void ReplaceElemInGroups (const SMDS_MeshElement*                     elemToRm,
 526                                    const std::vector<const SMDS_MeshElement*>& elemToAdd,
 527                                    SMESHDS_Mesh *                              aMesh);
 528   // replace elemToRm by elemToAdd in the all groups
 529
 530   /*!
 531    * \brief Return nodes linked to the given one in elements of the type
 532    */
 533   static void GetLinkedNodes( const SMDS_MeshNode* node,
 534                               TIDSortedElemSet &   linkedNodes,
 535                               SMDSAbs_ElementType  type = SMDSAbs_All );
 536
 537   static const SMDS_MeshElement* FindFaceInSet(const SMDS_MeshNode*    n1,
 538                                                const SMDS_MeshNode*    n2,
 539                                                const TIDSortedElemSet& elemSet,
 540                                                const TIDSortedElemSet& avoidSet,
 541                                                int*                    i1=0,
 542                                                int*                    i2=0);
 543   // Return a face having linked nodes n1 and n2 and which is
 544   // - not in avoidSet,
 545   // - in elemSet provided that !elemSet.empty()
 546   // i1 and i2 optionally returns indices of n1 and n2
 547
 548   /*!
 549    * \brief Find corresponding nodes in two sets of faces
 550     * \param theSide1 - first face set
 551     * \param theSide2 - second first face
 552     * \param theFirstNode1 - a boundary node of set 1
 553     * \param theFirstNode2 - a node of set 2 corresponding to theFirstNode1
 554     * \param theSecondNode1 - a boundary node of set 1 linked with theFirstNode1
 555     * \param theSecondNode2 - a node of set 2 corresponding to theSecondNode1
 556     * \param nReplaceMap - output map of corresponding nodes
 557     * \return Sew_Error  - is a success or not
 558    */
 559   static Sew_Error FindMatchingNodes(std::set<const SMDS_MeshElement*>& theSide1,
 560                                      std::set<const SMDS_MeshElement*>& theSide2,
 561                                      const SMDS_MeshNode*               theFirstNode1,
 562                                      const SMDS_MeshNode*               theFirstNode2,
 563                                      const SMDS_MeshNode*               theSecondNode1,
 564                                      const SMDS_MeshNode*               theSecondNode2,
 565                                      TNodeNodeMap &                     theNodeReplaceMap);
 566
 567   /*!
 568    * \brief Returns true if given node is medium
 569     * \param n - node to check
 570     * \param typeToCheck - type of elements containing the node to ask about node status
 571     * \return bool - check result
 572    */
 573   static bool IsMedium(const SMDS_MeshNode*      node,
 574                        const SMDSAbs_ElementType typeToCheck = SMDSAbs_All);
 575
 576   int FindShape (const SMDS_MeshElement * theElem);
 577   // Return an index of the shape theElem is on
 578   // or zero if a shape not found
 579
 580   bool DoubleNodes( const std::list< int >& theListOfNodes,
 581                     const std::list< int >& theListOfModifiedElems );
 582
 583   bool DoubleNodes( const TIDSortedElemSet& theElems,
 584                     const TIDSortedElemSet& theNodesNot,
 585                     const TIDSortedElemSet& theAffectedElems );
 586
 587   bool AffectedElemGroupsInRegion( const TIDSortedElemSet& theElems,
 588                                    const TIDSortedElemSet& theNodesNot,
 589                                    const TopoDS_Shape&     theShape,
 590                                    TIDSortedElemSet& theAffectedElems);
 591
 592   bool DoubleNodesInRegion( const TIDSortedElemSet& theElems,
 593                             const TIDSortedElemSet& theNodesNot,
 594                             const TopoDS_Shape&     theShape );
 595
 596   double OrientedAngle(const gp_Pnt& p0, const gp_Pnt& p1, const gp_Pnt& g1, const gp_Pnt& g2);
 597
 598   bool DoubleNodesOnGroupBoundaries( const std::vector<TIDSortedElemSet>& theElems,
 599                                      bool createJointElems);
 600
 601   bool CreateFlatElementsOnFacesGroups( const std::vector<TIDSortedElemSet>& theElems );
 602
 603   void CreateHoleSkin(double radius,
 604                       const TopoDS_Shape& theShape,
 605                       SMESH_NodeSearcher* theNodeSearcher,
 606                       const char* groupName,
 607                       std::vector<double>&   nodesCoords,
 608                       std::vector<std::vector<int> >& listOfListOfNodes);
 609
 610   /*!
 611    * \brief Generated skin mesh (containing 2D cells) from 3D mesh
 612    * The created 2D mesh elements based on nodes of free faces of boundary volumes
 613    * \return TRUE if operation has been completed successfully, FALSE otherwise
 614    */
 615   bool Make2DMeshFrom3D();
 616
 617   enum Bnd_Dimension { BND_2DFROM3D, BND_1DFROM3D, BND_1DFROM2D };
 618
 619   int MakeBoundaryMesh(const TIDSortedElemSet& elements,
 620                        Bnd_Dimension           dimension,
 621                        SMESH_Group*            group = 0,
 622                        SMESH_Mesh*             targetMesh = 0,
 623                        bool                    toCopyElements = false,
 624                        bool                    toCopyExistingBondary = false,
 625                        bool                    toAddExistingBondary = false,
 626                        bool                    aroundElements = false);
 627
 628
 629  private:
 630
 631   /*!
 632    * \brief Convert elements contained in a submesh to quadratic
 633    * \return int - nb of checked elements
 634    */
 635   int convertElemToQuadratic(SMESHDS_SubMesh *   theSm,
 636                              SMESH_MesherHelper& theHelper,
 637                              const bool          theForce3d);
 638
 639   /*!
 640    * \brief Convert quadratic elements to linear ones and remove quadratic nodes
 641    * \return nb of checked elements
 642    */
 643   int removeQuadElem( SMESHDS_SubMesh *    theSm,
 644                       SMDS_ElemIteratorPtr theItr,
 645                       const int            theShapeID);
 646   /*!
 647    * \brief Create groups of elements made during transformation
 648    * \param nodeGens - nodes making corresponding myLastCreatedNodes
 649    * \param elemGens - elements making corresponding myLastCreatedElems
 650    * \param postfix - to append to names of new groups
 651    */
 652   PGroupIDs generateGroups(const SMESH_SequenceOfElemPtr& nodeGens,
 653                            const SMESH_SequenceOfElemPtr& elemGens,
 654                            const std::string&             postfix,
 655                            SMESH_Mesh*                    targetMesh=0);
 656
 657
 658   typedef std::map<const SMDS_MeshNode*, std::list<const SMDS_MeshNode*> > TNodeOfNodeListMap;
 659   typedef TNodeOfNodeListMap::iterator                                     TNodeOfNodeListMapItr;
 660   typedef std::vector<TNodeOfNodeListMapItr>                               TVecOfNnlmiMap;
 661   typedef std::map<const SMDS_MeshElement*, TVecOfNnlmiMap >               TElemOfVecOfNnlmiMap;
 662
 663   /*!
 664    * \brief Create elements by sweeping an element
 665    * \param elem - element to sweep
 666    * \param newNodesItVec - nodes generated from each node of the element
 667    * \param newElems - generated elements
 668    * \param nbSteps - number of sweeping steps
 669    * \param srcElements - to append elem for each generated element
 670    */
 671   void sweepElement(const SMDS_MeshElement*                    elem,
 672                     const std::vector<TNodeOfNodeListMapItr> & newNodesItVec,
 673                     std::list<const SMDS_MeshElement*>&        newElems,
 674                     const int                                  nbSteps,
 675                     SMESH_SequenceOfElemPtr&                   srcElements);
 676
 677   /*!
 678    * \brief Create 1D and 2D elements around swept elements
 679    * \param mapNewNodes - source nodes and ones generated from them
 680    * \param newElemsMap - source elements and ones generated from them
 681    * \param elemNewNodesMap - nodes generated from each node of each element
 682    * \param elemSet - all swept elements
 683    * \param nbSteps - number of sweeping steps
 684    * \param srcElements - to append elem for each generated element
 685    */
 686   void makeWalls (TNodeOfNodeListMap &     mapNewNodes,
 687                   TElemOfElemListMap &     newElemsMap,
 688                   TElemOfVecOfNnlmiMap &   elemNewNodesMap,
 689                   TIDSortedElemSet&        elemSet,
 690                   const int                nbSteps,
 691                   SMESH_SequenceOfElemPtr& srcElements);
 692
 693   struct SMESH_MeshEditor_PathPoint
 694   {
 695     gp_Pnt myPnt;
 696     gp_Dir myTgt;
 697     double myAngle, myPrm;
 698
 699     SMESH_MeshEditor_PathPoint(): myPnt(99., 99., 99.), myTgt(1.,0.,0.), myAngle(0), myPrm(0) {}
 700     void          SetPnt      (const gp_Pnt& aP3D)  { myPnt  =aP3D; }
 701     void          SetTangent  (const gp_Dir& aTgt)  { myTgt  =aTgt; }
 702     void          SetAngle    (const double& aBeta) { myAngle=aBeta; }
 703     void          SetParameter(const double& aPrm)  { myPrm  =aPrm; }
 704     const gp_Pnt& Pnt         ()const               { return myPnt; }
 705     const gp_Dir& Tangent     ()const               { return myTgt; }
 706     double        Angle       ()const               { return myAngle; }
 707     double        Parameter   ()const               { return myPrm; }
 708   };
 709   Extrusion_Error MakeEdgePathPoints(std::list<double>&                     aPrms,
 710                                      const TopoDS_Edge&                     aTrackEdge,
 711                                      bool                                   aFirstIsStart,
 712                                      std::list<SMESH_MeshEditor_PathPoint>& aLPP);
 713   Extrusion_Error MakeExtrElements(TIDSortedElemSet&                      theElements,
 714                                    std::list<SMESH_MeshEditor_PathPoint>& theFullList,
 715                                    const bool                             theHasAngles,
 716                                    std::list<double>&                     theAngles,
 717                                    const bool                             theLinearVariation,
 718                                    const bool                             theHasRefPoint,
 719                                    const gp_Pnt&                          theRefPoint,
 720                                    const bool                             theMakeGroups);
 721   void LinearAngleVariation(const int     NbSteps,
 722                             list<double>& theAngles);
 723
 724   bool doubleNodes( SMESHDS_Mesh*                                           theMeshDS,
 725                     const TIDSortedElemSet&                                 theElems,
 726                     const TIDSortedElemSet&                                 theNodesNot,
 727                     std::map< const SMDS_MeshNode*, const SMDS_MeshNode* >& theNodeNodeMap,
 728                     const bool                                              theIsDoubleElem );
 729
 730 private:
 731
 732   SMESH_Mesh *            myMesh;
 733
 734   // Nodes and elements created during last operation
 735   SMESH_SequenceOfElemPtr myLastCreatedNodes, myLastCreatedElems;
 736
 737   // Description of error/warning occured during last operation
 738   SMESH_ComputeErrorPtr   myError;
 739 };
 740
 741 #endif