src/SMESH/SMESH_MeshEditor.hxx

   1 // Copyright (C) 2007-2014  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
   2 //
   3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
   4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
   5 //
   6 // This library is free software; you can redistribute it and/or
   7 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8 // License as published by the Free Software Foundation; either
   9 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10 //
  11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  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 class SMESH_NodeSearcher;
  55
  56 // ============================================================
  57 /*!
  58  * \brief Editor of a mesh
  59  */
  60 // ============================================================
  61
  62 class SMESH_EXPORT SMESH_MeshEditor
  63 {
  64 public:
  65
  66   SMESH_MeshEditor( SMESH_Mesh* theMesh );
  67
  68   SMESH_Mesh   *                 GetMesh()   { return myMesh; }
  69   SMESHDS_Mesh *                 GetMeshDS() { return myMesh->GetMeshDS(); }
  70
  71   const SMESH_SequenceOfElemPtr& GetLastCreatedNodes() const { return myLastCreatedNodes; }
  72   const SMESH_SequenceOfElemPtr& GetLastCreatedElems() const { return myLastCreatedElems; }
  73   void                           CrearLastCreated();
  74   SMESH_ComputeErrorPtr &        GetError() { return myError; }
  75
  76   /*!
  77    * \brief Add element
  78    */
  79   SMDS_MeshElement* AddElement(const std::vector<const SMDS_MeshNode*> & nodes,
  80                                const SMDSAbs_ElementType                 type,
  81                                const bool                                isPoly,
  82                                const int                                 ID = -1,
  83                                const double                              ballDiameter=0.);
  84   /*!
  85    * \brief Add element
  86    */
  87   SMDS_MeshElement* AddElement(const std::vector<int>  & nodeIDs,
  88                                const SMDSAbs_ElementType type,
  89                                const bool                isPoly,
  90                                const int                 ID = -1);
  91
  92   int Remove (const std::list< int >& theElemIDs, const bool isNodes);
  93   // Remove a node or an element.
  94   // Modify a compute state of sub-meshes which become empty
  95
  96   void Create0DElementsOnAllNodes( const TIDSortedElemSet& elements,
  97                                    TIDSortedElemSet&       all0DElems);
  98   // Create 0D elements on all nodes of the given object except those
  99   // nodes on which a 0D element already exists. \a all0DElems returns
 100   // all 0D elements found or created on nodes of \a elements
 101
 102   bool InverseDiag (const SMDS_MeshElement * theTria1,
 103                     const SMDS_MeshElement * theTria2 );
 104   // Replace two neighbour triangles with ones built on the same 4 nodes
 105   // but having other common link.
 106   // Return False if args are improper
 107
 108   bool InverseDiag (const SMDS_MeshNode * theNode1,
 109                     const SMDS_MeshNode * theNode2 );
 110   // Replace two neighbour triangles sharing theNode1-theNode2 link
 111   // with ones built on the same 4 nodes but having other common link.
 112   // Return false if proper faces not found
 113
 114   bool DeleteDiag (const SMDS_MeshNode * theNode1,
 115                    const SMDS_MeshNode * theNode2 );
 116   // Replace two neighbour triangles sharing theNode1-theNode2 link
 117   // with a quadrangle built on the same 4 nodes.
 118   // Return false if proper faces not found
 119
 120   bool Reorient (const SMDS_MeshElement * theElement);
 121   // Reverse theElement orientation
 122
 123   int Reorient2D (TIDSortedElemSet &       theFaces,
 124                   const gp_Dir&            theDirection,
 125                   const SMDS_MeshElement * theFace);
 126   // Reverse theFaces whose orientation to be same as that of theFace
 127   // oriented according to theDirection. Return nb of reoriented faces
 128
 129   int Reorient2DBy3D (TIDSortedElemSet & theFaces,
 130                       TIDSortedElemSet & theVolumes,
 131                       const bool         theOutsideNormal);
 132   // Reorient faces basing on orientation of adjacent volumes.
 133   // Return nb of reoriented faces
 134
 135   /*!
 136    * \brief Fuse neighbour triangles into quadrangles.
 137    * \param theElems     - The triangles to be fused.
 138    * \param theCriterion - Is used to choose a neighbour to fuse with.
 139    * \param theMaxAngle  - Is a max angle between element normals at which fusion
 140    *                       is still performed; theMaxAngle is mesured in radians.
 141    * \return bool - Success or not.
 142    */
 143   bool TriToQuad (TIDSortedElemSet &                   theElems,
 144                   SMESH::Controls::NumericalFunctorPtr theCriterion,
 145                   const double                         theMaxAngle);
 146   /*!
 147    * \brief Split quadrangles into triangles.
 148    * \param theElems     - The faces to be splitted.
 149    * \param theCriterion - Is used to choose a diagonal for splitting.
 150    * \return bool - Success or not.
 151    */
 152   bool QuadToTri (TIDSortedElemSet &                   theElems,
 153                   SMESH::Controls::NumericalFunctorPtr theCriterion);
 154   /*!
 155    * \brief Split quadrangles into triangles.
 156    * \param theElems  - The faces to be splitted.
 157    * \param the13Diag - Is used to choose a diagonal for splitting.
 158    * \return bool - Success or not.
 159    */
 160   bool QuadToTri (TIDSortedElemSet & theElems,
 161                   const bool         the13Diag);
 162   /*!
 163    * \brief Split each of given quadrangles into 4 triangles.
 164    * \param theElems - The faces to be splitted. If empty all faces are split.
 165    */
 166   void QuadTo4Tri (TIDSortedElemSet & theElems);
 167
 168   /*!
 169    * \brief Find better diagonal for splitting.
 170    * \param theQuad      - The face to find better splitting of.
 171    * \param theCriterion - Is used to choose a diagonal for splitting.
 172    * \return int - 1 for 1-3 diagonal, 2 for 2-4, -1 - for errors.
 173    */
 174   int BestSplit (const SMDS_MeshElement*              theQuad,
 175                  SMESH::Controls::NumericalFunctorPtr theCriterion);
 176
 177
 178   typedef std::map < const SMDS_MeshElement*, int, TIDCompare > TFacetOfElem;
 179
 180     //!<2nd arg of SplitVolumes()
 181   enum SplitVolumToTetraFlags { HEXA_TO_5 = 1, // split into tetrahedra
 182                                 HEXA_TO_6,
 183                                 HEXA_TO_24,
 184                                 HEXA_TO_2_PRISMS, // split into prisms
 185                                 HEXA_TO_4_PRISMS };
 186   /*!
 187    * \brief Split volumic elements into tetrahedra or prisms.
 188    *        If facet ID < 0, element is split into tetrahedra,
 189    *        else a hexahedron is split into prisms so that the given facet is
 190    *        split into triangles
 191    */
 192   void SplitVolumes (const TFacetOfElem & theElems, const int theMethodFlags);
 193
 194   /*!
 195    * \brief For hexahedra that will be split into prisms, finds facets to
 196    *        split into triangles
 197    *  \param [in,out] theHexas - the hexahedra
 198    *  \param [in]     theFacetNormal - facet normal
 199    *  \param [out]    theFacets - the hexahedra and found facet IDs
 200    */
 201   void GetHexaFacetsToSplit( TIDSortedElemSet& theHexas,
 202                              const gp_Ax1&     theFacetNormal,
 203                              TFacetOfElem &    theFacets);
 204
 205
 206   enum SmoothMethod { LAPLACIAN = 0, CENTROIDAL };
 207
 208   void Smooth (TIDSortedElemSet &               theElements,
 209                std::set<const SMDS_MeshNode*> & theFixedNodes,
 210                const SmoothMethod               theSmoothMethod,
 211                const int                        theNbIterations,
 212                double                           theTgtAspectRatio = 1.0,
 213                const bool                       the2D = true);
 214   // Smooth theElements using theSmoothMethod during theNbIterations
 215   // or until a worst element has aspect ratio <= theTgtAspectRatio.
 216   // Aspect Ratio varies in range [1.0, inf].
 217   // If theElements is empty, the whole mesh is smoothed.
 218   // theFixedNodes contains additionally fixed nodes. Nodes built
 219   // on edges and boundary nodes are always fixed.
 220   // If the2D, smoothing is performed using UV parameters of nodes
 221   // on geometrical faces
 222
 223   typedef TIDTypeCompare TElemSort;
 224   typedef std::map < const SMDS_MeshElement*,
 225     std::list<const SMDS_MeshElement*>, TElemSort >                        TTElemOfElemListMap;
 226   typedef std::map<const SMDS_MeshNode*, std::list<const SMDS_MeshNode*> > TNodeOfNodeListMap;
 227   typedef TNodeOfNodeListMap::iterator                                     TNodeOfNodeListMapItr;
 228   typedef std::vector<TNodeOfNodeListMapItr>                               TVecOfNnlmiMap;
 229   typedef std::map<const SMDS_MeshElement*, TVecOfNnlmiMap, TElemSort >    TElemOfVecOfNnlmiMap;
 230   typedef std::auto_ptr< std::list<int> > PGroupIDs;
 231
 232   PGroupIDs RotationSweep (TIDSortedElemSet & theElements,
 233                            const gp_Ax1&      theAxis,
 234                            const double       theAngle,
 235                            const int          theNbSteps,
 236                            const double       theToler,
 237                            const bool         theMakeGroups,
 238                            const bool         theMakeWalls=true);
 239   // Generate new elements by rotation of theElements around theAxis
 240   // by theAngle by theNbSteps
 241
 242   /*!
 243    * Flags of extrusion.
 244    * BOUNDARY: create or not boundary for result of extrusion
 245    * SEW:      try to use existing nodes or create new nodes in any case
 246    * GROUPS:   to create groups
 247    * BY_AVG_NORMAL: step size is measured along average normal to elements,
 248    *                else step size is measured along average normal of any element
 249    * USE_INPUT_ELEMS_ONLY: to use only input elements to compute extrusion direction
 250    *                       for ExtrusionByNormal()
 251    */
 252   enum ExtrusionFlags {
 253     EXTRUSION_FLAG_BOUNDARY = 0x01,
 254     EXTRUSION_FLAG_SEW = 0x02,
 255     EXTRUSION_FLAG_GROUPS = 0x04,
 256     EXTRUSION_FLAG_BY_AVG_NORMAL = 0x08,
 257     EXTRUSION_FLAG_USE_INPUT_ELEMS_ONLY = 0x10
 258   };
 259
 260   /*!
 261    * Generator of nodes for extrusion functionality
 262    */
 263   class ExtrusParam {
 264     gp_Dir                          myDir;   // direction of extrusion
 265     Handle(TColStd_HSequenceOfReal) mySteps; // magnitudes for each step
 266     SMESH_SequenceOfNode            myNodes; // nodes for using in sewing
 267     int                             myFlags; // see ExtrusionFlags
 268     double                          myTolerance; // tolerance for sewing nodes
 269     const TIDSortedElemSet*         myElemsToUse; // elements to use for extrusion by normal
 270
 271     int (ExtrusParam::*myMakeNodesFun)(SMESHDS_Mesh*                     mesh,
 272                                        const SMDS_MeshNode*              srcNode,
 273                                        std::list<const SMDS_MeshNode*> & newNodes,
 274                                        const bool                        makeMediumNodes);
 275
 276   public:
 277     ExtrusParam( const gp_Vec&  theStep,
 278                  const int      theNbSteps,
 279                  const int      theFlags = 0,
 280                  const double   theTolerance = 1e-6);
 281     ExtrusParam( const gp_Dir&                   theDir,
 282                  Handle(TColStd_HSequenceOfReal) theSteps,
 283                  const int                       theFlags = 0,
 284                  const double                    theTolerance = 1e-6);
 285     ExtrusParam( const double theStep,
 286                  const int    theNbSteps,
 287                  const int    theFlags,
 288                  const int    theDim); // for extrusion by normal
 289
 290     SMESH_SequenceOfNode& ChangeNodes() { return myNodes; }
 291     int& Flags()                   { return myFlags; }
 292     bool ToMakeBoundary()    const { return myFlags & EXTRUSION_FLAG_BOUNDARY; }
 293     bool ToMakeGroups()      const { return myFlags & EXTRUSION_FLAG_GROUPS; }
 294     bool ToUseInpElemsOnly() const { return myFlags & EXTRUSION_FLAG_USE_INPUT_ELEMS_ONLY; }
 295     int  NbSteps()           const { return mySteps->Length(); }
 296
 297     // stores elements to use for extrusion by normal, depending on
 298     // state of EXTRUSION_FLAG_USE_INPUT_ELEMS_ONLY flag
 299     void SetElementsToUse( const TIDSortedElemSet& elems );
 300
 301     // creates nodes and returns number of nodes added in \a newNodes
 302     int MakeNodes( SMESHDS_Mesh*                     mesh,
 303                    const SMDS_MeshNode*              srcNode,
 304                    std::list<const SMDS_MeshNode*> & newNodes,
 305                    const bool                        makeMediumNodes)
 306     {
 307       return (this->*myMakeNodesFun)( mesh, srcNode, newNodes, makeMediumNodes );
 308     }
 309   private:
 310
 311     int makeNodesByDir( SMESHDS_Mesh*                     mesh,
 312                         const SMDS_MeshNode*              srcNode,
 313                         std::list<const SMDS_MeshNode*> & newNodes,
 314                         const bool                        makeMediumNodes);
 315     int makeNodesByDirAndSew( SMESHDS_Mesh*                     mesh,
 316                               const SMDS_MeshNode*              srcNode,
 317                               std::list<const SMDS_MeshNode*> & newNodes,
 318                               const bool                        makeMediumNodes);
 319     int makeNodesByNormal2D( SMESHDS_Mesh*                     mesh,
 320                              const SMDS_MeshNode*              srcNode,
 321                              std::list<const SMDS_MeshNode*> & newNodes,
 322                              const bool                        makeMediumNodes);
 323     int makeNodesByNormal1D( SMESHDS_Mesh*                     mesh,
 324                              const SMDS_MeshNode*              srcNode,
 325                              std::list<const SMDS_MeshNode*> & newNodes,
 326                              const bool                        makeMediumNodes);
 327     // step iteration
 328     void   beginStepIter( bool withMediumNodes );
 329     bool   moreSteps();
 330     double nextStep();
 331     std::vector< double > myCurSteps;
 332     bool                  myWithMediumNodes;
 333     int                   myNextStep;
 334   };
 335
 336   /*!
 337    * Generate new elements by extrusion of theElements
 338    * It is a method used in .idl file. All functionality
 339    * is implemented in the next method (see below) which
 340    * is used in the current method.
 341    * @param theElems - list of elements for extrusion
 342    * @param newElemsMap returns history of extrusion
 343    * @param theFlags set flags for performing extrusion (see description
 344    *   of enum ExtrusionFlags for additional information)
 345    * @param theTolerance - uses for comparing locations of nodes if flag
 346    *   EXTRUSION_FLAG_SEW is set
 347    */
 348   PGroupIDs ExtrusionSweep (TIDSortedElemSet &   theElems,
 349                             const gp_Vec&        theStep,
 350                             const int            theNbSteps,
 351                             TTElemOfElemListMap& newElemsMap,
 352                             const int            theFlags,
 353                             const double         theTolerance = 1.e-6);
 354
 355   /*!
 356    * Generate new elements by extrusion of theElements
 357    * @param theElems - list of elements for extrusion
 358    * @param newElemsMap returns history of extrusion
 359    * @param theFlags set flags for performing extrusion (see description
 360    *   of enum ExtrusionFlags for additional information)
 361    * @param theTolerance - uses for comparing locations of nodes if flag
 362    *   EXTRUSION_FLAG_SEW is set
 363    * @param theParams - special structure for manage of extrusion
 364    */
 365   PGroupIDs ExtrusionSweep (TIDSortedElemSet &   theElems,
 366                             ExtrusParam&         theParams,
 367                             TTElemOfElemListMap& newElemsMap);
 368
 369
 370   // Generate new elements by extrusion of theElements
 371   // by theStep by theNbSteps
 372
 373   enum Extrusion_Error {
 374     EXTR_OK,
 375     EXTR_NO_ELEMENTS,
 376     EXTR_PATH_NOT_EDGE,
 377     EXTR_BAD_PATH_SHAPE,
 378     EXTR_BAD_STARTING_NODE,
 379     EXTR_BAD_ANGLES_NUMBER,
 380     EXTR_CANT_GET_TANGENT
 381     };
 382
 383   Extrusion_Error ExtrusionAlongTrack (TIDSortedElemSet &   theElements,
 384                                        SMESH_subMesh*       theTrackPattern,
 385                                        const SMDS_MeshNode* theNodeStart,
 386                                        const bool           theHasAngles,
 387                                        std::list<double>&   theAngles,
 388                                        const bool           theLinearVariation,
 389                                        const bool           theHasRefPoint,
 390                                        const gp_Pnt&        theRefPoint,
 391                                        const bool           theMakeGroups);
 392   Extrusion_Error ExtrusionAlongTrack (TIDSortedElemSet &   theElements,
 393                                        SMESH_Mesh*          theTrackPattern,
 394                                        const SMDS_MeshNode* theNodeStart,
 395                                        const bool           theHasAngles,
 396                                        std::list<double>&   theAngles,
 397                                        const bool           theLinearVariation,
 398                                        const bool           theHasRefPoint,
 399                                        const gp_Pnt&        theRefPoint,
 400                                        const bool           theMakeGroups);
 401   // Generate new elements by extrusion of theElements along path given by theTrackPattern,
 402   // theHasAngles are the rotation angles, base point can be given by theRefPoint
 403
 404   PGroupIDs Transform (TIDSortedElemSet & theElements,
 405                        const gp_Trsf&     theTrsf,
 406                        const bool         theCopy,
 407                        const bool         theMakeGroups,
 408                        SMESH_Mesh*        theTargetMesh=0);
 409   // Move or copy theElements applying theTrsf to their nodes
 410
 411   typedef std::list< std::list< const SMDS_MeshNode* > > TListOfListOfNodes;
 412
 413   void FindCoincidentNodes (TIDSortedNodeSet &   theNodes,
 414                             const double         theTolerance,
 415                             TListOfListOfNodes & theGroupsOfNodes);
 416   // Return list of group of nodes close to each other within theTolerance.
 417   // Search among theNodes or in the whole mesh if theNodes is empty.
 418
 419   void MergeNodes (TListOfListOfNodes & theNodeGroups);
 420   // In each group, the cdr of nodes are substituted by the first one
 421   // in all elements.
 422
 423   typedef std::list< std::list< int > > TListOfListOfElementsID;
 424
 425   void FindEqualElements(TIDSortedElemSet &        theElements,
 426                          TListOfListOfElementsID & theGroupsOfElementsID);
 427   // Return list of group of elements build on the same nodes.
 428   // Search among theElements or in the whole mesh if theElements is empty.
 429
 430   void MergeElements(TListOfListOfElementsID & theGroupsOfElementsID);
 431   // In each group remove all but first of elements.
 432
 433   void MergeEqualElements();
 434   // Remove all but one of elements built on the same nodes.
 435   // Return nb of successfully merged groups.
 436
 437   int SimplifyFace (const std::vector<const SMDS_MeshNode *>& faceNodes,
 438                     std::vector<const SMDS_MeshNode *>&       poly_nodes,
 439                     std::vector<int>&                         quantities) const;
 440   // Split face, defined by <faceNodes>, into several faces by repeating nodes.
 441   // Is used by MergeNodes()
 442
 443   static bool CheckFreeBorderNodes(const SMDS_MeshNode* theNode1,
 444                                    const SMDS_MeshNode* theNode2,
 445                                    const SMDS_MeshNode* theNode3 = 0);
 446   // Return true if the three nodes are on a free border
 447
 448   static bool FindFreeBorder (const SMDS_MeshNode*                  theFirstNode,
 449                               const SMDS_MeshNode*                  theSecondNode,
 450                               const SMDS_MeshNode*                  theLastNode,
 451                               std::list< const SMDS_MeshNode* > &   theNodes,
 452                               std::list< const SMDS_MeshElement* >& theFaces);
 453   // Return nodes and faces of a free border if found
 454
 455   enum Sew_Error {
 456     SEW_OK,
 457     // for SewFreeBorder()
 458     SEW_BORDER1_NOT_FOUND,
 459     SEW_BORDER2_NOT_FOUND,
 460     SEW_BOTH_BORDERS_NOT_FOUND,
 461     SEW_BAD_SIDE_NODES,
 462     SEW_VOLUMES_TO_SPLIT,
 463     // for SewSideElements()
 464     SEW_DIFF_NB_OF_ELEMENTS,
 465     SEW_TOPO_DIFF_SETS_OF_ELEMENTS,
 466     SEW_BAD_SIDE1_NODES,
 467     SEW_BAD_SIDE2_NODES,
 468     SEW_INTERNAL_ERROR
 469     };
 470
 471
 472   Sew_Error SewFreeBorder (const SMDS_MeshNode* theBorderFirstNode,
 473                            const SMDS_MeshNode* theBorderSecondNode,
 474                            const SMDS_MeshNode* theBorderLastNode,
 475                            const SMDS_MeshNode* theSide2FirstNode,
 476                            const SMDS_MeshNode* theSide2SecondNode,
 477                            const SMDS_MeshNode* theSide2ThirdNode = 0,
 478                            const bool           theSide2IsFreeBorder = true,
 479                            const bool           toCreatePolygons = false,
 480                            const bool           toCreatePolyedrs = false);
 481   // Sew the free border to the side2 by replacing nodes in
 482   // elements on the free border with nodes of the elements
 483   // of the side 2. If nb of links in the free border and
 484   // between theSide2FirstNode and theSide2LastNode are different,
 485   // additional nodes are inserted on a link provided that no
 486   // volume elements share the splitted link.
 487   // The side 2 is a free border if theSide2IsFreeBorder == true.
 488   // Sewing is peformed between the given first, second and last
 489   // nodes on the sides.
 490   // theBorderFirstNode is merged with theSide2FirstNode.
 491   // if (!theSide2IsFreeBorder) then theSide2SecondNode gives
 492   // the last node on the side 2, which will be merged with
 493   // theBorderLastNode.
 494   // if (theSide2IsFreeBorder) then theSide2SecondNode will
 495   // be merged with theBorderSecondNode.
 496   // if (theSide2IsFreeBorder && theSide2ThirdNode == 0) then
 497   // the 2 free borders are sewn link by link and no additional
 498   // nodes are inserted.
 499   // Return false, if sewing failed.
 500
 501   Sew_Error SewSideElements (TIDSortedElemSet&    theSide1,
 502                              TIDSortedElemSet&    theSide2,
 503                              const SMDS_MeshNode* theFirstNode1ToMerge,
 504                              const SMDS_MeshNode* theFirstNode2ToMerge,
 505                              const SMDS_MeshNode* theSecondNode1ToMerge,
 506                              const SMDS_MeshNode* theSecondNode2ToMerge);
 507   // Sew two sides of a mesh. Nodes belonging to theSide1 are
 508   // merged with nodes of elements of theSide2.
 509   // Number of elements in theSide1 and in theSide2 must be
 510   // equal and they should have similar node connectivity.
 511   // The nodes to merge should belong to side s borders and
 512   // the first node should be linked to the second.
 513
 514   void InsertNodesIntoLink(const SMDS_MeshElement*          theFace,
 515                            const SMDS_MeshNode*             theBetweenNode1,
 516                            const SMDS_MeshNode*             theBetweenNode2,
 517                            std::list<const SMDS_MeshNode*>& theNodesToInsert,
 518                            const bool                       toCreatePoly = false);
 519   // insert theNodesToInsert into theFace between theBetweenNode1 and theBetweenNode2.
 520   // If toCreatePoly is true, replace theFace by polygon, else split theFace.
 521
 522   void UpdateVolumes (const SMDS_MeshNode*             theBetweenNode1,
 523                       const SMDS_MeshNode*             theBetweenNode2,
 524                       std::list<const SMDS_MeshNode*>& theNodesToInsert);
 525   // insert theNodesToInsert into all volumes, containing link
 526   // theBetweenNode1 - theBetweenNode2, between theBetweenNode1 and theBetweenNode2.
 527
 528   void ConvertToQuadratic(const bool theForce3d, const bool theToBiQuad);
 529   void ConvertToQuadratic(const bool theForce3d,
 530                           TIDSortedElemSet& theElements, const bool theToBiQuad);
 531   // Converts all mesh to quadratic or bi-quadratic one, deletes old elements,
 532   // replacing them with quadratic or bi-quadratic ones with the same id.
 533   // If theForce3d = 1; this results in the medium node lying at the
 534   // middle of the line segments connecting start and end node of a mesh element.
 535   // If theForce3d = 0; this results in the medium node lying at the
 536   // geometrical edge from which the mesh element is built.
 537
 538   bool ConvertFromQuadratic();
 539   void ConvertFromQuadratic(TIDSortedElemSet& theElements);
 540   // Converts all mesh from quadratic to ordinary ones, deletes old quadratic elements, replacing
 541   // them with ordinary mesh elements with the same id.
 542   // Returns true in case of success, false otherwise.
 543
 544   static void AddToSameGroups (const SMDS_MeshElement* elemToAdd,
 545                                const SMDS_MeshElement* elemInGroups,
 546                                SMESHDS_Mesh *          aMesh);
 547   // Add elemToAdd to the all groups the elemInGroups belongs to
 548
 549   static void RemoveElemFromGroups (const SMDS_MeshElement* element,
 550                                     SMESHDS_Mesh *          aMesh);
 551   // remove element from the all groups
 552
 553   static void ReplaceElemInGroups (const SMDS_MeshElement* elemToRm,
 554                                    const SMDS_MeshElement* elemToAdd,
 555                                    SMESHDS_Mesh *          aMesh);
 556   // replace elemToRm by elemToAdd in the all groups
 557
 558   static void ReplaceElemInGroups (const SMDS_MeshElement*                     elemToRm,
 559                                    const std::vector<const SMDS_MeshElement*>& elemToAdd,
 560                                    SMESHDS_Mesh *                              aMesh);
 561   // replace elemToRm by elemToAdd in the all groups
 562
 563   /*!
 564    * \brief Return nodes linked to the given one in elements of the type
 565    */
 566   static void GetLinkedNodes( const SMDS_MeshNode* node,
 567                               TIDSortedElemSet &   linkedNodes,
 568                               SMDSAbs_ElementType  type = SMDSAbs_All );
 569
 570   /*!
 571    * \brief Find corresponding nodes in two sets of faces
 572     * \param theSide1 - first face set
 573     * \param theSide2 - second first face
 574     * \param theFirstNode1 - a boundary node of set 1
 575     * \param theFirstNode2 - a node of set 2 corresponding to theFirstNode1
 576     * \param theSecondNode1 - a boundary node of set 1 linked with theFirstNode1
 577     * \param theSecondNode2 - a node of set 2 corresponding to theSecondNode1
 578     * \param nReplaceMap - output map of corresponding nodes
 579     * \return Sew_Error  - is a success or not
 580    */
 581   static Sew_Error FindMatchingNodes(std::set<const SMDS_MeshElement*>& theSide1,
 582                                      std::set<const SMDS_MeshElement*>& theSide2,
 583                                      const SMDS_MeshNode*               theFirstNode1,
 584                                      const SMDS_MeshNode*               theFirstNode2,
 585                                      const SMDS_MeshNode*               theSecondNode1,
 586                                      const SMDS_MeshNode*               theSecondNode2,
 587                                      TNodeNodeMap &                     theNodeReplaceMap);
 588
 589   /*!
 590    * \brief Returns true if given node is medium
 591     * \param n - node to check
 592     * \param typeToCheck - type of elements containing the node to ask about node status
 593     * \return bool - check result
 594    */
 595   static bool IsMedium(const SMDS_MeshNode*      node,
 596                        const SMDSAbs_ElementType typeToCheck = SMDSAbs_All);
 597
 598   int FindShape (const SMDS_MeshElement * theElem);
 599   // Return an index of the shape theElem is on
 600   // or zero if a shape not found
 601
 602   void DoubleElements( const TIDSortedElemSet& theElements );
 603
 604   bool DoubleNodes( const std::list< int >& theListOfNodes,
 605                     const std::list< int >& theListOfModifiedElems );
 606
 607   bool DoubleNodes( const TIDSortedElemSet& theElems,
 608                     const TIDSortedElemSet& theNodesNot,
 609                     const TIDSortedElemSet& theAffectedElems );
 610
 611   bool AffectedElemGroupsInRegion( const TIDSortedElemSet& theElems,
 612                                    const TIDSortedElemSet& theNodesNot,
 613                                    const TopoDS_Shape&     theShape,
 614                                    TIDSortedElemSet& theAffectedElems);
 615
 616   bool DoubleNodesInRegion( const TIDSortedElemSet& theElems,
 617                             const TIDSortedElemSet& theNodesNot,
 618                             const TopoDS_Shape&     theShape );
 619
 620   double OrientedAngle(const gp_Pnt& p0, const gp_Pnt& p1, const gp_Pnt& g1, const gp_Pnt& g2);
 621
 622   bool DoubleNodesOnGroupBoundaries( const std::vector<TIDSortedElemSet>& theElems,
 623                                      bool                                 createJointElems,
 624                                      bool                                 onAllBoundaries);
 625
 626   bool CreateFlatElementsOnFacesGroups( const std::vector<TIDSortedElemSet>& theElems );
 627
 628   void CreateHoleSkin(double radius,
 629                       const TopoDS_Shape& theShape,
 630                       SMESH_NodeSearcher* theNodeSearcher,
 631                       const char* groupName,
 632                       std::vector<double>&   nodesCoords,
 633                       std::vector<std::vector<int> >& listOfListOfNodes);
 634
 635   /*!
 636    * \brief Generated skin mesh (containing 2D cells) from 3D mesh
 637    * The created 2D mesh elements based on nodes of free faces of boundary volumes
 638    * \return TRUE if operation has been completed successfully, FALSE otherwise
 639    */
 640   bool Make2DMeshFrom3D();
 641
 642   enum Bnd_Dimension { BND_2DFROM3D, BND_1DFROM3D, BND_1DFROM2D };
 643
 644   int MakeBoundaryMesh(const TIDSortedElemSet& elements,
 645                        Bnd_Dimension           dimension,
 646                        SMESH_Group*            group = 0,
 647                        SMESH_Mesh*             targetMesh = 0,
 648                        bool                    toCopyElements = false,
 649                        bool                    toCopyExistingBondary = false,
 650                        bool                    toAddExistingBondary = false,
 651                        bool                    aroundElements = false);
 652
 653  private:
 654
 655   /*!
 656    * \brief Convert elements contained in a submesh to quadratic
 657    * \return int - nb of checked elements
 658    */
 659   int convertElemToQuadratic(SMESHDS_SubMesh *   theSm,
 660                              SMESH_MesherHelper& theHelper,
 661                              const bool          theForce3d);
 662
 663   /*!
 664    * \brief Convert quadratic elements to linear ones and remove quadratic nodes
 665    * \return nb of checked elements
 666    */
 667   int removeQuadElem( SMESHDS_SubMesh *    theSm,
 668                       SMDS_ElemIteratorPtr theItr,
 669                       const int            theShapeID);
 670   /*!
 671    * \brief Create groups of elements made during transformation
 672    * \param nodeGens - nodes making corresponding myLastCreatedNodes
 673    * \param elemGens - elements making corresponding myLastCreatedElems
 674    * \param postfix - to append to names of new groups
 675    * \param targetMesh - mesh to create groups in
 676    * \param topPresent - is there "top" elements that are created by sweeping
 677    */
 678   PGroupIDs generateGroups(const SMESH_SequenceOfElemPtr& nodeGens,
 679                            const SMESH_SequenceOfElemPtr& elemGens,
 680                            const std::string&             postfix,
 681                            SMESH_Mesh*                    targetMesh=0,
 682                            const bool                     topPresent=true);
 683   /*!
 684    * \brief Create elements by sweeping an element
 685    * \param elem - element to sweep
 686    * \param newNodesItVec - nodes generated from each node of the element
 687    * \param newElems - generated elements
 688    * \param nbSteps - number of sweeping steps
 689    * \param srcElements - to append elem for each generated element
 690    */
 691   void sweepElement(const SMDS_MeshElement*                    elem,
 692                     const std::vector<TNodeOfNodeListMapItr> & newNodesItVec,
 693                     std::list<const SMDS_MeshElement*>&        newElems,
 694                     const int                                  nbSteps,
 695                     SMESH_SequenceOfElemPtr&                   srcElements);
 696
 697   /*!
 698    * \brief Create 1D and 2D elements around swept elements
 699    * \param mapNewNodes - source nodes and ones generated from them
 700    * \param newElemsMap - source elements and ones generated from them
 701    * \param elemNewNodesMap - nodes generated from each node of each element
 702    * \param elemSet - all swept elements
 703    * \param nbSteps - number of sweeping steps
 704    * \param srcElements - to append elem for each generated element
 705    */
 706   void makeWalls (TNodeOfNodeListMap &     mapNewNodes,
 707                   TTElemOfElemListMap &    newElemsMap,
 708                   TElemOfVecOfNnlmiMap &   elemNewNodesMap,
 709                   TIDSortedElemSet&        elemSet,
 710                   const int                nbSteps,
 711                   SMESH_SequenceOfElemPtr& srcElements);
 712
 713   struct SMESH_MeshEditor_PathPoint
 714   {
 715     gp_Pnt myPnt;
 716     gp_Dir myTgt;
 717     double myAngle, myPrm;
 718
 719     SMESH_MeshEditor_PathPoint(): myPnt(99., 99., 99.), myTgt(1.,0.,0.), myAngle(0), myPrm(0) {}
 720     void          SetPnt      (const gp_Pnt& aP3D)  { myPnt  =aP3D; }
 721     void          SetTangent  (const gp_Dir& aTgt)  { myTgt  =aTgt; }
 722     void          SetAngle    (const double& aBeta) { myAngle=aBeta; }
 723     void          SetParameter(const double& aPrm)  { myPrm  =aPrm; }
 724     const gp_Pnt& Pnt         ()const               { return myPnt; }
 725     const gp_Dir& Tangent     ()const               { return myTgt; }
 726     double        Angle       ()const               { return myAngle; }
 727     double        Parameter   ()const               { return myPrm; }
 728   };
 729   Extrusion_Error MakeEdgePathPoints(std::list<double>&                     aPrms,
 730                                      const TopoDS_Edge&                     aTrackEdge,
 731                                      bool                                   aFirstIsStart,
 732                                      std::list<SMESH_MeshEditor_PathPoint>& aLPP);
 733   Extrusion_Error MakeExtrElements(TIDSortedElemSet&                      theElements,
 734                                    std::list<SMESH_MeshEditor_PathPoint>& theFullList,
 735                                    const bool                             theHasAngles,
 736                                    std::list<double>&                     theAngles,
 737                                    const bool                             theLinearVariation,
 738                                    const bool                             theHasRefPoint,
 739                                    const gp_Pnt&                          theRefPoint,
 740                                    const bool                             theMakeGroups);
 741   void LinearAngleVariation(const int     NbSteps,
 742                             list<double>& theAngles);
 743
 744   bool doubleNodes( SMESHDS_Mesh*                                           theMeshDS,
 745                     const TIDSortedElemSet&                                 theElems,
 746                     const TIDSortedElemSet&                                 theNodesNot,
 747                     std::map< const SMDS_MeshNode*, const SMDS_MeshNode* >& theNodeNodeMap,
 748                     const bool                                              theIsDoubleElem );
 749
 750   void copyPosition( const SMDS_MeshNode* from,
 751                      const SMDS_MeshNode* to );
 752
 753 private:
 754
 755   SMESH_Mesh *            myMesh;
 756
 757   // Nodes and elements created during last operation
 758   SMESH_SequenceOfElemPtr myLastCreatedNodes, myLastCreatedElems;
 759
 760   // Description of error/warning occured during last operation
 761   SMESH_ComputeErrorPtr   myError;
 762 };
 763
 764 #endif