src/SMESH/SMESH_MesherHelper.hxx

   1 // Copyright (C) 2007-2013  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_MesherHelper.hxx
  24 // Created:   15.02.06 14:48:09
  25 // Author:    Sergey KUUL
  26 //
  27 #ifndef SMESH_MesherHelper_HeaderFile
  28 #define SMESH_MesherHelper_HeaderFile
  29
  30 #include "SMESH_SMESH.hxx"
  31
  32 #include "SMESH_MeshEditor.hxx" // needed for many meshers
  33 #include <SMDS_MeshNode.hxx>
  34 #include <SMDS_QuadraticEdge.hxx>
  35
  36 #include <Geom_Surface.hxx>
  37 #include <TopoDS_Face.hxx>
  38 #include <TopoDS_Shape.hxx>
  39 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  40
  41 #include <map>
  42 #include <vector>
  43
  44 class GeomAPI_ProjectPointOnSurf;
  45 class GeomAPI_ProjectPointOnCurve;
  46 class SMESH_ProxyMesh;
  47
  48 typedef std::map<SMESH_TLink, const SMDS_MeshNode*>           TLinkNodeMap;
  49 typedef std::map<SMESH_TLink, const SMDS_MeshNode*>::iterator ItTLinkNode;
  50
  51 typedef SMDS_Iterator<const TopoDS_Shape*>  PShapeIterator;
  52 typedef boost::shared_ptr< PShapeIterator > PShapeIteratorPtr;
  53
  54 typedef std::vector<const SMDS_MeshNode* > TNodeColumn;
  55 typedef std::map< double, TNodeColumn >    TParam2ColumnMap;
  56
  57 typedef gp_XY (*xyFunPtr)(const gp_XY& uv1, const gp_XY& uv2);
  58
  59 //=======================================================================
  60 /*!
  61  * \brief It helps meshers to add elements and provides other utilities
  62  *
  63  * - It allows meshers not to care about creation of medium nodes
  64  * when filling a quadratic mesh. Helper does it itself.
  65  * It defines order of elements to create when IsQuadraticSubMesh()
  66  * is called.
  67  * - It provides information on a shape it is initialized with:
  68  * periodicity, presence of singularities etc.
  69  * - ...
  70  */
  71 //=======================================================================
  72
  73 class SMESH_EXPORT SMESH_MesherHelper
  74 {
  75  public:
  76   // ---------- PUBLIC UTILITIES ----------
  77
  78   /*!
  79    * \brief Returns true if all elements of a sub-mesh are of same shape
  80     * \param smDS - sub-mesh to check elements of
  81     * \param shape - expected shape of elements
  82     * \param nullSubMeshRes - result value for the case of smDS == NULL
  83     * \retval bool - check result
  84    */
  85   static bool IsSameElemGeometry(const SMESHDS_SubMesh* smDS,
  86                                  SMDSAbs_GeometryType   shape,
  87                                  const bool             nullSubMeshRes = true);
  88
  89   /*!
  90    * \brief Load nodes bound to face into a map of node columns
  91     * \param theParam2ColumnMap - map of node columns to fill
  92     * \param theFace - the face on which nodes are searched for
  93     * \param theBaseSide - the edges holding nodes on which columns' bases
  94     * \param theMesh - the mesh containing nodes
  95     * \retval bool - false if something is wrong
  96    *
  97    * The key of the map is a normalized parameter of each
  98    * base node on theBaseSide. Edges in theBaseSide must be sequenced.
  99    * This method works in supposition that nodes on the face
 100    * forms a rectangular grid and elements can be quardrangles or triangles
 101    */
 102   static bool LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap &            theParam2ColumnMap,
 103                               const TopoDS_Face&            theFace,
 104                               const std::list<TopoDS_Edge>& theBaseSide,
 105                               SMESHDS_Mesh*                 theMesh,
 106                               SMESH_ProxyMesh*              theProxyMesh=0);
 107   /*!
 108    * \brief Variant of LoadNodeColumns() above with theBaseSide given by one edge
 109    */
 110   static bool LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap & theParam2ColumnMap,
 111                               const TopoDS_Face& theFace,
 112                               const TopoDS_Edge& theBaseEdge,
 113                               SMESHDS_Mesh*      theMesh,
 114                               SMESH_ProxyMesh*   theProxyMesh=0);
 115   /*!
 116    * \brief Return true if 2D mesh on FACE is structured
 117    */
 118   static bool IsStructured( SMESH_subMesh* faceSM );
 119
 120   /*!
 121    * \brief Returns true if given node is medium
 122     * \param n - node to check
 123     * \param typeToCheck - type of elements containing the node to ask about node status
 124     * \retval bool - check result
 125    */
 126   static bool IsMedium(const SMDS_MeshNode*      node,
 127                        const SMDSAbs_ElementType typeToCheck = SMDSAbs_All);
 128   /*!
 129    * \brief Return support shape of a node
 130    * \param node - the node
 131    * \param meshDS - mesh DS
 132    * \retval TopoDS_Shape - found support shape
 133    */
 134   static TopoDS_Shape GetSubShapeByNode(const SMDS_MeshNode* node,
 135                                         const SMESHDS_Mesh*  meshDS);
 136
 137   /*!
 138    * \brief Return a valid node index, fixing the given one if necessary
 139     * \param ind - node index
 140     * \param nbNodes - total nb of nodes
 141     * \retval int - valid node index
 142    */
 143   static int WrapIndex(const int ind, const int nbNodes) {
 144     if ( ind < 0 ) return nbNodes + ind % nbNodes;
 145     if ( ind >= nbNodes ) return ind % nbNodes;
 146     return ind;
 147   }
 148
 149   /*!
 150    * \brief Return UV of a point inside a quadrilateral FACE by it's
 151    *        normalized parameters within a unit quadrangle and the
 152    *        corresponding projections on sub-shapes of the real-world FACE.
 153    *        The used calculation method is called Trans-Finite Interpolation (TFI).
 154    *  \param x,y - normalized parameters that should be in range [0,1]
 155    *  \param a0,a1,a2,a3 - UV of VERTEXes of the FACE == projections on VERTEXes
 156    *  \param p0,p1,p2,p3 - UV of the point projections on EDGEs of the FACE
 157    *  \return gp_XY - UV of the point on the FACE
 158    *
 159    *  Y ^              Order of those UV in the FACE is as follows.
 160    *    |
 161    *   a3   p2    a2
 162    *    o---x-----o
 163    *    |   :     |
 164    *    |   :UV   |
 165    * p3 x...O.....x p1
 166    *    |   :     |
 167    *    o---x-----o    ----> X
 168    *   a0   p0    a1
 169    */
 170   inline static gp_XY calcTFI(double x, double y,
 171                               const gp_XY a0,const gp_XY a1,const gp_XY a2,const gp_XY a3,
 172                               const gp_XY p0,const gp_XY p1,const gp_XY p2,const gp_XY p3);
 173
 174   /*!
 175    * \brief Same as "gp_XY calcTFI(...)" but in 3D
 176    */
 177   inline static gp_XYZ calcTFI(double x, double y,
 178                                const gp_XYZ a0,const gp_XYZ a1,const gp_XYZ a2,const gp_XYZ a3,
 179                                const gp_XYZ p0,const gp_XYZ p1,const gp_XYZ p2,const gp_XYZ p3);
 180   /*!
 181    * \brief Count nb of sub-shapes
 182     * \param shape - the shape
 183     * \param type - the type of sub-shapes to count
 184     * \param ignoreSame - if true, use map not to count same shapes, esle use explorer
 185     * \retval int - the calculated number
 186    */
 187   static int Count(const TopoDS_Shape&    shape,
 188                    const TopAbs_ShapeEnum type,
 189                    const bool             ignoreSame);
 190
 191   /*!
 192    * \brief Return number of unique ancestors of the shape
 193    */
 194   static int NbAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
 195                          const SMESH_Mesh&   mesh,
 196                          TopAbs_ShapeEnum    ancestorType=TopAbs_SHAPE);
 197   /*!
 198    * \brief Return iterator on ancestors of the given type
 199    */
 200   static PShapeIteratorPtr GetAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
 201                                         const SMESH_Mesh&   mesh,
 202                                         TopAbs_ShapeEnum    ancestorType);
 203   /*!
 204    * \brief Find a common ancestor, of the given type, of two shapes
 205    */
 206   static TopoDS_Shape GetCommonAncestor(const TopoDS_Shape& shape1,
 207                                         const TopoDS_Shape& shape2,
 208                                         const SMESH_Mesh&   mesh,
 209                                         TopAbs_ShapeEnum    ancestorType);
 210   /*!
 211    * \brief Return orientation of sub-shape in the main shape
 212    */
 213   static TopAbs_Orientation GetSubShapeOri(const TopoDS_Shape& shape,
 214                                            const TopoDS_Shape& subShape);
 215
 216   static bool IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape, const TopoDS_Shape& mainShape );
 217
 218   static bool IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape, SMESH_Mesh* aMesh );
 219
 220   static double MaxTolerance( const TopoDS_Shape& shape );
 221
 222   static bool IsClosedEdge( const TopoDS_Edge& anEdge );
 223
 224   static TopoDS_Vertex IthVertex( const bool is2nd, TopoDS_Edge anEdge, const bool CumOri=true );
 225
 226   static TopAbs_ShapeEnum GetGroupType(const TopoDS_Shape& group,
 227                                        const bool          avoidCompound=false);
 228
 229
 230 public:
 231   // ---------- PUBLIC INSTANCE METHODS ----------
 232
 233   // constructor
 234   SMESH_MesherHelper(SMESH_Mesh& theMesh);
 235
 236   SMESH_Mesh* GetMesh() const { return myMesh; }
 237
 238   SMESHDS_Mesh* GetMeshDS() const { return GetMesh()->GetMeshDS(); }
 239
 240   /*!
 241    * Check submesh for given shape: if all elements on this shape are quadratic,
 242    * quadratic elements will be created. Also fill myTLinkNodeMap
 243    */
 244   bool IsQuadraticSubMesh(const TopoDS_Shape& theShape);
 245   /*!
 246    * \brief Set order of elements to create without calling IsQuadraticSubMesh()
 247    */
 248
 249   /*!
 250    * \brief Set myCreateQuadratic flag
 251    */
 252   void SetIsQuadratic(const bool theBuildQuadratic)
 253   { myCreateQuadratic = theBuildQuadratic; }
 254
 255   /*!
 256    * \brief Set myCreateBiQuadratic flag
 257    */
 258   void SetIsBiQuadratic(const bool theBuildBiQuadratic)
 259   { myCreateBiQuadratic = theBuildBiQuadratic; }
 260
 261   /*!
 262    * \brief Return myCreateQuadratic flag
 263    */
 264   bool GetIsQuadratic() const { return myCreateQuadratic; }
 265
 266   /*
 267    * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
 268    */
 269   bool IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face& theFace);
 270
 271   /*!
 272    * \brief Return myCreateBiQuadratic flag
 273    */
 274   bool GetIsBiQuadratic() const { return myCreateBiQuadratic; }
 275
 276   /*!
 277    * \brief Move medium nodes of faces and volumes to fix distorted elements
 278    * \param error - container of fixed distorted elements
 279    * \param volumeOnly - fix nodes on geom faces or not if the shape is solid
 280    */
 281   void FixQuadraticElements(SMESH_ComputeErrorPtr& error, bool volumeOnly=true);
 282
 283   /*!
 284    * \brief To set created elements on the shape set by IsQuadraticSubMesh()
 285    *        or the next methods. By defaul elements are set on the shape if
 286    *        a mesh has no shape to be meshed
 287    */
 288   bool SetElementsOnShape(bool toSet)
 289   { bool res = mySetElemOnShape; mySetElemOnShape = toSet; return res; }
 290
 291   /*!
 292    * \brief Set shape to make elements on without calling IsQuadraticSubMesh()
 293    */
 294   void SetSubShape(const int           subShapeID);//!==SMESHDS_Mesh::ShapeToIndex(shape)
 295   void SetSubShape(const TopoDS_Shape& subShape);
 296   /*!
 297    * \brief Return ID of the shape set by IsQuadraticSubMesh() or SetSubShape()
 298     * \retval int - shape index in SMESHDS
 299    */
 300   int GetSubShapeID() const { return myShapeID; }
 301   /*!
 302    * \brief Return the shape set by IsQuadraticSubMesh() or SetSubShape()
 303    */
 304   const TopoDS_Shape& GetSubShape() const  { return myShape; }
 305
 306   /*!
 307    * Creates a node (!Note ID before u=0.,v0.)
 308    */
 309   SMDS_MeshNode* AddNode(double x, double y, double z, int ID = 0, double u=0., double v=0.);
 310   /*!
 311    * Creates quadratic or linear edge
 312    */
 313   SMDS_MeshEdge* AddEdge(const SMDS_MeshNode* n1,
 314                          const SMDS_MeshNode* n2,
 315                          const int id = 0,
 316                          const bool force3d = true);
 317   /*!
 318    * Creates quadratic or linear triangle
 319    */
 320   SMDS_MeshFace* AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
 321                          const SMDS_MeshNode* n2,
 322                          const SMDS_MeshNode* n3,
 323                          const int id=0,
 324                          const bool force3d = false);
 325   /*!
 326    * Creates bi-quadratic, quadratic or linear quadrangle
 327    */
 328   SMDS_MeshFace* AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
 329                          const SMDS_MeshNode* n2,
 330                          const SMDS_MeshNode* n3,
 331                          const SMDS_MeshNode* n4,
 332                          const int id = 0,
 333                          const bool force3d = false);
 334   /*!
 335    * Creates polygon, with additional nodes in quadratic mesh
 336    */
 337   SMDS_MeshFace* AddPolygonalFace (const std::vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
 338                                    const int id = 0,
 339                                    const bool force3d = false);
 340   /*!
 341    * Creates quadratic or linear tetrahedron
 342    */
 343   SMDS_MeshVolume* AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
 344                              const SMDS_MeshNode* n2,
 345                              const SMDS_MeshNode* n3,
 346                              const SMDS_MeshNode* n4,
 347                              const int id = 0,
 348                              const bool force3d = true);
 349   /*!
 350    * Creates quadratic or linear pyramid
 351    */
 352   SMDS_MeshVolume* AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
 353                              const SMDS_MeshNode* n2,
 354                              const SMDS_MeshNode* n3,
 355                              const SMDS_MeshNode* n4,
 356                              const SMDS_MeshNode* n5,
 357                              const int id = 0,
 358                              const bool force3d = true);
 359   /*!
 360    * Creates quadratic or linear pentahedron
 361    */
 362   SMDS_MeshVolume* AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
 363                              const SMDS_MeshNode* n2,
 364                              const SMDS_MeshNode* n3,
 365                              const SMDS_MeshNode* n4,
 366                              const SMDS_MeshNode* n5,
 367                              const SMDS_MeshNode* n6,
 368                              const int id = 0,
 369                              const bool force3d = true);
 370   /*!
 371    * Creates bi-quadratic, quadratic or linear hexahedron
 372    */
 373   SMDS_MeshVolume* AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
 374                              const SMDS_MeshNode* n2,
 375                              const SMDS_MeshNode* n3,
 376                              const SMDS_MeshNode* n4,
 377                              const SMDS_MeshNode* n5,
 378                              const SMDS_MeshNode* n6,
 379                              const SMDS_MeshNode* n7,
 380                              const SMDS_MeshNode* n8,
 381                              const int id = 0,
 382                              bool force3d = true);
 383
 384   /*!
 385    * Creates LINEAR!!!!!!!!! octahedron
 386    */
 387   SMDS_MeshVolume* AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
 388                              const SMDS_MeshNode* n2,
 389                              const SMDS_MeshNode* n3,
 390                              const SMDS_MeshNode* n4,
 391                              const SMDS_MeshNode* n5,
 392                              const SMDS_MeshNode* n6,
 393                              const SMDS_MeshNode* n7,
 394                              const SMDS_MeshNode* n8,
 395                              const SMDS_MeshNode* n9,
 396                              const SMDS_MeshNode* n10,
 397                              const SMDS_MeshNode* n11,
 398                              const SMDS_MeshNode* n12,
 399                              const int id = 0,
 400                              bool force3d = true);
 401
 402   /*!
 403    * Creates polyhedron. In quadratic mesh, adds medium nodes
 404    */
 405   SMDS_MeshVolume* AddPolyhedralVolume (const std::vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
 406                                         const std::vector<int>&                  quantities,
 407                                         const int                                ID=0,
 408                                         const bool                               force3d = true);
 409   /*!
 410    * \brief Enables fixing node parameters on EDGEs and FACEs by
 411    * GetNodeU(...,check=true), GetNodeUV(...,check=true), CheckNodeUV() and
 412    * CheckNodeU() in case if a node lies on a shape set via SetSubShape().
 413    * Default is False
 414    */
 415   void ToFixNodeParameters(bool toFix);
 416
 417   /*!
 418    * \brief Return U of the given node on the edge
 419    */
 420   double GetNodeU(const TopoDS_Edge&   theEdge,
 421                   const SMDS_MeshNode* theNode,
 422                   const SMDS_MeshNode* inEdgeNode=0,
 423                   bool*                check=0) const;
 424   /*!
 425    * \brief Return node UV on face
 426    *  \param inFaceNode - a node of element being created located inside a face
 427    *  \param check - if provided, returns result of UV check that it enforces
 428    */
 429   gp_XY GetNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 430                   const SMDS_MeshNode* n,
 431                   const SMDS_MeshNode* inFaceNode=0,
 432                   bool*                check=0) const;
 433   /*!
 434    * \brief Check and fix node UV on a face
 435    *  \param force - check even if checks of other nodes on this face passed OK
 436    *  \param distXYZ - returns result distance and point coordinates
 437    *  \retval bool - false if UV is bad and could not be fixed
 438    */
 439   bool CheckNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 440                    const SMDS_MeshNode* n,
 441                    gp_XY&               uv,
 442                    const double         tol,
 443                    const bool           force=false,
 444                    double               distXYZ[4]=0) const;
 445   /*!
 446    * \brief Check and fix node U on an edge
 447    *  \param force - check even if checks of other nodes on this edge passed OK
 448    *  \param distXYZ - returns result distance and point coordinates
 449    *  \retval bool - false if U is bad and could not be fixed
 450    */
 451   bool CheckNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
 452                   const SMDS_MeshNode* n,
 453                   double&              u,
 454                   const double         tol,
 455                   const bool           force=false,
 456                   double               distXYZ[4]=0) const;
 457   /*!
 458    * \brief Return middle UV taking in account surface period
 459    */
 460   static gp_XY GetMiddleUV(const Handle(Geom_Surface)& surface,
 461                            const gp_XY&                uv1,
 462                            const gp_XY&                uv2);
 463   /*!
 464    * \brief Return UV for the central node of a biquadratic triangle
 465    */
 466   static gp_XY GetCenterUV(const gp_XY& uv1,
 467                            const gp_XY& uv2,
 468                            const gp_XY& uv3,
 469                            const gp_XY& uv12,
 470                            const gp_XY& uv23,
 471                            const gp_XY& uv31,
 472                            bool *       isBadTria=0);
 473   /*!
 474    * \brief Define a pointer to wrapper over a function of gp_XY class,
 475    *       suitable to pass as xyFunPtr to applyIn2D().
 476    *       For exaple gp_XY_FunPtr(Added) defines pointer gp_XY_Added to function
 477    *       calling gp_XY::Added(gp_XY), which is to be used like following
 478    *       applyIn2D(surf, uv1, uv2, gp_XY_Added)
 479    */
 480 #define gp_XY_FunPtr(meth) \
 481   static gp_XY __gpXY_##meth (const gp_XY& uv1, const gp_XY& uv2) { return uv1.meth( uv2 ); } \
 482   static xyFunPtr gp_XY_##meth = & __gpXY_##meth
 483
 484   /*!
 485    * \brief Perform given operation on two 2d points in parameric space of given surface.
 486    *        It takes into account period of the surface. Use gp_XY_FunPtr macro
 487    *        to easily define pointer to function of gp_XY class.
 488    */
 489   static gp_XY applyIn2D(const Handle(Geom_Surface)& surface,
 490                          const gp_XY&                uv1,
 491                          const gp_XY&                uv2,
 492                          xyFunPtr                    fun,
 493                          const bool                  resultInPeriod=true);
 494
 495   /*!
 496    * \brief Check if inFaceNode argument is necessary for call GetNodeUV(F,..)
 497     * \retval bool - return true if the face is periodic
 498     *
 499     * If F is Null, answer about subshape set through IsQuadraticSubMesh() or
 500     * SetSubShape()
 501    */
 502   bool GetNodeUVneedInFaceNode(const TopoDS_Face& F = TopoDS_Face()) const;
 503
 504   /*!
 505    * \brief Return projector intitialized by given face without location, which is returned
 506    */
 507   GeomAPI_ProjectPointOnSurf& GetProjector(const TopoDS_Face& F,
 508                                            TopLoc_Location&   loc,
 509                                            double             tol=0 ) const;
 510
 511   /*!
 512    * \brief Check if shape is a degenerated edge or it's vertex
 513     * \param subShape - edge or vertex index in SMESHDS
 514     * \retval bool - true if subShape is a degenerated shape
 515     *
 516     * It works only if IsQuadraticSubMesh() or SetSubShape() has been called
 517    */
 518   bool IsDegenShape(const int subShape) const
 519   { return myDegenShapeIds.find( subShape ) != myDegenShapeIds.end(); }
 520   /*!
 521    * \brief Check if the shape set through IsQuadraticSubMesh() or SetSubShape()
 522    *        has a degenerated edges
 523     * \retval bool - true if it has
 524    */
 525   bool HasDegeneratedEdges() const { return !myDegenShapeIds.empty(); }
 526
 527   /*!
 528    * \brief Check if shape is a seam edge or it's vertex
 529     * \param subShape - edge or vertex index in SMESHDS
 530     * \retval bool - true if subShape is a seam shape
 531     *
 532     * It works only if IsQuadraticSubMesh() or SetSubShape() has been called.
 533     * Seam shape has two 2D alternative represenations on the face
 534    */
 535   bool IsSeamShape(const int subShape) const
 536   { return mySeamShapeIds.find( subShape ) != mySeamShapeIds.end(); }
 537   /*!
 538    * \brief Check if shape is a seam edge or it's vertex
 539     * \param subShape - edge or vertex
 540     * \retval bool - true if subShape is a seam shape
 541     *
 542     * It works only if IsQuadraticSubMesh() or SetSubShape() has been called.
 543     * Seam shape has two 2D alternative represenations on the face
 544    */
 545   bool IsSeamShape(const TopoDS_Shape& subShape) const
 546   { return IsSeamShape( GetMeshDS()->ShapeToIndex( subShape )); }
 547   /*!
 548    * \brief Return true if an edge or a vertex encounters twice in face wire
 549    *  \param subShape - Id of edge or vertex
 550    */
 551   bool IsRealSeam(const int subShape) const
 552   { return mySeamShapeIds.find( -subShape ) != mySeamShapeIds.end(); }
 553   /*!
 554    * \brief Return true if an edge or a vertex encounters twice in face wire
 555    *  \param subShape - edge or vertex
 556    */
 557   bool IsRealSeam(const TopoDS_Shape& subShape) const
 558   { return IsRealSeam( GetMeshDS()->ShapeToIndex( subShape)); }
 559   /*!
 560    * \brief Check if the shape set through IsQuadraticSubMesh() or SetSubShape()
 561    *        has a seam edge
 562     * \retval bool - true if it has
 563    */
 564   bool HasSeam() const { return !mySeamShapeIds.empty(); }
 565   /*!
 566    * \brief Return index of periodic parametric direction of a closed face
 567     * \retval int - 1 for U, 2 for V direction
 568    */
 569   int GetPeriodicIndex() const { return myParIndex; }
 570   /*!
 571    * \brief Return an alternative parameter for a node on seam
 572    */
 573   double GetOtherParam(const double param) const;
 574
 575   /*!
 576    * \brief Return existing or create new medium nodes between given ones
 577    *  \param force3d - true means node creation at the middle between the
 578    *                   two given nodes, else node position is found on its
 579    *                   supporting geometrical shape, if any.
 580    */
 581   const SMDS_MeshNode* GetMediumNode(const SMDS_MeshNode* n1,
 582                                      const SMDS_MeshNode* n2,
 583                                      const bool force3d);
 584   /*!
 585    * \brief Return existing or create a new central node for a quardilateral
 586    *       quadratic face given its 8 nodes.
 587    *  \param force3d - true means node creation in between the given nodes,
 588    *                   else node position is found on a geometrical face if any.
 589    */
 590   const SMDS_MeshNode* GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
 591                                       const SMDS_MeshNode* n2,
 592                                       const SMDS_MeshNode* n3,
 593                                       const SMDS_MeshNode* n4,
 594                                       const SMDS_MeshNode* n12,
 595                                       const SMDS_MeshNode* n23,
 596                                       const SMDS_MeshNode* n34,
 597                                       const SMDS_MeshNode* n41,
 598                                       bool                 force3d);
 599   /*!
 600    * \brief Return existing or create a new central node for a
 601    *       quadratic triangle given its 6 nodes.
 602    *  \param force3d - true means node creation in between the given nodes,
 603    *                   else node position is found on a geometrical face if any.
 604    */
 605   const SMDS_MeshNode* GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
 606                                       const SMDS_MeshNode* n2,
 607                                       const SMDS_MeshNode* n3,
 608                                       const SMDS_MeshNode* n12,
 609                                       const SMDS_MeshNode* n23,
 610                                       const SMDS_MeshNode* n31,
 611                                       bool                 force3d);
 612   /*!
 613    * \brief Return index and type of the shape (EDGE or FACE only) to set a medium node on
 614    */
 615   std::pair<int, TopAbs_ShapeEnum> GetMediumPos(const SMDS_MeshNode* n1,
 616                                                 const SMDS_MeshNode* n2,
 617                                                 const bool           useCurSubShape=false);
 618   /*!
 619    * \brief Add a link in my data structure
 620    */
 621   void AddTLinkNode(const SMDS_MeshNode* n1,
 622                     const SMDS_MeshNode* n2,
 623                     const SMDS_MeshNode* n12);
 624   /*!
 625    * \brief Add many links in my data structure
 626    */
 627   void AddTLinkNodeMap(const TLinkNodeMap& aMap)
 628     { myTLinkNodeMap.insert(aMap.begin(), aMap.end()); }
 629
 630   void AddTLinks(const SMDS_MeshEdge*   edge);
 631   void AddTLinks(const SMDS_MeshFace*   face);
 632   void AddTLinks(const SMDS_MeshVolume* vol);
 633
 634   /**
 635    * Returns myTLinkNodeMap
 636    */
 637   const TLinkNodeMap& GetTLinkNodeMap() const { return myTLinkNodeMap; }
 638
 639   /**
 640    * Check mesh without geometry for: if all elements on this shape are quadratic,
 641    * quadratic elements will be created.
 642    * Used then generated 3D mesh without geometry.
 643    */
 644   enum MType{ LINEAR, QUADRATIC, COMP };
 645   MType IsQuadraticMesh();
 646
 647   virtual ~SMESH_MesherHelper();
 648
 649  protected:
 650
 651   /*!
 652    * \brief Select UV on either of 2 pcurves of a seam edge, closest to the given UV
 653    *  \param uv1 - UV on the seam
 654    *  \param uv2 - UV within a face
 655    *  \retval gp_Pnt2d - selected UV
 656    */
 657   gp_Pnt2d GetUVOnSeam( const gp_Pnt2d& uv1, const gp_Pnt2d& uv2 ) const;
 658
 659   const SMDS_MeshNode* getMediumNodeOnComposedWire(const SMDS_MeshNode* n1,
 660                                                    const SMDS_MeshNode* n2,
 661                                                    bool                 force3d);
 662  private:
 663
 664   // Forbiden copy constructor
 665   SMESH_MesherHelper (const SMESH_MesherHelper& theOther);
 666
 667   // key of a map of bi-quadratic face to it's central node
 668   struct TBiQuad: public std::pair<int, std::pair<int, int> >
 669   {
 670     TBiQuad(const SMDS_MeshNode* n1,
 671             const SMDS_MeshNode* n2,
 672             const SMDS_MeshNode* n3,
 673             const SMDS_MeshNode* n4=0)
 674     {
 675       TIDSortedNodeSet s;
 676       s.insert(n1);
 677       s.insert(n2);
 678       s.insert(n3);
 679       if ( n4 ) s.insert(n4);
 680       TIDSortedNodeSet::iterator n = s.begin();
 681       first = (*n++)->GetID();
 682       second.first = (*n++)->GetID();
 683       second.second = (*n++)->GetID();
 684     }
 685   };
 686
 687   // maps used during creation of quadratic elements
 688   TLinkNodeMap                              myTLinkNodeMap;       // medium nodes on links
 689   std::map< TBiQuad, const SMDS_MeshNode* > myMapWithCentralNode; // central nodes of faces
 690
 691   std::set< int > myDegenShapeIds;
 692   std::set< int > mySeamShapeIds;
 693   double          myPar1[2], myPar2[2]; // U and V bounds of a closed periodic surface
 694   int             myParIndex;     // bounds' index (1-U, 2-V, 3-both)
 695
 696   typedef std::map< int, GeomAPI_ProjectPointOnSurf* > TID2ProjectorOnSurf;
 697   TID2ProjectorOnSurf myFace2Projector;
 698   typedef std::map< int, GeomAPI_ProjectPointOnCurve* > TID2ProjectorOnCurve;
 699   TID2ProjectorOnCurve myEdge2Projector;
 700
 701   TopoDS_Shape    myShape;
 702   SMESH_Mesh*     myMesh;
 703   int             myShapeID;
 704
 705   bool            myCreateQuadratic;
 706   bool            myCreateBiQuadratic;
 707   bool            mySetElemOnShape;
 708   bool            myFixNodeParameters;
 709
 710   std::map< int,bool > myNodePosShapesValidity;
 711   bool toCheckPosOnShape(int shapeID ) const;
 712   void setPosOnShapeValidity(int shapeID, bool ok ) const;
 713 };
 714
 715 //=======================================================================
 716 inline gp_XY
 717 SMESH_MesherHelper::calcTFI(double x, double y,
 718                             const gp_XY a0,const gp_XY a1,const gp_XY a2,const gp_XY a3,
 719                             const gp_XY p0,const gp_XY p1,const gp_XY p2,const gp_XY p3)
 720 {
 721   return
 722     ((1 - y) * p0 + x * p1 + y * p2 + (1 - x) * p3 ) -
 723     ((1 - x) * (1 - y) * a0 + x * (1 - y) * a1 + x * y * a2 + (1 - x) * y * a3);
 724 }
 725 //=======================================================================
 726 inline gp_XYZ
 727 SMESH_MesherHelper::calcTFI(double x, double y,
 728                             const gp_XYZ a0,const gp_XYZ a1,const gp_XYZ a2,const gp_XYZ a3,
 729                             const gp_XYZ p0,const gp_XYZ p1,const gp_XYZ p2,const gp_XYZ p3)
 730 {
 731   return
 732     ((1 - y) * p0 + x * p1 + y * p2 + (1 - x) * p3 ) -
 733     ((1 - x) * (1 - y) * a0 + x * (1 - y) * a1 + x * y * a2 + (1 - x) * y * a3);
 734 }
 735 //=======================================================================
 736
 737 #endif