src/StdMeshers/StdMeshers_CompositeHexa_3D.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2012  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
   2 //
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   4 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
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   6 // version 2.1 of the License.
   7 //
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   9 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  11 // Lesser General Public License for more details.
  12 //
  13 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  14 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  15 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  16 //
  17 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  18 //
  19
  20 //  SMESH SMESH : implementaion of SMESH idl descriptions
  21 // File      : StdMeshers_CompositeHexa_3D.cxx
  22 // Module    : SMESH
  23 // Created   : Tue Nov 25 11:04:59 2008
  24 // Author    : Edward AGAPOV (eap)
  25
  26 #include "StdMeshers_CompositeHexa_3D.hxx"
  27
  28 #include "SMDS_Mesh.hxx"
  29 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  30 #include "SMDS_SetIterator.hxx"
  31 #include "SMESH_Block.hxx"
  32 #include "SMESH_Comment.hxx"
  33 #include "SMESH_ComputeError.hxx"
  34 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  35 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  36 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  37
  38 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  39 #include <BRep_Tool.hxx>
  40 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  41 #include <Standard_Failure.hxx>
  42 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  43 #include <TopTools_MapIteratorOfMapOfShape.hxx>
  44 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  45 #include <TopTools_SequenceOfShape.hxx>
  46 #include <TopoDS.hxx>
  47 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  48 #include <TopoDS_Face.hxx>
  49 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  50 #include <gp_Pnt.hxx>
  51 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  52 #include <gp_Vec.hxx>
  53 #include <gp_XYZ.hxx>
  54
  55 #include <list>
  56 #include <set>
  57 #include <vector>
  58
  59
  60 #ifdef _DEBUG_
  61
  62 //#define DEB_FACES
  63 //#define DEB_GRID
  64 #define DUMP_VERT(msg,V) \
  65 // { TopoDS_Vertex v = V; gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt(v);\
  66 //   cout << msg << "( "<< p.X()<<", "<<p.Y()<<", "<<p.Z()<<" )"<<endl;}
  67
  68 #else
  69
  70 #define DUMP_VERT(msg,v)
  71
  72 #endif
  73
  74 //================================================================================
  75 // text for message about an internal error
  76 #define ERR_LI(txt) SMESH_Comment(txt) << ":" << __LINE__
  77
  78 // order corresponds to right order of edges in CASCADE face
  79 enum EQuadSides{ Q_BOTTOM=0, Q_RIGHT, Q_TOP, Q_LEFT,   Q_CHILD, Q_PARENT };
  80
  81 enum EBoxSides{ B_BOTTOM=0, B_RIGHT, B_TOP, B_LEFT, B_FRONT, B_BACK, B_UNDEFINED };
  82
  83 //================================================================================
  84 /*!
  85  * \brief Convertor of a pair of integers to a sole index
  86  */
  87 struct _Indexer
  88 {
  89   int _xSize, _ySize;
  90   _Indexer( int xSize, int ySize ): _xSize(xSize), _ySize(ySize) {}
  91   int size() const { return _xSize * _ySize; }
  92   int operator()(const int x, const int y) const { return y * _xSize + x; }
  93 };
  94
  95 //================================================================================
  96 /*!
  97  * \brief Wrapper of a composite or an ordinary edge.
  98  */
  99 class _FaceSide
 100 {
 101 public:
 102   _FaceSide(const _FaceSide& other);
 103   _FaceSide(const TopoDS_Edge& edge=TopoDS_Edge());
 104   _FaceSide(const list<TopoDS_Edge>& edges);
 105   _FaceSide* GetSide(const int i);
 106   const _FaceSide* GetSide(const int i) const;
 107   int size() const { return myChildren.size(); }
 108   int NbVertices() const;
 109   TopoDS_Vertex FirstVertex() const;
 110   TopoDS_Vertex LastVertex() const;
 111   TopoDS_Vertex Vertex(int i) const;
 112   TopoDS_Edge   Edge(int i) const;
 113   bool Contain( const _FaceSide& side, int* which=0 ) const;
 114   bool Contain( const TopoDS_Vertex& vertex ) const;
 115   void AppendSide( const _FaceSide& side );
 116   void SetBottomSide( int i );
 117   int GetNbSegments(SMESH_Mesh& mesh) const;
 118   bool StoreNodes(SMESH_Mesh& mesh, vector<const SMDS_MeshNode*>& myGrid, bool reverse );
 119   void SetID(EQuadSides id) { myID = id; }
 120   static inline const TopoDS_TShape* ptr(const TopoDS_Shape& theShape)
 121   { return theShape.TShape().operator->(); }
 122   void Dump() const;
 123
 124 private:
 125
 126
 127   TopoDS_Edge       myEdge;
 128   list< _FaceSide > myChildren;
 129   int               myNbChildren;
 130
 131   TopTools_MapOfShape myVertices;
 132
 133   EQuadSides        myID; // debug
 134 };
 135 //================================================================================
 136 /*!
 137  * \brief Class corresponding to a meshed composite face of a box.
 138  *        Provides simplified access to it's sub-mesh data.
 139  */
 140 class _QuadFaceGrid
 141 {
 142   typedef list< _QuadFaceGrid > TChildren;
 143 public:
 144   _QuadFaceGrid();
 145
 146 public: //** Methods to find and orient faces of 6 sides of the box **//
 147
 148   //!< initialization
 149   bool Init(const TopoDS_Face& f);
 150
 151   //!< try to unite self with other face
 152   bool AddContinuousFace( const _QuadFaceGrid& f );
 153
 154   //!< Try to set the side as bottom hirizontal side
 155   bool SetBottomSide(const _FaceSide& side, int* sideIndex=0);
 156
 157   //!< Return face adjacent to zero-based i-th side of this face
 158   _QuadFaceGrid* FindAdjacentForSide(int i, list<_QuadFaceGrid>& faces, EBoxSides id) const;
 159
 160   //!< Reverse edges in order to have the bottom edge going along axes of the unit box
 161   void ReverseEdges(/*int e1, int e2*/);
 162
 163   bool IsComplex() const { return !myChildren.empty(); }
 164
 165   int NbChildren() const { return myChildren.size(); }
 166
 167   typedef SMDS_SetIterator< const _QuadFaceGrid&, TChildren::const_iterator > TChildIterator;
 168
 169   TChildIterator GetChildren() const
 170   { return TChildIterator( myChildren.begin(), myChildren.end()); }
 171
 172 public: //** Loading and access to mesh **//
 173
 174   //!< Load nodes of a mesh
 175   bool LoadGrid( SMESH_Mesh& mesh );
 176
 177   //!< Return number of segments on the hirizontal sides
 178   int GetNbHoriSegments(SMESH_Mesh& mesh, bool withBrothers=false) const;
 179
 180   //!< Return number of segments on the vertical sides
 181   int GetNbVertSegments(SMESH_Mesh& mesh, bool withBrothers=false) const;
 182
 183   //!< Return edge on the hirizontal bottom sides
 184   int GetHoriEdges(vector<TopoDS_Edge> & edges) const;
 185
 186   //!< Return a node by its position
 187   const SMDS_MeshNode* GetNode(int iHori, int iVert) const;
 188
 189   //!< Return node coordinates by its position
 190   gp_XYZ GetXYZ(int iHori, int iVert) const;
 191
 192 public: //** Access to member fields **//
 193
 194   //!< Return i-th face side (0<i<4)
 195   const _FaceSide& GetSide(int i) const;
 196
 197   //!< Return it's face, NULL if it is composite
 198   TopoDS_Face GetFace() const { return myFace; }
 199
 200   //!< Return normal to the face at vertex v
 201   bool GetNormal( const TopoDS_Vertex& v, gp_Vec& n ) const;
 202
 203   SMESH_ComputeErrorPtr GetError() const { return myError; }
 204
 205   void SetID(EBoxSides id) { myID = id; }
 206
 207   void DumpGrid() const;
 208
 209   void DumpVertices() const;
 210
 211 private:
 212
 213   bool error(const std::string& text, int code = COMPERR_ALGO_FAILED)
 214   { myError = SMESH_ComputeError::New( code, text ); return false; }
 215
 216   bool error(const SMESH_ComputeErrorPtr& err)
 217   { myError = err; return ( !myError || myError->IsOK() ); }
 218
 219   bool loadCompositeGrid(SMESH_Mesh& mesh);
 220
 221   bool fillGrid(SMESH_Mesh&                    theMesh,
 222                 vector<const SMDS_MeshNode*> & theGrid,
 223                 const _Indexer&                theIndexer,
 224                 int                            theX,
 225                 int                            theY);
 226
 227   bool locateChildren();
 228
 229   void setBrothers( set< _QuadFaceGrid* >& notLocatedBrothers );
 230
 231   TopoDS_Face myFace;
 232   _FaceSide   mySides;
 233   bool        myReverse;
 234
 235   TChildren   myChildren;
 236
 237   _QuadFaceGrid* myLeftBottomChild;
 238   _QuadFaceGrid* myRightBrother;
 239   _QuadFaceGrid* myUpBrother;
 240
 241   _Indexer    myIndexer;
 242   vector<const SMDS_MeshNode*>  myGrid;
 243
 244   SMESH_ComputeErrorPtr         myError;
 245
 246   EBoxSides   myID; // debug
 247 };
 248
 249 //================================================================================
 250 /*!
 251  * \brief Constructor
 252  */
 253 //================================================================================
 254
 255 StdMeshers_CompositeHexa_3D::StdMeshers_CompositeHexa_3D(int hypId, int studyId, SMESH_Gen* gen)
 256   :SMESH_3D_Algo(hypId, studyId, gen)
 257 {
 258   _name = "CompositeHexa_3D";
 259   _shapeType = (1 << TopAbs_SHELL) | (1 << TopAbs_SOLID);       // 1 bit /shape type
 260 }
 261
 262 //================================================================================
 263 /*!
 264  * \brief always return true
 265  */
 266 //================================================================================
 267
 268 bool StdMeshers_CompositeHexa_3D::CheckHypothesis(SMESH_Mesh&         aMesh,
 269                                                   const TopoDS_Shape& aShape,
 270                                                   Hypothesis_Status&  aStatus)
 271 {
 272   aStatus = HYP_OK;
 273   return true;
 274 }
 275
 276 //================================================================================
 277 /*!
 278  * \brief Tries to find 6 sides of a box
 279  */
 280 //================================================================================
 281
 282 bool StdMeshers_CompositeHexa_3D::findBoxFaces( const TopoDS_Shape&    shape,
 283                                                 list< _QuadFaceGrid >& boxFaces,
 284                                                 _QuadFaceGrid * &      fBottom,
 285                                                 _QuadFaceGrid * &      fTop,
 286                                                 _QuadFaceGrid * &      fFront,
 287                                                 _QuadFaceGrid * &      fBack,
 288                                                 _QuadFaceGrid * &      fLeft,
 289                                                 _QuadFaceGrid * &      fRight)
 290 {
 291   list< _QuadFaceGrid >::iterator boxFace;
 292   TopExp_Explorer exp;
 293   int nbFaces = 0;
 294   for ( exp.Init( shape, TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next(), ++nbFaces )
 295   {
 296     _QuadFaceGrid f;
 297     if ( !f.Init( TopoDS::Face( exp.Current() )))
 298       return error (COMPERR_BAD_SHAPE);
 299
 300     _QuadFaceGrid* prevContinuous = 0;
 301     for ( boxFace = boxFaces.begin(); boxFace != boxFaces.end(); ++boxFace )
 302     {
 303       if ( prevContinuous )
 304       {
 305         if ( prevContinuous->AddContinuousFace( *boxFace ))
 306           boxFace = --boxFaces.erase( boxFace );
 307       }
 308       else if ( boxFace->AddContinuousFace( f ))
 309       {
 310         prevContinuous = & (*boxFace);
 311       }
 312     }
 313     if ( !prevContinuous )
 314       boxFaces.push_back( f );
 315   }
 316   // Check what we have
 317   if ( boxFaces.size() != 6 && nbFaces != 6)
 318     return error
 319       (COMPERR_BAD_SHAPE,
 320        SMESH_Comment("Can't find 6 sides of a box. Number of found sides - ")<<boxFaces.size());
 321
 322   if ( boxFaces.size() != 6 && nbFaces == 6 ) { // strange ordinary box with continuous faces
 323     boxFaces.resize( 6 );
 324     boxFace = boxFaces.begin();
 325     for ( exp.Init( shape, TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next(), ++boxFace )
 326       boxFace->Init( TopoDS::Face( exp.Current() ) );
 327   }
 328   // ----------------------------------------
 329   // Find out position of faces within a box
 330   // ----------------------------------------
 331   // start from a bottom face
 332   fBottom = &boxFaces.front();
 333   fBottom->SetID( B_BOTTOM );
 334   // find vertical faces
 335   fFront = fBottom->FindAdjacentForSide( Q_BOTTOM, boxFaces, B_FRONT );
 336   fLeft  = fBottom->FindAdjacentForSide( Q_RIGHT,  boxFaces, B_LEFT  );
 337   fBack  = fBottom->FindAdjacentForSide( Q_TOP,    boxFaces, B_BACK  );
 338   fRight = fBottom->FindAdjacentForSide( Q_LEFT,   boxFaces, B_RIGHT );
 339   // check the found
 340   if ( !fFront || !fBack || !fLeft || !fRight )
 341     return error(COMPERR_BAD_SHAPE);
 342   // find a top face
 343   fTop = 0;
 344   for ( boxFace = ++boxFaces.begin(); boxFace != boxFaces.end() && !fTop; ++boxFace )
 345   {
 346     fTop = & (*boxFace);
 347     fTop->SetID( B_TOP );
 348     if ( fTop==fFront || fTop==fLeft || fTop==fBack || fTop==fRight )
 349       fTop = 0;
 350   }
 351   // set bottom of the top side
 352   if ( !fTop->SetBottomSide( fFront->GetSide( Q_TOP ) )) {
 353     if ( !fFront->IsComplex() )
 354       return error( ERR_LI("Error in StdMeshers_CompositeHexa_3D::Compute()"));
 355     else {
 356       _QuadFaceGrid::TChildIterator chIt = fFront->GetChildren();
 357       while ( chIt.more() ) {
 358         const _QuadFaceGrid& frontChild = chIt.next();
 359         if ( fTop->SetBottomSide( frontChild.GetSide( Q_TOP )))
 360           break;
 361       }
 362     }
 363   }
 364   if ( !fTop )
 365     return error(COMPERR_BAD_SHAPE);
 366
 367   // orient bottom egde of faces along axes of the unit box
 368   fBottom->ReverseEdges();
 369   fBack  ->ReverseEdges();
 370   fLeft  ->ReverseEdges();
 371
 372   return true;
 373 }
 374
 375 //================================================================================
 376 /*!
 377  * \brief Computes hexahedral mesh on a box with composite sides
 378  *  \param aMesh - mesh to compute
 379  *  \param aShape - shape to mesh
 380  *  \retval bool - succes sign
 381  */
 382 //================================================================================
 383
 384 bool StdMeshers_CompositeHexa_3D::Compute(SMESH_Mesh&         theMesh,
 385                                           const TopoDS_Shape& theShape)
 386 {
 387   SMESH_MesherHelper helper( theMesh );
 388   _quadraticMesh = helper.IsQuadraticSubMesh( theShape );
 389   helper.SetElementsOnShape( true );
 390
 391   // -------------------------
 392   // Try to find 6 side faces
 393   // -------------------------
 394   list< _QuadFaceGrid > boxFaceContainer;
 395   _QuadFaceGrid *fBottom, *fTop, *fFront, *fBack, *fLeft, *fRight;
 396   if ( ! findBoxFaces( theShape, boxFaceContainer,
 397                        fBottom, fTop, fFront, fBack, fLeft, fRight))
 398     return false;
 399
 400   // ------------------------------------------
 401   // Fill columns of nodes with existing nodes
 402   // ------------------------------------------
 403
 404   // let faces load their grids
 405   if ( !fBottom->LoadGrid( theMesh )) return error( fBottom->GetError() );
 406   if ( !fBack  ->LoadGrid( theMesh )) return error( fBack  ->GetError() );
 407   if ( !fLeft  ->LoadGrid( theMesh )) return error( fLeft  ->GetError() );
 408   if ( !fFront ->LoadGrid( theMesh )) return error( fFront ->GetError() );
 409   if ( !fRight ->LoadGrid( theMesh )) return error( fRight ->GetError() );
 410   if ( !fTop   ->LoadGrid( theMesh )) return error( fTop   ->GetError() );
 411
 412   int x, xSize = fBottom->GetNbHoriSegments(theMesh) + 1, X = xSize - 1;
 413   int y, ySize = fBottom->GetNbVertSegments(theMesh) + 1, Y = ySize - 1;
 414   int z, zSize = fFront ->GetNbVertSegments(theMesh) + 1, Z = zSize - 1;
 415   _Indexer colIndex( xSize, ySize );
 416   vector< vector< const SMDS_MeshNode* > > columns( colIndex.size() );
 417
 418   // fill node columns by front and back box sides
 419   for ( x = 0; x < xSize; ++x ) {
 420     vector< const SMDS_MeshNode* >& column0 = columns[ colIndex( x, 0 )];
 421     vector< const SMDS_MeshNode* >& column1 = columns[ colIndex( x, Y )];
 422     column0.resize( zSize );
 423     column1.resize( zSize );
 424     for ( z = 0; z < zSize; ++z ) {
 425       column0[ z ] = fFront->GetNode( x, z );
 426       column1[ z ] = fBack ->GetNode( x, z );
 427     }
 428   }
 429   // fill node columns by left and right box sides
 430   for ( y = 1; y < ySize-1; ++y ) {
 431     vector< const SMDS_MeshNode* >& column0 = columns[ colIndex( 0, y )];
 432     vector< const SMDS_MeshNode* >& column1 = columns[ colIndex( X, y )];
 433     column0.resize( zSize );
 434     column1.resize( zSize );
 435     for ( z = 0; z < zSize; ++z ) {
 436       column0[ z ] = fLeft ->GetNode( y, z );
 437       column1[ z ] = fRight->GetNode( y, z );
 438     }
 439   }
 440   // get nodes from top and bottom box sides
 441   for ( x = 1; x < xSize-1; ++x ) {
 442     for ( y = 1; y < ySize-1; ++y ) {
 443       vector< const SMDS_MeshNode* >& column = columns[ colIndex( x, y )];
 444       column.resize( zSize );
 445       column.front() = fBottom->GetNode( x, y );
 446       column.back()  = fTop   ->GetNode( x, y );
 447     }
 448   }
 449
 450   // ----------------------------
 451   // Add internal nodes of a box
 452   // ----------------------------
 453   // projection points of internal nodes on box sub-shapes by which
 454   // coordinates of internal nodes are computed
 455   vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
 456
 457   // projections on vertices are constant
 458   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = fBottom->GetXYZ( 0, 0 );
 459   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = fBottom->GetXYZ( X, 0 );
 460   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = fBottom->GetXYZ( 0, Y );
 461   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = fBottom->GetXYZ( X, Y );
 462   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = fTop->GetXYZ( 0, 0 );
 463   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = fTop->GetXYZ( X, 0 );
 464   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = fTop->GetXYZ( 0, Y );
 465   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = fTop->GetXYZ( X, Y );
 466
 467   for ( x = 1; x < xSize-1; ++x )
 468   {
 469     gp_XYZ params; // normalized parameters of internal node within a unit box
 470     params.SetCoord( 1, x / double(X) );
 471     for ( y = 1; y < ySize-1; ++y )
 472     {
 473       params.SetCoord( 2, y / double(Y) );
 474       // column to fill during z loop
 475       vector< const SMDS_MeshNode* >& column = columns[ colIndex( x, y )];
 476       // points projections on horizontal edges
 477       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = fBottom->GetXYZ( x, 0 );
 478       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = fBottom->GetXYZ( x, Y );
 479       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = fBottom->GetXYZ( 0, y );
 480       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = fBottom->GetXYZ( X, y );
 481       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = fTop->GetXYZ( x, 0 );
 482       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = fTop->GetXYZ( x, Y );
 483       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = fTop->GetXYZ( 0, y );
 484       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = fTop->GetXYZ( X, y );
 485       // points projections on horizontal faces
 486       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = fBottom->GetXYZ( x, y );
 487       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = fTop   ->GetXYZ( x, y );
 488       for ( z = 1; z < zSize-1; ++z ) // z loop
 489       {
 490         params.SetCoord( 3, z / double(Z) );
 491         // point projections on vertical edges
 492         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = fFront->GetXYZ( 0, z );
 493         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = fFront->GetXYZ( X, z );
 494         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = fBack->GetXYZ( 0, z );
 495         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = fBack->GetXYZ( X, z );
 496         // point projections on vertical faces
 497         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = fFront->GetXYZ( x, z );
 498         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = fBack ->GetXYZ( x, z );
 499         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = fLeft ->GetXYZ( y, z );
 500         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = fRight->GetXYZ( y, z );
 501
 502         // compute internal node coordinates
 503         gp_XYZ coords;
 504         SMESH_Block::ShellPoint( params, pointsOnShapes, coords );
 505         column[ z ] = helper.AddNode( coords.X(), coords.Y(), coords.Z() );
 506
 507 #ifdef DEB_GRID
 508         // debug
 509         //cout << "----------------------------------------------------------------------"<<endl;
 510         //for ( int id = SMESH_Block::ID_V000; id < SMESH_Block::ID_Shell; ++id)
 511         //{
 512         //  gp_XYZ p = pointsOnShapes[ id ];
 513         //  SMESH_Block::DumpShapeID( id,cout)<<" ( "<<p.X()<<", "<<p.Y()<<", "<<p.Z()<<" )"<<endl;
 514         //}
 515         //cout << "Params: ( "<< params.X()<<", "<<params.Y()<<", "<<params.Z()<<" )"<<endl;
 516         //cout << "coords: ( "<< coords.X()<<", "<<coords.Y()<<", "<<coords.Z()<<" )"<<endl;
 517 #endif
 518       }
 519     }
 520   }
 521   // faces no more needed, free memory
 522   boxFaceContainer.clear();
 523
 524   // ----------------
 525   // Add hexahedrons
 526   // ----------------
 527   for ( x = 0; x < xSize-1; ++x ) {
 528     for ( y = 0; y < ySize-1; ++y ) {
 529       vector< const SMDS_MeshNode* >& col00 = columns[ colIndex( x, y )];
 530       vector< const SMDS_MeshNode* >& col10 = columns[ colIndex( x+1, y )];
 531       vector< const SMDS_MeshNode* >& col01 = columns[ colIndex( x, y+1 )];
 532       vector< const SMDS_MeshNode* >& col11 = columns[ colIndex( x+1, y+1 )];
 533       for ( z = 0; z < zSize-1; ++z )
 534       {
 535         // bottom face normal of a hexa mush point outside the volume
 536         helper.AddVolume(col00[z],   col01[z],   col11[z],   col10[z],
 537                          col00[z+1], col01[z+1], col11[z+1], col10[z+1]);
 538       }
 539     }
 540   }
 541   return true;
 542 }
 543
 544 //================================================================================
 545 /*!
 546  *  Evaluate
 547  */
 548 //================================================================================
 549
 550 bool StdMeshers_CompositeHexa_3D::Evaluate(SMESH_Mesh&         theMesh,
 551                                            const TopoDS_Shape& theShape,
 552                                            MapShapeNbElems&    aResMap)
 553 {
 554   // -------------------------
 555   // Try to find 6 side faces
 556   // -------------------------
 557   list< _QuadFaceGrid > boxFaceContainer;
 558   _QuadFaceGrid *fBottom, *fTop, *fFront, *fBack, *fLeft, *fRight;
 559   if ( ! findBoxFaces( theShape, boxFaceContainer,
 560                        fBottom, fTop, fFront, fBack, fLeft, fRight))
 561     return false;
 562
 563   // Find a less complex side
 564   _QuadFaceGrid * lessComplexSide = & boxFaceContainer.front();
 565   list< _QuadFaceGrid >::iterator face = boxFaceContainer.begin();
 566   for ( ++face; face != boxFaceContainer.end() && lessComplexSide->IsComplex(); ++face )
 567     if ( face->NbChildren() < lessComplexSide->NbChildren() )
 568       lessComplexSide = & *face;
 569
 570   // Get an 1D size of lessComplexSide
 571   int nbSeg1 = 0;
 572   vector<TopoDS_Edge> edges;
 573   if ( !lessComplexSide->GetHoriEdges(edges) )
 574     return false;
 575   for ( size_t i = 0; i < edges.size(); ++i )
 576   {
 577     const vector<int>& nbElems = aResMap[ theMesh.GetSubMesh( edges[i] )];
 578     if ( !nbElems.empty() )
 579       nbSeg1 += Max( nbElems[ SMDSEntity_Edge ], nbElems[ SMDSEntity_Quad_Edge ]);
 580   }
 581
 582   // Get an 1D size of a box side ortogonal to lessComplexSide
 583   int nbSeg2 = 0;
 584   _QuadFaceGrid* ortoSide =
 585     lessComplexSide->FindAdjacentForSide( Q_LEFT, boxFaceContainer, B_UNDEFINED );
 586   edges.clear();
 587   if ( !ortoSide || !ortoSide->GetHoriEdges(edges) ) return false;
 588   for ( size_t i = 0; i < edges.size(); ++i )
 589   {
 590     const vector<int>& nbElems = aResMap[ theMesh.GetSubMesh( edges[i] )];
 591     if ( !nbElems.empty() )
 592       nbSeg2 += Max( nbElems[ SMDSEntity_Edge ], nbElems[ SMDSEntity_Quad_Edge ]);
 593   }
 594
 595   // Get an 2D size of a box side ortogonal to lessComplexSide
 596   int nbFaces = 0, nbQuadFace = 0;
 597   list< TopoDS_Face > sideFaces;
 598   if ( ortoSide->IsComplex() )
 599     for ( _QuadFaceGrid::TChildIterator child = ortoSide->GetChildren(); child.more(); )
 600       sideFaces.push_back( child.next().GetFace() );
 601   else
 602     sideFaces.push_back( ortoSide->GetFace() );
 603   //
 604   list< TopoDS_Face >::iterator f = sideFaces.begin();
 605   for ( ; f != sideFaces.end(); ++f )
 606   {
 607     const vector<int>& nbElems = aResMap[ theMesh.GetSubMesh( *f )];
 608     if ( !nbElems.empty() )
 609     {
 610       nbFaces    = nbElems[ SMDSEntity_Quadrangle ];
 611       nbQuadFace = nbElems[ SMDSEntity_Quad_Quadrangle ];
 612     }
 613   }
 614
 615   // Fill nb of elements
 616   vector<int> aResVec(SMDSEntity_Last,0);
 617   int nbSeg3 = ( nbFaces + nbQuadFace ) / nbSeg2;
 618   aResVec[SMDSEntity_Node]       = (nbSeg1-1) * (nbSeg2-1) * (nbSeg3-1);
 619   aResVec[SMDSEntity_Hexa]       = nbSeg1 * nbFaces;
 620   aResVec[SMDSEntity_Quad_Hexa]  = nbSeg1 * nbQuadFace;
 621
 622   aResMap.insert( make_pair( theMesh.GetSubMesh(theShape), aResVec ));
 623
 624   return true;
 625 }
 626
 627
 628 //================================================================================
 629 /*!
 630  * \brief constructor of non-initialized _QuadFaceGrid
 631  */
 632 //================================================================================
 633
 634 _QuadFaceGrid::_QuadFaceGrid():
 635   myReverse(false), myRightBrother(0), myUpBrother(0), myIndexer(0,0), myID(B_UNDEFINED)
 636 {
 637 }
 638
 639 //================================================================================
 640 /*!
 641  * \brief Initialization
 642  */
 643 //================================================================================
 644
 645 bool _QuadFaceGrid::Init(const TopoDS_Face& f)
 646 {
 647   myFace         = f;
 648   mySides        = _FaceSide();
 649   myReverse      = false;
 650   myLeftBottomChild = myRightBrother = myUpBrother = 0;
 651   myChildren.clear();
 652   myGrid.clear();
 653   //if ( myFace.Orientation() != TopAbs_FORWARD )
 654     //myFace.Reverse();
 655
 656   TopoDS_Vertex V;
 657   list< TopoDS_Edge > edges;
 658   list< int > nbEdgesInWire;
 659   int nbWire = SMESH_Block::GetOrderedEdges (myFace, V, edges, nbEdgesInWire);
 660   if ( nbWire != 1 )
 661     return false;
 662
 663   list< TopoDS_Edge >::iterator edgeIt = edges.begin();
 664   if ( nbEdgesInWire.front() == 4 ) // exactly 4 edges
 665   {
 666     for ( ; edgeIt != edges.end(); ++edgeIt )
 667       mySides.AppendSide( _FaceSide( *edgeIt ));
 668   }
 669   else if ( nbEdgesInWire.front() > 4 ) { // more than 4 edges - try to unite some
 670     list< TopoDS_Edge > sideEdges;
 671     while ( !edges.empty()) {
 672       sideEdges.clear();
 673       sideEdges.splice( sideEdges.end(), edges, edges.begin());// edges.front()->sideEdges.back()
 674       while ( !edges.empty() ) {
 675         if ( SMESH_Algo::IsContinuous( sideEdges.back(), edges.front() )) {
 676           sideEdges.splice( sideEdges.end(), edges, edges.begin());
 677         }
 678         else if ( SMESH_Algo::IsContinuous( sideEdges.front(), edges.back() )) {
 679           sideEdges.splice( sideEdges.begin(), edges, --edges.end());
 680         }
 681         else {
 682           break;
 683         }
 684       }
 685       mySides.AppendSide( _FaceSide( sideEdges ));
 686     }
 687   }
 688   if (mySides.size() != 4)
 689     return false;
 690
 691 #ifdef _DEBUG_
 692   mySides.GetSide( Q_BOTTOM )->SetID( Q_BOTTOM );
 693   mySides.GetSide( Q_RIGHT  )->SetID( Q_RIGHT );
 694   mySides.GetSide( Q_TOP    )->SetID( Q_TOP );
 695   mySides.GetSide( Q_LEFT   )->SetID( Q_LEFT );
 696 #endif
 697
 698   return true;
 699 }
 700
 701 //================================================================================
 702 /*!
 703  * \brief Try to unite self with other ordinary face
 704  */
 705 //================================================================================
 706
 707 bool _QuadFaceGrid::AddContinuousFace( const _QuadFaceGrid& other )
 708 {
 709   for ( int i = 0; i < 4; ++i )
 710   {
 711     const _FaceSide& otherSide = other.GetSide( i );
 712     int iMyCommon;
 713     if ( mySides.Contain( otherSide, &iMyCommon ) ) {
 714       // check if normals of two faces are collinear at all vertices of a otherSide
 715       const double angleTol = M_PI / 180. / 2.;
 716       int iV, nbV = otherSide.NbVertices(), nbCollinear = 0;
 717       for ( iV = 0; iV < nbV; ++iV )
 718       {
 719         TopoDS_Vertex v = otherSide.Vertex( iV );
 720         gp_Vec n1, n2;
 721         if ( !GetNormal( v, n1 ) || !other.GetNormal( v, n2 ))
 722           continue;
 723         if ( n1 * n2 < 0 )
 724           n1.Reverse();
 725         if ( n1.Angle(n2) < angleTol )
 726           nbCollinear++;
 727         else
 728           break;
 729       }
 730       if ( nbCollinear > 1 ) { // this face becomes composite if not yet is
 731         DUMP_VERT("Cont 1", mySides.GetSide(iMyCommon)->FirstVertex());
 732         DUMP_VERT("Cont 2", mySides.GetSide(iMyCommon)->LastVertex());
 733         DUMP_VERT("Cont 3", otherSide.FirstVertex());
 734         DUMP_VERT("Cont 4", otherSide.LastVertex());
 735         if ( myChildren.empty() ) {
 736           myChildren.push_back( *this );
 737           myFace.Nullify();
 738         }
 739         if ( other.IsComplex() )
 740           for ( TChildIterator children = other.GetChildren(); children.more(); )
 741             myChildren.push_back( children.next() );
 742         else
 743           myChildren.push_back( other );
 744
 745         myLeftBottomChild = 0;
 746         //int otherBottomIndex = ( 4 + i - iMyCommon + 2 ) % 4;
 747         //myChildren.back().SetBottomSide( other.GetSide( otherBottomIndex ));
 748
 749         // collect vertices in mySides
 750         if ( other.IsComplex() )
 751           for ( TChildIterator children = other.GetChildren(); children.more(); )
 752           {
 753             const _QuadFaceGrid& child =  children.next();
 754             for ( int i = 0; i < 4; ++i )
 755               mySides.AppendSide( child.GetSide(i) );
 756           }
 757         else
 758           for ( int i = 0; i < 4; ++i )
 759             mySides.AppendSide( other.GetSide(i) );
 760
 761         return true;
 762       }
 763     }
 764   }
 765   return false;
 766 }
 767
 768 //================================================================================
 769 /*!
 770  * \brief Try to set the side as bottom hirizontal side
 771  */
 772 //================================================================================
 773
 774 bool _QuadFaceGrid::SetBottomSide(const _FaceSide& bottom, int* sideIndex)
 775 {
 776   myLeftBottomChild = myRightBrother = myUpBrother = 0;
 777
 778   int myBottomIndex;
 779   if ( myChildren.empty() )
 780   {
 781     if ( mySides.Contain( bottom, &myBottomIndex )) {
 782       mySides.SetBottomSide( myBottomIndex );
 783       if ( sideIndex )
 784         *sideIndex = myBottomIndex;
 785       return true;
 786     }
 787   }
 788   else
 789   {
 790     TChildren::iterator childFace = myChildren.begin(), childEnd = myChildren.end();
 791     for ( ; childFace != childEnd; ++childFace )
 792     {
 793       if ( childFace->SetBottomSide( bottom, &myBottomIndex ))
 794       {
 795         TChildren::iterator orientedCild = childFace;
 796         for ( childFace = myChildren.begin(); childFace != childEnd; ++childFace ) {
 797           if ( childFace != orientedCild )
 798             childFace->SetBottomSide( childFace->GetSide( myBottomIndex ));
 799         }
 800         if ( sideIndex )
 801           *sideIndex = myBottomIndex;
 802         return true;
 803       }
 804     }
 805   }
 806   return false;
 807 }
 808
 809 //================================================================================
 810 /*!
 811  * \brief Return face adjacent to i-th side of this face, (0<i<4)
 812  */
 813 //================================================================================
 814
 815 _QuadFaceGrid* _QuadFaceGrid::FindAdjacentForSide(int                  i,
 816                                                   list<_QuadFaceGrid>& faces,
 817                                                   EBoxSides            id) const
 818 {
 819   const _FaceSide & iSide = GetSide( i );
 820   list< _QuadFaceGrid >::iterator boxFace = faces.begin();
 821   for ( ; boxFace != faces.end(); ++boxFace )
 822   {
 823     _QuadFaceGrid* f  = & (*boxFace);
 824     if ( f != this && f->SetBottomSide( iSide ))
 825       return f->SetID( id ), f;
 826   }
 827   return (_QuadFaceGrid*) 0;
 828 }
 829
 830 //================================================================================
 831 /*!
 832  * \brief Return i-th side
 833  */
 834 //================================================================================
 835
 836 const _FaceSide& _QuadFaceGrid::GetSide(int i) const
 837 {
 838   if ( myChildren.empty() )
 839     return *mySides.GetSide(i);
 840
 841   _QuadFaceGrid* me = const_cast<_QuadFaceGrid*>(this);
 842   if ( !me->locateChildren() || !myLeftBottomChild )
 843     return *mySides.GetSide(i);
 844
 845   const _QuadFaceGrid* child = myLeftBottomChild;
 846   switch ( i ){
 847   case Q_BOTTOM:
 848   case Q_LEFT:
 849     break;
 850   case Q_RIGHT:
 851     while ( child->myRightBrother )
 852       child = child->myRightBrother;
 853     break;
 854   case Q_TOP:
 855     while ( child->myUpBrother )
 856       child = child->myUpBrother;
 857     break;
 858   default: ;
 859   }
 860   return child->GetSide( i );
 861 }
 862
 863 //================================================================================
 864 /*!
 865  * \brief Reverse edges in order to have them oriented along axes of the unit box
 866  */
 867 //================================================================================
 868
 869 void _QuadFaceGrid::ReverseEdges(/*int e1, int e2*/)
 870 {
 871   myReverse = !myReverse;
 872
 873 // #ifdef DEB_FACES
 874 //   if ( !myFace.IsNull() )
 875 //     TopAbs::Print(myFace.Orientation(), cout);
 876 // #endif
 877
 878   if ( myChildren.empty() )
 879   {
 880 //     mySides.GetSide( e1 )->Reverse();
 881 //     mySides.GetSide( e2 )->Reverse();
 882     DumpVertices();
 883   }
 884   else
 885   {
 886     DumpVertices();
 887     TChildren::iterator child = myChildren.begin(), childEnd = myChildren.end();
 888     for ( ; child != childEnd; ++child )
 889       child->ReverseEdges( /*e1, e2*/ );
 890   }
 891 }
 892
 893 //================================================================================
 894 /*!
 895  * \brief Load nodes of a mesh
 896  */
 897 //================================================================================
 898
 899 bool _QuadFaceGrid::LoadGrid( SMESH_Mesh& mesh )
 900 {
 901   if ( !myChildren.empty() )
 902   {
 903     // Let child faces load their grids
 904     TChildren::iterator child = myChildren.begin(), childEnd = myChildren.end();
 905     for ( ; child != childEnd; ++child ) {
 906       child->SetID( myID );
 907       if ( !child->LoadGrid( mesh ) )
 908         return error( child->GetError() );
 909     }
 910     // Fill myGrid with nodes of patches
 911     return loadCompositeGrid( mesh );
 912   }
 913
 914   // ---------------------------------------
 915   // Fill myGrid with nodes bound to myFace
 916   // ---------------------------------------
 917
 918   if ( !myGrid.empty() )
 919     return true;
 920
 921   SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh = mesh.GetSubMesh( myFace )->GetSubMeshDS();
 922   // check that all faces are quadrangular
 923   SMDS_ElemIteratorPtr fIt = faceSubMesh->GetElements();
 924   while ( fIt->more() )
 925     if ( fIt->next()->NbNodes() % 4 > 0 )
 926       return error("Non-quadrangular mesh faces are not allowed on sides of a composite block");
 927
 928   myIndexer._xSize = 1 + mySides.GetSide( Q_BOTTOM )->GetNbSegments( mesh );
 929   myIndexer._ySize = 1 + mySides.GetSide( Q_LEFT   )->GetNbSegments( mesh );
 930
 931   myGrid.resize( myIndexer.size() );
 932
 933   // strore nodes bound to the bottom edge
 934   mySides.GetSide( Q_BOTTOM )->StoreNodes( mesh, myGrid, myReverse );
 935
 936   // store the rest nodes row by row
 937
 938   const SMDS_MeshNode* dummy = mesh.GetMeshDS()->AddNode(0,0,0);
 939   const SMDS_MeshElement* firstQuad = dummy; // most left face above the last row of found nodes
 940
 941   int nbFoundNodes = myIndexer._xSize;
 942   while ( nbFoundNodes != myGrid.size() )
 943   {
 944     // first and last nodes of the last filled row of nodes
 945     const SMDS_MeshNode* n1down = myGrid[ nbFoundNodes - myIndexer._xSize ];
 946     const SMDS_MeshNode* n2down = myGrid[ nbFoundNodes - myIndexer._xSize + 1];
 947     const SMDS_MeshNode* n1downLast = myGrid[ nbFoundNodes-1 ];
 948
 949     // find the first face above the row by the first two left nodes
 950     //
 951     // n1up     n2up
 952     //     o---o
 953     //     |   |
 954     //     o---o  o  o  o  o
 955     //n1down    n2down
 956     //
 957     TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
 958     avoidSet.insert( firstQuad );
 959     firstQuad = SMESH_MeshEditor::FindFaceInSet( n1down, n2down, emptySet, avoidSet);
 960     while ( firstQuad && !faceSubMesh->Contains( firstQuad )) {
 961       avoidSet.insert( firstQuad );
 962       firstQuad = SMESH_MeshEditor::FindFaceInSet( n1down, n2down, emptySet, avoidSet);
 963     }
 964     if ( !firstQuad || !faceSubMesh->Contains( firstQuad ))
 965       return error(ERR_LI("Error in _QuadFaceGrid::LoadGrid()"));
 966
 967     // find the node of quad bound to the left geom edge
 968     int i2down = firstQuad->GetNodeIndex( n2down );
 969     const SMDS_MeshNode* n1up = firstQuad->GetNode(( i2down+2 ) % 4 );
 970     myGrid[ nbFoundNodes++ ] = n1up;
 971     // the 4-the node of the first quad
 972     int i1down = firstQuad->GetNodeIndex( n1down );
 973     const SMDS_MeshNode* n2up = firstQuad->GetNode(( i1down+2 ) % 4 );
 974     myGrid[ nbFoundNodes++ ] = n2up;
 975
 976     n1down = n2down;
 977     n1up   = n2up;
 978     const SMDS_MeshElement* quad = firstQuad;
 979
 980     // find the rest nodes by remaining faces above the row
 981     //
 982     //             n1up
 983     //     o---o--o
 984     //     |   |  | ->
 985     //     o---o--o  o  o  o
 986     //                      n1downLast
 987     //
 988     while ( n1down != n1downLast )
 989     {
 990       // next face
 991       avoidSet.clear(); avoidSet.insert( quad );
 992       quad = SMESH_MeshEditor::FindFaceInSet( n1down, n1up, emptySet, avoidSet );
 993       if ( !quad || quad->NbNodes() % 4 > 0)
 994         return error(ERR_LI("Error in _QuadFaceGrid::LoadGrid()"));
 995
 996       // next node
 997       if ( quad->GetNode( i1down ) != n1down ) // check already found index
 998         i1down = quad->GetNodeIndex( n1down );
 999       n2up = quad->GetNode(( i1down+2 ) % 4 );
1000       myGrid[ nbFoundNodes++ ] = n2up;
1001
1002       n1down = myGrid[ nbFoundNodes - myIndexer._xSize - 1 ];
1003       n1up   = n2up;
1004     }
1005   }
1006   mesh.GetMeshDS()->RemoveNode(dummy);
1007   DumpGrid(); // debug
1008
1009   return true;
1010 }
1011
1012 //================================================================================
1013 /*!
1014  * \brief Find out mutual location of children: find their right and up brothers
1015  */
1016 //================================================================================
1017
1018 bool _QuadFaceGrid::locateChildren()
1019 {
1020   if ( myLeftBottomChild )
1021     return true;
1022
1023   TChildren::iterator child = myChildren.begin(), childEnd = myChildren.end();
1024
1025   // find a child sharing it's first bottom vertex with no other brother
1026   myLeftBottomChild = 0;
1027   for ( ; !myLeftBottomChild && child != childEnd; ++child )
1028   {
1029     TopoDS_Vertex leftVertex = child->GetSide( Q_BOTTOM ).FirstVertex();
1030     bool sharedVertex = false;
1031     TChildren::iterator otherChild = myChildren.begin();
1032     for ( ; otherChild != childEnd && !sharedVertex; ++otherChild )
1033       if ( otherChild != child )
1034         sharedVertex = otherChild->mySides.Contain( leftVertex );
1035     if ( !sharedVertex ) {
1036       myLeftBottomChild = & (*child);
1037       DUMP_VERT("0 left bottom Vertex: ",leftVertex );
1038     }
1039   }
1040   if (!myLeftBottomChild)
1041     return error(ERR_LI("Error in locateChildren()"));
1042
1043   set< _QuadFaceGrid* > notLocatedChilren;
1044   for (child = myChildren.begin() ; child != childEnd; ++child )
1045     notLocatedChilren.insert( & (*child));
1046
1047   // connect myLeftBottomChild to it's right and upper brothers
1048   notLocatedChilren.erase( myLeftBottomChild );
1049   myLeftBottomChild->setBrothers( notLocatedChilren );
1050   if ( !notLocatedChilren.empty() )
1051     return error(ERR_LI("Error in locateChildren()"));
1052
1053   return true;
1054 }
1055
1056 //================================================================================
1057 /*!
1058  * \brief Fill myGrid with nodes of patches
1059  */
1060 //================================================================================
1061
1062 bool _QuadFaceGrid::loadCompositeGrid(SMESH_Mesh& mesh)
1063 {
1064   // Find out mutual location of children: find their right and up brothers
1065   if ( !locateChildren() )
1066     return false;
1067
1068   // Load nodes according to mutual location of children
1069
1070   // grid size
1071   myIndexer._xSize = 1 + myLeftBottomChild->GetNbHoriSegments(mesh, /*withBrothers=*/true);
1072   myIndexer._ySize = 1 + myLeftBottomChild->GetNbVertSegments(mesh, /*withBrothers=*/true);
1073
1074   myGrid.resize( myIndexer.size() );
1075
1076   int fromX = myReverse ? myIndexer._xSize : 0;
1077   if (!myLeftBottomChild->fillGrid( mesh, myGrid, myIndexer, fromX, 0 ))
1078     return error( myLeftBottomChild->GetError() );
1079
1080   DumpGrid();
1081
1082   return true;
1083 }
1084
1085 //================================================================================
1086 /*!
1087  * \brief Find right an upper brothers among notLocatedBrothers
1088  */
1089 //================================================================================
1090
1091 void _QuadFaceGrid::setBrothers( set< _QuadFaceGrid* >& notLocatedBrothers )
1092 {
1093   if ( !notLocatedBrothers.empty() )
1094   {
1095     // find right brother
1096     TopoDS_Vertex rightVertex = GetSide( Q_BOTTOM ).LastVertex();
1097     DUMP_VERT("1 right bottom Vertex: ",rightVertex );
1098     set< _QuadFaceGrid* >::iterator brIt, brEnd = notLocatedBrothers.end();
1099     for ( brIt = notLocatedBrothers.begin(); !myRightBrother && brIt != brEnd; ++brIt )
1100     {
1101       _QuadFaceGrid* brother = *brIt;
1102       TopoDS_Vertex brotherLeftVertex = brother->GetSide( Q_BOTTOM ).FirstVertex();
1103       DUMP_VERT( "brother left bottom: ", brotherLeftVertex );
1104       if ( rightVertex.IsSame( brotherLeftVertex )) {
1105         myRightBrother = brother;
1106         notLocatedBrothers.erase( myRightBrother );
1107       }
1108     }
1109     // find upper brother
1110     TopoDS_Vertex upVertex = GetSide( Q_LEFT ).FirstVertex();
1111     DUMP_VERT("1 left up Vertex: ",upVertex);
1112     brIt = notLocatedBrothers.begin(), brEnd = notLocatedBrothers.end();
1113     for ( ; !myUpBrother && brIt != brEnd; ++brIt )
1114     {
1115       _QuadFaceGrid* brother = *brIt;
1116       TopoDS_Vertex brotherLeftVertex = brother->GetSide( Q_BOTTOM ).FirstVertex();
1117       DUMP_VERT("brother left bottom: ", brotherLeftVertex);
1118       if ( upVertex.IsSame( brotherLeftVertex )) {
1119         myUpBrother = brother;
1120         notLocatedBrothers.erase( myUpBrother );
1121       }
1122     }
1123     // recursive call
1124     if ( myRightBrother )
1125       myRightBrother->setBrothers( notLocatedBrothers );
1126     if ( myUpBrother )
1127       myUpBrother->setBrothers( notLocatedBrothers );
1128   }
1129 }
1130
1131 //================================================================================
1132 /*!
1133  * \brief Store nodes of a simple face into grid starting from (x,y) position
1134  */
1135 //================================================================================
1136
1137 bool _QuadFaceGrid::fillGrid(SMESH_Mesh&                    theMesh,
1138                              vector<const SMDS_MeshNode*> & theGrid,
1139                              const _Indexer&                theIndexer,
1140                              int                            theX,
1141                              int                            theY)
1142 {
1143   if ( myGrid.empty() && !LoadGrid( theMesh ))
1144     return false;
1145
1146   // store my own grid in the global grid
1147
1148   int fromX = myReverse ? theX - myIndexer._xSize: theX;
1149
1150   for ( int i = 0, x = fromX; i < myIndexer._xSize; ++i, ++x )
1151     for ( int j = 0, y = theY; j < myIndexer._ySize; ++j, ++y )
1152       theGrid[ theIndexer( x, y )] = myGrid[ myIndexer( i, j )];
1153
1154   // store grids of my right and upper brothers
1155
1156   if ( myRightBrother )
1157   {
1158     if ( myReverse )
1159       fromX += 1;
1160     else
1161       fromX += myIndexer._xSize - 1;
1162     if ( !myRightBrother->fillGrid( theMesh, theGrid, theIndexer, fromX, theY ))
1163       return error( myRightBrother->GetError() );
1164   }
1165   if ( myUpBrother )
1166   {
1167     if ( !myUpBrother->fillGrid( theMesh, theGrid, theIndexer,
1168                                  theX, theY + myIndexer._ySize - 1))
1169       return error( myUpBrother->GetError() );
1170   }
1171   return true;
1172 }
1173
1174 //================================================================================
1175 /*!
1176  * \brief Return number of segments on the hirizontal sides
1177  */
1178 //================================================================================
1179
1180 int _QuadFaceGrid::GetNbHoriSegments(SMESH_Mesh& mesh, bool withBrothers) const
1181 {
1182   int nbSegs = 0;
1183   if ( myLeftBottomChild )
1184   {
1185     nbSegs += myLeftBottomChild->GetNbHoriSegments( mesh, true );
1186   }
1187   else
1188   {
1189     nbSegs = mySides.GetSide( Q_BOTTOM )->GetNbSegments(mesh);
1190     if ( withBrothers && myRightBrother )
1191       nbSegs += myRightBrother->GetNbHoriSegments( mesh, withBrothers );
1192   }
1193   return nbSegs;
1194 }
1195
1196 //================================================================================
1197 /*!
1198  * \brief Return number of segments on the vertical sides
1199  */
1200 //================================================================================
1201
1202 int _QuadFaceGrid::GetNbVertSegments(SMESH_Mesh& mesh, bool withBrothers) const
1203 {
1204   int nbSegs = 0;
1205   if ( myLeftBottomChild )
1206   {
1207     nbSegs += myLeftBottomChild->GetNbVertSegments( mesh, true );
1208   }
1209   else
1210   {
1211     nbSegs = mySides.GetSide( Q_LEFT )->GetNbSegments(mesh);
1212     if ( withBrothers && myUpBrother )
1213       nbSegs += myUpBrother->GetNbVertSegments( mesh, withBrothers );
1214   }
1215   return nbSegs;
1216 }
1217
1218 //================================================================================
1219 /*!
1220  * \brief Return edge on the hirizontal bottom sides
1221  */
1222 //================================================================================
1223
1224 int _QuadFaceGrid::GetHoriEdges(vector<TopoDS_Edge> & edges) const
1225 {
1226   if ( myLeftBottomChild )
1227   {
1228     return myLeftBottomChild->GetHoriEdges( edges );
1229   }
1230   else
1231   {
1232     const _FaceSide* bottom  = mySides.GetSide( Q_BOTTOM );
1233     int i = 0;
1234     while ( true ) {
1235       TopoDS_Edge e = bottom->Edge( i++ );
1236       if ( e.IsNull() )
1237         break;
1238       else
1239         edges.push_back( e );
1240     }
1241     if ( myRightBrother )
1242       myRightBrother->GetHoriEdges( edges );
1243   }
1244   return edges.size();
1245 }
1246
1247 //================================================================================
1248 /*!
1249  * \brief Return a node by its position
1250  */
1251 //================================================================================
1252
1253 const SMDS_MeshNode* _QuadFaceGrid::GetNode(int iHori, int iVert) const
1254 {
1255   return myGrid[ myIndexer( iHori, iVert )];
1256 }
1257
1258 //================================================================================
1259 /*!
1260  * \brief Return node coordinates by its position
1261  */
1262 //================================================================================
1263
1264 gp_XYZ _QuadFaceGrid::GetXYZ(int iHori, int iVert) const
1265 {
1266   const SMDS_MeshNode* n = myGrid[ myIndexer( iHori, iVert )];
1267   return gp_XYZ( n->X(), n->Y(), n->Z() );
1268 }
1269
1270 //================================================================================
1271 /*!
1272  * \brief Return normal to the face at vertex v
1273  */
1274 //================================================================================
1275
1276 bool _QuadFaceGrid::GetNormal( const TopoDS_Vertex& v, gp_Vec& n ) const
1277 {
1278   if ( myChildren.empty() )
1279   {
1280     if ( mySides.Contain( v )) {
1281       try {
1282         gp_Pnt2d uv = BRep_Tool::Parameters( v, myFace );
1283         BRepAdaptor_Surface surface( myFace );
1284         gp_Pnt p; gp_Vec d1u, d1v;
1285         surface.D1( uv.X(), uv.Y(), p, d1u, d1v );
1286         n = d1u.Crossed( d1v );
1287         return true;
1288       }
1289       catch (Standard_Failure) {
1290         return false;
1291       }
1292     }
1293   }
1294   else
1295   {
1296     TChildren::const_iterator child = myChildren.begin(), childEnd = myChildren.end();
1297     for ( ; child != childEnd; ++child )
1298       if ( child->GetNormal( v, n ))
1299         return true;
1300   }
1301   return false;
1302 }
1303
1304 //================================================================================
1305 /*!
1306  * \brief Dumps coordinates of grid nodes
1307  */
1308 //================================================================================
1309
1310 void _QuadFaceGrid::DumpGrid() const
1311 {
1312 #ifdef DEB_GRID
1313   const char* names[] = { "B_BOTTOM", "B_RIGHT", "B_TOP", "B_LEFT", "B_FRONT", "B_BACK" };
1314   cout << "****** Face " << names[ myID ] << endl;
1315
1316   if ( myChildren.empty() || !myGrid.empty() )
1317   {
1318     cout << "x size: " << myIndexer._xSize << "; y size: " << myIndexer._ySize << endl;
1319     for ( int y = 0; y < myIndexer._ySize; ++y ) {
1320       cout << "-- row " << y << endl;
1321       for ( int x = 0; x < myIndexer._xSize; ++x ) {
1322         const SMDS_MeshNode* n = myGrid[ myIndexer( x, y ) ];
1323         cout << x << " ( " << n->X() << ", " << n->Y() << ", " << n->Z() << " )" << endl;
1324       }
1325     }
1326   }
1327   else
1328   {
1329     cout << "Nb children: " << myChildren.size() << endl;
1330     TChildren::const_iterator child = myChildren.begin(), childEnd = myChildren.end();
1331     for ( int i=0; child != childEnd; ++child, ++i ) {
1332       cout << "   *** SUBFACE " << i+1 << endl;
1333       ((_QuadFaceGrid&)(*child)).SetID( myID );
1334       child->DumpGrid();
1335     }
1336   }
1337 #endif
1338 }
1339
1340 //================================================================================
1341 /*!
1342  * \brief Dump vertices
1343  */
1344 //================================================================================
1345
1346 void _QuadFaceGrid::DumpVertices() const
1347 {
1348 #ifdef DEB_FACES
1349   cout << "****** Face ";
1350   const char* names[] = { "B_BOTTOM", "B_RIGHT", "B_TOP", "B_LEFT", "B_FRONT", "B_BACK" };
1351   if ( myID >= B_BOTTOM && myID < B_BACK )
1352     cout << names[ myID ] << endl;
1353   else
1354     cout << "UNDEFINED" << endl;
1355
1356   if ( myChildren.empty() )
1357   {
1358     for ( int i = 0; i < 4; ++i )
1359     {
1360       cout << "  Side "; mySides.GetSide( i )->Dump();
1361     }
1362   }
1363   else
1364   {
1365     cout << "-- Nb children: " << myChildren.size() << endl;
1366     TChildren::const_iterator child = myChildren.begin(), childEnd = myChildren.end();
1367     for ( int i=0; child != childEnd; ++child, ++i ) {
1368       cout << "   *** SUBFACE " << i+1 << endl;
1369       ((_QuadFaceGrid&)(*child)).SetID( myID );
1370       child->DumpVertices();
1371     }
1372   }
1373 #endif
1374 }
1375
1376 //=======================================================================
1377 //function : _FaceSide
1378 //purpose  : copy constructor
1379 //=======================================================================
1380
1381 _FaceSide::_FaceSide(const _FaceSide& other)
1382 {
1383   myEdge = other.myEdge;
1384   myChildren = other.myChildren;
1385   myNbChildren = other.myNbChildren;
1386   myVertices.Assign( other.myVertices );
1387   myID = other.myID;
1388 }
1389
1390 //================================================================================
1391 /*!
1392  * \brief Construct a face side of one edge
1393  */
1394 //================================================================================
1395
1396 _FaceSide::_FaceSide(const TopoDS_Edge& edge):
1397   myEdge( edge ), myNbChildren(0)
1398 {
1399   if ( !edge.IsNull() )
1400     for ( TopExp_Explorer exp( edge, TopAbs_VERTEX ); exp.More(); exp.Next() )
1401       //myVertices.insert( ptr ( exp.Current() ));
1402       myVertices.Add( exp.Current() );
1403 }
1404
1405 //================================================================================
1406 /*!
1407  * \brief Construct a face side of several edges
1408  */
1409 //================================================================================
1410
1411 _FaceSide::_FaceSide(const list<TopoDS_Edge>& edges):
1412   myNbChildren(0)
1413 {
1414   list<TopoDS_Edge>::const_iterator edge = edges.begin(), eEnd = edges.end();
1415   for ( ; edge != eEnd; ++edge ) {
1416     myChildren.push_back( _FaceSide( *edge ));
1417     myNbChildren++;
1418 //     myVertices.insert( myChildren.back().myVertices.begin(),
1419 //                        myChildren.back().myVertices.end() );
1420     myVertices.Add( myChildren.back().FirstVertex() );
1421     myVertices.Add( myChildren.back().LastVertex() );
1422     myChildren.back().SetID( Q_CHILD ); // not to splice them
1423   }
1424 }
1425
1426 //=======================================================================
1427 //function : GetSide
1428 //purpose  :
1429 //=======================================================================
1430
1431 _FaceSide* _FaceSide::GetSide(const int i)
1432 {
1433   if ( i >= myNbChildren )
1434     return 0;
1435
1436   list< _FaceSide >::iterator side = myChildren.begin();
1437   if ( i )
1438     std::advance( side, i );
1439   return & (*side);
1440 }
1441
1442 //=======================================================================
1443 //function : GetSide
1444 //purpose  :
1445 //=======================================================================
1446
1447 const _FaceSide* _FaceSide::GetSide(const int i) const
1448 {
1449   return const_cast< _FaceSide* >(this)->GetSide(i);
1450 }
1451
1452 //=======================================================================
1453 //function : NbVertices
1454 //purpose  : return nb of vertices in the side
1455 //=======================================================================
1456
1457 int _FaceSide::NbVertices() const
1458 {
1459   if ( myChildren.empty() )
1460     return myVertices.Extent();
1461
1462   return myNbChildren + 1;
1463 }
1464
1465 //=======================================================================
1466 //function : FirstVertex
1467 //purpose  :
1468 //=======================================================================
1469
1470 TopoDS_Vertex _FaceSide::FirstVertex() const
1471 {
1472   if ( myChildren.empty() )
1473     return TopExp::FirstVertex( myEdge, Standard_True );
1474
1475   return myChildren.front().FirstVertex();
1476 }
1477
1478 //=======================================================================
1479 //function : LastVertex
1480 //purpose  :
1481 //=======================================================================
1482
1483 TopoDS_Vertex _FaceSide::LastVertex() const
1484 {
1485   if ( myChildren.empty() )
1486     return TopExp::LastVertex( myEdge, Standard_True );
1487
1488   return myChildren.back().LastVertex();
1489 }
1490
1491 //=======================================================================
1492 //function : Vertex
1493 //purpose  :
1494 //=======================================================================
1495
1496 TopoDS_Vertex _FaceSide::Vertex(int i) const
1497 {
1498   if ( myChildren.empty() )
1499     return i ? LastVertex() : FirstVertex();
1500
1501   if ( i >= myNbChildren )
1502     return myChildren.back().LastVertex();
1503
1504   return GetSide(i)->FirstVertex();
1505 }
1506
1507 //================================================================================
1508 /*!
1509  * \brief Return i-the zero-based edge of the side
1510  */
1511 //================================================================================
1512
1513 TopoDS_Edge _FaceSide::Edge(int i) const
1514 {
1515   if ( i == 0 && !myEdge.IsNull() )
1516     return myEdge;
1517
1518   if ( const _FaceSide* iSide = GetSide( i ))
1519     return iSide->myEdge;
1520
1521   return TopoDS_Edge();
1522 }
1523
1524 //=======================================================================
1525 //function : Contain
1526 //purpose  :
1527 //=======================================================================
1528
1529 bool _FaceSide::Contain( const _FaceSide& side, int* which ) const
1530 {
1531   if ( !which || myChildren.empty() )
1532   {
1533     if ( which )
1534       *which = 0;
1535     int nbCommon = 0;
1536     TopTools_MapIteratorOfMapOfShape vIt ( side.myVertices );
1537     for ( ; vIt.More(); vIt.Next() )
1538       nbCommon += ( myVertices.Contains( vIt.Key() ));
1539     return (nbCommon > 1);
1540   }
1541   list< _FaceSide >::const_iterator mySide = myChildren.begin(), sideEnd = myChildren.end();
1542   for ( int i = 0; mySide != sideEnd; ++mySide, ++i ) {
1543     if ( mySide->Contain( side )) {
1544       *which = i;
1545       return true;
1546     }
1547   }
1548   return false;
1549 }
1550
1551 //=======================================================================
1552 //function : Contain
1553 //purpose  :
1554 //=======================================================================
1555
1556 bool _FaceSide::Contain( const TopoDS_Vertex& vertex ) const
1557 {
1558   return myVertices.Contains( vertex );
1559 }
1560
1561 //=======================================================================
1562 //function : AppendSide
1563 //purpose  :
1564 //=======================================================================
1565
1566 void _FaceSide::AppendSide( const _FaceSide& side )
1567 {
1568   if ( !myEdge.IsNull() )
1569   {
1570     myChildren.push_back( *this );
1571     myNbChildren = 1;
1572     myEdge.Nullify();
1573   }
1574   myChildren.push_back( side );
1575   myNbChildren++;
1576   TopTools_MapIteratorOfMapOfShape vIt ( side.myVertices );
1577   for ( ; vIt.More(); vIt.Next() )
1578     myVertices.Add( vIt.Key() );
1579
1580   myID = Q_PARENT;
1581   myChildren.back().SetID( EQuadSides( myNbChildren-1 ));
1582 }
1583
1584 //=======================================================================
1585 //function : SetBottomSide
1586 //purpose  :
1587 //=======================================================================
1588
1589 void _FaceSide::SetBottomSide( int i )
1590 {
1591   if ( i > 0 && myID == Q_PARENT ) {
1592     list< _FaceSide >::iterator sideEnd, side = myChildren.begin();
1593     std::advance( side, i );
1594     myChildren.splice( myChildren.begin(), myChildren, side, myChildren.end() );
1595
1596     side = myChildren.begin(), sideEnd = myChildren.end();
1597     for ( int i = 0; side != sideEnd; ++side, ++i ) {
1598       side->SetID( EQuadSides(i) );
1599       side->SetBottomSide(i);
1600     }
1601   }
1602 }
1603
1604 //=======================================================================
1605 //function : GetNbSegments
1606 //purpose  :
1607 //=======================================================================
1608
1609 int _FaceSide::GetNbSegments(SMESH_Mesh& mesh) const
1610 {
1611   int nb = 0;
1612   if ( myChildren.empty() )
1613   {
1614     nb = mesh.GetSubMesh(myEdge)->GetSubMeshDS()->NbElements();
1615   }
1616   else
1617   {
1618     list< _FaceSide >::const_iterator side = myChildren.begin(), sideEnd = myChildren.end();
1619     for ( ; side != sideEnd; ++side )
1620       nb += side->GetNbSegments(mesh);
1621   }
1622   return nb;
1623 }
1624
1625 //=======================================================================
1626 //function : StoreNodes
1627 //purpose  :
1628 //=======================================================================
1629
1630 bool _FaceSide::StoreNodes(SMESH_Mesh&                   mesh,
1631                            vector<const SMDS_MeshNode*>& myGrid,
1632                            bool                          reverse )
1633 {
1634   list< TopoDS_Edge > edges;
1635   if ( myChildren.empty() )
1636   {
1637     edges.push_back( myEdge );
1638   }
1639   else
1640   {
1641     list< _FaceSide >::const_iterator side = myChildren.begin(), sideEnd = myChildren.end();
1642     for ( ; side != sideEnd; ++side )
1643       if ( reverse )
1644         edges.push_front( side->myEdge );
1645       else
1646         edges.push_back ( side->myEdge );
1647   }
1648   int nbNodes = 0;
1649   list< TopoDS_Edge >::iterator edge = edges.begin(), eEnd = edges.end();
1650   for ( ; edge != eEnd; ++edge )
1651   {
1652     map< double, const SMDS_MeshNode* > nodes;
1653     bool ok = SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( mesh.GetMeshDS(),
1654                                                 *edge,
1655                                                 /*ignoreMediumNodes=*/true,
1656                                                 nodes);
1657     if ( !ok ) return false;
1658
1659     bool forward = ( edge->Orientation() == TopAbs_FORWARD );
1660     if ( reverse ) forward = !forward;
1661     if ( forward )
1662     {
1663       map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u_node, nEnd = nodes.end();
1664       for ( u_node = nodes.begin(); u_node != nEnd; ++u_node )
1665         myGrid[ nbNodes++ ] = u_node->second;
1666     }
1667     else
1668     {
1669       map< double, const SMDS_MeshNode* >::reverse_iterator u_node, nEnd = nodes.rend();
1670       for ( u_node = nodes.rbegin(); u_node != nEnd; ++u_node )
1671         myGrid[ nbNodes++ ] = u_node->second;
1672     }
1673     nbNodes--; // node on vertex present in two adjacent edges
1674   }
1675   return nbNodes > 0;
1676 }
1677
1678 //=======================================================================
1679 //function : Dump
1680 //purpose  : dump end vertices
1681 //=======================================================================
1682
1683 void _FaceSide::Dump() const
1684 {
1685   if ( myChildren.empty() )
1686   {
1687     const char* sideNames[] = { "Q_BOTTOM", "Q_RIGHT", "Q_TOP", "Q_LEFT", "Q_CHILD", "Q_PARENT" };
1688     if ( myID >= Q_BOTTOM && myID < Q_PARENT )
1689       cout << sideNames[ myID ] << endl;
1690     else
1691       cout << "<UNDEFINED ID>" << endl;
1692     TopoDS_Vertex f = FirstVertex();
1693     TopoDS_Vertex l = LastVertex();
1694     gp_Pnt pf = BRep_Tool::Pnt(f);
1695     gp_Pnt pl = BRep_Tool::Pnt(l);
1696     cout << "\t ( "<< ptr( f ) << " - " << ptr( l )<< " )"
1697          << "\t ( "<< pf.X()<<", "<<pf.Y()<<", "<<pf.Z()<<" ) - "
1698          << " ( "<< pl.X()<<", "<<pl.Y()<<", "<<pl.Z()<<" )"<<endl;
1699   }
1700   else
1701   {
1702     list< _FaceSide >::const_iterator side = myChildren.begin(), sideEnd = myChildren.end();
1703     for ( ; side != sideEnd; ++side ) {
1704       side->Dump();
1705       cout << "\t";
1706     }
1707   }
1708 }