src/StdMeshers/StdMeshers_CompositeSegment_1D.cxx

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   3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
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  18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  19 //
  20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21 //
  22
  23 //  SMESH SMESH : implementation of SMESH idl descriptions
  24 //  File   : StdMeshers_CompositeSegment_1D.cxx
  25 //  Module : SMESH
  26 //
  27 #include "StdMeshers_CompositeSegment_1D.hxx"
  28
  29 #include "SMDS_MeshElement.hxx"
  30 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  31 #include "SMESHDS_Mesh.hxx"
  32 #include "SMESH_Comment.hxx"
  33 #include "SMESH_Gen.hxx"
  34 #include "SMESH_HypoFilter.hxx"
  35 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  36 #include "SMESH_TypeDefs.hxx"
  37 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  38 #include "SMESH_subMeshEventListener.hxx"
  39 #include "StdMeshers_AutomaticLength.hxx"
  40 #include "StdMeshers_FaceSide.hxx"
  41
  42 #include "utilities.h"
  43
  44 #include <BRepAdaptor_CompCurve.hxx>
  45 #include <BRep_Builder.hxx>
  46 #include <GCPnts_AbscissaPoint.hxx>
  47 #include <TopExp.hxx>
  48 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  49 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  50 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  51 #include <TopoDS.hxx>
  52 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  53 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  54 #include <TopoDS_Wire.hxx>
  55 #include <gp_Pnt.hxx>
  56
  57 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  58 #include <Standard_Failure.hxx>
  59
  60 typedef SMESH_Comment TComm;
  61
  62 using namespace std;
  63
  64
  65 namespace {
  66
  67   void careOfSubMeshes( StdMeshers_FaceSide& side );
  68
  69   //================================================================================
  70   /*!
  71    * \brief Search for an edge conjunct to the given one by the vertex
  72    *        Return NULL if more than 2 edges share the vertex or edges
  73    *        continuity is less than C1
  74    */
  75   //================================================================================
  76
  77   TopoDS_Edge nextC1Edge(TopoDS_Edge  edge,
  78                          SMESH_Mesh & aMesh,
  79                          const bool   forward)
  80   {
  81     if (edge.Orientation() > TopAbs_REVERSED) // INTERNAL
  82       edge.Orientation( TopAbs_FORWARD );
  83     TopoDS_Edge eNext;
  84     TopTools_MapOfShape edgeCounter;
  85     edgeCounter.Add( edge );
  86     TopoDS_Vertex v = forward ? TopExp::LastVertex(edge,true) : TopExp::FirstVertex(edge,true);
  87     TopTools_ListIteratorOfListOfShape ancestIt = aMesh.GetAncestors( v );
  88     for ( ; ancestIt.More(); ancestIt.Next() )
  89     {
  90       const TopoDS_Shape & ancestor = ancestIt.Value();
  91       if ( ancestor.ShapeType() == TopAbs_EDGE && edgeCounter.Add( ancestor ))
  92         eNext = TopoDS::Edge( ancestor );
  93     }
  94     if ( edgeCounter.Extent() < 3 && !eNext.IsNull() ) {
  95       if ( SMESH_Algo::IsContinuous( edge, eNext )) {
  96         // care of orientation
  97         if (eNext.Orientation() > TopAbs_REVERSED) // INTERNAL
  98           eNext.Orientation( TopAbs_FORWARD );
  99         TopoDS_Vertex vn =
 100           forward ? TopExp::FirstVertex(eNext,true) : TopExp::LastVertex(eNext,true);
 101         bool reverse = (!v.IsSame(vn));
 102         if ( reverse )
 103           eNext.Reverse();
 104         return eNext;
 105       }
 106     }
 107     return TopoDS_Edge();
 108   }
 109
 110   //================================================================================
 111   /*!
 112    * \brief Class used to restore nodes on internal vertices of a complex side
 113    *  when StdMeshers_CompositeSegment_1D algorithm is removed
 114    */
 115   //================================================================================
 116
 117   struct VertexNodesRestoringListener : public SMESH_subMeshEventListener
 118   {
 119     VertexNodesRestoringListener():
 120       SMESH_subMeshEventListener(1, // will be deleted by sub-mesh
 121                                  "StdMeshers_CompositeSegment_1D::VertexNodesRestoringListener")
 122     {}
 123     static VertexNodesRestoringListener* New() { return new VertexNodesRestoringListener(); }
 124
 125     /*!
 126      * \brief Restore nodes on internal vertices of a complex side
 127      * \param event - algo_event or compute_event itself (of SMESH_subMesh)
 128      * \param eventType - ALGO_EVENT or COMPUTE_EVENT (of SMESH_subMesh)
 129      * \param subMesh - the submesh where the event occurs
 130      * \param data - listener data stored in the subMesh
 131      * \param hyp - hypothesis, if eventType is algo_event
 132      */
 133     void ProcessEvent(const int          event,
 134                       const int          eventType,
 135                       SMESH_subMesh*     subMesh,
 136                       EventListenerData* data,
 137                       const SMESH_Hypothesis*  /*hyp*/)
 138     {
 139       if ( data && eventType == SMESH_subMesh::ALGO_EVENT )
 140       {
 141         bool hypRemoved;
 142         if ( subMesh->GetAlgoState() != SMESH_subMesh::HYP_OK )
 143           hypRemoved = true;
 144         else {
 145           SMESH_Algo* algo = subMesh->GetAlgo();
 146           hypRemoved = ( string( algo->GetName() ) != StdMeshers_CompositeSegment_1D::AlgoName());
 147         }
 148         if ( hypRemoved )
 149         {
 150           list<SMESH_subMesh*>::iterator smIt = data->mySubMeshes.begin();
 151           for ( ; smIt != data->mySubMeshes.end(); ++smIt )
 152             if ( SMESH_subMesh* sm = *smIt ) {
 153               sm->SetIsAlwaysComputed( false );
 154               sm->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE );
 155             }
 156         }
 157       }
 158       // at study restoration:
 159       // check if edge submesh must have _alwaysComputed flag
 160       else if ( event     == SMESH_subMesh::SUBMESH_RESTORED &&
 161                 eventType == SMESH_subMesh::COMPUTE_EVENT )
 162       {
 163         if ( !subMesh->GetEventListenerData( this )) { // not yet checked
 164           SMESHDS_Mesh * meshDS = subMesh->GetFather()->GetMeshDS();
 165           if ( meshDS->NbNodes() > 0 ) {
 166             // check if there are nodes on all vertices
 167             bool hasNodesOnVerext = true;
 168             SMESH_subMeshIteratorPtr smIt = subMesh->getDependsOnIterator(false,false);
 169             while ( hasNodesOnVerext && smIt->more() ) {
 170               SMESH_subMesh* sm = smIt->next();
 171               hasNodesOnVerext = ( sm->GetSubMeshDS() && sm->GetSubMeshDS()->NbNodes() );
 172             }
 173             if ( !hasNodesOnVerext ) {
 174               // check if an edge is a part of a complex side
 175               TopoDS_Face face;
 176               TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge( subMesh->GetSubShape() );
 177               SMESHUtils::Deleter< StdMeshers_FaceSide > side
 178                 ( StdMeshers_CompositeSegment_1D::GetFaceSide(*subMesh->GetFather(),
 179                                                               edge, face, false ));
 180               if ( side->NbEdges() > 1 && side->NbSegments() )
 181                 careOfSubMeshes( *side );
 182             }
 183           }
 184         }
 185       }
 186       // clean all EDGEs of a complex side if one EDGE is cleaned
 187       else if ( event     == SMESH_subMesh::CLEAN &&
 188                 eventType == SMESH_subMesh::COMPUTE_EVENT )
 189       {
 190         SMESH_subMeshIteratorPtr smIt = subMesh->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/false);
 191         while ( smIt->more() ) // loop on VERTEX sub-meshes
 192         {
 193           SMESH_subMesh* sm = smIt->next();
 194           if ( sm->IsAlwaysComputed() ) // it's an internal node sub-mesh
 195             sm->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CLEAN );
 196         }
 197       }
 198     }
 199   }; // struct VertexNodesRestoringListener
 200
 201   //================================================================================
 202   /*!
 203    * \brief Update submeshes state for all edges and internal vertices,
 204    * make them look computed even if none edge or node is set on them
 205    */
 206   //================================================================================
 207
 208   void careOfSubMeshes( StdMeshers_FaceSide& side )
 209   {
 210     if ( side.NbEdges() < 2)
 211       return;
 212     for ( int iE = 0; iE < side.NbEdges(); ++iE )
 213     {
 214       // set listener and its data
 215       EventListenerData * listenerData = new EventListenerData(true);
 216       const TopoDS_Edge& edge = side.Edge( iE );
 217       SMESH_subMesh * sm = side.GetMesh()->GetSubMesh( edge );
 218       sm->SetEventListener( new VertexNodesRestoringListener(), listenerData, sm );
 219       // add edge submesh to the data
 220       sm->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE );
 221       if ( sm->GetComputeState() != SMESH_subMesh::COMPUTE_OK ) {
 222         sm->SetIsAlwaysComputed( true );
 223         listenerData->mySubMeshes.push_back( sm );
 224       }
 225       // add internal vertex submesh to the data
 226       if ( iE )
 227       {
 228         TopoDS_Vertex V = side.FirstVertex( iE );
 229         sm = side.GetMesh()->GetSubMesh( V );
 230         sm->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE );
 231         if ( sm->GetComputeState() != SMESH_subMesh::COMPUTE_OK )
 232           sm->SetIsAlwaysComputed( true );
 233         listenerData->mySubMeshes.push_back( sm );
 234       }
 235     }
 236   }
 237 }
 238
 239 //=============================================================================
 240 /*!
 241  *
 242  */
 243 //=============================================================================
 244
 245 StdMeshers_CompositeSegment_1D::StdMeshers_CompositeSegment_1D(int         hypId,
 246                                                                SMESH_Gen * gen)
 247   :StdMeshers_Regular_1D(hypId, gen)
 248 {
 249   _name = AlgoName();
 250 }
 251
 252 //=======================================================================
 253 //function : AlgoName
 254 //purpose  : Returns algo type name
 255 //=======================================================================
 256
 257 std::string StdMeshers_CompositeSegment_1D::AlgoName()
 258 {
 259   return "CompositeSegment_1D";
 260 }
 261
 262 //=============================================================================
 263 /*!
 264  * \brief Sets event listener to submeshes if necessary
 265  * \param subMesh - submesh where algo is set
 266  *
 267  * This method is called when a submesh gets HYP_OK algo_state.
 268  * After being set, event listener is notified on each event of a submesh.
 269  */
 270 //=============================================================================
 271
 272 void StdMeshers_CompositeSegment_1D::SetEventListener(SMESH_subMesh* subMesh)
 273 {
 274   // issue 0020279. Set "_alwaysComputed" flag to the submeshes of internal
 275   // vertices of composite edge in order to avoid creation of vertices on
 276   // them for the sake of stability.
 277
 278   // check if "_alwaysComputed" is not yet set
 279   bool isAlwaysComputed = false;
 280   SMESH_subMeshIteratorPtr smIt = subMesh->getDependsOnIterator(false,false);
 281   while ( !isAlwaysComputed && smIt->more() )
 282     isAlwaysComputed = smIt->next()->IsAlwaysComputed();
 283
 284   if ( !isAlwaysComputed )
 285   {
 286     // check if an edge is a part of a complex side
 287     TopoDS_Face face;
 288     TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge( subMesh->GetSubShape() );
 289     SMESHUtils::Deleter< StdMeshers_FaceSide > side
 290       ( StdMeshers_CompositeSegment_1D::GetFaceSide( *subMesh->GetFather(), edge, face, false ));
 291     if ( side->NbEdges() > 1 ) { // complex
 292
 293       // set _alwaysComputed to vertices
 294       for ( int iE = 1; iE < side->NbEdges(); ++iE )
 295       {
 296         TopoDS_Vertex   V = side->FirstVertex( iE );
 297         SMESH_subMesh* sm = side->GetMesh()->GetSubMesh( V );
 298         sm->SetIsAlwaysComputed( true );
 299       }
 300     }
 301   }
 302   // set listener that will remove _alwaysComputed from submeshes at algorithm change
 303   subMesh->SetEventListener( new VertexNodesRestoringListener(), 0, subMesh );
 304   StdMeshers_Regular_1D::SetEventListener( subMesh );
 305 }
 306
 307 //=============================================================================
 308 /*!
 309  * \brief Return a face side the edge belongs to
 310  */
 311 //=============================================================================
 312
 313 StdMeshers_FaceSide *
 314 StdMeshers_CompositeSegment_1D::GetFaceSide(SMESH_Mesh&        aMesh,
 315                                             const TopoDS_Edge& anEdge,
 316                                             const TopoDS_Face& aFace,
 317                                             const bool         ignoreMeshed)
 318 {
 319   list< TopoDS_Edge > edges;
 320   if ( anEdge.Orientation() <= TopAbs_REVERSED )
 321     edges.push_back( anEdge );
 322   else
 323     edges.push_back( TopoDS::Edge( anEdge.Oriented( TopAbs_FORWARD ))); // PAL21718
 324
 325   list <const SMESHDS_Hypothesis *> hypList;
 326   SMESH_Algo* theAlgo = aMesh.GetGen()->GetAlgo( aMesh, anEdge );
 327   if ( theAlgo ) hypList = theAlgo->GetUsedHypothesis(aMesh, anEdge, false);
 328   for ( int forward = 0; forward < 2; ++forward )
 329   {
 330     TopoDS_Edge eNext = nextC1Edge( edges.back(), aMesh, forward );
 331     while ( !eNext.IsNull() ) {
 332       if ( ignoreMeshed ) {
 333         // eNext must not have computed mesh
 334         if ( SMESHDS_SubMesh* sm = aMesh.GetMeshDS()->MeshElements(eNext) )
 335           if ( sm->NbNodes() || sm->NbElements() )
 336             break;
 337       }
 338       // eNext must have same hypotheses
 339       SMESH_Algo* algo = aMesh.GetGen()->GetAlgo( aMesh, eNext );
 340       if ( !algo ||
 341            string(theAlgo->GetName()) != algo->GetName() ||
 342            hypList != algo->GetUsedHypothesis(aMesh, eNext, false))
 343         break;
 344       if ( std::find( edges.begin(), edges.end(), eNext ) != edges.end() )
 345         break;
 346       if ( forward )
 347         edges.push_back( eNext );
 348       else
 349         edges.push_front( eNext );
 350       eNext = nextC1Edge( eNext, aMesh, forward );
 351     }
 352   }
 353   return new StdMeshers_FaceSide( aFace, edges, &aMesh, true, false );
 354 }
 355
 356 //=============================================================================
 357 /*!
 358  *
 359  */
 360 //=============================================================================
 361
 362 bool StdMeshers_CompositeSegment_1D::Compute(SMESH_Mesh &         aMesh,
 363                                              const TopoDS_Shape & aShape)
 364 {
 365   TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge( aShape );
 366   SMESHDS_Mesh * meshDS = aMesh.GetMeshDS();
 367
 368   // Get edges to be discretized as a whole
 369   TopoDS_Face nullFace;
 370   SMESHUtils::Deleter< StdMeshers_FaceSide > side( GetFaceSide(aMesh, edge, nullFace, true ));
 371   //side->dump("IN COMPOSITE SEG");
 372
 373   if ( side->NbEdges() < 2 )
 374     return StdMeshers_Regular_1D::Compute( aMesh, aShape );
 375
 376   // update segment length computed by StdMeshers_AutomaticLength
 377   const list <const SMESHDS_Hypothesis * > & hyps = GetUsedHypothesis(aMesh, aShape);
 378   if ( !hyps.empty() ) {
 379     StdMeshers_AutomaticLength * autoLenHyp = const_cast<StdMeshers_AutomaticLength *>
 380       (dynamic_cast <const StdMeshers_AutomaticLength * >(hyps.front()));
 381     if ( autoLenHyp )
 382       _value[ BEG_LENGTH_IND ]= autoLenHyp->GetLength( &aMesh, side->Length() );
 383   }
 384
 385   // Compute node parameters
 386   SMESHUtils::Deleter< BRepAdaptor_CompCurve > C3d ( side->GetCurve3d() );
 387   double f = C3d->FirstParameter(), l = C3d->LastParameter();
 388   list< double > params;
 389   if ( !computeInternalParameters ( aMesh, *C3d, side->Length(), f, l, params, false ))
 390     return false;
 391
 392   // Redistribute parameters near ends
 393   TopoDS_Vertex VFirst = side->FirstVertex();
 394   TopoDS_Vertex VLast  = side->LastVertex();
 395   redistributeNearVertices( aMesh, *C3d, side->Length(), params, VFirst, VLast );
 396
 397   params.push_front(f);
 398   params.push_back(l);
 399   int nbNodes = params.size();
 400
 401   // Create mesh
 402
 403   // compute and get nodes on extremity VERTEX'es
 404   SMESH_subMesh* smVFirst = aMesh.GetSubMesh( VFirst );
 405   smVFirst->SetIsAlwaysComputed( false );
 406   smVFirst->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::COMPUTE );
 407   //
 408   SMESH_subMesh* smVLast = aMesh.GetSubMesh( VLast );
 409   smVLast->SetIsAlwaysComputed( false );
 410   smVLast->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::COMPUTE );
 411   //
 412   const SMDS_MeshNode * nFirst = SMESH_Algo::VertexNode( VFirst, meshDS );
 413   const SMDS_MeshNode * nLast  = SMESH_Algo::VertexNode( VLast, meshDS );
 414   if (!nFirst)
 415     return error(COMPERR_BAD_INPUT_MESH, TComm("No node on vertex ")
 416                  <<meshDS->ShapeToIndex(VFirst));
 417   if (!nLast)
 418     return error(COMPERR_BAD_INPUT_MESH, TComm("No node on vertex ")
 419                  <<meshDS->ShapeToIndex(VLast));
 420
 421   vector<const SMDS_MeshNode*> nodes( nbNodes, (const SMDS_MeshNode*)0 );
 422   nodes.front() = nFirst;
 423   nodes.back()  = nLast;
 424
 425   // create internal nodes
 426   list< double >::iterator parIt = params.begin();
 427   double prevPar = *parIt;
 428   Standard_Real u;
 429   for ( int iN = 0; parIt != params.end(); ++iN, ++parIt)
 430   {
 431     if ( !nodes[ iN ] ) {
 432       gp_Pnt p = C3d->Value( *parIt );
 433       SMDS_MeshNode* n = meshDS->AddNode( p.X(), p.Y(), p.Z());
 434       C3d->Edge( *parIt, edge, u );
 435       meshDS->SetNodeOnEdge( n, edge, u );
 436 //       cout << "new NODE: par="<<*parIt<<" ePar="<<u<<" e="<<edge.TShape().operator->()
 437 //            << " " << n << endl;
 438       nodes[ iN ] = n;
 439     }
 440     // create edges
 441     if ( iN ) {
 442       double mPar = ( prevPar + *parIt )/2;
 443       if ( _quadraticMesh ) {
 444         // create medium node
 445         double segLen = GCPnts_AbscissaPoint::Length(*C3d, prevPar, *parIt);
 446         GCPnts_AbscissaPoint ruler( *C3d, segLen/2., prevPar );
 447         if ( ruler.IsDone() )
 448           mPar = ruler.Parameter();
 449         gp_Pnt p = C3d->Value( mPar );
 450         SMDS_MeshNode* n = meshDS->AddNode( p.X(), p.Y(), p.Z());
 451         //cout << "new NODE "<< n << endl;
 452         meshDS->SetNodeOnEdge( n, edge, u );
 453         SMDS_MeshEdge * seg = meshDS->AddEdge(nodes[ iN-1 ], nodes[ iN ], n);
 454         meshDS->SetMeshElementOnShape(seg, edge);
 455       }
 456       else {
 457         C3d->Edge( mPar, edge, u );
 458         SMDS_MeshEdge * seg = meshDS->AddEdge(nodes[ iN-1 ], nodes[ iN ]);
 459         meshDS->SetMeshElementOnShape(seg, edge);
 460       }
 461     }
 462     prevPar = *parIt;
 463   }
 464
 465   // remove nodes on internal vertices
 466   for ( int iE = 1; iE < side->NbEdges(); ++iE )
 467   {
 468     TopoDS_Vertex V = side->FirstVertex( iE );
 469     while ( const SMDS_MeshNode * n = SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS ))
 470       meshDS->RemoveNode( n );
 471   }
 472
 473   // Update submeshes state for all edges and internal vertices,
 474   // make them look computed even if none edge or node is set on them
 475   careOfSubMeshes( *side );
 476
 477   return true;
 478 }