src/StdMeshers/StdMeshers_CompositeSegment_1D.cxx

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   2 //
   3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
   4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
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  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 //  SMESH SMESH : implementaion of SMESH idl descriptions
  24 //  File   : StdMeshers_CompositeSegment_1D.cxx
  25 //  Module : SMESH
  26 //
  27 #include "StdMeshers_CompositeSegment_1D.hxx"
  28 #include "StdMeshers_FaceSide.hxx"
  29 #include "StdMeshers_AutomaticLength.hxx"
  30
  31 #include "SMESH_Gen.hxx"
  32 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  33 #include "SMESH_HypoFilter.hxx"
  34 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  35 #include "SMESH_subMeshEventListener.hxx"
  36 #include "SMESH_Comment.hxx"
  37
  38 #include "SMDS_MeshElement.hxx"
  39 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  40
  41 #include "utilities.h"
  42
  43 #include <BRepAdaptor_CompCurve.hxx>
  44 #include <BRep_Builder.hxx>
  45 #include <GCPnts_AbscissaPoint.hxx>
  46 #include <TopExp.hxx>
  47 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  48 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  49 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  50 #include <TopoDS.hxx>
  51 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  52 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  53 #include <TopoDS_Wire.hxx>
  54 #include <gp_Pnt.hxx>
  55
  56 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  57 #include <Standard_Failure.hxx>
  58
  59 typedef SMESH_Comment TComm;
  60
  61 using namespace std;
  62
  63
  64 namespace {
  65
  66   //================================================================================
  67   /*!
  68    * \brief Search for an edge conjunct to the given one by the vertex
  69    *        Return NULL if more than 2 edges share the vertex or edges
  70    *        continuity is less than C1
  71    */
  72   //================================================================================
  73
  74   TopoDS_Edge nextC1Edge(TopoDS_Edge  edge,
  75                          SMESH_Mesh & aMesh,
  76                          const bool   forward)
  77   {
  78     if (edge.Orientation() > TopAbs_REVERSED) // INTERNAL
  79       edge.Orientation( TopAbs_FORWARD );
  80     TopoDS_Edge eNext;
  81     TopTools_MapOfShape edgeCounter;
  82     edgeCounter.Add( edge );
  83     TopoDS_Vertex v = forward ? TopExp::LastVertex(edge,true) : TopExp::FirstVertex(edge,true);
  84     TopTools_ListIteratorOfListOfShape ancestIt = aMesh.GetAncestors( v );
  85     for ( ; ancestIt.More(); ancestIt.Next() )
  86     {
  87       const TopoDS_Shape & ancestor = ancestIt.Value();
  88       if ( ancestor.ShapeType() == TopAbs_EDGE && edgeCounter.Add( ancestor ))
  89         eNext = TopoDS::Edge( ancestor );
  90     }
  91     if ( edgeCounter.Extent() < 3 && !eNext.IsNull() ) {
  92       if ( SMESH_Algo::IsContinuous( edge, eNext )) {
  93         // care of orientation
  94         if (eNext.Orientation() > TopAbs_REVERSED) // INTERNAL
  95           eNext.Orientation( TopAbs_FORWARD );
  96         TopoDS_Vertex vn =
  97           forward ? TopExp::FirstVertex(eNext,true) : TopExp::LastVertex(eNext,true);
  98         bool reverse = (!v.IsSame(vn));
  99         if ( reverse )
 100           eNext.Reverse();
 101         return eNext;
 102       }
 103     }
 104     return TopoDS_Edge();
 105   }
 106
 107   //================================================================================
 108   /*!
 109    * \brief Update submeshes state for all edges and internal vertices,
 110    * make them look computed even if none edge or node is set on them
 111    */
 112   //================================================================================
 113
 114   void careOfSubMeshes( StdMeshers_FaceSide& side, EventListener* eListener)
 115   {
 116     if ( side.NbEdges() < 2)
 117       return;
 118     for ( int iE = 0; iE < side.NbEdges(); ++iE )
 119     {
 120       // set listener and its data
 121       EventListenerData * listenerData = new EventListenerData(true);
 122       const TopoDS_Edge& edge = side.Edge( iE );
 123       SMESH_subMesh * sm = side.GetMesh()->GetSubMesh( edge );
 124       sm->SetEventListener( eListener, listenerData, sm );
 125       // add edge submesh to the data
 126       sm->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE );
 127       if ( sm->GetComputeState() != SMESH_subMesh::COMPUTE_OK ) {
 128         sm->SetIsAlwaysComputed( true );
 129         listenerData->mySubMeshes.push_back( sm );
 130       }
 131       // add internal vertex submesh to the data
 132       if ( iE )
 133       {
 134         TopoDS_Vertex V = side.FirstVertex( iE );
 135         sm = side.GetMesh()->GetSubMesh( V );
 136         sm->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE );
 137         if ( sm->GetComputeState() != SMESH_subMesh::COMPUTE_OK )
 138           sm->SetIsAlwaysComputed( true );
 139         listenerData->mySubMeshes.push_back( sm );
 140       }
 141     }
 142   }
 143
 144   //================================================================================
 145   /*!
 146    * \brief Class used to restore nodes on internal vertices of a complex side
 147    *  when StdMeshers_CompositeSegment_1D algorithm is removed
 148    */
 149   //================================================================================
 150
 151   struct VertexNodesRestoringListener : public SMESH_subMeshEventListener
 152   {
 153     VertexNodesRestoringListener():
 154       SMESH_subMeshEventListener(0, // won't be deleted by submesh
 155                                  "StdMeshers_CompositeSegment_1D::VertexNodesRestoringListener")
 156     {}
 157   /*!
 158    * \brief Restore nodes on internal vertices of a complex side
 159    * \param event - algo_event or compute_event itself (of SMESH_subMesh)
 160    * \param eventType - ALGO_EVENT or COMPUTE_EVENT (of SMESH_subMesh)
 161    * \param subMesh - the submesh where the event occures
 162    * \param data - listener data stored in the subMesh
 163    * \param hyp - hypothesis, if eventType is algo_event
 164    */
 165     void ProcessEvent(const int          event,
 166                       const int          eventType,
 167                       SMESH_subMesh*     subMesh,
 168                       EventListenerData* data,
 169                       const SMESH_Hypothesis*  /*hyp*/)
 170     {
 171       if ( data && eventType == SMESH_subMesh::ALGO_EVENT )
 172       {
 173         bool hypRemoved;
 174         if ( subMesh->GetAlgoState() != SMESH_subMesh::HYP_OK )
 175           hypRemoved = true;
 176         else {
 177           SMESH_Algo* algo = subMesh->GetAlgo();
 178           hypRemoved = ( string( algo->GetName() ) != StdMeshers_CompositeSegment_1D::AlgoName());
 179         }
 180         if ( hypRemoved )
 181         {
 182           list<SMESH_subMesh*>::iterator smIt = data->mySubMeshes.begin();
 183           for ( ; smIt != data->mySubMeshes.end(); ++smIt )
 184             if ( SMESH_subMesh* sm = *smIt ) {
 185               sm->SetIsAlwaysComputed( false );
 186               sm->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE );
 187             }
 188         }
 189       }
 190       // at study restoration:
 191       // check if edge submesh must have _alwaysComputed flag
 192       else if ( event     == SMESH_subMesh::SUBMESH_RESTORED &&
 193                 eventType == SMESH_subMesh::COMPUTE_EVENT )
 194       {
 195         if ( !subMesh->GetEventListenerData( this )) { // not yet checked
 196           SMESHDS_Mesh * meshDS = subMesh->GetFather()->GetMeshDS();
 197           if ( meshDS->NbNodes() > 0 ) {
 198             // check if there are nodes on all vertices
 199             bool hasNodesOnVerext = true;
 200             SMESH_subMeshIteratorPtr smIt = subMesh->getDependsOnIterator(false,false);
 201             while ( hasNodesOnVerext && smIt->more() ) {
 202               SMESH_subMesh* sm = smIt->next();
 203               hasNodesOnVerext = ( sm->GetSubMeshDS() && sm->GetSubMeshDS()->NbNodes() );
 204             }
 205             if ( !hasNodesOnVerext ) {
 206               // check if an edge is a part of a complex side
 207               TopoDS_Face face;
 208               TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge( subMesh->GetSubShape() );
 209               auto_ptr< StdMeshers_FaceSide > side
 210                 ( StdMeshers_CompositeSegment_1D::GetFaceSide(*subMesh->GetFather(),
 211                                                               edge, face, false ));
 212               if ( side->NbEdges() > 1 && side->NbSegments() )
 213                 careOfSubMeshes( *side, this );
 214             }
 215           }
 216         }
 217       }
 218       // clean all EDGEs of a complex side if one EDGE is cleaned
 219       else if ( event     == SMESH_subMesh::CLEAN &&
 220                 eventType == SMESH_subMesh::COMPUTE_EVENT )
 221       {
 222         SMESH_subMeshIteratorPtr smIt = subMesh->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/false);
 223         while ( smIt->more() ) // loop on VERTEX sub-meshes
 224         {
 225           SMESH_subMesh* sm = smIt->next();
 226           if ( sm->IsAlwaysComputed() ) // it's an internal node sub-mesh
 227             sm->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CLEAN );
 228         }
 229       }
 230     }
 231   }; // struct VertexNodesRestoringListener
 232 }
 233
 234 //=============================================================================
 235 /*!
 236  *
 237  */
 238 //=============================================================================
 239
 240 StdMeshers_CompositeSegment_1D::StdMeshers_CompositeSegment_1D(int         hypId,
 241                                                                int         studyId,
 242                                                                SMESH_Gen * gen)
 243   :StdMeshers_Regular_1D(hypId, studyId, gen)
 244 {
 245   MESSAGE("StdMeshers_CompositeSegment_1D::StdMeshers_CompositeSegment_1D");
 246   _name = AlgoName();
 247   _EventListener = new VertexNodesRestoringListener();
 248 }
 249
 250 //=======================================================================
 251 //function : AlgoName
 252 //purpose  : Returns algo type name
 253 //=======================================================================
 254
 255 std::string StdMeshers_CompositeSegment_1D::AlgoName()
 256 {
 257   return "CompositeSegment_1D";
 258 }
 259 //=============================================================================
 260 /*!
 261  *
 262  */
 263 //=============================================================================
 264
 265 StdMeshers_CompositeSegment_1D::~StdMeshers_CompositeSegment_1D()
 266 {
 267   delete _EventListener;
 268 }
 269
 270 //=============================================================================
 271 /*!
 272  * \brief Sets event listener to submeshes if necessary
 273  * \param subMesh - submesh where algo is set
 274  *
 275  * This method is called when a submesh gets HYP_OK algo_state.
 276  * After being set, event listener is notified on each event of a submesh.
 277  */
 278 //=============================================================================
 279
 280 void StdMeshers_CompositeSegment_1D::SetEventListener(SMESH_subMesh* subMesh)
 281 {
 282   // issue 0020279. Set "_alwaysComputed" flag to the submeshes of internal
 283   // vertices of composite edge in order to avoid creation of vertices on
 284   // them for the sake of stability.
 285
 286   // check if "_alwaysComputed" is not yet set
 287   bool isAlwaysComputed = false;
 288   SMESH_subMeshIteratorPtr smIt = subMesh->getDependsOnIterator(false,false);
 289   while ( !isAlwaysComputed && smIt->more() )
 290     isAlwaysComputed = smIt->next()->IsAlwaysComputed();
 291
 292   if ( !isAlwaysComputed )
 293   {
 294     // check if an edge is a part of a complex side
 295     TopoDS_Face face;
 296     TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge( subMesh->GetSubShape() );
 297     auto_ptr< StdMeshers_FaceSide > side
 298       ( StdMeshers_CompositeSegment_1D::GetFaceSide(*subMesh->GetFather(),edge, face, false ));
 299     if ( side->NbEdges() > 1 ) { // complex
 300
 301       // set _alwaysComputed to vertices
 302       for ( int iE = 1; iE < side->NbEdges(); ++iE )
 303       {
 304         TopoDS_Vertex V = side->FirstVertex( iE );
 305         SMESH_subMesh* sm = side->GetMesh()->GetSubMesh( V );
 306         sm->SetIsAlwaysComputed( true );
 307       }
 308     }
 309   }
 310   // set listener that will remove _alwaysComputed from submeshes at algorithm change
 311   subMesh->SetEventListener( _EventListener, 0, subMesh);
 312   StdMeshers_Regular_1D::SetEventListener( subMesh );
 313 }
 314
 315 //=============================================================================
 316 /*!
 317  * \brief Return a face side the edge belongs to
 318  */
 319 //=============================================================================
 320
 321 StdMeshers_FaceSide *
 322 StdMeshers_CompositeSegment_1D::GetFaceSide(SMESH_Mesh&        aMesh,
 323                                             const TopoDS_Edge& anEdge,
 324                                             const TopoDS_Face& aFace,
 325                                             const bool         ignoreMeshed)
 326 {
 327   list< TopoDS_Edge > edges;
 328   if ( anEdge.Orientation() <= TopAbs_REVERSED )
 329     edges.push_back( anEdge );
 330   else
 331     edges.push_back( TopoDS::Edge( anEdge.Oriented( TopAbs_FORWARD ))); // PAL21718
 332
 333   list <const SMESHDS_Hypothesis *> hypList;
 334   SMESH_Algo* theAlgo = aMesh.GetGen()->GetAlgo( aMesh, anEdge );
 335   if ( theAlgo ) hypList = theAlgo->GetUsedHypothesis(aMesh, anEdge, false);
 336   for ( int forward = 0; forward < 2; ++forward )
 337   {
 338     TopoDS_Edge eNext = nextC1Edge( edges.back(), aMesh, forward );
 339     while ( !eNext.IsNull() ) {
 340       if ( ignoreMeshed ) {
 341         // eNext must not have computed mesh
 342         if ( SMESHDS_SubMesh* sm = aMesh.GetMeshDS()->MeshElements(eNext) )
 343           if ( sm->NbNodes() || sm->NbElements() )
 344             break;
 345       }
 346       // eNext must have same hypotheses
 347       SMESH_Algo* algo = aMesh.GetGen()->GetAlgo( aMesh, eNext );
 348       if ( !algo ||
 349            string(theAlgo->GetName()) != algo->GetName() ||
 350            hypList != algo->GetUsedHypothesis(aMesh, eNext, false))
 351         break;
 352       if ( std::find( edges.begin(), edges.end(), eNext ) != edges.end() )
 353         break;
 354       if ( forward )
 355         edges.push_back( eNext );
 356       else
 357         edges.push_front( eNext );
 358       eNext = nextC1Edge( eNext, aMesh, forward );
 359     }
 360   }
 361   return new StdMeshers_FaceSide( aFace, edges, &aMesh, true, false );
 362 }
 363
 364 //=============================================================================
 365 /*!
 366  *
 367  */
 368 //=============================================================================
 369
 370 bool StdMeshers_CompositeSegment_1D::Compute(SMESH_Mesh &         aMesh,
 371                                              const TopoDS_Shape & aShape)
 372 {
 373   TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge( aShape );
 374   SMESHDS_Mesh * meshDS = aMesh.GetMeshDS();
 375
 376   // Get edges to be discretized as a whole
 377   TopoDS_Face nullFace;
 378   auto_ptr< StdMeshers_FaceSide > side( GetFaceSide(aMesh, edge, nullFace, true ));
 379   //side->dump("IN COMPOSITE SEG");
 380
 381   if ( side->NbEdges() < 2 )
 382     return StdMeshers_Regular_1D::Compute( aMesh, aShape );
 383
 384   // update segment lenght computed by StdMeshers_AutomaticLength
 385   const list <const SMESHDS_Hypothesis * > & hyps = GetUsedHypothesis(aMesh, aShape);
 386   if ( !hyps.empty() ) {
 387     StdMeshers_AutomaticLength * autoLenHyp = const_cast<StdMeshers_AutomaticLength *>
 388       (dynamic_cast <const StdMeshers_AutomaticLength * >(hyps.front()));
 389     if ( autoLenHyp )
 390       _value[ BEG_LENGTH_IND ]= autoLenHyp->GetLength( &aMesh, side->Length() );
 391   }
 392
 393   // Compute node parameters
 394   auto_ptr< BRepAdaptor_CompCurve > C3d ( side->GetCurve3d() );
 395   double f = C3d->FirstParameter(), l = C3d->LastParameter();
 396   list< double > params;
 397   if ( !computeInternalParameters ( aMesh, *C3d, side->Length(), f, l, params, false ))
 398     return false;
 399
 400   // Redistribute parameters near ends
 401   TopoDS_Vertex VFirst = side->FirstVertex();
 402   TopoDS_Vertex VLast  = side->LastVertex();
 403   redistributeNearVertices( aMesh, *C3d, side->Length(), params, VFirst, VLast );
 404
 405   params.push_front(f);
 406   params.push_back(l);
 407   int nbNodes = params.size();
 408
 409   // Create mesh
 410
 411   // compute and get nodes on extremity VERTEX'es
 412   SMESH_subMesh* smVFirst = aMesh.GetSubMesh( VFirst );
 413   smVFirst->SetIsAlwaysComputed( false );
 414   smVFirst->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::COMPUTE );
 415   //
 416   SMESH_subMesh* smVLast = aMesh.GetSubMesh( VLast );
 417   smVLast->SetIsAlwaysComputed( false );
 418   smVLast->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::COMPUTE );
 419   //
 420   const SMDS_MeshNode * nFirst = SMESH_Algo::VertexNode( VFirst, meshDS );
 421   const SMDS_MeshNode * nLast  = SMESH_Algo::VertexNode( VLast, meshDS );
 422   if (!nFirst)
 423     return error(COMPERR_BAD_INPUT_MESH, TComm("No node on vertex ")
 424                  <<meshDS->ShapeToIndex(VFirst));
 425   if (!nLast)
 426     return error(COMPERR_BAD_INPUT_MESH, TComm("No node on vertex ")
 427                  <<meshDS->ShapeToIndex(VLast));
 428
 429   vector<const SMDS_MeshNode*> nodes( nbNodes, (const SMDS_MeshNode*)0 );
 430   nodes.front() = nFirst;
 431   nodes.back()  = nLast;
 432
 433   // create internal nodes
 434   list< double >::iterator parIt = params.begin();
 435   double prevPar = *parIt;
 436   Standard_Real u;
 437   for ( int iN = 0; parIt != params.end(); ++iN, ++parIt)
 438   {
 439     if ( !nodes[ iN ] ) {
 440       gp_Pnt p = C3d->Value( *parIt );
 441       SMDS_MeshNode* n = meshDS->AddNode( p.X(), p.Y(), p.Z());
 442       C3d->Edge( *parIt, edge, u );
 443       meshDS->SetNodeOnEdge( n, edge, u );
 444 //       cout << "new NODE: par="<<*parIt<<" ePar="<<u<<" e="<<edge.TShape().operator->()
 445 //            << " " << n << endl;
 446       nodes[ iN ] = n;
 447     }
 448     // create edges
 449     if ( iN ) {
 450       double mPar = ( prevPar + *parIt )/2;
 451       if ( _quadraticMesh ) {
 452         // create medium node
 453         double segLen = GCPnts_AbscissaPoint::Length(*C3d, prevPar, *parIt);
 454         GCPnts_AbscissaPoint ruler( *C3d, segLen/2., prevPar );
 455         if ( ruler.IsDone() )
 456           mPar = ruler.Parameter();
 457         gp_Pnt p = C3d->Value( mPar );
 458         SMDS_MeshNode* n = meshDS->AddNode( p.X(), p.Y(), p.Z());
 459         //cout << "new NODE "<< n << endl;
 460         meshDS->SetNodeOnEdge( n, edge, u );
 461         SMDS_MeshEdge * seg = meshDS->AddEdge(nodes[ iN-1 ], nodes[ iN ], n);
 462         meshDS->SetMeshElementOnShape(seg, edge);
 463       }
 464       else {
 465         C3d->Edge( mPar, edge, u );
 466         SMDS_MeshEdge * seg = meshDS->AddEdge(nodes[ iN-1 ], nodes[ iN ]);
 467         meshDS->SetMeshElementOnShape(seg, edge);
 468       }
 469     }
 470     prevPar = *parIt;
 471   }
 472
 473   // remove nodes on internal vertices
 474   for ( int iE = 1; iE < side->NbEdges(); ++iE )
 475   {
 476     TopoDS_Vertex V = side->FirstVertex( iE );
 477     while ( const SMDS_MeshNode * n = SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS ))
 478       meshDS->RemoveNode( n );
 479   }
 480
 481   // Update submeshes state for all edges and internal vertices,
 482   // make them look computed even if none edge or node is set on them
 483   careOfSubMeshes( *side, _EventListener );
 484
 485   return true;
 486 }