src/StdMeshers/StdMeshers_CompositeSegment_1D.cxx

   1 //  Copyright (C) 2007-2008  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
   2 //
   3 //  Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
   4 //  CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
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  16 //  You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17 //  License along with this library; if not, write to the Free Software
  18 //  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  19 //
  20 //  See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21 //
  22 //  SMESH SMESH : implementaion of SMESH idl descriptions
  23 //  File   : StdMeshers_Regular_1D.cxx
  24 //           Moved here from SMESH_Regular_1D.cxx
  25 //  Author : Paul RASCLE, EDF
  26 //  Module : SMESH
  27 //  $Header$
  28 //
  29 #include "StdMeshers_CompositeSegment_1D.hxx"
  30 #include "StdMeshers_FaceSide.hxx"
  31 #include "StdMeshers_AutomaticLength.hxx"
  32
  33 #include "SMESH_Gen.hxx"
  34 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  35 #include "SMESH_HypoFilter.hxx"
  36 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  37 #include "SMESH_subMeshEventListener.hxx"
  38 #include "SMESH_Comment.hxx"
  39
  40 #include "SMDS_MeshElement.hxx"
  41 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  42
  43 #include "utilities.h"
  44
  45 #include <BRepAdaptor_CompCurve.hxx>
  46 #include <BRep_Builder.hxx>
  47 #include <GCPnts_AbscissaPoint.hxx>
  48 #include <TopExp.hxx>
  49 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  50 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  51 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  52 #include <TopoDS.hxx>
  53 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  54 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  55 #include <TopoDS_Wire.hxx>
  56 #include <gp_Pnt.hxx>
  57
  58 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  59 #include <Standard_Failure.hxx>
  60
  61 typedef SMESH_Comment TComm;
  62
  63 using namespace std;
  64
  65
  66 namespace {
  67
  68   //================================================================================
  69   /*!
  70    * \brief Search for an edge conjunct to the given one by the vertex
  71    *        Return NULL if more than 2 edges share the vertex or edges
  72    *        continuity is less than C1
  73    */
  74   //================================================================================
  75
  76   TopoDS_Edge nextC1Edge(const TopoDS_Edge&  edge,
  77                          SMESH_Mesh &        aMesh,
  78                          const bool          forward)
  79   {
  80     TopoDS_Edge eNext;
  81     TopTools_MapOfShape edgeCounter;
  82     edgeCounter.Add( edge );
  83     TopoDS_Vertex v;
  84     v = forward ? TopExp::LastVertex( edge,1 ) : TopExp::FirstVertex( edge,1 );
  85     TopTools_ListIteratorOfListOfShape ancestIt = aMesh.GetAncestors( v );
  86     for ( ; ancestIt.More(); ancestIt.Next() )
  87     {
  88       const TopoDS_Shape & ancestor = ancestIt.Value();
  89       if ( ancestor.ShapeType() == TopAbs_EDGE && edgeCounter.Add( ancestor ))
  90         eNext = TopoDS::Edge( ancestor );
  91     }
  92     if ( edgeCounter.Extent() < 3 && !eNext.IsNull() ) {
  93       if ( SMESH_Algo::IsContinuous( edge, eNext )) {
  94         // care of orientation
  95         bool reverse;
  96         if ( forward )
  97           reverse = ( !v.IsSame( TopExp::FirstVertex( eNext, true )));
  98         else
  99           reverse = ( !v.IsSame( TopExp::LastVertex( eNext, true )));
 100         if ( reverse )
 101           eNext.Reverse();
 102         return eNext;
 103       }
 104     }
 105     return TopoDS_Edge();
 106   }
 107
 108   //================================================================================
 109   /*!
 110    * \brief Update submeshes state for all edges and internal vertices,
 111    * make them look computed even if none edge or node is set on them
 112    */
 113   //================================================================================
 114
 115   void careOfSubMeshes( StdMeshers_FaceSide& side, EventListener* eListener)
 116   {
 117     if ( side.NbEdges() < 2)
 118       return;
 119     for ( int iE = 0; iE < side.NbEdges(); ++iE )
 120     {
 121       // set listener and its data
 122       EventListenerData * listenerData = new EventListenerData(true);
 123       const TopoDS_Edge& edge = side.Edge( iE );
 124       SMESH_subMesh * sm = side.GetMesh()->GetSubMesh( edge );
 125       sm->SetEventListener( eListener, listenerData, sm );
 126       // add edge submesh to the data
 127       sm->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE );
 128       if ( sm->GetComputeState() != SMESH_subMesh::COMPUTE_OK ) {
 129         sm->SetIsAlwaysComputed( true );
 130         listenerData->mySubMeshes.push_back( sm );
 131       }
 132       // add internal vertex submesh to the data
 133       if ( iE )
 134       {
 135         TopoDS_Vertex V = side.FirstVertex( iE );
 136         sm = side.GetMesh()->GetSubMesh( V );
 137         sm->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE );
 138         if ( sm->GetComputeState() != SMESH_subMesh::COMPUTE_OK )
 139           sm->SetIsAlwaysComputed( true );
 140         listenerData->mySubMeshes.push_back( sm );
 141       }
 142     }
 143   }
 144
 145   //================================================================================
 146   /*!
 147    * \brief Class used to restore nodes on internal vertices of a complex side
 148    *  when StdMeshers_CompositeSegment_1D algorithm is removed
 149    */
 150   //================================================================================
 151
 152   struct VertexNodesRestoringListener : public SMESH_subMeshEventListener
 153   {
 154     VertexNodesRestoringListener():SMESH_subMeshEventListener(0) // won't be deleted by submesh
 155     {}
 156   /*!
 157    * \brief Restore nodes on internal vertices of a complex side
 158    * \param event - algo_event or compute_event itself (of SMESH_subMesh)
 159    * \param eventType - ALGO_EVENT or COMPUTE_EVENT (of SMESH_subMesh)
 160    * \param subMesh - the submesh where the event occures
 161    * \param data - listener data stored in the subMesh
 162    * \param hyp - hypothesis, if eventType is algo_event
 163    */
 164     void ProcessEvent(const int          event,
 165                       const int          eventType,
 166                       SMESH_subMesh*     subMesh,
 167                       EventListenerData* data,
 168                       const SMESH_Hypothesis*  /*hyp*/)
 169     {
 170       bool hypRemoved = ( eventType == SMESH_subMesh::ALGO_EVENT &&
 171                           subMesh->GetAlgoState() != SMESH_subMesh::HYP_OK );
 172       if ( hypRemoved && data )
 173       {
 174         list<SMESH_subMesh*>::iterator smIt = data->mySubMeshes.begin();
 175         for ( ; smIt != data->mySubMeshes.end(); ++smIt )
 176         {
 177           if ( SMESH_subMesh* sm = *smIt ) {
 178             sm->SetIsAlwaysComputed( false );
 179             sm->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE );
 180           }
 181         }
 182       }
 183       // at study restoration:
 184       // check if edge submesh must have _alwaysComputed flag
 185       else if ( event     == SMESH_subMesh::SUBMESH_RESTORED &&
 186                 eventType == SMESH_subMesh::COMPUTE_EVENT )
 187       {
 188         if ( !subMesh->GetEventListenerData( this )) { // not yet checked
 189           SMESHDS_Mesh * meshDS = subMesh->GetFather()->GetMeshDS();
 190           if ( meshDS->NbNodes() > 0 ) {
 191             // check if there are nodes on all vertices
 192             bool hasNodesOnVerext = true;
 193             SMESH_subMeshIteratorPtr smIt = subMesh->getDependsOnIterator(false,false);
 194             while ( hasNodesOnVerext && smIt->more() ) {
 195               SMESH_subMesh* sm = smIt->next();
 196               hasNodesOnVerext = ( sm->GetSubMeshDS() && sm->GetSubMeshDS()->NbNodes() );
 197             }
 198             if ( !hasNodesOnVerext ) {
 199               // check if an edge is a part of a complex side
 200               TopoDS_Face face;
 201               TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge( subMesh->GetSubShape() );
 202               auto_ptr< StdMeshers_FaceSide > side
 203                 ( StdMeshers_CompositeSegment_1D::GetFaceSide(*subMesh->GetFather(),
 204                                                               edge, face, false ));
 205               if ( side->NbEdges() > 1 && side->NbSegments() )
 206                 careOfSubMeshes( *side, this );
 207             }
 208           }
 209         }
 210       }
 211     }
 212   }; // struct VertexNodesRestoringListener
 213 }
 214
 215 //=============================================================================
 216 /*!
 217  *
 218  */
 219 //=============================================================================
 220
 221 StdMeshers_CompositeSegment_1D::StdMeshers_CompositeSegment_1D(int         hypId,
 222                                                                int         studyId,
 223                                                                SMESH_Gen * gen)
 224   :StdMeshers_Regular_1D(hypId, studyId, gen)
 225 {
 226   MESSAGE("StdMeshers_CompositeSegment_1D::StdMeshers_CompositeSegment_1D");
 227   _name = "CompositeSegment_1D";
 228   _EventListener = new VertexNodesRestoringListener();
 229 }
 230
 231 //=============================================================================
 232 /*!
 233  *
 234  */
 235 //=============================================================================
 236
 237 StdMeshers_CompositeSegment_1D::~StdMeshers_CompositeSegment_1D()
 238 {
 239   delete _EventListener;
 240 }
 241
 242 //=============================================================================
 243 /*!
 244  * \brief Sets event listener to submeshes if necessary
 245  * \param subMesh - submesh where algo is set
 246  *
 247  * This method is called when a submesh gets HYP_OK algo_state.
 248  * After being set, event listener is notified on each event of a submesh.
 249  */
 250 //=============================================================================
 251
 252 void StdMeshers_CompositeSegment_1D::SetEventListener(SMESH_subMesh* subMesh)
 253 {
 254   // issue 0020279. Set "_alwaysComputed" flag to the submeshes of internal
 255   // vertices of composite edge in order to avoid creation of vertices on
 256   // them for the sake of stability.
 257
 258   // check if "_alwaysComputed" is not yet set
 259   bool isAlwaysComputed = false;
 260   SMESH_subMeshIteratorPtr smIt = subMesh->getDependsOnIterator(false,false);
 261   while ( !isAlwaysComputed && smIt->more() )
 262     isAlwaysComputed = smIt->next()->IsAlwaysComputed();
 263
 264   if ( !isAlwaysComputed )
 265   {
 266     // check if an edge is a part of a complex side
 267     TopoDS_Face face;
 268     TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge( subMesh->GetSubShape() );
 269     auto_ptr< StdMeshers_FaceSide > side
 270       ( StdMeshers_CompositeSegment_1D::GetFaceSide(*subMesh->GetFather(),edge, face, false ));
 271     if ( side->NbEdges() > 1 ) { // complex
 272
 273       // set _alwaysComputed to vertices
 274       for ( int iE = 1; iE < side->NbEdges(); ++iE )
 275       {
 276         TopoDS_Vertex V = side->FirstVertex( iE );
 277         SMESH_subMesh* sm = side->GetMesh()->GetSubMesh( V );
 278         sm->SetIsAlwaysComputed( true );
 279       }
 280     }
 281   }
 282   // set listener that will remove _alwaysComputed from submeshes at algorithm change
 283   subMesh->SetEventListener( _EventListener, 0, subMesh);
 284   StdMeshers_Regular_1D::SetEventListener( subMesh );
 285 }
 286
 287 //=============================================================================
 288 /*!
 289  * \brief Return a face side the edge belongs to
 290  */
 291 //=============================================================================
 292
 293 StdMeshers_FaceSide *
 294 StdMeshers_CompositeSegment_1D::GetFaceSide(SMESH_Mesh&        aMesh,
 295                                             const TopoDS_Edge& anEdge,
 296                                             const TopoDS_Face& aFace,
 297                                             const bool         ignoreMeshed)
 298 {
 299   list< TopoDS_Edge > edges;
 300   edges.push_back( anEdge );
 301
 302   list <const SMESHDS_Hypothesis *> hypList;
 303   SMESH_Algo* theAlgo = aMesh.GetGen()->GetAlgo( aMesh, anEdge );
 304   if ( theAlgo ) hypList = theAlgo->GetUsedHypothesis(aMesh, anEdge, false);
 305   for ( int forward = 0; forward < 2; ++forward )
 306   {
 307     TopoDS_Edge eNext = nextC1Edge( anEdge, aMesh, forward );
 308     while ( !eNext.IsNull() ) {
 309       if ( ignoreMeshed ) {
 310         // eNext must not have computed mesh
 311         if ( SMESHDS_SubMesh* sm = aMesh.GetMeshDS()->MeshElements(eNext) )
 312           if ( sm->NbNodes() || sm->NbElements() )
 313             break;
 314       }
 315       // eNext must have same hypotheses
 316       SMESH_Algo* algo = aMesh.GetGen()->GetAlgo( aMesh, eNext );
 317       if ( !algo ||
 318            string(theAlgo->GetName()) != algo->GetName() ||
 319            hypList != algo->GetUsedHypothesis(aMesh, eNext, false))
 320         break;
 321       if ( forward )
 322         edges.push_back( eNext );
 323       else
 324         edges.push_front( eNext );
 325       eNext = nextC1Edge( eNext, aMesh, forward );
 326     }
 327   }
 328   return new StdMeshers_FaceSide( aFace, edges, &aMesh, true, false );
 329 }
 330
 331 //=============================================================================
 332 /*!
 333  *
 334  */
 335 //=============================================================================
 336
 337 bool StdMeshers_CompositeSegment_1D::Compute(SMESH_Mesh &         aMesh,
 338                                              const TopoDS_Shape & aShape)
 339 {
 340   TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge( aShape );
 341   SMESHDS_Mesh * meshDS = aMesh.GetMeshDS();
 342
 343   // Get edges to be discretized as a whole
 344   TopoDS_Face nullFace;
 345   auto_ptr< StdMeshers_FaceSide > side( GetFaceSide(aMesh, edge, nullFace, true ));
 346   //side->dump("IN COMPOSITE SEG");
 347
 348   if ( side->NbEdges() < 2 )
 349     return StdMeshers_Regular_1D::Compute( aMesh, aShape );
 350
 351   // update segment lenght computed by StdMeshers_AutomaticLength
 352   const list <const SMESHDS_Hypothesis * > & hyps = GetUsedHypothesis(aMesh, aShape);
 353   if ( !hyps.empty() ) {
 354     StdMeshers_AutomaticLength * autoLenHyp = const_cast<StdMeshers_AutomaticLength *>
 355       (dynamic_cast <const StdMeshers_AutomaticLength * >(hyps.front()));
 356     if ( autoLenHyp )
 357       _value[ BEG_LENGTH_IND ]= autoLenHyp->GetLength( &aMesh, side->Length() );
 358   }
 359
 360   // Compute node parameters
 361   auto_ptr< BRepAdaptor_CompCurve > C3d ( side->GetCurve3d() );
 362   double f = C3d->FirstParameter(), l = C3d->LastParameter();
 363   list< double > params;
 364   if ( !computeInternalParameters ( aMesh, *C3d, side->Length(), f, l, params, false ))
 365     return false;
 366
 367   // Redistribute parameters near ends
 368   TopoDS_Vertex VFirst = side->FirstVertex();
 369   TopoDS_Vertex VLast  = side->LastVertex();
 370   redistributeNearVertices( aMesh, *C3d, side->Length(), params, VFirst, VLast );
 371
 372   params.push_front(f);
 373   params.push_back(l);
 374   int nbNodes = params.size();
 375
 376   // Create mesh
 377
 378   const SMDS_MeshNode * nFirst = SMESH_Algo::VertexNode( VFirst, meshDS );
 379   const SMDS_MeshNode * nLast  = SMESH_Algo::VertexNode( VLast, meshDS );
 380   if (!nFirst)
 381     return error(COMPERR_BAD_INPUT_MESH, TComm("No node on vertex ")
 382                  <<meshDS->ShapeToIndex(VFirst));
 383   if (!nLast)
 384     return error(COMPERR_BAD_INPUT_MESH, TComm("No node on vertex ")
 385                  <<meshDS->ShapeToIndex(VLast));
 386
 387   vector<const SMDS_MeshNode*> nodes( nbNodes, (const SMDS_MeshNode*)0 );
 388   nodes.front() = nFirst;
 389   nodes.back()  = nLast;
 390
 391   // create internal nodes
 392   list< double >::iterator parIt = params.begin();
 393   double prevPar = *parIt;
 394   Standard_Real u;
 395   for ( int iN = 0; parIt != params.end(); ++iN, ++parIt)
 396   {
 397     if ( !nodes[ iN ] ) {
 398       gp_Pnt p = C3d->Value( *parIt );
 399       SMDS_MeshNode* n = meshDS->AddNode( p.X(), p.Y(), p.Z());
 400       C3d->Edge( *parIt, edge, u );
 401       meshDS->SetNodeOnEdge( n, edge, u );
 402 //       cout << "new NODE: par="<<*parIt<<" ePar="<<u<<" e="<<edge.TShape().operator->()
 403 //            << " " << n << endl;
 404       nodes[ iN ] = n;
 405     }
 406     // create edges
 407     if ( iN ) {
 408       double mPar = ( prevPar + *parIt )/2;
 409       if ( _quadraticMesh ) {
 410         // create medium node
 411         double segLen = GCPnts_AbscissaPoint::Length(*C3d, prevPar, *parIt);
 412         GCPnts_AbscissaPoint ruler( *C3d, segLen/2., prevPar );
 413         if ( ruler.IsDone() )
 414           mPar = ruler.Parameter();
 415         gp_Pnt p = C3d->Value( mPar );
 416         SMDS_MeshNode* n = meshDS->AddNode( p.X(), p.Y(), p.Z());
 417         //cout << "new NODE "<< n << endl;
 418         meshDS->SetNodeOnEdge( n, edge, u );
 419         SMDS_MeshEdge * seg = meshDS->AddEdge(nodes[ iN-1 ], nodes[ iN ], n);
 420         meshDS->SetMeshElementOnShape(seg, edge);
 421       }
 422       else {
 423         C3d->Edge( mPar, edge, u );
 424         SMDS_MeshEdge * seg = meshDS->AddEdge(nodes[ iN-1 ], nodes[ iN ]);
 425         meshDS->SetMeshElementOnShape(seg, edge);
 426       }
 427     }
 428     prevPar = *parIt;
 429   }
 430
 431   // remove nodes on internal vertices
 432   for ( int iE = 1; iE < side->NbEdges(); ++iE )
 433   {
 434     TopoDS_Vertex V = side->FirstVertex( iE );
 435     while ( const SMDS_MeshNode * n = SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS ))
 436       meshDS->RemoveNode( n );
 437   }
 438
 439   // Update submeshes state for all edges and internal vertices,
 440   // make them look computed even if none edge or node is set on them
 441   careOfSubMeshes( *side, _EventListener );
 442
 443   return true;
 444 }