src/StdMeshers/StdMeshers_FaceSide.cxx

   1 //  SMESH SMESH : implementaion of SMESH idl descriptions
   2 //
   3 //  Copyright (C) 2003  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
   4 //  CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
   5 //
   6 //  This library is free software; you can redistribute it and/or
   7 //  modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
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   9 //  version 2.1 of the License.
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  11 //  This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 //  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 //  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
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  15 //
  16 //  You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17 //  License along with this library; if not, write to the Free Software
  18 //  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  19 //
  20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21 //
  22 //
  23 //
  24 // File      : StdMeshers_FaceSide.hxx
  25 // Created   : Wed Jan 31 18:41:25 2007
  26 // Author    : Edward AGAPOV (eap)
  27 // Module    : SMESH
  28
  29 #include "StdMeshers_FaceSide.hxx"
  30
  31 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
  32 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  33 #include "SMESHDS_Mesh.hxx"
  34 #include "SMESHDS_SubMesh.hxx"
  35 #include "SMESH_Algo.hxx"
  36 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  37 #include "SMESH_MeshEditor.hxx"
  38
  39 #include <Adaptor2d_Curve2d.hxx>
  40 #include <BRepAdaptor_CompCurve.hxx>
  41 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  42 #include <BRep_Builder.hxx>
  43 #include <BRep_Tool.hxx>
  44 #include <TopExp.hxx>
  45 #include <TopoDS_Face.hxx>
  46 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  47 #include <TopoDS_Wire.hxx>
  48
  49 #include <map>
  50
  51 #include "utilities.h"
  52
  53 //================================================================================
  54 /*!
  55  * \brief Constructor of a side of one edge
  56   * \param theFace - the face
  57   * \param theEdge - the edge
  58  */
  59 //================================================================================
  60
  61 StdMeshers_FaceSide::StdMeshers_FaceSide(const TopoDS_Face& theFace,
  62                                          const TopoDS_Edge& theEdge,
  63                                          SMESH_Mesh*        theMesh,
  64                                          const bool         theIsForward,
  65                                          const bool         theIgnoreMediumNodes)
  66 {
  67   list<TopoDS_Edge> edges(1,theEdge);
  68   *this = StdMeshers_FaceSide( theFace, edges, theMesh, theIsForward, theIgnoreMediumNodes );
  69 }
  70
  71 //================================================================================
  72 /*!
  73  * \brief Constructor of a side of several edges
  74   * \param theFace - the face
  75   * \param theEdge - the edge
  76  */
  77 //================================================================================
  78
  79 StdMeshers_FaceSide::StdMeshers_FaceSide(const TopoDS_Face& theFace,
  80                                          list<TopoDS_Edge>& theEdges,
  81                                          SMESH_Mesh*        theMesh,
  82                                          const bool         theIsForward,
  83                                          const bool         theIgnoreMediumNodes)
  84 {
  85   int nbEdges = theEdges.size();
  86   myEdge.resize( nbEdges );
  87   myC2d.resize( nbEdges );
  88   myFirst.resize( nbEdges );
  89   myLast.resize( nbEdges );
  90   myNormPar.resize( nbEdges );
  91   myLength = 0;
  92   myNbPonits = myNbSegments = 0;
  93   myMesh = theMesh;
  94   myMissingVertexNodes = false;
  95   myIgnoreMediumNodes = theIgnoreMediumNodes;
  96   if ( nbEdges == 0 ) return;
  97
  98   SMESHDS_Mesh* meshDS = theMesh->GetMeshDS();
  99   vector<double> len( nbEdges );
 100
 101   int nbDegen = 0;
 102   list<TopoDS_Edge>::iterator edge = theEdges.begin();
 103   for ( int index = 0; edge != theEdges.end(); ++index, ++edge )
 104   {
 105     int i = theIsForward ? index : nbEdges - index - 1;
 106     len[i] = SMESH_Algo::EdgeLength( *edge );
 107     if ( len[i] < DBL_MIN ) nbDegen++;
 108     myLength += len[i];
 109     myEdge[i] = *edge;
 110     if ( !theIsForward ) myEdge[i].Reverse();
 111
 112     if ( theFace.IsNull() )
 113       BRep_Tool::Range( *edge, myFirst[i], myLast[i] );
 114     else
 115       myC2d[i] = BRep_Tool::CurveOnSurface( *edge, theFace, myFirst[i], myLast[i] );
 116     if ( myEdge[i].Orientation() == TopAbs_REVERSED )
 117       std::swap( myFirst[i], myLast[i] );
 118
 119     if ( SMESHDS_SubMesh* sm = meshDS->MeshElements( *edge )) {
 120       int nbN = sm->NbNodes();
 121       if ( theIgnoreMediumNodes ) {
 122         SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = sm->GetElements();
 123         if ( elemIt->more() && elemIt->next()->IsQuadratic() )
 124           nbN -= sm->NbElements();
 125       }
 126       myNbPonits += nbN;
 127       myNbSegments += sm->NbElements();
 128     }
 129     if ( SMESH_Algo::VertexNode( TopExp::FirstVertex( *edge, 1), meshDS ))
 130       myNbPonits += 1; // for the first end
 131     else
 132       myMissingVertexNodes = true;
 133   }
 134   if ( SMESH_Algo::VertexNode( TopExp::LastVertex( theEdges.back(), 1), meshDS ))
 135     myNbPonits++; // for the last end
 136   else
 137     myMissingVertexNodes = true;
 138
 139   if ( nbEdges > 1 && myLength > DBL_MIN ) {
 140     const double degenNormLen = 1.e-5;
 141     double totLength = myLength;
 142     if ( nbDegen )
 143       totLength += myLength * degenNormLen * nbDegen;
 144     double prevNormPar = 0;
 145     for ( int i = 0; i < nbEdges; ++i ) {
 146       if ( len[ i ] < DBL_MIN )
 147         len[ i ] = myLength * degenNormLen;
 148       myNormPar[ i ] = prevNormPar + len[i]/totLength;
 149       prevNormPar = myNormPar[ i ];
 150     }
 151   }
 152   myNormPar[nbEdges-1] = 1.;
 153   //dump();
 154 }
 155
 156 //================================================================================
 157 /*!
 158  * \brief Return info on nodes on the side
 159   * \retval UVPtStruct* - array of data structures
 160  */
 161 //================================================================================
 162
 163 const vector<UVPtStruct>& StdMeshers_FaceSide::GetUVPtStruct(bool   isXConst,
 164                                                              double constValue) const
 165 {
 166   if ( myPoints.empty() ) {
 167
 168     if ( NbEdges() == 0 ) return myPoints;
 169
 170     SMESHDS_Mesh* meshDS = myMesh->GetMeshDS();
 171
 172     // sort nodes of all edges putting them into a map
 173
 174     map< double, const SMDS_MeshNode*> u2node;
 175     //int nbOnDegen = 0;
 176     for ( int i = 0; i < myEdge.size(); ++i )
 177     {
 178       // put 1st vertex node
 179       TopoDS_Vertex VFirst, VLast;
 180       TopExp::Vertices( myEdge[i], VFirst, VLast, true);
 181       const SMDS_MeshNode* node = SMESH_Algo::VertexNode( VFirst, meshDS );
 182       double prevNormPar = ( i == 0 ? 0 : myNormPar[ i-1 ]); // normalized param
 183       if ( node ) { // internal nodes may be missing
 184         u2node.insert( make_pair( prevNormPar, node ));
 185       } else if ( i == 0 ) {
 186         MESSAGE(" NO NODE on VERTEX" );
 187         return myPoints;
 188       }
 189
 190       // put 2nd vertex node for a last edge
 191       if ( i+1 == myEdge.size() ) {
 192         node = SMESH_Algo::VertexNode( VLast, meshDS );
 193         if ( !node ) {
 194           MESSAGE(" NO NODE on VERTEX" );
 195           return myPoints;
 196         }
 197         u2node.insert( make_pair( 1., node ));
 198       }
 199
 200       // put internal nodes
 201       SMESHDS_SubMesh* sm = meshDS->MeshElements( myEdge[i] );
 202       if ( !sm ) continue;
 203       SMDS_NodeIteratorPtr nItr = sm->GetNodes();
 204       double paramSize = myLast[i] - myFirst[i], r = myNormPar[i] - prevNormPar;
 205       while ( nItr->more() ) {
 206         const SMDS_MeshNode* node = nItr->next();
 207         if ( myIgnoreMediumNodes && SMESH_MeshEditor::IsMedium( node, SMDSAbs_Edge ))
 208           continue;
 209         const SMDS_EdgePosition* epos =
 210           static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(node->GetPosition().get());
 211         double u = epos->GetUParameter();
 212         // paramSize is signed so orientation is taken into account
 213         double normPar = prevNormPar + r * ( u - myFirst[i] ) / paramSize;
 214 #ifdef _DEBUG_
 215         if ( normPar > 1 || normPar < 0) {
 216           dump("DEBUG");
 217           cout << "WRONG normPar: "<<normPar<< " prevNormPar="<<prevNormPar
 218                << " u="<<u << " myFirst[i]="<<myFirst[i]<< " myLast[i]="<<myLast[i]
 219                << " paramSize="<<paramSize<<endl;
 220         }
 221 #endif
 222         u2node.insert( make_pair( normPar, node ));
 223       }
 224     }
 225     if ( u2node.size() != myNbPonits ) {
 226       MESSAGE("Wrong node parameters on edges, u2node.size():"
 227               <<u2node.size()<<" !=  myNbPonits:"<<myNbPonits);
 228       return myPoints;
 229     }
 230
 231     // fill array of UVPtStruct
 232
 233     vector<uvPtStruct>* points = const_cast<vector<uvPtStruct>*>( &myPoints );
 234     points->resize( myNbPonits );
 235
 236     int EdgeIndex = 0;
 237     double prevNormPar = 0, paramSize = myNormPar[ EdgeIndex ];
 238     map< double, const SMDS_MeshNode*>::iterator u_node = u2node.begin();
 239     for (int i = 0 ; u_node != u2node.end(); ++u_node, ++i ) {
 240       UVPtStruct & uvPt = (*points)[i];
 241       uvPt.node = u_node->second;
 242       uvPt.x = uvPt.y = uvPt.normParam = u_node->first;
 243       if ( isXConst ) uvPt.x = constValue;
 244       else            uvPt.y = constValue;
 245       if ( myNormPar[ EdgeIndex ] < uvPt.normParam ) {
 246         prevNormPar = myNormPar[ EdgeIndex ];
 247         ++EdgeIndex;
 248 #ifdef _DEBUG_
 249         if ( EdgeIndex >= myEdge.size() ) {
 250           dump("DEBUG");
 251           cout << "WRONg EdgeIndex " << 1+EdgeIndex
 252                << " myNormPar.size()="<<myNormPar.size()
 253                << " myNormPar["<< EdgeIndex<<"]="<< myNormPar[ EdgeIndex ]
 254                << " uvPt.normParam="<<uvPt.normParam <<endl;
 255         }
 256 #endif
 257         paramSize = myNormPar[ EdgeIndex ] - prevNormPar;
 258       }
 259       const SMDS_EdgePosition* epos =
 260         dynamic_cast<const SMDS_EdgePosition*>(uvPt.node->GetPosition().get());
 261       if ( epos ) {
 262         uvPt.param = epos->GetUParameter();
 263       }
 264       else {
 265         double r = ( uvPt.normParam - prevNormPar )/ paramSize;
 266 //         uvPt.param = myFirst[EdgeIndex] * ( 1 - r ) + myLast[EdgeIndex] * r;
 267         uvPt.param = ( r > 0.5 ? myLast[EdgeIndex] : myFirst[EdgeIndex] );
 268       }
 269       if ( !myC2d[ EdgeIndex ].IsNull() ) {
 270         gp_Pnt2d p = myC2d[ EdgeIndex ]->Value( uvPt.param );
 271         uvPt.u = p.X();
 272         uvPt.v = p.Y();
 273       }
 274       else {
 275         uvPt.u = uvPt.v = 1e+100;
 276       }
 277     }
 278   }
 279   return myPoints;
 280 }
 281
 282 //================================================================================
 283 /*!
 284  * \brief Falsificate info on nodes
 285   * \param nbSeg - nb of segments on the side
 286   * \retval UVPtStruct* - array of data structures
 287  */
 288 //================================================================================
 289
 290 const vector<UVPtStruct>& StdMeshers_FaceSide::SimulateUVPtStruct(int    nbSeg,
 291                                                                   bool   isXConst,
 292                                                                   double constValue) const
 293 {
 294   if ( myFalsePoints.empty() ) {
 295
 296     if ( NbEdges() == 0 ) return myFalsePoints;
 297
 298     vector<uvPtStruct>* points = const_cast<vector<uvPtStruct>*>( &myFalsePoints );
 299     points->resize( nbSeg+1 );
 300
 301     int EdgeIndex = 0;
 302     double prevNormPar = 0, paramSize = myNormPar[ EdgeIndex ];
 303     for (int i = 0 ; i < myFalsePoints.size(); ++i ) {
 304       double normPar = double(i) / double(nbSeg);
 305       UVPtStruct & uvPt = (*points)[i];
 306       uvPt.node = 0;
 307       uvPt.x = uvPt.y = uvPt.param = uvPt.normParam = normPar;
 308       if ( isXConst ) uvPt.x = constValue;
 309       else            uvPt.y = constValue;
 310       if ( myNormPar[ EdgeIndex ] < normPar ) {
 311         prevNormPar = myNormPar[ EdgeIndex ];
 312         ++EdgeIndex;
 313         paramSize = myNormPar[ EdgeIndex ] - prevNormPar;
 314       }
 315       double r = ( normPar - prevNormPar )/ paramSize;
 316       uvPt.param = myFirst[EdgeIndex] * ( 1 - r ) + myLast[EdgeIndex] * r;
 317       if ( !myC2d[ EdgeIndex ].IsNull() ) {
 318         gp_Pnt2d p = myC2d[ EdgeIndex ]->Value( uvPt.param );
 319         uvPt.u = p.X();
 320         uvPt.v = p.Y();
 321       }
 322       else {
 323         uvPt.u = uvPt.v = 1e+100;
 324       }
 325     }
 326   }
 327   return myFalsePoints;
 328 }
 329 // gp_Pnt StdMeshers_FaceSide::Value(double U) const
 330 // {
 331 // }
 332
 333 //================================================================================
 334 /*!
 335  * \brief reverse order of vector elements
 336   * \param vec - vector to reverse
 337  */
 338 //================================================================================
 339
 340 template <typename T > void reverse(vector<T> & vec)
 341 {
 342   for ( int f=0, r=vec.size()-1; f < r; ++f, --r )
 343     std::swap( vec[f], vec[r] );
 344 }
 345
 346 //================================================================================
 347 /*!
 348  * \brief Change orientation of side geometry
 349  */
 350 //================================================================================
 351
 352 void StdMeshers_FaceSide::Reverse()
 353 {
 354   int nbEdges = myEdge.size();
 355   for ( int i = nbEdges-1; i >= 0; --i ) {
 356     std::swap( myFirst[i], myLast[i] );
 357     myEdge[i].Reverse();
 358     if ( i > 0 ) // at the first loop 1. is overwritten
 359       myNormPar[i] = 1 - myNormPar[i-1];
 360   }
 361   if ( nbEdges > 1 ) {
 362     reverse( myEdge );
 363     reverse( myC2d );
 364     reverse( myFirst );
 365     reverse( myLast );
 366     reverse( myNormPar );
 367   }
 368   myNormPar[nbEdges-1]=1.;
 369   myPoints.clear();
 370   myFalsePoints.clear();
 371 }
 372
 373 //================================================================================
 374 /*!
 375  * \brief Show side features
 376  */
 377 //================================================================================
 378
 379 void StdMeshers_FaceSide::dump(const char* msg) const
 380 {
 381 #ifdef _DEBUG_
 382   cout << endl;
 383   if (msg) cout << msg <<endl;
 384   cout<<"NB EDGES: "<< myEdge.size() <<endl;
 385   cout << "nbPoints: "<<myNbPonits<<" vecSize: " << myPoints.size()<<" "<<myFalsePoints.size() <<endl;
 386   for ( int i=0; i<myEdge.size(); ++i)
 387   {
 388     cout << "\t"<<i+1<<endl;
 389     cout << "\tEDGE: ";
 390     if (myEdge[i].IsNull())
 391       cout<<"NULL"<<endl;
 392     else {
 393       TopAbs::Print(myEdge[i].Orientation(),cout)<<" "<<myEdge[i].TShape().operator->()<<endl;
 394       cout << "\tV1: " << TopExp::FirstVertex( myEdge[i], 1).TShape().operator->()
 395            << "  V2: " << TopExp::LastVertex( myEdge[i], 1).TShape().operator->() << endl;
 396     }
 397     cout << "\tC2d: ";
 398     if (myC2d[i].IsNull()) cout<<"NULL"<<endl;
 399     else cout << myC2d[i].operator->()<<endl;
 400     cout << "\tF: "<<myFirst[i]<< " L: "<< myLast[i]<<endl;
 401     cout << "\tnormPar: "<<myNormPar[i]<<endl;
 402   }
 403 #endif
 404 }
 405
 406 //================================================================================
 407 /*!
 408  * \brief Creates a Adaptor2d_Curve2d to be used in SMESH_Block
 409   * \retval Adaptor2d_Curve2d* -
 410  */
 411 //================================================================================
 412
 413 struct Adaptor2dCurve2d : public Adaptor2d_Curve2d
 414 {
 415   const StdMeshers_FaceSide* mySide;
 416   Adaptor2dCurve2d(const StdMeshers_FaceSide* faceSide):mySide(faceSide) {}
 417   gp_Pnt2d Value(const Standard_Real U) const { return mySide->Value2d( U ); }
 418   Standard_Real FirstParameter() const { return 0; }
 419   Standard_Real LastParameter() const { return 1; }
 420 };
 421
 422 Adaptor2d_Curve2d* StdMeshers_FaceSide::GetCurve2d() const
 423 {
 424   return new Adaptor2dCurve2d( this );
 425 }
 426
 427 //================================================================================
 428 /*!
 429  * \brief Creates a fully functional Adaptor_Curve
 430  */
 431 //================================================================================
 432
 433 BRepAdaptor_CompCurve* StdMeshers_FaceSide::GetCurve3d() const
 434 {
 435   if ( myEdge.empty() )
 436     return 0;
 437
 438 //   if ( myEdge.size() == 1 )
 439 //     return new BRepAdaptor_Curve( myEdge[0] );
 440
 441   TopoDS_Wire aWire;
 442   BRep_Builder aBuilder;
 443   aBuilder.MakeWire(aWire);
 444   for ( int i=0; i<myEdge.size(); ++i )
 445     aBuilder.Add( aWire, myEdge[i] );
 446   return new BRepAdaptor_CompCurve( aWire );
 447 }
 448
 449 //================================================================================
 450 /*!
 451  * \brief Return 2D point by normalized parameter
 452   * \param U - normalized parameter value
 453   * \retval gp_Pnt2d - point
 454  */
 455 //================================================================================
 456
 457 gp_Pnt2d StdMeshers_FaceSide::Value2d(double U) const
 458 {
 459   if ( !myC2d[0].IsNull() ) {
 460     int i = EdgeIndex( U );
 461     double prevU = i ? myNormPar[ i-1 ] : 0;
 462     double r = ( U - prevU )/ ( myNormPar[ i ] - prevU );
 463     return myC2d[ i ]->Value( myFirst[i] * ( 1 - r ) + myLast[i] * r );
 464   }
 465   return gp_Pnt2d( 1e+100, 1e+100 );
 466 }