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