src/StdMeshers/StdMeshers_FaceSide.hxx

   1 // Copyright (C) 2007-2014  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
   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, or (at your option) any later version.
  10 //
  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 //
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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 // File      : StdMeshers_FaceSide.hxx
  24 // Created   : Wed Jan 31 18:41:25 2007
  25 // Author    : Edward AGAPOV (eap)
  26 // Module    : SMESH
  27 //
  28 #ifndef StdMeshers_FaceSide_HeaderFile
  29 #define StdMeshers_FaceSide_HeaderFile
  30
  31 #include "SMESH_StdMeshers.hxx"
  32
  33 #include "SMESH_ProxyMesh.hxx"
  34
  35 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  36 #include <GeomAdaptor_Curve.hxx>
  37 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  38 #include <TopoDS_Face.hxx>
  39 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  40 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  41
  42 #include <vector>
  43 #include <list>
  44 #include <boost/shared_ptr.hpp>
  45
  46 class SMDS_MeshNode;
  47 class SMESH_Mesh;
  48 class Adaptor2d_Curve2d;
  49 class Adaptor3d_Curve;
  50 class BRepAdaptor_CompCurve;
  51 struct SMESH_ComputeError;
  52 class StdMeshers_FaceSide;
  53
  54 typedef boost::shared_ptr< SMESH_ComputeError >  TError;
  55 typedef boost::shared_ptr< StdMeshers_FaceSide > StdMeshers_FaceSidePtr;
  56 typedef std::vector< StdMeshers_FaceSidePtr >    TSideVector;
  57
  58 //================================================================================
  59 /*!
  60  * \brief Represents a side of a quasi quadrilateral face.
  61  * It can be composed of several edges. Gives access to geometry and 1D mesh of a side.
  62  */
  63 //================================================================================
  64
  65 class STDMESHERS_EXPORT StdMeshers_FaceSide
  66 {
  67 public:
  68   /*!
  69    * \brief Wrap one edge
  70    */
  71   StdMeshers_FaceSide(const TopoDS_Face&   theFace,
  72                       const TopoDS_Edge&   theEdge,
  73                       SMESH_Mesh*          theMesh,
  74                       const bool           theIsForward,
  75                       const bool           theIgnoreMediumNodes,
  76                       SMESH_ProxyMesh::Ptr theProxyMesh = SMESH_ProxyMesh::Ptr());
  77   /*!
  78    * \brief Wrap several edges. Edges must be properly ordered and oriented.
  79    */
  80   StdMeshers_FaceSide(const TopoDS_Face&      theFace,
  81                       std::list<TopoDS_Edge>& theEdges,
  82                       SMESH_Mesh*             theMesh,
  83                       const bool              theIsForward,
  84                       const bool              theIgnoreMediumNodes,
  85                       SMESH_ProxyMesh::Ptr    theProxyMesh = SMESH_ProxyMesh::Ptr());
  86   /*!
  87    * \brief Simulate a side from a vertex using data from other FaceSide
  88    */
  89   StdMeshers_FaceSide(const StdMeshers_FaceSide*  theSide,
  90                       const SMDS_MeshNode*        theNode,
  91                       const gp_Pnt2d*             thePnt2d1,
  92                       const gp_Pnt2d*             thePnt2d2=NULL,
  93                       const Handle(Geom2d_Curve)& theC2d=NULL,
  94                       const double                theUFirst=0.,
  95                       const double                theULast=1.);
  96   /*!
  97    * \brief Create a side from an UVPtStructVec
  98    */
  99   StdMeshers_FaceSide(UVPtStructVec&     theSideNodes,
 100                       const TopoDS_Face& theFace = TopoDS_Face());
 101
 102   // static "consrtuctors"
 103   static StdMeshers_FaceSidePtr New(const TopoDS_Face&   Face,
 104                                     const TopoDS_Edge&   Edge,
 105                                     SMESH_Mesh*          Mesh,
 106                                     const bool           IsForward,
 107                                     const bool           IgnoreMediumNodes,
 108                                     SMESH_ProxyMesh::Ptr ProxyMesh = SMESH_ProxyMesh::Ptr())
 109   { return StdMeshers_FaceSidePtr
 110       ( new StdMeshers_FaceSide( Face,Edge,Mesh,IsForward,IgnoreMediumNodes,ProxyMesh ));
 111   }
 112   static StdMeshers_FaceSidePtr New (const TopoDS_Face&      Face,
 113                                      std::list<TopoDS_Edge>& Edges,
 114                                      SMESH_Mesh*             Mesh,
 115                                      const bool              IsForward,
 116                                      const bool              IgnoreMediumNodes,
 117                                      SMESH_ProxyMesh::Ptr    ProxyMesh = SMESH_ProxyMesh::Ptr())
 118   { return StdMeshers_FaceSidePtr
 119       ( new StdMeshers_FaceSide( Face,Edges,Mesh,IsForward,IgnoreMediumNodes,ProxyMesh ));
 120   }
 121   static StdMeshers_FaceSidePtr New (const StdMeshers_FaceSide*  Side,
 122                                      const SMDS_MeshNode*        Node,
 123                                      const gp_Pnt2d*             Pnt2d1,
 124                                      const gp_Pnt2d*             Pnt2d2=NULL,
 125                                      const Handle(Geom2d_Curve)& C2d=NULL,
 126                                      const double                UFirst=0.,
 127                                      const double                ULast=1.)
 128   { return StdMeshers_FaceSidePtr
 129       ( new StdMeshers_FaceSide( Side,Node,Pnt2d1,Pnt2d2,C2d,UFirst,ULast ));
 130   }
 131   static StdMeshers_FaceSidePtr New (UVPtStructVec&     theSideNodes,
 132                                      const TopoDS_Face& theFace = TopoDS_Face())
 133   {
 134     return StdMeshers_FaceSidePtr( new StdMeshers_FaceSide( theSideNodes, theFace ));
 135   }
 136
 137   /*!
 138    * \brief Return wires of a face as StdMeshers_FaceSide's
 139    */
 140   static TSideVector GetFaceWires(const TopoDS_Face&   theFace,
 141                                   SMESH_Mesh &         theMesh,
 142                                   const bool           theIgnoreMediumNodes,
 143                                   TError &             theError,
 144                                   SMESH_ProxyMesh::Ptr theProxyMesh = SMESH_ProxyMesh::Ptr());
 145   /*!
 146    * \brief Change orientation of side geometry
 147    */
 148   void Reverse();
 149   /*!
 150    * \brief Make ignore medium nodes
 151    */
 152   void SetIgnoreMediumNodes(bool toIgnore);
 153
 154   /*!
 155    * \brief Return nb nodes on edges and vertices (+1 to be == GetUVPtStruct().size() ).
 156    *        Call it with update == true if mesh of this side can be recomputed
 157    *        since creation of this side
 158    */
 159   int NbPoints(const bool update = false) const;
 160   /*!
 161    * \brief Return nb edges
 162    *        Call it with update == true if mesh of this side can be recomputed
 163    *        since creation of this side
 164    */
 165   int NbSegments(const bool update = false) const;
 166   /*!
 167    * \brief Return mesh
 168    */
 169   SMESH_Mesh* GetMesh() const { return myProxyMesh->GetMesh(); }
 170   /*!
 171    * \brief Return true if there are vertices without nodes
 172    */
 173   bool MissVertexNode() const { return myMissingVertexNodes; }
 174
 175   /*!
 176    * \brief Return detailed data on nodes
 177     * \param isXConst - true if normalized parameter X is constant
 178     * \param constValue - constant parameter value
 179     *
 180     * Missing nodes are allowed only on internal vertices.
 181     * For a closed side, the 1st point repeats at end
 182    */
 183   const UVPtStructVec& GetUVPtStruct(bool isXConst =0, double constValue =0) const;
 184   /*!
 185    * \brief Simulates detailed data on nodes
 186     * \param isXConst - true if normalized parameter X is constant
 187     * \param constValue - constant parameter value
 188    */
 189   const UVPtStructVec& SimulateUVPtStruct(int    nbSeg,
 190                                           bool   isXConst   = 0,
 191                                           double constValue = 0) const;
 192   /*!
 193    * \brief Return nodes in the order they encounter while walking along the side.
 194     * For a closed side, the 1st point repeats at end
 195    */
 196   std::vector<const SMDS_MeshNode*> GetOrderedNodes() const;
 197
 198   /*!
 199    * \brief Return edge and parameter on edge by normalized parameter
 200    */
 201   inline double Parameter(double U, TopoDS_Edge & edge) const;
 202   /*!
 203    * \brief Return UV by normalized parameter
 204    */
 205   gp_Pnt2d Value2d(double U) const;
 206   /*!
 207    * \brief Return XYZ by normalized parameter
 208    */
 209   gp_Pnt   Value3d(double U) const;
 210   /*!
 211    * \brief Creates a Adaptor2d_Curve2d to be used in SMESH_Block
 212    */
 213   Adaptor2d_Curve2d* GetCurve2d() const;
 214   /*!
 215    * \brief Creates a fully functional Adaptor_Curve
 216    */
 217   BRepAdaptor_CompCurve* GetCurve3d() const;
 218   /*!
 219    * \brief Return nb of wrapped edges
 220    */
 221   int NbEdges() const { return myEdge.size(); }
 222   /*!
 223    * \brief Return i-th wrapped edge (count starts from zero)
 224    */
 225   const TopoDS_Edge& Edge(int i) const { return myEdge[i]; }
 226   /*!
 227    * \brief Return all edges
 228    */
 229   const std::vector<TopoDS_Edge>& Edges() const { return myEdge; }
 230   /*!
 231    * \brief Return 1st vertex of the i-the edge (count starts from zero)
 232    */
 233   TopoDS_Vertex FirstVertex(int i=0) const;
 234   /*!
 235    * \brief Return last vertex of the i-the edge (count starts from zero)
 236    */
 237   TopoDS_Vertex LastVertex(int i=-1) const;
 238   /*!
 239    * \brief Return side length
 240    */
 241   double Length() const { return myLength; }
 242   /*!
 243    * \brief Return edge index corresponding to normalized parameter
 244    */
 245   inline int EdgeIndex( double U ) const;
 246
 247   //virtual gp_Pnt Value(double U) const;
 248
 249   void dump(const char* msg=0) const;
 250
 251   /*!
 252    * \brief Return ID of i-th wrapped edge (count starts from zero)
 253    */
 254   inline int EdgeID(int i) const;
 255   /*!
 256    * \brief Return p-curve of i-th wrapped edge (count starts from zero)
 257    */
 258   inline Handle(Geom2d_Curve) Curve2d(int i) const;
 259   /*!
 260    * \brief Return first normalized parameter of the i-the edge (count starts from zero)
 261    */
 262   inline double FirstParameter(int i) const;
 263   /*!
 264    * \brief Return last normalized parameter of the i-the edge (count starts from zero)
 265    */
 266   inline double LastParameter(int i) const;
 267   /*!
 268    * \brief Return first parameter of the i-the edge (count starts from zero).
 269    *        EDGE orientation is taken into account
 270    */
 271   inline double FirstU(int i) const;
 272   /*!
 273    * \brief Return last parameter of the i-the edge (count starts from zero).
 274    *        EDGE orientation is taken into account
 275    */
 276   inline double LastU(int i) const;
 277   /*!
 278    * \brief Return length of i-th wrapped edge (count starts from zero)
 279    */
 280   inline double EdgeLength(int i) const;
 281   /*!
 282    * \brief Return orientation of i-th wrapped edge (count starts from zero)
 283    */
 284   inline bool IsReversed(int i) const;
 285
 286 protected:
 287
 288   void reverseProxySubmesh( const TopoDS_Edge& E );
 289
 290   // DON't FORGET to update Reverse() when adding one more vector!
 291   std::vector<uvPtStruct>           myPoints, myFalsePoints;
 292   std::vector<TopoDS_Edge>          myEdge;
 293   std::vector<int>                  myEdgeID;
 294   std::vector<Handle(Geom2d_Curve)> myC2d;
 295   std::vector<GeomAdaptor_Curve>    myC3dAdaptor;
 296   std::vector<double>               myFirst, myLast;
 297   std::vector<double>               myNormPar;
 298   std::vector<double>               myEdgeLength;
 299   std::vector<int>                  myIsUniform;
 300   double                            myLength;
 301   int                               myNbPonits, myNbSegments;
 302   SMESH_ProxyMesh::Ptr              myProxyMesh;
 303   bool                              myMissingVertexNodes, myIgnoreMediumNodes;
 304   gp_Pnt2d                          myDefaultPnt2d;
 305 };
 306
 307
 308 //================================================================================
 309 /*!
 310  * \brief Return edge index corresponding to normalized parameter
 311   * \param U - the parameter
 312   * \retval int - index
 313  */
 314 //================================================================================
 315
 316 inline int StdMeshers_FaceSide::EdgeIndex( double U ) const
 317 {
 318   int i = myNormPar.size() - 1;
 319   while ( i > 0 && U < myNormPar[ i-1 ] ) --i;
 320   return i;
 321 }
 322
 323 //================================================================================
 324 /*!
 325  * \brief Return edge and parameter on edge by normalized parameter
 326   * \param U - the parameter
 327   * \retval double - pameter on a curve
 328  */
 329 //================================================================================
 330
 331 inline double StdMeshers_FaceSide::Parameter(double U, TopoDS_Edge & edge) const
 332 {
 333   int i = EdgeIndex( U );
 334   edge = myEdge[ i ];
 335   double prevU = i ? myNormPar[ i-1 ] : 0;
 336   double r = ( U - prevU )/ ( myNormPar[ i ] - prevU );
 337   return myFirst[i] * ( 1 - r ) + myLast[i] * r;
 338 }
 339
 340 //================================================================================
 341 /*!
 342  * \brief Return first normalized parameter of the i-the edge
 343  */
 344 //================================================================================
 345
 346 inline double StdMeshers_FaceSide::FirstParameter(int i) const
 347 {
 348   return i==0 ? 0. : i<(int)myNormPar.size() ? myNormPar[i-1] : 1.;
 349 }
 350
 351 //================================================================================
 352 /*!
 353  * \brief Return ast normalized parameter of the i-the edge
 354  */
 355 //================================================================================
 356
 357 inline double StdMeshers_FaceSide::LastParameter(int i) const
 358 {
 359   return i < (int)myNormPar.size() ? myNormPar[i] : 1;
 360 }
 361
 362 //================================================================================
 363 /*!
 364  * \brief Return first parameter of the i-the edge
 365  */
 366 //================================================================================
 367
 368 inline double StdMeshers_FaceSide::FirstU(int i) const
 369 {
 370   return myFirst[ i % myFirst.size() ];
 371 }
 372
 373 //================================================================================
 374 /*!
 375  * \brief Return last parameter of the i-the edge
 376  */
 377 //================================================================================
 378
 379 inline double StdMeshers_FaceSide::LastU(int i) const
 380 {
 381   return myLast[ i % myLast.size() ];
 382 }
 383
 384 //================================================================================
 385   /*!
 386    * \brief Return ID of i-th wrapped edge (count starts from zero)
 387    */
 388 //================================================================================
 389
 390 inline int StdMeshers_FaceSide::EdgeID(int i) const
 391 {
 392   return myEdgeID[ i % myEdgeID.size() ];
 393 }
 394
 395 //================================================================================
 396 /*!
 397    * \brief Return p-curve of i-th wrapped edge (count starts from zero)
 398    */
 399 //================================================================================
 400
 401 inline Handle(Geom2d_Curve) StdMeshers_FaceSide::Curve2d(int i) const
 402 {
 403   return myC2d[ i % myC2d.size() ];
 404 }
 405
 406 //================================================================================
 407 /*!
 408  * \brief Return length of i-th wrapped edge (count starts from zero)
 409  */
 410  //================================================================================
 411
 412 inline double StdMeshers_FaceSide::EdgeLength(int i) const
 413 {
 414   return myEdgeLength[ i % myEdgeLength.size() ];
 415 }
 416
 417 //================================================================================
 418 /*!
 419  * \brief Return orientation of i-th wrapped edge (count starts from zero)
 420  */
 421  //================================================================================
 422
 423 inline bool StdMeshers_FaceSide::IsReversed(int i) const
 424 {
 425   return myFirst[i] > myLast[i];
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 427
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