src/StdMeshers/StdMeshers_Hexa_3D.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_Hexa_3D.cxx
  25 //           Moved here from SMESH_Hexa_3D.cxx
  26 //  Author : Paul RASCLE, EDF
  27 //  Module : SMESH
  28 //  $Header$
  29
  30 #include "StdMeshers_Hexa_3D.hxx"
  31 #include "StdMeshers_Quadrangle_2D.hxx"
  32 #include "StdMeshers_FaceSide.hxx"
  33 #include "StdMeshers_Penta_3D.hxx"
  34 #include "StdMeshers_Prism_3D.hxx"
  35
  36 #include "SMESH_Gen.hxx"
  37 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  38 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  39 #include "SMESH_Comment.hxx"
  40
  41 #include "SMDS_MeshElement.hxx"
  42 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  43 #include "SMDS_FacePosition.hxx"
  44 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
  45 #include "SMDS_VolumeOfNodes.hxx"
  46
  47 #include <TopExp.hxx>
  48 #include <TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape.hxx>
  49 #include <TopTools_ListOfShape.hxx>
  50 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  51 #include <TColStd_MapOfInteger.hxx>
  52
  53 #include <BRep_Tool.hxx>
  54 #include <Geom_Surface.hxx>
  55 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  56
  57 #include "utilities.h"
  58 #include "Utils_ExceptHandlers.hxx"
  59
  60 typedef SMESH_Comment TComm;
  61
  62 using namespace std;
  63
  64 static SMESH_ComputeErrorPtr ComputePentahedralMesh(SMESH_Mesh &, const TopoDS_Shape &);
  65
  66 //=============================================================================
  67 /*!
  68  *
  69  */
  70 //=============================================================================
  71
  72 StdMeshers_Hexa_3D::StdMeshers_Hexa_3D(int hypId, int studyId, SMESH_Gen * gen)
  73   :SMESH_3D_Algo(hypId, studyId, gen)
  74 {
  75   MESSAGE("StdMeshers_Hexa_3D::StdMeshers_Hexa_3D");
  76   _name = "Hexa_3D";
  77   _shapeType = (1 << TopAbs_SHELL) | (1 << TopAbs_SOLID);       // 1 bit /shape type
  78 }
  79
  80 //=============================================================================
  81 /*!
  82  *
  83  */
  84 //=============================================================================
  85
  86 StdMeshers_Hexa_3D::~StdMeshers_Hexa_3D()
  87 {
  88   MESSAGE("StdMeshers_Hexa_3D::~StdMeshers_Hexa_3D");
  89 }
  90
  91 //================================================================================
  92 /*!
  93  * \brief Clear fields and return the argument
  94   * \param res - the value to return
  95   * \retval bool - the argument value
  96  */
  97 //================================================================================
  98
  99 bool StdMeshers_Hexa_3D::ClearAndReturn(FaceQuadStruct* theQuads[6], const bool res)
 100 {
 101   for (int i = 0; i < 6; i++) {
 102     delete theQuads[i];
 103     theQuads[i] = NULL;
 104   }
 105   return res;
 106 }
 107
 108
 109 //=============================================================================
 110 /*!
 111  *
 112  */
 113 //=============================================================================
 114
 115 bool StdMeshers_Hexa_3D::CheckHypothesis
 116                          (SMESH_Mesh&                          aMesh,
 117                           const TopoDS_Shape&                  aShape,
 118                           SMESH_Hypothesis::Hypothesis_Status& aStatus)
 119 {
 120   // check nb of faces in the shape
 121 /*  PAL16229
 122   aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_BAD_GEOMETRY;
 123   int nbFaces = 0;
 124   for (TopExp_Explorer exp(aShape, TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next())
 125     if ( ++nbFaces > 6 )
 126       break;
 127   if ( nbFaces != 6 )
 128     return false;
 129 */
 130   aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_OK;
 131   return true;
 132 }
 133
 134 //=======================================================================
 135 //function : findIJ
 136 //purpose  : return i,j of the node
 137 //=======================================================================
 138
 139 static bool findIJ (const SMDS_MeshNode* node, const FaceQuadStruct * quad, int& I, int& J)
 140 {
 141   I = J = 0;
 142   const SMDS_FacePosition* fpos =
 143     static_cast<const SMDS_FacePosition*>(node->GetPosition().get());
 144   if ( ! fpos ) return false;
 145   gp_Pnt2d uv( fpos->GetUParameter(), fpos->GetVParameter() );
 146
 147   double minDist = DBL_MAX;
 148   int nbhoriz  = Min(quad->side[0]->NbPoints(), quad->side[2]->NbPoints());
 149   int nbvertic = Min(quad->side[1]->NbPoints(), quad->side[3]->NbPoints());
 150   for (int i = 1; i < nbhoriz - 1; i++) {
 151     for (int j = 1; j < nbvertic - 1; j++) {
 152       int ij = j * nbhoriz + i;
 153       gp_Pnt2d uv2( quad->uv_grid[ij].u, quad->uv_grid[ij].v );
 154       double dist = uv.SquareDistance( uv2 );
 155       if ( dist < minDist ) {
 156         minDist = dist;
 157         I = i;
 158         J = j;
 159       }
 160     }
 161   }
 162   return true;
 163 }
 164
 165
 166 //=============================================================================
 167 /*!
 168  * Hexahedron mesh on hexaedron like form
 169  * -0.  - shape and face mesh verification
 170  * -1.  - identify faces and vertices of the "cube"
 171  * -2.  - Algorithm from:
 172  * "Application de l'interpolation transfinie à la création de maillages
 173  *  C0 ou G1 continus sur des triangles, quadrangles, tetraedres, pentaedres
 174  *  et hexaedres déformés."
 175  * Alain PERONNET - 8 janvier 1999
 176  */
 177 //=============================================================================
 178
 179 bool StdMeshers_Hexa_3D::Compute(SMESH_Mesh &         aMesh,
 180                                  const TopoDS_Shape & aShape)// throw(SALOME_Exception)
 181 {
 182   // PAL14921. Enable catching std::bad_alloc and Standard_OutOfMemory outside
 183   //Unexpect aCatch(SalomeException);
 184   MESSAGE("StdMeshers_Hexa_3D::Compute");
 185   SMESHDS_Mesh * meshDS = aMesh.GetMeshDS();
 186
 187   // 0.  - shape and face mesh verification
 188   // 0.1 - shape must be a solid (or a shell) with 6 faces
 189
 190   vector < SMESH_subMesh * >meshFaces;
 191   for (TopExp_Explorer exp(aShape, TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next()) {
 192     SMESH_subMesh *aSubMesh = aMesh.GetSubMeshContaining(exp.Current());
 193     ASSERT(aSubMesh);
 194     meshFaces.push_back(aSubMesh);
 195   }
 196   if (meshFaces.size() != 6)
 197     return error(COMPERR_BAD_SHAPE, TComm(meshFaces.size())<<" instead of 6 faces in a block");
 198
 199   // 0.2 - is each face meshed with Quadrangle_2D? (so, with a wire of 4 edges)
 200
 201   // tool for working with quadratic elements
 202   SMESH_MesherHelper aTool (aMesh);
 203   _quadraticMesh = aTool.IsQuadraticSubMesh(aShape);
 204
 205   // cube structure
 206   typedef struct cubeStruct
 207   {
 208     TopoDS_Vertex V000;
 209     TopoDS_Vertex V001;
 210     TopoDS_Vertex V010;
 211     TopoDS_Vertex V011;
 212     TopoDS_Vertex V100;
 213     TopoDS_Vertex V101;
 214     TopoDS_Vertex V110;
 215     TopoDS_Vertex V111;
 216     faceQuadStruct* quad_X0;
 217     faceQuadStruct* quad_X1;
 218     faceQuadStruct* quad_Y0;
 219     faceQuadStruct* quad_Y1;
 220     faceQuadStruct* quad_Z0;
 221     faceQuadStruct* quad_Z1;
 222     Point3DStruct* np; // normalised 3D coordinates
 223   } CubeStruct;
 224
 225   CubeStruct aCube;
 226
 227   // bounding faces
 228   FaceQuadStruct* aQuads[6];
 229   for (int i = 0; i < 6; i++)
 230     aQuads[i] = 0;
 231
 232   for (int i = 0; i < 6; i++)
 233   {
 234     TopoDS_Shape aFace = meshFaces[i]->GetSubShape();
 235     SMESH_Algo *algo = _gen->GetAlgo(aMesh, aFace);
 236     string algoName = algo->GetName();
 237     bool isAllQuad = false;
 238     if (algoName == "Quadrangle_2D") {
 239       SMESHDS_SubMesh * sm = meshDS->MeshElements( aFace );
 240       if ( sm ) {
 241         isAllQuad = true;
 242         SMDS_ElemIteratorPtr eIt = sm->GetElements();
 243         while ( isAllQuad && eIt->more() ) {
 244           const SMDS_MeshElement* elem =  eIt->next();
 245           isAllQuad = ( elem->NbNodes()==4 ||(_quadraticMesh && elem->NbNodes()==8) );
 246         }
 247       }
 248     }
 249     if ( ! isAllQuad ) {
 250       SMESH_ComputeErrorPtr err = ComputePentahedralMesh(aMesh, aShape);
 251       return ClearAndReturn( aQuads, error(err));
 252     }
 253     StdMeshers_Quadrangle_2D *quadAlgo =
 254       dynamic_cast < StdMeshers_Quadrangle_2D * >(algo);
 255     ASSERT(quadAlgo);
 256     try {
 257       aQuads[i] = quadAlgo->CheckAnd2Dcompute(aMesh, aFace, _quadraticMesh);
 258       if(!aQuads[i]) {
 259         return error( quadAlgo->GetComputeError());
 260       }
 261     }
 262     catch(SALOME_Exception & S_ex) {
 263       return ClearAndReturn( aQuads, error(COMPERR_SLM_EXCEPTION,TComm(S_ex.what()) <<
 264                                            " Raised by StdMeshers_Quadrangle_2D "
 265                                            " on face #" << meshDS->ShapeToIndex( aFace )));
 266     }
 267
 268     // 0.2.1 - number of points on the opposite edges must be the same
 269     if (aQuads[i]->side[0]->NbPoints() != aQuads[i]->side[2]->NbPoints() ||
 270         aQuads[i]->side[1]->NbPoints() != aQuads[i]->side[3]->NbPoints()
 271         /*aQuads[i]->side[0]->NbEdges() != 1 ||
 272         aQuads[i]->side[1]->NbEdges() != 1 ||
 273         aQuads[i]->side[2]->NbEdges() != 1 ||
 274         aQuads[i]->side[3]->NbEdges() != 1*/) {
 275       MESSAGE("different number of points on the opposite edges of face " << i);
 276       // Try to go into penta algorithm 'cause it has been improved.
 277       SMESH_ComputeErrorPtr err = ComputePentahedralMesh(aMesh, aShape);
 278       return ClearAndReturn( aQuads, error(err));
 279     }
 280   }
 281
 282   // 1.  - identify faces and vertices of the "cube"
 283   // 1.1 - ancestor maps vertex->edges in the cube
 284
 285   TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape MS;
 286   TopExp::MapShapesAndAncestors(aShape, TopAbs_VERTEX, TopAbs_EDGE, MS);
 287
 288   // 1.2 - first face is choosen as face Y=0 of the unit cube
 289
 290   const TopoDS_Shape & aFace = meshFaces[0]->GetSubShape();
 291   const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(aFace);
 292
 293   // 1.3 - identify the 4 vertices of the face Y=0: V000, V100, V101, V001
 294
 295   aCube.V000 = aQuads[0]->side[0]->FirstVertex(); // will be (0,0,0) on the unit cube
 296   aCube.V100 = aQuads[0]->side[0]->LastVertex();  // will be (1,0,0) on the unit cube
 297   aCube.V001 = aQuads[0]->side[2]->FirstVertex(); // will be (0,0,1) on the unit cube
 298   aCube.V101 = aQuads[0]->side[2]->LastVertex();  // will be (1,0,1) on the unit cube
 299
 300   TopTools_IndexedMapOfShape MV0;
 301   TopExp::MapShapes(F, TopAbs_VERTEX, MV0);
 302
 303   aCube.V010 = OppositeVertex( aCube.V000, MV0, aQuads);
 304   aCube.V110 = OppositeVertex( aCube.V100, MV0, aQuads);
 305   aCube.V011 = OppositeVertex( aCube.V001, MV0, aQuads);
 306   aCube.V111 = OppositeVertex( aCube.V101, MV0, aQuads);
 307
 308   // 1.6 - find remaining faces given 4 vertices
 309
 310   int _indY0 = 0;
 311   aCube.quad_Y0 = aQuads[_indY0];
 312
 313   int _indY1 = GetFaceIndex(aMesh, aShape, meshFaces,
 314                             aCube.V010, aCube.V011, aCube.V110, aCube.V111);
 315   aCube.quad_Y1 = aQuads[_indY1];
 316
 317   int _indZ0 = GetFaceIndex(aMesh, aShape, meshFaces,
 318                             aCube.V000, aCube.V010, aCube.V100, aCube.V110);
 319   aCube.quad_Z0 = aQuads[_indZ0];
 320
 321   int _indZ1 = GetFaceIndex(aMesh, aShape, meshFaces,
 322                             aCube.V001, aCube.V011, aCube.V101, aCube.V111);
 323   aCube.quad_Z1 = aQuads[_indZ1];
 324
 325   int _indX0 = GetFaceIndex(aMesh, aShape, meshFaces,
 326                             aCube.V000, aCube.V001, aCube.V010, aCube.V011);
 327   aCube.quad_X0 = aQuads[_indX0];
 328
 329   int _indX1 = GetFaceIndex(aMesh, aShape, meshFaces,
 330                             aCube.V100, aCube.V101, aCube.V110, aCube.V111);
 331   aCube.quad_X1 = aQuads[_indX1];
 332
 333   // 1.7 - get convertion coefs from face 2D normalized to 3D normalized
 334
 335   Conv2DStruct cx0;                     // for face X=0
 336   Conv2DStruct cx1;                     // for face X=1
 337   Conv2DStruct cy0;
 338   Conv2DStruct cy1;
 339   Conv2DStruct cz0;
 340   Conv2DStruct cz1;
 341
 342   GetConv2DCoefs(*aCube.quad_X0, meshFaces[_indX0]->GetSubShape(),
 343                  aCube.V000, aCube.V010, aCube.V011, aCube.V001, cx0);
 344   GetConv2DCoefs(*aCube.quad_X1, meshFaces[_indX1]->GetSubShape(),
 345                  aCube.V100, aCube.V110, aCube.V111, aCube.V101, cx1);
 346   GetConv2DCoefs(*aCube.quad_Y0, meshFaces[_indY0]->GetSubShape(),
 347                  aCube.V000, aCube.V100, aCube.V101, aCube.V001, cy0);
 348   GetConv2DCoefs(*aCube.quad_Y1, meshFaces[_indY1]->GetSubShape(),
 349                  aCube.V010, aCube.V110, aCube.V111, aCube.V011, cy1);
 350   GetConv2DCoefs(*aCube.quad_Z0, meshFaces[_indZ0]->GetSubShape(),
 351                  aCube.V000, aCube.V100, aCube.V110, aCube.V010, cz0);
 352   GetConv2DCoefs(*aCube.quad_Z1, meshFaces[_indZ1]->GetSubShape(),
 353                  aCube.V001, aCube.V101, aCube.V111, aCube.V011, cz1);
 354
 355   // 1.8 - create a 3D structure for normalized values
 356
 357   int nbx = aCube.quad_Z0->side[0]->NbPoints();
 358   if (cz0.a1 == 0.) nbx = aCube.quad_Z0->side[1]->NbPoints();
 359
 360   int nby = aCube.quad_X0->side[0]->NbPoints();
 361   if (cx0.a1 == 0.) nby = aCube.quad_X0->side[1]->NbPoints();
 362
 363   int nbz = aCube.quad_Y0->side[0]->NbPoints();
 364   if (cy0.a1 != 0.) nbz = aCube.quad_Y0->side[1]->NbPoints();
 365
 366   int i1, j1, nbxyz = nbx * nby * nbz;
 367   Point3DStruct *np = new Point3DStruct[nbxyz];
 368
 369   // 1.9 - store node indexes of faces
 370
 371   {
 372     const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(meshFaces[_indX0]->GetSubShape());
 373
 374     faceQuadStruct *quad = aCube.quad_X0;
 375     int i = 0;                          // j = x/face , k = y/face
 376     int nbdown = quad->side[0]->NbPoints();
 377     int nbright = quad->side[1]->NbPoints();
 378
 379     SMDS_NodeIteratorPtr itf= aMesh.GetSubMesh(F)->GetSubMeshDS()->GetNodes();
 380
 381     while(itf->more()) {
 382       const SMDS_MeshNode * node = itf->next();
 383       if(aTool.IsMedium(node))
 384         continue;
 385       if ( !findIJ( node, quad, i1, j1 ))
 386         return ClearAndReturn( aQuads, false );
 387       int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 388       quad->uv_grid[ij1].node = node;
 389     }
 390
 391     for (int i1 = 0; i1 < nbdown; i1++)
 392       for (int j1 = 0; j1 < nbright; j1++) {
 393         int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 394         int j = cx0.ia * i1 + cx0.ib * j1 + cx0.ic;     // j = x/face
 395         int k = cx0.ja * i1 + cx0.jb * j1 + cx0.jc;     // k = y/face
 396         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 397         //MESSAGE(" "<<ij1<<" "<<i<<" "<<j<<" "<<ijk);
 398         np[ijk].node = quad->uv_grid[ij1].node;
 399         //SCRUTE(np[ijk].nodeId);
 400       }
 401   }
 402
 403   {
 404     const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(meshFaces[_indX1]->GetSubShape());
 405
 406     SMDS_NodeIteratorPtr itf= aMesh.GetSubMesh(F)->GetSubMeshDS()->GetNodes();
 407
 408     faceQuadStruct *quad = aCube.quad_X1;
 409     int i = nbx - 1;            // j = x/face , k = y/face
 410     int nbdown = quad->side[0]->NbPoints();
 411     int nbright = quad->side[1]->NbPoints();
 412
 413     while(itf->more()) {
 414       const SMDS_MeshNode * node = itf->next();
 415       if(aTool.IsMedium(node))
 416         continue;
 417       if ( !findIJ( node, quad, i1, j1 ))
 418         return ClearAndReturn( aQuads, false );
 419       int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 420       quad->uv_grid[ij1].node = node;
 421     }
 422
 423     for (int i1 = 0; i1 < nbdown; i1++)
 424       for (int j1 = 0; j1 < nbright; j1++) {
 425         int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 426         int j = cx1.ia * i1 + cx1.ib * j1 + cx1.ic;     // j = x/face
 427         int k = cx1.ja * i1 + cx1.jb * j1 + cx1.jc;     // k = y/face
 428         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 429         //MESSAGE(" "<<ij1<<" "<<i<<" "<<j<<" "<<ijk);
 430         np[ijk].node = quad->uv_grid[ij1].node;
 431         //SCRUTE(np[ijk].nodeId);
 432       }
 433   }
 434
 435   {
 436     const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(meshFaces[_indY0]->GetSubShape());
 437
 438     SMDS_NodeIteratorPtr itf= aMesh.GetSubMesh(F)->GetSubMeshDS()->GetNodes();
 439
 440     faceQuadStruct *quad = aCube.quad_Y0;
 441     int j = 0;                          // i = x/face , k = y/face
 442     int nbdown = quad->side[0]->NbPoints();
 443     int nbright = quad->side[1]->NbPoints();
 444
 445     while(itf->more()) {
 446       const SMDS_MeshNode * node = itf->next();
 447       if(aTool.IsMedium(node))
 448         continue;
 449       if ( !findIJ( node, quad, i1, j1 ))
 450         return ClearAndReturn( aQuads, false );
 451       int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 452       quad->uv_grid[ij1].node = node;
 453     }
 454
 455     for (int i1 = 0; i1 < nbdown; i1++)
 456       for (int j1 = 0; j1 < nbright; j1++) {
 457         int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 458         int i = cy0.ia * i1 + cy0.ib * j1 + cy0.ic;     // i = x/face
 459         int k = cy0.ja * i1 + cy0.jb * j1 + cy0.jc;     // k = y/face
 460         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 461         //MESSAGE(" "<<ij1<<" "<<i<<" "<<j<<" "<<ijk);
 462         np[ijk].node = quad->uv_grid[ij1].node;
 463         //SCRUTE(np[ijk].nodeId);
 464       }
 465   }
 466
 467   {
 468     const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(meshFaces[_indY1]->GetSubShape());
 469
 470     SMDS_NodeIteratorPtr itf= aMesh.GetSubMesh(F)->GetSubMeshDS()->GetNodes();
 471
 472     faceQuadStruct *quad = aCube.quad_Y1;
 473     int j = nby - 1;            // i = x/face , k = y/face
 474     int nbdown = quad->side[0]->NbPoints();
 475     int nbright = quad->side[1]->NbPoints();
 476
 477     while(itf->more()) {
 478       const SMDS_MeshNode * node = itf->next();
 479       if(aTool.IsMedium(node))
 480         continue;
 481       if ( !findIJ( node, quad, i1, j1 ))
 482         return ClearAndReturn( aQuads, false );
 483       int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 484       quad->uv_grid[ij1].node = node;
 485     }
 486
 487     for (int i1 = 0; i1 < nbdown; i1++)
 488       for (int j1 = 0; j1 < nbright; j1++) {
 489         int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 490         int i = cy1.ia * i1 + cy1.ib * j1 + cy1.ic;     // i = x/face
 491         int k = cy1.ja * i1 + cy1.jb * j1 + cy1.jc;     // k = y/face
 492         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 493         //MESSAGE(" "<<ij1<<" "<<i<<" "<<j<<" "<<ijk);
 494         np[ijk].node = quad->uv_grid[ij1].node;
 495         //SCRUTE(np[ijk].nodeId);
 496       }
 497   }
 498
 499   {
 500     const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(meshFaces[_indZ0]->GetSubShape());
 501
 502     SMDS_NodeIteratorPtr itf= aMesh.GetSubMesh(F)->GetSubMeshDS()->GetNodes();
 503
 504     faceQuadStruct *quad = aCube.quad_Z0;
 505     int k = 0;                          // i = x/face , j = y/face
 506     int nbdown = quad->side[0]->NbPoints();
 507     int nbright = quad->side[1]->NbPoints();
 508
 509     while(itf->more()) {
 510       const SMDS_MeshNode * node = itf->next();
 511       if(aTool.IsMedium(node))
 512         continue;
 513       if ( !findIJ( node, quad, i1, j1 ))
 514         return ClearAndReturn( aQuads, false );
 515       int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 516       quad->uv_grid[ij1].node = node;
 517     }
 518
 519     for (int i1 = 0; i1 < nbdown; i1++)
 520       for (int j1 = 0; j1 < nbright; j1++) {
 521         int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 522         int i = cz0.ia * i1 + cz0.ib * j1 + cz0.ic;     // i = x/face
 523         int j = cz0.ja * i1 + cz0.jb * j1 + cz0.jc;     // j = y/face
 524         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 525         //MESSAGE(" "<<ij1<<" "<<i<<" "<<j<<" "<<ijk);
 526         np[ijk].node = quad->uv_grid[ij1].node;
 527         //SCRUTE(np[ijk].nodeId);
 528       }
 529   }
 530
 531   {
 532     const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(meshFaces[_indZ1]->GetSubShape());
 533
 534     SMDS_NodeIteratorPtr itf= aMesh.GetSubMesh(F)->GetSubMeshDS()->GetNodes();
 535
 536     faceQuadStruct *quad = aCube.quad_Z1;
 537     int k = nbz - 1;            // i = x/face , j = y/face
 538     int nbdown = quad->side[0]->NbPoints();
 539     int nbright = quad->side[1]->NbPoints();
 540
 541     while(itf->more()) {
 542       const SMDS_MeshNode * node = itf->next();
 543       if(aTool.IsMedium(node))
 544         continue;
 545       if ( !findIJ( node, quad, i1, j1 ))
 546         return ClearAndReturn( aQuads, false );
 547       int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 548       quad->uv_grid[ij1].node = node;
 549     }
 550
 551     for (int i1 = 0; i1 < nbdown; i1++)
 552       for (int j1 = 0; j1 < nbright; j1++) {
 553         int ij1 = j1 * nbdown + i1;
 554         int i = cz1.ia * i1 + cz1.ib * j1 + cz1.ic;     // i = x/face
 555         int j = cz1.ja * i1 + cz1.jb * j1 + cz1.jc;     // j = y/face
 556         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 557         //MESSAGE(" "<<ij1<<" "<<i<<" "<<j<<" "<<ijk);
 558         np[ijk].node = quad->uv_grid[ij1].node;
 559         //SCRUTE(np[ijk].nodeId);
 560       }
 561   }
 562
 563   // 2.0 - for each node of the cube:
 564   //       - get the 8 points 3D = 8 vertices of the cube
 565   //       - get the 12 points 3D on the 12 edges of the cube
 566   //       - get the 6 points 3D on the 6 faces with their ID
 567   //       - compute the point 3D
 568   //       - store the point 3D in SMESHDS, store its ID in 3D structure
 569
 570   int shapeID = meshDS->ShapeToIndex( aShape );
 571
 572   Pt3 p000, p001, p010, p011, p100, p101, p110, p111;
 573   Pt3 px00, px01, px10, px11;
 574   Pt3 p0y0, p0y1, p1y0, p1y1;
 575   Pt3 p00z, p01z, p10z, p11z;
 576   Pt3 pxy0, pxy1, px0z, px1z, p0yz, p1yz;
 577
 578   GetPoint(p000, 0, 0, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 579   GetPoint(p001, 0, 0, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 580   GetPoint(p010, 0, nby - 1, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 581   GetPoint(p011, 0, nby - 1, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 582   GetPoint(p100, nbx - 1, 0, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 583   GetPoint(p101, nbx - 1, 0, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 584   GetPoint(p110, nbx - 1, nby - 1, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 585   GetPoint(p111, nbx - 1, nby - 1, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 586
 587   for (int i = 1; i < nbx - 1; i++) {
 588     for (int j = 1; j < nby - 1; j++) {
 589       for (int k = 1; k < nbz - 1; k++) {
 590         // *** seulement maillage regulier
 591         // 12 points on edges
 592         GetPoint(px00, i, 0, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 593         GetPoint(px01, i, 0, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 594         GetPoint(px10, i, nby - 1, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 595         GetPoint(px11, i, nby - 1, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 596
 597         GetPoint(p0y0, 0, j, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 598         GetPoint(p0y1, 0, j, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 599         GetPoint(p1y0, nbx - 1, j, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 600         GetPoint(p1y1, nbx - 1, j, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 601
 602         GetPoint(p00z, 0, 0, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 603         GetPoint(p01z, 0, nby - 1, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 604         GetPoint(p10z, nbx - 1, 0, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 605         GetPoint(p11z, nbx - 1, nby - 1, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 606
 607         // 12 points on faces
 608         GetPoint(pxy0, i, j, 0, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 609         GetPoint(pxy1, i, j, nbz - 1, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 610         GetPoint(px0z, i, 0, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 611         GetPoint(px1z, i, nby - 1, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 612         GetPoint(p0yz, 0, j, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 613         GetPoint(p1yz, nbx - 1, j, k, nbx, nby, nbz, np, meshDS);
 614
 615         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 616         double x = double (i) / double (nbx - 1);       // *** seulement
 617         double y = double (j) / double (nby - 1);       // *** maillage
 618         double z = double (k) / double (nbz - 1);       // *** regulier
 619
 620         Pt3 X;
 621         for (int i = 0; i < 3; i++) {
 622           X[i] = (1 - x) * p0yz[i] + x * p1yz[i]
 623                  + (1 - y) * px0z[i] + y * px1z[i]
 624                  + (1 - z) * pxy0[i] + z * pxy1[i]
 625                  - (1 - x) * ((1 - y) * p00z[i] + y * p01z[i])
 626                  - x * ((1 - y) * p10z[i] + y * p11z[i])
 627                  - (1 - y) * ((1 - z) * px00[i] + z * px01[i])
 628                  - y * ((1 - z) * px10[i] + z * px11[i])
 629                  - (1 - z) * ((1 - x) * p0y0[i] + x * p1y0[i])
 630                  - z * ((1 - x) * p0y1[i] + x * p1y1[i])
 631                  + (1 - x) * ((1 - y) * ((1 - z) * p000[i] + z * p001[i])
 632                  + y * ((1 - z) * p010[i] + z * p011[i]))
 633                  + x * ((1 - y) * ((1 - z) * p100[i] + z * p101[i])
 634                  + y * ((1 - z) * p110[i] + z * p111[i]));
 635         }
 636
 637         SMDS_MeshNode * node = meshDS->AddNode(X[0], X[1], X[2]);
 638         np[ijk].node = node;
 639         meshDS->SetNodeInVolume(node, shapeID);
 640       }
 641     }
 642   }
 643
 644   // find orientation of furute volumes according to MED convention
 645   vector< bool > forward( nbx * nby );
 646   SMDS_VolumeTool vTool;
 647   for (int i = 0; i < nbx - 1; i++) {
 648     for (int j = 0; j < nby - 1; j++) {
 649       int n1 = j * nbx + i;
 650       int n2 = j * nbx + i + 1;
 651       int n3 = (j + 1) * nbx + i + 1;
 652       int n4 = (j + 1) * nbx + i;
 653       int n5 = nbx * nby + j * nbx + i;
 654       int n6 = nbx * nby + j * nbx + i + 1;
 655       int n7 = nbx * nby + (j + 1) * nbx + i + 1;
 656       int n8 = nbx * nby + (j + 1) * nbx + i;
 657
 658       SMDS_VolumeOfNodes tmpVol (np[n1].node,np[n2].node,np[n3].node,np[n4].node,
 659                                  np[n5].node,np[n6].node,np[n7].node,np[n8].node);
 660       vTool.Set( &tmpVol );
 661       forward[ n1 ] = vTool.IsForward();
 662     }
 663   }
 664
 665   //2.1 - for each node of the cube (less 3 *1 Faces):
 666   //      - store hexahedron in SMESHDS
 667   MESSAGE("Storing hexahedron into the DS");
 668   for (int i = 0; i < nbx - 1; i++) {
 669     for (int j = 0; j < nby - 1; j++) {
 670       bool isForw = forward.at( j * nbx + i );
 671       for (int k = 0; k < nbz - 1; k++) {
 672         int n1 = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 673         int n2 = k * nbx * nby + j * nbx + i + 1;
 674         int n3 = k * nbx * nby + (j + 1) * nbx + i + 1;
 675         int n4 = k * nbx * nby + (j + 1) * nbx + i;
 676         int n5 = (k + 1) * nbx * nby + j * nbx + i;
 677         int n6 = (k + 1) * nbx * nby + j * nbx + i + 1;
 678         int n7 = (k + 1) * nbx * nby + (j + 1) * nbx + i + 1;
 679         int n8 = (k + 1) * nbx * nby + (j + 1) * nbx + i;
 680
 681         SMDS_MeshVolume * elt;
 682         if ( isForw ) {
 683           elt = aTool.AddVolume(np[n1].node, np[n2].node,
 684                                 np[n3].node, np[n4].node,
 685                                 np[n5].node, np[n6].node,
 686                                 np[n7].node, np[n8].node);
 687         }
 688         else {
 689           elt = aTool.AddVolume(np[n1].node, np[n4].node,
 690                                 np[n3].node, np[n2].node,
 691                                 np[n5].node, np[n8].node,
 692                                 np[n7].node, np[n6].node);
 693         }
 694
 695         meshDS->SetMeshElementOnShape(elt, shapeID);
 696       }
 697     }
 698   }
 699   if ( np ) delete [] np;
 700   return ClearAndReturn( aQuads, true );
 701 }
 702
 703 //=============================================================================
 704 /*!
 705  *
 706  */
 707 //=============================================================================
 708
 709 void StdMeshers_Hexa_3D::GetPoint(Pt3 p, int i, int j, int k, int nbx, int nby, int nbz,
 710                                   Point3DStruct * np, const SMESHDS_Mesh * meshDS)
 711 {
 712         int ijk = k * nbx * nby + j * nbx + i;
 713         const SMDS_MeshNode * node = np[ijk].node;
 714         p[0] = node->X();
 715         p[1] = node->Y();
 716         p[2] = node->Z();
 717         //MESSAGE(" "<<i<<" "<<j<<" "<<k<<" "<<p[0]<<" "<<p[1]<<" "<<p[2]);
 718 }
 719
 720 //=============================================================================
 721 /*!
 722  *
 723  */
 724 //=============================================================================
 725
 726 int StdMeshers_Hexa_3D::GetFaceIndex(SMESH_Mesh & aMesh,
 727         const TopoDS_Shape & aShape,
 728         const vector < SMESH_subMesh * >&meshFaces,
 729         const TopoDS_Vertex & V0,
 730         const TopoDS_Vertex & V1,
 731         const TopoDS_Vertex & V2, const TopoDS_Vertex & V3)
 732 {
 733         //MESSAGE("StdMeshers_Hexa_3D::GetFaceIndex");
 734         int faceIndex = -1;
 735         for (int i = 1; i < 6; i++)
 736         {
 737                 const TopoDS_Shape & aFace = meshFaces[i]->GetSubShape();
 738                 //const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face(aFace);
 739                 TopTools_IndexedMapOfShape M;
 740                 TopExp::MapShapes(aFace, TopAbs_VERTEX, M);
 741                 bool verticesInShape = false;
 742                 if (M.Contains(V0))
 743                         if (M.Contains(V1))
 744                                 if (M.Contains(V2))
 745                                         if (M.Contains(V3))
 746                                                 verticesInShape = true;
 747                 if (verticesInShape)
 748                 {
 749                         faceIndex = i;
 750                         break;
 751                 }
 752         }
 753         ASSERT(faceIndex > 0);
 754         //SCRUTE(faceIndex);
 755         return faceIndex;
 756 }
 757
 758 //=============================================================================
 759 /*!
 760  *
 761  */
 762 //=============================================================================
 763
 764 TopoDS_Edge
 765         StdMeshers_Hexa_3D::EdgeNotInFace(SMESH_Mesh & aMesh,
 766         const TopoDS_Shape & aShape,
 767         const TopoDS_Face & aFace,
 768         const TopoDS_Vertex & aVertex,
 769         const TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape & MS)
 770 {
 771         //MESSAGE("StdMeshers_Hexa_3D::EdgeNotInFace");
 772         TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape MF;
 773         TopExp::MapShapesAndAncestors(aFace, TopAbs_VERTEX, TopAbs_EDGE, MF);
 774         const TopTools_ListOfShape & ancestorsInSolid = MS.FindFromKey(aVertex);
 775         const TopTools_ListOfShape & ancestorsInFace = MF.FindFromKey(aVertex);
 776 //      SCRUTE(ancestorsInSolid.Extent());
 777 //      SCRUTE(ancestorsInFace.Extent());
 778         ASSERT(ancestorsInSolid.Extent() == 6); // 6 (edges doublees)
 779         ASSERT(ancestorsInFace.Extent() == 2);
 780
 781         TopoDS_Edge E;
 782         E.Nullify();
 783         TopTools_ListIteratorOfListOfShape its(ancestorsInSolid);
 784         for (; its.More(); its.Next())
 785         {
 786                 TopoDS_Shape ancestor = its.Value();
 787                 TopTools_ListIteratorOfListOfShape itf(ancestorsInFace);
 788                 bool isInFace = false;
 789                 for (; itf.More(); itf.Next())
 790                 {
 791                         TopoDS_Shape ancestorInFace = itf.Value();
 792                         if (ancestorInFace.IsSame(ancestor))
 793                         {
 794                                 isInFace = true;
 795                                 break;
 796                         }
 797                 }
 798                 if (!isInFace)
 799                 {
 800                         E = TopoDS::Edge(ancestor);
 801                         break;
 802                 }
 803         }
 804         return E;
 805 }
 806
 807 //=============================================================================
 808 /*!
 809  *
 810  */
 811 //=============================================================================
 812
 813 void StdMeshers_Hexa_3D::GetConv2DCoefs(const faceQuadStruct & quad,
 814         const TopoDS_Shape & aShape,
 815         const TopoDS_Vertex & V0,
 816         const TopoDS_Vertex & V1,
 817         const TopoDS_Vertex & V2, const TopoDS_Vertex & V3, Conv2DStruct & conv)
 818 {
 819 //      MESSAGE("StdMeshers_Hexa_3D::GetConv2DCoefs");
 820 //      const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(aShape);
 821 //      TopoDS_Edge E = quad.edge[0];
 822 //      double f, l;
 823 //      Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(E, F, f, l);
 824 //      TopoDS_Vertex VFirst, VLast;
 825 //      TopExp::Vertices(E, VFirst, VLast);     // corresponds to f and l
 826 //      bool isForward = (((l - f) * (quad.last[0] - quad.first[0])) > 0);
 827   TopoDS_Vertex VA, VB;
 828 //      if (isForward)
 829 //      {
 830 //              VA = VFirst;
 831 //              VB = VLast;
 832 //      }
 833 //      else
 834 //      {
 835 //              VA = VLast;
 836 //              VB = VFirst;
 837 //      }
 838   VA = quad.side[0]->FirstVertex();
 839   VB = quad.side[0]->LastVertex();
 840
 841         int a1, b1, c1, a2, b2, c2;
 842         if (VA.IsSame(V0))
 843                 if (VB.IsSame(V1))
 844                 {
 845                         a1 = 1;
 846                         b1 = 0;
 847                         c1 = 0;                         // x
 848                         a2 = 0;
 849                         b2 = 1;
 850                         c2 = 0;                         // y
 851                 }
 852                 else
 853                 {
 854                         ASSERT(VB.IsSame(V3));
 855                         a1 = 0;
 856                         b1 = 1;
 857                         c1 = 0;                         // y
 858                         a2 = 1;
 859                         b2 = 0;
 860                         c2 = 0;                         // x
 861                 }
 862         if (VA.IsSame(V1))
 863                 if (VB.IsSame(V2))
 864                 {
 865                         a1 = 0;
 866                         b1 = -1;
 867                         c1 = 1;                         // 1-y
 868                         a2 = 1;
 869                         b2 = 0;
 870                         c2 = 0;                         // x
 871                 }
 872                 else
 873                 {
 874                         ASSERT(VB.IsSame(V0));
 875                         a1 = -1;
 876                         b1 = 0;
 877                         c1 = 1;                         // 1-x
 878                         a2 = 0;
 879                         b2 = 1;
 880                         c2 = 0;                         // y
 881                 }
 882         if (VA.IsSame(V2))
 883                 if (VB.IsSame(V3))
 884                 {
 885                         a1 = -1;
 886                         b1 = 0;
 887                         c1 = 1;                         // 1-x
 888                         a2 = 0;
 889                         b2 = -1;
 890                         c2 = 1;                         // 1-y
 891                 }
 892                 else
 893                 {
 894                         ASSERT(VB.IsSame(V1));
 895                         a1 = 0;
 896                         b1 = -1;
 897                         c1 = 1;                         // 1-y
 898                         a2 = -1;
 899                         b2 = 0;
 900                         c2 = 1;                         // 1-x
 901                 }
 902         if (VA.IsSame(V3))
 903                 if (VB.IsSame(V0))
 904                 {
 905                         a1 = 0;
 906                         b1 = 1;
 907                         c1 = 0;                         // y
 908                         a2 = -1;
 909                         b2 = 0;
 910                         c2 = 1;                         // 1-x
 911                 }
 912                 else
 913                 {
 914                         ASSERT(VB.IsSame(V2));
 915                         a1 = 1;
 916                         b1 = 0;
 917                         c1 = 0;                         // x
 918                         a2 = 0;
 919                         b2 = -1;
 920                         c2 = 1;                         // 1-y
 921                 }
 922 //      MESSAGE("X = " << c1 << "+ " << a1 << "*x + " << b1 << "*y");
 923 //      MESSAGE("Y = " << c2 << "+ " << a2 << "*x + " << b2 << "*y");
 924         conv.a1 = a1;
 925         conv.b1 = b1;
 926         conv.c1 = c1;
 927         conv.a2 = a2;
 928         conv.b2 = b2;
 929         conv.c2 = c2;
 930
 931         int nbdown = quad.side[0]->NbPoints();
 932         int nbright = quad.side[1]->NbPoints();
 933         conv.ia = int (a1);
 934         conv.ib = int (b1);
 935         conv.ic =
 936                 int (c1 * a1 * a1) * (nbdown - 1) + int (c1 * b1 * b1) * (nbright - 1);
 937         conv.ja = int (a2);
 938         conv.jb = int (b2);
 939         conv.jc =
 940                 int (c2 * a2 * a2) * (nbdown - 1) + int (c2 * b2 * b2) * (nbright - 1);
 941 //      MESSAGE("I " << conv.ia << " " << conv.ib << " " << conv.ic);
 942 //      MESSAGE("J " << conv.ja << " " << conv.jb << " " << conv.jc);
 943 }
 944
 945 //================================================================================
 946 /*!
 947  * \brief Find a vertex opposite to the given vertex of aQuads[0]
 948   * \param aVertex - the vertex
 949   * \param aFace - the face aVertex belongs to
 950   * \param aQuads - quads
 951   * \retval TopoDS_Vertex - found vertex
 952  */
 953 //================================================================================
 954
 955 TopoDS_Vertex StdMeshers_Hexa_3D::OppositeVertex(const TopoDS_Vertex& aVertex,
 956                                                  const TopTools_IndexedMapOfShape& aQuads0Vertices,
 957                                                  FaceQuadStruct* aQuads[6])
 958 {
 959   int i, j;
 960   for ( i = 1; i < 6; ++i )
 961   {
 962     TopoDS_Vertex VV[] = { aQuads[i]->side[0]->FirstVertex(),
 963                            aQuads[i]->side[0]->LastVertex() ,
 964                            aQuads[i]->side[2]->LastVertex() ,
 965                            aQuads[i]->side[2]->FirstVertex() };
 966     for ( j = 0; j < 4; ++j )
 967       if ( aVertex.IsSame( VV[ j ]))
 968         break;
 969     if ( j < 4 ) {
 970       int jPrev = j ? j - 1 : 3;
 971       int jNext = (j + 1) % 4;
 972       if ( aQuads0Vertices.Contains( VV[ jPrev ] ))
 973         return VV[ jNext ];
 974       else
 975         return VV[ jPrev ];
 976     }
 977   }
 978   return TopoDS_Vertex();
 979 }
 980
 981 //modified by NIZNHY-PKV Wed Nov 17 15:34:13 2004 f
 982 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 983 //ZZ
 984 //#include <stdio.h>
 985
 986 //=======================================================================
 987 //function : ComputePentahedralMesh
 988 //purpose  :
 989 //=======================================================================
 990
 991 SMESH_ComputeErrorPtr ComputePentahedralMesh(SMESH_Mesh &         aMesh,
 992                                              const TopoDS_Shape & aShape)
 993 {
 994   //printf(" ComputePentahedralMesh HERE\n");
 995   //
 996   bool bOK;
 997   SMESH_ComputeErrorPtr err = SMESH_ComputeError::New();
 998   //int iErr;
 999   StdMeshers_Penta_3D anAlgo;
1000   //
1001   bOK=anAlgo.Compute(aMesh, aShape);
1002   //
1003   err = anAlgo.GetComputeError();
1004   //
1005   if ( !bOK && anAlgo.ErrorStatus() == 5 )
1006   {
1007     static StdMeshers_Prism_3D * aPrism3D = 0;
1008     if ( !aPrism3D ) {
1009       SMESH_Gen* gen = aMesh.GetGen();
1010       aPrism3D = new StdMeshers_Prism_3D( gen->GetANewId(), 0, gen );
1011     }
1012     SMESH_Hypothesis::Hypothesis_Status aStatus;
1013     if ( aPrism3D->CheckHypothesis( aMesh, aShape, aStatus ) ) {
1014       bOK = aPrism3D->Compute( aMesh, aShape );
1015       err = aPrism3D->GetComputeError();
1016     }
1017   }
1018   return err;
1019 }
1020
1021