Salome HOME
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[modules/smesh.git] / src / StdMeshers / StdMeshers_Hexa_3D.cxx
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3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
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6 // This library is free software; you can redistribute it and/or
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12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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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 //  SMESH SMESH : implementaion of SMESH idl descriptions
24 //  File   : StdMeshers_Hexa_3D.cxx
25 //           Moved here from SMESH_Hexa_3D.cxx
26 //  Author : Paul RASCLE, EDF
27 //  Module : SMESH
28 //
29 #include "StdMeshers_Hexa_3D.hxx"
30
31 #include "StdMeshers_CompositeHexa_3D.hxx"
32 #include "StdMeshers_FaceSide.hxx"
33 #include "StdMeshers_HexaFromSkin_3D.hxx"
34 #include "StdMeshers_Penta_3D.hxx"
35 #include "StdMeshers_Prism_3D.hxx"
36 #include "StdMeshers_Quadrangle_2D.hxx"
37 #include "StdMeshers_ViscousLayers.hxx"
38
39 #include "SMESH_Comment.hxx"
40 #include "SMESH_Gen.hxx"
41 #include "SMESH_Mesh.hxx"
42 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
43 #include "SMESH_subMesh.hxx"
44
45 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
46
47 #include <TopExp.hxx>
48 #include <TopExp_Explorer.hxx>
49 #include <TopTools_SequenceOfShape.hxx>
50 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
51 #include <TopoDS.hxx>
52
53 #include "utilities.h"
54 #include "Utils_ExceptHandlers.hxx"
55
56 typedef SMESH_Comment TComm;
57
58 using namespace std;
59
60 static SMESH_ComputeErrorPtr ComputePentahedralMesh(SMESH_Mesh &,
61                                                     const TopoDS_Shape &,
62                                                     SMESH_ProxyMesh* proxyMesh=0);
63
64 static bool EvaluatePentahedralMesh(SMESH_Mesh &, const TopoDS_Shape &,
65                                     MapShapeNbElems &);
66
67 //=============================================================================
68 /*!
69  * Constructor
70  */
71 //=============================================================================
72
73 StdMeshers_Hexa_3D::StdMeshers_Hexa_3D(int hypId, int studyId, SMESH_Gen * gen)
74   :SMESH_3D_Algo(hypId, studyId, gen)
75 {
76   MESSAGE("StdMeshers_Hexa_3D::StdMeshers_Hexa_3D");
77   _name = "Hexa_3D";
78   _shapeType = (1 << TopAbs_SHELL) | (1 << TopAbs_SOLID);       // 1 bit /shape type
79   _requireShape = false;
80   _compatibleHypothesis.push_back("ViscousLayers");
81 }
82
83 //=============================================================================
84 /*!
85  * Destructor
86  */
87 //=============================================================================
88
89 StdMeshers_Hexa_3D::~StdMeshers_Hexa_3D()
90 {
91   MESSAGE("StdMeshers_Hexa_3D::~StdMeshers_Hexa_3D");
92 }
93
94 //=============================================================================
95 /*!
96  * Retrieves defined hypotheses
97  */
98 //=============================================================================
99
100 bool StdMeshers_Hexa_3D::CheckHypothesis
101                          (SMESH_Mesh&                          aMesh,
102                           const TopoDS_Shape&                  aShape,
103                           SMESH_Hypothesis::Hypothesis_Status& aStatus)
104 {
105   // check nb of faces in the shape
106 /*  PAL16229
107   aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_BAD_GEOMETRY;
108   int nbFaces = 0;
109   for (TopExp_Explorer exp(aShape, TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next())
110     if ( ++nbFaces > 6 )
111       break;
112   if ( nbFaces != 6 )
113     return false;
114 */
115
116   _viscousLayersHyp = NULL;
117
118   const list<const SMESHDS_Hypothesis*>& hyps =
119     GetUsedHypothesis(aMesh, aShape, /*ignoreAuxiliary=*/false);
120   list <const SMESHDS_Hypothesis* >::const_iterator h = hyps.begin();
121   if ( h == hyps.end())
122   {
123     aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_OK;
124     return true;
125   }
126
127   aStatus = HYP_OK;
128   for ( ; h != hyps.end(); ++h )
129   {
130     string hypName = (*h)->GetName();
131     if ( find( _compatibleHypothesis.begin(),_compatibleHypothesis.end(),hypName )
132          != _compatibleHypothesis.end() )
133     {
134       _viscousLayersHyp = dynamic_cast< const StdMeshers_ViscousLayers*> ( *h );
135     }
136     else
137     {
138       aStatus = HYP_INCOMPATIBLE;
139     }
140   }
141
142   if ( !_viscousLayersHyp )
143     aStatus = HYP_INCOMPATIBLE;
144
145   return aStatus == HYP_OK;
146 }
147
148 namespace
149 {
150   //=============================================================================
151
152   typedef boost::shared_ptr< FaceQuadStruct > FaceQuadStructPtr;
153
154   // symbolic names of box sides
155   enum EBoxSides{ B_BOTTOM=0, B_RIGHT, B_TOP, B_LEFT, B_FRONT, B_BACK, B_NB_SIDES };
156
157   // symbolic names of sides of quadrangle
158   enum EQuadSides{ Q_BOTTOM=0, Q_RIGHT, Q_TOP, Q_LEFT, Q_NB_SIDES };
159
160   //=============================================================================
161   /*!
162    * \brief Container of nodes of structured mesh on a qudrangular geom FACE
163    */
164   struct _FaceGrid
165   {
166     // face sides
167     FaceQuadStructPtr _quad;
168
169     // map of (node parameter on EDGE) to (column (vector) of nodes)
170     TParam2ColumnMap _u2nodesMap;
171
172     // node column's taken form _u2nodesMap taking into account sub-shape orientation
173     vector<TNodeColumn> _columns;
174
175     // geometry of a cube side
176     TopoDS_Face _sideF;
177
178     const SMDS_MeshNode* GetNode(int iCol, int iRow) const
179     {
180       return _columns[iCol][iRow];
181     }
182     gp_XYZ GetXYZ(int iCol, int iRow) const
183     {
184       return SMESH_TNodeXYZ( GetNode( iCol, iRow ));
185     }
186   };
187
188   //================================================================================
189   /*!
190    * \brief Convertor of a pair of integers to a sole index
191    */
192   struct _Indexer
193   {
194     int _xSize, _ySize;
195     _Indexer( int xSize, int ySize ): _xSize(xSize), _ySize(ySize) {}
196     int size() const { return _xSize * _ySize; }
197     int operator()(const int x, const int y) const { return y * _xSize + x; }
198   };
199
200   //================================================================================
201   /*!
202    * \brief Appends a range of node columns from a map to another map
203    */
204   template< class TMapIterator >
205   void append( TParam2ColumnMap& toMap, TMapIterator from, TMapIterator to )
206   {
207     const SMDS_MeshNode* lastNode = toMap.rbegin()->second[0];
208     const SMDS_MeshNode* firstNode = from->second[0];
209     if ( lastNode == firstNode )
210       from++;
211     double u = toMap.rbegin()->first;
212     for (; from != to; ++from )
213     {
214       u += 1;
215       TParam2ColumnMap::iterator u2nn = toMap.insert( toMap.end(), make_pair ( u, TNodeColumn()));
216       u2nn->second.swap( from->second );
217     }
218   }
219
220   //================================================================================
221   /*!
222    * \brief Finds FaceQuadStruct having a side equal to a given one and rearranges
223    *  the found FaceQuadStruct::side to have the given side at a Q_BOTTOM place
224    */
225   FaceQuadStructPtr getQuadWithBottom( StdMeshers_FaceSidePtr side,
226                                        FaceQuadStructPtr      quad[ 6 ])
227   {
228     FaceQuadStructPtr foundQuad;
229     for ( int i = 1; i < 6; ++i )
230     {
231       if ( !quad[i] ) continue;
232       for ( unsigned iS = 0; iS < quad[i]->side.size(); ++iS )
233       {
234         const StdMeshers_FaceSidePtr side2 = quad[i]->side[iS];
235         if (( side->FirstVertex().IsSame( side2->FirstVertex() ) ||
236               side->FirstVertex().IsSame( side2->LastVertex() ))
237             &&
238             ( side->LastVertex().IsSame( side2->FirstVertex() ) ||
239               side->LastVertex().IsSame( side2->LastVertex() ))
240             )
241         {
242           if ( iS != Q_BOTTOM )
243           {
244             vector< FaceQuadStruct::Side > newSides;
245             for ( unsigned j = iS; j < quad[i]->side.size(); ++j )
246               newSides.push_back( quad[i]->side[j] );
247             for ( unsigned j = 0; j < iS; ++j )
248               newSides.push_back( quad[i]->side[j] );
249             quad[i]->side.swap( newSides );
250           }
251           foundQuad.swap(quad[i]);
252           return foundQuad;
253         }
254       }
255     }
256     return foundQuad;
257   }
258   //================================================================================
259   /*!
260    * \brief Returns true if the 1st base node of sideGrid1 belongs to sideGrid2
261    */
262   //================================================================================
263
264   bool beginsAtSide( const _FaceGrid&     sideGrid1,
265                      const _FaceGrid&     sideGrid2,
266                      SMESH_ProxyMesh::Ptr proxymesh )
267   {
268     const TNodeColumn& col0  = sideGrid2._u2nodesMap.begin()->second;
269     const TNodeColumn& col1  = sideGrid2._u2nodesMap.rbegin()->second;
270     const SMDS_MeshNode* n00 = col0.front();
271     const SMDS_MeshNode* n01 = col0.back();
272     const SMDS_MeshNode* n10 = col1.front();
273     const SMDS_MeshNode* n11 = col1.back();
274     const SMDS_MeshNode* n = (sideGrid1._u2nodesMap.begin()->second)[0];
275     if ( proxymesh )
276     {
277       n00 = proxymesh->GetProxyNode( n00 );
278       n10 = proxymesh->GetProxyNode( n10 );
279       n01 = proxymesh->GetProxyNode( n01 );
280       n11 = proxymesh->GetProxyNode( n11 );
281       n   = proxymesh->GetProxyNode( n );
282     }
283     return ( n == n00 || n == n01 || n == n10 || n == n11 );
284   }
285 }
286
287 //=============================================================================
288 /*!
289  * Generates hexahedron mesh on hexaedron like form using algorithm from
290  * "Application de l'interpolation transfinie � la cr�ation de maillages
291  *  C0 ou G1 continus sur des triangles, quadrangles, tetraedres, pentaedres
292  *  et hexaedres d�form�s."
293  * Alain PERONNET - 8 janvier 1999
294  */
295 //=============================================================================
296
297 bool StdMeshers_Hexa_3D::Compute(SMESH_Mesh &         aMesh,
298                                  const TopoDS_Shape & aShape)
299 {
300   // PAL14921. Enable catching std::bad_alloc and Standard_OutOfMemory outside
301   //Unexpect aCatch(SalomeException);
302   MESSAGE("StdMeshers_Hexa_3D::Compute");
303   SMESHDS_Mesh * meshDS = aMesh.GetMeshDS();
304
305   // Shape verification
306   // ----------------------
307
308   // shape must be a solid (or a shell) with 6 faces
309   TopExp_Explorer exp(aShape,TopAbs_SHELL);
310   if ( !exp.More() )
311     return error(COMPERR_BAD_SHAPE, "No SHELL in the geometry");
312   if ( exp.Next(), exp.More() )
313     return error(COMPERR_BAD_SHAPE, "More than one SHELL in the geometry");
314
315   TopTools_IndexedMapOfShape FF;
316   TopExp::MapShapes( aShape, TopAbs_FACE, FF);
317   if ( FF.Extent() != 6)
318   {
319     static StdMeshers_CompositeHexa_3D compositeHexa(_gen->GetANewId(), 0, _gen);
320     if ( !compositeHexa.Compute( aMesh, aShape ))
321       return error( compositeHexa.GetComputeError() );
322     return true;
323   }
324
325   // Find sides of a cube
326   // ---------------------
327   
328   FaceQuadStructPtr quad[ 6 ];
329   StdMeshers_Quadrangle_2D quadAlgo( _gen->GetANewId(), GetStudyId(), _gen);
330   for ( int i = 0; i < 6; ++i )
331   {
332     if ( !( quad[i] = FaceQuadStructPtr( quadAlgo.CheckNbEdges( aMesh, FF( i+1 )))))
333       return error( quadAlgo.GetComputeError() );
334     if ( quad[i]->side.size() != 4 )
335       return error( COMPERR_BAD_SHAPE, "Not a quadrangular box side" );
336   }
337
338   _FaceGrid aCubeSide[ 6 ];
339
340   swap( aCubeSide[B_BOTTOM]._quad, quad[0] );
341   swap( aCubeSide[B_BOTTOM]._quad->side[ Q_RIGHT],// direct the normal of bottom quad inside cube
342         aCubeSide[B_BOTTOM]._quad->side[ Q_LEFT ] );
343
344   aCubeSide[B_FRONT]._quad = getQuadWithBottom( aCubeSide[B_BOTTOM]._quad->side[Q_BOTTOM], quad );
345   aCubeSide[B_RIGHT]._quad = getQuadWithBottom( aCubeSide[B_BOTTOM]._quad->side[Q_RIGHT ], quad );
346   aCubeSide[B_BACK ]._quad = getQuadWithBottom( aCubeSide[B_BOTTOM]._quad->side[Q_TOP   ], quad );
347   aCubeSide[B_LEFT ]._quad = getQuadWithBottom( aCubeSide[B_BOTTOM]._quad->side[Q_LEFT  ], quad );
348   if ( aCubeSide[B_FRONT ]._quad )
349     aCubeSide[B_TOP]._quad = getQuadWithBottom( aCubeSide[B_FRONT ]._quad->side[Q_TOP ], quad );
350
351   for ( int i = 1; i < 6; ++i )
352     if ( !aCubeSide[i]._quad )
353       return error( COMPERR_BAD_SHAPE );
354
355   // Make viscous layers
356   // --------------------
357
358   SMESH_ProxyMesh::Ptr proxymesh;
359   if ( _viscousLayersHyp )
360   {
361     proxymesh = _viscousLayersHyp->Compute( aMesh, aShape, /*makeN2NMap=*/ true );
362     if ( !proxymesh )
363       return false;
364   }
365
366   // Check if there are triangles on cube sides
367   // -------------------------------------------
368
369   if ( aMesh.NbTriangles() > 0 )
370   {
371     for ( int i = 0; i < 6; ++i )
372     {
373       const TopoDS_Face& sideF = aCubeSide[i]._quad->face;
374       if ( !SMESH_MesherHelper::IsSameElemGeometry( meshDS->MeshElements( sideF ),
375                                                     SMDSGeom_QUADRANGLE,
376                                                     /*nullSubMeshRes=*/false ))
377       {
378         SMESH_ComputeErrorPtr err = ComputePentahedralMesh(aMesh, aShape, proxymesh.get());
379         return error( err );
380       }
381     }
382   }
383
384   // Check presence of regular grid mesh on FACEs of the cube
385   // ------------------------------------------------------------
386
387   // tool creating quadratic elements if needed
388   SMESH_MesherHelper helper (aMesh);
389   _quadraticMesh = helper.IsQuadraticSubMesh(aShape);
390
391   for ( int i = 0; i < 6; ++i )
392   {
393     const TopoDS_Face& F = aCubeSide[i]._quad->face;
394     StdMeshers_FaceSidePtr baseQuadSide = aCubeSide[i]._quad->side[ Q_BOTTOM ];
395     list<TopoDS_Edge> baseEdges( baseQuadSide->Edges().begin(), baseQuadSide->Edges().end() );
396
397     // assure correctness of node positions on baseE:
398     // helper.GetNodeU() will fix positions if they are wrong
399     helper.ToFixNodeParameters( true );
400     for ( int iE = 0; iE < baseQuadSide->NbEdges(); ++iE )
401     {
402       const TopoDS_Edge& baseE = baseQuadSide->Edge( iE );
403       if ( SMESHDS_SubMesh* smDS = meshDS->MeshElements( baseE ))
404       {
405         bool ok;
406         helper.SetSubShape( baseE );
407         SMDS_ElemIteratorPtr eIt = smDS->GetElements();
408         while ( eIt->more() )
409         {
410           const SMDS_MeshElement* e = eIt->next();
411           // expect problems on a composite side
412           try { helper.GetNodeU( baseE, e->GetNode(0), e->GetNode(1), &ok); }
413           catch (...) {}
414           try { helper.GetNodeU( baseE, e->GetNode(1), e->GetNode(0), &ok); }
415           catch (...) {}
416         }
417       }
418     }
419
420     // load grid
421     bool ok =
422       helper.LoadNodeColumns( aCubeSide[i]._u2nodesMap, F, baseEdges, meshDS, proxymesh.get());
423     if ( ok )
424     {
425       // check if the loaded grid corresponds to nb of quadrangles on the FACE
426       const SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh =
427         proxymesh ? proxymesh->GetSubMesh( F ) : meshDS->MeshElements( F );
428       const int nbQuads = faceSubMesh->NbElements();
429       const int nbHor = aCubeSide[i]._u2nodesMap.size() - 1;
430       const int nbVer = aCubeSide[i]._u2nodesMap.begin()->second.size() - 1;
431       ok = ( nbQuads == nbHor * nbVer );
432     }
433     if ( !ok )
434     {
435       SMESH_ComputeErrorPtr err = ComputePentahedralMesh(aMesh, aShape, proxymesh.get());
436       return error( err );
437     }
438   }
439
440   // Orient loaded grids of cube sides along axis of the unitary cube coord system
441   bool isReverse[6];
442   isReverse[B_BOTTOM] = beginsAtSide( aCubeSide[B_BOTTOM], aCubeSide[B_RIGHT ], proxymesh );
443   isReverse[B_TOP   ] = beginsAtSide( aCubeSide[B_TOP   ], aCubeSide[B_RIGHT ], proxymesh );
444   isReverse[B_FRONT ] = beginsAtSide( aCubeSide[B_FRONT ], aCubeSide[B_RIGHT ], proxymesh );
445   isReverse[B_BACK  ] = beginsAtSide( aCubeSide[B_BACK  ], aCubeSide[B_RIGHT ], proxymesh );
446   isReverse[B_LEFT  ] = beginsAtSide( aCubeSide[B_LEFT  ], aCubeSide[B_BACK  ], proxymesh );
447   isReverse[B_RIGHT ] = beginsAtSide( aCubeSide[B_RIGHT ], aCubeSide[B_BACK  ], proxymesh );
448   for ( int i = 0; i < 6; ++i )
449   {
450     aCubeSide[i]._columns.resize( aCubeSide[i]._u2nodesMap.size() );
451
452     int iFwd = 0, iRev = aCubeSide[i]._columns.size()-1;
453     int* pi = isReverse[i] ? &iRev : &iFwd;
454     TParam2ColumnMap::iterator u2nn = aCubeSide[i]._u2nodesMap.begin();
455     for ( ; iFwd < aCubeSide[i]._columns.size(); --iRev, ++iFwd, ++u2nn )
456       aCubeSide[i]._columns[ *pi ].swap( u2nn->second );
457
458     aCubeSide[i]._u2nodesMap.clear();
459   }
460   
461   if ( proxymesh )
462     for ( int i = 0; i < 6; ++i )
463       for ( unsigned j = 0; j < aCubeSide[i]._columns.size(); ++j)
464         for ( unsigned k = 0; k < aCubeSide[i]._columns[j].size(); ++k)
465         {
466           const SMDS_MeshNode* & n = aCubeSide[i]._columns[j][k];
467           n = proxymesh->GetProxyNode( n );
468         }
469
470   // 4) Create internal nodes of the cube
471   // -------------------------------------
472
473   helper.SetSubShape( aShape );
474   helper.SetElementsOnShape(true);
475
476   // shortcuts to sides
477   _FaceGrid* fBottom = & aCubeSide[ B_BOTTOM ];
478   _FaceGrid* fRight  = & aCubeSide[ B_RIGHT  ];
479   _FaceGrid* fTop    = & aCubeSide[ B_TOP    ];
480   _FaceGrid* fLeft   = & aCubeSide[ B_LEFT   ];
481   _FaceGrid* fFront  = & aCubeSide[ B_FRONT  ];
482   _FaceGrid* fBack   = & aCubeSide[ B_BACK   ];
483
484   // cube size measured in nb of nodes
485   int x, xSize = fBottom->_columns.size() , X = xSize - 1;
486   int y, ySize = fLeft->_columns.size()   , Y = ySize - 1;
487   int z, zSize = fLeft->_columns[0].size(), Z = zSize - 1;
488
489   // columns of internal nodes "rising" from nodes of fBottom
490   _Indexer colIndex( xSize, ySize );
491   vector< vector< const SMDS_MeshNode* > > columns( colIndex.size() );
492
493   // fill node columns by front and back box sides
494   for ( x = 0; x < xSize; ++x ) {
495     vector< const SMDS_MeshNode* >& column0 = columns[ colIndex( x, 0 )];
496     vector< const SMDS_MeshNode* >& column1 = columns[ colIndex( x, Y )];
497     column0.resize( zSize );
498     column1.resize( zSize );
499     for ( z = 0; z < zSize; ++z ) {
500       column0[ z ] = fFront->GetNode( x, z );
501       column1[ z ] = fBack ->GetNode( x, z );
502     }
503   }
504   // fill node columns by left and right box sides
505   for ( y = 1; y < ySize-1; ++y ) {
506     vector< const SMDS_MeshNode* >& column0 = columns[ colIndex( 0, y )];
507     vector< const SMDS_MeshNode* >& column1 = columns[ colIndex( X, y )];
508     column0.resize( zSize );
509     column1.resize( zSize );
510     for ( z = 0; z < zSize; ++z ) {
511       column0[ z ] = fLeft ->GetNode( y, z );
512       column1[ z ] = fRight->GetNode( y, z );
513     }
514   }
515   // get nodes from top and bottom box sides
516   for ( x = 1; x < xSize-1; ++x ) {
517     for ( y = 1; y < ySize-1; ++y ) {
518       vector< const SMDS_MeshNode* >& column = columns[ colIndex( x, y )];
519       column.resize( zSize );
520       column.front() = fBottom->GetNode( x, y );
521       column.back()  = fTop   ->GetNode( x, y );
522     }
523   }
524
525   // projection points of the internal node on cube sub-shapes by which
526   // coordinates of the internal node are computed
527   vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
528
529   // projections on vertices are constant
530   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = fBottom->GetXYZ( 0, 0 );
531   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = fBottom->GetXYZ( X, 0 );
532   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = fBottom->GetXYZ( 0, Y );
533   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = fBottom->GetXYZ( X, Y );
534   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = fTop->GetXYZ( 0, 0 );
535   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = fTop->GetXYZ( X, 0 );
536   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = fTop->GetXYZ( 0, Y );
537   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = fTop->GetXYZ( X, Y );
538
539   for ( x = 1; x < xSize-1; ++x )
540   {
541     gp_XYZ params; // normalized parameters of internal node within a unit box
542     params.SetCoord( 1, x / double(X) );
543     for ( y = 1; y < ySize-1; ++y )
544     {
545       params.SetCoord( 2, y / double(Y) );
546       // a column to fill in during z loop
547       vector< const SMDS_MeshNode* >& column = columns[ colIndex( x, y )];
548       // projection points on horizontal edges
549       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = fBottom->GetXYZ( x, 0 );
550       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = fBottom->GetXYZ( x, Y );
551       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = fBottom->GetXYZ( 0, y );
552       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = fBottom->GetXYZ( X, y );
553       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = fTop->GetXYZ( x, 0 );
554       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = fTop->GetXYZ( x, Y );
555       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = fTop->GetXYZ( 0, y );
556       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = fTop->GetXYZ( X, y );
557       // projection points on horizontal faces
558       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = fBottom->GetXYZ( x, y );
559       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = fTop   ->GetXYZ( x, y );
560       for ( z = 1; z < zSize-1; ++z ) // z loop
561       {
562         params.SetCoord( 3, z / double(Z) );
563         // projection points on vertical edges
564         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = fFront->GetXYZ( 0, z );    
565         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = fFront->GetXYZ( X, z );    
566         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = fBack->GetXYZ( 0, z );    
567         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = fBack->GetXYZ( X, z );
568         // projection points on vertical faces
569         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = fFront->GetXYZ( x, z );    
570         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = fBack ->GetXYZ( x, z );    
571         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = fLeft ->GetXYZ( y, z );    
572         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = fRight->GetXYZ( y, z );
573
574         // compute internal node coordinates
575         gp_XYZ coords;
576         SMESH_Block::ShellPoint( params, pointsOnShapes, coords );
577         column[ z ] = helper.AddNode( coords.X(), coords.Y(), coords.Z() );
578
579       }
580     }
581   }
582
583   // side data no more needed, free memory
584   for ( int i = 0; i < 6; ++i )
585     aCubeSide[i]._columns.clear();
586
587   // 5) Create hexahedrons
588   // ---------------------
589
590   for ( x = 0; x < xSize-1; ++x ) {
591     for ( y = 0; y < ySize-1; ++y ) {
592       vector< const SMDS_MeshNode* >& col00 = columns[ colIndex( x, y )];
593       vector< const SMDS_MeshNode* >& col10 = columns[ colIndex( x+1, y )];
594       vector< const SMDS_MeshNode* >& col01 = columns[ colIndex( x, y+1 )];
595       vector< const SMDS_MeshNode* >& col11 = columns[ colIndex( x+1, y+1 )];
596       for ( z = 0; z < zSize-1; ++z )
597       {
598         // bottom face normal of a hexa mush point outside the volume
599         helper.AddVolume(col00[z],   col01[z],   col11[z],   col10[z],
600                          col00[z+1], col01[z+1], col11[z+1], col10[z+1]);
601       }
602     }
603   }
604   return true;
605 }
606
607 //=============================================================================
608 /*!
609  *  Evaluate
610  */
611 //=============================================================================
612
613 bool StdMeshers_Hexa_3D::Evaluate(SMESH_Mesh & aMesh,
614                                   const TopoDS_Shape & aShape,
615                                   MapShapeNbElems& aResMap)
616 {
617   vector < SMESH_subMesh * >meshFaces;
618   TopTools_SequenceOfShape aFaces;
619   for (TopExp_Explorer exp(aShape, TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next()) {
620     aFaces.Append(exp.Current());
621     SMESH_subMesh *aSubMesh = aMesh.GetSubMeshContaining(exp.Current());
622     ASSERT(aSubMesh);
623     meshFaces.push_back(aSubMesh);
624   }
625   if (meshFaces.size() != 6) {
626     //return error(COMPERR_BAD_SHAPE, TComm(meshFaces.size())<<" instead of 6 faces in a block");
627     static StdMeshers_CompositeHexa_3D compositeHexa(-10, 0, aMesh.GetGen());
628     return compositeHexa.Evaluate(aMesh, aShape, aResMap);
629   }
630   
631   int i = 0;
632   for(; i<6; i++) {
633     //TopoDS_Shape aFace = meshFaces[i]->GetSubShape();
634     TopoDS_Shape aFace = aFaces.Value(i+1);
635     SMESH_Algo *algo = _gen->GetAlgo(aMesh, aFace);
636     if( !algo ) {
637       std::vector<int> aResVec(SMDSEntity_Last);
638       for(int i=SMDSEntity_Node; i<SMDSEntity_Last; i++) aResVec[i] = 0;
639       SMESH_subMesh * sm = aMesh.GetSubMesh(aShape);
640       aResMap.insert(std::make_pair(sm,aResVec));
641       SMESH_ComputeErrorPtr& smError = sm->GetComputeError();
642       smError.reset( new SMESH_ComputeError(COMPERR_ALGO_FAILED,"Submesh can not be evaluated",this));
643       return false;
644     }
645     string algoName = algo->GetName();
646     bool isAllQuad = false;
647     if (algoName == "Quadrangle_2D") {
648       MapShapeNbElemsItr anIt = aResMap.find(meshFaces[i]);
649       if( anIt == aResMap.end() ) continue;
650       std::vector<int> aVec = (*anIt).second;
651       int nbtri = Max(aVec[SMDSEntity_Triangle],aVec[SMDSEntity_Quad_Triangle]);
652       if( nbtri == 0 )
653         isAllQuad = true;
654     }
655     if ( ! isAllQuad ) {
656       return EvaluatePentahedralMesh(aMesh, aShape, aResMap);
657     }
658   }
659   
660   // find number of 1d elems for 1 face
661   int nb1d = 0;
662   TopTools_MapOfShape Edges1;
663   bool IsQuadratic = false;
664   bool IsFirst = true;
665   for (TopExp_Explorer exp(aFaces.Value(1), TopAbs_EDGE); exp.More(); exp.Next()) {
666     Edges1.Add(exp.Current());
667     SMESH_subMesh *sm = aMesh.GetSubMesh(exp.Current());
668     if( sm ) {
669       MapShapeNbElemsItr anIt = aResMap.find(sm);
670       if( anIt == aResMap.end() ) continue;
671       std::vector<int> aVec = (*anIt).second;
672       nb1d += Max(aVec[SMDSEntity_Edge],aVec[SMDSEntity_Quad_Edge]);
673       if(IsFirst) {
674         IsQuadratic = (aVec[SMDSEntity_Quad_Edge] > aVec[SMDSEntity_Edge]);
675         IsFirst = false;
676       }
677     }
678   }
679   // find face opposite to 1 face
680   int OppNum = 0;
681   for(i=2; i<=6; i++) {
682     bool IsOpposite = true;
683     for(TopExp_Explorer exp(aFaces.Value(i), TopAbs_EDGE); exp.More(); exp.Next()) {
684       if( Edges1.Contains(exp.Current()) ) {
685         IsOpposite = false;
686         break;
687       }
688     }
689     if(IsOpposite) {
690       OppNum = i;
691       break;
692     }
693   }
694   // find number of 2d elems on side faces
695   int nb2d = 0;
696   for(i=2; i<=6; i++) {
697     if( i == OppNum ) continue;
698     MapShapeNbElemsItr anIt = aResMap.find( meshFaces[i-1] );
699     if( anIt == aResMap.end() ) continue;
700     std::vector<int> aVec = (*anIt).second;
701     nb2d += Max(aVec[SMDSEntity_Quadrangle],aVec[SMDSEntity_Quad_Quadrangle]);
702   }
703   
704   MapShapeNbElemsItr anIt = aResMap.find( meshFaces[0] );
705   std::vector<int> aVec = (*anIt).second;
706   int nb2d_face0 = Max(aVec[SMDSEntity_Quadrangle],aVec[SMDSEntity_Quad_Quadrangle]);
707   int nb0d_face0 = aVec[SMDSEntity_Node];
708
709   std::vector<int> aResVec(SMDSEntity_Last);
710   for(int i=SMDSEntity_Node; i<SMDSEntity_Last; i++) aResVec[i] = 0;
711   if(IsQuadratic) {
712     aResVec[SMDSEntity_Quad_Hexa] = nb2d_face0 * ( nb2d/nb1d );
713     int nb1d_face0_int = ( nb2d_face0*4 - nb1d ) / 2;
714     aResVec[SMDSEntity_Node] = nb0d_face0 * ( 2*nb2d/nb1d - 1 ) - nb1d_face0_int * nb2d/nb1d;
715   }
716   else {
717     aResVec[SMDSEntity_Node] = nb0d_face0 * ( nb2d/nb1d - 1 );
718     aResVec[SMDSEntity_Hexa] = nb2d_face0 * ( nb2d/nb1d );
719   }
720   SMESH_subMesh * sm = aMesh.GetSubMesh(aShape);
721   aResMap.insert(std::make_pair(sm,aResVec));
722
723   return true;
724 }
725
726 //================================================================================
727 /*!
728  * \brief Computes hexahedral mesh from 2D mesh of block
729  */
730 //================================================================================
731
732 bool StdMeshers_Hexa_3D::Compute(SMESH_Mesh & aMesh, SMESH_MesherHelper* aHelper)
733 {
734   static StdMeshers_HexaFromSkin_3D * algo = 0;
735   if ( !algo ) {
736     SMESH_Gen* gen = aMesh.GetGen();
737     algo = new StdMeshers_HexaFromSkin_3D( gen->GetANewId(), 0, gen );
738   }
739   algo->InitComputeError();
740   algo->Compute( aMesh, aHelper );
741   return error( algo->GetComputeError());
742 }
743
744 //================================================================================
745 /*!
746  * \brief Return true if the algorithm can mesh this shape
747  *  \param [in] aShape - shape to check
748  *  \param [in] toCheckAll - if true, this check returns OK if all shapes are OK,
749  *              else, returns OK if all at least one shape is OK
750  */
751 //================================================================================
752
753 bool StdMeshers_Hexa_3D::IsApplicable( const TopoDS_Shape & aShape, bool toCheckAll )
754 {
755   TopoDS_Vertex theVertex0, theVertex1;
756   TopTools_IndexedMapOfOrientedShape theShapeIDMap;
757   bool isCurShellApp;
758   int nbFoundShells = 0;
759   TopExp_Explorer exp0( aShape, TopAbs_SOLID );
760   if ( !exp0.More() ) return false;
761   for ( ; exp0.More(); exp0.Next() )
762   {
763     nbFoundShells = 1;
764     isCurShellApp = false;
765     for (TopExp_Explorer exp1( exp0.Current(), TopAbs_SHELL ); exp1.More(); exp1.Next(), ++nbFoundShells){
766       if ( nbFoundShells == 2 ) {
767         if ( toCheckAll ) return false;
768         break;
769       }
770       const TopoDS_Shell& shell = TopoDS::Shell(exp1.Current());
771       isCurShellApp = SMESH_Block::FindBlockShapes(shell, theVertex0, theVertex1, theShapeIDMap );
772       if ( toCheckAll && !isCurShellApp ) return false;
773     }
774     if( !toCheckAll && isCurShellApp ) return true;
775   }
776   return toCheckAll;
777 };
778
779 //=======================================================================
780 //function : ComputePentahedralMesh
781 //purpose  : 
782 //=======================================================================
783
784 SMESH_ComputeErrorPtr ComputePentahedralMesh(SMESH_Mesh &          aMesh,
785                                              const TopoDS_Shape &  aShape,
786                                              SMESH_ProxyMesh*      proxyMesh)
787 {
788   SMESH_ComputeErrorPtr err = SMESH_ComputeError::New();
789   if ( proxyMesh )
790   {
791     err->myName = COMPERR_BAD_INPUT_MESH;
792     err->myComment = "Can't build pentahedral mesh on viscous layers";
793     return err;
794   }
795   bool bOK;
796   StdMeshers_Penta_3D anAlgo;
797   //
798   bOK=anAlgo.Compute(aMesh, aShape);
799   //
800   err = anAlgo.GetComputeError();
801   //
802   if ( !bOK && anAlgo.ErrorStatus() == 5 )
803   {
804     static StdMeshers_Prism_3D * aPrism3D = 0;
805     if ( !aPrism3D ) {
806       SMESH_Gen* gen = aMesh.GetGen();
807       aPrism3D = new StdMeshers_Prism_3D( gen->GetANewId(), 0, gen );
808     }
809     SMESH_Hypothesis::Hypothesis_Status aStatus;
810     if ( aPrism3D->CheckHypothesis( aMesh, aShape, aStatus ) ) {
811       aPrism3D->InitComputeError();
812       bOK = aPrism3D->Compute( aMesh, aShape );
813       err = aPrism3D->GetComputeError();
814     }
815   }
816   return err;
817 }
818
819
820 //=======================================================================
821 //function : EvaluatePentahedralMesh
822 //purpose  : 
823 //=======================================================================
824
825 bool EvaluatePentahedralMesh(SMESH_Mesh & aMesh,
826                              const TopoDS_Shape & aShape,
827                              MapShapeNbElems& aResMap)
828 {
829   StdMeshers_Penta_3D anAlgo;
830   bool bOK = anAlgo.Evaluate(aMesh, aShape, aResMap);
831
832   //err = anAlgo.GetComputeError();
833   //if ( !bOK && anAlgo.ErrorStatus() == 5 )
834   if( !bOK ) {
835     static StdMeshers_Prism_3D * aPrism3D = 0;
836     if ( !aPrism3D ) {
837       SMESH_Gen* gen = aMesh.GetGen();
838       aPrism3D = new StdMeshers_Prism_3D( gen->GetANewId(), 0, gen );
839     }
840     SMESH_Hypothesis::Hypothesis_Status aStatus;
841     if ( aPrism3D->CheckHypothesis( aMesh, aShape, aStatus ) ) {
842       return aPrism3D->Evaluate(aMesh, aShape, aResMap);
843     }
844   }
845
846   return bOK;
847 }