src/StdMeshers/StdMeshers_Import_1D2D.cxx

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   2 //
   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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  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 : implementation of SMESH idl descriptions
  24 //  File   : StdMeshers_Import_1D2D.cxx
  25 //  Module : SMESH
  26 //
  27 #include "StdMeshers_Import_1D2D.hxx"
  28
  29 #include "StdMeshers_Import_1D.hxx"
  30 #include "StdMeshers_ImportSource.hxx"
  31
  32 #include "SMDS_MeshElement.hxx"
  33 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  34 #include "SMESHDS_Group.hxx"
  35 #include "SMESHDS_Mesh.hxx"
  36 #include "SMESH_Comment.hxx"
  37 #include "SMESH_ControlsDef.hxx"
  38 #include "SMESH_Gen.hxx"
  39 #include "SMESH_Group.hxx"
  40 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  41 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  42 #include "SMESH_OctreeNode.hxx"
  43 #include "SMESH_MeshEditor.hxx"
  44 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  45
  46 #include "Utils_SALOME_Exception.hxx"
  47 #include "utilities.h"
  48
  49 #include <BRepBndLib.hxx>
  50 #include <BRepClass_FaceClassifier.hxx>
  51 #include <BRepTools.hxx>
  52 #include <BRepTopAdaptor_FClass2d.hxx>
  53 #include <BRep_Builder.hxx>
  54 #include <BRep_Tool.hxx>
  55 #include <Bnd_B2d.hxx>
  56 #include <Bnd_Box.hxx>
  57 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
  58 #include <GeomAdaptor_Surface.hxx>
  59 #include <Precision.hxx>
  60 #include <TopExp.hxx>
  61 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  62 #include <TopoDS.hxx>
  63 #include <TopoDS_Compound.hxx>
  64 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  65 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  66
  67 #include <numeric>
  68
  69 using namespace std;
  70
  71 namespace
  72 {
  73   double getMinElemSize2( const SMESHDS_GroupBase* srcGroup )
  74   {
  75     double minSize2 = 1e100;
  76     SMDS_ElemIteratorPtr srcElems = srcGroup->GetElements();
  77     while ( srcElems->more() ) // loop on group contents
  78     {
  79       const SMDS_MeshElement* face = srcElems->next();
  80       int nbN = face->NbCornerNodes();
  81
  82       SMESH_TNodeXYZ prevN( face->GetNode( nbN-1 ));
  83       for ( int i = 0; i < nbN; ++i )
  84       {
  85         SMESH_TNodeXYZ n( face->GetNode( i ) );
  86         double size2 = ( n - prevN ).SquareModulus();
  87         minSize2 = std::min( minSize2, size2 );
  88         prevN = n;
  89       }
  90     }
  91     return minSize2;
  92   }
  93 }
  94
  95 //=============================================================================
  96 /*!
  97  * Creates StdMeshers_Import_1D2D
  98  */
  99 //=============================================================================
 100
 101 StdMeshers_Import_1D2D::StdMeshers_Import_1D2D(int hypId, SMESH_Gen * gen)
 102   :SMESH_2D_Algo(hypId, gen), _sourceHyp(0)
 103 {
 104   _name = "Import_1D2D";
 105   _shapeType = (1 << TopAbs_FACE);
 106
 107   _compatibleHypothesis.push_back("ImportSource2D");
 108   _requireDiscreteBoundary = false;
 109   _supportSubmeshes = true;
 110 }
 111
 112 //=============================================================================
 113 /*!
 114  * Check presence of a hypothesis
 115  */
 116 //=============================================================================
 117
 118 bool StdMeshers_Import_1D2D::CheckHypothesis
 119                          (SMESH_Mesh&                          aMesh,
 120                           const TopoDS_Shape&                  aShape,
 121                           SMESH_Hypothesis::Hypothesis_Status& aStatus)
 122 {
 123   _sourceHyp = 0;
 124
 125   const list <const SMESHDS_Hypothesis * >&hyps = GetUsedHypothesis(aMesh, aShape);
 126   if ( hyps.size() == 0 )
 127   {
 128     aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_MISSING;
 129     return false;  // can't work with no hypothesis
 130   }
 131
 132   if ( hyps.size() > 1 )
 133   {
 134     aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_ALREADY_EXIST;
 135     return false;
 136   }
 137
 138   const SMESHDS_Hypothesis *theHyp = hyps.front();
 139
 140   string hypName = theHyp->GetName();
 141
 142   if (hypName == _compatibleHypothesis.front())
 143   {
 144     _sourceHyp = (StdMeshers_ImportSource1D *)theHyp;
 145     aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_OK;
 146     return true;
 147   }
 148
 149   aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_INCOMPATIBLE;
 150   return true;
 151 }
 152
 153 namespace
 154 {
 155   /*!
 156    * \brief OrientedLink additionally storing a medium node
 157    */
 158   struct TLink : public SMESH_OrientedLink
 159   {
 160     const SMDS_MeshNode* _medium;
 161     TLink( const SMDS_MeshNode* n1,
 162            const SMDS_MeshNode* n2,
 163            const SMDS_MeshNode* medium=0)
 164       : SMESH_OrientedLink( n1,n2 ), _medium( medium ) {}
 165   };
 166 }
 167
 168 //=============================================================================
 169 /*!
 170  * Import elements from the other mesh
 171  */
 172 //=============================================================================
 173
 174 bool StdMeshers_Import_1D2D::Compute(SMESH_Mesh & theMesh, const TopoDS_Shape & theShape)
 175 {
 176   if ( !_sourceHyp ) return false;
 177
 178   const vector<SMESH_Group*>& srcGroups = _sourceHyp->GetGroups(/*loaded=*/true);
 179   if ( srcGroups.empty() )
 180     return error("Invalid source groups");
 181
 182   bool allGroupsEmpty = true;
 183   for ( size_t iG = 0; iG < srcGroups.size() && allGroupsEmpty; ++iG )
 184     allGroupsEmpty = srcGroups[iG]->GetGroupDS()->IsEmpty();
 185   if ( allGroupsEmpty )
 186     return error("No faces in source groups");
 187
 188   SMESH_MesherHelper helper(theMesh);
 189   helper.SetSubShape(theShape);
 190   SMESHDS_Mesh* tgtMesh = theMesh.GetMeshDS();
 191
 192   const TopoDS_Face& geomFace = TopoDS::Face( theShape );
 193   const double  faceTol = helper.MaxTolerance( geomFace );
 194   const int     shapeID = tgtMesh->ShapeToIndex( geomFace );
 195   const bool toCheckOri = (helper.NbAncestors( geomFace, theMesh, TopAbs_SOLID ) == 1 );
 196
 197
 198   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( geomFace );
 199   const bool reverse =
 200     ( helper.GetSubShapeOri( tgtMesh->ShapeToMesh(), geomFace ) == TopAbs_REVERSED );
 201   gp_Pnt p; gp_Vec du, dv;
 202
 203   // BRepClass_FaceClassifier is most time consuming, so minimize its usage
 204   const double clsfTol = 1e2 * BRep_Tool::MaxTolerance( geomFace, TopAbs_VERTEX );
 205   BRepTopAdaptor_FClass2d classifier( geomFace, clsfTol ); //Brimless_FaceClassifier classifier;
 206   Bnd_B2d bndBox2d;
 207   Bnd_Box bndBox3d;
 208   {
 209     Standard_Real umin,umax,vmin,vmax;
 210     BRepTools::UVBounds(geomFace,umin,umax,vmin,vmax);
 211     gp_XY pmin( umin,vmin ), pmax( umax,vmax );
 212     bndBox2d.Add( pmin );
 213     bndBox2d.Add( pmax );
 214     if ( helper.HasSeam() )
 215     {
 216       const int i = helper.GetPeriodicIndex();
 217       pmin.SetCoord( i, helper.GetOtherParam( pmin.Coord( i )));
 218       pmax.SetCoord( i, helper.GetOtherParam( pmax.Coord( i )));
 219       bndBox2d.Add( pmin );
 220       bndBox2d.Add( pmax );
 221     }
 222     bndBox2d.Enlarge( 1e-2 * Sqrt( bndBox2d.SquareExtent() ));
 223
 224     BRepBndLib::Add( geomFace, bndBox3d );
 225     bndBox3d.Enlarge( 1e-2 * sqrt( bndBox3d.SquareExtent() ));
 226   }
 227
 228   set<int> subShapeIDs;
 229   subShapeIDs.insert( shapeID );
 230
 231   // nodes already existing on sub-shapes of the FACE
 232   TIDSortedNodeSet existingNodes;
 233
 234   // get/make nodes on vertices and add them to existingNodes
 235   TopExp_Explorer exp( theShape, TopAbs_VERTEX );
 236   for ( ; exp.More(); exp.Next() )
 237   {
 238     const TopoDS_Vertex& v = TopoDS::Vertex( exp.Current() );
 239     if ( !subShapeIDs.insert( tgtMesh->ShapeToIndex( v )).second )
 240       continue;
 241     const SMDS_MeshNode* n = SMESH_Algo::VertexNode( v, tgtMesh );
 242     if ( !n )
 243     {
 244       _gen->Compute(theMesh,v,/*anUpward=*/true);
 245       n = SMESH_Algo::VertexNode( v, tgtMesh );
 246       if ( !n ) return false; // very strange
 247     }
 248     existingNodes.insert( n );
 249   }
 250
 251   // get EDGEs and their ids and get existing nodes on EDGEs
 252   vector< TopoDS_Edge > edges;
 253   for ( exp.Init( theShape, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
 254   {
 255     const TopoDS_Edge & edge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
 256     if ( !SMESH_Algo::isDegenerated( edge ))
 257       if ( subShapeIDs.insert( tgtMesh->ShapeToIndex( edge )).second )
 258       {
 259         edges.push_back( edge );
 260         if ( SMESHDS_SubMesh* eSM = tgtMesh->MeshElements( edge ))
 261         {
 262           typedef SMDS_StdIterator< const SMDS_MeshNode*, SMDS_NodeIteratorPtr > iterator;
 263           existingNodes.insert( iterator( eSM->GetNodes() ), iterator() );
 264         }
 265       }
 266   }
 267   // octree to find existing nodes
 268   SMESH_OctreeNode existingNodeOcTr( existingNodes );
 269   std::map<double, const SMDS_MeshNode*> dist2foundNodes;
 270
 271   // to count now many times a link between nodes encounters
 272   map<TLink, int> linkCount;
 273   map<TLink, int>::iterator link2Nb;
 274   double minGroupTol = Precision::Infinite();
 275
 276   SMESH::Controls::ElementsOnShape onEdgeClassifier;
 277   {
 278     TopoDS_Compound edgesCompound;
 279     BRep_Builder    builder;
 280     builder.MakeCompound( edgesCompound );
 281     for ( size_t iE = 0; iE < edges.size(); ++iE )
 282       builder.Add( edgesCompound, edges[ iE ]);
 283     onEdgeClassifier.SetShape( edgesCompound, SMDSAbs_Node );
 284   }
 285
 286   // =========================
 287   // Import faces from groups
 288   // =========================
 289
 290   StdMeshers_Import_1D::TNodeNodeMap* n2n;
 291   StdMeshers_Import_1D::TElemElemMap* e2e;
 292   StdMeshers_Import_1D::TNodeNodeMap::iterator n2nIt;
 293   pair< StdMeshers_Import_1D::TNodeNodeMap::iterator, bool > it_isnew;
 294   vector<TopAbs_State>         nodeState;
 295   vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes; // of a face
 296   set   <const SMDS_MeshNode*> bndNodes; // nodes classified ON
 297   vector<bool>                 isNodeIn; // nodes classified IN, by node ID
 298
 299   for ( size_t iG = 0; iG < srcGroups.size(); ++iG )
 300   {
 301     const SMESHDS_GroupBase* srcGroup = srcGroups[iG]->GetGroupDS();
 302
 303     const int meshID = srcGroup->GetMesh()->GetPersistentId();
 304     const SMESH_Mesh* srcMesh = GetMeshByPersistentID( meshID );
 305     if ( !srcMesh ) continue;
 306     StdMeshers_Import_1D::getMaps( srcMesh, &theMesh, n2n, e2e );
 307
 308     const double groupTol = 0.5 * sqrt( getMinElemSize2( srcGroup ));
 309     minGroupTol = std::min( groupTol, minGroupTol );
 310
 311     // clsfTol is 2D tolerance of a probe line
 312     //GeomAdaptor_Surface S( surface );
 313     // const double clsfTol = Min( S.UResolution( 0.1 * groupTol ), -- issue 0023092
 314     //                             S.VResolution( 0.1 * groupTol ));
 315     // another idea: try to use max tol of all edges
 316     //const double clsfTol = 10 * BRep_Tool::Tolerance( geomFace ); // 0.1 * groupTol;
 317
 318     onEdgeClassifier.SetMesh( srcMesh->GetMeshDS() );
 319     onEdgeClassifier.SetTolerance( groupTol / 10 );
 320
 321
 322     SMDS_ElemIteratorPtr srcElems = srcGroup->GetElements();
 323     while ( srcElems->more() ) // loop on group contents
 324     {
 325       const SMDS_MeshElement* face = srcElems->next();
 326
 327       if ( bndBox3d.IsOut( SMESH_NodeXYZ( face->GetNode(0) )))
 328         continue;
 329
 330       // find or create nodes of a new face
 331       nodeState.resize( face->NbNodes() );
 332       newNodes.resize( nodeState.size() );
 333       newNodes.back() = 0;
 334       int nbCreatedNodes = 0;
 335       bool isOut = false, isIn = false; // if at least one node isIn - do not classify other nodes
 336       for ( size_t i = 0; i < newNodes.size(); ++i )
 337       {
 338         const SMDS_MeshNode* node = face->GetNode( i );
 339         SMESH_NodeXYZ nXYZ = node;
 340         nodeState[ i ] = TopAbs_UNKNOWN;
 341         newNodes [ i ] = 0;
 342
 343         it_isnew = n2n->insert( make_pair( node, nullptr ));
 344         n2nIt    = it_isnew.first;
 345
 346         const SMDS_MeshNode* & newNode = n2nIt->second;
 347         if ( !it_isnew.second && !newNode )
 348           break; // a node is mapped to NULL - it is OUT of the FACE
 349
 350         if ( newNode )
 351         {
 352           if ( !subShapeIDs.count( newNode->getshapeId() ))
 353             break; // node is Imported onto other FACE
 354           if ( newNode->GetID() < (int) isNodeIn.size() &&
 355                isNodeIn[ newNode->GetID() ])
 356             isIn = true;
 357           if ( !isIn && bndNodes.count( node ))
 358             nodeState[ i ] = TopAbs_ON;
 359         }
 360         else
 361         {
 362           // find a node pre-existing on EDGE or VERTEX
 363           dist2foundNodes.clear();
 364           existingNodeOcTr.NodesAround( nXYZ, dist2foundNodes, groupTol );
 365           if ( !dist2foundNodes.empty() )
 366           {
 367             newNode = dist2foundNodes.begin()->second;
 368             nodeState[ i ] = TopAbs_ON;
 369           }
 370         }
 371
 372         if ( !newNode )
 373         {
 374           // find out if node lies on the surface of theShape
 375           gp_XY uv( Precision::Infinite(), 0 );
 376           bool isOutBox = true;
 377           isOut = (! helper.CheckNodeUV( geomFace, node, uv, groupTol, /*force=*/true ) ||
 378                    ( isOutBox = bndBox2d.IsOut( uv )));
 379           //int iCoo;
 380           if ( !isOut && !isIn ) // classify
 381           {
 382             nodeState[i] = classifier.Perform( uv ); //classifier.Perform( geomFace, uv, clsfTol );
 383             //nodeState[i] = classifier.State();
 384             isOut = ( nodeState[i] == TopAbs_OUT );
 385             if (( isOut ) &&
 386                 ( !isOutBox || helper.IsOnSeam( uv )) &&
 387                 onEdgeClassifier.IsSatisfy( node->GetID() ))
 388             {
 389               // uv.SetCoord( iCoo, helper.GetOtherParam( uv.Coord( iCoo )));
 390               // classifier.Perform( geomFace, uv, clsfTol );
 391               // nodeState[i] = classifier.State();
 392               // isOut = ( nodeState[i] == TopAbs_OUT );
 393               nodeState[i] = TopAbs_ON;
 394               isOut = false;
 395             }
 396           }
 397           if ( !isOut ) // create a new node
 398           {
 399             newNode = tgtMesh->AddNode( nXYZ.X(), nXYZ.Y(), nXYZ.Z());
 400             tgtMesh->SetNodeOnFace( newNode, shapeID, uv.X(), uv.Y() );
 401             nbCreatedNodes++;
 402             if ( newNode->GetID() >= (smIdType) isNodeIn.size() )
 403             {
 404               isNodeIn.push_back( false ); // allow allocate more than newNode->GetID()
 405               isNodeIn.resize( newNode->GetID() + 1, false );
 406             }
 407             if ( nodeState[i] == TopAbs_ON )
 408               bndNodes.insert( node );
 409             else if ( nodeState[i] != TopAbs_UNKNOWN )
 410               isNodeIn[ newNode->GetID() ] = isIn = true;
 411           }
 412         }
 413         if ( !(newNodes[i] = newNode ) || isOut )
 414           break;
 415
 416       } // loop on face nodes
 417
 418       if ( !newNodes.back() )
 419         continue; // not all nodes of the face lie on theShape
 420
 421       if ( !isIn ) // if all nodes are on FACE boundary, a mesh face can be OUT
 422       {
 423         // check state of nodes created for other faces
 424         for ( size_t i = 0; i < nodeState.size() && !isIn; ++i )
 425         {
 426           if ( nodeState[i] != TopAbs_UNKNOWN ) continue;
 427           gp_XY uv = helper.GetNodeUV( geomFace, newNodes[i] );
 428           nodeState[i] = classifier.Perform( uv ); //geomFace, uv, clsfTol );
 429           //nodeState[i] = classifier.State();
 430           isIn = ( nodeState[i] == TopAbs_IN );
 431         }
 432         if ( !isIn ) // classify face center
 433         {
 434           gp_XYZ gc( 0., 0., 0 );
 435           for ( size_t i = 0; i < newNodes.size(); ++i )
 436             gc += SMESH_TNodeXYZ( newNodes[i] );
 437           gc /= newNodes.size();
 438
 439           TopLoc_Location loc;
 440           GeomAPI_ProjectPointOnSurf& proj = helper.GetProjector( geomFace,
 441                                                                   loc,
 442                                                                   helper.MaxTolerance( geomFace ));
 443           if ( !loc.IsIdentity() ) loc.Transformation().Inverted().Transforms( gc );
 444           proj.Perform( gc );
 445           if ( !proj.IsDone() || proj.NbPoints() < 1 )
 446             continue;
 447           Standard_Real U,V;
 448           proj.LowerDistanceParameters(U,V);
 449           gp_XY uv( U,V );
 450           //classifier.Perform( geomFace, uv, clsfTol );
 451           TopAbs_State state = classifier.Perform( uv );
 452           if ( state != TopAbs_IN )
 453             continue;
 454         }
 455       }
 456
 457       // try to find already created face
 458       SMDS_MeshElement * newFace = 0;
 459       if ( nbCreatedNodes == 0 &&
 460            tgtMesh->FindElement(newNodes, SMDSAbs_Face, /*noMedium=*/false))
 461         continue; // repeated face in source groups already created
 462
 463       // check future face orientation
 464       const int nbCorners = face->NbCornerNodes();
 465       const bool isQuad   = ( nbCorners != (int) newNodes.size() );
 466       if ( toCheckOri )
 467       {
 468         int iNode = -1;
 469         gp_Vec geomNorm;
 470         do
 471         {
 472           gp_XY uv = helper.GetNodeUV( geomFace, newNodes[++iNode] );
 473           surface->D1( uv.X(),uv.Y(), p, du,dv );
 474           geomNorm = reverse ? dv^du : du^dv;
 475         }
 476         while ( geomNorm.SquareMagnitude() < 1e-6 && iNode+1 < nbCorners );
 477
 478         int iNext = helper.WrapIndex( iNode+1, nbCorners );
 479         int iPrev = helper.WrapIndex( iNode-1, nbCorners );
 480
 481         SMESH_TNodeXYZ prevNode( newNodes[iPrev] );
 482         SMESH_TNodeXYZ curNode ( newNodes[iNode] );
 483         SMESH_TNodeXYZ nextNode( newNodes[iNext] );
 484         gp_Vec n1n0( prevNode - curNode);
 485         gp_Vec n1n2( nextNode - curNode );
 486         gp_Vec meshNorm = n1n2 ^ n1n0;
 487
 488         if ( geomNorm * meshNorm < 0 )
 489           SMDS_MeshCell::applyInterlace
 490             ( SMDS_MeshCell::reverseSmdsOrder( face->GetEntityType(), newNodes.size() ), newNodes );
 491       }
 492
 493       // make a new face
 494       if ( face->IsPoly() )
 495         newFace = tgtMesh->AddPolygonalFace( newNodes );
 496       else
 497         switch ( newNodes.size() )
 498         {
 499         case 3:
 500           newFace = tgtMesh->AddFace( newNodes[0], newNodes[1], newNodes[2] );
 501           break;
 502         case 4:
 503           newFace = tgtMesh->AddFace( newNodes[0], newNodes[1], newNodes[2], newNodes[3] );
 504           break;
 505         case 6:
 506           newFace = tgtMesh->AddFace( newNodes[0], newNodes[1], newNodes[2],
 507                                       newNodes[3], newNodes[4], newNodes[5]);
 508           break;
 509         case 8:
 510           newFace = tgtMesh->AddFace( newNodes[0], newNodes[1], newNodes[2], newNodes[3],
 511                                       newNodes[4], newNodes[5], newNodes[6], newNodes[7]);
 512           break;
 513         default: continue;
 514         }
 515       tgtMesh->SetMeshElementOnShape( newFace, shapeID );
 516       e2e->insert( make_pair( face, newFace ));
 517
 518       // collect links
 519       const SMDS_MeshNode* medium = 0;
 520       for ( int i = 0; i < nbCorners; ++i )
 521       {
 522         const SMDS_MeshNode* n1 = newNodes[i];
 523         const SMDS_MeshNode* n2 = newNodes[ (i+1)%nbCorners ];
 524         if ( isQuad ) // quadratic face
 525           medium = newNodes[i+nbCorners];
 526         link2Nb = linkCount.insert( make_pair( TLink( n1, n2, medium ), 0)).first;
 527         ++link2Nb->second;
 528       }
 529     } // loop on group contents
 530
 531     // Remove OUT nodes from n2n map
 532     for ( n2nIt = n2n->begin(); n2nIt != n2n->end(); )
 533       if ( !n2nIt->second )
 534         n2n->erase( n2nIt++ );
 535       else
 536         ++n2nIt;
 537
 538   } // loop on src groups
 539
 540   // remove free nodes created on EDGEs
 541   {
 542     set<const SMDS_MeshNode*>::iterator node = bndNodes.begin();
 543     for ( ; node != bndNodes.end(); ++node )
 544     {
 545       n2nIt = n2n->find( *node );
 546       const SMDS_MeshNode* newNode = n2nIt->second;
 547       if ( newNode && newNode->NbInverseElements() == 0 )
 548       {
 549         tgtMesh->RemoveFreeNode( newNode, 0, false );
 550         n2n->erase( n2nIt );
 551       }
 552     }
 553   }
 554
 555   // ==========================================================
 556   // Put nodes on geom edges and create edges on them;
 557   // check if the whole geom face is covered by imported faces
 558   // ==========================================================
 559
 560   // use large tolerance for projection of nodes to edges because of
 561   // BLSURF mesher specifics (issue 0020918, Study2.hdf)
 562   const double projTol = minGroupTol;
 563
 564   bool isFaceMeshed = false;
 565   SMESHDS_SubMesh* tgtFaceSM = tgtMesh->MeshElements( theShape );
 566   if ( tgtFaceSM )
 567   {
 568     // the imported mesh is valid if all external links (encountered once)
 569     // lie on geom edges
 570     subShapeIDs.erase( shapeID ); // to contain edges and vertices only
 571     for ( link2Nb = linkCount.begin(); link2Nb != linkCount.end(); ++link2Nb)
 572     {
 573       const TLink& link = (*link2Nb).first;
 574       int nbFaces = link2Nb->second;
 575       if ( nbFaces == 1 )
 576       {
 577         // check if a not shared link lies on face boundary
 578         bool nodesOnBoundary = true;
 579         list< TopoDS_Shape > bndShapes;
 580         for ( int is1stN = 0; is1stN < 2 && nodesOnBoundary; ++is1stN )
 581         {
 582           const SMDS_MeshNode* n = is1stN ? link.node1() : link.node2();
 583           if ( !subShapeIDs.count( n->getshapeId() )) // n is assigned to FACE
 584           {
 585             TopoDS_Shape edge;
 586             if ( onEdgeClassifier.IsSatisfy( n, &edge ))
 587             {
 588               tgtFaceSM->RemoveNode( n );
 589               tgtMesh->SetNodeOnEdge( n, TopoDS::Edge(edge), /*u=*/0 );
 590             }
 591             nodesOnBoundary = subShapeIDs.count( n->getshapeId());
 592           }
 593           if ( nodesOnBoundary )
 594           {
 595             TopoDS_Shape s = helper.GetSubShapeByNode( n, tgtMesh );
 596             if ( s.ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
 597               bndShapes.push_front( s ); // vertex first
 598             else
 599               bndShapes.push_back( s ); // edges last
 600           }
 601         }
 602         if ( !nodesOnBoundary )
 603         {
 604           error("free internal link"); // just for an easier debug
 605           break;
 606         }
 607         if ( bndShapes.front().ShapeType() == TopAbs_EDGE && // all link nodes are on EDGEs
 608              bndShapes.front() != bndShapes.back() )
 609           // link nodes on different geom edges
 610           return error(COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Source nodes mismatch target vertices");
 611
 612         // find geom edge the link is on
 613         if ( bndShapes.back().ShapeType() != TopAbs_EDGE ) // all link nodes are on VERTEXes
 614         {
 615           // find geom edge by two vertices
 616           TopoDS_Shape geomEdge = helper.GetCommonAncestor( bndShapes.back(),
 617                                                             bndShapes.front(),
 618                                                             theMesh, TopAbs_EDGE );
 619           if ( geomEdge.IsNull() )
 620           {
 621             error("free internal link");
 622             break; // vertices belong to different edges
 623           }
 624           bndShapes.push_back( geomEdge );
 625         }
 626
 627         // create an edge if not yet exists
 628         newNodes.resize(2);
 629         newNodes[0] = link.node1(), newNodes[1] = link.node2();
 630         const SMDS_MeshElement* edge = tgtMesh->FindElement( newNodes, SMDSAbs_Edge );
 631         if ( edge ) continue;
 632
 633         if ( link._reversed ) std::swap( newNodes[0], newNodes[1] );
 634         if ( link._medium )
 635         {
 636           edge = tgtMesh->AddEdge( newNodes[0], newNodes[1], link._medium );
 637
 638           double u;
 639           TopoDS_Edge geomEdge = TopoDS::Edge(bndShapes.back());
 640           helper.CheckNodeU( geomEdge, link._medium, u, projTol, /*force=*/true );
 641           tgtFaceSM->RemoveNode( link._medium );
 642           tgtMesh->SetNodeOnEdge( (SMDS_MeshNode*)link._medium, geomEdge, u );
 643         }
 644         else
 645         {
 646           edge = tgtMesh->AddEdge( newNodes[0], newNodes[1]);
 647         }
 648         if ( !edge )
 649           return false;
 650
 651         tgtMesh->SetMeshElementOnShape( edge, bndShapes.back() );
 652       }
 653       else if ( nbFaces > 2 )
 654       {
 655         return error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Non-manifold source mesh");
 656       }
 657     }
 658     isFaceMeshed = ( link2Nb == linkCount.end() && !linkCount.empty());
 659     if ( isFaceMeshed )
 660     {
 661       // check that source faces do not overlap:
 662       // there must be only two edges sharing each vertex and bound to sub-edges of theShape
 663       SMESH_MeshEditor editor( &theMesh );
 664       set<int>::iterator subID = subShapeIDs.begin();
 665       for ( ; subID != subShapeIDs.end(); ++subID )
 666       {
 667         const TopoDS_Shape& s = tgtMesh->IndexToShape( *subID );
 668         if ( s.ShapeType() != TopAbs_VERTEX ) continue;
 669         const SMDS_MeshNode* n = SMESH_Algo::VertexNode( TopoDS::Vertex(s), tgtMesh );
 670         SMDS_ElemIteratorPtr eIt = n->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Edge);
 671         int nbEdges = 0;
 672         while ( eIt->more() )
 673         {
 674           const SMDS_MeshElement* edge = eIt->next();
 675           int sId = editor.FindShape( edge );
 676           nbEdges += subShapeIDs.count( sId );
 677         }
 678         if ( nbEdges < 2 && !helper.IsRealSeam( s ))
 679           return false; // weird
 680         if ( nbEdges > 2 )
 681           return error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Source elements overlap one another");
 682       }
 683     }
 684   }
 685   if ( !isFaceMeshed )
 686     return error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH,
 687                   "Source elements don't cover totally the geometrical face" );
 688
 689   if ( helper.HasSeam() )
 690   {
 691     // links on seam edges are shared by two faces, so no edges were created on them
 692     // by the previous detection of 2D mesh boundary
 693     for ( size_t iE = 0; iE < edges.size(); ++iE )
 694     {
 695       if ( !helper.IsRealSeam( edges[iE] )) continue;
 696       const TopoDS_Edge& seamEdge = edges[iE];
 697       // to find nodes lying on the seamEdge we check nodes of mesh faces sharing a node on one
 698       // of its vertices; after finding another node on seamEdge we continue the same way
 699       // until finding all nodes.
 700       TopoDS_Vertex      seamVertex = helper.IthVertex( 0, seamEdge );
 701       const SMDS_MeshNode* vertNode = SMESH_Algo::VertexNode( seamVertex, tgtMesh );
 702       set< const SMDS_MeshNode* > checkedNodes; checkedNodes.insert( vertNode );
 703       set< const SMDS_MeshElement* > checkedFaces;
 704       // as a face can have more than one node on the seamEdge, there is a difficulty in selecting
 705       // one of those nodes to treat next; so we simply find all nodes on the seamEdge and
 706       // then sort them by U on edge
 707       typedef list< pair< double, const SMDS_MeshNode* > > TUNodeList;
 708       TUNodeList nodesOnSeam;
 709       double u = helper.GetNodeU( seamEdge, vertNode );
 710       nodesOnSeam.push_back( make_pair( u, vertNode ));
 711       size_t nbNodesOnSeam = 1;
 712       TUNodeList::iterator u2nIt = nodesOnSeam.begin();
 713       for ( ; u2nIt != nodesOnSeam.end(); ++u2nIt )
 714       {
 715         const SMDS_MeshNode* startNode = (*u2nIt).second;
 716         SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = startNode->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
 717         while ( faceIt->more() )
 718         {
 719           const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
 720           if ( !checkedFaces.insert( face ).second ) continue;
 721           for ( int i = 0, nbNodes = face->NbCornerNodes(); i < nbNodes; ++i )
 722           {
 723             const SMDS_MeshNode* n = face->GetNode( i );
 724             if ( n == startNode || !checkedNodes.insert( n ).second ) continue;
 725             helper.CheckNodeU( seamEdge, n, u=0, projTol, /*force=*/true );
 726             nodesOnSeam.push_back( make_pair( u, n ));
 727             ++nbNodesOnSeam;
 728           }
 729         }
 730       }
 731       // sort the found nodes by U on the seamEdge; most probably they are in a good order,
 732       // so we can use the hint to spead-up map filling
 733       map< double, const SMDS_MeshNode* > u2nodeMap;
 734       for ( u2nIt = nodesOnSeam.begin(); u2nIt != nodesOnSeam.end(); ++u2nIt )
 735         u2nodeMap.insert( u2nodeMap.end(), *u2nIt );
 736       if ( u2nodeMap.size() != nbNodesOnSeam ) // problem with parameters on EDGE
 737       {
 738         // sort nodes by distance from seamVertex
 739         gp_Pnt vertPnt = SMESH_NodeXYZ( vertNode );
 740         u2nodeMap.clear();
 741         for ( u2nIt = nodesOnSeam.begin(); u2nIt != nodesOnSeam.end(); ++u2nIt )
 742           u2nodeMap.insert
 743             ({ vertPnt.SquareDistance( SMESH_NodeXYZ( u2nIt->second )), u2nIt->second });
 744       }
 745
 746       // create edges
 747       {
 748         SMESH_MesherHelper seamHelper( theMesh );
 749         seamHelper.SetSubShape( edges[ iE ]);
 750         seamHelper.SetElementsOnShape( true );
 751
 752         if ( !checkedFaces.empty() && (*checkedFaces.begin())->IsQuadratic() )
 753           for ( set< const SMDS_MeshElement* >::iterator fIt = checkedFaces.begin();
 754                 fIt != checkedFaces.end(); ++fIt )
 755             seamHelper.AddTLinks( static_cast<const SMDS_MeshFace*>( *fIt ));
 756
 757         map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator n1, n2, u2nEnd = u2nodeMap.end();
 758         for ( n2 = u2nodeMap.begin(), n1 = n2++; n2 != u2nEnd; ++n1, ++n2 )
 759         {
 760           const SMDS_MeshNode* node1 = n1->second;
 761           const SMDS_MeshNode* node2 = n2->second;
 762           seamHelper.AddEdge( node1, node2 );
 763           if ( node2->getshapeId() == helper.GetSubShapeID() )
 764           {
 765             tgtFaceSM->RemoveNode( node2 );
 766             tgtMesh->SetNodeOnEdge( const_cast<SMDS_MeshNode*>( node2 ), seamEdge, n2->first );
 767           }
 768         }
 769       }
 770     } // loop on edges to find seam ones
 771   } // if ( helper.HasSeam() )
 772
 773   // notify sub-meshes of edges on computation
 774   for ( size_t iE = 0; iE < edges.size(); ++iE )
 775   {
 776     SMESH_subMesh * sm = theMesh.GetSubMesh( edges[iE] );
 777     // if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edges[iE] ))
 778     //   sm->SetIsAlwaysComputed( true );
 779     sm->ComputeStateEngine(SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE);
 780     if ( sm->GetComputeState() != SMESH_subMesh::COMPUTE_OK )
 781       return error(SMESH_Comment("Failed to create segments on the edge #") << sm->GetId());
 782   }
 783
 784   // ============
 785   // Copy meshes
 786   // ============
 787
 788   vector<SMESH_Mesh*> srcMeshes = _sourceHyp->GetSourceMeshes();
 789   for ( size_t i = 0; i < srcMeshes.size(); ++i )
 790     StdMeshers_Import_1D::importMesh( srcMeshes[i], theMesh, _sourceHyp, theShape );
 791
 792   return true;
 793 }
 794
 795 //=============================================================================
 796 /*!
 797  * \brief Set needed event listeners and create a submesh for a copied mesh
 798  *
 799  * This method is called only if a submesh has HYP_OK algo_state.
 800  */
 801 //=============================================================================
 802
 803 void StdMeshers_Import_1D2D::SetEventListener(SMESH_subMesh* subMesh)
 804 {
 805   if ( !_sourceHyp )
 806   {
 807     const TopoDS_Shape& tgtShape = subMesh->GetSubShape();
 808     SMESH_Mesh*         tgtMesh  = subMesh->GetFather();
 809     Hypothesis_Status aStatus;
 810     CheckHypothesis( *tgtMesh, tgtShape, aStatus );
 811   }
 812   StdMeshers_Import_1D::setEventListener( subMesh, _sourceHyp );
 813 }
 814 void StdMeshers_Import_1D2D::SubmeshRestored(SMESH_subMesh* subMesh)
 815 {
 816   SetEventListener(subMesh);
 817 }
 818
 819 //=============================================================================
 820 /*!
 821  * Predict nb of mesh entities created by Compute()
 822  */
 823 //=============================================================================
 824
 825 bool StdMeshers_Import_1D2D::Evaluate(SMESH_Mesh &         theMesh,
 826                                       const TopoDS_Shape & theShape,
 827                                       MapShapeNbElems&     aResMap)
 828 {
 829   if ( !_sourceHyp ) return false;
 830
 831   const vector<SMESH_Group*>& srcGroups = _sourceHyp->GetGroups();
 832   if ( srcGroups.empty() )
 833     return error("Invalid source groups");
 834
 835   vector<smIdType> aVec(SMDSEntity_Last,0);
 836
 837   bool toCopyMesh, toCopyGroups;
 838   _sourceHyp->GetCopySourceMesh(toCopyMesh, toCopyGroups);
 839   if ( toCopyMesh ) // the whole mesh is copied
 840   {
 841     vector<SMESH_Mesh*> srcMeshes = _sourceHyp->GetSourceMeshes();
 842     for ( unsigned i = 0; i < srcMeshes.size(); ++i )
 843     {
 844       SMESH_subMesh* sm = StdMeshers_Import_1D::getSubMeshOfCopiedMesh( theMesh, *srcMeshes[i]);
 845       if ( !sm || aResMap.count( sm )) continue; // already counted
 846       const SMDS_MeshInfo& aMeshInfo = srcMeshes[i]->GetMeshDS()->GetMeshInfo();
 847       for (int i = 0; i < SMDSEntity_Last; i++)
 848         aVec[i] = aMeshInfo.NbEntities((SMDSAbs_EntityType)i);
 849     }
 850   }
 851   else
 852   {
 853     // std-like iterator used to get coordinates of nodes of mesh element
 854     typedef SMDS_StdIterator< SMESH_TNodeXYZ, SMDS_ElemIteratorPtr > TXyzIterator;
 855
 856     SMESH_MesherHelper helper(theMesh);
 857     helper.SetSubShape(theShape);
 858
 859     const TopoDS_Face& geomFace = TopoDS::Face( theShape );
 860
 861     // take into account nodes on vertices
 862     TopExp_Explorer exp( theShape, TopAbs_VERTEX );
 863     for ( ; exp.More(); exp.Next() )
 864       theMesh.GetSubMesh( exp.Current())->Evaluate( aResMap );
 865
 866     // to count now many times a link between nodes encounters,
 867     // negative nb additionally means that a link is quadratic
 868     map<SMESH_TLink, int> linkCount;
 869     map<SMESH_TLink, int>::iterator link2Nb;
 870
 871     // count faces and nodes imported from groups
 872     set<const SMDS_MeshNode* > allNodes;
 873     gp_XY uv;
 874     double minGroupTol = 1e100;
 875     for ( size_t iG = 0; iG < srcGroups.size(); ++iG )
 876     {
 877       const SMESHDS_GroupBase* srcGroup = srcGroups[iG]->GetGroupDS();
 878       const double groupTol = 0.5 * sqrt( getMinElemSize2( srcGroup ));
 879       minGroupTol = std::min( groupTol, minGroupTol );
 880       SMDS_ElemIteratorPtr srcElems = srcGroup->GetElements();
 881       SMDS_MeshNode *tmpNode =helper.AddNode(0,0,0);
 882       while ( srcElems->more() ) // loop on group contents
 883       {
 884         const SMDS_MeshElement* face = srcElems->next();
 885         // find out if face is located on geomEdge by projecting
 886         // a gravity center of face to geomFace
 887         gp_XYZ gc(0,0,0);
 888         gc = accumulate( TXyzIterator(face->nodesIterator()), TXyzIterator(), gc)/face->NbNodes();
 889         tmpNode->setXYZ( gc.X(), gc.Y(), gc.Z());
 890         if ( helper.CheckNodeUV( geomFace, tmpNode, uv, groupTol, /*force=*/true ))
 891         {
 892           ++aVec[ face->GetEntityType() ];
 893
 894           // collect links
 895           int nbConers = face->NbCornerNodes();
 896           for ( int i = 0; i < face->NbNodes(); ++i )
 897           {
 898             const SMDS_MeshNode* n1 = face->GetNode(i);
 899             allNodes.insert( n1 );
 900             if ( i < nbConers )
 901             {
 902               const SMDS_MeshNode* n2 = face->GetNode( (i+1)%nbConers );
 903               link2Nb = linkCount.insert( make_pair( SMESH_TLink( n1, n2 ), 0)).first;
 904               if ( (*link2Nb).second )
 905                 link2Nb->second += (link2Nb->second < 0 ) ? -1 : 1;
 906               else
 907                 link2Nb->second += ( face->IsQuadratic() ) ? -1 : 1;
 908             }
 909           }
 910         }
 911       }
 912       helper.GetMeshDS()->RemoveNode(tmpNode);
 913     }
 914
 915     int nbNodes = allNodes.size();
 916     allNodes.clear();
 917
 918     // count nodes and edges on geom edges
 919
 920     double u;
 921     for ( exp.Init(theShape, TopAbs_EDGE); exp.More(); exp.Next() )
 922     {
 923       TopoDS_Edge geomEdge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
 924       SMESH_subMesh* sm = theMesh.GetSubMesh( geomEdge );
 925       vector<smIdType>& edgeVec = aResMap[sm];
 926       if ( edgeVec.empty() )
 927       {
 928         edgeVec.resize(SMDSEntity_Last,0);
 929         for ( link2Nb = linkCount.begin(); link2Nb != linkCount.end(); )
 930         {
 931           const SMESH_TLink& link = (*link2Nb).first;
 932           int nbFacesOfLink = Abs( link2Nb->second );
 933           bool eraseLink = ( nbFacesOfLink != 1 );
 934           if ( nbFacesOfLink == 1 )
 935           {
 936             if ( helper.CheckNodeU( geomEdge, link.node1(), u, minGroupTol, /*force=*/true )&&
 937                  helper.CheckNodeU( geomEdge, link.node2(), u, minGroupTol, /*force=*/true ))
 938             {
 939               bool isQuadratic = ( link2Nb->second < 0 );
 940               ++edgeVec[ isQuadratic ? SMDSEntity_Quad_Edge : SMDSEntity_Edge ];
 941               ++edgeVec[ SMDSEntity_Node ];
 942               --nbNodes;
 943               eraseLink = true;
 944             }
 945           }
 946           if ( eraseLink )
 947             linkCount.erase(link2Nb++);
 948           else
 949             link2Nb++;
 950         }
 951         if ( edgeVec[ SMDSEntity_Node] > 0 )
 952           --edgeVec[ SMDSEntity_Node ]; // for one node on vertex
 953       }
 954       else if ( !helper.IsSeamShape( geomEdge ) ||
 955                 geomEdge.Orientation() == TopAbs_FORWARD )
 956       {
 957         nbNodes -= 1+edgeVec[ SMDSEntity_Node ];
 958       }
 959     }
 960
 961     aVec[SMDSEntity_Node] = nbNodes;
 962   }
 963
 964   SMESH_subMesh * sm = theMesh.GetSubMesh(theShape);
 965   aResMap.insert(make_pair(sm,aVec));
 966
 967   return true;
 968 }