src/StdMeshers/StdMeshers_Projection_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_Projection_3D.cxx
  25 // Module    : SMESH
  26 // Created   : Fri Oct 20 11:37:07 2006
  27 // Author    : Edward AGAPOV (eap)
  28
  29
  30 #include "StdMeshers_Projection_3D.hxx"
  31 #include "StdMeshers_ProjectionSource3D.hxx"
  32
  33 #include "StdMeshers_ProjectionUtils.hxx"
  34
  35 #include "SMESHDS_Hypothesis.hxx"
  36 #include "SMESHDS_SubMesh.hxx"
  37 #include "SMESH_Block.hxx"
  38 #include "SMESH_Gen.hxx"
  39 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  40 #include "SMESH_MeshEditor.hxx"
  41 #include "SMESH_Pattern.hxx"
  42 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  43 #include "SMESH_subMeshEventListener.hxx"
  44 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  45 #include "SMESH_Comment.hxx"
  46 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
  47 #include "SMDS_PolyhedralVolumeOfNodes.hxx"
  48
  49 #include "utilities.h"
  50
  51 #define RETURN_BAD_RESULT(msg) { MESSAGE(msg); return false; }
  52 #define gpXYZ(n) gp_XYZ(n->X(),n->Y(),n->Z())
  53 #define SHOWYXZ(msg, xyz) // {\
  54 // gp_Pnt p (xyz); \
  55 // cout << msg << " ("<< p.X() << "; " <<p.Y() << "; " <<p.Z() << ") " <<endl;\
  56 // }
  57
  58 typedef StdMeshers_ProjectionUtils TAssocTool;
  59
  60
  61 //=======================================================================
  62 //function : StdMeshers_Projection_3D
  63 //purpose  :
  64 //=======================================================================
  65
  66 StdMeshers_Projection_3D::StdMeshers_Projection_3D(int hypId, int studyId, SMESH_Gen* gen)
  67   :SMESH_3D_Algo(hypId, studyId, gen)
  68 {
  69   _name = "Projection_3D";
  70   _shapeType = (1 << TopAbs_SHELL) | (1 << TopAbs_SOLID);       // 1 bit per shape type
  71
  72   _compatibleHypothesis.push_back("ProjectionSource3D");
  73   _sourceHypo = 0;
  74 }
  75
  76 //================================================================================
  77 /*!
  78  * \brief Destructor
  79  */
  80 //================================================================================
  81
  82 StdMeshers_Projection_3D::~StdMeshers_Projection_3D()
  83 {}
  84
  85 //=======================================================================
  86 //function : CheckHypothesis
  87 //purpose  :
  88 //=======================================================================
  89
  90 bool StdMeshers_Projection_3D::CheckHypothesis(SMESH_Mesh&                          aMesh,
  91                                                const TopoDS_Shape&                  aShape,
  92                                                SMESH_Hypothesis::Hypothesis_Status& aStatus)
  93 {
  94   // check aShape that must be a 6 faces block
  95   if ( TAssocTool::Count( aShape, TopAbs_SHELL, 1 ) != 1 ||
  96        TAssocTool::Count( aShape, TopAbs_FACE , 1 ) != 6 ||
  97        TAssocTool::Count( aShape, TopAbs_EDGE , 1 ) != 12 ||
  98        TAssocTool::Count( aShape, TopAbs_WIRE , 1 ) != 6 )
  99   {
 100     aStatus = HYP_BAD_GEOMETRY;
 101     return false;
 102   }
 103
 104   list <const SMESHDS_Hypothesis * >::const_iterator itl;
 105
 106   const list <const SMESHDS_Hypothesis * >&hyps = GetUsedHypothesis(aMesh, aShape);
 107   if ( hyps.size() == 0 )
 108   {
 109     aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_MISSING;
 110     return false;  // can't work with no hypothesis
 111   }
 112
 113   if ( hyps.size() > 1 )
 114   {
 115     aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_ALREADY_EXIST;
 116     return false;
 117   }
 118
 119   const SMESHDS_Hypothesis *theHyp = hyps.front();
 120
 121   string hypName = theHyp->GetName();
 122
 123   aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_OK;
 124
 125   if (hypName == "ProjectionSource3D")
 126   {
 127     _sourceHypo = static_cast<const StdMeshers_ProjectionSource3D *>(theHyp);
 128     // Check hypo parameters
 129
 130     SMESH_Mesh* srcMesh = _sourceHypo->GetSourceMesh();
 131     SMESH_Mesh* tgtMesh = & aMesh;
 132     if ( !srcMesh )
 133       srcMesh = tgtMesh;
 134
 135     // check vertices
 136     if ( _sourceHypo->HasVertexAssociation() )
 137     {
 138       // source vertices
 139       TopoDS_Shape edge = TAssocTool::GetEdgeByVertices
 140         ( srcMesh, _sourceHypo->GetSourceVertex(1), _sourceHypo->GetSourceVertex(2) );
 141       if ( edge.IsNull() ||
 142            !TAssocTool::IsSubShape( edge, srcMesh ) ||
 143            !TAssocTool::IsSubShape( edge, _sourceHypo->GetSource3DShape() ))
 144       {
 145         SCRUTE((edge.IsNull()));
 146         SCRUTE((TAssocTool::IsSubShape( edge, srcMesh )));
 147         SCRUTE((TAssocTool::IsSubShape( edge, _sourceHypo->GetSource3DShape() )));
 148         aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_BAD_PARAMETER;
 149       }
 150       else
 151       {
 152         // target vertices
 153         edge = TAssocTool::GetEdgeByVertices
 154           ( tgtMesh, _sourceHypo->GetTargetVertex(1), _sourceHypo->GetTargetVertex(2) );
 155         if ( edge.IsNull() ||
 156              !TAssocTool::IsSubShape( edge, tgtMesh ) ||
 157              !TAssocTool::IsSubShape( edge, aShape ))
 158         {
 159           SCRUTE((edge.IsNull()));
 160           SCRUTE((TAssocTool::IsSubShape( edge, tgtMesh )));
 161           SCRUTE((TAssocTool::IsSubShape( edge, aShape )));
 162           aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_BAD_PARAMETER;
 163         }
 164       }
 165     }
 166     // check a source shape
 167     if ( !TAssocTool::IsSubShape( _sourceHypo->GetSource3DShape(), srcMesh ) ||
 168          ( srcMesh == tgtMesh && aShape == _sourceHypo->GetSource3DShape()))
 169     {
 170       SCRUTE((TAssocTool::IsSubShape( _sourceHypo->GetSource3DShape(), srcMesh)));
 171       SCRUTE((srcMesh == tgtMesh));
 172       SCRUTE((aShape == _sourceHypo->GetSource3DShape()));
 173       aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_BAD_PARAMETER;
 174     }
 175   }
 176   else
 177   {
 178     aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_INCOMPATIBLE;
 179   }
 180   return ( aStatus == HYP_OK );
 181 }
 182
 183 //=======================================================================
 184 //function : Compute
 185 //purpose  :
 186 //=======================================================================
 187
 188 bool StdMeshers_Projection_3D::Compute(SMESH_Mesh& aMesh, const TopoDS_Shape& aShape)
 189 {
 190   if ( !_sourceHypo )
 191     return false;
 192
 193   SMESH_Mesh * srcMesh = _sourceHypo->GetSourceMesh();
 194   SMESH_Mesh * tgtMesh = & aMesh;
 195   if ( !srcMesh )
 196     srcMesh = tgtMesh;
 197
 198   SMESHDS_Mesh * srcMeshDS = srcMesh->GetMeshDS();
 199   SMESHDS_Mesh * tgtMeshDS = tgtMesh->GetMeshDS();
 200
 201   // get shell from shape3D
 202   TopoDS_Shell srcShell, tgtShell;
 203   TopExp_Explorer exp( _sourceHypo->GetSource3DShape(), TopAbs_SHELL );
 204   int nbShell;
 205   for ( nbShell = 0; exp.More(); exp.Next(), ++nbShell )
 206     srcShell = TopoDS::Shell( exp.Current() );
 207   if ( nbShell != 1 )
 208     return error(COMPERR_BAD_SHAPE,
 209                  SMESH_Comment("Shape must have 1 shell but not") << nbShell);
 210
 211   exp.Init( aShape, TopAbs_SHELL );
 212   for ( nbShell = 0; exp.More(); exp.Next(), ++nbShell )
 213     tgtShell = TopoDS::Shell( exp.Current() );
 214   if ( nbShell != 1 )
 215     return error(COMPERR_BAD_SHAPE,
 216                  SMESH_Comment("Shape must have 1 shell but not") << nbShell);
 217
 218   // Assure that mesh on a source shape is computed
 219
 220   SMESH_subMesh* srcSubMesh = srcMesh->GetSubMesh( _sourceHypo->GetSource3DShape() );
 221   //SMESH_subMesh* tgtSubMesh = tgtMesh->GetSubMesh( aShape );
 222
 223   if ( tgtMesh == srcMesh && !aShape.IsSame( _sourceHypo->GetSource3DShape() )) {
 224     if ( !TAssocTool::MakeComputed( srcSubMesh ))
 225       return error(COMPERR_BAD_INPUT_MESH,"Source mesh not computed");
 226   }
 227   else {
 228     if ( !srcSubMesh->IsMeshComputed() )
 229       return error(COMPERR_BAD_INPUT_MESH,"Source mesh not computed");
 230   }
 231
 232   // Find 2 pairs of corresponding vertices
 233
 234   TopoDS_Vertex tgtV000, tgtV100, srcV000, srcV100;
 235   TAssocTool::TShapeShapeMap shape2ShapeMap;
 236
 237   if ( _sourceHypo->HasVertexAssociation() )
 238   {
 239     tgtV000 = _sourceHypo->GetTargetVertex(1);
 240     tgtV100 = _sourceHypo->GetTargetVertex(2);
 241     srcV000 = _sourceHypo->GetSourceVertex(1);
 242     srcV100 = _sourceHypo->GetSourceVertex(2);
 243   }
 244   else
 245   {
 246     if ( !TAssocTool::FindSubShapeAssociation( tgtShell, tgtMesh, srcShell, srcMesh,
 247                                                shape2ShapeMap) )
 248       return error(COMPERR_BAD_SHAPE,"Topology of source and target shapes seems different" );
 249
 250     exp.Init( tgtShell, TopAbs_EDGE );
 251     TopExp::Vertices( TopoDS::Edge( exp.Current() ), tgtV000, tgtV100 );
 252
 253     if ( !shape2ShapeMap.IsBound( tgtV000 ) || !shape2ShapeMap.IsBound( tgtV100 ))
 254       return error(dfltErr(),"Association of subshapes failed" );
 255     srcV000 = TopoDS::Vertex( shape2ShapeMap( tgtV000 ));
 256     srcV100 = TopoDS::Vertex( shape2ShapeMap( tgtV100 ));
 257     if ( !TAssocTool::IsSubShape( srcV000, srcShell ) ||
 258          !TAssocTool::IsSubShape( srcV100, srcShell ))
 259       return error(dfltErr(),"Incorrect association of subshapes" );
 260   }
 261
 262   // Load 2 SMESH_Block's with src and tgt shells
 263
 264   SMESH_Block srcBlock, tgtBlock;
 265   TopTools_IndexedMapOfOrientedShape scrShapes, tgtShapes;
 266   if ( !tgtBlock.LoadBlockShapes( tgtShell, tgtV000, tgtV100, tgtShapes ))
 267     return error(COMPERR_BAD_SHAPE, "Can't detect block subshapes. Not a block?");
 268
 269   if ( !srcBlock.LoadBlockShapes( srcShell, srcV000, srcV100, scrShapes ))
 270     return error(COMPERR_BAD_SHAPE, "Can't detect block subshapes. Not a block?");
 271
 272   // Find matching nodes of src and tgt shells
 273
 274   TNodeNodeMap src2tgtNodeMap;
 275   for ( int fId = SMESH_Block::ID_FirstF; fId < SMESH_Block::ID_Shell; ++fId )
 276   {
 277     // Corresponding subshapes
 278     TopoDS_Face srcFace = TopoDS::Face( scrShapes( fId ));
 279     TopoDS_Face tgtFace = TopoDS::Face( tgtShapes( fId ));
 280     if ( _sourceHypo->HasVertexAssociation() ) { // associate face subshapes
 281       shape2ShapeMap.Clear();
 282       vector< int > edgeIdVec;
 283       SMESH_Block::GetFaceEdgesIDs( fId, edgeIdVec );
 284       for ( int i = 0; i < edgeIdVec.size(); ++i ) {
 285         int eID = edgeIdVec[ i ];
 286         shape2ShapeMap.Bind( tgtShapes( eID ), scrShapes( eID ));
 287         if ( i < 2 ) {
 288           vector< int > vertexIdVec;
 289           SMESH_Block::GetEdgeVertexIDs( eID, vertexIdVec );
 290           shape2ShapeMap.Bind( tgtShapes( vertexIdVec[0] ), scrShapes( vertexIdVec[0] ));
 291           shape2ShapeMap.Bind( tgtShapes( vertexIdVec[1] ), scrShapes( vertexIdVec[1] ));
 292         }
 293       }
 294     }
 295     // Find matching nodes of tgt and src faces
 296     TNodeNodeMap faceMatchingNodes;
 297     if ( ! TAssocTool::FindMatchingNodesOnFaces( srcFace, srcMesh, tgtFace, tgtMesh,
 298                                                  shape2ShapeMap, faceMatchingNodes ))
 299     return error(COMPERR_BAD_INPUT_MESH,SMESH_Comment("Mesh on faces #")
 300                  << srcMeshDS->ShapeToIndex( srcFace ) << " and "
 301                  << tgtMeshDS->ShapeToIndex( tgtFace ) << " seems different" );
 302
 303     // put found matching nodes of 2 faces to the global map
 304     src2tgtNodeMap.insert( faceMatchingNodes.begin(), faceMatchingNodes.end() );
 305   }
 306
 307   // ------------------
 308   // Make mesh
 309   // ------------------
 310
 311   SMDS_VolumeTool volTool;
 312   SMESH_MesherHelper helper( *tgtMesh );
 313   helper.IsQuadraticSubMesh( aShape );
 314
 315   SMESHDS_SubMesh* srcSMDS = srcSubMesh->GetSubMeshDS();
 316   SMDS_ElemIteratorPtr volIt = srcSMDS->GetElements();
 317   while ( volIt->more() ) // loop on source volumes
 318   {
 319     const SMDS_MeshElement* srcVol = volIt->next();
 320     if ( !srcVol || srcVol->GetType() != SMDSAbs_Volume )
 321         continue;
 322     int nbNodes = srcVol->NbNodes();
 323     SMDS_VolumeTool::VolumeType  volType = volTool.GetType( nbNodes );
 324     if ( srcVol->IsQuadratic() )
 325       nbNodes = volTool.NbCornerNodes( volType );
 326
 327     // Find or create a new tgt node for each node of a src volume
 328
 329     vector< const SMDS_MeshNode* > nodes( nbNodes );
 330     for ( int i = 0; i < nbNodes; ++i )
 331     {
 332       const SMDS_MeshNode* srcNode = srcVol->GetNode( i );
 333       const SMDS_MeshNode* tgtNode = 0;
 334       TNodeNodeMap::iterator sN_tN = src2tgtNodeMap.find( srcNode );
 335       if ( sN_tN != src2tgtNodeMap.end() ) // found
 336       {
 337         tgtNode = sN_tN->second;
 338       }
 339       else // Create a new tgt node
 340       {
 341         // compute normalized parameters of source node in srcBlock
 342         gp_Pnt srcCoord = gpXYZ( srcNode );
 343         gp_XYZ srcParam;
 344         if ( !srcBlock.ComputeParameters( srcCoord, srcParam ))
 345           return error(dfltErr(),SMESH_Comment("Can't compute normalized parameters ")
 346                        << "for source node " << srcNode->GetID());
 347         // compute coordinates of target node by srcParam
 348         gp_XYZ tgtXYZ;
 349         if ( !tgtBlock.ShellPoint( srcParam, tgtXYZ ))
 350           return error(dfltErr(),"Can't compute coordinates by normalized parameters");
 351         // add node
 352         SMDS_MeshNode* newNode = tgtMeshDS->AddNode( tgtXYZ.X(), tgtXYZ.Y(), tgtXYZ.Z() );
 353         tgtMeshDS->SetNodeInVolume( newNode, helper.GetSubShapeID() );
 354         tgtNode = newNode;
 355         src2tgtNodeMap.insert( make_pair( srcNode, tgtNode ));
 356       }
 357       nodes[ i ] = tgtNode;
 358     }
 359
 360     // Create a new volume
 361
 362     SMDS_MeshVolume * tgtVol = 0;
 363     int id = 0, force3d = false;
 364     switch ( volType ) {
 365     case SMDS_VolumeTool::TETRA     :
 366     case SMDS_VolumeTool::QUAD_TETRA:
 367       tgtVol = helper.AddVolume( nodes[0],
 368                                  nodes[1],
 369                                  nodes[2],
 370                                  nodes[3], id, force3d); break;
 371     case SMDS_VolumeTool::PYRAM     :
 372     case SMDS_VolumeTool::QUAD_PYRAM:
 373       tgtVol = helper.AddVolume( nodes[0],
 374                                  nodes[1],
 375                                  nodes[2],
 376                                  nodes[3],
 377                                  nodes[4], id, force3d); break;
 378     case SMDS_VolumeTool::PENTA     :
 379     case SMDS_VolumeTool::QUAD_PENTA:
 380       tgtVol = helper.AddVolume( nodes[0],
 381                                  nodes[1],
 382                                  nodes[2],
 383                                  nodes[3],
 384                                  nodes[4],
 385                                  nodes[5], id, force3d); break;
 386     case SMDS_VolumeTool::HEXA      :
 387     case SMDS_VolumeTool::QUAD_HEXA :
 388       tgtVol = helper.AddVolume( nodes[0],
 389                                  nodes[1],
 390                                  nodes[2],
 391                                  nodes[3],
 392                                  nodes[4],
 393                                  nodes[5],
 394                                  nodes[6],
 395                                  nodes[7], id, force3d); break;
 396     default: // polyhedron
 397       const SMDS_PolyhedralVolumeOfNodes * poly =
 398         dynamic_cast<const SMDS_PolyhedralVolumeOfNodes*>( srcVol );
 399       if ( !poly )
 400         RETURN_BAD_RESULT("Unexpected volume type");
 401       tgtVol = tgtMeshDS->AddPolyhedralVolume( nodes, poly->GetQuanities() );
 402     }
 403     if ( tgtVol ) {
 404       tgtMeshDS->SetMeshElementOnShape( tgtVol, helper.GetSubShapeID() );
 405     }
 406   } // loop on volumes of src shell
 407
 408   return true;
 409 }
 410
 411 //=============================================================================
 412 /*!
 413  * \brief Sets a default event listener to submesh of the source shape
 414   * \param subMesh - submesh where algo is set
 415  *
 416  * This method is called when a submesh gets HYP_OK algo_state.
 417  * After being set, event listener is notified on each event of a submesh.
 418  * Arranges that CLEAN event is translated from source submesh to
 419  * the submesh
 420  */
 421 //=============================================================================
 422
 423 void StdMeshers_Projection_3D::SetEventListener(SMESH_subMesh* subMesh)
 424 {
 425   TAssocTool::SetEventListener( subMesh,
 426                                 _sourceHypo->GetSource3DShape(),
 427                                 _sourceHypo->GetSourceMesh() );
 428 }
 429