Salome HOME
fix the bug 8924: correct edges orientation definition, remove unused variables
[modules/smesh.git] / src / StdMeshers / StdMeshers_Quadrangle_2D.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 
8 //  License as published by the Free Software Foundation; either 
9 //  version 2.1 of the License. 
10 // 
11 //  This library is distributed in the hope that it will be useful, 
12 //  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of 
13 //  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU 
14 //  Lesser General Public License for more details. 
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.opencascade.org/SALOME/ or email : webmaster.salome@opencascade.org 
21 //
22 //
23 //
24 //  File   : StdMeshers_Quadrangle_2D.cxx
25 //           Moved here from SMESH_Quadrangle_2D.cxx
26 //  Author : Paul RASCLE, EDF
27 //  Module : SMESH
28 //  $Header$
29
30 using namespace std;
31 #include "StdMeshers_Quadrangle_2D.hxx"
32 #include "SMESH_Gen.hxx"
33 #include "SMESH_Mesh.hxx"
34 #include "SMESH_subMesh.hxx"
35
36 #include "SMDS_MeshElement.hxx"
37 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
38 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
39 #include "SMDS_FacePosition.hxx"
40
41 #include <BRep_Tool.hxx>
42 #include <BRepTools.hxx>
43 #include <BRepTools_WireExplorer.hxx>
44
45 #include <Geom_Surface.hxx>
46 #include <Geom_Curve.hxx>
47 #include <Geom2d_Curve.hxx>
48 #include <GeomAdaptor_Curve.hxx>
49 #include <GCPnts_UniformAbscissa.hxx>
50
51 #include <Precision.hxx>
52 #include <gp_Pnt2d.hxx>
53 #include <TColStd_ListIteratorOfListOfInteger.hxx>
54
55 #include "utilities.h"
56 #include "Utils_ExceptHandlers.hxx"
57
58
59 //=============================================================================
60 /*!
61  *  
62  */
63 //=============================================================================
64
65 StdMeshers_Quadrangle_2D::StdMeshers_Quadrangle_2D (int hypId, int studyId, SMESH_Gen* gen)
66      : SMESH_2D_Algo(hypId, studyId, gen)
67 {
68   MESSAGE("StdMeshers_Quadrangle_2D::StdMeshers_Quadrangle_2D");
69   _name = "Quadrangle_2D";
70   //  _shapeType = TopAbs_FACE;
71   _shapeType = (1 << TopAbs_FACE);
72 }
73
74 //=============================================================================
75 /*!
76  *  
77  */
78 //=============================================================================
79
80 StdMeshers_Quadrangle_2D::~StdMeshers_Quadrangle_2D()
81 {
82   MESSAGE("StdMeshers_Quadrangle_2D::~StdMeshers_Quadrangle_2D");
83 }
84
85 //=============================================================================
86 /*!
87  *  
88  */
89 //=============================================================================
90
91 bool StdMeshers_Quadrangle_2D::CheckHypothesis
92                          (SMESH_Mesh& aMesh,
93                           const TopoDS_Shape& aShape,
94                           SMESH_Hypothesis::Hypothesis_Status& aStatus)
95 {
96   //MESSAGE("StdMeshers_Quadrangle_2D::CheckHypothesis");
97
98   bool isOk = true;
99   aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_OK;
100
101   // nothing to check
102
103   return isOk;
104 }
105
106 //=============================================================================
107 /*!
108  *  
109  */
110 //=============================================================================
111
112 bool StdMeshers_Quadrangle_2D::Compute (SMESH_Mesh& aMesh,
113                                         const TopoDS_Shape& aShape) throw (SALOME_Exception)
114 {
115   Unexpect aCatch(SalomeException);
116   //MESSAGE("StdMeshers_Quadrangle_2D::Compute");
117   SMESHDS_Mesh * meshDS = aMesh.GetMeshDS();
118   aMesh.GetSubMesh(aShape);
119
120   FaceQuadStruct *quad = CheckAnd2Dcompute(aMesh, aShape);
121   if (!quad)
122     return false;
123
124   // --- compute 3D values on points, store points & quadrangles
125
126   int nbdown  = quad->nbPts[0];
127   int nbup    = quad->nbPts[2];
128 //  bool isDownOut = (nbdown > nbup);
129 //  bool isUpOut   = (nbdown < nbup);
130
131   int nbright = quad->nbPts[1];
132   int nbleft  = quad->nbPts[3];
133 //  bool isRightOut = (nbright > nbleft);
134 //  bool isLeftOut  = (nbright < nbleft);
135
136   int nbhoriz  = Min(nbdown, nbup);
137   int nbvertic = Min(nbright, nbleft);
138
139   const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face(aShape);
140   Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F);
141
142   // internal mesh nodes
143   int i, j;
144   for (i = 1; i < nbhoriz - 1; i++) {
145     for (j = 1; j < nbvertic - 1; j++) {
146       int ij = j * nbhoriz + i;
147       double u = quad->uv_grid[ij].u;
148       double v = quad->uv_grid[ij].v;
149       gp_Pnt P = S->Value(u, v);
150       SMDS_MeshNode * node = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
151       meshDS->SetNodeOnFace(node, F);
152       quad->uv_grid[ij].node = node;
153       SMDS_FacePosition* fpos =
154         dynamic_cast<SMDS_FacePosition*>(node->GetPosition().get());
155       fpos->SetUParameter(u);
156       fpos->SetVParameter(v);
157     }
158   }
159
160   // mesh faces
161
162   //             [2]
163   //      --.--.--.--.--.--  nbvertic
164   //     |                 | ^
165   //     |                 | ^
166   // [3] |                 | ^ j  [1]
167   //     |                 | ^
168   //     |                 | ^
169   //      ---.----.----.---  0
170   //     0 > > > > > > > > nbhoriz
171   //              i
172   //             [0]
173
174   i = 0;
175   int ilow = 0;
176   int iup = nbhoriz - 1;
177   if (quad->isEdgeOut[3]) { ilow++; } else { if (quad->isEdgeOut[1]) iup--; }
178
179   int jlow = 0;
180   int jup = nbvertic - 1;
181   if (quad->isEdgeOut[0]) { jlow++; } else { if (quad->isEdgeOut[2]) jup--; }
182
183   // regular quadrangles
184   //   bool isQuadForward = ( faceIsForward == quad->isEdgeForward[0]);
185   for (i = ilow; i < iup; i++) {
186     for (j = jlow; j < jup; j++) {
187       const SMDS_MeshNode *a, *b, *c, *d;
188       a = quad->uv_grid[j * nbhoriz + i].node;
189       b = quad->uv_grid[j * nbhoriz + i + 1].node;
190       c = quad->uv_grid[(j + 1) * nbhoriz + i + 1].node;
191       d = quad->uv_grid[(j + 1) * nbhoriz + i].node;
192       //  if (isQuadForward) faceId = meshDS->AddFace(a,b,c,d);
193       //  else faceId = meshDS->AddFace(a,d,c,b);
194       SMDS_MeshFace * face = meshDS->AddFace(a, b, c, d);
195       meshDS->SetMeshElementOnShape(face, F);
196     }
197   }
198
199   UVPtStruct *uv_e0 = quad->uv_edges[0];
200   UVPtStruct *uv_e1 = quad->uv_edges[1];
201   UVPtStruct *uv_e2 = quad->uv_edges[2];
202   UVPtStruct *uv_e3 = quad->uv_edges[3];
203
204   double eps = Precision::Confusion();
205
206   // Boundary quadrangles
207
208   if (quad->isEdgeOut[0]) {
209     // Down edge is out
210     // 
211     // |___|___|___|___|___|___|
212     // |   |   |   |   |   |   |
213     // |___|___|___|___|___|___|
214     // |   |   |   |   |   |   |
215     // |___|___|___|___|___|___| __ first row of the regular grid
216     // .  .  .  .  .  .  .  .  . __ down edge nodes
217     // 
218     // >->->->->->->->->->->->-> -- direction of processing
219
220     int g = 0; // number of last processed node in the regular grid
221
222     // number of last node of the down edge to be processed
223     int stop = nbdown - 1;
224     // if right edge is out, we will stop at a node, previous to the last one
225     if (quad->isEdgeOut[1]) stop--;
226
227     // for each node of the down edge find nearest node
228     // in the first row of the regular grid and link them
229     for (i = 0; i < stop; i++) {
230       const SMDS_MeshNode *a, *b, *c, *d;
231       a = uv_e0[i].node;
232       b = uv_e0[i + 1].node;
233       gp_Pnt pb (b->X(), b->Y(), b->Z());
234
235       // find node c in the regular grid, which will be linked with node b
236       int near = g;
237       if (i == stop - 1) {
238         // right bound reached, link with the rightmost node
239         near = iup;
240         c = quad->uv_grid[nbhoriz + iup].node;
241       } else {
242         // find in the grid node c, nearest to the b
243         double mind = RealLast();
244         for (int k = g; k <= iup; k++) {
245
246           const SMDS_MeshNode *nk;
247           if (k < ilow) // this can be, if left edge is out
248             nk = uv_e3[1].node; // get node from the left edge
249           else
250             nk = quad->uv_grid[nbhoriz + k].node; // get one of middle nodes
251
252           gp_Pnt pnk (nk->X(), nk->Y(), nk->Z());
253           double dist = pb.Distance(pnk);
254           if (dist < mind - eps) {
255             c = nk;
256             near = k;
257             mind = dist;
258           } else {
259             break;
260           }
261         }
262       }
263
264       if (near == g) { // make triangle
265         SMDS_MeshFace* face = meshDS->AddFace(a, b, c);
266         meshDS->SetMeshElementOnShape(face, F);
267       } else { // make quadrangle
268         if (near - 1 < ilow)
269           d = uv_e3[1].node;
270         else
271           d = quad->uv_grid[nbhoriz + near - 1].node;
272         SMDS_MeshFace* face = meshDS->AddFace(a, b, c, d);
273         meshDS->SetMeshElementOnShape(face, F);
274
275         // if node d is not at position g - make additional triangles
276         if (near - 1 > g) {
277           for (int k = near - 1; k > g; k--) {
278             c = quad->uv_grid[nbhoriz + k].node;
279             if (k - 1 < ilow)
280               d = uv_e3[1].node;
281             else
282               d = quad->uv_grid[nbhoriz + k - 1].node;
283             SMDS_MeshFace* face = meshDS->AddFace(a, c, d);
284             meshDS->SetMeshElementOnShape(face, F);
285           }
286         }
287         g = near;
288       }
289     }
290   } else {
291     if (quad->isEdgeOut[2]) {
292       // Up edge is out
293       // 
294       // <-<-<-<-<-<-<-<-<-<-<-<-< -- direction of processing
295       // 
296       // .  .  .  .  .  .  .  .  . __ up edge nodes
297       //  ___ ___ ___ ___ ___ ___  __ first row of the regular grid
298       // |   |   |   |   |   |   |
299       // |___|___|___|___|___|___|
300       // |   |   |   |   |   |   |
301       // |___|___|___|___|___|___|
302       // |   |   |   |   |   |   |
303
304       int g = nbhoriz - 1; // last processed node in the regular grid
305
306       int stop = 0;
307       // if left edge is out, we will stop at a second node
308       if (quad->isEdgeOut[3]) stop++;
309
310       // for each node of the up edge find nearest node
311       // in the first row of the regular grid and link them
312       for (i = nbup - 1; i > stop; i--) {
313         const SMDS_MeshNode *a, *b, *c, *d;
314         a = uv_e2[i].node;
315         b = uv_e2[i - 1].node;
316         gp_Pnt pb (b->X(), b->Y(), b->Z());
317
318         // find node c in the grid, which will be linked with node b
319         int near = g;
320         if (i == stop + 1) { // left bound reached, link with the leftmost node
321           c = quad->uv_grid[nbhoriz*(nbvertic - 2) + ilow].node;
322           near = ilow;
323         } else {
324           // find node c in the grid, nearest to the b
325           double mind = RealLast();
326           for (int k = g; k >= ilow; k--) {
327             const SMDS_MeshNode *nk;
328             if (k > iup)
329               nk = uv_e1[nbright - 2].node;
330             else
331               nk = quad->uv_grid[nbhoriz*(nbvertic - 2) + k].node;
332             gp_Pnt pnk (nk->X(), nk->Y(), nk->Z());
333             double dist = pb.Distance(pnk);
334             if (dist < mind - eps) {
335               c = nk;
336               near = k;
337               mind = dist;
338             } else {
339               break;
340             }
341           }
342         }
343
344         if (near == g) { // make triangle
345           SMDS_MeshFace* face = meshDS->AddFace(a, b, c);
346           meshDS->SetMeshElementOnShape(face, F);
347         } else { // make quadrangle
348           if (near + 1 > iup)
349             d = uv_e1[nbright - 2].node;
350           else
351             d = quad->uv_grid[nbhoriz*(nbvertic - 2) + near + 1].node;
352           SMDS_MeshFace* face = meshDS->AddFace(a, b, c, d);
353           meshDS->SetMeshElementOnShape(face, F);
354
355           if (near + 1 < g) { // if d not is at g - make additional triangles
356             for (int k = near + 1; k < g; k++) {
357               c = quad->uv_grid[nbhoriz*(nbvertic - 2) + k].node;
358               if (k + 1 > iup)
359                 d = uv_e1[nbright - 2].node;
360               else
361                 d = quad->uv_grid[nbhoriz*(nbvertic - 2) + k + 1].node;
362               SMDS_MeshFace* face = meshDS->AddFace(a, c, d);
363               meshDS->SetMeshElementOnShape(face, F);
364             }
365           }
366           g = near;
367         }
368       }
369     }
370   }
371
372   // right or left boundary quadrangles
373   if (quad->isEdgeOut[1]) {
374 //    MESSAGE("right edge is out");
375     int g = 0; // last processed node in the grid
376     int stop = nbright - 1;
377     if (quad->isEdgeOut[2]) stop--;
378     for (i = 0; i < stop; i++) {
379       const SMDS_MeshNode *a, *b, *c, *d;
380       a = uv_e1[i].node;
381       b = uv_e1[i + 1].node;
382       gp_Pnt pb (b->X(), b->Y(), b->Z());
383
384       // find node c in the grid, nearest to the b
385       int near = g;
386       if (i == stop - 1) { // up bondary reached
387         c = quad->uv_grid[nbhoriz*(jup + 1) - 2].node;
388         near = jup;
389       } else {
390         double mind = RealLast();
391         for (int k = g; k <= jup; k++) {
392           const SMDS_MeshNode *nk;
393           if (k < jlow)
394             nk = uv_e0[nbdown - 2].node;
395           else
396             nk = quad->uv_grid[nbhoriz*(k + 1) - 2].node;
397           gp_Pnt pnk (nk->X(), nk->Y(), nk->Z());
398           double dist = pb.Distance(pnk);
399           if (dist < mind - eps) {
400             c = nk;
401             near = k;
402             mind = dist;
403           } else {
404             break;
405           }
406         }
407       }
408
409       if (near == g) { // make triangle
410         SMDS_MeshFace* face = meshDS->AddFace(a, b, c);
411         meshDS->SetMeshElementOnShape(face, F);
412       } else { // make quadrangle
413         if (near - 1 < jlow)
414           d = uv_e0[nbdown - 2].node;
415         else
416           d = quad->uv_grid[nbhoriz*near - 2].node;
417         SMDS_MeshFace* face = meshDS->AddFace(a, b, c, d);
418         meshDS->SetMeshElementOnShape(face, F);
419
420         if (near - 1 > g) { // if d not is at g - make additional triangles
421           for (int k = near - 1; k > g; k--) {
422             c = quad->uv_grid[nbhoriz*(k + 1) - 2].node;
423             if (k - 1 < jlow)
424               d = uv_e0[nbdown - 2].node;
425             else
426               d = quad->uv_grid[nbhoriz*k - 2].node;
427             SMDS_MeshFace* face = meshDS->AddFace(a, c, d);
428             meshDS->SetMeshElementOnShape(face, F);
429           }
430         }
431         g = near;
432       }
433     }
434   } else {
435     if (quad->isEdgeOut[3]) {
436 //      MESSAGE("left edge is out");
437       int g = nbvertic - 1; // last processed node in the grid
438       int stop = 0;
439       if (quad->isEdgeOut[0]) stop++;
440       for (i = nbleft - 1; i > stop; i--) {
441         const SMDS_MeshNode *a, *b, *c, *d;
442         a = uv_e3[i].node;
443         b = uv_e3[i - 1].node;
444         gp_Pnt pb (b->X(), b->Y(), b->Z());
445
446         // find node c in the grid, nearest to the b
447         int near = g;
448         if (i == stop + 1) { // down bondary reached
449           c = quad->uv_grid[nbhoriz*jlow + 1].node;
450           near = jlow;
451         } else {
452           double mind = RealLast();
453           for (int k = g; k >= jlow; k--) {
454             const SMDS_MeshNode *nk;
455             if (k > jup)
456               nk = uv_e2[1].node;
457             else
458               nk = quad->uv_grid[nbhoriz*k + 1].node;
459             gp_Pnt pnk (nk->X(), nk->Y(), nk->Z());
460             double dist = pb.Distance(pnk);
461             if (dist < mind - eps) {
462               c = nk;
463               near = k;
464               mind = dist;
465             } else {
466               break;
467             }
468           }
469         }
470
471         if (near == g) { // make triangle
472           SMDS_MeshFace* face = meshDS->AddFace(a, b, c);
473           meshDS->SetMeshElementOnShape(face, F);
474         } else { // make quadrangle
475           if (near + 1 > jup)
476             d = uv_e2[1].node;
477           else
478             d = quad->uv_grid[nbhoriz*(near + 1) + 1].node;
479           SMDS_MeshFace* face = meshDS->AddFace(a, b, c, d);
480           meshDS->SetMeshElementOnShape(face, F);
481
482           if (near + 1 < g) { // if d not is at g - make additional triangles
483             for (int k = near + 1; k < g; k++) {
484               c = quad->uv_grid[nbhoriz*k + 1].node;
485               if (k + 1 > jup)
486                 d = uv_e2[1].node;
487               else
488                 d = quad->uv_grid[nbhoriz*(k + 1) + 1].node;
489               SMDS_MeshFace* face = meshDS->AddFace(a, c, d);
490               meshDS->SetMeshElementOnShape(face, F);
491             }
492           }
493           g = near;
494         }
495       }
496     }
497   }
498
499   QuadDelete(quad);
500   bool isOk = true;
501   return isOk;
502 }
503
504 //=============================================================================
505 /*!
506  *  
507  */
508 //=============================================================================
509
510 FaceQuadStruct *StdMeshers_Quadrangle_2D::CheckAnd2Dcompute
511   (SMESH_Mesh & aMesh, const TopoDS_Shape & aShape) throw(SALOME_Exception)
512 {
513   Unexpect aCatch(SalomeException);
514
515   //SMESH_subMesh *theSubMesh = aMesh.GetSubMesh(aShape);
516
517   const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(aShape);
518
519   // verify 1 wire only, with 4 edges
520
521   if (NumberOfWires(F) != 1)
522   {
523     INFOS("only 1 wire by face (quadrangles)");
524     return 0;
525   }
526   const TopoDS_Wire& W = BRepTools::OuterWire(F);
527   BRepTools_WireExplorer wexp (W, F);
528
529   FaceQuadStruct *quad = new FaceQuadStruct;
530   for (int i = 0; i < 4; i++)
531     quad->uv_edges[i] = 0;
532   quad->uv_grid = 0;
533
534   int nbEdges = 0;
535   for (wexp.Init(W, F); wexp.More(); wexp.Next())
536   {
537     const TopoDS_Edge& E = wexp.Current();
538     int nb = aMesh.GetSubMesh(E)->GetSubMeshDS()->NbNodes();
539     if (nbEdges < 4)
540     {
541       quad->edge[nbEdges] = E;
542       quad->nbPts[nbEdges] = nb + 2; // internal points + 2 extrema
543     }
544     nbEdges++;
545   }
546
547   if (nbEdges != 4)
548   {
549     INFOS("face must have 4 edges /quadrangles");
550     QuadDelete(quad);
551     return 0;
552   }
553
554   // set normalized grid on unit square in parametric domain
555
556   SetNormalizedGrid(aMesh, F, quad);
557
558   return quad;
559 }
560
561 //=============================================================================
562 /*!
563  *  
564  */
565 //=============================================================================
566
567 void StdMeshers_Quadrangle_2D::QuadDelete (FaceQuadStruct * quad)
568 {
569   //MESSAGE("StdMeshers_Quadrangle_2D::QuadDelete");
570   if (quad)
571   {
572     for (int i = 0; i < 4; i++)
573     {
574       if (quad->uv_edges[i])
575         delete [] quad->uv_edges[i];
576       quad->edge[i].Nullify();
577     }
578     if (quad->uv_grid)
579       delete [] quad->uv_grid;
580     delete quad;
581   }
582 }
583
584 //=============================================================================
585 /*!
586  *  
587  */
588 //=============================================================================
589
590 void StdMeshers_Quadrangle_2D::SetNormalizedGrid (SMESH_Mesh & aMesh,
591                                                   const TopoDS_Shape& aShape,
592                                                   FaceQuadStruct* quad) throw (SALOME_Exception)
593 {
594   Unexpect aCatch(SalomeException);
595   // Algorithme décrit dans "Génération automatique de maillages"
596   // P.L. GEORGE, MASSON, § 6.4.1 p. 84-85
597   // traitement dans le domaine paramétrique 2d u,v
598   // transport - projection sur le carré unité
599
600 //  MESSAGE("StdMeshers_Quadrangle_2D::SetNormalizedGrid");
601   const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face(aShape);
602
603   // 1 --- find orientation of the 4 edges, by test on extrema
604
605   //      max             min                    0     x1     1
606   //     |<----north-2-------^                a3 -------------> a2
607   //     |                   |                   ^1          1^
608   //    west-3            east-1 =right          |            |
609   //     |                   |         ==>       |            |
610   //  y0 |                   | y1                |            |
611   //     |                   |                   |0          0|
612   //     v----south-0-------->                a0 -------------> a1
613   //      min             max                    0     x0     1
614   //             =down
615   //
616
617   Handle(Geom2d_Curve) c2d[4];
618   gp_Pnt2d pf[4];
619   gp_Pnt2d pl[4];
620   for (int i = 0; i < 4; i++)
621   {
622     c2d[i] = BRep_Tool::CurveOnSurface(quad->edge[i], F,
623                                        quad->first[i], quad->last[i]);
624     pf[i] = c2d[i]->Value(quad->first[i]);
625     pl[i] = c2d[i]->Value(quad->last[i]);
626     quad->isEdgeForward[i] = false;
627   }
628
629   double l0f1 = pl[0].SquareDistance(pf[1]);
630   double l0l1 = pl[0].SquareDistance(pl[1]);
631   double f0f1 = pf[0].SquareDistance(pf[1]);
632   double f0l1 = pf[0].SquareDistance(pl[1]);
633   if ( Min( l0f1, l0l1 ) < Min ( f0f1, f0l1 ))
634   {
635     quad->isEdgeForward[0] = true;
636   } else {
637     double tmp = quad->first[0];
638     quad->first[0] = quad->last[0];
639     quad->last[0] = tmp;
640     pf[0] = c2d[0]->Value(quad->first[0]);
641     pl[0] = c2d[0]->Value(quad->last[0]);
642   }
643   for (int i = 1; i < 4; i++)
644   {
645     l0l1 = pl[i - 1].SquareDistance(pl[i]);
646     l0f1 = pl[i - 1].SquareDistance(pf[i]);
647     quad->isEdgeForward[i] = ( l0f1 < l0l1 );
648     if (!quad->isEdgeForward[i])
649     {
650       double tmp = quad->first[i];
651       quad->first[i] = quad->last[i];
652       quad->last[i] = tmp;
653       pf[i] = c2d[i]->Value(quad->first[i]);
654       pl[i] = c2d[i]->Value(quad->last[i]);
655     }
656   }
657
658   // 2 --- load 2d edge points (u,v) with orientation and value on unit square
659
660   bool loadOk = true;
661   for (int i = 0; i < 2; i++)
662   {
663     quad->uv_edges[i] = LoadEdgePoints(aMesh, F, quad->edge[i],
664                                        quad->first[i], quad->last[i]);
665     if (!quad->uv_edges[i]) loadOk = false;
666   }
667
668   for (int i = 2; i < 4; i++)
669   {
670     quad->uv_edges[i] = LoadEdgePoints(aMesh, F, quad->edge[i],
671                                        quad->last[i], quad->first[i]);
672     if (!quad->uv_edges[i]) loadOk = false;
673   }
674
675   if (!loadOk)
676   {
677     INFOS("StdMeshers_Quadrangle_2D::SetNormalizedGrid - LoadEdgePoints failed");
678     QuadDelete( quad );
679     quad = 0;
680     return;
681   }
682   // 3 --- 2D normalized values on unit square [0..1][0..1]
683
684   int nbhoriz  = Min(quad->nbPts[0], quad->nbPts[2]);
685   int nbvertic = Min(quad->nbPts[1], quad->nbPts[3]);
686
687   quad->isEdgeOut[0] = (quad->nbPts[0] > quad->nbPts[2]);
688   quad->isEdgeOut[1] = (quad->nbPts[1] > quad->nbPts[3]);
689   quad->isEdgeOut[2] = (quad->nbPts[2] > quad->nbPts[0]);
690   quad->isEdgeOut[3] = (quad->nbPts[3] > quad->nbPts[1]);
691
692   quad->uv_grid = new UVPtStruct[nbvertic * nbhoriz];
693
694   UVPtStruct *uv_grid = quad->uv_grid;
695   UVPtStruct *uv_e0 = quad->uv_edges[0];
696   UVPtStruct *uv_e1 = quad->uv_edges[1];
697   UVPtStruct *uv_e2 = quad->uv_edges[2];
698   UVPtStruct *uv_e3 = quad->uv_edges[3];
699
700   // nodes Id on "in" edges
701   if (! quad->isEdgeOut[0]) {
702     int j = 0;
703     for (int i = 0; i < nbhoriz; i++) { // down
704       int ij = j * nbhoriz + i;
705       uv_grid[ij].node = uv_e0[i].node;
706     }
707   }
708   if (! quad->isEdgeOut[1]) {
709     int i = nbhoriz - 1;
710     for (int j = 0; j < nbvertic; j++) { // right
711       int ij = j * nbhoriz + i;
712       uv_grid[ij].node = uv_e1[j].node;
713     }
714   }
715   if (! quad->isEdgeOut[2]) {
716     int j = nbvertic - 1;
717     for (int i = 0; i < nbhoriz; i++) { // up
718       int ij = j * nbhoriz + i;
719       uv_grid[ij].node = uv_e2[i].node;
720     }
721   }
722   if (! quad->isEdgeOut[3]) {
723     int i = 0;
724     for (int j = 0; j < nbvertic; j++) { // left
725       int ij = j * nbhoriz + i;
726       uv_grid[ij].node = uv_e3[j].node;
727     }
728   }
729
730   // falsificate "out" edges
731   if (quad->isEdgeOut[0]) // down
732     uv_e0 = MakeEdgePoints
733       (aMesh, F, quad->edge[0], quad->first[0], quad->last[0], nbhoriz - 1);
734   else if (quad->isEdgeOut[2]) // up
735     uv_e2 = MakeEdgePoints
736       (aMesh, F, quad->edge[2], quad->last[2], quad->first[2], nbhoriz - 1);
737
738   if (quad->isEdgeOut[1]) // right
739     uv_e1 = MakeEdgePoints
740       (aMesh, F, quad->edge[1], quad->first[1], quad->last[1], nbvertic - 1);
741   else if (quad->isEdgeOut[3]) // left
742     uv_e3 = MakeEdgePoints
743       (aMesh, F, quad->edge[3], quad->last[3], quad->first[3], nbvertic - 1);
744
745   // normalized 2d values on grid
746   for (int i = 0; i < nbhoriz; i++)
747   {
748     for (int j = 0; j < nbvertic; j++)
749     {
750       int ij = j * nbhoriz + i;
751       // --- droite i cste : x = x0 + y(x1-x0)
752       double x0 = uv_e0[i].normParam;   // bas - sud
753       double x1 = uv_e2[i].normParam;   // haut - nord
754       // --- droite j cste : y = y0 + x(y1-y0)
755       double y0 = uv_e3[j].normParam;   // gauche-ouest
756       double y1 = uv_e1[j].normParam;   // droite - est
757       // --- intersection : x=x0+(y0+x(y1-y0))(x1-x0)
758       double x = (x0 + y0 * (x1 - x0)) / (1 - (y1 - y0) * (x1 - x0));
759       double y = y0 + x * (y1 - y0);
760       uv_grid[ij].x = x;
761       uv_grid[ij].y = y;
762       //MESSAGE("-xy-01 "<<x0<<" "<<x1<<" "<<y0<<" "<<y1);
763       //MESSAGE("-xy-norm "<<i<<" "<<j<<" "<<x<<" "<<y);
764     }
765   }
766
767   // 4 --- projection on 2d domain (u,v)
768   gp_Pnt2d a0 = pf[0];
769   gp_Pnt2d a1 = pf[1];
770   gp_Pnt2d a2 = pf[2];
771   gp_Pnt2d a3 = pf[3];
772
773   for (int i = 0; i < nbhoriz; i++)
774   {
775     for (int j = 0; j < nbvertic; j++)
776     {
777       int ij = j * nbhoriz + i;
778       double x = uv_grid[ij].x;
779       double y = uv_grid[ij].y;
780       double param_0 = uv_e0[0].param + x * (uv_e0[nbhoriz - 1].param - uv_e0[0].param); // sud
781       double param_2 = uv_e2[0].param + x * (uv_e2[nbhoriz - 1].param - uv_e2[0].param); // nord
782       double param_1 = uv_e1[0].param + y * (uv_e1[nbvertic - 1].param - uv_e1[0].param); // est
783       double param_3 = uv_e3[0].param + y * (uv_e3[nbvertic - 1].param - uv_e3[0].param); // ouest
784
785       //MESSAGE("params "<<param_0<<" "<<param_1<<" "<<param_2<<" "<<param_3);
786       gp_Pnt2d p0 = c2d[0]->Value(param_0);
787       gp_Pnt2d p1 = c2d[1]->Value(param_1);
788       gp_Pnt2d p2 = c2d[2]->Value(param_2);
789       gp_Pnt2d p3 = c2d[3]->Value(param_3);
790
791       double u = (1 - y) * p0.X() + x * p1.X() + y * p2.X() + (1 - x) * p3.X();
792       double v = (1 - y) * p0.Y() + x * p1.Y() + y * p2.Y() + (1 - x) * p3.Y();
793
794       u -= (1 - x) * (1 - y) * a0.X() + x * (1 - y) * a1.X() +
795         x * y * a2.X() + (1 - x) * y * a3.X();
796       v -= (1 - x) * (1 - y) * a0.Y() + x * (1 - y) * a1.Y() +
797         x * y * a2.Y() + (1 - x) * y * a3.Y();
798
799       uv_grid[ij].u = u;
800       uv_grid[ij].v = v;
801     }
802   }
803 }
804
805 //=============================================================================
806 /*!
807  *  LoadEdgePoints
808  */
809 //=============================================================================
810 UVPtStruct* StdMeshers_Quadrangle_2D::LoadEdgePoints (SMESH_Mesh & aMesh,
811                                                       const TopoDS_Face& F,
812                                                       const TopoDS_Edge& E,
813                                                       double first, double last)
814 //                        bool isForward)
815 {
816   //MESSAGE("StdMeshers_Quadrangle_2D::LoadEdgePoints");
817
818   //SMDS_Mesh* meshDS = aMesh.GetMeshDS();
819
820   // --- IDNodes of first and last Vertex
821
822   TopoDS_Vertex VFirst, VLast;
823   TopExp::Vertices(E, VFirst, VLast); // corresponds to f and l
824
825   ASSERT(!VFirst.IsNull());
826   SMDS_NodeIteratorPtr lid = aMesh.GetSubMesh(VFirst)->GetSubMeshDS()->GetNodes();
827   if (!lid->more())
828   {
829     MESSAGE ( "NO NODE BUILT ON VERTEX" );
830     return 0;
831   }
832   const SMDS_MeshNode* idFirst = lid->next();
833
834   ASSERT(!VLast.IsNull());
835   lid = aMesh.GetSubMesh(VLast)->GetSubMeshDS()->GetNodes();
836   if (!lid->more())
837   {
838     MESSAGE ( "NO NODE BUILT ON VERTEX" );
839     return 0;
840   }
841   const SMDS_MeshNode* idLast = lid->next();
842
843   // --- edge internal IDNodes (relies on good order storage, not checked)
844
845   map<double, const SMDS_MeshNode *> params;
846   SMDS_NodeIteratorPtr ite = aMesh.GetSubMesh(E)->GetSubMeshDS()->GetNodes();
847
848   while(ite->more())
849   {
850     const SMDS_MeshNode* node = ite->next();
851     const SMDS_EdgePosition* epos =
852       static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(node->GetPosition().get());
853     double param = epos->GetUParameter();
854     params[param] = node;
855   }
856
857   int nbPoints = aMesh.GetSubMesh(E)->GetSubMeshDS()->NbNodes();
858   if (nbPoints != params.size())
859   {
860     MESSAGE( "BAD NODE ON EDGE POSITIONS" );
861     return 0;
862   }
863   UVPtStruct* uvslf = new UVPtStruct[nbPoints + 2];
864
865   double f, l;
866   Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(E, F, f, l);
867
868   bool isForward = (((l - f) * (last - first)) > 0);
869   double paramin = 0;
870   double paramax = 0;
871   if (isForward)
872   {
873     paramin = f;
874     paramax = l;
875     gp_Pnt2d p = C2d->Value(f); // first point = Vertex Forward
876     uvslf[0].x = p.X();
877     uvslf[0].y = p.Y();
878     uvslf[0].param = f;
879     uvslf[0].node = idFirst;
880     //MESSAGE("__ f "<<f<<" "<<uvslf[0].x <<" "<<uvslf[0].y);
881     map < double, const SMDS_MeshNode* >::iterator itp = params.begin();
882     for (int i = 1; i <= nbPoints; i++) // nbPoints internal
883     {
884       double param = (*itp).first;
885       gp_Pnt2d p = C2d->Value(param);
886       uvslf[i].x = p.X();
887       uvslf[i].y = p.Y();
888       uvslf[i].param = param;
889       uvslf[i].node = (*itp).second;
890       //MESSAGE("__ "<<i<<" "<<param<<" "<<uvslf[i].x <<" "<<uvslf[i].y);
891       itp++;
892     }
893     p = C2d->Value(l);          // last point = Vertex Reversed
894     uvslf[nbPoints + 1].x = p.X();
895     uvslf[nbPoints + 1].y = p.Y();
896     uvslf[nbPoints + 1].param = l;
897     uvslf[nbPoints + 1].node = idLast;
898     //MESSAGE("__ l "<<l<<" "<<uvslf[nbPoints+1].x <<" "<<uvslf[nbPoints+1].y);
899   } else
900   {
901     paramin = l;
902     paramax = f;
903     gp_Pnt2d p = C2d->Value(l); // first point = Vertex Reversed
904     uvslf[0].x = p.X();
905     uvslf[0].y = p.Y();
906     uvslf[0].param = l;
907     uvslf[0].node = idLast;
908     //MESSAGE("__ l "<<l<<" "<<uvslf[0].x <<" "<<uvslf[0].y);
909     map < double, const SMDS_MeshNode* >::reverse_iterator itp = params.rbegin();
910
911     for (int j = nbPoints; j >= 1; j--) // nbPoints internal
912     {
913       double param = (*itp).first;
914       int i = nbPoints + 1 - j;
915       gp_Pnt2d p = C2d->Value(param);
916       uvslf[i].x = p.X();
917       uvslf[i].y = p.Y();
918       uvslf[i].param = param;
919       uvslf[i].node = (*itp).second;
920       //MESSAGE("__ "<<i<<" "<<param<<" "<<uvslf[i].x <<" "<<uvslf[i].y);
921       itp++;
922     }
923     p = C2d->Value(f);          // last point = Vertex Forward
924     uvslf[nbPoints + 1].x = p.X();
925     uvslf[nbPoints + 1].y = p.Y();
926     uvslf[nbPoints + 1].param = f;
927     uvslf[nbPoints + 1].node = idFirst;
928     //MESSAGE("__ f "<<f<<" "<<uvslf[nbPoints+1].x <<" "<<uvslf[nbPoints+1].y);
929   }
930
931   ASSERT(paramin != paramax);
932   for (int i = 0; i < nbPoints + 2; i++)
933   {
934     uvslf[i].normParam = (uvslf[i].param - paramin) / (paramax - paramin);
935   }
936
937   return uvslf;
938 }
939
940 //=============================================================================
941 /*!
942  *  MakeEdgePoints
943  */
944 //=============================================================================
945 UVPtStruct* StdMeshers_Quadrangle_2D::MakeEdgePoints (SMESH_Mesh & aMesh,
946                                                       const TopoDS_Face& F,
947                                                       const TopoDS_Edge& E,
948                                                       double first, double last,
949                                                       int nb_segm)
950 {
951 //  MESSAGE("StdMeshers_Quadrangle_2D::MakeEdgePoints");
952
953   UVPtStruct* uvslf = new UVPtStruct[nb_segm + 1];
954   list<double> params;
955
956   // --- edge internal points
957   double fi, li;
958   Handle(Geom_Curve) Curve = BRep_Tool::Curve(E, fi, li);
959   if (!Curve.IsNull()) {
960     try {
961       GeomAdaptor_Curve C3d (Curve);
962       double length = EdgeLength(E);
963       double eltSize = length / nb_segm;
964       GCPnts_UniformAbscissa Discret (C3d, eltSize, fi, li);
965       if (!Discret.IsDone()) return false;
966       int NbPoints = Discret.NbPoints();
967       for (int i = 1; i <= NbPoints; i++) {
968         double param = Discret.Parameter(i);
969         params.push_back(param);
970       }
971     }
972     catch (Standard_Failure) {
973       return 0;
974     }
975   }
976   else
977   {
978     // Edge is a degenerated Edge
979     BRep_Tool::Range(E, fi, li);
980     double du = (li - fi) / nb_segm;
981     for (int i = 1; i <= nb_segm + 1; i++)
982     {
983       double param = fi + (i - 1) * du;
984       params.push_back(param);
985     }
986   }
987
988   double f, l;
989   Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(E, F, f, l);
990   ASSERT(f != l);
991
992   bool isForward = (((l - f) * (last - first)) > 0);
993   if (isForward) {
994     list<double>::iterator itU = params.begin();
995     for (int i = 0; i <= nb_segm; i++) // nbPoints internal
996     {
997       double param = *itU;
998       gp_Pnt2d p = C2d->Value(param);
999       uvslf[i].x = p.X();
1000       uvslf[i].y = p.Y();
1001       uvslf[i].param = param;
1002       uvslf[i].normParam = (param - f) / (l - f);
1003       itU++;
1004     }
1005   } else {
1006     list<double>::reverse_iterator itU = params.rbegin();
1007     for (int j = nb_segm; j >= 0; j--) // nbPoints internal
1008     {
1009       double param = *itU;
1010       int i = nb_segm - j;
1011       gp_Pnt2d p = C2d->Value(param);
1012       uvslf[i].x = p.X();
1013       uvslf[i].y = p.Y();
1014       uvslf[i].param = param;
1015       uvslf[i].normParam = (param - l) / (f - l);
1016       itU++;
1017     }
1018   }
1019
1020   return uvslf;
1021 }
1022
1023
1024 //=============================================================================
1025 /*!
1026  *  
1027  */
1028 //=============================================================================
1029
1030 ostream & StdMeshers_Quadrangle_2D::SaveTo(ostream & save)
1031 {
1032   return save;
1033 }
1034
1035 //=============================================================================
1036 /*!
1037  *  
1038  */
1039 //=============================================================================
1040
1041 istream & StdMeshers_Quadrangle_2D::LoadFrom(istream & load)
1042 {
1043   return load;
1044 }
1045
1046 //=============================================================================
1047 /*!
1048  *  
1049  */
1050 //=============================================================================
1051
1052 ostream & operator <<(ostream & save, StdMeshers_Quadrangle_2D & hyp)
1053 {
1054   return hyp.SaveTo( save );
1055 }
1056
1057 //=============================================================================
1058 /*!
1059  *  
1060  */
1061 //=============================================================================
1062
1063 istream & operator >>(istream & load, StdMeshers_Quadrangle_2D & hyp)
1064 {
1065   return hyp.LoadFrom( load );
1066 }