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
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   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 }