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