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52453: Impossible to get viscous layers on a given shape
[modules/smesh.git] / src / StdMeshers / StdMeshers_ViscousLayers.cxx
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2 //
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9 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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14 // License along with this library; if not, write to the Free Software
15 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
16 //
17 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
18 //
19
20 // File      : StdMeshers_ViscousLayers.cxx
21 // Created   : Wed Dec  1 15:15:34 2010
22 // Author    : Edward AGAPOV (eap)
23
24 #include "StdMeshers_ViscousLayers.hxx"
25
26 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
27 #include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
28 #include "SMDS_FacePosition.hxx"
29 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
30 #include "SMDS_SetIterator.hxx"
31 #include "SMESHDS_Group.hxx"
32 #include "SMESHDS_Hypothesis.hxx"
33 #include "SMESH_Algo.hxx"
34 #include "SMESH_ComputeError.hxx"
35 #include "SMESH_ControlsDef.hxx"
36 #include "SMESH_Gen.hxx"
37 #include "SMESH_Group.hxx"
38 #include "SMESH_HypoFilter.hxx"
39 #include "SMESH_Mesh.hxx"
40 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
41 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
42 #include "SMESH_ProxyMesh.hxx"
43 #include "SMESH_subMesh.hxx"
44 #include "SMESH_subMeshEventListener.hxx"
45 #include "StdMeshers_FaceSide.hxx"
46
47 #include <BRepAdaptor_Curve2d.hxx>
48 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
49 #include <BRepLProp_SLProps.hxx>
50 #include <BRep_Tool.hxx>
51 #include <Bnd_B2d.hxx>
52 #include <Bnd_B3d.hxx>
53 #include <ElCLib.hxx>
54 #include <GCPnts_AbscissaPoint.hxx>
55 #include <Geom2d_Circle.hxx>
56 #include <Geom2d_Line.hxx>
57 #include <Geom2d_TrimmedCurve.hxx>
58 #include <GeomAdaptor_Curve.hxx>
59 #include <GeomLib.hxx>
60 #include <Geom_Circle.hxx>
61 #include <Geom_Curve.hxx>
62 #include <Geom_Line.hxx>
63 #include <Geom_TrimmedCurve.hxx>
64 #include <Precision.hxx>
65 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
66 #include <Standard_Failure.hxx>
67 #include <TColStd_Array1OfReal.hxx>
68 #include <TopExp.hxx>
69 #include <TopExp_Explorer.hxx>
70 #include <TopTools_IndexedMapOfShape.hxx>
71 #include <TopTools_ListOfShape.hxx>
72 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
73 #include <TopoDS.hxx>
74 #include <TopoDS_Edge.hxx>
75 #include <TopoDS_Face.hxx>
76 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
77 #include <gp_Ax1.hxx>
78 #include <gp_Vec.hxx>
79 #include <gp_XY.hxx>
80
81 #include <list>
82 #include <string>
83 #include <cmath>
84 #include <limits>
85
86 //#define __myDEBUG
87
88 using namespace std;
89
90 //================================================================================
91 namespace VISCOUS_3D
92 {
93   typedef int TGeomID;
94
95   enum UIndex { U_TGT = 1, U_SRC, LEN_TGT };
96
97   const double theMinSmoothCosin = 0.1;
98
99   /*!
100    * \brief SMESH_ProxyMesh computed by _ViscousBuilder for a SOLID.
101    * It is stored in a SMESH_subMesh of the SOLID as SMESH_subMeshEventListenerData
102    */
103   struct _MeshOfSolid : public SMESH_ProxyMesh,
104                         public SMESH_subMeshEventListenerData
105   {
106     bool _n2nMapComputed;
107
108     _MeshOfSolid( SMESH_Mesh* mesh)
109       :SMESH_subMeshEventListenerData( /*isDeletable=*/true),_n2nMapComputed(false)
110     {
111       SMESH_ProxyMesh::setMesh( *mesh );
112     }
113
114     // returns submesh for a geom face
115     SMESH_ProxyMesh::SubMesh* getFaceSubM(const TopoDS_Face& F, bool create=false)
116     {
117       TGeomID i = SMESH_ProxyMesh::shapeIndex(F);
118       return create ? SMESH_ProxyMesh::getProxySubMesh(i) : findProxySubMesh(i);
119     }
120     void setNode2Node(const SMDS_MeshNode*                 srcNode,
121                       const SMDS_MeshNode*                 proxyNode,
122                       const SMESH_ProxyMesh::SubMesh* subMesh)
123     {
124       SMESH_ProxyMesh::setNode2Node( srcNode,proxyNode,subMesh);
125     }
126   };
127   //--------------------------------------------------------------------------------
128   /*!
129    * \brief Listener of events of 3D sub-meshes computed with viscous layers.
130    * It is used to clear an inferior dim sub-meshes modified by viscous layers
131    */
132   class _ShrinkShapeListener : SMESH_subMeshEventListener
133   {
134     _ShrinkShapeListener()
135       : SMESH_subMeshEventListener(/*isDeletable=*/false,
136                                    "StdMeshers_ViscousLayers::_ShrinkShapeListener") {}
137   public:
138     static SMESH_subMeshEventListener* Get() { static _ShrinkShapeListener l; return &l; }
139     virtual void ProcessEvent(const int                       event,
140                               const int                       eventType,
141                               SMESH_subMesh*                  solidSM,
142                               SMESH_subMeshEventListenerData* data,
143                               const SMESH_Hypothesis*         hyp)
144     {
145       if ( SMESH_subMesh::COMPUTE_EVENT == eventType && solidSM->IsEmpty() && data )
146       {
147         SMESH_subMeshEventListener::ProcessEvent(event,eventType,solidSM,data,hyp);
148       }
149     }
150   };
151   //--------------------------------------------------------------------------------
152   /*!
153    * \brief Listener of events of 3D sub-meshes computed with viscous layers.
154    * It is used to store data computed by _ViscousBuilder for a sub-mesh and to
155    * delete the data as soon as it has been used
156    */
157   class _ViscousListener : SMESH_subMeshEventListener
158   {
159     _ViscousListener():
160       SMESH_subMeshEventListener(/*isDeletable=*/false,
161                                  "StdMeshers_ViscousLayers::_ViscousListener") {}
162     static SMESH_subMeshEventListener* Get() { static _ViscousListener l; return &l; }
163   public:
164     virtual void ProcessEvent(const int                       event,
165                               const int                       eventType,
166                               SMESH_subMesh*                  subMesh,
167                               SMESH_subMeshEventListenerData* data,
168                               const SMESH_Hypothesis*         hyp)
169     {
170       if ( SMESH_subMesh::COMPUTE_EVENT == eventType )
171       {
172         // delete SMESH_ProxyMesh containing temporary faces
173         subMesh->DeleteEventListener( this );
174       }
175     }
176     // Finds or creates proxy mesh of the solid
177     static _MeshOfSolid* GetSolidMesh(SMESH_Mesh*         mesh,
178                                       const TopoDS_Shape& solid,
179                                       bool                toCreate=false)
180     {
181       if ( !mesh ) return 0;
182       SMESH_subMesh* sm = mesh->GetSubMesh(solid);
183       _MeshOfSolid* data = (_MeshOfSolid*) sm->GetEventListenerData( Get() );
184       if ( !data && toCreate )
185       {
186         data = new _MeshOfSolid(mesh);
187         data->mySubMeshes.push_back( sm ); // to find SOLID by _MeshOfSolid
188         sm->SetEventListener( Get(), data, sm );
189       }
190       return data;
191     }
192     // Removes proxy mesh of the solid
193     static void RemoveSolidMesh(SMESH_Mesh* mesh, const TopoDS_Shape& solid)
194     {
195       mesh->GetSubMesh(solid)->DeleteEventListener( _ViscousListener::Get() );
196     }
197   };
198   
199   //================================================================================
200   /*!
201    * \brief sets a sub-mesh event listener to clear sub-meshes of sub-shapes of
202    * the main shape when sub-mesh of the main shape is cleared,
203    * for example to clear sub-meshes of FACEs when sub-mesh of a SOLID
204    * is cleared
205    */
206   //================================================================================
207
208   void ToClearSubWithMain( SMESH_subMesh* sub, const TopoDS_Shape& main)
209   {
210     SMESH_subMesh* mainSM = sub->GetFather()->GetSubMesh( main );
211     SMESH_subMeshEventListenerData* data =
212       mainSM->GetEventListenerData( _ShrinkShapeListener::Get());
213     if ( data )
214     {
215       if ( find( data->mySubMeshes.begin(), data->mySubMeshes.end(), sub ) ==
216            data->mySubMeshes.end())
217         data->mySubMeshes.push_back( sub );
218     }
219     else
220     {
221       data = SMESH_subMeshEventListenerData::MakeData( /*dependent=*/sub );
222       sub->SetEventListener( _ShrinkShapeListener::Get(), data, /*whereToListenTo=*/mainSM );
223     }
224   }
225   //--------------------------------------------------------------------------------
226   /*!
227    * \brief Simplex (triangle or tetrahedron) based on 1 (tria) or 2 (tet) nodes of
228    * _LayerEdge and 2 nodes of the mesh surface beening smoothed.
229    * The class is used to check validity of face or volumes around a smoothed node;
230    * it stores only 2 nodes as the other nodes are stored by _LayerEdge.
231    */
232   struct _Simplex
233   {
234     const SMDS_MeshNode *_nPrev, *_nNext; // nodes on a smoothed mesh surface
235     const SMDS_MeshNode *_nOpp; // in 2D case, a node opposite to a smoothed node in QUAD
236     _Simplex(const SMDS_MeshNode* nPrev=0,
237              const SMDS_MeshNode* nNext=0,
238              const SMDS_MeshNode* nOpp=0)
239       : _nPrev(nPrev), _nNext(nNext), _nOpp(nOpp) {}
240     bool IsForward(const SMDS_MeshNode* nSrc, const gp_XYZ* pntTgt) const
241     {
242       const double M[3][3] =
243         {{ _nNext->X() - nSrc->X(), _nNext->Y() - nSrc->Y(), _nNext->Z() - nSrc->Z() },
244          { pntTgt->X() - nSrc->X(), pntTgt->Y() - nSrc->Y(), pntTgt->Z() - nSrc->Z() },
245          { _nPrev->X() - nSrc->X(), _nPrev->Y() - nSrc->Y(), _nPrev->Z() - nSrc->Z() }};
246       double determinant = ( + M[0][0]*M[1][1]*M[2][2]
247                              + M[0][1]*M[1][2]*M[2][0]
248                              + M[0][2]*M[1][0]*M[2][1]
249                              - M[0][0]*M[1][2]*M[2][1]
250                              - M[0][1]*M[1][0]*M[2][2]
251                              - M[0][2]*M[1][1]*M[2][0]);
252       return determinant > 1e-100;
253     }
254     bool IsForward(const gp_XY&         tgtUV,
255                    const SMDS_MeshNode* smoothedNode,
256                    const TopoDS_Face&   face,
257                    SMESH_MesherHelper&  helper,
258                    const double         refSign) const
259     {
260       gp_XY prevUV = helper.GetNodeUV( face, _nPrev, smoothedNode );
261       gp_XY nextUV = helper.GetNodeUV( face, _nNext, smoothedNode );
262       gp_Vec2d v1( tgtUV, prevUV ), v2( tgtUV, nextUV );
263       double d = v1 ^ v2;
264       return d*refSign > 1e-100;
265     }
266     bool IsNeighbour(const _Simplex& other) const
267     {
268       return _nPrev == other._nNext || _nNext == other._nPrev;
269     }
270   };
271   //--------------------------------------------------------------------------------
272   /*!
273    * Structure used to take into account surface curvature while smoothing
274    */
275   struct _Curvature
276   {
277     double _r; // radius
278     double _k; // factor to correct node smoothed position
279     double _h2lenRatio; // avgNormProj / (2*avgDist)
280   public:
281     static _Curvature* New( double avgNormProj, double avgDist )
282     {
283       _Curvature* c = 0;
284       if ( fabs( avgNormProj / avgDist ) > 1./200 )
285       {
286         c = new _Curvature;
287         c->_r = avgDist * avgDist / avgNormProj;
288         c->_k = avgDist * avgDist / c->_r / c->_r;
289         //c->_k = avgNormProj / c->_r;
290         c->_k *= ( c->_r < 0 ? 1/1.1 : 1.1 ); // not to be too restrictive
291         c->_h2lenRatio = avgNormProj / ( avgDist + avgDist );
292       }
293       return c;
294     }
295     double lenDelta(double len) const { return _k * ( _r + len ); }
296     double lenDeltaByDist(double dist) const { return dist * _h2lenRatio; }
297   };
298   struct _2NearEdges;
299   //--------------------------------------------------------------------------------
300   /*!
301    * \brief Edge normal to surface, connecting a node on solid surface (_nodes[0])
302    * and a node of the most internal layer (_nodes.back())
303    */
304   struct _LayerEdge
305   {
306     vector< const SMDS_MeshNode*> _nodes;
307
308     gp_XYZ              _normal; // to solid surface
309     vector<gp_XYZ>      _pos; // points computed during inflation
310     double              _len; // length achived with the last inflation step
311     double              _cosin; // of angle (_normal ^ surface)
312     double              _lenFactor; // to compute _len taking _cosin into account
313
314     // face or edge w/o layer along or near which _LayerEdge is inflated
315     TopoDS_Shape        _sWOL;
316     // simplices connected to the source node (_nodes[0]);
317     // used for smoothing and quality check of _LayerEdge's based on the FACE
318     vector<_Simplex>    _simplices;
319     // data for smoothing of _LayerEdge's based on the EDGE
320     _2NearEdges*        _2neibors;
321
322     _Curvature*         _curvature;
323     // TODO:: detele _Curvature, _plnNorm
324
325     void SetNewLength( double len, SMESH_MesherHelper& helper );
326     bool SetNewLength2d( Handle(Geom_Surface)& surface,
327                          const TopoDS_Face&    F,
328                          SMESH_MesherHelper&   helper );
329     void SetDataByNeighbors( const SMDS_MeshNode* n1,
330                              const SMDS_MeshNode* n2,
331                              SMESH_MesherHelper&  helper);
332     void InvalidateStep( int curStep, bool restoreLength=false );
333     bool Smooth(int& badNb);
334     bool SmoothOnEdge(Handle(Geom_Surface)& surface,
335                       const TopoDS_Face&    F,
336                       SMESH_MesherHelper&   helper);
337     bool FindIntersection( SMESH_ElementSearcher&   searcher,
338                            double &                 distance,
339                            const double&            epsilon,
340                            const SMDS_MeshElement** face = 0);
341     bool SegTriaInter( const gp_Ax1&        lastSegment,
342                        const SMDS_MeshNode* n0,
343                        const SMDS_MeshNode* n1,
344                        const SMDS_MeshNode* n2,
345                        double&              dist,
346                        const double&        epsilon) const;
347     gp_Ax1 LastSegment(double& segLen) const;
348     gp_XY  LastUV( const TopoDS_Face& F ) const;
349     bool   IsOnEdge() const { return _2neibors; }
350     gp_XYZ Copy( _LayerEdge& other, SMESH_MesherHelper& helper );
351     void   SetCosin( double cosin );
352   };
353   struct _LayerEdgeCmp
354   {
355     bool operator () (const _LayerEdge* e1, const _LayerEdge* e2) const
356     {
357       const bool cmpNodes = ( e1 && e2 && e1->_nodes.size() && e2->_nodes.size() );
358       return cmpNodes ? ( e1->_nodes[0]->GetID() < e2->_nodes[0]->GetID()) : ( e1 < e2 );
359     }
360   };
361   struct _LayerEdge;
362   //--------------------------------------------------------------------------------
363   /*!
364    * Structure used to smooth a _LayerEdge based on an EDGE.
365    */
366   struct _2NearEdges
367   {
368     double               _wgt  [2]; // weights of _nodes
369     _LayerEdge*          _edges[2];
370
371      // normal to plane passing through _LayerEdge._normal and tangent of EDGE
372     gp_XYZ*              _plnNorm;
373
374     _2NearEdges() { _edges[0]=_edges[1]=0; _plnNorm = 0; }
375     const SMDS_MeshNode* tgtNode(bool is2nd) {
376       return _edges[is2nd] ? _edges[is2nd]->_nodes.back() : 0;
377     }
378     const SMDS_MeshNode* srcNode(bool is2nd) {
379       return _edges[is2nd] ? _edges[is2nd]->_nodes[0] : 0;
380     }
381     void reverse() {
382       std::swap( _wgt  [0], _wgt  [1] );
383       std::swap( _edges[0], _edges[1] );
384     }
385   };
386   //--------------------------------------------------------------------------------
387   /*!
388    * \brief Convex FACE whose radius of curvature is less than the thickness of 
389    *        layers. It is used to detect distortion of prisms based on a convex
390    *        FACE and to update normals to enable further increasing the thickness
391    */
392   struct _ConvexFace
393   {
394     TopoDS_Face                     _face;
395
396     // edges whose _simplices are used to detect prism destorsion
397     vector< _LayerEdge* >           _simplexTestEdges;
398
399     // map a sub-shape to it's index in _SolidData::_endEdgeOnShape vector
400     map< TGeomID, int >             _subIdToEdgeEnd;
401
402     bool                            _normalsFixed;
403
404     bool GetCenterOfCurvature( _LayerEdge*         ledge,
405                                BRepLProp_SLProps&  surfProp,
406                                SMESH_MesherHelper& helper,
407                                gp_Pnt &            center ) const;
408     bool CheckPrisms() const;
409   };
410
411   //--------------------------------------------------------------------------------
412
413   typedef map< const SMDS_MeshNode*, _LayerEdge*, TIDCompare > TNode2Edge;
414   
415   //--------------------------------------------------------------------------------
416   /*!
417    * \brief Data of a SOLID
418    */
419   struct _SolidData
420   {
421     TopoDS_Shape                    _solid;
422     const StdMeshers_ViscousLayers* _hyp;
423     TopoDS_Shape                    _hypShape;
424     _MeshOfSolid*                   _proxyMesh;
425     set<TGeomID>                    _reversedFaceIds;
426     set<TGeomID>                    _ignoreFaceIds; // WOL FACEs and FACEs of other SOLIDS
427
428     double                          _stepSize, _stepSizeCoeff;
429     const SMDS_MeshNode*            _stepSizeNodes[2];
430
431     TNode2Edge                      _n2eMap; // nodes and _LayerEdge's based on them
432
433     // map to find _n2eMap of another _SolidData by a shrink shape shared by two _SolidData's
434     map< TGeomID, TNode2Edge* >     _s2neMap;
435     // edges of _n2eMap. We keep same data in two containers because
436     // iteration over the map is 5 time longer than over the vector
437     vector< _LayerEdge* >           _edges;
438
439     // key:   an id of shape (EDGE or VERTEX) shared by a FACE with
440     //        layers and a FACE w/o layers
441     // value: the shape (FACE or EDGE) to shrink mesh on.
442     //       _LayerEdge's basing on nodes on key shape are inflated along the value shape
443     map< TGeomID, TopoDS_Shape >     _shrinkShape2Shape;
444
445     // Convex FACEs whose radius of curvature is less than the thickness of layers
446     map< TGeomID, _ConvexFace >      _convexFaces;
447
448     // shapes (EDGEs and VERTEXes) srink from which is forbiden due to collisions with
449     // the adjacent SOLID
450     set< TGeomID >                   _noShrinkShapes;
451
452     // <EDGE to smooth on> to <it's curve> -- for analytic smooth
453     map< TGeomID,Handle(Geom_Curve)> _edge2curve;
454
455     // end indices in _edges of _LayerEdge on each shape, first go shapes to smooth
456     vector< int >                    _endEdgeOnShape;
457     int                              _nbShapesToSmooth;
458
459     double                           _epsilon; // precision for SegTriaInter()
460
461     TGeomID                          _index; // SOLID id, for debug
462
463     _SolidData(const TopoDS_Shape&             s=TopoDS_Shape(),
464                const StdMeshers_ViscousLayers* h=0,
465                const TopoDS_Shape&             hs=TopoDS_Shape(),
466                _MeshOfSolid*                   m=0)
467       :_solid(s), _hyp(h), _hypShape(hs), _proxyMesh(m) {}
468     ~_SolidData();
469
470     Handle(Geom_Curve) CurveForSmooth( const TopoDS_Edge&    E,
471                                        const int             iFrom,
472                                        const int             iTo,
473                                        Handle(Geom_Surface)& surface,
474                                        const TopoDS_Face&    F,
475                                        SMESH_MesherHelper&   helper);
476
477     void SortOnEdge( const TopoDS_Edge&  E,
478                      const int           iFrom,
479                      const int           iTo,
480                      SMESH_MesherHelper& helper);
481
482     _ConvexFace* GetConvexFace( const TGeomID faceID )
483     {
484       map< TGeomID, _ConvexFace >::iterator id2face = _convexFaces.find( faceID );
485       return id2face == _convexFaces.end() ? 0 : & id2face->second;
486     }
487     void GetEdgesOnShape( size_t end, int &  iBeg, int &  iEnd )
488     {
489       iBeg = end > 0 ? _endEdgeOnShape[ end-1 ] : 0;
490       iEnd = _endEdgeOnShape[ end ];
491     }
492
493     bool GetShapeEdges(const TGeomID shapeID, size_t& edgeEnd, int* iBeg=0, int* iEnd=0 ) const;
494
495     void AddShapesToSmooth( const set< TGeomID >& shapeIDs );
496   };
497   //--------------------------------------------------------------------------------
498   /*!
499    * \brief Container of centers of curvature at nodes on an EDGE bounding _ConvexFace
500    */
501   struct _CentralCurveOnEdge
502   {
503     bool                  _isDegenerated;
504     vector< gp_Pnt >      _curvaCenters;
505     vector< _LayerEdge* > _ledges;
506     vector< gp_XYZ >      _normals; // new normal for each of _ledges
507     vector< double >      _segLength2;
508
509     TopoDS_Edge           _edge;
510     TopoDS_Face           _adjFace;
511     bool                  _adjFaceToSmooth;
512
513     void Append( const gp_Pnt& center, _LayerEdge* ledge )
514     {
515       if ( _curvaCenters.size() > 0 )
516         _segLength2.push_back( center.SquareDistance( _curvaCenters.back() ));
517       _curvaCenters.push_back( center );
518       _ledges.push_back( ledge );
519       _normals.push_back( ledge->_normal );
520     }
521     bool FindNewNormal( const gp_Pnt& center, gp_XYZ& newNormal );
522     void SetShapes( const TopoDS_Edge&  edge,
523                     const _ConvexFace&  convFace,
524                     const _SolidData&   data,
525                     SMESH_MesherHelper& helper);
526   };
527   //--------------------------------------------------------------------------------
528   /*!
529    * \brief Data of node on a shrinked FACE
530    */
531   struct _SmoothNode
532   {
533     const SMDS_MeshNode*         _node;
534     vector<_Simplex>             _simplices; // for quality check
535
536     enum SmoothType { LAPLACIAN, CENTROIDAL, ANGULAR, TFI };
537
538     bool Smooth(int&                  badNb,
539                 Handle(Geom_Surface)& surface,
540                 SMESH_MesherHelper&   helper,
541                 const double          refSign,
542                 SmoothType            how,
543                 bool                  set3D);
544
545     gp_XY computeAngularPos(vector<gp_XY>& uv,
546                             const gp_XY&   uvToFix,
547                             const double   refSign );
548   };
549   //--------------------------------------------------------------------------------
550   /*!
551    * \brief Builder of viscous layers
552    */
553   class _ViscousBuilder
554   {
555   public:
556     _ViscousBuilder();
557     // does it's job
558     SMESH_ComputeErrorPtr Compute(SMESH_Mesh&         mesh,
559                                   const TopoDS_Shape& shape);
560
561     // restore event listeners used to clear an inferior dim sub-mesh modified by viscous layers
562     void RestoreListeners();
563
564     // computes SMESH_ProxyMesh::SubMesh::_n2n;
565     bool MakeN2NMap( _MeshOfSolid* pm );
566
567   private:
568
569     bool findSolidsWithLayers();
570     bool findFacesWithLayers();
571     bool makeLayer(_SolidData& data);
572     bool setEdgeData(_LayerEdge& edge, const set<TGeomID>& subIds,
573                      SMESH_MesherHelper& helper, _SolidData& data);
574     gp_XYZ getFaceNormal(const SMDS_MeshNode* n,
575                          const TopoDS_Face&   face,
576                          SMESH_MesherHelper&  helper,
577                          bool&                isOK,
578                          bool                 shiftInside=false);
579     gp_XYZ getWeigthedNormal( const SMDS_MeshNode*         n,
580                               std::pair< TGeomID, gp_XYZ > fId2Normal[],
581                               const int                    nbFaces );
582     bool findNeiborsOnEdge(const _LayerEdge*     edge,
583                            const SMDS_MeshNode*& n1,
584                            const SMDS_MeshNode*& n2,
585                            _SolidData&           data);
586     void getSimplices( const SMDS_MeshNode* node, vector<_Simplex>& simplices,
587                        const set<TGeomID>& ingnoreShapes,
588                        const _SolidData*   dataToCheckOri = 0,
589                        const bool          toSort = false);
590     void findSimplexTestEdges( _SolidData&                    data,
591                                vector< vector<_LayerEdge*> >& edgesByGeom);
592     bool sortEdges( _SolidData&                    data,
593                     vector< vector<_LayerEdge*> >& edgesByGeom);
594     void limitStepSizeByCurvature( _SolidData&  data );
595     void limitStepSize( _SolidData&             data,
596                         const SMDS_MeshElement* face,
597                         const _LayerEdge*       maxCosinEdge );
598     void limitStepSize( _SolidData& data, const double minSize);
599     bool inflate(_SolidData& data);
600     bool smoothAndCheck(_SolidData& data, const int nbSteps, double & distToIntersection);
601     bool smoothAnalyticEdge( _SolidData&           data,
602                              const int             iFrom,
603                              const int             iTo,
604                              Handle(Geom_Surface)& surface,
605                              const TopoDS_Face&    F,
606                              SMESH_MesherHelper&   helper);
607     bool updateNormals( _SolidData& data, SMESH_MesherHelper& helper, int stepNb );
608     bool updateNormalsOfConvexFaces( _SolidData&         data,
609                                      SMESH_MesherHelper& helper,
610                                      int                 stepNb );
611     bool refine(_SolidData& data);
612     bool shrink();
613     bool prepareEdgeToShrink( _LayerEdge& edge, const TopoDS_Face& F,
614                               SMESH_MesherHelper& helper,
615                               const SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh );
616     void restoreNoShrink( _LayerEdge& edge ) const;
617     void fixBadFaces(const TopoDS_Face&          F,
618                      SMESH_MesherHelper&         helper,
619                      const bool                  is2D,
620                      const int                   step,
621                      set<const SMDS_MeshNode*> * involvedNodes=NULL);
622     bool addBoundaryElements();
623
624     bool error( const string& text, int solidID=-1 );
625     SMESHDS_Mesh* getMeshDS() const { return _mesh->GetMeshDS(); }
626
627     // debug
628     void makeGroupOfLE();
629
630     SMESH_Mesh*           _mesh;
631     SMESH_ComputeErrorPtr _error;
632
633     vector< _SolidData >  _sdVec;
634     int                   _tmpFaceID;
635   };
636   //--------------------------------------------------------------------------------
637   /*!
638    * \brief Shrinker of nodes on the EDGE
639    */
640   class _Shrinker1D
641   {
642     vector<double>                _initU;
643     vector<double>                _normPar;
644     vector<const SMDS_MeshNode*>  _nodes;
645     const _LayerEdge*             _edges[2];
646     bool                          _done;
647   public:
648     void AddEdge( const _LayerEdge* e, SMESH_MesherHelper& helper );
649     void Compute(bool set3D, SMESH_MesherHelper& helper);
650     void RestoreParams();
651     void SwapSrcTgtNodes(SMESHDS_Mesh* mesh);
652   };
653   //--------------------------------------------------------------------------------
654   /*!
655    * \brief Class of temporary mesh face.
656    * We can't use SMDS_FaceOfNodes since it's impossible to set it's ID which is
657    * needed because SMESH_ElementSearcher internaly uses set of elements sorted by ID
658    */
659   struct _TmpMeshFace : public SMDS_MeshElement
660   {
661     vector<const SMDS_MeshNode* > _nn;
662     _TmpMeshFace( const vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes, int id, int faceID=-1):
663       SMDS_MeshElement(id), _nn(nodes) { setShapeId(faceID); }
664     virtual const SMDS_MeshNode* GetNode(const int ind) const { return _nn[ind]; }
665     virtual SMDSAbs_ElementType  GetType() const              { return SMDSAbs_Face; }
666     virtual vtkIdType GetVtkType() const                      { return -1; }
667     virtual SMDSAbs_EntityType   GetEntityType() const        { return SMDSEntity_Last; }
668     virtual SMDSAbs_GeometryType GetGeomType() const
669     { return _nn.size() == 3 ? SMDSGeom_TRIANGLE : SMDSGeom_QUADRANGLE; }
670     virtual SMDS_ElemIteratorPtr elementsIterator(SMDSAbs_ElementType) const
671     { return SMDS_ElemIteratorPtr( new SMDS_NodeVectorElemIterator( _nn.begin(), _nn.end()));}
672   };
673   //--------------------------------------------------------------------------------
674   /*!
675    * \brief Class of temporary mesh face storing _LayerEdge it's based on
676    */
677   struct _TmpMeshFaceOnEdge : public _TmpMeshFace
678   {
679     _LayerEdge *_le1, *_le2;
680     _TmpMeshFaceOnEdge( _LayerEdge* le1, _LayerEdge* le2, int ID ):
681       _TmpMeshFace( vector<const SMDS_MeshNode*>(4), ID ), _le1(le1), _le2(le2)
682     {
683       _nn[0]=_le1->_nodes[0];
684       _nn[1]=_le1->_nodes.back();
685       _nn[2]=_le2->_nodes.back();
686       _nn[3]=_le2->_nodes[0];
687     }
688   };
689   //--------------------------------------------------------------------------------
690   /*!
691    * \brief Retriever of node coordinates either directly of from a surface by node UV.
692    * \warning Location of a surface is ignored
693    */
694   struct _NodeCoordHelper
695   {
696     SMESH_MesherHelper&        _helper;
697     const TopoDS_Face&         _face;
698     Handle(Geom_Surface)       _surface;
699     gp_XYZ (_NodeCoordHelper::* _fun)(const SMDS_MeshNode* n) const;
700
701     _NodeCoordHelper(const TopoDS_Face& F, SMESH_MesherHelper& helper, bool is2D)
702       : _helper( helper ), _face( F )
703     {
704       if ( is2D )
705       {
706         TopLoc_Location loc;
707         _surface = BRep_Tool::Surface( _face, loc );
708       }
709       if ( _surface.IsNull() )
710         _fun = & _NodeCoordHelper::direct;
711       else
712         _fun = & _NodeCoordHelper::byUV;
713     }
714     gp_XYZ operator()(const SMDS_MeshNode* n) const { return (this->*_fun)( n ); }
715
716   private:
717     gp_XYZ direct(const SMDS_MeshNode* n) const
718     {
719       return SMESH_TNodeXYZ( n );
720     }
721     gp_XYZ byUV  (const SMDS_MeshNode* n) const
722     {
723       gp_XY uv = _helper.GetNodeUV( _face, n );
724       return _surface->Value( uv.X(), uv.Y() ).XYZ();
725     }
726   };
727 } // namespace VISCOUS_3D
728
729
730
731 //================================================================================
732 // StdMeshers_ViscousLayers hypothesis
733 //
734 StdMeshers_ViscousLayers::StdMeshers_ViscousLayers(int hypId, int studyId, SMESH_Gen* gen)
735   :SMESH_Hypothesis(hypId, studyId, gen),
736    _isToIgnoreShapes(1), _nbLayers(1), _thickness(1), _stretchFactor(1)
737 {
738   _name = StdMeshers_ViscousLayers::GetHypType();
739   _param_algo_dim = -3; // auxiliary hyp used by 3D algos
740 } // --------------------------------------------------------------------------------
741 void StdMeshers_ViscousLayers::SetBndShapes(const std::vector<int>& faceIds, bool toIgnore)
742 {
743   if ( faceIds != _shapeIds )
744     _shapeIds = faceIds, NotifySubMeshesHypothesisModification();
745   if ( _isToIgnoreShapes != toIgnore )
746     _isToIgnoreShapes = toIgnore, NotifySubMeshesHypothesisModification();
747 } // --------------------------------------------------------------------------------
748 void StdMeshers_ViscousLayers::SetTotalThickness(double thickness)
749 {
750   if ( thickness != _thickness )
751     _thickness = thickness, NotifySubMeshesHypothesisModification();
752 } // --------------------------------------------------------------------------------
753 void StdMeshers_ViscousLayers::SetNumberLayers(int nb)
754 {
755   if ( _nbLayers != nb )
756     _nbLayers = nb, NotifySubMeshesHypothesisModification();
757 } // --------------------------------------------------------------------------------
758 void StdMeshers_ViscousLayers::SetStretchFactor(double factor)
759 {
760   if ( _stretchFactor != factor )
761     _stretchFactor = factor, NotifySubMeshesHypothesisModification();
762 } // --------------------------------------------------------------------------------
763 SMESH_ProxyMesh::Ptr
764 StdMeshers_ViscousLayers::Compute(SMESH_Mesh&         theMesh,
765                                   const TopoDS_Shape& theShape,
766                                   const bool          toMakeN2NMap) const
767 {
768   using namespace VISCOUS_3D;
769   _ViscousBuilder bulder;
770   SMESH_ComputeErrorPtr err = bulder.Compute( theMesh, theShape );
771   if ( err && !err->IsOK() )
772     return SMESH_ProxyMesh::Ptr();
773
774   vector<SMESH_ProxyMesh::Ptr> components;
775   TopExp_Explorer exp( theShape, TopAbs_SOLID );
776   for ( ; exp.More(); exp.Next() )
777   {
778     if ( _MeshOfSolid* pm =
779          _ViscousListener::GetSolidMesh( &theMesh, exp.Current(), /*toCreate=*/false))
780     {
781       if ( toMakeN2NMap && !pm->_n2nMapComputed )
782         if ( !bulder.MakeN2NMap( pm ))
783           return SMESH_ProxyMesh::Ptr();
784       components.push_back( SMESH_ProxyMesh::Ptr( pm ));
785       pm->myIsDeletable = false; // it will de deleted by boost::shared_ptr
786     }
787     _ViscousListener::RemoveSolidMesh ( &theMesh, exp.Current() );
788   }
789   switch ( components.size() )
790   {
791   case 0: break;
792
793   case 1: return components[0];
794
795   default: return SMESH_ProxyMesh::Ptr( new SMESH_ProxyMesh( components ));
796   }
797   return SMESH_ProxyMesh::Ptr();
798 } // --------------------------------------------------------------------------------
799 std::ostream & StdMeshers_ViscousLayers::SaveTo(std::ostream & save)
800 {
801   save << " " << _nbLayers
802        << " " << _thickness
803        << " " << _stretchFactor
804        << " " << _shapeIds.size();
805   for ( size_t i = 0; i < _shapeIds.size(); ++i )
806     save << " " << _shapeIds[i];
807   save << " " << !_isToIgnoreShapes; // negate to keep the behavior in old studies.
808   return save;
809 } // --------------------------------------------------------------------------------
810 std::istream & StdMeshers_ViscousLayers::LoadFrom(std::istream & load)
811 {
812   int nbFaces, faceID, shapeToTreat;
813   load >> _nbLayers >> _thickness >> _stretchFactor >> nbFaces;
814   while ( _shapeIds.size() < nbFaces && load >> faceID )
815     _shapeIds.push_back( faceID );
816   if ( load >> shapeToTreat )
817     _isToIgnoreShapes = !shapeToTreat;
818   else
819     _isToIgnoreShapes = true; // old behavior
820   return load;
821 } // --------------------------------------------------------------------------------
822 bool StdMeshers_ViscousLayers::SetParametersByMesh(const SMESH_Mesh*   theMesh,
823                                                    const TopoDS_Shape& theShape)
824 {
825   // TODO
826   return false;
827 }
828 // END StdMeshers_ViscousLayers hypothesis
829 //================================================================================
830
831 namespace
832 {
833   gp_XYZ getEdgeDir( const TopoDS_Edge& E, const TopoDS_Vertex& fromV )
834   {
835     gp_Vec dir;
836     double f,l;
837     Handle(Geom_Curve) c = BRep_Tool::Curve( E, f, l );
838     gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt( fromV );
839     double distF = p.SquareDistance( c->Value( f ));
840     double distL = p.SquareDistance( c->Value( l ));
841     c->D1(( distF < distL ? f : l), p, dir );
842     if ( distL < distF ) dir.Reverse();
843     return dir.XYZ();
844   }
845   //--------------------------------------------------------------------------------
846   gp_XYZ getEdgeDir( const TopoDS_Edge& E, const SMDS_MeshNode* atNode,
847                      SMESH_MesherHelper& helper)
848   {
849     gp_Vec dir;
850     double f,l; gp_Pnt p;
851     Handle(Geom_Curve) c = BRep_Tool::Curve( E, f, l );
852     double u = helper.GetNodeU( E, atNode );
853     c->D1( u, p, dir );
854     return dir.XYZ();
855   }
856   //--------------------------------------------------------------------------------
857   gp_XYZ getFaceDir( const TopoDS_Face& F, const TopoDS_Vertex& fromV,
858                      const SMDS_MeshNode* node, SMESH_MesherHelper& helper, bool& ok,
859                      double* cosin=0);
860   //--------------------------------------------------------------------------------
861   gp_XYZ getFaceDir( const TopoDS_Face& F, const TopoDS_Edge& fromE,
862                      const SMDS_MeshNode* node, SMESH_MesherHelper& helper, bool& ok)
863   {
864     double f,l;
865     Handle(Geom_Curve) c = BRep_Tool::Curve( fromE, f, l );
866     if ( c.IsNull() )
867     {
868       TopoDS_Vertex v = helper.IthVertex( 0, fromE );
869       return getFaceDir( F, v, node, helper, ok );
870     }
871     gp_XY uv = helper.GetNodeUV( F, node, 0, &ok );
872     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F );
873     gp_Pnt p; gp_Vec du, dv, norm;
874     surface->D1( uv.X(),uv.Y(), p, du,dv );
875     norm = du ^ dv;
876
877     double u = helper.GetNodeU( fromE, node, 0, &ok );
878     c->D1( u, p, du );
879     TopAbs_Orientation o = helper.GetSubShapeOri( F.Oriented(TopAbs_FORWARD), fromE);
880     if ( o == TopAbs_REVERSED )
881       du.Reverse();
882
883     gp_Vec dir = norm ^ du;
884
885     if ( node->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX &&
886          helper.IsClosedEdge( fromE ))
887     {
888       if ( fabs(u-f) < fabs(u-l)) c->D1( l, p, dv );
889       else                        c->D1( f, p, dv );
890       if ( o == TopAbs_REVERSED )
891         dv.Reverse();
892       gp_Vec dir2 = norm ^ dv;
893       dir = dir.Normalized() + dir2.Normalized();
894     }
895     return dir.XYZ();
896   }
897   //--------------------------------------------------------------------------------
898   gp_XYZ getFaceDir( const TopoDS_Face& F, const TopoDS_Vertex& fromV,
899                      const SMDS_MeshNode* node, SMESH_MesherHelper& helper,
900                      bool& ok, double* cosin)
901   {
902     TopoDS_Face faceFrw = F;
903     faceFrw.Orientation( TopAbs_FORWARD );
904     double f,l; TopLoc_Location loc;
905     TopoDS_Edge edges[2]; // sharing a vertex
906     int nbEdges = 0;
907     {
908       TopoDS_Vertex VV[2];
909       TopExp_Explorer exp( faceFrw, TopAbs_EDGE );
910       for ( ; exp.More() && nbEdges < 2; exp.Next() )
911       {
912         const TopoDS_Edge& e = TopoDS::Edge( exp.Current() );
913         if ( SMESH_Algo::isDegenerated( e )) continue;
914         TopExp::Vertices( e, VV[0], VV[1], /*CumOri=*/true );
915         if ( VV[1].IsSame( fromV )) {
916           nbEdges += edges[ 0 ].IsNull();
917           edges[ 0 ] = e;
918         }
919         else if ( VV[0].IsSame( fromV )) {
920           nbEdges += edges[ 1 ].IsNull();
921           edges[ 1 ] = e;
922         }
923       }
924     }
925     gp_XYZ dir(0,0,0), edgeDir[2];
926     if ( nbEdges == 2 )
927     {
928       // get dirs of edges going fromV
929       ok = true;
930       for ( size_t i = 0; i < nbEdges && ok; ++i )
931       {
932         edgeDir[i] = getEdgeDir( edges[i], fromV );
933         double size2 = edgeDir[i].SquareModulus();
934         if (( ok = size2 > numeric_limits<double>::min() ))
935           edgeDir[i] /= sqrt( size2 );
936       }
937       if ( !ok ) return dir;
938
939       // get angle between the 2 edges
940       gp_Vec faceNormal;
941       double angle = helper.GetAngle( edges[0], edges[1], faceFrw, fromV, &faceNormal );
942       if ( Abs( angle ) < 5 * M_PI/180 )
943       {
944         dir = ( faceNormal.XYZ() ^ edgeDir[0].Reversed()) + ( faceNormal.XYZ() ^ edgeDir[1] );
945       }
946       else
947       {
948         dir = edgeDir[0] + edgeDir[1];
949         if ( angle < 0 )
950           dir.Reverse();
951       }
952       if ( cosin ) {
953         double angle = gp_Vec( edgeDir[0] ).Angle( dir );
954         *cosin = Cos( angle );
955       }
956     }
957     else if ( nbEdges == 1 )
958     {
959       dir = getFaceDir( faceFrw, edges[ edges[0].IsNull() ], node, helper, ok );
960       if ( cosin ) *cosin = 1.;
961     }
962     else
963     {
964       ok = false;
965     }
966
967     return dir;
968   }
969   //================================================================================
970   /*!
971    * \brief Returns true if a FACE is bound by a concave EDGE
972    */
973   //================================================================================
974
975   bool isConcave( const TopoDS_Face& F, SMESH_MesherHelper& helper )
976   {
977     // if ( helper.Count( F, TopAbs_WIRE, /*useMap=*/false) > 1 )
978     //   return true;
979     gp_Vec2d drv1, drv2;
980     gp_Pnt2d p;
981     TopExp_Explorer eExp( F.Oriented( TopAbs_FORWARD ), TopAbs_EDGE );
982     for ( ; eExp.More(); eExp.Next() )
983     {
984       const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge( eExp.Current() );
985       if ( SMESH_Algo::isDegenerated( E )) continue;
986       // check if 2D curve is concave
987       BRepAdaptor_Curve2d curve( E, F );
988       const int nbIntervals = curve.NbIntervals( GeomAbs_C2 );
989       TColStd_Array1OfReal intervals(1, nbIntervals + 1 );
990       curve.Intervals( intervals, GeomAbs_C2 );
991       bool isConvex = true;
992       for ( int i = 1; i <= nbIntervals && isConvex; ++i )
993       {
994         double u1 = intervals( i );
995         double u2 = intervals( i+1 );
996         curve.D2( 0.5*( u1+u2 ), p, drv1, drv2 );
997         double cross = drv2 ^ drv1;
998         if ( E.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
999           cross = -cross;
1000         isConvex = ( cross > 0.1 ); //-1e-9 );
1001       }
1002       if ( !isConvex )
1003       {
1004         //cout << "Concave FACE " << helper.GetMeshDS()->ShapeToIndex( F ) << endl;
1005         return true;
1006       }
1007     }
1008     // check angles at VERTEXes
1009     TError error;
1010     TSideVector wires = StdMeshers_FaceSide::GetFaceWires( F, *helper.GetMesh(), 0, error );
1011     for ( size_t iW = 0; iW < wires.size(); ++iW )
1012     {
1013       const int nbEdges = wires[iW]->NbEdges();
1014       if ( nbEdges < 2 && SMESH_Algo::isDegenerated( wires[iW]->Edge(0)))
1015         continue;
1016       for ( int iE1 = 0; iE1 < nbEdges; ++iE1 )
1017       {
1018         if ( SMESH_Algo::isDegenerated( wires[iW]->Edge( iE1 ))) continue;
1019         int iE2 = ( iE1 + 1 ) % nbEdges;
1020         while ( SMESH_Algo::isDegenerated( wires[iW]->Edge( iE2 )))
1021           iE2 = ( iE2 + 1 ) % nbEdges;
1022         double angle = helper.GetAngle( wires[iW]->Edge( iE1 ),
1023                                         wires[iW]->Edge( iE2 ), F,
1024                                         wires[iW]->FirstVertex( iE2 ));
1025         if ( angle < -5. * M_PI / 180. )
1026           return true;
1027       }
1028     }
1029     return false;
1030   }
1031   //--------------------------------------------------------------------------------
1032   // DEBUG. Dump intermediate node positions into a python script
1033   // HOWTO use: run python commands written in a console to see
1034   //  construction steps of viscous layers
1035 #ifdef __myDEBUG
1036   ofstream* py;
1037   int       theNbFunc;
1038   struct PyDump {
1039     PyDump() {
1040       const char* fname = "/tmp/viscous.py";
1041       cout << "execfile('"<<fname<<"')"<<endl;
1042       py = new ofstream(fname);
1043       *py << "import SMESH" << endl
1044           << "from salome.smesh import smeshBuilder" << endl
1045           << "smesh  = smeshBuilder.New(salome.myStudy)" << endl
1046           << "meshSO = smesh.GetCurrentStudy().FindObjectID('0:1:2:3')" << endl
1047           << "mesh   = smesh.Mesh( meshSO.GetObject() )"<<endl;
1048       theNbFunc = 0;
1049     }
1050     void Finish() {
1051       if (py) {
1052         *py << "mesh.GroupOnFilter(SMESH.VOLUME,'Viscous Prisms',"
1053           "smesh.GetFilter(SMESH.VOLUME,SMESH.FT_ElemGeomType,'=',SMESH.Geom_PENTA))"<<endl;
1054         *py << "mesh.GroupOnFilter(SMESH.VOLUME,'Neg Volumes',"
1055           "smesh.GetFilter(SMESH.VOLUME,SMESH.FT_Volume3D,'<',0))"<<endl;
1056       }
1057       delete py; py=0;
1058     }
1059     ~PyDump() { Finish(); cout << "NB FUNCTIONS: " << theNbFunc << endl; }
1060   };
1061 #define dumpFunction(f) { _dumpFunction(f, __LINE__);}
1062 #define dumpMove(n)     { _dumpMove(n, __LINE__);}
1063 #define dumpCmd(txt)    { _dumpCmd(txt, __LINE__);}
1064   void _dumpFunction(const string& fun, int ln)
1065   { if (py) *py<< "def "<<fun<<"(): # "<< ln <<endl; cout<<fun<<"()"<<endl; ++theNbFunc; }
1066   void _dumpMove(const SMDS_MeshNode* n, int ln)
1067   { if (py) *py<< "  mesh.MoveNode( "<<n->GetID()<< ", "<< n->X()
1068                << ", "<<n->Y()<<", "<< n->Z()<< ")\t\t # "<< ln <<endl; }
1069   void _dumpCmd(const string& txt, int ln)
1070   { if (py) *py<< "  "<<txt<<" # "<< ln <<endl; }
1071   void dumpFunctionEnd()
1072   { if (py) *py<< "  return"<< endl; }
1073   void dumpChangeNodes( const SMDS_MeshElement* f )
1074   { if (py) { *py<< "  mesh.ChangeElemNodes( " << f->GetID()<<", [";
1075       for ( int i=1; i < f->NbNodes(); ++i ) *py << f->GetNode(i-1)->GetID()<<", ";
1076       *py << f->GetNode( f->NbNodes()-1 )->GetID() << " ])"<< endl; }}
1077 #define debugMsg( txt ) { cout << txt << " (line: " << __LINE__ << ")" << endl; }
1078 #else
1079   struct PyDump { void Finish() {} };
1080 #define dumpFunction(f) f
1081 #define dumpMove(n)
1082 #define dumpCmd(txt)
1083 #define dumpFunctionEnd()
1084 #define dumpChangeNodes(f)
1085 #define debugMsg( txt ) {}
1086 #endif
1087 }
1088
1089 using namespace VISCOUS_3D;
1090
1091 //================================================================================
1092 /*!
1093  * \brief Constructor of _ViscousBuilder
1094  */
1095 //================================================================================
1096
1097 _ViscousBuilder::_ViscousBuilder()
1098 {
1099   _error = SMESH_ComputeError::New(COMPERR_OK);
1100   _tmpFaceID = 0;
1101 }
1102
1103 //================================================================================
1104 /*!
1105  * \brief Stores error description and returns false
1106  */
1107 //================================================================================
1108
1109 bool _ViscousBuilder::error(const string& text, int solidId )
1110 {
1111   const string prefix = string("Viscous layers builder: ");
1112   _error->myName    = COMPERR_ALGO_FAILED;
1113   _error->myComment = prefix + text;
1114   if ( _mesh )
1115   {
1116     SMESH_subMesh* sm = _mesh->GetSubMeshContaining( solidId );
1117     if ( !sm && !_sdVec.empty() )
1118       sm = _mesh->GetSubMeshContaining( solidId = _sdVec[0]._index );
1119     if ( sm && sm->GetSubShape().ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1120     {
1121       SMESH_ComputeErrorPtr& smError = sm->GetComputeError();
1122       if ( smError && smError->myAlgo )
1123         _error->myAlgo = smError->myAlgo;
1124       smError = _error;
1125       sm->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE );
1126     }
1127     // set KO to all solids
1128     for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
1129     {
1130       if ( _sdVec[i]._index == solidId )
1131         continue;
1132       sm = _mesh->GetSubMesh( _sdVec[i]._solid );
1133       if ( !sm->IsEmpty() )
1134         continue;
1135       SMESH_ComputeErrorPtr& smError = sm->GetComputeError();
1136       if ( !smError || smError->IsOK() )
1137       {
1138         smError = SMESH_ComputeError::New( COMPERR_ALGO_FAILED, prefix + "failed");
1139         sm->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE );
1140       }
1141     }
1142   }
1143   makeGroupOfLE(); // debug
1144
1145   return false;
1146 }
1147
1148 //================================================================================
1149 /*!
1150  * \brief At study restoration, restore event listeners used to clear an inferior
1151  *  dim sub-mesh modified by viscous layers
1152  */
1153 //================================================================================
1154
1155 void _ViscousBuilder::RestoreListeners()
1156 {
1157   // TODO
1158 }
1159
1160 //================================================================================
1161 /*!
1162  * \brief computes SMESH_ProxyMesh::SubMesh::_n2n
1163  */
1164 //================================================================================
1165
1166 bool _ViscousBuilder::MakeN2NMap( _MeshOfSolid* pm )
1167 {
1168   SMESH_subMesh* solidSM = pm->mySubMeshes.front();
1169   TopExp_Explorer fExp( solidSM->GetSubShape(), TopAbs_FACE );
1170   for ( ; fExp.More(); fExp.Next() )
1171   {
1172     SMESHDS_SubMesh* srcSmDS = pm->GetMeshDS()->MeshElements( fExp.Current() );
1173     const SMESH_ProxyMesh::SubMesh* prxSmDS = pm->GetProxySubMesh( fExp.Current() );
1174
1175     if ( !srcSmDS || !prxSmDS || !srcSmDS->NbElements() || !prxSmDS->NbElements() )
1176       continue;
1177     if ( srcSmDS->GetElements()->next() == prxSmDS->GetElements()->next())
1178       continue;
1179
1180     if ( srcSmDS->NbElements() != prxSmDS->NbElements() )
1181       return error( "Different nb elements in a source and a proxy sub-mesh", solidSM->GetId());
1182
1183     SMDS_ElemIteratorPtr srcIt = srcSmDS->GetElements();
1184     SMDS_ElemIteratorPtr prxIt = prxSmDS->GetElements();
1185     while( prxIt->more() )
1186     {
1187       const SMDS_MeshElement* fSrc = srcIt->next();
1188       const SMDS_MeshElement* fPrx = prxIt->next();
1189       if ( fSrc->NbNodes() != fPrx->NbNodes())
1190         return error( "Different elements in a source and a proxy sub-mesh", solidSM->GetId());
1191       for ( int i = 0 ; i < fPrx->NbNodes(); ++i )
1192         pm->setNode2Node( fSrc->GetNode(i), fPrx->GetNode(i), prxSmDS );
1193     }
1194   }
1195   pm->_n2nMapComputed = true;
1196   return true;
1197 }
1198
1199 //================================================================================
1200 /*!
1201  * \brief Does its job
1202  */
1203 //================================================================================
1204
1205 SMESH_ComputeErrorPtr _ViscousBuilder::Compute(SMESH_Mesh&         theMesh,
1206                                                const TopoDS_Shape& theShape)
1207 {
1208   // TODO: set priority of solids during Gen::Compute()
1209
1210   _mesh = & theMesh;
1211
1212   // check if proxy mesh already computed
1213   TopExp_Explorer exp( theShape, TopAbs_SOLID );
1214   if ( !exp.More() )
1215     return error("No SOLID's in theShape"), _error;
1216
1217   if ( _ViscousListener::GetSolidMesh( _mesh, exp.Current(), /*toCreate=*/false))
1218     return SMESH_ComputeErrorPtr(); // everything already computed
1219
1220   PyDump debugDump;
1221
1222   // TODO: ignore already computed SOLIDs 
1223   if ( !findSolidsWithLayers())
1224     return _error;
1225
1226   if ( !findFacesWithLayers() )
1227     return _error;
1228
1229   for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
1230   {
1231     if ( ! makeLayer(_sdVec[i]) )
1232       return _error;
1233
1234     if ( _sdVec[i]._edges.size() == 0 )
1235       continue;
1236     
1237     if ( ! inflate(_sdVec[i]) )
1238       return _error;
1239
1240     if ( ! refine(_sdVec[i]) )
1241       return _error;
1242   }
1243   if ( !shrink() )
1244     return _error;
1245
1246   addBoundaryElements();
1247
1248   makeGroupOfLE(); // debug
1249   debugDump.Finish();
1250
1251   return _error;
1252 }
1253
1254 //================================================================================
1255 /*!
1256  * \brief Finds SOLIDs to compute using viscous layers. Fills _sdVec
1257  */
1258 //================================================================================
1259
1260 bool _ViscousBuilder::findSolidsWithLayers()
1261 {
1262   // get all solids
1263   TopTools_IndexedMapOfShape allSolids;
1264   TopExp::MapShapes( _mesh->GetShapeToMesh(), TopAbs_SOLID, allSolids );
1265   _sdVec.reserve( allSolids.Extent());
1266
1267   SMESH_Gen* gen = _mesh->GetGen();
1268   SMESH_HypoFilter filter;
1269   for ( int i = 1; i <= allSolids.Extent(); ++i )
1270   {
1271     // find StdMeshers_ViscousLayers hyp assigned to the i-th solid
1272     SMESH_Algo* algo = gen->GetAlgo( *_mesh, allSolids(i) );
1273     if ( !algo ) continue;
1274     // TODO: check if algo is hidden
1275     const list <const SMESHDS_Hypothesis *> & allHyps =
1276       algo->GetUsedHypothesis(*_mesh, allSolids(i), /*ignoreAuxiliary=*/false);
1277     list< const SMESHDS_Hypothesis *>::const_iterator hyp = allHyps.begin();
1278     const StdMeshers_ViscousLayers* viscHyp = 0;
1279     for ( ; hyp != allHyps.end() && !viscHyp; ++hyp )
1280       viscHyp = dynamic_cast<const StdMeshers_ViscousLayers*>( *hyp );
1281     if ( viscHyp )
1282     {
1283       TopoDS_Shape hypShape;
1284       filter.Init( filter.Is( viscHyp ));
1285       _mesh->GetHypothesis( allSolids(i), filter, true, &hypShape );
1286
1287       _MeshOfSolid* proxyMesh = _ViscousListener::GetSolidMesh( _mesh,
1288                                                                 allSolids(i),
1289                                                                 /*toCreate=*/true);
1290       _sdVec.push_back( _SolidData( allSolids(i), viscHyp, hypShape, proxyMesh ));
1291       _sdVec.back()._index = getMeshDS()->ShapeToIndex( allSolids(i));
1292     }
1293   }
1294   if ( _sdVec.empty() )
1295     return error
1296       ( SMESH_Comment(StdMeshers_ViscousLayers::GetHypType()) << " hypothesis not found",0);
1297
1298   return true;
1299 }
1300
1301 //================================================================================
1302 /*!
1303  * \brief 
1304  */
1305 //================================================================================
1306
1307 bool _ViscousBuilder::findFacesWithLayers()
1308 {
1309   SMESH_MesherHelper helper( *_mesh );
1310   TopExp_Explorer exp;
1311   TopTools_IndexedMapOfShape solids;
1312
1313   // collect all faces to ignore defined by hyp
1314   for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
1315   {
1316     solids.Add( _sdVec[i]._solid );
1317
1318     vector<TGeomID> ids = _sdVec[i]._hyp->GetBndShapes();
1319     if ( _sdVec[i]._hyp->IsToIgnoreShapes() ) // FACEs to ignore are given
1320     {
1321       for ( size_t ii = 0; ii < ids.size(); ++ii )
1322       {
1323         const TopoDS_Shape& s = getMeshDS()->IndexToShape( ids[ii] );
1324         if ( !s.IsNull() && s.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1325           _sdVec[i]._ignoreFaceIds.insert( ids[ii] );
1326       }
1327     }
1328     else // FACEs with layers are given
1329     {
1330       exp.Init( _sdVec[i]._solid, TopAbs_FACE );
1331       for ( ; exp.More(); exp.Next() )
1332       {
1333         TGeomID faceInd = getMeshDS()->ShapeToIndex( exp.Current() );
1334         if ( find( ids.begin(), ids.end(), faceInd ) == ids.end() )
1335           _sdVec[i]._ignoreFaceIds.insert( faceInd );
1336       }
1337     }
1338
1339     // ignore internal FACEs if inlets and outlets are specified
1340     {
1341       TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape solidsOfFace;
1342       if ( _sdVec[i]._hyp->IsToIgnoreShapes() )
1343         TopExp::MapShapesAndAncestors( _sdVec[i]._hypShape,
1344                                        TopAbs_FACE, TopAbs_SOLID, solidsOfFace);
1345
1346       exp.Init( _sdVec[i]._solid.Oriented( TopAbs_FORWARD ), TopAbs_FACE );
1347       for ( ; exp.More(); exp.Next() )
1348       {
1349         const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( exp.Current() );
1350         if ( helper.NbAncestors( face, *_mesh, TopAbs_SOLID ) < 2 )
1351           continue;
1352
1353         const TGeomID faceInd = getMeshDS()->ShapeToIndex( face );
1354         if ( _sdVec[i]._hyp->IsToIgnoreShapes() )
1355         {
1356           int nbSolids = solidsOfFace.FindFromKey( face ).Extent();
1357           if ( nbSolids > 1 )
1358             _sdVec[i]._ignoreFaceIds.insert( faceInd );
1359         }
1360
1361         if ( helper.IsReversedSubMesh( face ))
1362         {
1363           _sdVec[i]._reversedFaceIds.insert( faceInd );
1364         }
1365       }
1366     }
1367   }
1368
1369   // Find faces to shrink mesh on (solution 2 in issue 0020832);
1370   TopTools_IndexedMapOfShape shapes;
1371   for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
1372   {
1373     shapes.Clear();
1374     TopExp::MapShapes(_sdVec[i]._solid, TopAbs_EDGE, shapes);
1375     for ( int iE = 1; iE <= shapes.Extent(); ++iE )
1376     {
1377       const TopoDS_Shape& edge = shapes(iE);
1378       // find 2 faces sharing an edge
1379       TopoDS_Shape FF[2];
1380       PShapeIteratorPtr fIt = helper.GetAncestors(edge, *_mesh, TopAbs_FACE);
1381       while ( fIt->more())
1382       {
1383         const TopoDS_Shape* f = fIt->next();
1384         if ( helper.IsSubShape( *f, _sdVec[i]._solid))
1385           FF[ int( !FF[0].IsNull()) ] = *f;
1386       }
1387       if( FF[1].IsNull() ) continue; // seam edge can be shared by 1 FACE only
1388       // check presence of layers on them
1389       int ignore[2];
1390       for ( int j = 0; j < 2; ++j )
1391         ignore[j] = _sdVec[i]._ignoreFaceIds.count ( getMeshDS()->ShapeToIndex( FF[j] ));
1392       if ( ignore[0] == ignore[1] )
1393         continue; // nothing interesting
1394       TopoDS_Shape fWOL = FF[ ignore[0] ? 0 : 1 ];
1395       // check presence of layers on fWOL within an adjacent SOLID
1396       bool collision = false;
1397       PShapeIteratorPtr sIt = helper.GetAncestors( fWOL, *_mesh, TopAbs_SOLID );
1398       while ( const TopoDS_Shape* solid = sIt->next() )
1399         if ( !solid->IsSame( _sdVec[i]._solid ))
1400         {
1401           int iSolid = solids.FindIndex( *solid );
1402           int  iFace = getMeshDS()->ShapeToIndex( fWOL );
1403           if ( iSolid > 0 && !_sdVec[ iSolid-1 ]._ignoreFaceIds.count( iFace ))
1404           {
1405             //_sdVec[i]._noShrinkShapes.insert( iFace );
1406             //fWOL.Nullify();
1407             collision = true;
1408           }
1409         }
1410       // add edge to maps
1411       if ( !fWOL.IsNull())
1412       {
1413         TGeomID edgeInd = getMeshDS()->ShapeToIndex( edge );
1414         _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.insert( make_pair( edgeInd, fWOL ));
1415         if ( collision )
1416         {
1417           // _shrinkShape2Shape will be used to temporary inflate _LayerEdge's based
1418           // on the edge but shrink won't be performed
1419           _sdVec[i]._noShrinkShapes.insert( edgeInd );
1420         }
1421       }
1422     }
1423   }
1424   // Exclude from _shrinkShape2Shape FACE's that can't be shrinked since
1425   // the algo of the SOLID sharing the FACE does not support it
1426   set< string > notSupportAlgos; notSupportAlgos.insert("Hexa_3D");
1427   for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
1428   {
1429     map< TGeomID, TopoDS_Shape >::iterator e2f = _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.begin();
1430     for ( ; e2f != _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.end(); ++e2f )
1431     {
1432       const TopoDS_Shape& fWOL = e2f->second;
1433       const TGeomID     edgeID = e2f->first;
1434       bool notShrinkFace = false;
1435       PShapeIteratorPtr soIt = helper.GetAncestors(fWOL, *_mesh, TopAbs_SOLID);
1436       while ( soIt->more() )
1437       {
1438         const TopoDS_Shape* solid = soIt->next();
1439         if ( _sdVec[i]._solid.IsSame( *solid )) continue;
1440         SMESH_Algo* algo = _mesh->GetGen()->GetAlgo( *_mesh, *solid );
1441         if ( !algo || !notSupportAlgos.count( algo->GetName() )) continue;
1442         notShrinkFace = true;
1443         size_t iSolid = 0;
1444         for ( ; iSolid < _sdVec.size(); ++iSolid )
1445         {
1446           if ( _sdVec[iSolid]._solid.IsSame( *solid ) ) {
1447             if ( _sdVec[iSolid]._shrinkShape2Shape.count( edgeID ))
1448               notShrinkFace = false;
1449             break;
1450           }
1451         }
1452         if ( notShrinkFace )
1453         {
1454           _sdVec[i]._noShrinkShapes.insert( edgeID );
1455
1456           // add VERTEXes of the edge in _noShrinkShapes
1457           TopoDS_Shape edge = getMeshDS()->IndexToShape( edgeID );
1458           for ( TopoDS_Iterator vIt( edge ); vIt.More(); vIt.Next() )
1459             _sdVec[i]._noShrinkShapes.insert( getMeshDS()->ShapeToIndex( vIt.Value() ));
1460
1461           // check if there is a collision with to-shrink-from EDGEs in iSolid
1462           if ( iSolid == _sdVec.size() )
1463             continue; // no VL in the solid
1464           shapes.Clear();
1465           TopExp::MapShapes( fWOL, TopAbs_EDGE, shapes);
1466           for ( int iE = 1; iE <= shapes.Extent(); ++iE )
1467           {
1468             const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge( shapes( iE ));
1469             const TGeomID    eID = getMeshDS()->ShapeToIndex( E );
1470             if ( eID == edgeID ||
1471                  !_sdVec[iSolid]._shrinkShape2Shape.count( eID ) ||
1472                  _sdVec[i]._noShrinkShapes.count( eID ))
1473               continue;
1474             for ( int is1st = 0; is1st < 2; ++is1st )
1475             {
1476               TopoDS_Vertex V = helper.IthVertex( is1st, E );
1477               if ( _sdVec[i]._noShrinkShapes.count( getMeshDS()->ShapeToIndex( V ) ))
1478               {
1479                 // _sdVec[i]._noShrinkShapes.insert( eID );
1480                 // V = helper.IthVertex( !is1st, E );
1481                 // _sdVec[i]._noShrinkShapes.insert( getMeshDS()->ShapeToIndex( V ));
1482                 //iE = 0; // re-start the loop on EDGEs of fWOL
1483                 return error("No way to make a conformal mesh with "
1484                              "the given set of faces with layers", _sdVec[i]._index);
1485               }
1486             }
1487           }
1488         }
1489
1490       } // while ( soIt->more() )
1491     } // loop on _sdVec[i]._shrinkShape2Shape
1492   } // loop on _sdVec to fill in _SolidData::_noShrinkShapes
1493
1494   // Find the SHAPE along which to inflate _LayerEdge based on VERTEX
1495
1496   for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
1497   {
1498     shapes.Clear();
1499     TopExp::MapShapes(_sdVec[i]._solid, TopAbs_VERTEX, shapes);
1500     for ( int iV = 1; iV <= shapes.Extent(); ++iV )
1501     {
1502       const TopoDS_Shape& vertex = shapes(iV);
1503       // find faces WOL sharing the vertex
1504       vector< TopoDS_Shape > facesWOL;
1505       int totalNbFaces = 0;
1506       PShapeIteratorPtr fIt = helper.GetAncestors(vertex, *_mesh, TopAbs_FACE);
1507       while ( fIt->more())
1508       {
1509         const TopoDS_Shape* f = fIt->next();
1510         if ( helper.IsSubShape( *f, _sdVec[i]._solid ) )
1511         {
1512           totalNbFaces++;
1513           const int fID = getMeshDS()->ShapeToIndex( *f );
1514           if ( _sdVec[i]._ignoreFaceIds.count ( fID ) /*&&
1515                !_sdVec[i]._noShrinkShapes.count( fID )*/)
1516             facesWOL.push_back( *f );
1517         }
1518       }
1519       if ( facesWOL.size() == totalNbFaces || facesWOL.empty() )
1520         continue; // no layers at this vertex or no WOL
1521       TGeomID vInd = getMeshDS()->ShapeToIndex( vertex );
1522       switch ( facesWOL.size() )
1523       {
1524       case 1:
1525       {
1526         helper.SetSubShape( facesWOL[0] );
1527         if ( helper.IsRealSeam( vInd )) // inflate along a seam edge?
1528         {
1529           TopoDS_Shape seamEdge;
1530           PShapeIteratorPtr eIt = helper.GetAncestors(vertex, *_mesh, TopAbs_EDGE);
1531           while ( eIt->more() && seamEdge.IsNull() )
1532           {
1533             const TopoDS_Shape* e = eIt->next();
1534             if ( helper.IsRealSeam( *e ) )
1535               seamEdge = *e;
1536           }
1537           if ( !seamEdge.IsNull() )
1538           {
1539             _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.insert( make_pair( vInd, seamEdge ));
1540             break;
1541           }
1542         }
1543         _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.insert( make_pair( vInd, facesWOL[0] ));
1544         break;
1545       }
1546       case 2:
1547       {
1548         // find an edge shared by 2 faces
1549         PShapeIteratorPtr eIt = helper.GetAncestors(vertex, *_mesh, TopAbs_EDGE);
1550         while ( eIt->more())
1551         {
1552           const TopoDS_Shape* e = eIt->next();
1553           if ( helper.IsSubShape( *e, facesWOL[0]) &&
1554                helper.IsSubShape( *e, facesWOL[1]))
1555           {
1556             _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.insert( make_pair( vInd, *e )); break;
1557           }
1558         }
1559         break;
1560       }
1561       default:
1562         return error("Not yet supported case", _sdVec[i]._index);
1563       }
1564     }
1565   }
1566
1567   // add FACEs of other SOLIDs to _ignoreFaceIds
1568   for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
1569   {
1570     shapes.Clear();
1571     TopExp::MapShapes(_sdVec[i]._solid, TopAbs_FACE, shapes);
1572
1573     for ( exp.Init( _mesh->GetShapeToMesh(), TopAbs_FACE ); exp.More(); exp.Next() )
1574     {
1575       if ( !shapes.Contains( exp.Current() ))
1576         _sdVec[i]._ignoreFaceIds.insert( getMeshDS()->ShapeToIndex( exp.Current() ));
1577     }
1578   }
1579
1580   return true;
1581 }
1582
1583 //================================================================================
1584 /*!
1585  * \brief Create the inner surface of the viscous layer and prepare data for infation
1586  */
1587 //================================================================================
1588
1589 bool _ViscousBuilder::makeLayer(_SolidData& data)
1590 {
1591   // get all sub-shapes to make layers on
1592   set<TGeomID> subIds, faceIds;
1593   subIds = data._noShrinkShapes;
1594   TopExp_Explorer exp( data._solid, TopAbs_FACE );
1595   for ( ; exp.More(); exp.Next() )
1596     {
1597       SMESH_subMesh* fSubM = _mesh->GetSubMesh( exp.Current() );
1598       if ( ! data._ignoreFaceIds.count( fSubM->GetId() ))
1599         faceIds.insert( fSubM->GetId() );
1600       SMESH_subMeshIteratorPtr subIt = fSubM->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/true);
1601       while ( subIt->more() )
1602         subIds.insert( subIt->next()->GetId() );
1603     }
1604
1605   // make a map to find new nodes on sub-shapes shared with other SOLID
1606   map< TGeomID, TNode2Edge* >::iterator s2ne;
1607   map< TGeomID, TopoDS_Shape >::iterator s2s = data._shrinkShape2Shape.begin();
1608   for (; s2s != data._shrinkShape2Shape.end(); ++s2s )
1609   {
1610     TGeomID shapeInd = s2s->first;
1611     for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
1612     {
1613       if ( _sdVec[i]._index == data._index ) continue;
1614       map< TGeomID, TopoDS_Shape >::iterator s2s2 = _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.find( shapeInd );
1615       if ( s2s2 != _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.end() &&
1616            *s2s == *s2s2 && !_sdVec[i]._n2eMap.empty() )
1617       {
1618         data._s2neMap.insert( make_pair( shapeInd, &_sdVec[i]._n2eMap ));
1619         break;
1620       }
1621     }
1622   }
1623
1624   // Create temporary faces and _LayerEdge's
1625
1626   dumpFunction(SMESH_Comment("makeLayers_")<<data._index); 
1627
1628   data._stepSize = Precision::Infinite();
1629   data._stepSizeNodes[0] = 0;
1630
1631   SMESH_MesherHelper helper( *_mesh );
1632   helper.SetSubShape( data._solid );
1633   helper.SetElementsOnShape( true );
1634
1635   vector< const SMDS_MeshNode*> newNodes; // of a mesh face
1636   TNode2Edge::iterator n2e2;
1637
1638   // collect _LayerEdge's of shapes they are based on
1639   const int nbShapes = getMeshDS()->MaxShapeIndex();
1640   vector< vector<_LayerEdge*> > edgesByGeom( nbShapes+1 );
1641
1642   for ( set<TGeomID>::iterator id = faceIds.begin(); id != faceIds.end(); ++id )
1643   {
1644     SMESHDS_SubMesh* smDS = getMeshDS()->MeshElements( *id );
1645     if ( !smDS ) return error(SMESH_Comment("Not meshed face ") << *id, data._index );
1646
1647     const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( getMeshDS()->IndexToShape( *id ));
1648     SMESH_ProxyMesh::SubMesh* proxySub =
1649       data._proxyMesh->getFaceSubM( F, /*create=*/true);
1650
1651     SMDS_ElemIteratorPtr eIt = smDS->GetElements();
1652     while ( eIt->more() )
1653     {
1654       const SMDS_MeshElement* face = eIt->next();
1655       newNodes.resize( face->NbCornerNodes() );
1656       double faceMaxCosin = -1;
1657       _LayerEdge* maxCosinEdge = 0;
1658       for ( int i = 0 ; i < face->NbCornerNodes(); ++i )
1659       {
1660         const SMDS_MeshNode* n = face->GetNode(i);
1661         TNode2Edge::iterator n2e = data._n2eMap.insert( make_pair( n, (_LayerEdge*)0 )).first;
1662         if ( !(*n2e).second )
1663         {
1664           // add a _LayerEdge
1665           _LayerEdge* edge = new _LayerEdge();
1666           n2e->second = edge;
1667           edge->_nodes.push_back( n );
1668           const int   shapeID = n->getshapeId();
1669           const bool noShrink = data._noShrinkShapes.count( shapeID );
1670           edgesByGeom[ shapeID ].push_back( edge );
1671
1672           SMESH_TNodeXYZ xyz( n );
1673
1674           // set edge data or find already refined _LayerEdge and get data from it
1675           if (( !noShrink                                                     ) &&
1676               ( n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_FACE        ) &&
1677               (( s2ne = data._s2neMap.find( shapeID )) != data._s2neMap.end() ) &&
1678               (( n2e2 = (*s2ne).second->find( n )) != s2ne->second->end()     ))
1679           {
1680             _LayerEdge* foundEdge = (*n2e2).second;
1681             gp_XYZ        lastPos = edge->Copy( *foundEdge, helper );
1682             foundEdge->_pos.push_back( lastPos );
1683             // location of the last node is modified and we restore it by foundEdge->_pos.back()
1684             const_cast< SMDS_MeshNode* >
1685               ( edge->_nodes.back() )->setXYZ( xyz.X(), xyz.Y(), xyz.Z() );
1686           }
1687           else
1688           {
1689             if ( !noShrink )
1690             {
1691               edge->_nodes.push_back( helper.AddNode( xyz.X(), xyz.Y(), xyz.Z() ));
1692             }
1693             if ( !setEdgeData( *edge, subIds, helper, data ))
1694               return false;
1695           }
1696           dumpMove(edge->_nodes.back());
1697
1698           if ( edge->_cosin > faceMaxCosin )
1699           {
1700             faceMaxCosin = edge->_cosin;
1701             maxCosinEdge = edge;
1702           }
1703         }
1704         newNodes[ i ] = n2e->second->_nodes.back();
1705       }
1706       // create a temporary face
1707       const SMDS_MeshElement* newFace =
1708         new _TmpMeshFace( newNodes, --_tmpFaceID, face->getshapeId() );
1709       proxySub->AddElement( newFace );
1710
1711       // compute inflation step size by min size of element on a convex surface
1712       if ( faceMaxCosin > theMinSmoothCosin )
1713         limitStepSize( data, face, maxCosinEdge );
1714     } // loop on 2D elements on a FACE
1715   } // loop on FACEs of a SOLID
1716
1717   data._epsilon = 1e-7;
1718   if ( data._stepSize < 1. )
1719     data._epsilon *= data._stepSize;
1720
1721   // Put _LayerEdge's into the vector data._edges
1722   if ( !sortEdges( data, edgesByGeom ))
1723     return false;
1724
1725   // limit data._stepSize depending on surface curvature and fill data._convexFaces
1726   limitStepSizeByCurvature( data ); // !!! it must be before node substitution in _Simplex
1727
1728   // Set target nodes into _Simplex and _LayerEdge's to _2NearEdges
1729   TNode2Edge::iterator n2e;
1730   const SMDS_MeshNode* nn[2];
1731   for ( size_t i = 0; i < data._edges.size(); ++i )
1732   {
1733     if ( data._edges[i]->IsOnEdge() )
1734     {
1735       // get neighbor nodes
1736       bool hasData = ( data._edges[i]->_2neibors->_edges[0] );
1737       if ( hasData ) // _LayerEdge is a copy of another one
1738       {
1739         nn[0] = data._edges[i]->_2neibors->srcNode(0);
1740         nn[1] = data._edges[i]->_2neibors->srcNode(1);
1741       }
1742       else if ( !findNeiborsOnEdge( data._edges[i], nn[0],nn[1], data ))
1743       {
1744         return false;
1745       }
1746       // set neighbor _LayerEdge's
1747       for ( int j = 0; j < 2; ++j )
1748       {
1749         if (( n2e = data._n2eMap.find( nn[j] )) == data._n2eMap.end() )
1750           return error("_LayerEdge not found by src node", data._index);
1751         data._edges[i]->_2neibors->_edges[j] = n2e->second;
1752       }
1753       if ( !hasData )
1754         data._edges[i]->SetDataByNeighbors( nn[0], nn[1], helper);
1755     }
1756
1757     for ( size_t j = 0; j < data._edges[i]->_simplices.size(); ++j )
1758     {
1759       _Simplex& s = data._edges[i]->_simplices[j];
1760       s._nNext = data._n2eMap[ s._nNext ]->_nodes.back();
1761       s._nPrev = data._n2eMap[ s._nPrev ]->_nodes.back();
1762     }
1763   }
1764
1765   dumpFunctionEnd();
1766   return true;
1767 }
1768
1769 //================================================================================
1770 /*!
1771  * \brief Compute inflation step size by min size of element on a convex surface
1772  */
1773 //================================================================================
1774
1775 void _ViscousBuilder::limitStepSize( _SolidData&             data,
1776                                      const SMDS_MeshElement* face,
1777                                      const _LayerEdge*       maxCosinEdge )
1778 {
1779   int iN = 0;
1780   double minSize = 10 * data._stepSize;
1781   const int nbNodes = face->NbCornerNodes();
1782   for ( int i = 0; i < nbNodes; ++i )
1783   {
1784     const SMDS_MeshNode* nextN = face->GetNode( SMESH_MesherHelper::WrapIndex( i+1, nbNodes ));
1785     const SMDS_MeshNode*  curN = face->GetNode( i );
1786     if ( nextN->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE ||
1787          curN-> GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
1788     {
1789       double dist = SMESH_TNodeXYZ( curN ).Distance( nextN );
1790       if ( dist < minSize )
1791         minSize = dist, iN = i;
1792     }
1793   }
1794   double newStep = 0.8 * minSize / maxCosinEdge->_lenFactor;
1795   if ( newStep < data._stepSize )
1796   {
1797     data._stepSize = newStep;
1798     data._stepSizeCoeff = 0.8 / maxCosinEdge->_lenFactor;
1799     data._stepSizeNodes[0] = face->GetNode( iN );
1800     data._stepSizeNodes[1] = face->GetNode( SMESH_MesherHelper::WrapIndex( iN+1, nbNodes ));
1801   }
1802 }
1803
1804 //================================================================================
1805 /*!
1806  * \brief Compute inflation step size by min size of element on a convex surface
1807  */
1808 //================================================================================
1809
1810 void _ViscousBuilder::limitStepSize( _SolidData& data, const double minSize )
1811 {
1812   if ( minSize < data._stepSize )
1813   {
1814     data._stepSize = minSize;
1815     if ( data._stepSizeNodes[0] )
1816     {
1817       double dist =
1818         SMESH_TNodeXYZ(data._stepSizeNodes[0]).Distance(data._stepSizeNodes[1]);
1819       data._stepSizeCoeff = data._stepSize / dist;
1820     }
1821   }
1822 }
1823
1824 //================================================================================
1825 /*!
1826  * \brief Limit data._stepSize by evaluating curvature of shapes and fill data._convexFaces
1827  */
1828 //================================================================================
1829
1830 void _ViscousBuilder::limitStepSizeByCurvature( _SolidData& data )
1831 {
1832   const int nbTestPnt = 5; // on a FACE sub-shape
1833   const double minCurvature = 0.9 / data._hyp->GetTotalThickness();
1834
1835   BRepLProp_SLProps surfProp( 2, 1e-6 );
1836   SMESH_MesherHelper helper( *_mesh );
1837
1838   data._convexFaces.clear();
1839
1840   TopExp_Explorer face( data._solid, TopAbs_FACE );
1841   for ( ; face.More(); face.Next() )
1842   {
1843     const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( face.Current() );
1844     SMESH_subMesh *   sm = _mesh->GetSubMesh( F );
1845     const TGeomID faceID = sm->GetId();
1846     if ( data._ignoreFaceIds.count( faceID )) continue;
1847
1848     BRepAdaptor_Surface surface( F, false );
1849     surfProp.SetSurface( surface );
1850
1851     bool isTooCurved = false;
1852     int iBeg, iEnd;
1853
1854     _ConvexFace cnvFace;
1855     const double        oriFactor = ( F.Orientation() == TopAbs_REVERSED ? +1. : -1. );
1856     SMESH_subMeshIteratorPtr smIt = sm->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/true);
1857     while ( smIt->more() )
1858     {
1859       sm = smIt->next();
1860       const TGeomID subID = sm->GetId();
1861       // find _LayerEdge's of a sub-shape
1862       size_t edgesEnd;
1863       if ( data.GetShapeEdges( subID, edgesEnd, &iBeg, &iEnd ))
1864         cnvFace._subIdToEdgeEnd.insert( make_pair( subID, edgesEnd ));
1865       else
1866         continue;
1867       // check concavity and curvature and limit data._stepSize
1868       int nbLEdges = iEnd - iBeg;
1869       int iStep     = Max( 1, nbLEdges / nbTestPnt );
1870       for ( ; iBeg < iEnd; iBeg += iStep )
1871       {
1872         gp_XY uv = helper.GetNodeUV( F, data._edges[ iBeg ]->_nodes[0] );
1873         surfProp.SetParameters( uv.X(), uv.Y() );
1874         if ( !surfProp.IsCurvatureDefined() )
1875           continue;
1876         if ( surfProp.MaxCurvature() * oriFactor > minCurvature )
1877         {
1878           limitStepSize( data, 0.9 / surfProp.MaxCurvature() * oriFactor );
1879           isTooCurved = true;
1880         }
1881         if ( surfProp.MinCurvature() * oriFactor > minCurvature )
1882         {
1883           limitStepSize( data, 0.9 / surfProp.MinCurvature() * oriFactor );
1884           isTooCurved = true;
1885         }
1886       }
1887     } // loop on sub-shapes of the FACE
1888
1889     if ( !isTooCurved ) continue;
1890
1891     _ConvexFace & convFace =
1892       data._convexFaces.insert( make_pair( faceID, cnvFace )).first->second;
1893
1894     convFace._face = F;
1895     convFace._normalsFixed = false;
1896
1897     // Fill _ConvexFace::_simplexTestEdges. These _LayerEdge's are used to detect
1898     // prism distortion.
1899     map< TGeomID, int >::iterator id2end = convFace._subIdToEdgeEnd.find( faceID );
1900     if ( id2end != convFace._subIdToEdgeEnd.end() )
1901     {
1902       // there are _LayerEdge's on the FACE it-self;
1903       // select _LayerEdge's near EDGEs
1904       data.GetEdgesOnShape( id2end->second, iBeg, iEnd );
1905       for ( ; iBeg < iEnd; ++iBeg )
1906       {
1907         _LayerEdge* ledge = data._edges[ iBeg ];
1908         for ( size_t j = 0; j < ledge->_simplices.size(); ++j )
1909           if ( ledge->_simplices[j]._nNext->GetPosition()->GetDim() < 2 )
1910           {
1911             convFace._simplexTestEdges.push_back( ledge );
1912             break;
1913           }
1914       }
1915     }
1916     else
1917     {
1918       // where there are no _LayerEdge's on a _ConvexFace,
1919       // as e.g. on a fillet surface with no internal nodes - issue 22580,
1920       // so that collision of viscous internal faces is not detected by check of
1921       // intersection of _LayerEdge's with the viscous internal faces.
1922
1923       set< const SMDS_MeshNode* > usedNodes;
1924
1925       // look for _LayerEdge's with null _sWOL
1926       map< TGeomID, int >::iterator id2end = convFace._subIdToEdgeEnd.begin();
1927       for ( ; id2end != convFace._subIdToEdgeEnd.end(); ++id2end )
1928       {
1929         data.GetEdgesOnShape( id2end->second, iBeg, iEnd );
1930         if ( iBeg >= iEnd || !data._edges[ iBeg ]->_sWOL.IsNull() )
1931           continue;
1932         for ( ; iBeg < iEnd; ++iBeg )
1933         {
1934           _LayerEdge* ledge = data._edges[ iBeg ];
1935           const SMDS_MeshNode* srcNode = ledge->_nodes[0];
1936           if ( !usedNodes.insert( srcNode ).second ) continue;
1937
1938           getSimplices( srcNode, ledge->_simplices, data._ignoreFaceIds, &data );
1939           for ( size_t i = 0; i < ledge->_simplices.size(); ++i )
1940           {
1941             usedNodes.insert( ledge->_simplices[i]._nPrev );
1942             usedNodes.insert( ledge->_simplices[i]._nNext );
1943           }
1944           convFace._simplexTestEdges.push_back( ledge );
1945         }
1946       }
1947     }
1948   } // loop on FACEs of data._solid
1949 }
1950
1951 //================================================================================
1952 /*!
1953  * \brief Separate shapes (and _LayerEdge's on them) to smooth from the rest ones
1954  */
1955 //================================================================================
1956
1957 bool _ViscousBuilder::sortEdges( _SolidData&                    data,
1958                                  vector< vector<_LayerEdge*> >& edgesByGeom)
1959 {
1960   // Find shapes needing smoothing; such a shape has _LayerEdge._normal on it's
1961   // boundry inclined at a sharp angle to the shape
1962
1963   list< TGeomID > shapesToSmooth;
1964   
1965   SMESH_MesherHelper helper( *_mesh );
1966   bool ok = true;
1967
1968   for ( size_t iS = 0; iS < edgesByGeom.size(); ++iS )
1969   {
1970     vector<_LayerEdge*>& eS = edgesByGeom[iS];
1971     if ( eS.empty() ) continue;
1972     const TopoDS_Shape& S = getMeshDS()->IndexToShape( iS );
1973     bool needSmooth = false;
1974     switch ( S.ShapeType() )
1975     {
1976     case TopAbs_EDGE: {
1977
1978       bool isShrinkEdge = !eS[0]->_sWOL.IsNull();
1979       for ( TopoDS_Iterator vIt( S ); vIt.More() && !needSmooth; vIt.Next() )
1980       {
1981         TGeomID iV = getMeshDS()->ShapeToIndex( vIt.Value() );
1982         vector<_LayerEdge*>& eV = edgesByGeom[ iV ];
1983         if ( eV.empty() ) continue;
1984         // double cosin = eV[0]->_cosin;
1985         // bool badCosin =
1986         //   ( !eV[0]->_sWOL.IsNull() && ( eV[0]->_sWOL.ShapeType() == TopAbs_EDGE || !isShrinkEdge));
1987         // if ( badCosin )
1988         // {
1989         //   gp_Vec dir1, dir2;
1990         //   if ( eV[0]->_sWOL.ShapeType() == TopAbs_EDGE )
1991         //     dir1 = getEdgeDir( TopoDS::Edge( eV[0]->_sWOL ), TopoDS::Vertex( vIt.Value() ));
1992         //   else
1993         //     dir1 = getFaceDir( TopoDS::Face( eV[0]->_sWOL ), TopoDS::Vertex( vIt.Value() ),
1994         //                        eV[0]->_nodes[0], helper, ok);
1995         //   dir2 = getEdgeDir( TopoDS::Edge( S ), TopoDS::Vertex( vIt.Value() ));
1996         //   double angle = dir1.Angle( dir2 );
1997         //   cosin = cos( angle );
1998         // }
1999         gp_Vec eDir = getEdgeDir( TopoDS::Edge( S ), TopoDS::Vertex( vIt.Value() ));
2000         double angle = eDir.Angle( eV[0]->_normal );
2001         double cosin = Cos( angle );
2002         needSmooth = ( cosin > theMinSmoothCosin );
2003       }
2004       break;
2005     }
2006     case TopAbs_FACE: {
2007
2008       for ( TopExp_Explorer eExp( S, TopAbs_EDGE ); eExp.More() && !needSmooth; eExp.Next() )
2009       {
2010         TGeomID iE = getMeshDS()->ShapeToIndex( eExp.Current() );
2011         vector<_LayerEdge*>& eE = edgesByGeom[ iE ];
2012         if ( eE.empty() ) continue;
2013         if ( eE[0]->_sWOL.IsNull() )
2014         {
2015           for ( size_t i = 0; i < eE.size() && !needSmooth; ++i )
2016             needSmooth = ( eE[i]->_cosin > theMinSmoothCosin );
2017         }
2018         else
2019         {
2020           const TopoDS_Face& F1 = TopoDS::Face( S );
2021           const TopoDS_Face& F2 = TopoDS::Face( eE[0]->_sWOL );
2022           const TopoDS_Edge& E  = TopoDS::Edge( eExp.Current() );
2023           for ( size_t i = 0; i < eE.size() && !needSmooth; ++i )
2024           {
2025             gp_Vec dir1 = getFaceDir( F1, E, eE[i]->_nodes[0], helper, ok );
2026             gp_Vec dir2 = getFaceDir( F2, E, eE[i]->_nodes[0], helper, ok );
2027             double angle = dir1.Angle( dir2 );
2028             double cosin = cos( angle );
2029             needSmooth = ( cosin > theMinSmoothCosin );
2030           }
2031         }
2032       }
2033       break;
2034     }
2035     case TopAbs_VERTEX:
2036       continue;
2037     default:;
2038     }
2039     if ( needSmooth )
2040     {
2041       if ( S.ShapeType() == TopAbs_EDGE ) shapesToSmooth.push_front( iS );
2042       else                                shapesToSmooth.push_back ( iS );
2043     }
2044
2045   } // loop on edgesByGeom
2046
2047   data._edges.reserve( data._n2eMap.size() );
2048   data._endEdgeOnShape.clear();
2049
2050   // first we put _LayerEdge's on shapes to smooth
2051   data._nbShapesToSmooth = 0;
2052   list< TGeomID >::iterator gIt = shapesToSmooth.begin();
2053   for ( ; gIt != shapesToSmooth.end(); ++gIt )
2054   {
2055     vector<_LayerEdge*>& eVec = edgesByGeom[ *gIt ];
2056     if ( eVec.empty() ) continue;
2057     data._edges.insert( data._edges.end(), eVec.begin(), eVec.end() );
2058     data._endEdgeOnShape.push_back( data._edges.size() );
2059     data._nbShapesToSmooth++;
2060     eVec.clear();
2061   }
2062
2063   // then the rest _LayerEdge's
2064   for ( size_t iS = 0; iS < edgesByGeom.size(); ++iS )
2065   {
2066     vector<_LayerEdge*>& eVec = edgesByGeom[iS];
2067     if ( eVec.empty() ) continue;
2068     data._edges.insert( data._edges.end(), eVec.begin(), eVec.end() );
2069     data._endEdgeOnShape.push_back( data._edges.size() );
2070     //eVec.clear();
2071   }
2072
2073   return ok;
2074 }
2075
2076 //================================================================================
2077 /*!
2078  * \brief Set data of _LayerEdge needed for smoothing
2079  *  \param subIds - ids of sub-shapes of a SOLID to take into account faces from
2080  */
2081 //================================================================================
2082
2083 bool _ViscousBuilder::setEdgeData(_LayerEdge&         edge,
2084                                   const set<TGeomID>& subIds,
2085                                   SMESH_MesherHelper& helper,
2086                                   _SolidData&         data)
2087 {
2088   SMESH_MeshEditor editor(_mesh);
2089
2090   const SMDS_MeshNode* node = edge._nodes[0]; // source node
2091   SMDS_TypeOfPosition posType = node->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
2092
2093   edge._len       = 0;
2094   edge._2neibors  = 0;
2095   edge._curvature = 0;
2096
2097   // --------------------------
2098   // Compute _normal and _cosin
2099   // --------------------------
2100
2101   edge._cosin = 0;
2102   edge._normal.SetCoord(0,0,0);
2103
2104   int totalNbFaces = 0;
2105   gp_Vec geomNorm;
2106   bool normOK = true;
2107
2108   const TGeomID shapeInd = node->getshapeId();
2109   map< TGeomID, TopoDS_Shape >::const_iterator s2s = data._shrinkShape2Shape.find( shapeInd );
2110   const bool onShrinkShape ( s2s != data._shrinkShape2Shape.end() );
2111
2112   if ( onShrinkShape ) // one of faces the node is on has no layers
2113   {
2114     TopoDS_Shape vertEdge = getMeshDS()->IndexToShape( s2s->first ); // vertex or edge
2115     if ( s2s->second.ShapeType() == TopAbs_EDGE )
2116     {
2117       // inflate from VERTEX along EDGE
2118       edge._normal = getEdgeDir( TopoDS::Edge( s2s->second ), TopoDS::Vertex( vertEdge ));
2119     }
2120     else if ( vertEdge.ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
2121     {
2122       // inflate from VERTEX along FACE
2123       edge._normal = getFaceDir( TopoDS::Face( s2s->second ), TopoDS::Vertex( vertEdge ),
2124                                  node, helper, normOK, &edge._cosin);
2125     }
2126     else
2127     {
2128       // inflate from EDGE along FACE
2129       edge._normal = getFaceDir( TopoDS::Face( s2s->second ), TopoDS::Edge( vertEdge ),
2130                                  node, helper, normOK);
2131     }
2132   }
2133   else // layers are on all faces of SOLID the node is on
2134   {
2135     // find indices of geom faces the node lies on
2136     set<TGeomID> faceIds;
2137     if  ( posType == SMDS_TOP_FACE )
2138     {
2139       faceIds.insert( node->getshapeId() );
2140     }
2141     else
2142     {
2143       SMDS_ElemIteratorPtr fIt = node->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Face);
2144       while ( fIt->more() )
2145         faceIds.insert( editor.FindShape(fIt->next()));
2146     }
2147
2148     set<TGeomID>::iterator id = faceIds.begin();
2149     TopoDS_Face F;
2150     std::pair< TGeomID, gp_XYZ > id2Norm[20];
2151     for ( ; id != faceIds.end(); ++id )
2152     {
2153       const TopoDS_Shape& s = getMeshDS()->IndexToShape( *id );
2154       if ( s.IsNull() || s.ShapeType() != TopAbs_FACE || !subIds.count( *id ))
2155         continue;
2156       F = TopoDS::Face( s );
2157       geomNorm = getFaceNormal( node, F, helper, normOK );
2158       if ( !normOK ) continue;
2159
2160       if ( helper.GetSubShapeOri( data._solid, F ) != TopAbs_REVERSED )
2161         geomNorm.Reverse();
2162       id2Norm[ totalNbFaces ].first  = *id;
2163       id2Norm[ totalNbFaces ].second = geomNorm.XYZ();
2164       totalNbFaces++;
2165       edge._normal += geomNorm.XYZ();
2166     }
2167     if ( totalNbFaces == 0 )
2168       return error(SMESH_Comment("Can't get normal to node ") << node->GetID(), data._index);
2169
2170     if ( normOK && edge._normal.Modulus() < 1e-3 && totalNbFaces > 1 )
2171     {
2172       // opposite normals, re-get normals at shifted positions (IPAL 52426)
2173       edge._normal.SetCoord( 0,0,0 );
2174       for ( int i = 0; i < totalNbFaces; ++i )
2175       {
2176         const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( getMeshDS()->IndexToShape( id2Norm[i].first ));
2177         geomNorm = getFaceNormal( node, F, helper, normOK, /*shiftInside=*/true );
2178         if ( helper.GetSubShapeOri( data._solid, F ) != TopAbs_REVERSED )
2179           geomNorm.Reverse();
2180         if ( normOK )
2181           id2Norm[ i ].second = geomNorm.XYZ();
2182         edge._normal += id2Norm[ i ].second;
2183       }
2184     }
2185
2186     if ( totalNbFaces < 3 )
2187     {
2188       //edge._normal /= totalNbFaces;
2189     }
2190     else
2191     {
2192       edge._normal = getWeigthedNormal( node, id2Norm, totalNbFaces );
2193     }
2194
2195     switch ( posType )
2196     {
2197     case SMDS_TOP_FACE:
2198       edge._cosin = 0; break;
2199
2200     case SMDS_TOP_EDGE: {
2201       TopoDS_Edge E = TopoDS::Edge( helper.GetSubShapeByNode( node, getMeshDS()));
2202       gp_Vec inFaceDir = getFaceDir( F, E, node, helper, normOK );
2203       double angle = inFaceDir.Angle( edge._normal ); // [0,PI]
2204       edge._cosin = cos( angle );
2205       //cout << "Cosin on EDGE " << edge._cosin << " node " << node->GetID() << endl;
2206       break;
2207     }
2208     case SMDS_TOP_VERTEX: {
2209       TopoDS_Vertex V = TopoDS::Vertex( helper.GetSubShapeByNode( node, getMeshDS()));
2210       gp_Vec inFaceDir = getFaceDir( F, V, node, helper, normOK );
2211       double angle = inFaceDir.Angle( edge._normal ); // [0,PI]
2212       edge._cosin = cos( angle );
2213       //cout << "Cosin on VERTEX " << edge._cosin << " node " << node->GetID() << endl;
2214       break;
2215     }
2216     default:
2217       return error(SMESH_Comment("Invalid shape position of node ")<<node, data._index);
2218     }
2219   } // case _sWOL.IsNull()
2220
2221   double normSize = edge._normal.SquareModulus();
2222   if ( normSize < numeric_limits<double>::min() )
2223     return error(SMESH_Comment("Bad normal at node ")<< node->GetID(), data._index );
2224
2225   edge._normal /= sqrt( normSize );
2226
2227   // TODO: if ( !normOK ) then get normal by mesh faces
2228
2229   // Set the rest data
2230   // --------------------
2231   if ( onShrinkShape )
2232   {
2233     edge._sWOL = (*s2s).second;
2234
2235     SMDS_MeshNode* tgtNode = const_cast<SMDS_MeshNode*>( edge._nodes.back() );
2236     if ( SMESHDS_SubMesh* sm = getMeshDS()->MeshElements( data._solid ))
2237       sm->RemoveNode( tgtNode , /*isNodeDeleted=*/false );
2238
2239     // set initial position which is parameters on _sWOL in this case
2240     if ( edge._sWOL.ShapeType() == TopAbs_EDGE )
2241     {
2242       double u = helper.GetNodeU( TopoDS::Edge( edge._sWOL ), node, 0, &normOK );
2243       edge._pos.push_back( gp_XYZ( u, 0, 0 ));
2244       if ( edge._nodes.size() > 1 )
2245         getMeshDS()->SetNodeOnEdge( tgtNode, TopoDS::Edge( edge._sWOL ), u );
2246     }
2247     else // TopAbs_FACE
2248     {
2249       gp_XY uv = helper.GetNodeUV( TopoDS::Face( edge._sWOL ), node, 0, &normOK );
2250       edge._pos.push_back( gp_XYZ( uv.X(), uv.Y(), 0));
2251       if ( edge._nodes.size() > 1 )
2252         getMeshDS()->SetNodeOnFace( tgtNode, TopoDS::Face( edge._sWOL ), uv.X(), uv.Y() );
2253     }
2254   }
2255   else
2256   {
2257     edge._pos.push_back( SMESH_TNodeXYZ( node ));
2258
2259     if ( posType == SMDS_TOP_FACE )
2260     {
2261       getSimplices( node, edge._simplices, data._ignoreFaceIds, &data );
2262       double avgNormProj = 0, avgLen = 0;
2263       for ( size_t i = 0; i < edge._simplices.size(); ++i )
2264       {
2265         gp_XYZ vec = edge._pos.back() - SMESH_TNodeXYZ( edge._simplices[i]._nPrev );
2266         avgNormProj += edge._normal * vec;
2267         avgLen += vec.Modulus();
2268       }
2269       avgNormProj /= edge._simplices.size();
2270       avgLen /= edge._simplices.size();
2271       edge._curvature = _Curvature::New( avgNormProj, avgLen );
2272     }
2273   }
2274
2275   // Set neighbour nodes for a _LayerEdge based on EDGE
2276
2277   if ( posType == SMDS_TOP_EDGE /*||
2278        ( onShrinkShape && posType == SMDS_TOP_VERTEX && fabs( edge._cosin ) < 1e-10 )*/)
2279   {
2280     edge._2neibors = new _2NearEdges;
2281     // target node instead of source ones will be set later
2282     // if ( ! findNeiborsOnEdge( &edge,
2283     //                           edge._2neibors->_nodes[0],
2284     //                           edge._2neibors->_nodes[1],
2285     //                           data))
2286     //   return false;
2287     // edge.SetDataByNeighbors( edge._2neibors->_nodes[0],
2288     //                          edge._2neibors->_nodes[1],
2289     //                          helper);
2290   }
2291
2292   edge.SetCosin( edge._cosin ); // to update edge._lenFactor
2293
2294   return true;
2295 }
2296
2297 //================================================================================
2298 /*!
2299  * \brief Return normal to a FACE at a node
2300  *  \param [in] n - node
2301  *  \param [in] face - FACE
2302  *  \param [in] helper - helper
2303  *  \param [out] isOK - true or false
2304  *  \param [in] shiftInside - to find normal at a position shifted inside the face
2305  *  \return gp_XYZ - normal
2306  */
2307 //================================================================================
2308
2309 gp_XYZ _ViscousBuilder::getFaceNormal(const SMDS_MeshNode* node,
2310                                       const TopoDS_Face&   face,
2311                                       SMESH_MesherHelper&  helper,
2312                                       bool&                isOK,
2313                                       bool                 shiftInside)
2314 {
2315   gp_XY uv;
2316   if ( shiftInside )
2317   {
2318     // get a shifted position
2319     gp_Pnt p = SMESH_TNodeXYZ( node );
2320     gp_XYZ shift( 0,0,0 );
2321     TopoDS_Shape S = helper.GetSubShapeByNode( node, helper.GetMeshDS() );
2322     switch ( S.ShapeType() ) {
2323     case TopAbs_VERTEX:
2324     {
2325       shift = getFaceDir( face, TopoDS::Vertex( S ), node, helper, isOK );
2326       break;
2327     }
2328     case TopAbs_EDGE:
2329     {
2330       shift = getFaceDir( face, TopoDS::Edge( S ), node, helper, isOK );
2331       break;
2332     }
2333     default:
2334       isOK = false;
2335     }
2336     if ( isOK )
2337       shift.Normalize();
2338     p.Translate( shift * 1e-5 );
2339
2340     TopLoc_Location loc;
2341     GeomAPI_ProjectPointOnSurf& projector = helper.GetProjector( face, loc, 1e-7 );
2342
2343     if ( !loc.IsIdentity() ) p.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
2344     
2345     projector.Perform( p );
2346     if ( !projector.IsDone() || projector.NbPoints() < 1 )
2347     {
2348       isOK = false;
2349       return p.XYZ();
2350     }
2351     Quantity_Parameter U,V;
2352     projector.LowerDistanceParameters(U,V);
2353     uv.SetCoord( U,V );
2354   }
2355   else
2356   {
2357     uv = helper.GetNodeUV( face, node, 0, &isOK );
2358   }
2359
2360   gp_Dir normal;
2361   isOK = false;
2362
2363   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( face );
2364   int pointKind = GeomLib::NormEstim( surface, uv, 1e-5, normal );
2365   enum { REGULAR = 0, QUASYSINGULAR, CONICAL, IMPOSSIBLE };
2366
2367   if ( pointKind == IMPOSSIBLE &&
2368        node->GetPosition()->GetDim() == 2 ) // node inside the FACE
2369   {
2370     // probably NormEstim() failed due to a too high tolerance
2371     pointKind = GeomLib::NormEstim( surface, uv, 1e-20, normal );
2372     isOK = ( pointKind < IMPOSSIBLE );
2373   }
2374   if ( pointKind < IMPOSSIBLE )
2375   {
2376     if ( pointKind != REGULAR &&
2377          !shiftInside &&
2378          node->GetPosition()->GetDim() < 2 ) // FACE boundary
2379     {
2380       gp_XYZ normShift = getFaceNormal( node, face, helper, isOK, /*shiftInside=*/true );
2381       if ( normShift * normal.XYZ() < 0. )
2382         normal = normShift;
2383     }
2384     isOK = true;
2385   }
2386
2387   if ( !isOK ) // hard singularity, to call with shiftInside=true ?
2388   {
2389     const TGeomID faceID = helper.GetMeshDS()->ShapeToIndex( face );
2390
2391     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = node->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Face);
2392     while ( fIt->more() )
2393     {
2394       const SMDS_MeshElement* f = fIt->next();
2395       if ( f->getshapeId() == faceID )
2396       {
2397         isOK = SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( f, (gp_XYZ&) normal.XYZ(), /*normalized=*/true );
2398         if ( isOK )
2399         {
2400           TopoDS_Face ff = face;
2401           ff.Orientation( TopAbs_FORWARD );
2402           if ( helper.IsReversedSubMesh( ff ))
2403             normal.Reverse();
2404           break;
2405         }
2406       }
2407     }
2408   }
2409   return normal.XYZ();
2410 }
2411
2412 //================================================================================
2413 /*!
2414  * \brief Return a normal at a node weighted with angles taken by FACEs
2415  *  \param [in] n - the node
2416  *  \param [in] fId2Normal - FACE ids and normals
2417  *  \param [in] nbFaces - nb of FACEs meeting at the node
2418  *  \return gp_XYZ - computed normal
2419  */
2420 //================================================================================
2421
2422 gp_XYZ _ViscousBuilder::getWeigthedNormal( const SMDS_MeshNode*         n,
2423                                            std::pair< TGeomID, gp_XYZ > fId2Normal[],
2424                                            const int                    nbFaces )
2425 {
2426   gp_XYZ resNorm(0,0,0);
2427   TopoDS_Shape V = SMESH_MesherHelper::GetSubShapeByNode( n, getMeshDS() );
2428   if ( V.ShapeType() != TopAbs_VERTEX )
2429   {
2430     for ( int i = 0; i < nbFaces; ++i )
2431       resNorm += fId2Normal[i].second / nbFaces ;
2432     return resNorm;
2433   }
2434
2435   double angles[30];
2436   for ( int i = 0; i < nbFaces; ++i )
2437   {
2438     const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( getMeshDS()->IndexToShape( fId2Normal[i].first ));
2439
2440     // look for two EDGEs shared by F and other FACEs within fId2Normal
2441     TopoDS_Edge ee[2];
2442     int nbE = 0;
2443     PShapeIteratorPtr eIt = SMESH_MesherHelper::GetAncestors( V, *_mesh, TopAbs_EDGE );
2444     while ( const TopoDS_Shape* E = eIt->next() )
2445     {
2446       if ( !SMESH_MesherHelper::IsSubShape( *E, F ))
2447         continue;
2448       bool isSharedEdge = false;
2449       for ( int j = 0; j < nbFaces && !isSharedEdge; ++j )
2450       {
2451         if ( i == j ) continue;
2452         const TopoDS_Shape& otherF = getMeshDS()->IndexToShape( fId2Normal[j].first );
2453         isSharedEdge = SMESH_MesherHelper::IsSubShape( *E, otherF );
2454       }
2455       if ( !isSharedEdge )
2456         continue;
2457       ee[ nbE ] = TopoDS::Edge( *E );
2458       ee[ nbE ].Orientation( SMESH_MesherHelper::GetSubShapeOri( F, *E ));
2459       if ( ++nbE == 2 )
2460         break;
2461     }
2462
2463     // get an angle between the two EDGEs
2464     angles[i] = 0;
2465     if ( nbE < 1 ) continue;
2466     if ( nbE == 1 )
2467     {
2468       ee[ 1 ] == ee[ 0 ];
2469     }
2470     else
2471     {
2472       if ( !V.IsSame( SMESH_MesherHelper::IthVertex( 0, ee[ 1 ] )))
2473         std::swap( ee[0], ee[1] );
2474     }
2475     angles[i] = SMESH_MesherHelper::GetAngle( ee[0], ee[1], F, TopoDS::Vertex( V ));
2476   }
2477
2478   // compute a weighted normal
2479   double sumAngle = 0;
2480   for ( int i = 0; i < nbFaces; ++i )
2481   {
2482     angles[i] = ( angles[i] > 2*M_PI )  ?  0  :  M_PI - angles[i];
2483     sumAngle += angles[i];
2484   }
2485   for ( int i = 0; i < nbFaces; ++i )
2486     resNorm += angles[i] / sumAngle * fId2Normal[i].second;
2487
2488   return resNorm;
2489 }
2490
2491 //================================================================================
2492 /*!
2493  * \brief Find 2 neigbor nodes of a node on EDGE
2494  */
2495 //================================================================================
2496
2497 bool _ViscousBuilder::findNeiborsOnEdge(const _LayerEdge*     edge,
2498                                         const SMDS_MeshNode*& n1,
2499                                         const SMDS_MeshNode*& n2,
2500                                         _SolidData&           data)
2501 {
2502   const SMDS_MeshNode* node = edge->_nodes[0];
2503   const int        shapeInd = node->getshapeId();
2504   SMESHDS_SubMesh*   edgeSM = 0;
2505   if ( node->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_EDGE )
2506   {
2507     edgeSM = getMeshDS()->MeshElements( shapeInd );
2508     if ( !edgeSM || edgeSM->NbElements() == 0 )
2509       return error(SMESH_Comment("Not meshed EDGE ") << shapeInd, data._index);
2510   }
2511   int iN = 0;
2512   n2 = 0;
2513   SMDS_ElemIteratorPtr eIt = node->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Edge);
2514   while ( eIt->more() && !n2 )
2515   {
2516     const SMDS_MeshElement* e = eIt->next();
2517     const SMDS_MeshNode*   nNeibor = e->GetNode( 0 );
2518     if ( nNeibor == node ) nNeibor = e->GetNode( 1 );
2519     if ( edgeSM )
2520     {
2521       if (!edgeSM->Contains(e)) continue;
2522     }
2523     else
2524     {
2525       TopoDS_Shape s = SMESH_MesherHelper::GetSubShapeByNode(nNeibor, getMeshDS() );
2526       if ( !SMESH_MesherHelper::IsSubShape( s, edge->_sWOL )) continue;
2527     }
2528     ( iN++ ? n2 : n1 ) = nNeibor;
2529   }
2530   if ( !n2 )
2531     return error(SMESH_Comment("Wrongly meshed EDGE ") << shapeInd, data._index);
2532   return true;
2533 }
2534
2535 //================================================================================
2536 /*!
2537  * \brief Set _curvature and _2neibors->_plnNorm by 2 neigbor nodes residing the same EDGE
2538  */
2539 //================================================================================
2540
2541 void _LayerEdge::SetDataByNeighbors( const SMDS_MeshNode* n1,
2542                                      const SMDS_MeshNode* n2,
2543                                      SMESH_MesherHelper&  helper)
2544 {
2545   if ( _nodes[0]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_EDGE )
2546     return;
2547
2548   gp_XYZ pos = SMESH_TNodeXYZ( _nodes[0] );
2549   gp_XYZ vec1 = pos - SMESH_TNodeXYZ( n1 );
2550   gp_XYZ vec2 = pos - SMESH_TNodeXYZ( n2 );
2551
2552   // Set _curvature
2553
2554   double sumLen = vec1.Modulus() + vec2.Modulus();
2555   _2neibors->_wgt[0] = 1 - vec1.Modulus() / sumLen;
2556   _2neibors->_wgt[1] = 1 - vec2.Modulus() / sumLen;
2557   double avgNormProj = 0.5 * ( _normal * vec1 + _normal * vec2 );
2558   double avgLen = 0.5 * ( vec1.Modulus() + vec2.Modulus() );
2559   if ( _curvature ) delete _curvature;
2560   _curvature = _Curvature::New( avgNormProj, avgLen );
2561   // if ( _curvature )
2562   //   debugMsg( _nodes[0]->GetID()
2563   //             << " CURV r,k: " << _curvature->_r<<","<<_curvature->_k
2564   //             << " proj = "<<avgNormProj<< " len = " << avgLen << "| lenDelta(0) = "
2565   //             << _curvature->lenDelta(0) );
2566
2567   // Set _plnNorm
2568
2569   if ( _sWOL.IsNull() )
2570   {
2571     TopoDS_Shape S = helper.GetSubShapeByNode( _nodes[0], helper.GetMeshDS() );
2572     gp_XYZ dirE = getEdgeDir( TopoDS::Edge( S ), _nodes[0], helper );
2573     gp_XYZ plnNorm = dirE ^ _normal;
2574     double proj0 = plnNorm * vec1;
2575     double proj1 = plnNorm * vec2;
2576     if ( fabs( proj0 ) > 1e-10 || fabs( proj1 ) > 1e-10 )
2577     {
2578       if ( _2neibors->_plnNorm ) delete _2neibors->_plnNorm;
2579       _2neibors->_plnNorm = new gp_XYZ( plnNorm.Normalized() );
2580     }
2581   }
2582 }
2583
2584 //================================================================================
2585 /*!
2586  * \brief Copy data from a _LayerEdge of other SOLID and based on the same node;
2587  * this and other _LayerEdge's are inflated along a FACE or an EDGE
2588  */
2589 //================================================================================
2590
2591 gp_XYZ _LayerEdge::Copy( _LayerEdge& other, SMESH_MesherHelper& helper )
2592 {
2593   _nodes     = other._nodes;
2594   _normal    = other._normal;
2595   _len       = 0;
2596   _lenFactor = other._lenFactor;
2597   _cosin     = other._cosin;
2598   _sWOL      = other._sWOL;
2599   _2neibors  = other._2neibors;
2600   _curvature = 0; std::swap( _curvature, other._curvature );
2601   _2neibors  = 0; std::swap( _2neibors,  other._2neibors );
2602
2603   gp_XYZ lastPos( 0,0,0 );
2604   if ( _sWOL.ShapeType() == TopAbs_EDGE )
2605   {
2606     double u = helper.GetNodeU( TopoDS::Edge( _sWOL ), _nodes[0] );
2607     _pos.push_back( gp_XYZ( u, 0, 0));
2608
2609     u = helper.GetNodeU( TopoDS::Edge( _sWOL ), _nodes.back() );
2610     lastPos.SetX( u );
2611   }
2612   else // TopAbs_FACE
2613   {
2614     gp_XY uv = helper.GetNodeUV( TopoDS::Face( _sWOL ), _nodes[0]);
2615     _pos.push_back( gp_XYZ( uv.X(), uv.Y(), 0));
2616
2617     uv = helper.GetNodeUV( TopoDS::Face( _sWOL ), _nodes.back() );
2618     lastPos.SetX( uv.X() );
2619     lastPos.SetY( uv.Y() );
2620   }
2621   return lastPos;
2622 }
2623
2624 //================================================================================
2625 /*!
2626  * \brief Set _cosin and _lenFactor
2627  */
2628 //================================================================================
2629
2630 void _LayerEdge::SetCosin( double cosin )
2631 {
2632   _cosin = cosin;
2633   cosin = Abs( _cosin );
2634   _lenFactor = ( /*0.1 < cosin &&*/ cosin < 1-1e-12 ) ?  1./sqrt(1-cosin*cosin) : 1.0;
2635 }
2636
2637 //================================================================================
2638 /*!
2639  * \brief Fills a vector<_Simplex > 
2640  */
2641 //================================================================================
2642
2643 void _ViscousBuilder::getSimplices( const SMDS_MeshNode* node,
2644                                     vector<_Simplex>&    simplices,
2645                                     const set<TGeomID>&  ingnoreShapes,
2646                                     const _SolidData*    dataToCheckOri,
2647                                     const bool           toSort)
2648 {
2649   simplices.clear();
2650   SMDS_ElemIteratorPtr fIt = node->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Face);
2651   while ( fIt->more() )
2652   {
2653     const SMDS_MeshElement* f = fIt->next();
2654     const TGeomID    shapeInd = f->getshapeId();
2655     if ( ingnoreShapes.count( shapeInd )) continue;
2656     const int nbNodes = f->NbCornerNodes();
2657     const int  srcInd = f->GetNodeIndex( node );
2658     const SMDS_MeshNode* nPrev = f->GetNode( SMESH_MesherHelper::WrapIndex( srcInd-1, nbNodes ));
2659     const SMDS_MeshNode* nNext = f->GetNode( SMESH_MesherHelper::WrapIndex( srcInd+1, nbNodes ));
2660     const SMDS_MeshNode* nOpp  = f->GetNode( SMESH_MesherHelper::WrapIndex( srcInd+2, nbNodes ));
2661     if ( dataToCheckOri && dataToCheckOri->_reversedFaceIds.count( shapeInd ))
2662       std::swap( nPrev, nNext );
2663     simplices.push_back( _Simplex( nPrev, nNext, nOpp ));
2664   }
2665
2666   if ( toSort )
2667   {
2668     vector<_Simplex> sortedSimplices( simplices.size() );
2669     sortedSimplices[0] = simplices[0];
2670     int nbFound = 0;
2671     for ( size_t i = 1; i < simplices.size(); ++i )
2672     {
2673       for ( size_t j = 1; j < simplices.size(); ++j )
2674         if ( sortedSimplices[i-1]._nNext == simplices[j]._nPrev )
2675         {
2676           sortedSimplices[i] = simplices[j];
2677           nbFound++;
2678           break;
2679         }
2680     }
2681     if ( nbFound == simplices.size() - 1 )
2682       simplices.swap( sortedSimplices );
2683   }
2684 }
2685
2686 //================================================================================
2687 /*!
2688  * \brief DEBUG. Create groups contating temorary data of _LayerEdge's
2689  */
2690 //================================================================================
2691
2692 void _ViscousBuilder::makeGroupOfLE()
2693 {
2694 #ifdef _DEBUG_
2695   for ( size_t i = 0 ; i < _sdVec.size(); ++i )
2696   {
2697     if ( _sdVec[i]._edges.empty() ) continue;
2698
2699     dumpFunction( SMESH_Comment("make_LayerEdge_") << i );
2700     for ( size_t j = 0 ; j < _sdVec[i]._edges.size(); ++j )
2701     {
2702       _LayerEdge* le = _sdVec[i]._edges[j];
2703       for ( size_t iN = 1; iN < le->_nodes.size(); ++iN )
2704         dumpCmd(SMESH_Comment("mesh.AddEdge([ ") <<le->_nodes[iN-1]->GetID()
2705                 << ", " << le->_nodes[iN]->GetID() <<"])");
2706     }
2707     dumpFunctionEnd();
2708
2709     dumpFunction( SMESH_Comment("makeNormals") << i );
2710     for ( size_t j = 0 ; j < _sdVec[i]._edges.size(); ++j )
2711     {
2712       _LayerEdge& edge = *_sdVec[i]._edges[j];
2713       SMESH_TNodeXYZ nXYZ( edge._nodes[0] );
2714       nXYZ += edge._normal * _sdVec[i]._stepSize;
2715       dumpCmd(SMESH_Comment("mesh.AddEdge([ ") <<edge._nodes[0]->GetID()
2716               << ", mesh.AddNode( " << nXYZ.X()<<","<< nXYZ.Y()<<","<< nXYZ.Z()<<")])");
2717     }
2718     dumpFunctionEnd();
2719
2720     dumpFunction( SMESH_Comment("makeTmpFaces_") << i );
2721     TopExp_Explorer fExp( _sdVec[i]._solid, TopAbs_FACE );
2722     for ( ; fExp.More(); fExp.Next() )
2723     {
2724       if (const SMESHDS_SubMesh* sm = _sdVec[i]._proxyMesh->GetProxySubMesh( fExp.Current()))
2725       {
2726         SMDS_ElemIteratorPtr fIt = sm->GetElements();
2727         while ( fIt->more())
2728         {
2729           const SMDS_MeshElement* e = fIt->next();
2730           SMESH_Comment cmd("mesh.AddFace([");
2731           for ( int j=0; j < e->NbCornerNodes(); ++j )
2732             cmd << e->GetNode(j)->GetID() << (j+1<e->NbCornerNodes() ? ",": "])");
2733           dumpCmd( cmd );
2734         }
2735       }
2736     }
2737     dumpFunctionEnd();
2738   }
2739 #endif
2740 }
2741
2742 //================================================================================
2743 /*!
2744  * \brief Increase length of _LayerEdge's to reach the required thickness of layers
2745  */
2746 //================================================================================
2747
2748 bool _ViscousBuilder::inflate(_SolidData& data)
2749 {
2750   SMESH_MesherHelper helper( *_mesh );
2751
2752   // Limit inflation step size by geometry size found by itersecting
2753   // normals of _LayerEdge's with mesh faces
2754   double geomSize = Precision::Infinite(), intersecDist;
2755   auto_ptr<SMESH_ElementSearcher> searcher
2756     ( SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *getMeshDS(),
2757                                            data._proxyMesh->GetFaces( data._solid )) );
2758   for ( size_t i = 0; i < data._edges.size(); ++i )
2759   {
2760     if ( data._edges[i]->IsOnEdge() ) continue;
2761     data._edges[i]->FindIntersection( *searcher, intersecDist, data._epsilon );
2762     if ( geomSize > intersecDist && intersecDist > 0 )
2763       geomSize = intersecDist;
2764   }
2765   if ( data._stepSize > 0.3 * geomSize )
2766     limitStepSize( data, 0.3 * geomSize );
2767
2768   const double tgtThick = data._hyp->GetTotalThickness();
2769   if ( data._stepSize > tgtThick )
2770     limitStepSize( data, tgtThick );
2771
2772   if ( data._stepSize < 1. )
2773     data._epsilon = data._stepSize * 1e-7;
2774
2775   debugMsg( "-- geomSize = " << geomSize << ", stepSize = " << data._stepSize );
2776
2777   double avgThick = 0, curThick = 0, distToIntersection = Precision::Infinite();
2778   int nbSteps = 0, nbRepeats = 0;
2779   while ( 1.01 * avgThick < tgtThick )
2780   {
2781     // new target length
2782     curThick += data._stepSize;
2783     if ( curThick > tgtThick )
2784     {
2785       curThick = tgtThick + ( tgtThick-avgThick ) * nbRepeats;
2786       nbRepeats++;
2787     }
2788
2789     // Elongate _LayerEdge's
2790     dumpFunction(SMESH_Comment("inflate")<<data._index<<"_step"<<nbSteps); // debug
2791     for ( size_t i = 0; i < data._edges.size(); ++i )
2792     {
2793       data._edges[i]->SetNewLength( curThick, helper );
2794     }
2795     dumpFunctionEnd();
2796
2797     if ( !updateNormals( data, helper, nbSteps ))
2798       return false;
2799
2800     // Improve and check quality
2801     if ( !smoothAndCheck( data, nbSteps, distToIntersection ))
2802     {
2803       if ( nbSteps > 0 )
2804       {
2805         dumpFunction(SMESH_Comment("invalidate")<<data._index<<"_step"<<nbSteps); // debug
2806         for ( size_t i = 0; i < data._edges.size(); ++i )
2807         {
2808           data._edges[i]->InvalidateStep( nbSteps+1 );
2809         }
2810         dumpFunctionEnd();
2811       }
2812       break; // no more inflating possible
2813     }
2814     nbSteps++;
2815
2816     // Evaluate achieved thickness
2817     avgThick = 0;
2818     for ( size_t i = 0; i < data._edges.size(); ++i )
2819       avgThick += data._edges[i]->_len;
2820     avgThick /= data._edges.size();
2821     debugMsg( "-- Thickness " << avgThick << " reached" );
2822
2823     if ( distToIntersection < avgThick*1.5 )
2824     {
2825       debugMsg( "-- Stop inflation since "
2826                 << " distToIntersection( "<<distToIntersection<<" ) < avgThick( "
2827                 << avgThick << " ) * 1.5" );
2828       break;
2829     }
2830     // new step size
2831     limitStepSize( data, 0.25 * distToIntersection );
2832     if ( data._stepSizeNodes[0] )
2833       data._stepSize = data._stepSizeCoeff *
2834         SMESH_TNodeXYZ(data._stepSizeNodes[0]).Distance(data._stepSizeNodes[1]);
2835
2836   } // while ( 1.01 * avgThick < tgtThick )
2837
2838   if (nbSteps == 0 )
2839     return error("failed at the very first inflation step", data._index);
2840
2841   if ( 1.01 * avgThick < tgtThick )
2842     if ( SMESH_subMesh* sm = _mesh->GetSubMeshContaining( data._index ))
2843     {
2844       SMESH_ComputeErrorPtr& smError = sm->GetComputeError();
2845       if ( !smError || smError->IsOK() )
2846         smError.reset
2847           ( new SMESH_ComputeError (COMPERR_WARNING,
2848                                     SMESH_Comment("Thickness ") << tgtThick <<
2849                                     " of viscous layers not reached,"
2850                                     " average reached thickness is " << avgThick ));
2851     }
2852
2853
2854   // Restore position of src nodes moved by infaltion on _noShrinkShapes
2855   dumpFunction(SMESH_Comment("restoNoShrink_So")<<data._index); // debug
2856   int iBeg, iEnd = 0;
2857   for ( int iS = 0; iS < data._endEdgeOnShape.size(); ++iS )
2858   {
2859     iBeg = iEnd;
2860     iEnd = data._endEdgeOnShape[ iS ];
2861     if ( data._edges[ iBeg ]->_nodes.size() == 1 )
2862       for ( ; iBeg < iEnd; ++iBeg )
2863       {
2864         restoreNoShrink( *data._edges[ iBeg ] );
2865       }
2866   }
2867   dumpFunctionEnd();
2868
2869   return true;
2870 }
2871
2872 //================================================================================
2873 /*!
2874  * \brief Improve quality of layer inner surface and check intersection
2875  */
2876 //================================================================================
2877
2878 bool _ViscousBuilder::smoothAndCheck(_SolidData& data,
2879                                      const int   nbSteps,
2880                                      double &    distToIntersection)
2881 {
2882   if ( data._nbShapesToSmooth == 0 )
2883     return true; // no shapes needing smoothing
2884
2885   bool moved, improved;
2886
2887   SMESH_MesherHelper helper(*_mesh);
2888   Handle(Geom_Surface) surface;
2889   TopoDS_Face F;
2890
2891   int iBeg, iEnd = 0;
2892   for ( int iS = 0; iS < data._nbShapesToSmooth; ++iS )
2893   {
2894     iBeg = iEnd;
2895     iEnd = data._endEdgeOnShape[ iS ];
2896
2897     if ( !data._edges[ iBeg ]->_sWOL.IsNull() &&
2898          data._edges[ iBeg ]->_sWOL.ShapeType() == TopAbs_FACE )
2899     {
2900       if ( !F.IsSame( data._edges[ iBeg ]->_sWOL )) {
2901         F = TopoDS::Face( data._edges[ iBeg ]->_sWOL );
2902         helper.SetSubShape( F );
2903         surface = BRep_Tool::Surface( F );
2904       }
2905     }
2906     else
2907     {
2908       F.Nullify(); surface.Nullify();
2909     }
2910     TGeomID sInd = data._edges[ iBeg ]->_nodes[0]->getshapeId();
2911
2912     if ( data._edges[ iBeg ]->IsOnEdge() )
2913     { 
2914       dumpFunction(SMESH_Comment("smooth")<<data._index << "_Ed"<<sInd <<"_InfStep"<<nbSteps);
2915
2916       // try a simple solution on an analytic EDGE
2917       if ( !smoothAnalyticEdge( data, iBeg, iEnd, surface, F, helper ))
2918       {
2919         // smooth on EDGE's
2920         int step = 0;
2921         do {
2922           moved = false;
2923           for ( int i = iBeg; i < iEnd; ++i )
2924           {
2925             moved |= data._edges[i]->SmoothOnEdge(surface, F, helper);
2926           }
2927           dumpCmd( SMESH_Comment("#&n