src/Tools/blocFissure/gmu/quadranglesToShapeNoCorner.py

   1 # -*- coding: utf-8 -*-
   2
   3 import logging
   4 from geomsmesh import geompy
   5 from geomsmesh import geomPublish
   6 from geomsmesh import geomPublishInFather
   7 import initLog
   8 import GEOM
   9 import math
  10 import numpy as np
  11
  12 def mydot(a):
  13   return np.dot(a,a)
  14
  15 # -----------------------------------------------------------------------------
  16 # --- groupe de quadrangles de face transformé en face géométrique par filling
  17
  18 def quadranglesToShapeNoCorner(meshQuad, shapeFissureParams, centreFondFiss):
  19   """
  20   groupe de quadrangles de face transformée en faces géométriques par filling
  21   on part de quadrangles définissant une zone a 4 cotés (convexe), et on reconstitue n lignes de p points.
  22   Ces n lignes de p points sont transformées en n courbes géométriques,
  23   à partir desquelles on reconstitue une surface géométrique.
  24   Il peut y avoir plusieurs faces géométriques reconstituées, si on fournit des groupes de quadrangles non connexes.
  25   On détecte les angles vifs, pour conserver des arêtes vives délimitant des faces connexes.
  26   @param meshQuad : maillages constitué de quadrangles constituant une ou plusieurs zones convexes
  27   @return (fillings, noeuds_Bords) : liste de geomObject, listes des bords (bord = liste ordonnée de noeuds (geomObject))
  28   """
  29   logging.info("start")
  30
  31   isVecteurDefaut = False
  32   if shapeFissureParams.has_key('vecteurDefaut'):
  33     isVecteurDefaut = True
  34     vecteurDefaut = shapeFissureParams['vecteurDefaut']
  35
  36   fillings = []       # les faces reconstituées, découpées selon les arêtes vives
  37   noeuds_bords = []   #
  38   bords_Partages = [] # contient a la fin les courbes correspondant aux arêtes vives
  39   fillconts = []      # les faces reconstituées, sans découpage selon les arêtes vives
  40   idFilToCont = []    # index face découpée vers face sans découpe
  41   iface = 0           # index face découpée
  42   icont = 0           # index face continue
  43
  44   allNodeIds = meshQuad.GetNodesId()
  45   while len(allNodeIds):
  46     logging.debug("len(allNodeIds): %s ", len(allNodeIds))
  47     nodeIds = allNodeIds
  48     for idNode in nodeIds: # rechercher un coin
  49       elems = meshQuad.GetNodeInverseElements(idNode)
  50       if len(elems) == 1:
  51         # un coin: un noeud, un element quadrangle
  52         elem = elems[0]
  53         break;
  54     idStart = idNode # le noeud de coin
  55     elemStart = elem # l'élément quadrangle au coin
  56     xyz = meshQuad.GetNodeXYZ(idStart)
  57     logging.debug("idStart %s, coords %s", idStart, str(xyz))
  58
  59     nodelines =[] # on va constituer une liste de lignes de points
  60     nextLine = True
  61     ligneFinale = False
  62     while nextLine:
  63       logging.debug("--- une ligne")
  64       idNode = idStart
  65       elem = elemStart
  66       if ligneFinale:
  67         agauche = False      # sens de parcours des 4 noeuds d'un quadrangle
  68         nextLine = False
  69       else:
  70         agauche = True
  71       ligneIncomplete = True # on commence une ligne de points
  72       debutLigne = True
  73       nodeline = []
  74       elemline = []
  75       while ligneIncomplete: # compléter la ligne de points
  76         nodeline.append(idNode)
  77         allNodeIds.remove(idNode)
  78         elemline.append(elem)
  79         nodes = meshQuad.GetElemNodes(elem)
  80         i = nodes.index(idNode) # repérer l'index du noeud courant (i) dans l'élément quadrangle (0 a 3)
  81         if agauche:             # déterminer le noeud suivant (j) et celui opposé (k) dans le quadrangle
  82           if i < 3:
  83             j = i+1
  84           else:
  85             j = 0
  86           if j < 3:
  87             k = j+1
  88           else:
  89             k = 0
  90         else:
  91           if i > 0:
  92             j = i -1
  93           else:
  94             j = 3
  95           if j > 0:
  96             k = j -1
  97           else:
  98             k = 3
  99         isuiv = nodes[j]   #noeud suivant
 100         iapres = nodes[k]  #noeud opposé
 101         if debutLigne:
 102           debutLigne = False
 103           # précédent a trouver, dernière ligne : précédent au lieu de suivant
 104           if agauche:
 105             if i > 0:
 106               iprec = nodes[i -1]
 107             else:
 108               iprec = nodes[3]
 109             idStart = iprec
 110             elems3 = meshQuad.GetNodeInverseElements(iprec)
 111             if len(elems3) == 1: # autre coin
 112               ligneFinale = True
 113             else:
 114               for elem3 in elems3:
 115                 if elem3 != elem:
 116                   elemStart = elem3
 117                   break
 118         #print nodes, idNode, isuiv, iapres
 119         elems1 = meshQuad.GetNodeInverseElements(isuiv)
 120         elems2 = meshQuad.GetNodeInverseElements(iapres)
 121         ligneIncomplete = False
 122         for elem2 in elems2:
 123           if elems1.count(elem2) and elem2 != elem:
 124             ligneIncomplete = True
 125             idNode = isuiv
 126             elem = elem2
 127             break
 128         if not  ligneIncomplete:
 129           nodeline.append(isuiv)
 130           allNodeIds.remove(isuiv)
 131       logging.debug("nodeline %s", nodeline)
 132       logging.debug("elemline %s", elemline)
 133       nodelines.append(nodeline)
 134     logging.debug("nodelines = %s", nodelines)
 135     longueur = [len(val) for val in nodelines]
 136     logging.debug("longueur = %s", longueur)
 137     # on a constitué une liste de lignes de points connexes
 138     logging.debug("dimensions [%s, %s]", len(nodelines),  len(nodeline))
 139
 140     # stockage des coordonnées dans un tableau numpy
 141     mat = np.zeros((len(nodelines), len(nodeline), 3))
 142     for i, ligne in enumerate(nodelines):
 143       for j, nodeId in enumerate(ligne):
 144         mat[i,j] = meshQuad.GetNodeXYZ(nodeId)
 145     logging.debug("matrice de coordonnées: \n%s",mat)
 146     logging.debug("dimensions %s", mat.shape)
 147
 148     # recherche d'angles supérieurs a un seuil sur une ligne : angle entre deux vecteurs successifs
 149     cosmin = math.cos(math.pi/4.)          # TODO: angle reference en paramètre
 150     vecx = mat[:, 1:,  :] - mat[:, :-1, :] # vecteurs selon direction "x"
 151     vx0 = vecx[:, :-1, :]                  # vecteurs amont
 152     vx1 = vecx[:, 1:,  :]                  # vecteurs aval
 153     e = np.einsum('ijk,ijk->ij', vx0, vx1) # produit scalaire des vecteurs
 154     f = np.apply_along_axis(mydot, 2, vx0) # normes carrées vecteurs amont
 155     g = np.apply_along_axis(mydot, 2, vx1) # normes carrées vecteurs aval
 156     h = e/(np.sqrt(f*g))                   # cosinus
 157     ruptureX = h < cosmin                  # True si angle > reference
 158     logging.debug("matrice de rupture X: \n%s",ruptureX)
 159     rupX = filter(lambda x: np.prod(ruptureX[:,x]), range(len(nodeline)-2))
 160     logging.debug("colonnes de rupture: %s",rupX)
 161     # recherche d'angles supérieurs a un seuil sur une colonne : angle entre deux vecteurs successifs
 162     vecy = mat[ 1:, :, :] - mat[:-1, :, :] # vecteurs selon direction "y"
 163     vy0 = vecy[:-1, :, :]                  # vecteurs amont
 164     vy1 = vecy[ 1:, :, :]                  # vecteurs aval
 165     e = np.einsum('ijk,ijk->ij', vy0, vy1) # produit scalaire des vecteurs
 166     f = np.apply_along_axis(mydot, 2, vy0) # normes carrées vecteurs amont
 167     g = np.apply_along_axis(mydot, 2, vy1) # normes carrées vecteurs aval
 168     h = e/(np.sqrt(f*g))                   # cosinus
 169     ruptureY = h < cosmin                  # True si angle > reference
 170     logging.debug("matrice de rupture Y: \n%s",ruptureY)
 171     rupY = filter(lambda x: np.prod(ruptureY[x, :]), range(len(nodelines)-2))
 172     logging.debug("lignes de rupture: %s",rupY)
 173     if (len(rupX)*len(rupY)) > 0:
 174       logging.critical("""Cas non traité: présence d'angles vifs dans 2 directions,
 175       lors de la reconstitution des faces géométriques dans la zone remaillée""")
 176
 177     mats = []
 178     bordsPartages = []
 179     if (len(rupX)> 0):
 180       rupX.append(mat.shape[1]-1)
 181       for i, index in enumerate(rupX):
 182         imax = index+2
 183         imin = 0
 184         if i > 0:
 185           imin = rupX[i-1] + 1
 186         mats.append(mat[:, imin:imax, :])
 187         if imax == mat.shape[1] + 1:
 188           ifin = 0
 189         else:
 190           ifin = imax
 191         bordsPartages.append([imin,ifin]) # les indices différents de 0 correspondent à des bords partagés
 192     elif (len(rupY)> 0):
 193       rupY.append(mat.shape[0]-1)
 194       for i, index in enumerate(rupY):
 195         imax = index+2
 196         imin = 0
 197         if i > 0:
 198           imin = rupY[i-1] + 1
 199         mats.append(mat[imin:imax, :, :])
 200         if imax == mat.shape[0] + 1:
 201           ifin = 0
 202         else:
 203           ifin = imax
 204         bordsPartages.append([imin,ifin]) # les indices différents de 0 correspondent à des bords partagés
 205     else:
 206       mats.append(mat)
 207       bordsPartages.append([0,0])         # les indices différents de 0 correspondent à des bords partagés
 208
 209     curvconts = []
 210     for nmat, amat in enumerate(mats):
 211       logging.debug("dimensions matrice %s: %s", nmat, amat.shape)
 212       nbLignes = amat.shape[1] # pas de rupture, ou rupture selon des colonnes: on transpose
 213       nbCols = amat.shape[0]
 214       if len(rupY) > 0 :       # rupture selon des lignes: pas de transposition
 215         nbLignes = amat.shape[0]
 216         nbCols = amat.shape[1]
 217       curves = []
 218       noeudsBords = []
 219       for i in range(4):
 220         noeudsBords.append([])
 221       k = 0
 222       for i in range(nbLignes):
 223         nodeList = []
 224         for j in range(nbCols):
 225           #logging.debug("point[%s,%s] = (%s, %s, %s)",i,j,amat[i,j,0], amat[i,j,1], amat[i,j,2])
 226           if len(rupY) > 0 : # pas de transposition
 227             node = geompy.MakeVertex(amat[i,j,0], amat[i,j,1], amat[i,j,2])
 228           else:              # transposition
 229             node = geompy.MakeVertex(amat[j,i,0], amat[j,i,1], amat[j,i,2])
 230           nodeList.append(node)
 231           if i == 0:
 232             noeudsBords[0].append(node)
 233             #name = "bord0_%d"%k
 234             #geomPublish(initLog.debug,  node, name )
 235           if i == (nbLignes -1):
 236             noeudsBords[2].append(node)
 237             #name = "bord2_%d"%k
 238             #geomPublish(initLog.debug,  node, name )
 239           if j == 0:
 240             noeudsBords[1].append(node)
 241             #name = "bord1_%d"%k
 242             #geomPublish(initLog.debug,  node, name )
 243           if j == (nbCols -1):
 244             noeudsBords[3].append(node)
 245             #name = "bord3_%d"%k
 246             #geomPublish(initLog.debug,  node, name )
 247             k += 1
 248         curve = geompy.MakeInterpol(nodeList, False, False)
 249         #name = "curve_%d"%i
 250         #geomPublish(initLog.debug,  curve, name )
 251         if len(curvconts) == 0 or len(curves) > 0: # éliminer les doublons de la surface sans découpe
 252           curvconts.append(nodeList)
 253         curves.append(curve)
 254       if bordsPartages[nmat][0] :
 255         bordsPartages[nmat][0] = curves[0]  # la première ligne est un bord partagé
 256       else:
 257         bordsPartages[nmat][0] = None
 258       if bordsPartages[nmat][1] :
 259         bordsPartages[nmat][1] = curves[-1] # la dernière ligne est un bord partagé
 260       else:
 261         bordsPartages[nmat][1] = None
 262       filling = geompy.MakeFilling(geompy.MakeCompound(curves), 2, 5, 0.0001, 0.0001, 0, GEOM.FOM_Default, True)
 263       # --- test orientation filling
 264       vertex = geompy.MakeVertexOnSurface(filling, 0.5, 0.5)
 265       normal = geompy.GetNormal(filling, vertex)
 266
 267       if centreFondFiss is not None:
 268         logging.debug("orientation filling a l'aide du centre de fond de fissure")
 269         vecteurDefaut = geompy.MakeVector(centreFondFiss, vertex)
 270
 271       if not isVecteurDefaut:
 272         pointIn_x = 0.0
 273         pointIn_y = 0.0
 274         pointIn_z = 0.0
 275         pointExplicite = False
 276         if shapeFissureParams.has_key('pointIn_x'):
 277           pointExplicite = True
 278           pointIn_x = shapeFissureParams['pointIn_x']
 279         if shapeFissureParams.has_key('pointIn_y'):
 280           pointExplicite = True
 281           pointIn_y = shapeFissureParams['pointIn_y']
 282         if shapeFissureParams.has_key('pointIn_z'):
 283           pointExplicite = True
 284           pointIn_z = shapeFissureParams['pointIn_z']
 285         if pointExplicite:
 286           cdg = geompy.MakeVertex(pointIn_x, pointIn_y, pointIn_z)
 287           logging.debug("orientation filling par point intérieur %s", (pointIn_x, pointIn_y, pointIn_z))
 288           vecteurDefaut = geompy.MakeVector(cdg, vertex)
 289
 290       if shapeFissureParams.has_key('convexe'):
 291         isConvexe = shapeFissureParams['convexe']
 292         logging.debug("orientation filling par indication de convexité %s", isConvexe)
 293         cdg = geompy.MakeCDG(filling)
 294         if isConvexe:
 295           vecteurDefaut = geompy.MakeVector(cdg, vertex)
 296         else:
 297           vecteurDefaut = geompy.MakeVector(vertex, cdg)
 298
 299       if vecteurDefaut is not None:
 300         geomPublish(initLog.debug, normal, "normFillOrig%d"%iface)
 301         geomPublish(initLog.debug, vecteurDefaut, "fromInterieur%d"%iface)
 302         if geompy.GetAngleRadians(vecteurDefaut, normal) > math.pi/2.0:
 303           filling = geompy.ChangeOrientation(filling)
 304       geomPublish(initLog.debug,  filling, "filling%d"%iface )
 305       #geompy.ExportBREP(filling, "filling.brep")
 306       iface = iface+1
 307       fillings.append(filling)
 308       noeuds_bords.append(noeudsBords)
 309       idFilToCont.append(icont)
 310       bords_Partages += bordsPartages
 311       logging.debug("bords_Partages = %s", bords_Partages)
 312       pass # --- loop on mats
 313     # --- reconstruction des faces continues à partir des listes de noeuds
 314     #     les courbes doivent suivre la courbure pour éviter les oscillations
 315     if icont == iface - 1: # pas de découpe, on garde la même face
 316       fillcont = fillings[-1]
 317     else:
 318       nbLignes = len(curvconts[0])
 319       curves = []
 320       for i in range(nbLignes):
 321         nodes = [curvconts[j][i] for j in range(len(curvconts))]
 322         curve = geompy.MakeInterpol(nodes, False, False)
 323         curves.append(curve)
 324       fillcont = geompy.MakeFilling(geompy.MakeCompound(curves), 2, 5, 0.0001, 0.0001, 0, GEOM.FOM_Default, True)
 325     geomPublish(initLog.debug,  fillcont, "filcont%d"%icont )
 326     fillconts.append(fillcont)
 327     icont = icont+1
 328     pass   # --- loop while there are remaining nodes
 329
 330   return fillings, noeuds_bords, bords_Partages, fillconts, idFilToCont