test/SMESH_controls_scaled_jacobian.py

   1 #  -*- coding: iso-8859-1 -*-
   2 # Copyright (C) 2016-2023  CEA/DEN, EDF R&D
   3 #
   4 # This library is free software; you can redistribute it and/or
   5 # modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   6 # License as published by the Free Software Foundation; either
   7 # version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   8 #
   9 # This library is distributed in the hope that it will be useful,
  10 # but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11 # MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12 # Lesser General Public License for more details.
  13 #
  14 # You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  15 # License along with this library; if not, write to the Free Software
  16 # Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
  17 #
  18 # See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  19 #
  20
  21 #  File   : SMESH_controls_scaled_jacobian.py
  22 #  Author : Cesar Conopoima
  23 #  Module : SMESH
  24 #
  25 import salome
  26 import math
  27 salome.salome_init_without_session()
  28
  29 import GEOM
  30 import  SMESH
  31 from salome.geom import geomBuilder
  32 from salome.smesh import smeshBuilder
  33
  34 def assertWithDelta( refval, testvals, delta ):
  35   return ( refval <= testvals+delta and refval >= testvals-delta )
  36
  37 geompy = geomBuilder.New()
  38 smesh_builder = smeshBuilder.New()
  39
  40 Box_1 = geompy.MakeBoxDXDYDZ(10, 10, 10)
  41 geompy.addToStudy( Box_1, 'Box_1' )
  42
  43 smesh = smeshBuilder.New()
  44
  45 Mesh_1 = smesh.Mesh(Box_1,'Mesh_1')
  46 NETGEN_1D_2D_3D = Mesh_1.Tetrahedron(algo=smeshBuilder.NETGEN_1D2D3D)
  47 Done = Mesh_1.Compute()
  48
  49 if not Done:
  50   raise Exception("Error when computing NETGEN_1D2D3D Mesh for quality control test")
  51
  52 #For tetra elements
  53 perfect   = 1.0
  54 externals = math.sqrt( 2.0 )/2.0
  55 notPerfectElements  = smesh.GetFilter(SMESH.VOLUME, SMESH.FT_ScaledJacobian, SMESH.FT_LessThan, perfect - 1e-12 )
  56 perfectElements     = smesh.GetFilter(SMESH.VOLUME, SMESH.FT_ScaledJacobian, SMESH.FT_EqualTo, perfect )
  57 externalElements    = smesh.GetFilter(SMESH.VOLUME, SMESH.FT_ScaledJacobian, SMESH.FT_EqualTo, externals )
  58
  59 notPerfectIds = Mesh_1.GetIdsFromFilter(notPerfectElements)
  60 perfectIds    = Mesh_1.GetIdsFromFilter(perfectElements)
  61 externalsIds  = Mesh_1.GetIdsFromFilter(externalElements)
  62
  63 assert( len(notPerfectIds)  == 4 )
  64 assert( len(perfectIds)     == 1 )
  65 assert( len(externalsIds)   == 4 )
  66
  67 # Test GetScaledJacobian by elementId
  68 for id in range(len(perfectIds)):
  69   assert( assertWithDelta( perfect, Mesh_1.GetScaledJacobian( perfectIds[ id ] ), 1e-12) )
  70
  71 for id in range(len(externalsIds)):
  72   assert( assertWithDelta( externals, Mesh_1.GetScaledJacobian( externalsIds[ id ] ), 1e-12) )
  73
  74 #For hexa elements
  75 Mesh_2 = smesh.Mesh(Box_1,'Mesh_2')
  76 Cartesian_3D = Mesh_2.BodyFitted()
  77 Body_Fitting_Parameters_1 = Cartesian_3D.SetGrid([ [ '5.0' ], [ 0, 1 ]],[ [ '5.0' ], [ 0, 1 ]],[ [ '5.0' ], [ 0, 1 ]],4,0)
  78 Done = Mesh_2.Compute()
  79
  80 if not Done:
  81   raise Exception("Error when computing BodyFitted Mesh for quality control test")
  82
  83 notPerfectIds = Mesh_2.GetIdsFromFilter(notPerfectElements)
  84 perfectIds    = Mesh_2.GetIdsFromFilter(perfectElements)
  85
  86 assert( len(notPerfectIds)  == 0 )
  87 assert( len(perfectIds)     == 8 )
  88
  89 # Test GetScaledJacobian by elementId
  90 for id in range(len(perfectIds)):
  91   assert( assertWithDelta( perfect, Mesh_2.GetScaledJacobian( perfectIds[ id ] ), 1e-12) )
  92
  93 #For hexa elements with poor quality
  94 Mesh_3 = smesh.Mesh(Box_1,'Mesh_3')
  95 Cartesian_3D = Mesh_3.BodyFitted()
  96 Body_Fitting_Parameters_1 = Cartesian_3D.SetGrid([ [ '5.0' ], [ 0, 1 ]],[ [ '5.0' ], [ 0, 1 ]],[ [ '5.0' ], [ 0, 1 ]],4,0)
  97 Body_Fitting_Parameters_1.SetAxesDirs( SMESH.DirStruct( SMESH.PointStruct ( 1, 0, 1 )), SMESH.DirStruct( SMESH.PointStruct ( 0, 1, 0 )), SMESH.DirStruct( SMESH.PointStruct ( 0, 0, 1 )) )
  98 Done = Mesh_3.Compute()
  99
 100 if not Done:
 101   raise Exception("Error when computing BodyFitted Distorted Mesh for quality control test")
 102
 103 #Polyhedrons return zero scaled jacobian because of lack for a decomposition into simpler forms
 104 Polys   = 0.0
 105 #Hexahedrons that are distorted by an angle of 45
 106 # Scaled Jacobian which is a measure of elements distortion
 107 # will return cos(45) = math.sqrt( 2.0 )/2.0
 108 distorted = math.sqrt( 2.0 )/2.0
 109 polysElements     = smesh.GetFilter(SMESH.VOLUME, SMESH.FT_ScaledJacobian, SMESH.FT_EqualTo, Polys )
 110 distortedElements = smesh.GetFilter(SMESH.VOLUME, SMESH.FT_ScaledJacobian, SMESH.FT_EqualTo, distorted )
 111
 112 polysIds        = Mesh_3.GetIdsFromFilter(polysElements)
 113 distortedIds    = Mesh_3.GetIdsFromFilter(distortedElements)
 114
 115 assert( len(polysIds)     == 4 )
 116 assert( len(distortedIds) == 8 )
 117
 118 # Test GetScaledJacobian by elementId
 119 for id in range(len(distortedIds)):
 120   assert( assertWithDelta( distorted, Mesh_3.GetScaledJacobian( distortedIds[ id ] ), 1e-12 ) )
 121
 122 #Test the pentahedron
 123 Mesh_4 = smesh.Mesh(Box_1,'Mesh_4')
 124 Cartesian_3D = Mesh_4.BodyFitted()
 125 Body_Fitting_Parameters_1 = Cartesian_3D.SetGrid([ [ '4' ], [ 0, 1 ]],[ [ '4' ], [ 0, 1 ]],[ [ '4' ], [ 0, 1 ]],4,0)
 126 Body_Fitting_Parameters_1.SetAxesDirs( SMESH.DirStruct( SMESH.PointStruct ( 1, 0, 1 )), SMESH.DirStruct( SMESH.PointStruct ( 0, 1, 0 )), SMESH.DirStruct( SMESH.PointStruct ( 0, 0, 1 )) )
 127 Body_Fitting_Parameters_1.SetSizeThreshold( 4 )
 128 Body_Fitting_Parameters_1.SetToAddEdges( 0 )
 129 Body_Fitting_Parameters_1.SetGridSpacing( [ '2' ], [ 0, 1 ], 0 )
 130 Body_Fitting_Parameters_1.SetGridSpacing( [ '2' ], [ 0, 1 ], 1 )
 131 Body_Fitting_Parameters_1.SetGridSpacing( [ '2' ], [ 0, 1 ], 2 )
 132 Done = Mesh_4.Compute()
 133
 134 if not Done:
 135   raise Exception("Error when computing BodyFitted Distorted Mesh for quality control test")
 136
 137 pentahedrons = 0.6
 138 pentasAndPolys     = smesh.GetFilter(SMESH.VOLUME, SMESH.FT_ScaledJacobian, SMESH.FT_LessThan, pentahedrons )
 139 #Distorted hexas
 140
 141 polysIds          = Mesh_4.GetIdsFromFilter(polysElements)
 142 pentasAndPolysIds = Mesh_4.GetIdsFromFilter(pentasAndPolys)
 143
 144 assert( len(pentasAndPolysIds) - len(polysIds) == 10 )