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[modules/smesh.git] / src / DriverSTL / DriverSTL_W_SMDS_Mesh.cxx
index ed7c48ebc4d4bdb191bf56151f243db8ff26bde5..2ac7ca5daee2945c5b70ba03bcc1544f87f37c4e 100644 (file)
@@ -1,41 +1,47 @@
-//  Copyright (C) 2003  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
-//  CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS 
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-//  This library is free software; you can redistribute it and/or 
-//  modify it under the terms of the GNU Lesser General Public 
-//  License as published by the Free Software Foundation; either 
-//  version 2.1 of the License. 
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-//  This library is distributed in the hope that it will be useful, 
-//  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of 
-//  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU 
-//  Lesser General Public License for more details. 
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-//  You should have received a copy of the GNU Lesser General Public 
-//  License along with this library; if not, write to the Free Software 
-//  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA 
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-//  See http://www.opencascade.org/SALOME/ or email : webmaster.salome@opencascade.org 
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-#include <stdio.h>
+// Copyright (C) 2007-2014  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
+//
+// Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
+// CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
+//
+// This library is free software; you can redistribute it and/or
+// modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
+// License as published by the Free Software Foundation; either
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+// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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+// Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
+//
+// See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
+//
 
 #include "DriverSTL_W_SMDS_Mesh.h"
 
+#ifdef WIN32
+#define NOMINMAX
+#endif
+
+#include <Basics_Utils.hxx>
+
+#include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
+#include "SMDS_IteratorOnIterators.hxx"
 #include "SMDS_Mesh.hxx"
 #include "SMDS_MeshElement.hxx"
 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
-#include <gp_XYZ.hxx>
-#include <OSD_Path.hxx>
-#include <OSD_File.hxx>
-#include <OSD_FromWhere.hxx>
-#include <OSD_Protection.hxx>
-#include <OSD_SingleProtection.hxx>
-#include <TCollection_AsciiString.hxx>
-#include <TColgp_Array1OfXYZ.hxx>
+#include "SMDS_SetIterator.hxx"
+#include "SMDS_VolumeTool.hxx"
+#include "SMESH_File.hxx"
+#include "SMESH_TypeDefs.hxx"
 
-#include "utilities.h"
+//#include "utilities.h"
+
+#include <limits>
 
-//using namespace std;
 
 // definition des constantes 
 static const int LABEL_SIZE = 80;
@@ -52,12 +58,15 @@ void DriverSTL_W_SMDS_Mesh::SetIsAscii( const bool theIsAscii )
 
 Driver_Mesh::Status DriverSTL_W_SMDS_Mesh::Perform()
 {
+  Kernel_Utils::Localizer loc;
+
   Status aResult = DRS_OK;
 
   if ( !myMesh ) {
     fprintf(stderr, ">> ERROR : Mesh is null \n");
     return DRS_FAIL;
   }
+  findVolumeTriangles();
   if ( myIsAscii )
     aResult = writeAscii();
   else
@@ -65,16 +74,85 @@ Driver_Mesh::Status DriverSTL_W_SMDS_Mesh::Perform()
 
   return aResult;
 }
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Destructor deletes temporary faces
+ */
+//================================================================================
+
+DriverSTL_W_SMDS_Mesh::~DriverSTL_W_SMDS_Mesh()
+{
+  for ( unsigned i = 0; i < myVolumeTrias.size(); ++i )
+    delete myVolumeTrias[i];
+}
+
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Finds free facets of volumes for which faces are missing in the mesh
+ */
+//================================================================================
+
+void DriverSTL_W_SMDS_Mesh::findVolumeTriangles()
+{
+  SMDS_VolumeTool theVolume;
+  SMDS_VolumeIteratorPtr vIt = myMesh->volumesIterator();
+  std::vector< const SMDS_MeshNode*> nodes;
+  while ( vIt->more() )
+  {
+    theVolume.Set( vIt->next(), /*ignoreCentralNodes=*/false );
+    for ( int iF = 0; iF < theVolume.NbFaces(); ++iF )
+      if ( theVolume.IsFreeFace( iF ))
+      {
+        const SMDS_MeshNode** n = theVolume.GetFaceNodes(iF);
+        int                 nbN = theVolume.NbFaceNodes(iF);
+        nodes.assign( n, n+nbN );
+        if ( !myMesh->FindElement( nodes, SMDSAbs_Face, /*Nomedium=*/false))
+        {
+          if ( nbN == 9 && !theVolume.IsPoly() ) // facet is SMDSEntity_BiQuad_Quadrangle
+          {
+            int nbTria = nbN - 1;
+            for ( int iT = 0; iT < nbTria; ++iT )
+              myVolumeTrias.push_back( new SMDS_FaceOfNodes( n[8], n[0+iT], n[1+iT] ));
+          }
+          else
+          {
+            int nbTria = nbN - 2;
+            for ( int iT = 0; iT < nbTria; ++iT )
+              myVolumeTrias.push_back( new SMDS_FaceOfNodes( n[0], n[1+iT], n[2+iT] ));
+          }
+        }
+      }
+  }
+}
+
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Return iterator on both faces in the mesh and on temporary faces
+ */
+//================================================================================
+
+SMDS_ElemIteratorPtr DriverSTL_W_SMDS_Mesh::getFaces() const
+{
+  SMDS_ElemIteratorPtr facesIter = myMesh->elementsIterator(SMDSAbs_Face);
+  SMDS_ElemIteratorPtr tmpTriaIter( new SMDS_ElementVectorIterator( myVolumeTrias.begin(),
+                                                                    myVolumeTrias.end()));
+  typedef std::vector< SMDS_ElemIteratorPtr > TElemIterVector;
+  TElemIterVector iters(2);
+  iters[0] = facesIter;
+  iters[1] = tmpTriaIter;
+  
+  typedef SMDS_IteratorOnIterators<const SMDS_MeshElement *, TElemIterVector> TItersIter;
+  return SMDS_ElemIteratorPtr( new TItersIter( iters ));
+}
 
 // static methods
 
-static void writeInteger( const Standard_Integer& theVal,
-                        OSD_File& ofile )
+static void writeInteger( const Standard_Integer& theVal, SMESH_File& ofile )
 {
   union {
     Standard_Integer i;
     char c[4];
-  }u;
+  } u;
 
   u.i = theVal;
 
@@ -84,16 +162,15 @@ static void writeInteger( const Standard_Integer& theVal,
   entier |= (u.c[2] & 0xFF) << 0x10;
   entier |= (u.c[3] & 0xFF) << 0x18;
 
-  ofile.Write((char *)&entier,sizeof(u.c));
+  ofile.write( entier );
 }
 
-static void writeFloat  ( const Standard_ShortReal& theVal,
-                        OSD_File& ofile)
+static void writeFloat( const Standard_ShortReal& theVal, SMESH_File& ofile)
 {
   union {
     Standard_ShortReal f;
     char c[4]; 
-  }u;
+  } u;
 
   u.f = theVal;
 
@@ -104,158 +181,224 @@ static void writeFloat  ( const Standard_ShortReal& theVal,
   entier |= (u.c[2] & 0xFF) << 0x10;
   entier |= (u.c[3] & 0xFF) << 0x18;
 
-  ofile.Write((char *)&entier,sizeof(u.c));
+  ofile.write( entier );
 }
 
-static gp_XYZ getNormale( const SMDS_MeshFace* theFace )
+static gp_XYZ getNormale( const SMDS_MeshNode* n1,
+                          const SMDS_MeshNode* n2,
+                          const SMDS_MeshNode* n3)
 {
-  gp_XYZ n;
-  int aNbNode = theFace->NbNodes();
-  TColgp_Array1OfXYZ anArrOfXYZ(1,4);
-  gp_XYZ p1, p2, p3, p4;
-  SMDS_ElemIteratorPtr aNodeItr = theFace->nodesIterator();
-  int i = 1;
-  for ( ; aNodeItr->more() && i <= 4; i++ )
-  {
-    SMDS_MeshNode* aNode = (SMDS_MeshNode*)aNodeItr->next();
-    anArrOfXYZ.SetValue(i, gp_XYZ( aNode->X(), aNode->Y(), aNode->Z() ) );
-  }
-  
-  gp_XYZ q1 = anArrOfXYZ.Value(2) - anArrOfXYZ.Value(1);
-  gp_XYZ q2 = anArrOfXYZ.Value(3) - anArrOfXYZ.Value(1);
-  n  = q1 ^ q2;
-  if ( aNbNode > 3 )
-  {
-    gp_XYZ q3 = anArrOfXYZ.Value(4) - anArrOfXYZ.Value(1);
-    n += q2 ^ q3;
-  }
+  SMESH_TNodeXYZ xyz1( n1 );
+  SMESH_TNodeXYZ xyz2( n2 );
+  SMESH_TNodeXYZ xyz3( n3 );
+  gp_XYZ q1 = xyz2 - xyz1;
+  gp_XYZ q2 = xyz3 - xyz1;
+  gp_XYZ n  = q1 ^ q2;
   double len = n.Modulus();
-  if ( len > 0 )
+  if ( len > std::numeric_limits<double>::min() )
     n /= len;
 
   return n;
 }
 
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Return nb triangles in a decomposed mesh face
+ *  \retval int - number of triangles
+ */
+//================================================================================
+
+static int getNbTriangles( const SMDS_MeshElement* face)
+{
+  // WARNING: counting triangles must be coherent with getTriangles()
+  switch ( face->GetEntityType() )
+  {
+  case SMDSEntity_BiQuad_Triangle:
+  case SMDSEntity_BiQuad_Quadrangle:
+    return face->NbNodes() - 1;
+  // case SMDSEntity_Triangle:
+  // case SMDSEntity_Quad_Triangle:
+  // case SMDSEntity_Quadrangle:
+  // case SMDSEntity_Quad_Quadrangle:
+  // case SMDSEntity_Polygon:
+  // case SMDSEntity_Quad_Polygon:
+  default:
+    return face->NbNodes() - 2;
+  }
+  return 0;
+}
+
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Decompose a mesh face into triangles
+ *  \retval int - number of triangles
+ */
+//================================================================================
+
+static int getTriangles( const SMDS_MeshElement* face,
+                         const SMDS_MeshNode**   nodes)
+{
+  // WARNING: decomposing into triangles must be coherent with getNbTriangles()
+  int nbTria, i = 0;
+  SMDS_NodeIteratorPtr nIt = face->interlacedNodesIterator();
+  nodes[ i++ ] = nIt->next();
+  nodes[ i++ ] = nIt->next();
+
+  const SMDSAbs_EntityType type = face->GetEntityType();
+  switch ( type )
+  {
+  case SMDSEntity_BiQuad_Triangle:
+  case SMDSEntity_BiQuad_Quadrangle:
+    nbTria = ( type == SMDSEntity_BiQuad_Triangle ) ? 6 : 8;
+    nodes[ i++ ] = face->GetNode( nbTria );
+    while ( i < 3*(nbTria-1) )
+    {
+      nodes[ i++ ] = nodes[ i-2 ];
+      nodes[ i++ ] = nIt->next();
+      nodes[ i++ ] = nodes[ 2 ];
+    }
+    nodes[ i++ ] = nodes[ i-2 ];
+    nodes[ i++ ] = nodes[ 0 ];
+    nodes[ i++ ] = nodes[ 2 ];
+    break;
+  default:
+    // case SMDSEntity_Triangle:
+    // case SMDSEntity_Quad_Triangle:
+    // case SMDSEntity_Quadrangle:
+    // case SMDSEntity_Quad_Quadrangle:
+    // case SMDSEntity_Polygon:
+    // case SMDSEntity_Quad_Polygon:
+    nbTria = face->NbNodes() - 2;
+    nodes[ i++ ] = nIt->next();
+    while ( i < 3*nbTria )
+    {
+      nodes[ i++ ] = nodes[ 0 ];
+      nodes[ i++ ] = nodes[ i-2 ];
+      nodes[ i++ ] = nIt->next();
+    }
+    break;
+  }
+  return nbTria;
+}
+
 // private methods
 
 Driver_Mesh::Status DriverSTL_W_SMDS_Mesh::writeAscii() const
 {
   Status aResult = DRS_OK;
-  TCollection_AsciiString aFileName( (char *)myFile.c_str() );
-  if ( aFileName.IsEmpty() ) {
+  if ( myFile.empty() ) {
     fprintf(stderr, ">> ERREOR : invalid file name \n");
     return DRS_FAIL;
   }
 
-  OSD_File aFile = OSD_File(OSD_Path(aFileName));
-  aFile.Build(OSD_WriteOnly,OSD_Protection());
-  TCollection_AsciiString buf = TCollection_AsciiString ("solid\n");
-  aFile.Write (buf,buf.Length());buf.Clear();
-  char sval[16];
+  SMESH_File aFile( myFile, /*openForReading=*/false );
+  aFile.openForWriting();
 
-  SMDS_FaceIteratorPtr itFaces = myMesh->facesIterator();
-  
-  for (; itFaces->more() ;) {
-    SMDS_MeshFace* aFace = (SMDS_MeshFace*)itFaces->next();
+  std::string buf("solid\n");
+  aFile.writeRaw( buf.c_str(), buf.size() );
+
+  char sval[128];
+  const SMDS_MeshNode* triaNodes[2048];
+
+  SMDS_ElemIteratorPtr itFaces = getFaces();
+  while ( itFaces->more() )
+  {
+    const SMDS_MeshElement* aFace = itFaces->next();
+    int nbTria = getTriangles( aFace, triaNodes );
     
-    if (aFace->NbNodes() == 3) {
-      gp_XYZ normale = getNormale( aFace );
-
-      buf += " facet normal "; 
-      sprintf (sval,"% 12e",normale.X());
-      buf += sval;
-      buf += " "; 
-      sprintf (sval,"% 12e",normale.Y());
-      buf += sval;
-      buf += " "; 
-      sprintf (sval,"% 12e",normale.Z());
-      buf += sval;
-      buf += '\n';
-      aFile.Write (buf,buf.Length());buf.Clear();
-      buf += "   outer loop\n"; 
-      aFile.Write (buf,buf.Length());buf.Clear();
-      
-      SMDS_ElemIteratorPtr aNodeIter = aFace->nodesIterator();
-      for (; aNodeIter->more(); ) {
-       SMDS_MeshNode* node = (SMDS_MeshNode*)aNodeIter->next();
-        buf += "     vertex "; 
-        sprintf (sval,"% 12e",node->X());
-        buf += sval;
-        buf += " "; 
-        sprintf (sval,"% 12e",node->Y());
-        buf += sval;
-        buf += " "; 
-        sprintf (sval,"% 12e",node->Z());
-        buf += sval;
-        buf += '\n';
-        aFile.Write (buf,buf.Length());buf.Clear();
+    for ( int iT = 0, iN = 0; iT < nbTria; ++iT )
+    {
+      gp_XYZ normale = getNormale( triaNodes[iN],
+                                   triaNodes[iN+1],
+                                   triaNodes[iN+2] );
+      sprintf (sval,
+               " facet normal % 12e % 12e % 12e\n"
+               "   outer loop\n" ,
+               normale.X(), normale.Y(), normale.Z());
+      aFile.writeRaw ( sval, 70 );
+
+      for ( int jN = 0; jN < 3; ++jN, ++iN )
+      {
+        SMESH_TNodeXYZ node = triaNodes[iN];
+        sprintf (sval,
+                 "     vertex % 12e % 12e % 12e\n",
+                 node.X(), node.Y(), node.Z() );
+        aFile.writeRaw ( sval, 54 );
       }
-      buf += "   endloop\n"; 
-      aFile.Write (buf,buf.Length());buf.Clear();
-      buf += " endfacet\n"; 
-      aFile.Write (buf,buf.Length());buf.Clear();
+      aFile.writeRaw ("   endloop\n"
+                      " endfacet\n", 21 );
     } 
   }
-  buf += "endsolid\n";
-  aFile.Write (buf,buf.Length());buf.Clear();
-  
-  aFile.Close ();
+  aFile.writeRaw ("endsolid\n" , 9 );
 
   return aResult;
 }
 
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Writes all triangles in binary format
+ *  \return Driver_Mesh::Status - DRS_FAIL if no file name is provided
+ */
+//================================================================================
+
 Driver_Mesh::Status DriverSTL_W_SMDS_Mesh::writeBinary() const
 {
   Status aResult = DRS_OK;
-  TCollection_AsciiString aFileName( (char *)myFile.c_str() );
-  if ( aFileName.IsEmpty() ) {
+
+  if ( myFile.empty() ) {
     fprintf(stderr, ">> ERREOR : invalid filename \n");
     return DRS_FAIL;
   }
 
-  OSD_File aFile = OSD_File(OSD_Path(aFileName));
-  aFile.Build(OSD_WriteOnly,OSD_Protection());
-
-  char sval[80];
-  Standard_Integer nbTri = 0;
-  SMDS_FaceIteratorPtr itFaces = myMesh->facesIterator();
+  SMESH_File aFile( myFile );
+  aFile.openForWriting();
 
   // we first count the number of triangles
-  for (;itFaces->more();) {
-    SMDS_MeshFace* aFace = (SMDS_MeshFace*)itFaces->next();
-    if (aFace->NbNodes() == 3)
-      nbTri++;
+  int nbTri = myVolumeTrias.size();
+  {
+    SMDS_FaceIteratorPtr itFaces = myMesh->facesIterator();
+    while ( itFaces->more() ) {
+      const SMDS_MeshElement* aFace = itFaces->next();
+      nbTri += getNbTriangles( aFace );
+    }
   }
+  std::string sval( LABEL_SIZE, ' ' );
+  aFile.write( sval.c_str(), LABEL_SIZE );
 
   // write number of triangles
-  //unsigned int NBT = nbTri;
-  aFile.Write((Standard_Address)sval,LABEL_SIZE);
-  writeInteger(nbTri,aFile);  
+  writeInteger( nbTri, aFile );  
+
+  // Loop writing nodes
 
-  // loop writing nodes. take face iterator again
   int dum=0;
-  itFaces = myMesh->facesIterator();
-  
-  for (;itFaces->more();) {
-    SMDS_MeshFace* aFace = (SMDS_MeshFace*)itFaces->next();
+
+  const SMDS_MeshNode* triaNodes[2048];
+
+  SMDS_ElemIteratorPtr itFaces = getFaces();
+  while ( itFaces->more() )
+  {
+    const SMDS_MeshElement* aFace = itFaces->next();
+    int nbTria = getTriangles( aFace, triaNodes );
     
-    if (aFace->NbNodes() == 3) {
-      gp_XYZ aNorm = getNormale( aFace );
-      writeFloat(aNorm.X(),aFile);
-      writeFloat(aNorm.Y(),aFile);
-      writeFloat(aNorm.Z(),aFile);
-
-      SMDS_ElemIteratorPtr aNodeIter = aFace->nodesIterator();
-      for (; aNodeIter->more(); ) {
-       SMDS_MeshNode* node = (SMDS_MeshNode*)aNodeIter->next();
-       writeFloat(node->X(),aFile);
-       writeFloat(node->Y(),aFile);
-       writeFloat(node->Z(),aFile);
+    for ( int iT = 0, iN = 0; iT < nbTria; ++iT )
+    {
+      gp_XYZ normale = getNormale( triaNodes[iN],
+                                   triaNodes[iN+1],
+                                   triaNodes[iN+2] );
+      writeFloat(normale.X(),aFile);
+      writeFloat(normale.Y(),aFile);
+      writeFloat(normale.Z(),aFile);
+
+      for ( int jN = 0; jN < 3; ++jN, ++iN )
+      {
+        const SMDS_MeshNode* node = triaNodes[iN];
+        writeFloat(node->X(),aFile);
+        writeFloat(node->Y(),aFile);
+        writeFloat(node->Z(),aFile);
       }
-      aFile.Write (&dum,2);
-    } 
+      aFile.writeRaw ( &dum, 2 );
+    }
   }
-  aFile.Close ();
 
   return aResult;
 }