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[modules/smesh.git] / src / SMDS / SMDS_VolumeTool.cxx
index 0984cb50557e7f684a05180d4f827760c948cd42..0887688e5eb835fa3849e2d714859b29ed07f86e 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-//  Copyright (C) 2007-2008  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
+//  Copyright (C) 2007-2011  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
@@ -19,6 +19,7 @@
 //
 //  See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
 //
+
 // File      : SMDS_VolumeTool.cxx
 // Created   : Tue Jul 13 12:22:13 2004
 // Author    : Edward AGAPOV (eap)
@@ -368,6 +369,8 @@ static int QuadHexa_nbN [] = { 8, 8, 8, 8, 8, 8 };
 // ========================================================
 // to perform some calculations without linkage to CASCADE
 // ========================================================
+namespace
+{
 struct XYZ {
   double x;
   double y;
@@ -376,25 +379,26 @@ struct XYZ {
   XYZ( double X, double Y, double Z ) { x = X; y = Y; z = Z; }
   XYZ( const XYZ& other )             { x = other.x; y = other.y; z = other.z; }
   XYZ( const SMDS_MeshNode* n )       { x = n->X(); y = n->Y(); z = n->Z(); }
-  XYZ operator-( const XYZ& other );
-  XYZ Crossed( const XYZ& other );
-  double Dot( const XYZ& other );
-  double Magnitude();
+  inline XYZ operator-( const XYZ& other );
+  inline XYZ Crossed( const XYZ& other );
+  inline double Dot( const XYZ& other );
+  inline double Magnitude();
 };
-XYZ XYZ::operator-( const XYZ& Right ) {
+inline XYZ XYZ::operator-( const XYZ& Right ) {
   return XYZ(x - Right.x, y - Right.y, z - Right.z);
 }
-XYZ XYZ::Crossed( const XYZ& Right ) {
+inline XYZ XYZ::Crossed( const XYZ& Right ) {
   return XYZ (y * Right.z - z * Right.y,
               z * Right.x - x * Right.z,
               x * Right.y - y * Right.x);
 }
-double XYZ::Dot( const XYZ& Other ) {
+inline double XYZ::Dot( const XYZ& Other ) {
   return(x * Other.x + y * Other.y + z * Other.z);
 }
-double XYZ::Magnitude() {
+inline double XYZ::Magnitude() {
   return sqrt (x * x + y * y + z * z);
 }
+}
 
 //=======================================================================
 //function : SMDS_VolumeTool
@@ -444,14 +448,11 @@ SMDS_VolumeTool::SMDS_VolumeTool (const SMDS_MeshElement* theVolume)
 
 SMDS_VolumeTool::~SMDS_VolumeTool()
 {
-  if (myVolumeNodes != NULL) {
-    delete [] myVolumeNodes;
-    myVolumeNodes = NULL;
-  }
-  if (myFaceNodes != NULL) {
-    delete [] myFaceNodes;
-    myFaceNodes = NULL;
-  }
+  if ( myVolumeNodes != NULL ) delete [] myVolumeNodes;
+  if ( myFaceNodes != NULL   ) delete [] myFaceNodes;
+
+  myFaceNodeIndices = NULL;
+  myVolumeNodes = myFaceNodes = NULL;
 }
 
 //=======================================================================
@@ -517,8 +518,10 @@ bool SMDS_VolumeTool::Set (const SMDS_MeshElement* theVolume)
         // define volume orientation
         XYZ botNormal;
         GetFaceNormal( 0, botNormal.x, botNormal.y, botNormal.z );
-        const SMDS_MeshNode* topNode = myVolumeNodes[ myVolumeNbNodes - 1 ];
         const SMDS_MeshNode* botNode = myVolumeNodes[ 0 ];
+        int topNodeIndex = myVolume->NbCornerNodes() - 1;
+        while ( !IsLinked( 0, topNodeIndex, /*ignoreMediumNodes=*/true )) --topNodeIndex;
+        const SMDS_MeshNode* topNode = myVolumeNodes[ topNodeIndex ];
         XYZ upDir (topNode->X() - botNode->X(),
                    topNode->Y() - botNode->Y(),
                    topNode->Z() - botNode->Z() );
@@ -837,6 +840,32 @@ bool SMDS_VolumeTool::GetBaryCenter(double & X, double & Y, double & Z) const
   return true;
 }
 
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Classify a point
+ *  \param tol - thickness of faces
+ */
+//================================================================================
+
+bool SMDS_VolumeTool::IsOut(double X, double Y, double Z, double tol)
+{
+  // LIMITATION: for convex volumes only
+  XYZ p( X,Y,Z );
+  for ( int iF = 0; iF < myNbFaces; ++iF )
+  {
+    XYZ faceNormal;
+    if ( !GetFaceNormal( iF, faceNormal.x, faceNormal.y, faceNormal.z ))
+      continue;
+    if ( !IsFaceExternal( iF ))
+      faceNormal = XYZ() - faceNormal; // reverse
+
+    XYZ face2p( p - XYZ( myFaceNodes[0] ));
+    if ( face2p.Dot( faceNormal ) > tol )
+      return true;
+  }
+  return false;
+}
+
 //=======================================================================
 //function : SetExternalNormal
 //purpose  : Node order will be so that faces normals are external
@@ -885,12 +914,16 @@ const SMDS_MeshNode** SMDS_VolumeTool::GetFaceNodes( int faceIndex )
 
 const int* SMDS_VolumeTool::GetFaceNodesIndices( int faceIndex )
 {
-  if (myVolume->IsPoly()) {
-    MESSAGE("Warning: attempt to obtain FaceNodesIndices of polyhedral volume");
-    return NULL;
-  }
   if ( !setFace( faceIndex ))
     return 0;
+
+  if (myVolume->IsPoly())
+  {
+    myPolyIndices.resize( myFaceNbNodes + 1 );
+    myFaceNodeIndices = & myPolyIndices[0];
+    for ( int i = 0; i <= myFaceNbNodes; ++i )
+      myFaceNodeIndices[i] = myVolume->GetNodeIndex( myFaceNodes[i] );
+  }
   return myFaceNodeIndices;
 }
 
@@ -993,6 +1026,27 @@ bool SMDS_VolumeTool::GetFaceNormal (int faceIndex, double & X, double & Y, doub
   return true;
 }
 
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Return barycenter of a face
+ */
+//================================================================================
+
+bool SMDS_VolumeTool::GetFaceBaryCenter (int faceIndex, double & X, double & Y, double & Z)
+{
+  if ( !setFace( faceIndex ))
+    return false;
+
+  X = Y = Z = 0.0;
+  for ( int i = 0; i < myFaceNbNodes; ++i )
+  {
+    X += myFaceNodes[i]->X() / myFaceNbNodes;
+    Y += myFaceNodes[i]->Y() / myFaceNbNodes;
+    Z += myFaceNodes[i]->Z() / myFaceNbNodes;
+  }
+  return true;
+}
+
 //=======================================================================
 //function : GetFaceArea
 //purpose  : Return face area
@@ -1054,10 +1108,12 @@ int SMDS_VolumeTool::GetOppFaceIndex( int faceIndex ) const
 //=======================================================================
 //function : IsLinked
 //purpose  : return true if theNode1 is linked with theNode2
+// If theIgnoreMediumNodes then corner nodes of quadratic cell are considered linked as well
 //=======================================================================
 
 bool SMDS_VolumeTool::IsLinked (const SMDS_MeshNode* theNode1,
-                                const SMDS_MeshNode* theNode2) const
+                                const SMDS_MeshNode* theNode2,
+                                const bool           theIgnoreMediumNodes) const
 {
   if ( !myVolume )
     return false;
@@ -1104,10 +1160,12 @@ bool SMDS_VolumeTool::IsLinked (const SMDS_MeshNode* theNode1,
 //function : IsLinked
 //purpose  : return true if the node with theNode1Index is linked
 //           with the node with theNode2Index
+// If theIgnoreMediumNodes then corner nodes of quadratic cell are considered linked as well
 //=======================================================================
 
 bool SMDS_VolumeTool::IsLinked (const int theNode1Index,
-                                const int theNode2Index) const
+                                const int theNode2Index,
+                                bool      theIgnoreMediumNodes) const
 {
   if ( myVolume->IsPoly() ) {
     return IsLinked(myVolumeNodes[theNode1Index], myVolumeNodes[theNode2Index]);
@@ -1119,10 +1177,31 @@ bool SMDS_VolumeTool::IsLinked (const int theNode1Index,
   if ( minInd < 0 || maxInd > myVolumeNbNodes - 1 || maxInd == minInd )
     return false;
 
-  switch ( myVolumeNbNodes ) {
-  case 4:
+  SMDSAbs_EntityType type = myVolume->GetEntityType();
+  if ( myVolume->IsQuadratic() )
+  {
+    int firstMediumInd = myVolume->NbCornerNodes();
+    if ( minInd >= firstMediumInd )
+      return false; // medium nodes are not linked
+    if ( maxInd < firstMediumInd ) // both nodes are corners
+      if ( theIgnoreMediumNodes )
+        type = SMDSAbs_EntityType( int(type)-1 ); // check linkage of corner nodes
+      else
+        return false; // corner nodes are not linked directly in a quadratic cell
+  }
+
+  switch ( type ) {
+  case SMDSEntity_Tetra:
     return true;
-  case 5:
+  case SMDSEntity_Hexa:
+    switch ( maxInd - minInd ) {
+    case 1: return minInd != 3;
+    case 3: return minInd == 0 || minInd == 4;
+    case 4: return true;
+    default:;
+    }
+    break;
+  case SMDSEntity_Pyramid:
     if ( maxInd == 4 )
       return true;
     switch ( maxInd - minInd ) {
@@ -1131,7 +1210,7 @@ bool SMDS_VolumeTool::IsLinked (const int theNode1Index,
     default:;
     }
     break;
-  case 6:
+  case SMDSEntity_Penta:
     switch ( maxInd - minInd ) {
     case 1: return minInd != 2;
     case 2: return minInd == 0 || minInd == 3;
@@ -1139,15 +1218,7 @@ bool SMDS_VolumeTool::IsLinked (const int theNode1Index,
     default:;
     }
     break;
-  case 8:
-    switch ( maxInd - minInd ) {
-    case 1: return minInd != 3;
-    case 3: return minInd == 0 || minInd == 4;
-    case 4: return true;
-    default:;
-    }
-    break;
-  case 10:
+  case SMDSEntity_Quad_Tetra:
     {
       switch ( minInd ) {
       case 0: if( maxInd==4 ||  maxInd==6 ||  maxInd==7 ) return true;
@@ -1158,7 +1229,22 @@ bool SMDS_VolumeTool::IsLinked (const int theNode1Index,
       }
       break;
     }
-  case 13:
+  case SMDSEntity_Quad_Hexa:
+    {
+      switch ( minInd ) {
+      case 0: if( maxInd==8 ||  maxInd==11 ||  maxInd==16 ) return true;
+      case 1: if( maxInd==8 ||  maxInd==9 ||  maxInd==17 ) return true;
+      case 2: if( maxInd==9 ||  maxInd==10 ||  maxInd==18 ) return true;
+      case 3: if( maxInd==10 ||  maxInd==11 ||  maxInd==19 ) return true;
+      case 4: if( maxInd==12 ||  maxInd==15 ||  maxInd==16 ) return true;
+      case 5: if( maxInd==12 ||  maxInd==13 ||  maxInd==17 ) return true;
+      case 6: if( maxInd==13 ||  maxInd==14 ||  maxInd==18 ) return true;
+      case 7: if( maxInd==14 ||  maxInd==15 ||  maxInd==19 ) return true;
+      default:;
+      }
+      break;
+    }
+  case SMDSEntity_Quad_Pyramid:
     {
       switch ( minInd ) {
       case 0: if( maxInd==5 ||  maxInd==8 ||  maxInd==9 ) return true;
@@ -1170,7 +1256,7 @@ bool SMDS_VolumeTool::IsLinked (const int theNode1Index,
       }
       break;
     }
-  case 15:
+  case SMDSEntity_Quad_Penta:
     {
       switch ( minInd ) {
       case 0: if( maxInd==6 ||  maxInd==8 ||  maxInd==12 ) return true;
@@ -1183,21 +1269,6 @@ bool SMDS_VolumeTool::IsLinked (const int theNode1Index,
       }
       break;
     }
-  case 20:
-    {
-      switch ( minInd ) {
-      case 0: if( maxInd==8 ||  maxInd==11 ||  maxInd==16 ) return true;
-      case 1: if( maxInd==8 ||  maxInd==9 ||  maxInd==17 ) return true;
-      case 2: if( maxInd==9 ||  maxInd==10 ||  maxInd==18 ) return true;
-      case 3: if( maxInd==10 ||  maxInd==11 ||  maxInd==19 ) return true;
-      case 4: if( maxInd==12 ||  maxInd==15 ||  maxInd==16 ) return true;
-      case 5: if( maxInd==12 ||  maxInd==13 ||  maxInd==17 ) return true;
-      case 6: if( maxInd==13 ||  maxInd==14 ||  maxInd==18 ) return true;
-      case 7: if( maxInd==14 ||  maxInd==15 ||  maxInd==19 ) return true;
-      default:;
-      }
-      break;
-    }
   default:;
   }
   return false;
@@ -1657,7 +1728,7 @@ int SMDS_VolumeTool::NbFaceNodes(VolumeType type,
 //purpose  : return element
 //=======================================================================
 
-const SMDS_MeshVolume* SMDS_VolumeTool::Get() const
+const SMDS_MeshVolume* SMDS_VolumeTool::Element() const
 {
   return static_cast<const SMDS_MeshVolume*>( myVolume );
 }