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23033: EDF 10568 SMESH: wrong header when exporting 2D to gmf
[modules/smesh.git] / src / SMESH / SMESH_Algo.hxx
index 4b681dc0a75a4d6e6e1ace83812c6b87a160a2be..3462f0a0db212570b83314350624f59ed18981a0 100644 (file)
@@ -1,38 +1,39 @@
-//  Copyright (C) 2007-2008  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
+// Copyright (C) 2007-2015  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
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+// See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
 //
+
 //  SMESH SMESH : implementaion of SMESH idl descriptions
 //  File   : SMESH_Algo.hxx
 //  Author : Paul RASCLE, EDF
 //  Module : SMESH
 //
-
 #ifndef _SMESH_ALGO_HXX_
 #define _SMESH_ALGO_HXX_
 
 #include "SMESH_SMESH.hxx"
 
-#include "SMESH_Hypothesis.hxx"
-#include "SMESH_ComputeError.hxx"
+#include "SMDSAbs_ElementType.hxx"
 #include "SMESH_Comment.hxx"
+#include "SMESH_ComputeError.hxx"
+#include "SMESH_Hypothesis.hxx"
 
 #include <TopoDS_Shape.hxx>
 #include <TopoDS_Edge.hxx>
 #include <vector>
 #include <list>
 #include <map>
+#include <set>
 
+class SMDS_MeshNode;
+class SMESHDS_Mesh;
+class SMESHDS_SubMesh;
 class SMESH_Gen;
-class SMESH_Mesh;
 class SMESH_HypoFilter;
-class TopoDS_Vertex;
+class SMESH_Mesh;
+class SMESH_MesherHelper;
+class SMESH_ProxyMesh;
+class SMESH_subMesh;
 class TopoDS_Face;
 class TopoDS_Shape;
-class SMESHDS_Mesh;
-class SMDS_MeshNode;
-class SMESH_subMesh;
-class SMESH_MesherHelper;
-
-
-class SMESH_EXPORT SMESH_Algo:public SMESH_Hypothesis
+class TopoDS_Vertex;
+class TopoDS_Wire;
+class gp_XYZ;
+
+typedef std::map< SMESH_subMesh*, std::vector<int> >           MapShapeNbElems;
+typedef std::map< SMESH_subMesh*, std::vector<int> >::iterator MapShapeNbElemsItr;
+
+// ==================================================================================
+/*!
+ * \brief Root of all algorithms
+ *
+ *  Methods of the class are grouped into several parts:
+ *  - main lifecycle methods, like Compute()
+ *  - methods describing features of the algorithm, like NeedShape()
+ *  - methods related to dependencies between sub-meshes imposed by the algorith
+ *  - static utilities, like EdgeLength()
+ */
+// ==================================================================================
+
+class SMESH_EXPORT SMESH_Algo : public SMESH_Hypothesis
 {
-public:
+ public:
+  //==================================================================================
+  /*!
+   * \brief Structure describing algorithm features
+   */
+  // --------------------------------------------------------------------------------
+  struct Features
+  {
+    int                            _dim;
+    std::set<SMDSAbs_GeometryType> _inElemTypes;  // acceptable types of input mesh element
+    std::set<SMDSAbs_GeometryType> _outElemTypes; // produced types of mesh elements
+    std::string                    _label;        // GUI type name
+
+    bool IsCompatible( const Features& algo2 ) const;
+  };
+  /*!
+   * \brief Returns a structure describing algorithm features
+   */
+  static const Features& GetFeatures( const std::string& algoType );
+  const Features&        GetFeatures() const { return GetFeatures( _name ); }
+
+ public:
+  //==================================================================================
   /*!
    * \brief Creates algorithm
     * \param hypId - algorithm ID
@@ -74,14 +116,14 @@ public:
   /*!
    * \brief Saves nothing in a stream
     * \param save - the stream
-    * \retval virtual std::ostream & - the stream
+    * \retval std::ostream & - the stream
    */
   virtual std::ostream & SaveTo(std::ostream & save);
 
   /*!
    * \brief Loads nothing from a stream
     * \param load - the stream
-    * \retval virtual std::ostream & - the stream
+    * \retval std::ostream & - the stream
    */
   virtual std::istream & LoadFrom(std::istream & load);
 
@@ -96,6 +138,8 @@ public:
     * \param aShape - the shape
     * \param aStatus - check result
     * \retval bool - true if hypothesis is well defined
+    *
+    * Textual description of a problem can be stored in _comment field.
    */
   virtual bool CheckHypothesis(SMESH_Mesh&                          aMesh,
                                const TopoDS_Shape&                  aShape,
@@ -106,9 +150,9 @@ public:
     * \param aShape - the shape
     * \retval bool - is a success
     *
-    * Algorithms that !NeedDescretBoundary() || !OnlyUnaryInput() are
+    * Algorithms that !NeedDiscreteBoundary() || !OnlyUnaryInput() are
     * to set SMESH_ComputeError returned by SMESH_submesh::GetComputeError()
-    * to report problematic subshapes
+    * to report problematic sub-shapes
    */
   virtual bool Compute(SMESH_Mesh & aMesh, const TopoDS_Shape & aShape) = 0;
 
@@ -122,6 +166,27 @@ public:
    */
   virtual bool Compute(SMESH_Mesh & aMesh, SMESH_MesherHelper* aHelper);
 
+  /*!
+   * \brief Sets _computeCanceled to true. It's usage depends on
+   *        implementation of a particular mesher.
+   */
+  virtual void CancelCompute();
+
+  /*!
+   * \brief If possible, returns progress of computation [0.,1.]
+   */
+  virtual double GetProgress() const;
+
+  /*!
+   * \brief evaluates size of prospective mesh on a shape
+    * \param aMesh - the mesh
+    * \param aShape - the shape
+    * \param aNbElems - prospective number of elements by types
+    * \retval bool - is a success
+   */
+  virtual bool Evaluate(SMESH_Mesh & aMesh, const TopoDS_Shape & aShape,
+                        MapShapeNbElems& aResMap) = 0;
+
   /*!
    * \brief Returns a list of compatible hypotheses used to mesh a shape
     * \param aMesh - the mesh 
@@ -138,7 +203,7 @@ public:
   virtual const std::list <const SMESHDS_Hypothesis *> &
   GetUsedHypothesis(SMESH_Mesh &         aMesh,
                     const TopoDS_Shape & aShape,
-                    const bool           ignoreAuxiliary=true);
+                    const bool           ignoreAuxiliary=true) const;
   /*!
    * \brief Returns a list of compatible hypotheses assigned to a shape in a mesh
     * \param aMesh - the mesh 
@@ -153,28 +218,36 @@ public:
   const list <const SMESHDS_Hypothesis *> &
   GetAppliedHypothesis(SMESH_Mesh &         aMesh,
                        const TopoDS_Shape & aShape,
-                       const bool           ignoreAuxiliary=true);
+                       const bool           ignoreAuxiliary=true) const;
   /*!
-   * \brief Make the filter recognize only compatible hypotheses
-   * \param theFilter - the filter to initialize
-   * \param ignoreAuxiliary - make filter ignore compatible auxiliary hypotheses
-   * \retval bool - true if the algo has compatible hypotheses
+   * \brief Returns the filter recognizing only compatible hypotheses
+   *  \param ignoreAuxiliary - make filter ignore compatible auxiliary hypotheses
+   *  \retval SMESH_HypoFilter* - the filter that can be NULL
    */
-  bool InitCompatibleHypoFilter( SMESH_HypoFilter & theFilter,
-                                 const bool         ignoreAuxiliary) const;
+  const SMESH_HypoFilter* GetCompatibleHypoFilter(const bool ignoreAuxiliary) const;
+
   /*!
    * \brief Just return false as the algorithm does not hold parameters values
    */
   virtual bool SetParametersByMesh(const SMESH_Mesh* theMesh, const TopoDS_Shape& theShape);
   virtual bool SetParametersByDefaults(const TDefaults& dflts, const SMESH_Mesh* theMesh=0);
+
   /*!
    * \brief return compute error
    */
   SMESH_ComputeErrorPtr GetComputeError() const;
   /*!
-   * \brief initialize compute error
+   * \brief initialize compute error etc. before call of Compute()
    */
   void InitComputeError();
+  /*!
+   * \brief Return compute progress by nb of calls of this method
+   */
+  double GetProgressByTic() const;
+  /*!
+   * Return a vector of sub-meshes to Compute()
+   */
+  std::vector<SMESH_subMesh*>& SubMeshesToCompute() { return _smToCompute; }
 
 public:
   // ==================================================================
@@ -193,15 +266,19 @@ public:
   // an input temporary shape that is neither MainShape nor
   // its child.
 
-  bool NeedDescretBoundary() const { return _requireDescretBoundary; }
+  bool NeedDiscreteBoundary() const { return _requireDiscreteBoundary; }
   // 3 - is a Dim-1 mesh prerequisite
 
   bool NeedShape() const { return _requireShape; }
   // 4 - is shape existance required
 
   bool SupportSubmeshes() const { return _supportSubmeshes; }
-  // 5 - whether supports submeshes if !NeedDescretBoundary()
+  // 5 - whether supports submeshes if !NeedDiscreteBoundary()
 
+  bool NeedLowerHyps(int dim) const { return _neededLowerHyps[ dim ]; }
+  // 6 - if algo !NeedDiscreteBoundary() but requires presence of
+  // hypotheses of dimension <dim> to generate all-dimensional mesh.
+  // This info is used not to issue warnings on hiding of lower global algos.
 
 public:
   // ==================================================================
@@ -214,7 +291,7 @@ public:
    *
    * This method is called when a submesh gets HYP_OK algo_state.
    * After being set, event listener is notified on each event of a submesh.
-   * By default non listener is set
+   * By default none listener is set
    */
   virtual void SetEventListener(SMESH_subMesh* subMesh);
   
@@ -246,21 +323,19 @@ public:
    * \param theEdge - The geometrical edge of interest
    * \param theNodes - The resulting map
    * \param ignoreMediumNodes - to store medium nodes of quadratic elements or not
+   * \param typeToCheck - type of elements to check for medium nodes
    * \retval bool - false if not all parameters are OK
    */
   static bool GetSortedNodesOnEdge(const SMESHDS_Mesh*                        theMesh,
                                    const TopoDS_Edge&                         theEdge,
                                    const bool                                 ignoreMediumNodes,
-                                   std::map< double, const SMDS_MeshNode* > & theNodes);
+                                   std::map< double, const SMDS_MeshNode* > & theNodes,
+                                   const SMDSAbs_ElementType                  typeToCheck = SMDSAbs_All);
   /*!
-   * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
-   * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
-   * \param theMeshDS - The mesh data structure
-   * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
-   *                in the correspoding submesh point in different directions
+   * Moved to SMESH_MesherHelper
    */
-  static bool IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face&  theFace,
-                                 SMESHDS_Mesh*       theMeshDS);
+  // static bool IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face&  theFace,
+  //                                SMESHDS_Mesh*       theMeshDS);
   /*!
    * \brief Compute length of an edge
     * \param E - the edge
@@ -268,13 +343,16 @@ public:
    */
   static double EdgeLength(const TopoDS_Edge & E);
 
+  //static int NumberOfWires(const TopoDS_Shape& S);
+  int NumberOfPoints(SMESH_Mesh& aMesh,const TopoDS_Wire& W);
+
   /*!
    * \brief Return continuity of two edges
     * \param E1 - the 1st edge
     * \param E2 - the 2nd edge
     * \retval GeomAbs_Shape - regularity at the junction between E1 and E2
    */
-  static GeomAbs_Shape Continuity(const TopoDS_Edge & E1, const TopoDS_Edge & E2);
+  static GeomAbs_Shape Continuity(TopoDS_Edge E1, TopoDS_Edge E2);
 
   /*!
    * \brief Return true if an edge can be considered as a continuation of another
@@ -282,6 +360,14 @@ public:
   static bool IsContinuous(const TopoDS_Edge & E1, const TopoDS_Edge & E2) {
     return ( Continuity( E1, E2 ) >= GeomAbs_G1 );
   }
+  /*!
+   * \brief Return true if an edge can be considered straight
+   */
+  static bool IsStraight( const TopoDS_Edge & E, const bool degenResult=false );
+  /*!
+   * \brief Return true if an edge has no 3D curve
+   */
+  static bool isDegenerated( const TopoDS_Edge & E );
 
   /*!
    * \brief Return the node built on a vertex
@@ -289,10 +375,16 @@ public:
     * \param meshDS - mesh
     * \retval const SMDS_MeshNode* - found node or NULL
    */
-  static const SMDS_MeshNode* VertexNode(const TopoDS_Vertex& V,
-                                         SMESHDS_Mesh*        meshDS);
+  static const SMDS_MeshNode* VertexNode(const TopoDS_Vertex& V, const SMESHDS_Mesh* meshDS);
 
-protected:
+  enum EMeshError { MEr_OK = 0, MEr_HOLES, MEr_BAD_ORI, MEr_EMPTY };
+
+  /*!
+   * \brief Finds topological errors of a sub-mesh 
+   */
+  static EMeshError GetMeshError(SMESH_subMesh* subMesh);
+
+ protected:
 
   /*!
    * \brief store error and comment and then return ( error == COMPERR_OK )
@@ -314,27 +406,73 @@ protected:
    */
   void addBadInputElement(const SMDS_MeshElement* elem);
 
+  void addBadInputElements(const SMESHDS_SubMesh* sm,
+                           const bool             addNodes=false);
+
 protected:
 
+  const SMESH_HypoFilter *              _compatibleAllHypFilter;
+  const SMESH_HypoFilter *              _compatibleNoAuxHypFilter;
   std::vector<std::string>              _compatibleHypothesis;
   std::list<const SMESHDS_Hypothesis *> _appliedHypList;
   std::list<const SMESHDS_Hypothesis *> _usedHypList;
+  
 
   // Algo features influencing which Compute() and how is called:
   // in what turn and with what input shape.
-  // This fields must be redefined if necessary by each descendant at constructor.
+  // These fields must be redefined if necessary by each descendant at constructor.
   bool _onlyUnaryInput;         // mesh one shape of GetDim() at once. Default TRUE
-  bool _requireDescretBoundary; // GetDim()-1 mesh must be present. Default TRUE
+  bool _requireDiscreteBoundary;// GetDim()-1 mesh must be present. Default TRUE
   bool _requireShape;           // work with GetDim()-1 mesh bound to geom only. Default TRUE
-  bool _supportSubmeshes;       // if !_requireDescretBoundary. Default FALSE
+  bool _supportSubmeshes;       // if !_requireDiscreteBoundary. Default FALSE
+  bool _neededLowerHyps[4];     // hyp dims needed by algo that !_requireDiscreteBoundary. Df. FALSE
 
-  // quadratic mesh creation required,
-  // is usually set trough SMESH_MesherHelper::IsQuadraticSubMesh()
+  // indicates if quadratic mesh creation is required,
+  // is usually set like this: _quadraticMesh = SMESH_MesherHelper::IsQuadraticSubMesh(shape)
   bool _quadraticMesh;
 
   int         _error;    //!< SMESH_ComputeErrorName or anything algo specific
   std::string _comment;  //!< any text explaining what is wrong in Compute()
   std::list<const SMDS_MeshElement*> _badInputElements; //!< to explain COMPERR_BAD_INPUT_MESH
+
+  volatile bool _computeCanceled; //!< is set to True while computing to stop it
+
+  double        _progress;        /* progress of Compute() [0.,1.],
+                                     to be set by an algo really tracking the progress */
+  int           _progressTic;     // counter of calls from SMESH_Mesh::GetComputeProgress()
+  std::vector<SMESH_subMesh*> _smToCompute; // sub-meshes to Compute()
+};
+
+
+class SMESH_EXPORT SMESH_0D_Algo: public SMESH_Algo
+{
+public:
+  SMESH_0D_Algo(int hypId, int studyId,  SMESH_Gen* gen);
+};
+
+class SMESH_EXPORT SMESH_1D_Algo: public SMESH_Algo
+{
+public:
+  SMESH_1D_Algo(int hypId, int studyId,  SMESH_Gen* gen);
+};
+
+class SMESH_EXPORT SMESH_2D_Algo: public SMESH_Algo
+{
+public:
+  SMESH_2D_Algo(int hypId, int studyId, SMESH_Gen* gen);
+  /*!
+   * \brief Method in which an algorithm generating a structured mesh
+   *        fixes positions of in-face nodes after there movement
+   *        due to insertion of viscous layers.
+   */
+  virtual bool FixInternalNodes(const SMESH_ProxyMesh& mesh,
+                                const TopoDS_Face&     face);
+};
+
+class SMESH_EXPORT SMESH_3D_Algo: public SMESH_Algo
+{
+public:
+  SMESH_3D_Algo(int hypId, int studyId, SMESH_Gen* gen);
 };
 
 #endif