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PAL12992. Add type TIDSortedElemSet to be used to assure predictability of edition
[modules/smesh.git] / src / SMESH / SMESH_MeshEditor.hxx
index 677d9c033596a54021628fd99c3ebe8e4c13fa25..3c891d1a3fc3024ccad6f15e7e63dba8ddb07dab 100644 (file)
@@ -17,7 +17,7 @@
 //  License along with this library; if not, write to the Free Software 
 //  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA 
 // 
-//  See http://www.opencascade.org/SALOME/ or email : webmaster.salome@opencascade.org 
+// See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
 //
 //
 //
 
 #include "SMESH_Mesh.hxx"
 #include "SMESH_Controls.hxx"
+#include "SMESH_SequenceOfNode.hxx"
+#include "SMESH_SequenceOfElemPtr.hxx"
+#include "gp_Dir.hxx"
+#include "TColStd_HSequenceOfReal.hxx"
+#include "SMESH_MesherHelper.hxx"
 
 #include <list>
 #include <map>
 
+typedef map<const SMDS_MeshElement*,
+            list<const SMDS_MeshElement*> > TElemOfElemListMap;
+
+typedef map<const SMDS_MeshNode*, SMESHDS_SubMesh*> RemoveQuadNodeMap;
+typedef map<const SMDS_MeshNode*, SMESHDS_SubMesh*>::iterator ItRemoveQuadNodeMap;
+
 class SMDS_MeshElement;
 class SMDS_MeshFace;
 class SMDS_MeshNode;
@@ -44,7 +55,17 @@ class gp_Vec;
 class gp_Pnt;
 
 class SMESH_MeshEditor {
- public:
+public:
+
+  // define a set of elements sorted by ID, to be used to assure
+  // predictability of edition
+  struct TIDCompare {
+    bool operator () (const SMDS_MeshElement* e1, const SMDS_MeshElement* e2)
+    { return e1->GetID() < e2->GetID(); }
+  };
+  typedef set< const SMDS_MeshElement*, TIDCompare > TIDSortedElemSet;
+  
+public:
 
   SMESH_MeshEditor( SMESH_Mesh* theMesh );
 
@@ -74,40 +95,65 @@ class SMESH_MeshEditor {
   // Reverse theElement orientation
 
 
-  bool TriToQuad (std::set<const SMDS_MeshElement*> &  theElems,
+  /*!
+   * \brief Fuse neighbour triangles into quadrangles.
+   * \param theElems     - The triangles to be fused.
+   * \param theCriterion - Is used to choose a neighbour to fuse with.
+   * \param theMaxAngle  - Is a max angle between element normals at which fusion
+   *                       is still performed; theMaxAngle is mesured in radians.
+   * \retval bool - Success or not.
+   */
+  bool TriToQuad (std::map<int,const SMDS_MeshElement*> & theElems,
                   SMESH::Controls::NumericalFunctorPtr theCriterion,
                   const double                         theMaxAngle);
-  // Fuse neighbour triangles into quadrangles.
-  // theCriterion is used to choose a neighbour to fuse with.
-  // theMaxAngle is a max angle between element normals at which
-  // fusion is still performed; theMaxAngle is mesured in radians.
 
-  bool QuadToTri (std::set<const SMDS_MeshElement*> &  theElems,
+  /*!
+   * \brief Split quadrangles into triangles.
+   * \param theElems     - The faces to be splitted.
+   * \param theCriterion - Is used to choose a diagonal for splitting.
+   * \retval bool - Success or not.
+   */
+  bool QuadToTri (std::map<int,const SMDS_MeshElement*> &  theElems,
                   SMESH::Controls::NumericalFunctorPtr theCriterion);
-  // Cut quadrangles into triangles.
-  // theCriterion is used to choose a diagonal to cut
 
-  bool QuadToTri (std::set<const SMDS_MeshElement*> & theElems,
+  /*!
+   * \brief Split quadrangles into triangles.
+   * \param theElems  - The faces to be splitted.
+   * \param the13Diag - Is used to choose a diagonal for splitting.
+   * \retval bool - Success or not.
+   */
+  bool QuadToTri (std::map<int,const SMDS_MeshElement*> & theElems,
                   const bool                          the13Diag);
-  // Cut quadrangles into triangles
+
+  /*!
+   * \brief Find better diagonal for splitting.
+   * \param theQuad      - The face to find better splitting of.
+   * \param theCriterion - Is used to choose a diagonal for splitting.
+   * \retval int - 1 for 1-3 diagonal, 2 for 2-4, -1 - for errors.
+   */
+  int BestSplit (const SMDS_MeshElement*              theQuad,
+                 SMESH::Controls::NumericalFunctorPtr theCriterion);
 
 
   enum SmoothMethod { LAPLACIAN = 0, CENTROIDAL };
 
-  void Smooth (std::set<const SMDS_MeshElement*> & theElements,
+  void Smooth (std::map<int,const SMDS_MeshElement*> & theElements,
                std::set<const SMDS_MeshNode*> &    theFixedNodes,
                const SmoothMethod                  theSmoothMethod,
                const int                           theNbIterations,
-               double                              theTgtAspectRatio = 1.0);
+               double                              theTgtAspectRatio = 1.0,
+               const bool                          the2D = true);
   // Smooth theElements using theSmoothMethod during theNbIterations
   // or until a worst element has aspect ratio <= theTgtAspectRatio.
   // Aspect Ratio varies in range [1.0, inf].
   // If theElements is empty, the whole mesh is smoothed.
   // theFixedNodes contains additionally fixed nodes. Nodes built
   // on edges and boundary nodes are always fixed.
+  // If the2D, smoothing is performed using UV parameters of nodes
+  // on geometrical faces
 
 
-  void RotationSweep (std::set<const SMDS_MeshElement*> & theElements,
+  void RotationSweep (std::map<int,const SMDS_MeshElement*> & theElements,
                       const gp_Ax1&                       theAxis,
                       const double                        theAngle,
                       const int                           theNbSteps,
@@ -115,9 +161,72 @@ class SMESH_MeshEditor {
   // Generate new elements by rotation of theElements around theAxis
   // by theAngle by theNbSteps
 
-  void ExtrusionSweep (std::set<const SMDS_MeshElement*> & theElements,
-                       const gp_Vec&                       theStep,
-                       const int                           theNbSteps);
+  /*!
+   * Auxilary flag for advanced extrusion.
+   * BOUNDARY: create or not boundary for result of extrusion
+   * SEW:      try to use existing nodes or create new nodes in any case
+   */
+  enum ExtrusionFlags {
+    EXTRUSION_FLAG_BOUNDARY = 0x01,
+    EXTRUSION_FLAG_SEW = 0x02
+  };
+  
+  /*!
+   * special structire for control of extrusion functionality
+   */
+  struct ExtrusParam {
+    gp_Dir myDir; // direction of extrusion
+    Handle(TColStd_HSequenceOfReal) mySteps; // magnitudes for each step
+    SMESH_SequenceOfNode myNodes; // nodes for using in sewing
+  };
+
+  /*!
+   * Create new node in the mesh with given coordinates
+   * (auxilary for advanced extrusion)
+   */
+  const SMDS_MeshNode* CreateNode(const double x,
+                                  const double y,
+                                  const double z,
+                                  const double tolnode,
+                                  SMESH_SequenceOfNode& aNodes);
+
+  /*!
+   * Generate new elements by extrusion of theElements
+   * It is a method used in .idl file. All functionality
+   * is implemented in the next method (see below) which
+   * is used in the cuurent method.
+   * param theElems - list of elements for extrusion
+   * param newElemsMap returns history of extrusion
+   * param theFlags set flags for performing extrusion (see description
+   *   of enum ExtrusionFlags for additional information)
+   * param theTolerance - uses for comparing locations of nodes if flag
+   *   EXTRUSION_FLAG_SEW is set
+   */
+  void ExtrusionSweep
+           (map<int,const SMDS_MeshElement*> & theElems,
+            const gp_Vec&                  theStep,
+            const int                      theNbSteps,
+            TElemOfElemListMap&            newElemsMap,
+            const int                      theFlags = EXTRUSION_FLAG_BOUNDARY,
+            const double                   theTolerance = 1.e-6);
+  
+  /*!
+   * Generate new elements by extrusion of theElements
+   * param theElems - list of elements for extrusion
+   * param newElemsMap returns history of extrusion
+   * param theFlags set flags for performing extrusion (see description
+   *   of enum ExtrusionFlags for additional information)
+   * param theTolerance - uses for comparing locations of nodes if flag
+   *   EXTRUSION_FLAG_SEW is set
+   * param theParams - special structure for manage of extrusion
+   */
+  void ExtrusionSweep (map<int,const SMDS_MeshElement*> & theElems,
+                       ExtrusParam&                   theParams,
+                       TElemOfElemListMap&            newElemsMap,
+                       const int                      theFlags,
+                       const double                   theTolerance);
+
+
   // Generate new elements by extrusion of theElements 
   // by theStep by theNbSteps
 
@@ -131,7 +240,7 @@ class SMESH_MeshEditor {
     EXTR_CANT_GET_TANGENT
     };
   
-  Extrusion_Error ExtrusionAlongTrack (std::set<const SMDS_MeshElement*> & theElements,
+  Extrusion_Error ExtrusionAlongTrack (std::map<int,const SMDS_MeshElement*> & theElements,
                                        SMESH_subMesh*                      theTrackPattern,
                                        const SMDS_MeshNode*                theNodeStart,
                                        const bool                          theHasAngles,
@@ -141,7 +250,7 @@ class SMESH_MeshEditor {
   // Generate new elements by extrusion of theElements along path given by theTrackPattern,
   // theHasAngles are the rotation angles, base point can be given by theRefPoint
 
-  void Transform (std::set<const SMDS_MeshElement*> & theElements,
+  void Transform (std::map<int,const SMDS_MeshElement*> & theElements,
                   const gp_Trsf&                      theTrsf,
                   const bool                          theCopy);
   // Move or copy theElements applying theTrsf to their nodes
@@ -154,6 +263,12 @@ class SMESH_MeshEditor {
   // Return list of group of nodes close to each other within theTolerance.
   // Search among theNodes or in the whole mesh if theNodes is empty.
 
+  int SimplifyFace (const vector<const SMDS_MeshNode *> faceNodes,
+                    vector<const SMDS_MeshNode *>&      poly_nodes,
+                    vector<int>&                        quantities) const;
+  // Split face, defined by <faceNodes>, into several faces by repeating nodes.
+  // Is used by MergeNodes()
+
   void MergeNodes (TListOfListOfNodes & theNodeGroups);
   // In each group, the cdr of nodes are substituted by the first one
   // in all elements.
@@ -189,7 +304,9 @@ class SMESH_MeshEditor {
                            const SMDS_MeshNode* theSide2FirstNode,
                            const SMDS_MeshNode* theSide2SecondNode,
                            const SMDS_MeshNode* theSide2ThirdNode = 0,
-                           bool                 theSide2IsFreeBorder = true);
+                           const bool           theSide2IsFreeBorder = true,
+                           const bool           toCreatePolygons = false,
+                           const bool           toCreatePolyedrs = false);
   // Sew the free border to the side2 by replacing nodes in
   // elements on the free border with nodes of the elements
   // of the side 2. If nb of links in the free border and
@@ -210,8 +327,8 @@ class SMESH_MeshEditor {
   // nodes are inserted.
   // Return false, if sewing failed.
 
-  Sew_Error SewSideElements (std::set<const SMDS_MeshElement*>& theSide1,
-                             std::set<const SMDS_MeshElement*>& theSide2,
+  Sew_Error SewSideElements (std::map<int,const SMDS_MeshElement*>& theSide1,
+                             std::map<int,const SMDS_MeshElement*>& theSide2,
                              const SMDS_MeshNode*               theFirstNode1ToMerge,
                              const SMDS_MeshNode*               theFirstNode2ToMerge,
                              const SMDS_MeshNode*               theSecondNode1ToMerge,
@@ -226,49 +343,104 @@ class SMESH_MeshEditor {
   void InsertNodesIntoLink(const SMDS_MeshElement*          theFace,
                            const SMDS_MeshNode*             theBetweenNode1,
                            const SMDS_MeshNode*             theBetweenNode2,
-                           std::list<const SMDS_MeshNode*>& theNodesToInsert);
-  // insert theNodesToInsert into theFace between theBetweenNode1
-  // and theBetweenNode2 and split theElement.
-
-  static int SortQuadNodes (const SMDS_Mesh * theMesh,
-                            int               theNodeIds[] );
-  // Set 4 nodes of a quadrangle face in a good order.
-  // Swap 1<->2 or 2<->3 nodes and correspondingly return
-  // 1 or 2 else 0.
-
-  static bool SortHexaNodes (const SMDS_Mesh * theMesh,
-                             int               theNodeIds[] );
-  // Set 8 nodes of a hexahedron in a good order.
-  // Return success status
+                           std::list<const SMDS_MeshNode*>& theNodesToInsert,
+                           const bool                       toCreatePoly = false);
+  // insert theNodesToInsert into theFace between theBetweenNode1 and theBetweenNode2.
+  // If toCreatePoly is true, replace theFace by polygon, else split theFace.
+
+  void UpdateVolumes (const SMDS_MeshNode*             theBetweenNode1,
+                      const SMDS_MeshNode*             theBetweenNode2,
+                      std::list<const SMDS_MeshNode*>& theNodesToInsert);
+  // insert theNodesToInsert into all volumes, containing link
+  // theBetweenNode1 - theBetweenNode2, between theBetweenNode1 and theBetweenNode2.
+
+  void ConvertToQuadratic(const bool theForce3d);
+  //converts all mesh to quadratic one, deletes old elements, replacing 
+  //them with quadratic ones with the same id.
+
+  bool ConvertFromQuadratic();
+  //converts all mesh from quadratic to ordinary ones, deletes old quadratic elements, replacing 
+  //them with ordinary mesh elements with the same id.
+
+
+//  static int SortQuadNodes (const SMDS_Mesh * theMesh,
+//                            int               theNodeIds[] );
+//  // Set 4 nodes of a quadrangle face in a good order.
+//  // Swap 1<->2 or 2<->3 nodes and correspondingly return
+//  // 1 or 2 else 0.
+//
+//  static bool SortHexaNodes (const SMDS_Mesh * theMesh,
+//                             int               theNodeIds[] );
+//  // Set 8 nodes of a hexahedron in a good order.
+//  // Return success status
 
   static void AddToSameGroups (const SMDS_MeshElement* elemToAdd,
                                const SMDS_MeshElement* elemInGroups,
                                SMESHDS_Mesh *          aMesh);
   // Add elemToAdd to the groups the elemInGroups belongs to
 
+  static void RemoveElemFromGroups (const SMDS_MeshElement* removeelem,
+                                    SMESHDS_Mesh *          aMesh);
+  // remove elemToAdd from the groups 
+
   static const SMDS_MeshElement*
     FindFaceInSet(const SMDS_MeshNode*                     n1,
                   const SMDS_MeshNode*                     n2,
-                  const std::set<const SMDS_MeshElement*>& elemSet,
-                  const std::set<const SMDS_MeshElement*>& avoidSet);
+                  const std::map<int,const SMDS_MeshElement*>& elemSet,
+                  const std::map<int,const SMDS_MeshElement*>& avoidSet);
   // Return a face having linked nodes n1 and n2 and which is
   // - not in avoidSet,
   // - in elemSet provided that !elemSet.empty()
 
+  /*!
+   * \brief Returns true if given node is medium
+    * \param n - node to check
+    * \param typeToCheck - type of elements containing the node to ask about node status
+    * \retval bool - check result
+   */
+  static bool IsMedium(const SMDS_MeshNode*      node,
+                       const SMDSAbs_ElementType typeToCheck = SMDSAbs_All);
+
   int FindShape (const SMDS_MeshElement * theElem);
   // Return an index of the shape theElem is on
   // or zero if a shape not found
 
-
   SMESH_Mesh * GetMesh() { return myMesh; }
 
   SMESHDS_Mesh * GetMeshDS() { return myMesh->GetMeshDS(); }
 
+  SMESH_SequenceOfElemPtr GetLastCreatedNodes() { return myLastCreatedNodes; }
+
+  SMESH_SequenceOfElemPtr GetLastCreatedElems() { return myLastCreatedElems; }
 
- private:
+private:
+
+  void ConvertElemToQuadratic(SMESHDS_SubMesh *theSm,
+                              SMESH_MesherHelper* theHelper,
+                             const bool theForce3d);
+  //Auxiliary function for "ConvertToQuadratic" is intended to convert
+  //elements contained in submesh to quadratic
+
+  void RemoveQuadElem( SMESHDS_SubMesh *theSm,
+                      SMDS_ElemIteratorPtr theItr,
+                      RemoveQuadNodeMap& theRemoveNodeMap);
+  //Auxiliary function for "ConvertFromQuadratic" is intended to convert quadratic
+  //element to ordinary and for removing quadratic nodes
+
+private:
 
   SMESH_Mesh * myMesh;
 
+  /*!
+   * Sequence for keeping nodes created during last operation
+   */
+  SMESH_SequenceOfElemPtr myLastCreatedNodes;
+
+  /*!
+   * Sequence for keeping elements created during last operation
+   */
+  SMESH_SequenceOfElemPtr myLastCreatedElems;
+
 };
 
 #endif