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0020128: EDF SMESH 926 : Quadratic conversion of BLSURF mesh
[modules/smesh.git] / src / SMESH / SMESH_MesherHelper.hxx
index 1e8e326c19513eddcd620551f4f37c1f689ccac8..7af79e5cff44a38b306df7a39a29c73d614303d3 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-//  Copyright (C) 2007-2008  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
+//  Copyright (C) 2007-2010  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:      SMESH_MesherHelper.hxx
 // Created:   15.02.06 14:48:09
 // Author:    Sergey KUUL
 #include <gp_Pnt2d.hxx>
 
 #include <map>
+#include <vector>
+
+class GeomAPI_ProjectPointOnSurf;
 
 typedef std::map<SMESH_TLink, const SMDS_MeshNode*>           TLinkNodeMap;
 typedef std::map<SMESH_TLink, const SMDS_MeshNode*>::iterator ItTLinkNode;
 
+typedef SMDS_Iterator<const TopoDS_Shape*>  PShapeIterator;
+typedef boost::shared_ptr< PShapeIterator > PShapeIteratorPtr;
+  
+typedef std::vector<const SMDS_MeshNode* > TNodeColumn;
+typedef std::map< double, TNodeColumn >    TParam2ColumnMap;
+
+typedef gp_XY (*xyFunPtr)(const gp_XY& uv1, const gp_XY& uv2);
+
+//=======================================================================
 /*!
  * \brief It helps meshers to add elements
  *
@@ -50,9 +63,7 @@ typedef std::map<SMESH_TLink, const SMDS_MeshNode*>::iterator ItTLinkNode;
  * It defines degree of elements to create when IsQuadraticSubMesh()
  * is called.
  */
-
-typedef std::vector<const SMDS_MeshNode* > TNodeColumn;
-typedef std::map< double, TNodeColumn > TParam2ColumnMap;
+//=======================================================================
 
 class SMESH_EXPORT SMESH_MesherHelper
 {
@@ -112,6 +123,25 @@ public:
   static int NbAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
                          const SMESH_Mesh&   mesh,
                          TopAbs_ShapeEnum    ancestorType=TopAbs_SHAPE);
+  /*!
+   * \brief Return iterator on ancestors of the given type
+   */
+  static PShapeIteratorPtr GetAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
+                                        const SMESH_Mesh&   mesh,
+                                        TopAbs_ShapeEnum    ancestorType);
+
+  /*!
+   * \brief Return orientation of sub-shape in the main shape
+   */
+  static TopAbs_Orientation GetSubShapeOri(const TopoDS_Shape& shape,
+                                           const TopoDS_Shape& subShape);
+
+  static bool IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape, const TopoDS_Shape& mainShape );
+
+  static bool IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape, SMESH_Mesh* aMesh );
+
+  static double MaxTolerance( const TopoDS_Shape& shape );
+
 
 public:
   // ---------- PUBLIC INSTANCE METHODS ----------
@@ -151,15 +181,6 @@ public:
    */
   void SetElementsOnShape(bool toSet) { mySetElemOnShape = toSet; }
 
-  /*!
-   * \brief Enable/disable checking of node parameters on shapes while adding elements.
-   * In case of incorrect parameters mudium node place is computed as the middle
-   * of two nodes. Default is false.
-   * NOTE that this flag is reset to "not to check" if check with non-default partameter
-   * is successful
-   */
-  void SetCheckNodePosition(bool toCheck) { myCheckNodePos = toCheck; }
-
   /*!
    * \brief Set shape to make elements on without calling IsQuadraticSubMesh()
    */
@@ -173,7 +194,7 @@ public:
   /*!
    * \brief Return the shape set by IsQuadraticSubMesh() or SetSubShape() 
    */
-  TopoDS_Shape GetSubShape() const  { return myShape; }
+  const TopoDS_Shape& GetSubShape() const  { return myShape; }
 
   /*!
    * Creates a node
@@ -203,6 +224,13 @@ public:
                          const SMDS_MeshNode* n4,
                          const int id = 0,
                          const bool force3d = false);
+
+  /*!
+   * Creates polygon, with additional nodes in quadratic mesh
+   */
+  SMDS_MeshFace* AddPolygonalFace (const std::vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
+                                   const int id = 0,
+                                   const bool force3d = false);
   /*!
    * Creates quadratic or linear tetraahedron
    */
@@ -246,11 +274,20 @@ public:
                              const SMDS_MeshNode* n8,
                              const int id = 0, 
                              bool force3d = true);
+
+  /*!
+   * Creates polyhedron. In quadratic mesh, adds medium nodes
+   */
+  SMDS_MeshVolume* AddPolyhedralVolume (const std::vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
+                                        const std::vector<int>&                  quantities,
+                                        const int                                ID=0,
+                                        const bool                               force3d = true);
   /*!
    * \brief Return U of the given node on the edge
    */
   double GetNodeU(const TopoDS_Edge&   theEdge,
                   const SMDS_MeshNode* theNode,
+                  const SMDS_MeshNode* inEdgeNode=0,
                   bool*                check=0);
   /*!
    * \brief Return node UV on face
@@ -260,21 +297,71 @@ public:
                   const SMDS_MeshNode* n,
                   const SMDS_MeshNode* inFaceNode=0,
                   bool*                check=0) const;
+  /*!
+   * \brief Check and fix node UV on a face
+   *  \param force - check even if checks of other nodes on this face passed OK
+   *  \retval bool - false if UV is bad and could not be fixed
+   */
+  bool CheckNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
+                   const SMDS_MeshNode* n,
+                   gp_XY&               uv,
+                   const double         tol,
+                   const bool           force=false) const;
+  /*!
+   * \brief Check and fix node U on an edge
+   *  \param force - check even if checks of other nodes on this edge passed OK
+   *  \retval bool - false if U is bad and could not be fixed
+   */
+  bool CheckNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
+                  const SMDS_MeshNode* n,
+                  double&              u,
+                  const double         tol,
+                  const bool           force=false,
+                  double*              distance=0) const;
   /*!
    * \brief Return middle UV taking in account surface period
    */
   static gp_XY GetMiddleUV(const Handle(Geom_Surface)& surface,
                            const gp_XY&                uv1,
                            const gp_XY&                uv2);
+  /*!
+   * \brief Define a pointer to wrapper over a function of gp_XY class,
+   *       suitable to pass as xyFunPtr to applyIn2D().
+   *       For exaple gp_XY_FunPtr(Added) defines pointer gp_XY_Added to function
+   *       calling gp_XY::Added(gp_XY), which is to be used like following
+   *       applyIn2D(surf, uv1, uv2, gp_XY_Added)
+   */
+#define gp_XY_FunPtr(meth) \
+  static gp_XY __gpXY_##meth (const gp_XY& uv1, const gp_XY& uv2) { return uv1.meth( uv2 ); } \
+  static xyFunPtr gp_XY_##meth = & __gpXY_##meth
+
+  /*!
+   * \brief Perform given operation on two 2d points in parameric space of given surface.
+   *        It takes into account period of the surface. Use gp_XY_FunPtr macro
+   *        to easily define pointer to function of gp_XY class.
+   */
+  static gp_XY applyIn2D(const Handle(Geom_Surface)& surface,
+                         const gp_XY&                uv1,
+                         const gp_XY&                uv2,
+                         xyFunPtr                    fun,
+                         const bool                  resultInPeriod=true);
+                          
   /*!
    * \brief Check if inFaceNode argument is necessary for call GetNodeUV(F,..)
     * \retval bool - return true if the face is periodic
     *
-    * if F is Null, answer about subshape set through IsQuadraticSubMesh() or
+    * If F is Null, answer about subshape set through IsQuadraticSubMesh() or
     * SetSubShape()
    */
   bool GetNodeUVneedInFaceNode(const TopoDS_Face& F = TopoDS_Face()) const;
 
+  /*!
+   * \brief Return projector intitialized by given face without location, which is returned
+   */
+  GeomAPI_ProjectPointOnSurf& GetProjector(const TopoDS_Face& F,
+                                           TopLoc_Location&   loc,
+                                           double             tol=0 ) const; 
+
   /*!
    * \brief Check if shape is a degenerated edge or it's vertex
     * \param subShape - edge or vertex index in SMESHDS
@@ -284,6 +371,13 @@ public:
    */
   bool IsDegenShape(const int subShape) const
   { return myDegenShapeIds.find( subShape ) != myDegenShapeIds.end(); }
+  /*!
+   * \brief Check if the shape set through IsQuadraticSubMesh() or SetSubShape()
+   *        has a degenerated edges
+    * \retval bool - true if it has
+   */
+  bool HasDegeneratedEdges() const { return !myDegenShapeIds.empty(); }
+
   /*!
    * \brief Check if shape is a seam edge or it's vertex
     * \param subShape - edge or vertex index in SMESHDS
@@ -332,20 +426,23 @@ public:
    */
   double GetOtherParam(const double param) const;
 
-  /**
-   * Special function for search or creation medium node
+  /*!
+   * \brief Return existing or create new medium nodes between given ones
+   *  \param force3d - true means node creation at the middle between the
+   *                   two given nodes, else node position is found on its
+   *                   supporting geometrical shape, if any.
    */
   const SMDS_MeshNode* GetMediumNode(const SMDS_MeshNode* n1,
                                      const SMDS_MeshNode* n2,
                                      const bool force3d);
   /*!
-   * Auxilary function for filling myTLinkNodeMap
+   * \brief Add a link in my data structure
    */
   void AddTLinkNode(const SMDS_MeshNode* n1,
                     const SMDS_MeshNode* n2,
                     const SMDS_MeshNode* n12);
-  /**
-   * Auxilary function for filling myTLinkNodeMap
+  /*!
+   * \brief Add many links in my data structure
    */
   void AddTLinkNodeMap(const TLinkNodeMap& aMap)
     { myTLinkNodeMap.insert(aMap.begin(), aMap.end()); }
@@ -363,6 +460,8 @@ public:
   enum MType{ LINEAR, QUADRATIC, COMP };
   MType IsQuadraticMesh();
   
+  virtual ~SMESH_MesherHelper();
+
 protected:
 
   /*!
@@ -373,6 +472,9 @@ protected:
    */
   gp_Pnt2d GetUVOnSeam( const gp_Pnt2d& uv1, const gp_Pnt2d& uv2 ) const;
 
+  const SMDS_MeshNode* getMediumNodeOnComposedWire(const SMDS_MeshNode* n1,
+                                                   const SMDS_MeshNode* n2,
+                                                   bool                 force3d);
  private:
 
   // Forbiden copy constructor
@@ -383,8 +485,11 @@ protected:
 
   std::set< int > myDegenShapeIds;
   std::set< int > mySeamShapeIds;
-  double          myPar1, myPar2; // bounds of a closed periodic surface
-  int             myParIndex;     // bounds' index (1-U, 2-V)
+  double          myPar1[2], myPar2[2]; // U and V bounds of a closed periodic surface
+  int             myParIndex;     // bounds' index (1-U, 2-V, 3-both)
+
+  typedef std::map< int, GeomAPI_ProjectPointOnSurf* > TID2Projector;
+  TID2Projector   myFace2Projector;
 
   TopoDS_Shape    myShape;
   SMESH_Mesh*     myMesh;
@@ -393,7 +498,7 @@ protected:
   // to create quadratic elements
   bool            myCreateQuadratic;
   bool            mySetElemOnShape;
-  bool            myCheckNodePos;
+  std::set< int > myOkNodePosShapes;
 
 };