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23521: EDF 16246 - problems with quadrangles in use case
[modules/smesh.git] / src / StdMeshers / StdMeshers_FaceSide.hxx
index e34dfe51235aea00329542e008410156a0fe90cb..86fe12c62d6b3f393ca5ef1727ff49df8b3cc790 100644 (file)
@@ -1,72 +1,60 @@
-//  SMESH SMESH : implementaion of SMESH idl descriptions
+// Copyright (C) 2007-2016  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
 //
-//  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 
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-//  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA 
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-// See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
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 //
+
 // File      : StdMeshers_FaceSide.hxx
 // Created   : Wed Jan 31 18:41:25 2007
 // Author    : Edward AGAPOV (eap)
 // Module    : SMESH
-
+//
 #ifndef StdMeshers_FaceSide_HeaderFile
 #define StdMeshers_FaceSide_HeaderFile
 
-#include <gp_Pnt2d.hxx>
+#include "SMESH_StdMeshers.hxx"
+
+#include "SMESH_ProxyMesh.hxx"
+
+#include <Geom2d_Curve.hxx>
+#include <GeomAdaptor_Curve.hxx>
 #include <TopoDS_Edge.hxx>
+#include <TopoDS_Face.hxx>
 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
-#include <Geom2d_Curve.hxx>
-#include <TopExp.hxx>
-
-#include "SMESH_StdMeshers.hxx"
-#include "SMESH_Algo.hxx"
+#include <gp_Pnt2d.hxx>
 
 #include <vector>
 #include <list>
 #include <boost/shared_ptr.hpp>
 
-class SMDS_MeshNode;
-class SMESH_Mesh;
 class Adaptor2d_Curve2d;
 class Adaptor3d_Curve;
 class BRepAdaptor_CompCurve;
-class TopoDS_Face;
-class SMESH_ComputeError;
-
-typedef struct uvPtStruct
-{
-  double param;
-  //int    curvIndex;
-  double normParam;
-  double u; // original 2d parameter
-  double v;
-  double x; // 2d parameter, normalized [0,1]
-  double y;
-  const SMDS_MeshNode * node;
-} UVPtStruct;
-
+class SMDS_MeshNode;
+class SMESH_Mesh;
+class SMESH_MesherHelper;
 class StdMeshers_FaceSide;
+struct SMESH_ComputeError;
+
+typedef boost::shared_ptr< SMESH_ComputeError >  TError;
 typedef boost::shared_ptr< StdMeshers_FaceSide > StdMeshers_FaceSidePtr;
-typedef boost::shared_ptr< uvPtStruct > UVPtStructPtr;
-typedef std::vector< StdMeshers_FaceSidePtr > TSideVector;
-typedef boost::shared_ptr< SMESH_ComputeError > TError;
+typedef std::vector< StdMeshers_FaceSidePtr >    TSideVector;
 
 //================================================================================
 /*!
@@ -78,75 +66,184 @@ typedef boost::shared_ptr< SMESH_ComputeError > TError;
 class STDMESHERS_EXPORT StdMeshers_FaceSide
 {
 public:
+
+  enum { ALL_EDGES = -1, LAST_EDGE = -1 }; //!< constants
+
   /*!
    * \brief Wrap one edge
    */
-  StdMeshers_FaceSide(const TopoDS_Face& theFace,
-                      const TopoDS_Edge& theEdge,
-                      SMESH_Mesh*        theMesh,
-                      const bool         theIsForward,
-                      const bool         theIgnoreMediumNodes);
+  StdMeshers_FaceSide(const TopoDS_Face&   theFace,
+                      const TopoDS_Edge&   theEdge,
+                      SMESH_Mesh*          theMesh,
+                      const bool           theIsForward,
+                      const bool           theIgnoreMediumNodes,
+                      SMESH_MesherHelper*  theFaceHelper = NULL,
+                      SMESH_ProxyMesh::Ptr theProxyMesh = SMESH_ProxyMesh::Ptr());
   /*!
    * \brief Wrap several edges. Edges must be properly ordered and oriented.
    */
-  StdMeshers_FaceSide(const TopoDS_Face& theFace,
-                      list<TopoDS_Edge>& theEdges,
-                      SMESH_Mesh*        theMesh,
-                      const bool         theIsForward,
-                      const bool         theIgnoreMediumNodes);
+  StdMeshers_FaceSide(const TopoDS_Face&            theFace,
+                      const std::list<TopoDS_Edge>& theEdges,
+                      SMESH_Mesh*                   theMesh,
+                      const bool                    theIsForward,
+                      const bool                    theIgnoreMediumNodes,
+                      SMESH_MesherHelper*           theFaceHelper = NULL,
+                      SMESH_ProxyMesh::Ptr          theProxyMesh = SMESH_ProxyMesh::Ptr());
+  /*!
+   * \brief Simulate a side from a vertex using data from other FaceSide
+   */
+  StdMeshers_FaceSide(const StdMeshers_FaceSide*  theSide,
+                      const SMDS_MeshNode*        theNode,
+                      const gp_Pnt2d*             thePnt2d1,
+                      const gp_Pnt2d*             thePnt2d2 = NULL,
+                      const Handle(Geom2d_Curve)& theC2d = NULL,
+                      const double                theUFirst = 0.,
+                      const double                theULast = 1.);
+  /*!
+   * \brief Create a side from an UVPtStructVec
+   */
+  StdMeshers_FaceSide(UVPtStructVec&     theSideNodes,
+                      const TopoDS_Face& theFace = TopoDS_Face(),
+                      const TopoDS_Edge& theEdge = TopoDS_Edge(),
+                      SMESH_Mesh*        theMesh = 0);
+
+  ~StdMeshers_FaceSide();
+
+  // static "consrtuctors"
+  static StdMeshers_FaceSidePtr New(const TopoDS_Face&   Face,
+                                    const TopoDS_Edge&   Edge,
+                                    SMESH_Mesh*          Mesh,
+                                    const bool           IsForward,
+                                    const bool           IgnoreMediumNodes,
+                                    SMESH_MesherHelper*  FaceHelper = NULL,
+                                    SMESH_ProxyMesh::Ptr ProxyMesh = SMESH_ProxyMesh::Ptr())
+  { return StdMeshers_FaceSidePtr
+      ( new StdMeshers_FaceSide( Face,Edge,Mesh,IsForward,IgnoreMediumNodes,FaceHelper,ProxyMesh ));
+  }
+  static StdMeshers_FaceSidePtr New (const TopoDS_Face&            Face,
+                                     const std::list<TopoDS_Edge>& Edges,
+                                     SMESH_Mesh*                   Mesh,
+                                     const bool                    IsForward,
+                                     const bool                    IgnoreMediumNodes,
+                                     SMESH_MesherHelper*           FaceHelper = NULL,
+                                     SMESH_ProxyMesh::Ptr          ProxyMesh = SMESH_ProxyMesh::Ptr())
+  { return StdMeshers_FaceSidePtr
+      ( new StdMeshers_FaceSide( Face,Edges,Mesh,IsForward,IgnoreMediumNodes,FaceHelper,ProxyMesh ));
+  }
+  static StdMeshers_FaceSidePtr New (const StdMeshers_FaceSide*  Side,
+                                     const SMDS_MeshNode*        Node,
+                                     const gp_Pnt2d*             Pnt2d1,
+                                     const gp_Pnt2d*             Pnt2d2 = NULL,
+                                     const Handle(Geom2d_Curve)& C2d = NULL,
+                                     const double                UFirst = 0.,
+                                     const double                ULast = 1.)
+  { return StdMeshers_FaceSidePtr
+      ( new StdMeshers_FaceSide( Side,Node,Pnt2d1,Pnt2d2,C2d,UFirst,ULast ));
+  }
+  static StdMeshers_FaceSidePtr New (UVPtStructVec&     theSideNodes,
+                                     const TopoDS_Face& theFace = TopoDS_Face(),
+                                     const TopoDS_Edge& theEdge = TopoDS_Edge(),
+                                     SMESH_Mesh*        theMesh = 0)
+  {
+    return StdMeshers_FaceSidePtr( new StdMeshers_FaceSide( theSideNodes, theFace, theEdge, theMesh ));
+  }
 
   /*!
    * \brief Return wires of a face as StdMeshers_FaceSide's
    */
-  static TSideVector GetFaceWires(const TopoDS_Face& theFace,
-                                  SMESH_Mesh &       theMesh,
-                                  const bool         theIgnoreMediumNodes,
-                                  TError &           theError);  
-
+  static TSideVector GetFaceWires(const TopoDS_Face&   theFace,
+                                  SMESH_Mesh &         theMesh,
+                                  const bool           theIgnoreMediumNodes,
+                                  TError &             theError,
+                                  SMESH_MesherHelper*  theFaceHelper = NULL,
+                                  SMESH_ProxyMesh::Ptr theProxyMesh = SMESH_ProxyMesh::Ptr(),
+                                  const bool           theCheckVertexNodes = true);
   /*!
    * \brief Change orientation of side geometry
    */
   void Reverse();
   /*!
-   * \brief Return nb nodes on edges and vertices (+1 to be == GetUVPtStruct().size() )
+   * \brief Make ignore medium nodes
+   */
+  void SetIgnoreMediumNodes(bool toIgnore);
+
+  /*!
+   * \brief Return nb nodes on edges and vertices (+1 to be == GetUVPtStruct().size() ).
+   *        Call it with update == true if mesh of this side can be recomputed
+   *        since creation of this side
    */
-  int NbPoints() const { return myNbPonits; }
+  int NbPoints(const bool update = false) const;
   /*!
    * \brief Return nb edges
+   *        Call it with update == true if mesh of this side can be recomputed
+   *        since creation of this side
    */
-  int NbSegments() const { return myNbSegments; }
+  int NbSegments(const bool update = false) const;
   /*!
    * \brief Return mesh
    */
-  SMESH_Mesh* GetMesh() const { return myMesh; }
+  SMESH_Mesh* GetMesh() const { return myProxyMesh->GetMesh(); }
   /*!
-   * \brief Return true if there vertices without nodes
+   * \brief Return true if there are vertices without nodes
    */
   bool MissVertexNode() const { return myMissingVertexNodes; }
+
   /*!
    * \brief Return detailed data on nodes
     * \param isXConst - true if normalized parameter X is constant
     * \param constValue - constant parameter value
     *
-    * Missing nodes are allowed only on internal vertices
+    * Missing nodes are allowed only on internal vertices.
+    * For a closed side, the 1st point repeats at end
    */
-  const vector<UVPtStruct>& GetUVPtStruct(bool isXConst =0, double constValue =0) const;
+  const UVPtStructVec& GetUVPtStruct( bool isXConst = 0, double constValue = 0 ) const;
   /*!
    * \brief Simulates detailed data on nodes
     * \param isXConst - true if normalized parameter X is constant
     * \param constValue - constant parameter value
    */
-  const vector<UVPtStruct>& SimulateUVPtStruct(int    nbSeg,
-                                               bool   isXConst   = 0,
-                                               double constValue = 0) const;
+  const UVPtStructVec& SimulateUVPtStruct(int    nbSeg,
+                                          bool   isXConst   = 0,
+                                          double constValue = 0) const;
+  /*!
+   * \brief Return nodes in the order they encounter while walking along
+   *  the whole side or a specified EDGE. For a closed side, the 1st point repeats at end.
+   *  \param iE - index of the EDGE. Default is "all EDGEs".
+   */
+  std::vector<const SMDS_MeshNode*> GetOrderedNodes( int iE = ALL_EDGES ) const;
+
+  /*!
+   * \brief Return nodes of the i-th EDGE.
+   *        Nodes moved to other geometry by MergeNodes() are also returned.
+   * \retval bool - is OK
+   */
+  bool GetEdgeNodes(const size_t                       i,
+                    std::vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
+                    bool                               inlude1stVertex=true,
+                    bool                               inludeLastVertex=true) const;
+
   /*!
+   * \brief Return a node from the i-th VERTEX (count starts from zero)
+   *        Nodes moved to other geometry by MergeNodes() are also returned.
+   */
+  const SMDS_MeshNode* VertexNode(std::size_t i, bool* isMoved = 0) const;
+
+  /*
    * \brief Return edge and parameter on edge by normalized parameter
    */
   inline double Parameter(double U, TopoDS_Edge & edge) const;
+  /*
+   * \brief Return edge ID and parameter on edge by normalized parameter
+   */
+  inline double Parameter(double U, int & edgeID) const;
   /*!
    * \brief Return UV by normalized parameter
    */
   gp_Pnt2d Value2d(double U) const;
+  /*!
+   * \brief Return XYZ by normalized parameter
+   */
+  gp_Pnt   Value3d(double U) const;
   /*!
    * \brief Creates a Adaptor2d_Curve2d to be used in SMESH_Block
    */
@@ -160,25 +257,29 @@ public:
    */
   int NbEdges() const { return myEdge.size(); }
   /*!
-   * \brief Return i-th wrapped edge (count starts from zero)
+   * \brief Return i-th edge (count starts from zero)
    */
   const TopoDS_Edge& Edge(int i) const { return myEdge[i]; }
   /*!
-   * \brief Return 1st vertex of the i-the edge (count starts from zero)
+   * \brief Return all edges
    */
-  inline TopoDS_Vertex FirstVertex(int i=0) const;
+  const std::vector<TopoDS_Edge>& Edges() const { return myEdge; }
   /*!
-   * \brief Return last vertex of the i-the edge (count starts from zero)
+   * \brief Return the FACE
    */
-  inline TopoDS_Vertex LastVertex(int i=-1) const;
+  const TopoDS_Face& Face() const { return myFace; }
   /*!
-   * \brief Return first normalized parameter of the i-the edge (count starts from zero)
+   * \brief Return 1st vertex of the i-th edge (count starts from zero)
    */
-  inline double FirstParameter(int i) const;
+  TopoDS_Vertex FirstVertex(int i=0) const;
   /*!
-   * \brief Return ast normalized parameter of the i-the edge (count starts from zero)
+   * \brief Return last vertex of the i-th edge (count starts from zero)
    */
-  inline double LastParameter(int i) const;
+  TopoDS_Vertex LastVertex(int i = LAST_EDGE) const;
+  /*!
+   * \brief Return \c true if the chain of EDGEs is closed
+   */
+  bool IsClosed() const;
   /*!
    * \brief Return side length
    */
@@ -188,21 +289,68 @@ public:
    */
   inline int EdgeIndex( double U ) const;
 
-  //virtual gp_Pnt Value(double U) const;
-  
   void dump(const char* msg=0) const;
   
+  /*!
+   * \brief Return ID of i-th wrapped edge (count starts from zero)
+   */
+  inline int EdgeID(int i) const;
+  /*!
+   * \brief Return p-curve of i-th wrapped edge (count starts from zero)
+   */
+  inline Handle(Geom2d_Curve) Curve2d(int i) const;
+  /*!
+   * \brief Return first normalized parameter of the i-th edge (count starts from zero)
+   */
+  inline double FirstParameter(int i) const;
+  /*!
+   * \brief Return last normalized parameter of the i-th edge (count starts from zero)
+   */
+  inline double LastParameter(int i) const;
+  /*!
+   * \brief Return first parameter of the i-th edge (count starts from zero).
+   *        EDGE orientation is taken into account
+   */
+  inline double FirstU(int i) const;
+  /*!
+   * \brief Return last parameter of the i-th edge (count starts from zero).
+   *        EDGE orientation is taken into account
+   */
+  inline double LastU(int i) const;
+  /*!
+   * \brief Return length of i-th wrapped edge (count starts from zero)
+   */
+  inline double EdgeLength(int i) const;
+  /*!
+   * \brief Return orientation of i-th wrapped edge (count starts from zero)
+   */
+  inline bool IsReversed(int i) const;
+  /*!
+   * \brief Return a helper initialized with the FACE
+   */
+  SMESH_MesherHelper* FaceHelper() const;
 
 protected:
-  vector<uvPtStruct>           myPoints, myFalsePoints;
-  vector<TopoDS_Edge>          myEdge;
-  vector<Handle(Geom2d_Curve)> myC2d;
-  vector<double>               myFirst, myLast;
-  vector<double>               myNormPar;
-  double                       myLength;
-  int                          myNbPonits, myNbSegments;
-  SMESH_Mesh*                  myMesh;
-  bool                         myMissingVertexNodes, myIgnoreMediumNodes;
+
+  void reverseProxySubmesh( const TopoDS_Edge& E );
+
+  // DON't FORGET to update Reverse() when adding one more vector!
+  TopoDS_Face                       myFace;
+  std::vector<uvPtStruct>           myPoints, myFalsePoints;
+  std::vector<TopoDS_Edge>          myEdge;
+  std::vector<int>                  myEdgeID;
+  std::vector<Handle(Geom2d_Curve)> myC2d;
+  std::vector<GeomAdaptor_Curve>    myC3dAdaptor;
+  std::vector<double>               myFirst, myLast;
+  std::vector<double>               myNormPar;
+  std::vector<double>               myEdgeLength;
+  std::vector<int>                  myIsUniform;
+  double                            myLength;
+  int                               myNbPonits, myNbSegments;
+  SMESH_ProxyMesh::Ptr              myProxyMesh;
+  bool                              myMissingVertexNodes, myIgnoreMediumNodes;
+  gp_Pnt2d                          myDefaultPnt2d;
+  SMESH_MesherHelper*               myHelper;
 };
 
 
@@ -223,9 +371,11 @@ inline int StdMeshers_FaceSide::EdgeIndex( double U ) const
 
 //================================================================================
 /*!
- * \brief Return edge and parameter on edge by normalized parameter
-  * \param U - the parameter
+ * \brief Return an edge and parameter on the edge by a normalized parameter
+  * \param U - normalized parameter
   * \retval double - pameter on a curve
+  * \ warning The returned parameter can be inaccurate if the edge is non-uniformly
+  *           parametrized. Use Value2d() to get a precise point on the edge
  */
 //================================================================================
 
@@ -240,46 +390,109 @@ inline double StdMeshers_FaceSide::Parameter(double U, TopoDS_Edge & edge) const
 
 //================================================================================
 /*!
- * \brief Return 1st vertex of the i-the edge
+ * \brief Return an edge ID and parameter on the edge by a normalized parameter
+  * \param U - normalized parameter
+  * \retval double - pameter on a curve
+  * \ warning The returned parameter can be inaccurate if the edge is non-uniformly
+  *           parametrized. Use Value2d() to get a precise point on the edge
  */
 //================================================================================
 
-inline TopoDS_Vertex StdMeshers_FaceSide::FirstVertex(int i) const
+inline double StdMeshers_FaceSide::Parameter(double U, int & edgeID) const
 {
-  return i < myEdge.size() ? TopExp::FirstVertex( myEdge[i], 1 ) : TopoDS_Vertex();
+  int i = EdgeIndex( U );
+  edgeID = myEdgeID[ i ];
+  double prevU = i ? myNormPar[ i-1 ] : 0;
+  double r = ( U - prevU )/ ( myNormPar[ i ] - prevU );
+  return myFirst[i] * ( 1 - r ) + myLast[i] * r;
 }
 
 //================================================================================
 /*!
- * \brief Return last vertex of the i-the edge
+ * \brief Return first normalized parameter of the i-th edge
  */
 //================================================================================
 
-inline TopoDS_Vertex StdMeshers_FaceSide::LastVertex(int i) const
+inline double StdMeshers_FaceSide::FirstParameter(int i) const
 {
-  return i<0 ? TopExp::LastVertex( myEdge.back(), 1) : i<myEdge.size() ? TopExp::LastVertex( myEdge[i], 1 ) : TopoDS_Vertex();
+  return i==0 ? 0. : i<(int)myNormPar.size() ? myNormPar[i-1] : 1.;
 }
 
 //================================================================================
 /*!
- * \brief Return first normalized parameter of the i-the edge
+ * \brief Return ast normalized parameter of the i-th edge
  */
 //================================================================================
 
-inline double StdMeshers_FaceSide::FirstParameter(int i) const
+inline double StdMeshers_FaceSide::LastParameter(int i) const
 {
-  return i==0 ? 0. : i<myNormPar.size() ? myNormPar[i-1] : 1.;
+  return i < (int)myNormPar.size() ? myNormPar[i] : 1;
 }
 
 //================================================================================
 /*!
- * \brief Return ast normalized parameter of the i-the edge
+ * \brief Return first parameter of the i-th edge
  */
 //================================================================================
 
-inline double StdMeshers_FaceSide::LastParameter(int i) const
+inline double StdMeshers_FaceSide::FirstU(int i) const
+{
+  return myFirst[ i % myFirst.size() ];
+}
+
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Return last parameter of the i-th edge
+ */
+//================================================================================
+
+inline double StdMeshers_FaceSide::LastU(int i) const
+{
+  return myLast[ i % myLast.size() ];
+}
+
+//================================================================================
+  /*!
+   * \brief Return ID of i-th wrapped edge (count starts from zero)
+   */
+//================================================================================
+
+inline int StdMeshers_FaceSide::EdgeID(int i) const
+{
+  return myEdgeID[ i % myEdgeID.size() ];
+}
+
+//================================================================================
+/*!
+   * \brief Return p-curve of i-th wrapped edge (count starts from zero)
+   */
+//================================================================================
+
+inline Handle(Geom2d_Curve) StdMeshers_FaceSide::Curve2d(int i) const
+{
+  return myC2d[ i % myC2d.size() ];
+}
+
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Return length of i-th wrapped edge (count starts from zero)
+ */
+ //================================================================================
+
+inline double StdMeshers_FaceSide::EdgeLength(int i) const
+{
+  return myEdgeLength[ i % myEdgeLength.size() ];
+}
+
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Return orientation of i-th wrapped edge (count starts from zero)
+ */
+ //================================================================================
+
+inline bool StdMeshers_FaceSide::IsReversed(int i) const
 {
-  return i<myNormPar.size() ? myNormPar[i] : 1;
+  return myFirst[i] > myLast[i];
 }
 
 #endif