Salome HOME
IPAL054122: Bad quality prismatic mesh
[modules/smesh.git] / src / StdMeshers / StdMeshers_Prism_3D.hxx
index f4e49ce63190253cd9ec38a4abb5defb46ae257d..da4b055e0c024ca0dcdddc00feb730fe48af74cf 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-// Copyright (C) 2007-2014  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
+// Copyright (C) 2007-2016  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
 
 #include "SMESH_StdMeshers.hxx"
 
-#include "SMDS_MeshNode.hxx"
-#include "SMDS_TypeOfPosition.hxx"
 #include "SMESHDS_Mesh.hxx"
-#include "SMESH_Algo.hxx"
 #include "SMESH_Block.hxx"
 #include "SMESH_Comment.hxx"
 #include "SMESH_Mesh.hxx"
 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
 #include "SMESH_TypeDefs.hxx"
 #include "SMESH_subMesh.hxx"
+#include "StdMeshers_ProjectionUtils.hxx"
 
 #include <Adaptor2d_Curve2d.hxx>
 #include <Adaptor3d_Curve.hxx>
 #include <Adaptor3d_Surface.hxx>
 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
+#include <TColStd_DataMapOfIntegerInteger.hxx>
 #include <TopTools_IndexedMapOfOrientedShape.hxx>
 #include <TopoDS_Face.hxx>
 #include <gp_Trsf.hxx>
@@ -102,13 +101,16 @@ namespace Prism_3D
     TopoDS_Face              myBottom;
     TopoDS_Face              myTop;
     std::list< TopoDS_Edge > myBottomEdges;
-    std::vector< TQuadList>  myWallQuads; // wall sides can be vertically composite
+    std::vector< TQuadList>  myWallQuads;      // wall sides can be vertically composite
     std::vector< int >       myRightQuadIndex; // index of right neighbour wall quad
     std::list< int >         myNbEdgesInWires;
 
     bool                     myNotQuadOnTop;
 
+    size_t NbWires() const { return myNbEdgesInWires.size(); }
+
     void Clear();
+    void SetUpsideDown();
   };
 }
 
@@ -180,6 +182,16 @@ class STDMESHERS_EXPORT StdMeshers_PrismAsBlock: public SMESH_Block
     return col_frw.first;
   }
 
+  /*!
+   * \brief Return pointer to column of nodes
+    * \param node - bottom node from which the returned column goes up
+    * \retval const TNodeColumn* - the found column
+   */
+  bool HasNodeColumn(const SMDS_MeshNode* node) const
+  {
+    return myShapeIndex2ColumnMap.count( node->getshapeId() );
+  }
+
   /*!
    * \brief Return transformations to get coordinates of nodes of each internal layer
    *        by nodes of the bottom. Layer is a set of nodes at a certain step
@@ -265,7 +277,7 @@ private:
     TParam2ColumnMap*               myParamToColumnMap;
     PSurface                        mySurface;
     TopoDS_Edge                     myBaseEdge;
-    map< int, PSurface >            myShapeID2Surf;
+    std::map< int, PSurface >       myShapeID2Surf;
     // first and last normalized params and orientaion for each component or it-self
     std::vector< std::pair< double, double> > myParams; // select my columns in myParamToColumnMap
     bool                            myIsForward;
@@ -397,7 +409,70 @@ private:
 
 }; // class StdMeshers_PrismAsBlock
 
-// =============================================
+// ===============================================
+/*!
+ * \brief Tool building internal nodes in a prism
+ */
+struct StdMeshers_Sweeper
+{
+  // input data
+  SMESH_MesherHelper*         myHelper;
+  TopoDS_Face                 myBotFace;
+  TopoDS_Face                 myTopFace;
+  std::vector< TNodeColumn* > myBndColumns; // boundary nodes
+  // output data
+  std::vector< TNodeColumn* > myIntColumns; // internal nodes
+
+  bool ComputeNodesByTrsf( const double tol,
+                           const bool   allowHighBndError );
+
+  bool CheckSameZ();
+
+  bool ComputeNodesOnStraightSameZ();
+
+  bool ComputeNodesOnStraight();
+
+private:
+
+  gp_XYZ bndPoint( int iP, int z ) const
+  { return SMESH_TNodeXYZ( (*myBndColumns[ iP ])[ z ]); }
+
+  gp_XYZ intPoint( int iP, int z ) const
+  { return SMESH_TNodeXYZ( (*myIntColumns[ iP ])[ z ]); }
+
+  bool projectIntPoints(const std::vector< gp_XYZ >& fromBndPoints,
+                        const std::vector< gp_XYZ >& toBndPoints,
+                        const std::vector< gp_XYZ >& fromIntPoints,
+                        std::vector< gp_XYZ >&       toIntPoints,
+                        const double                 r,
+                        StdMeshers_ProjectionUtils::TrsfFinder3D& trsf,
+                        std::vector< gp_XYZ > *      bndError);
+
+  typedef std::vector< double > TZColumn;
+  static void fillZColumn( TZColumn&    zColumn,
+                           TNodeColumn& nodes );
+
+  void prepareTopBotDelaunay();
+  void findDelaunayTriangles();
+
+  std::vector< TZColumn >                 myZColumns; // Z distribution of boundary nodes
+
+  StdMeshers_ProjectionUtils::DelaunayPtr myTopDelaunay;
+  StdMeshers_ProjectionUtils::DelaunayPtr myBotDelaunay;
+  TColStd_DataMapOfIntegerInteger         myNodeID2ColID;
+
+  // top and bottom Delaulay triangles including an internal column
+  struct TopBotTriangles
+  {
+    double myBotBC[3], myTopBC[3]; // barycentric coordinates of a node within a triangle
+    int    myBotTriaNodes[3], myTopTriaNodes[3]; // indices of boundary columns
+    TopBotTriangles();
+    void SetTopByBottom();
+  };
+  std::vector< TopBotTriangles> myTopBotTriangles;
+};
+
+// ===============================================
 /*!
  * \brief Algo building prisms on a prism shape
  */
@@ -431,10 +506,14 @@ public:
     * \param nodeColumns - columns of nodes generated from nodes of a mesh face
     * \param helper - helper initialized by mesh and shape to add prisms to
    */
-  static void AddPrisms( std::vector<const TNodeColumn*> & nodeColumns,
+  static bool AddPrisms( std::vector<const TNodeColumn*> & nodeColumns,
                          SMESH_MesherHelper*               helper);
 
   static bool IsApplicable(const TopoDS_Shape & aShape, bool toCheckAll);
+  virtual bool IsApplicableToShape(const TopoDS_Shape & shape, bool toCheckAll) const
+  {
+    return IsApplicable( shape, toCheckAll );
+  }
 
  private:
 
@@ -442,7 +521,9 @@ public:
    * \brief Analyse shape geometry and mesh.
     * If there are triangles on one of faces, it becomes 'bottom'
    */
-  bool initPrism(Prism_3D::TPrismTopo& thePrism, const TopoDS_Shape& theSolid);
+  bool initPrism(Prism_3D::TPrismTopo& thePrism,
+                 const TopoDS_Shape&   theSolid,
+                 const bool            selectBottom = true);
 
   /*!
    * \brief Fill thePrism.myWallQuads and thePrism.myTopEdges
@@ -455,11 +536,22 @@ public:
    */
   bool compute(const Prism_3D::TPrismTopo& thePrism);
 
+  /*!
+   * \brief Compute the base face of a prism
+   */
+  bool computeBase(const Prism_3D::TPrismTopo& thePrism);
+
   /*!
    * \brief Compute 2D mesh on walls FACEs of a prism
    */
   bool computeWalls(const Prism_3D::TPrismTopo& thePrism);
 
+  /*!
+   * \brief Create artificial wall quads for vertical projection between the outer and inner walls
+   */
+  void makeQuadsForOutInProjection( const Prism_3D::TPrismTopo&      thePrism,
+                                    std::multimap< int, int >&       wgt2quad,
+                                    std::map< int, FaceQuadStruct >& iW2oiQuads);
   /*!
    * \brief Returns a source EDGE of propagation to a given EDGE
    */
@@ -471,14 +563,31 @@ public:
    *  and projection is possible and allowed, perform the projection
     * \retval bool - is a success or not
    */
-  bool assocOrProjBottom2Top( const gp_Trsf & bottomToTopTrsf );
+  bool assocOrProjBottom2Top( const gp_Trsf & bottomToTopTrsf,
+                              const Prism_3D::TPrismTopo& thePrism);
 
   /*!
    * \brief Remove quadrangles from the top face and
    *        create triangles there by projection from the bottom
     * \retval bool - a success or not
    */
-  bool projectBottomToTop( const gp_Trsf & bottomToTopTrsf );
+  bool projectBottomToTop( const gp_Trsf & bottomToTopTrsf,
+                           const Prism_3D::TPrismTopo& thePrism );
+
+  /*!
+   * \brief Compute tolerance to pass to StdMeshers_Sweeper
+   */
+  double getSweepTolerance( const Prism_3D::TPrismTopo& thePrism );
+
+  /*!
+   * \brief Defines if it's safe to use the block approach
+   */
+  bool isSimpleBottom( const Prism_3D::TPrismTopo& thePrism );
+
+  /*!
+   * \brief Defines if all "vertical" EDGEs are straight
+   */
+  bool allVerticalEdgesStraight( const Prism_3D::TPrismTopo& thePrism );
 
   /*!
    * \brief Project mesh faces from a source FACE of one prism to
@@ -509,9 +618,11 @@ private:
 
   bool myProjectTriangles;
   bool mySetErrorToSM;
+  bool myUseBlock;
 
   StdMeshers_PrismAsBlock myBlock;
   SMESH_MesherHelper*     myHelper;
+  SMESH_subMesh*          myPrevBottomSM;
 
   std::vector<gp_XYZ>     myShapeXYZ; // point on each sub-shape of the block