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Fix Body Fitting regression on smesh/imps_11/M3
[modules/smesh.git] / src / StdMeshers / StdMeshers_QuadToTriaAdaptor.cxx
index a03ed6a82c19a97058955131261d1797f3db6daa..f0d50dc0f321a45ae71992d52cff279c1dcab037 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-// Copyright (C) 2007-2016  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
+// Copyright (C) 2007-2019  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
 //
 // This library is free software; you can redistribute it and/or
 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
@@ -174,7 +174,7 @@ namespace
                PrmJ->GetNodeIndex( otherFaceNode ) >= 0 ))
           continue; // f is a base quadrangle
 
-        // check projections of face direction (baOFN) to triange normals (nI and nJ)
+        // check projections of face direction (baOFN) to triangle normals (nI and nJ)
         gp_Vec baOFN( base2, SMESH_TNodeXYZ( otherFaceNode ));
         if ( nI * baOFN > 0 && nJ * baOFN > 0 &&
              baI* baOFN > 0 && baJ* baOFN > 0 ) // issue 0023212
@@ -258,6 +258,7 @@ namespace
           meshDS->RemoveFreeNode( nodesToRemove[i], sm, /*fromGroups=*/false);
       }
     }
+    return;
   }
 
   //================================================================================
@@ -296,12 +297,13 @@ namespace
       SMESH_ComputeErrorPtr& err = sm->GetComputeError();
       if ( !err || err->IsOK() )
       {
-        err = SMESH_ComputeError::New( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, msg, sm->GetAlgo() );
-        err->myBadElements.push_back( face1 );
-        err->myBadElements.push_back( face2 );
+        SMESH_BadInputElements* badElems =
+          new SMESH_BadInputElements( mesh.GetMeshDS(),COMPERR_BAD_INPUT_MESH, msg, sm->GetAlgo() );
+        badElems->add( face1 );
+        badElems->add( face2 );
+        err.reset( badElems );
       }
     }
-    //throw SALOME_Exception( msg.c_str() );
 
     return false; // == "algo fails"
   }
@@ -318,7 +320,7 @@ void StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::MergePiramids( const SMDS_MeshElement*     Pr
                                                   set<const SMDS_MeshNode*> & nodesToMove)
 {
   // cout << endl << "Merge " << PrmI->GetID() << " " << PrmJ->GetID() << " "
-  //      << PrmI->GetNode(4) << PrmJ->GetNode(4) << endl;
+  //      << PrmI->GetNode(4)->GetID() << " " << PrmJ->GetNode(4)->GetID() << endl;
   const SMDS_MeshNode* Nrem = PrmJ->GetNode(4); // node to remove
   //int nbJ = Nrem->NbInverseElements( SMDSAbs_Volume );
   SMESH_TNodeXYZ Pj( Nrem );
@@ -337,6 +339,9 @@ void StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::MergePiramids( const SMDS_MeshElement*     Pr
   typedef SMDS_StdIterator< const SMDS_MeshElement*, SMDS_ElemIteratorPtr > TStdElemIterator;
   TStdElemIterator itEnd;
 
+  typedef std::map< const SMDS_MeshNode*, const SMDS_MeshNode* > TNNMap;
+  TNNMap mediumReplaceMap;
+
   // find and remove coincided faces of merged pyramids
   vector< const SMDS_MeshElement* > inverseElems
     // copy inverse elements to avoid iteration on changing container
@@ -354,6 +359,11 @@ void StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::MergePiramids( const SMDS_MeshElement*     Pr
     }
     if ( FJEqual )
     {
+      if ( FJEqual->NbNodes() == 6 ) // find medium nodes to replace
+      {
+        mediumReplaceMap.insert( std::make_pair( FJEqual->GetNode(3), FI->GetNode(5) ));
+        mediumReplaceMap.insert( std::make_pair( FJEqual->GetNode(5), FI->GetNode(3) ));
+      }
       removeTmpElement( FI );
       removeTmpElement( FJEqual );
       myRemovedTrias.insert( FI );
@@ -369,12 +379,27 @@ void StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::MergePiramids( const SMDS_MeshElement*     Pr
     const SMDS_MeshElement* elem = inverseElems[i];
     nodes.assign( elem->begin_nodes(), elem->end_nodes() );
     nodes[ elem->GetType() == SMDSAbs_Volume ? PYRAM_APEX : TRIA_APEX ] = CommonNode;
+    if ( !mediumReplaceMap.empty() )
+      for ( size_t iN = elem->NbCornerNodes(); iN < nodes.size(); ++iN )
+      {
+        TNNMap::iterator n2n = mediumReplaceMap.find( nodes[iN] );
+        if ( n2n != mediumReplaceMap.end() )
+          nodes[iN] = n2n->second;
+      }
     GetMeshDS()->ChangeElementNodes( elem, &nodes[0], nodes.size());
   }
   ASSERT( Nrem->NbInverseElements() == 0 );
   GetMeshDS()->RemoveFreeNode( Nrem,
                                GetMeshDS()->MeshElements( Nrem->getshapeId()),
                                /*fromGroups=*/false);
+  if ( !mediumReplaceMap.empty() )
+    for ( TNNMap::iterator n2n = mediumReplaceMap.begin(); n2n != mediumReplaceMap.end(); ++n2n )
+    {
+      const SMDS_MeshNode* remNode = n2n->first;
+      if ( !remNode->IsNull() && remNode->NbInverseElements() == 0 )
+        GetMeshDS()->RemoveFreeNode( remNode, 0, /*fromGroups=*/false);
+    }
+  return;
 }
 
 //================================================================================
@@ -389,7 +414,7 @@ void StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::MergeAdjacent(const SMDS_MeshElement*    PrmI
 {
   TIDSortedElemSet adjacentPyrams;
   bool mergedPyrams = false;
-  for ( int k=0; k<4; k++ ) // loop on 4 base nodes of PrmI
+  for ( int k = 0; k < 4; k++ ) // loop on 4 base nodes of PrmI
   {
     const SMDS_MeshNode*   n = PrmI->GetNode(k);
     SMDS_ElemIteratorPtr vIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume );
@@ -413,6 +438,7 @@ void StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::MergeAdjacent(const SMDS_MeshElement*    PrmI
     for (prm = adjacentPyrams.begin(); prm != adjacentPyrams.end(); ++prm)
       MergeAdjacent( *prm, nodesToMove, true );
   }
+  return;
 }
 
 //================================================================================
@@ -473,7 +499,7 @@ static gp_Pnt FindBestPoint(const gp_Pnt& P1, const gp_Pnt& P2,
 //           and a segment [PC,P]
 //=======================================================================
 
-static bool HasIntersection3(const gp_Pnt& P, const gp_Pnt& PC, gp_Pnt& Pint,
+static bool HasIntersection3(const gp_Pnt& P,  const gp_Pnt& PC, gp_Pnt&       Pint,
                              const gp_Pnt& P1, const gp_Pnt& P2, const gp_Pnt& P3)
 {
   const double EPSILON = 1e-6;
@@ -485,9 +511,6 @@ static bool HasIntersection3(const gp_Pnt& P, const gp_Pnt& PC, gp_Pnt& Pint,
   gp_XYZ vert1 = P2.XYZ();
   gp_XYZ vert2 = P3.XYZ();
 
-  /* calculate distance from vert0 to ray origin */
-  gp_XYZ  tvec = orig - vert0;
-
   gp_XYZ edge1 = vert1 - vert0;
   gp_XYZ edge2 = vert2 - vert0;
 
@@ -497,9 +520,13 @@ static bool HasIntersection3(const gp_Pnt& P, const gp_Pnt& PC, gp_Pnt& Pint,
   /* if determinant is near zero, ray lies in plane of triangle */
   double det = edge1 * pvec;
 
-  if (det > -EPSILON && det < EPSILON)
+  const double ANGL_EPSILON = 1e-12;
+  if ( det > -ANGL_EPSILON && det < ANGL_EPSILON )
     return false;
 
+  /* calculate distance from vert0 to ray origin */
+  gp_XYZ  tvec = orig - vert0;
+
   /* calculate U parameter and test bounds */
   double u = ( tvec * pvec ) / det;
   //if (u < 0.0 || u > 1.0)
@@ -520,7 +547,27 @@ static bool HasIntersection3(const gp_Pnt& P, const gp_Pnt& PC, gp_Pnt& Pint,
 
   Pint = orig + dir * t;
 
-  return ( t > 0.  &&  t < segLen );
+  bool hasInt = ( t > 0.  &&  t < segLen );
+
+  if ( hasInt && det < EPSILON ) // t is inaccurate, additionally check
+  {
+    gp_XYZ triNorm = edge1 ^ edge2;
+    gp_XYZ int0vec = Pint.XYZ() - vert0;
+    gp_XYZ in      = triNorm ^ edge1; // dir inside triangle from edge1
+    double dot     = int0vec * in;
+    if ( dot < 0 && dot / triNorm.Modulus() < -EPSILON )
+      return false;
+    in  = edge2 ^ triNorm;
+    dot = int0vec * in;
+    if ( dot < 0 && dot / triNorm.Modulus() < -EPSILON )
+      return false;
+    gp_XYZ int1vec = Pint.XYZ() - vert1;
+    in  = triNorm ^ ( vert2 - vert1 );
+    dot = int1vec * in;
+    if ( dot < 0 && dot / triNorm.Modulus() < -EPSILON )
+      return false;
+  }
+  return hasInt;
 }
 
 //=======================================================================
@@ -665,7 +712,7 @@ bool StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::LimitHeight (gp_Pnt&
 
 //================================================================================
 /*!
- * \brief Prepare data for the given face
+ * \brief Retrieve data of the given face
  *  \param PN - coordinates of face nodes
  *  \param VN - cross products of vectors (PC-PN(i)) ^ (PC-PN(i+1))
  *  \param FNodes - face nodes
@@ -704,7 +751,8 @@ int StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Preparation(const SMDS_MeshElement*       face
   int nbp = 4;
 
   int j = 0;
-  for(i=1; i<4; i++) {
+  for ( i = 1; i < 4; i++ )
+  {
     j = i+1;
     for(; j<=4; j++) {
       if( PN(i).Distance(PN(j)) < 1.e-6 )
@@ -712,11 +760,10 @@ int StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Preparation(const SMDS_MeshElement*       face
     }
     if(j<=4) break;
   }
-  //int deg_num = IsDegenarate(PN);
-  //if(deg_num>0) {
+
   bool hasdeg = false;
-  if(i<4) {
-    //cout<<"find degeneration"<<endl;
+  if ( i < 4 )
+  {
     hasdeg = true;
     gp_Pnt Pdeg = PN(i);
 
@@ -727,7 +774,6 @@ int StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Preparation(const SMDS_MeshElement*       face
       gp_Pnt Ptmp(N->X(),N->Y(),N->Z());
       if(Pdeg.Distance(Ptmp)<1.e-6) {
         DegNode = N;
-        //DegNode = const_cast<SMDS_MeshNode*>(N);
         break;
       }
     }
@@ -747,6 +793,7 @@ int StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Preparation(const SMDS_MeshElement*       face
 
   PN.SetValue(nbp+1,PN(1));
   FNodes[nbp] = FNodes[0];
+
   // find normal direction
   gp_Vec V1(PC,PN(nbp));
   gp_Vec V2(PC,PN(1));
@@ -788,7 +835,6 @@ int StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Preparation(const SMDS_MeshElement*       face
     }
   }
 
-  //cout<<"  VNorm("<<VNorm.X()<<","<<VNorm.Y()<<","<<VNorm.Z()<<")"<<endl;
   return hasdeg ? DEGEN_QUAD : QUAD;
 }
 
@@ -816,7 +862,6 @@ bool StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Compute(SMESH_Mesh&         aMesh,
   SMESHDS_Mesh * meshDS = aMesh.GetMeshDS();
   SMESH_MesherHelper helper(aMesh);
   helper.IsQuadraticSubMesh(aShape);
-  helper.SetElementsOnShape( true );
 
   if ( myElemSearcher ) delete myElemSearcher;
   vector< SMDS_ElemIteratorPtr > itVec;
@@ -876,10 +921,11 @@ bool StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Compute(SMESH_Mesh&         aMesh,
             // degenerate face
             // add triangles to result map
             SMDS_MeshFace* NewFace;
+            helper.SetElementsOnShape( false );
             if(!isRev)
-              NewFace = meshDS->AddFace( FNodes[0], FNodes[1], FNodes[2] );
+              NewFace = helper.AddFace( FNodes[0], FNodes[1], FNodes[2] );
             else
-              NewFace = meshDS->AddFace( FNodes[0], FNodes[2], FNodes[1] );
+              NewFace = helper.AddFace( FNodes[0], FNodes[2], FNodes[1] );
             storeTmpElement( NewFace );
             trias.push_back ( NewFace );
             quads.push_back( face );
@@ -915,20 +961,25 @@ bool StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Compute(SMESH_Mesh&         aMesh,
               if ( !LimitHeight( PCbest, PC, PN, FNodes, aMesh, face, /*UseApexRay=*/true, aShape ))
                 return false;
             }
-            // create node for PCbest
+            // create node at PCbest
+            helper.SetElementsOnShape( true );
             SMDS_MeshNode* NewNode = helper.AddNode( PCbest.X(), PCbest.Y(), PCbest.Z() );
 
+            // create a pyramid
+            SMDS_MeshVolume* aPyram;
+            if ( isRev )
+              aPyram = helper.AddVolume( FNodes[0], FNodes[3], FNodes[2], FNodes[1], NewNode );
+            else
+              aPyram = helper.AddVolume( FNodes[0], FNodes[1], FNodes[2], FNodes[3], NewNode );
+            myPyramids.push_back(aPyram);
+
             // add triangles to result map
-            for(i=0; i<4; i++)
+            helper.SetElementsOnShape( false );
+            for ( i = 0; i < 4; i++ )
             {
-              trias.push_back ( meshDS->AddFace( NewNode, FNodes[i], FNodes[i+1] ));
+              trias.push_back ( helper.AddFace( NewNode, FNodes[i], FNodes[i+1] ));
               storeTmpElement( trias.back() );
             }
-            // create a pyramid
-            if ( isRev ) swap( FNodes[1], FNodes[3]);
-            SMDS_MeshVolume* aPyram =
-              helper.AddVolume( FNodes[0], FNodes[1], FNodes[2], FNodes[3], NewNode );
-            myPyramids.push_back(aPyram);
 
             quads.push_back( face );
             hasNewTrias = true;
@@ -1012,24 +1063,28 @@ bool StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Compute(SMESH_Mesh& aMesh)
       groupDS = 0;
   }
 
+  const bool toFindVolumes = aMesh.NbVolumes() > 0;
+
   vector<const SMDS_MeshElement*> myPyramids;
   SMESH_MesherHelper helper(aMesh);
   helper.IsQuadraticSubMesh(aMesh.GetShapeToMesh());
-  helper.SetElementsOnShape( true );
 
   SMESHDS_Mesh * meshDS = aMesh.GetMeshDS();
   SMESH_ProxyMesh::SubMesh* prxSubMesh = getProxySubMesh();
 
   if ( !myElemSearcher )
     myElemSearcher = SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *meshDS );
-  SMESH_ElementSearcher* searcher = const_cast<SMESH_ElementSearcher*>(myElemSearcher);
+  SMESH_ElementSearcher* searcher = const_cast<SMESH_ElementSearcher*>( myElemSearcher );
+  SMESHUtils::Deleter<SMESH_ElementSearcher>
+    volSearcher( SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *meshDS ));
+  vector< const SMDS_MeshElement* > suspectFaces, foundVolumes;
 
   TColgp_Array1OfPnt PN(1,5);
   TColgp_Array1OfVec VN(1,4);
   vector<const SMDS_MeshNode*> FNodes(5);
   TColgp_SequenceOfPnt aContour;
 
-  SMDS_FaceIteratorPtr fIt = meshDS->facesIterator(/*idInceasingOrder=*/true);
+  SMDS_FaceIteratorPtr fIt = meshDS->facesIterator();
   while( fIt->more())
   {
     const SMDS_MeshElement* face = fIt->next();
@@ -1038,11 +1093,11 @@ bool StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Compute(SMESH_Mesh& aMesh)
     gp_Pnt PC;
     gp_Vec VNorm;
     const SMDS_MeshElement* volumes[2];
-    int what = Preparation(face, PN, VN, FNodes, PC, VNorm, volumes);
+    int what = Preparation( face, PN, VN, FNodes, PC, VNorm, volumes );
     if ( what == NOT_QUAD )
       continue;
     if ( volumes[0] && volumes[1] )
-      continue; // face is shared by two volumes - no space for a pyramid
+      continue; // face is shared by two volumes - no room for a pyramid
 
     if ( what == DEGEN_QUAD )
     {
@@ -1110,10 +1165,11 @@ bool StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Compute(SMESH_Mesh& aMesh)
           IsRev = true;
         }
       }
+      helper.SetElementsOnShape( false );
       if(!IsRev)
-        NewFace = meshDS->AddFace( FNodes[0], FNodes[1], FNodes[2] );
+        NewFace = helper.AddFace( FNodes[0], FNodes[1], FNodes[2] );
       else
-        NewFace = meshDS->AddFace( FNodes[0], FNodes[2], FNodes[1] );
+        NewFace = helper.AddFace( FNodes[0], FNodes[2], FNodes[1] );
       storeTmpElement( NewFace );
       prxSubMesh->AddElement( NewFace );
       continue;
@@ -1143,6 +1199,7 @@ bool StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Compute(SMESH_Mesh& aMesh)
     }
 
     // Restrict pyramid height by intersection with other faces
+
     gp_Vec tmpDir(PC,PCbest); tmpDir.Normalize();
     double tmp = PN(1).Distance(PN(3)) + PN(2).Distance(PN(4));
     // far points: in (PC, PCbest) direction and vice-versa
@@ -1154,8 +1211,24 @@ bool StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Compute(SMESH_Mesh& aMesh)
     gp_Pnt intPnt     [2];
     int    intFaceInd [2] = { 0, 0 };
 
+    if ( toFindVolumes && 0 ) // non-conformal mesh is not suitable for any mesher so far
+    {
+      // there are volumes in the mesh, in a non-conformal mesh a neighbor
+      // volume can be not found yet
+      for ( int isRev = 0; isRev < 2; ++isRev )
+      {
+        if ( volumes[isRev] ) continue;
+        gp_Pnt testPnt = PC.XYZ() + tmpDir.XYZ() * height * ( isRev ? -0.1: 0.1 );
+        foundVolumes.clear();
+        if ( volSearcher->FindElementsByPoint( testPnt, SMDSAbs_Volume, foundVolumes ))
+          volumes[isRev] = foundVolumes[0];
+      }
+      if ( volumes[0] && volumes[1] )
+        continue; // no room for a pyramid
+    }
+
     gp_Ax1 line( PC, tmpDir );
-    vector< const SMDS_MeshElement* > suspectFaces;
+    suspectFaces.clear();
     searcher->GetElementsNearLine( line, SMDSAbs_Face, suspectFaces);
 
     for ( size_t iF = 0; iF < suspectFaces.size(); ++iF )
@@ -1169,7 +1242,7 @@ bool StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Compute(SMESH_Mesh& aMesh)
       gp_Pnt intP;
       for ( int isRev = 0; isRev < 2; ++isRev )
       {
-        if( !volumes[isRev] && HasIntersection(farPnt[isRev], PC, intP, aContour) )
+        if( !volumes[isRev] && HasIntersection( farPnt[isRev], PC, intP, aContour ))
         {
           double d = PC.Distance( intP );
           if ( d < dist2int[isRev] )
@@ -1215,25 +1288,28 @@ bool StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Compute(SMESH_Mesh& aMesh)
         return false;
 
       // create node for Papex
+      helper.SetElementsOnShape( true );
       SMDS_MeshNode* NewNode = helper.AddNode( Papex.X(), Papex.Y(), Papex.Z() );
 
+      // create a pyramid
+      SMDS_MeshVolume* aPyram;
+      if(isRev)
+        aPyram = helper.AddVolume( FNodes[0], FNodes[1], FNodes[2], FNodes[3], NewNode );
+      else
+        aPyram = helper.AddVolume( FNodes[0], FNodes[3], FNodes[2], FNodes[1], NewNode );
+      myPyramids.push_back(aPyram);
+
       // add triangles to result map
+      helper.SetElementsOnShape( false );
       for ( i = 0; i < 4; i++) {
         SMDS_MeshFace* NewFace;
         if(isRev)
-          NewFace = meshDS->AddFace( NewNode, FNodes[i], FNodes[i+1] );
+          NewFace = helper.AddFace( NewNode, FNodes[i], FNodes[i+1] );
         else
-          NewFace = meshDS->AddFace( NewNode, FNodes[i+1], FNodes[i] );
+          NewFace = helper.AddFace( NewNode, FNodes[i+1], FNodes[i] );
         storeTmpElement( NewFace );
         prxSubMesh->AddElement( NewFace );
       }
-      // create a pyramid
-      SMDS_MeshVolume* aPyram;
-      if(isRev)
-        aPyram = helper.AddVolume( FNodes[0], FNodes[1], FNodes[2], FNodes[3], NewNode );
-      else
-        aPyram = helper.AddVolume( FNodes[0], FNodes[3], FNodes[2], FNodes[1], NewNode );
-      myPyramids.push_back(aPyram);
     }
   } // end loop on all faces