src/NETGENPlugin/NETGENPlugin_Mesher.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2013  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
   2 //
   3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
   4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
   5 //
   6 // This library is free software; you can redistribute it and/or
   7 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
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   9 // version 2.1 of the License.
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  13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
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  15 //
  16 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  19 //
  20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21 //
  22
  23 //  NETGENPlugin : C++ implementation
  24 // File      : NETGENPlugin_Mesher.cxx
  25 // Author    : Michael Sazonov (OCN)
  26 // Date      : 31/03/2006
  27 // Project   : SALOME
  28 //=============================================================================
  29
  30 #include "NETGENPlugin_Mesher.hxx"
  31 #include "NETGENPlugin_Hypothesis_2D.hxx"
  32 #include "NETGENPlugin_SimpleHypothesis_3D.hxx"
  33
  34 #include <SMDS_FaceOfNodes.hxx>
  35 #include <SMDS_MeshElement.hxx>
  36 #include <SMDS_MeshNode.hxx>
  37 #include <SMESHDS_Mesh.hxx>
  38 #include <SMESH_Block.hxx>
  39 #include <SMESH_Comment.hxx>
  40 #include <SMESH_ComputeError.hxx>
  41 #include <SMESH_File.hxx>
  42 #include <SMESH_Gen_i.hxx>
  43 #include <SMESH_Mesh.hxx>
  44 #include <SMESH_MesherHelper.hxx>
  45 #include <SMESH_subMesh.hxx>
  46 #include <StdMeshers_QuadToTriaAdaptor.hxx>
  47 #include <StdMeshers_ViscousLayers2D.hxx>
  48
  49 #include <SALOMEDS_Tool.hxx>
  50
  51 #include <utilities.h>
  52
  53 #include <BRepBuilderAPI_Copy.hxx>
  54 #include <BRep_Tool.hxx>
  55 #include <Bnd_B3d.hxx>
  56 #include <NCollection_Map.hxx>
  57 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  58 #include <Standard_ProgramError.hxx>
  59 #include <TopExp.hxx>
  60 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  61 #include <TopTools_DataMapIteratorOfDataMapOfShapeInteger.hxx>
  62 #include <TopTools_DataMapIteratorOfDataMapOfShapeShape.hxx>
  63 #include <TopTools_DataMapOfShapeInteger.hxx>
  64 #include <TopTools_DataMapOfShapeShape.hxx>
  65 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  66 #include <TopoDS.hxx>
  67 #include <OSD_File.hxx>
  68 #include <OSD_Path.hxx>
  69
  70 // Netgen include files
  71 #ifndef OCCGEOMETRY
  72 #define OCCGEOMETRY
  73 #endif
  74 #include <occgeom.hpp>
  75 #include <meshing.hpp>
  76 //#include <ngexception.hpp>
  77 namespace netgen {
  78 #ifdef NETGEN_V5
  79   extern int OCCGenerateMesh (OCCGeometry&, Mesh*&, MeshingParameters&, int, int);
  80 #else
  81   extern int OCCGenerateMesh (OCCGeometry&, Mesh*&, int, int, char*);
  82 #endif
  83   //extern void OCCSetLocalMeshSize(OCCGeometry & geom, Mesh & mesh);
  84   extern MeshingParameters mparam;
  85   extern volatile multithreadt multithread;
  86 }
  87
  88 #include <vector>
  89 #include <limits>
  90
  91 #ifdef WIN32
  92 #include <process.h>
  93 #endif
  94 using namespace nglib;
  95 using namespace std;
  96
  97 #ifdef _DEBUG_
  98 #define nodeVec_ACCESS(index) ((SMDS_MeshNode*) nodeVec.at((index)))
  99 #else
 100 #define nodeVec_ACCESS(index) ((SMDS_MeshNode*) nodeVec[index])
 101 #endif
 102
 103 #define NGPOINT_COORDS(p) p(0),p(1),p(2)
 104
 105 // dump elements added to ng mesh
 106 //#define DUMP_SEGMENTS
 107 //#define DUMP_TRIANGLES
 108 //#define DUMP_TRIANGLES_SCRIPT "/tmp/trias.py" //!< debug AddIntVerticesInSolids()
 109
 110 TopTools_IndexedMapOfShape ShapesWithLocalSize;
 111 std::map<int,double> VertexId2LocalSize;
 112 std::map<int,double> EdgeId2LocalSize;
 113 std::map<int,double> FaceId2LocalSize;
 114
 115 //=============================================================================
 116 /*!
 117  *
 118  */
 119 //=============================================================================
 120
 121 NETGENPlugin_Mesher::NETGENPlugin_Mesher (SMESH_Mesh*         mesh,
 122                                           const TopoDS_Shape& aShape,
 123                                           const bool          isVolume)
 124   : _mesh    (mesh),
 125     _shape   (aShape),
 126     _isVolume(isVolume),
 127     _optimize(true),
 128     _fineness(NETGENPlugin_Hypothesis::GetDefaultFineness()),
 129     _isViscousLayers2D(false),
 130     _ngMesh(NULL),
 131     _occgeom(NULL),
 132     _curShapeIndex(-1),
 133     _progressTic(1),
 134     _totalTime(1.0),
 135     _simpleHyp(NULL),
 136     _ptrToMe(NULL)
 137 {
 138   SetDefaultParameters();
 139   ShapesWithLocalSize.Clear();
 140   VertexId2LocalSize.clear();
 141   EdgeId2LocalSize.clear();
 142   FaceId2LocalSize.clear();
 143 }
 144
 145 //================================================================================
 146 /*!
 147  * Destuctor
 148  */
 149 //================================================================================
 150
 151 NETGENPlugin_Mesher::~NETGENPlugin_Mesher()
 152 {
 153   if ( _ptrToMe )
 154     *_ptrToMe = NULL;
 155   _ptrToMe = 0;
 156   _ngMesh = NULL;
 157 }
 158
 159 //================================================================================
 160 /*!
 161  * Set pointer to NETGENPlugin_Mesher* field of the holder, that will be
 162  * nullified at destruction of this
 163  */
 164 //================================================================================
 165
 166 void NETGENPlugin_Mesher::SetSelfPointer( NETGENPlugin_Mesher ** ptr )
 167 {
 168   if ( _ptrToMe )
 169     *_ptrToMe = NULL;
 170
 171   _ptrToMe = ptr;
 172
 173   if ( _ptrToMe )
 174     *_ptrToMe = this;
 175 }
 176
 177 //================================================================================
 178 /*!
 179  * \brief Initialize global NETGEN parameters with default values
 180  */
 181 //================================================================================
 182
 183 void NETGENPlugin_Mesher::SetDefaultParameters()
 184 {
 185   netgen::MeshingParameters& mparams = netgen::mparam;
 186   // maximal mesh edge size
 187   mparams.maxh = 0;//NETGENPlugin_Hypothesis::GetDefaultMaxSize();
 188   mparams.minh = 0;
 189   // minimal number of segments per edge
 190   mparams.segmentsperedge = NETGENPlugin_Hypothesis::GetDefaultNbSegPerEdge();
 191   // rate of growth of size between elements
 192   mparams.grading = NETGENPlugin_Hypothesis::GetDefaultGrowthRate();
 193   // safety factor for curvatures (elements per radius)
 194   mparams.curvaturesafety = NETGENPlugin_Hypothesis::GetDefaultNbSegPerRadius();
 195   // create elements of second order
 196   mparams.secondorder = NETGENPlugin_Hypothesis::GetDefaultSecondOrder() ? 1 : 0;
 197   // quad-dominated surface meshing
 198   if (_isVolume)
 199     mparams.quad = 0;
 200   else
 201     mparams.quad = NETGENPlugin_Hypothesis_2D::GetDefaultQuadAllowed() ? 1 : 0;
 202   _fineness = NETGENPlugin_Hypothesis::GetDefaultFineness();
 203 }
 204
 205 //=============================================================================
 206 /*!
 207  *
 208  */
 209 //=============================================================================
 210 void SetLocalSize(TopoDS_Shape GeomShape, double LocalSize)
 211 {
 212   TopAbs_ShapeEnum GeomType = GeomShape.ShapeType();
 213   if (GeomType == TopAbs_COMPOUND) {
 214     for (TopoDS_Iterator it (GeomShape); it.More(); it.Next()) {
 215       SetLocalSize(it.Value(), LocalSize);
 216     }
 217     return;
 218   }
 219   int key;
 220   if (! ShapesWithLocalSize.Contains(GeomShape))
 221     key = ShapesWithLocalSize.Add(GeomShape);
 222   else
 223     key = ShapesWithLocalSize.FindIndex(GeomShape);
 224   if (GeomType == TopAbs_VERTEX) {
 225     VertexId2LocalSize[key] = LocalSize;
 226   } else if (GeomType == TopAbs_EDGE) {
 227     EdgeId2LocalSize[key] = LocalSize;
 228   } else if (GeomType == TopAbs_FACE) {
 229     FaceId2LocalSize[key] = LocalSize;
 230   }
 231 }
 232
 233 //=============================================================================
 234 /*!
 235  * Pass parameters to NETGEN
 236  */
 237 //=============================================================================
 238 void NETGENPlugin_Mesher::SetParameters(const NETGENPlugin_Hypothesis* hyp)
 239 {
 240   if (hyp)
 241   {
 242     netgen::MeshingParameters& mparams = netgen::mparam;
 243     // Initialize global NETGEN parameters:
 244     // maximal mesh segment size
 245     mparams.maxh = hyp->GetMaxSize();
 246     // maximal mesh element linear size
 247     mparams.minh = hyp->GetMinSize();
 248     // minimal number of segments per edge
 249     mparams.segmentsperedge = hyp->GetNbSegPerEdge();
 250     // rate of growth of size between elements
 251     mparams.grading = hyp->GetGrowthRate();
 252     // safety factor for curvatures (elements per radius)
 253     mparams.curvaturesafety = hyp->GetNbSegPerRadius();
 254     // create elements of second order
 255     mparams.secondorder = hyp->GetSecondOrder() ? 1 : 0;
 256     // quad-dominated surface meshing
 257     // only triangles are allowed for volumic mesh (before realizing IMP 0021676)
 258     //if (!_isVolume)
 259       mparams.quad = hyp->GetQuadAllowed() ? 1 : 0;
 260     _optimize = hyp->GetOptimize();
 261     _fineness = hyp->GetFineness();
 262     _simpleHyp = NULL;
 263
 264     SMESH_Gen_i* smeshGen_i = SMESH_Gen_i::GetSMESHGen();
 265     CORBA::Object_var anObject = smeshGen_i->GetNS()->Resolve("/myStudyManager");
 266     SALOMEDS::StudyManager_var aStudyMgr = SALOMEDS::StudyManager::_narrow(anObject);
 267     SALOMEDS::Study_var myStudy = aStudyMgr->GetStudyByID(hyp->GetStudyId());
 268
 269     const NETGENPlugin_Hypothesis::TLocalSize localSizes = hyp->GetLocalSizesAndEntries();
 270     NETGENPlugin_Hypothesis::TLocalSize::const_iterator it = localSizes.begin();
 271     for (it ; it != localSizes.end() ; it++)
 272       {
 273         std::string entry = (*it).first;
 274         double val = (*it).second;
 275         // --
 276         GEOM::GEOM_Object_var aGeomObj;
 277         TopoDS_Shape S = TopoDS_Shape();
 278         SALOMEDS::SObject_var aSObj = myStudy->FindObjectID( entry.c_str() );
 279         if (!aSObj->_is_nil()) {
 280           CORBA::Object_var obj = aSObj->GetObject();
 281           aGeomObj = GEOM::GEOM_Object::_narrow(obj);
 282           aSObj->UnRegister();
 283         }
 284         if ( !aGeomObj->_is_nil() )
 285           S = smeshGen_i->GeomObjectToShape( aGeomObj.in() );
 286         // --
 287         SetLocalSize(S, val);
 288       }
 289   }
 290 }
 291
 292 //=============================================================================
 293 /*!
 294  * Pass simple parameters to NETGEN
 295  */
 296 //=============================================================================
 297
 298 void NETGENPlugin_Mesher::SetParameters(const NETGENPlugin_SimpleHypothesis_2D* hyp)
 299 {
 300   _simpleHyp = hyp;
 301   if ( _simpleHyp )
 302     SetDefaultParameters();
 303 }
 304
 305 //=============================================================================
 306 /*!
 307  *  Link - a pair of integer numbers
 308  */
 309 //=============================================================================
 310 struct Link
 311 {
 312   int n1, n2;
 313   Link(int _n1, int _n2) : n1(_n1), n2(_n2) {}
 314   Link() : n1(0), n2(0) {}
 315 };
 316
 317 int HashCode(const Link& aLink, int aLimit)
 318 {
 319   return HashCode(aLink.n1 + aLink.n2, aLimit);
 320 }
 321
 322 Standard_Boolean IsEqual(const Link& aLink1, const Link& aLink2)
 323 {
 324   return (aLink1.n1 == aLink2.n1 && aLink1.n2 == aLink2.n2 ||
 325           aLink1.n1 == aLink2.n2 && aLink1.n2 == aLink2.n1);
 326 }
 327
 328 namespace
 329 {
 330   //================================================================================
 331   /*!
 332    * \brief return id of netgen point corresponding to SMDS node
 333    */
 334   //================================================================================
 335   typedef map< const SMDS_MeshNode*, int > TNode2IdMap;
 336
 337   int ngNodeId( const SMDS_MeshNode* node,
 338                 netgen::Mesh&        ngMesh,
 339                 TNode2IdMap&         nodeNgIdMap)
 340   {
 341     int newNgId = ngMesh.GetNP() + 1;
 342
 343     TNode2IdMap::iterator node_id = nodeNgIdMap.insert( make_pair( node, newNgId )).first;
 344
 345     if ( node_id->second == newNgId)
 346     {
 347 #if defined(DUMP_SEGMENTS) || defined(DUMP_TRIANGLES)
 348       cout << "Ng " << newNgId << " - " << node;
 349 #endif
 350       netgen::MeshPoint p( netgen::Point<3> (node->X(), node->Y(), node->Z()) );
 351       ngMesh.AddPoint( p );
 352     }
 353     return node_id->second;
 354   }
 355
 356   //================================================================================
 357   /*!
 358    * \brief Return computed EDGEs connected to the given one
 359    */
 360   //================================================================================
 361
 362   list< TopoDS_Edge > getConnectedEdges( const TopoDS_Edge&                 edge,
 363                                          const TopoDS_Face&                 face,
 364                                          const set< SMESH_subMesh* > &      computedSM,
 365                                          const SMESH_MesherHelper&          helper,
 366                                          map< SMESH_subMesh*, set< int > >& addedEdgeSM2Faces)
 367   {
 368     // get ordered EDGEs
 369     list< TopoDS_Edge > edges;
 370     list< int > nbEdgesInWire;
 371     int nbWires = SMESH_Block::GetOrderedEdges( face, edges, nbEdgesInWire);
 372
 373     // find <edge> within <edges>
 374     list< TopoDS_Edge >::iterator eItFwd = edges.begin();
 375     for ( ; eItFwd != edges.end(); ++eItFwd )
 376       if ( edge.IsSame( *eItFwd ))
 377         break;
 378     if ( eItFwd == edges.end()) return list< TopoDS_Edge>();
 379
 380     if ( eItFwd->Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
 381     {
 382       // connected INTERNAL edges returned from GetOrderedEdges() are wrongly oriented
 383       // so treat each INTERNAL edge separately
 384       TopoDS_Edge e = *eItFwd;
 385       edges.clear();
 386       edges.push_back( e );
 387       return edges;
 388     }
 389
 390     // get all computed EDGEs connected to <edge>
 391
 392     list< TopoDS_Edge >::iterator eItBack = eItFwd, ePrev;
 393     TopoDS_Vertex vCommon;
 394     TopTools_MapOfShape eAdded; // map used not to add a seam edge twice to <edges>
 395     eAdded.Add( edge );
 396
 397     // put edges before <edge> to <edges> back
 398     while ( edges.begin() != eItFwd )
 399       edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin() );
 400
 401     // search forward
 402     ePrev = eItFwd;
 403     while ( ++eItFwd != edges.end() )
 404     {
 405       SMESH_subMesh* sm = helper.GetMesh()->GetSubMesh( *eItFwd );
 406
 407       bool connected = TopExp::CommonVertex( *ePrev, *eItFwd, vCommon );
 408       bool computed  = sm->IsMeshComputed();
 409       bool added     = addedEdgeSM2Faces[ sm ].count( helper.GetSubShapeID() );
 410       bool doubled   = !eAdded.Add( *eItFwd );
 411       bool orientOK  = (( ePrev ->Orientation() < TopAbs_INTERNAL ) ==
 412                         ( eItFwd->Orientation() < TopAbs_INTERNAL )    );
 413       if ( !connected || !computed || !orientOK || added || doubled )
 414       {
 415         // stop advancement; move edges from tail to head
 416         while ( edges.back() != *ePrev )
 417           edges.splice( edges.begin(), edges, --edges.end() );
 418         break;
 419       }
 420       ePrev = eItFwd;
 421     }
 422     // search backward
 423     while ( eItBack != edges.begin() )
 424     {
 425       ePrev = eItBack;
 426       --eItBack;
 427       SMESH_subMesh* sm = helper.GetMesh()->GetSubMesh( *eItBack );
 428
 429       bool connected = TopExp::CommonVertex( *ePrev, *eItBack, vCommon );
 430       bool computed  = sm->IsMeshComputed();
 431       bool added     = addedEdgeSM2Faces[ sm ].count( helper.GetSubShapeID() );
 432       bool doubled   = !eAdded.Add( *eItBack );
 433       bool orientOK  = (( ePrev  ->Orientation() < TopAbs_INTERNAL ) ==
 434                         ( eItBack->Orientation() < TopAbs_INTERNAL )    );
 435       if ( !connected || !computed || !orientOK || added || doubled)
 436       {
 437         // stop advancement
 438         edges.erase( edges.begin(), ePrev );
 439         break;
 440       }
 441     }
 442     if ( edges.front() != edges.back() )
 443     {
 444       // assure that the 1st vertex is meshed
 445       TopoDS_Edge eLast = edges.back();
 446       while ( !SMESH_Algo::VertexNode( SMESH_MesherHelper::IthVertex( 0, edges.front()), helper.GetMeshDS())
 447               &&
 448               edges.front() != eLast )
 449         edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin() );
 450     }
 451     return edges;
 452   }
 453
 454   //================================================================================
 455   /*!
 456    * \brief Make triangulation of a shape precise enough
 457    */
 458   //================================================================================
 459
 460   void updateTriangulation( const TopoDS_Shape& shape )
 461   {
 462     // static set< Poly_Triangulation* > updated;
 463
 464     // TopLoc_Location loc;
 465     // TopExp_Explorer fExp( shape, TopAbs_FACE );
 466     // for ( ; fExp.More(); fExp.Next() )
 467     // {
 468     //   Handle(Poly_Triangulation) triangulation =
 469     //     BRep_Tool::Triangulation ( TopoDS::Face( fExp.Current() ), loc);
 470     //   if ( triangulation.IsNull() ||
 471     //        updated.insert( triangulation.operator->() ).second )
 472     //   {
 473     //     BRepTools::Clean (shape);
 474         try {
 475           OCC_CATCH_SIGNALS;
 476           BRepMesh_IncrementalMesh e(shape, 0.01, true);
 477         }
 478         catch (Standard_Failure)
 479         {
 480         }
 481   //       updated.erase( triangulation.operator->() );
 482   //       triangulation = BRep_Tool::Triangulation ( TopoDS::Face( fExp.Current() ), loc);
 483   //       updated.insert( triangulation.operator->() );
 484   //     }
 485   //   }
 486   }
 487 }
 488
 489 //================================================================================
 490 /*!
 491  * \brief Initialize netgen::OCCGeometry with OCCT shape
 492  */
 493 //================================================================================
 494
 495 void NETGENPlugin_Mesher::PrepareOCCgeometry(netgen::OCCGeometry&     occgeo,
 496                                              const TopoDS_Shape&      shape,
 497                                              SMESH_Mesh&              mesh,
 498                                              list< SMESH_subMesh* > * meshedSM,
 499                                              NETGENPlugin_Internals*  intern)
 500 {
 501   updateTriangulation( shape );
 502
 503   Bnd_Box bb;
 504   BRepBndLib::Add (shape, bb);
 505   double x1,y1,z1,x2,y2,z2;
 506   bb.Get (x1,y1,z1,x2,y2,z2);
 507   MESSAGE("shape bounding box:\n" <<
 508           "(" << x1 << " " << y1 << " " << z1 << ") " <<
 509           "(" << x2 << " " << y2 << " " << z2 << ")");
 510   netgen::Point<3> p1 = netgen::Point<3> (x1,y1,z1);
 511   netgen::Point<3> p2 = netgen::Point<3> (x2,y2,z2);
 512   occgeo.boundingbox = netgen::Box<3> (p1,p2);
 513
 514   occgeo.shape = shape;
 515   occgeo.changed = 1;
 516
 517   // fill maps of shapes of occgeo with not yet meshed subshapes
 518
 519   // get root submeshes
 520   list< SMESH_subMesh* > rootSM;
 521   const int shapeID = mesh.GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape );
 522   if ( shapeID > 0 ) { // SMESH_subMesh with ID 0 may exist, don't use it!
 523     rootSM.push_back( mesh.GetSubMesh( shape ));
 524   }
 525   else {
 526     for ( TopoDS_Iterator it( shape ); it.More(); it.Next() )
 527       rootSM.push_back( mesh.GetSubMesh( it.Value() ));
 528   }
 529
 530   // add subshapes of empty submeshes
 531   list< SMESH_subMesh* >::iterator rootIt = rootSM.begin(), rootEnd = rootSM.end();
 532   for ( ; rootIt != rootEnd; ++rootIt ) {
 533     SMESH_subMesh * root = *rootIt;
 534     SMESH_subMeshIteratorPtr smIt = root->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/true,
 535                                                                /*complexShapeFirst=*/true);
 536     // to find a right orientation of subshapes (PAL20462)
 537     TopTools_IndexedMapOfShape subShapes;
 538     TopExp::MapShapes(root->GetSubShape(), subShapes);
 539     while ( smIt->more() )
 540     {
 541       SMESH_subMesh* sm = smIt->next();
 542       TopoDS_Shape shape = sm->GetSubShape();
 543       if ( intern && intern->isShapeToPrecompute( shape ))
 544         continue;
 545       if ( !meshedSM || sm->IsEmpty() )
 546       {
 547         if ( shape.ShapeType() != TopAbs_VERTEX )
 548           shape = subShapes( subShapes.FindIndex( shape ));// shape -> index -> oriented shape
 549         if ( shape.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
 550           shape.Orientation( TopAbs_FORWARD ); // isuue 0020676
 551         switch ( shape.ShapeType() ) {
 552         case TopAbs_FACE  : occgeo.fmap.Add( shape ); break;
 553         case TopAbs_EDGE  : occgeo.emap.Add( shape ); break;
 554         case TopAbs_VERTEX: occgeo.vmap.Add( shape ); break;
 555         case TopAbs_SOLID :occgeo.somap.Add( shape ); break;
 556         default:;
 557         }
 558       }
 559       // collect submeshes of meshed shapes
 560       else if (meshedSM)
 561       {
 562         const int dim = SMESH_Gen::GetShapeDim( shape );
 563         meshedSM[ dim ].push_back( sm );
 564       }
 565     }
 566   }
 567   occgeo.facemeshstatus.SetSize (occgeo.fmap.Extent());
 568   occgeo.facemeshstatus = 0;
 569   occgeo.face_maxh_modified.SetSize(occgeo.fmap.Extent());
 570   occgeo.face_maxh_modified = 0;
 571   occgeo.face_maxh.SetSize(occgeo.fmap.Extent());
 572   occgeo.face_maxh = netgen::mparam.maxh;
 573 }
 574
 575 //================================================================================
 576 /*!
 577  * \brief Return a default min size value suitable for the given geometry.
 578  */
 579 //================================================================================
 580
 581 double NETGENPlugin_Mesher::GetDefaultMinSize(const TopoDS_Shape& geom,
 582                                               const double        maxSize)
 583 {
 584   updateTriangulation( geom );
 585
 586   TopLoc_Location loc;
 587   int i1, i2, i3;
 588   const int* pi[4] = { &i1, &i2, &i3, &i1 };
 589   double minh = 1e100;
 590   Bnd_B3d bb;
 591   TopExp_Explorer fExp( geom, TopAbs_FACE );
 592   for ( ; fExp.More(); fExp.Next() )
 593   {
 594     Handle(Poly_Triangulation) triangulation =
 595       BRep_Tool::Triangulation ( TopoDS::Face( fExp.Current() ), loc);
 596     if ( triangulation.IsNull() ) continue;
 597     const double fTol = BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Face( fExp.Current() ));
 598     const TColgp_Array1OfPnt&   points = triangulation->Nodes();
 599     const Poly_Array1OfTriangle& trias = triangulation->Triangles();
 600     for ( int iT = trias.Lower(); iT <= trias.Upper(); ++iT )
 601     {
 602       trias(iT).Get( i1, i2, i3 );
 603       for ( int j = 0; j < 3; ++j )
 604       {
 605         double dist2 = points(*pi[j]).SquareDistance( points( *pi[j+1] ));
 606         if ( dist2 < minh && fTol*fTol < dist2 )
 607           minh = dist2;
 608         bb.Add( points(*pi[j]));
 609       }
 610     }
 611   }
 612   if ( minh > 0.25 * bb.SquareExtent() ) // simple geometry, rough triangulation
 613   {
 614     minh = 1e-3 * sqrt( bb.SquareExtent());
 615     //cout << "BND BOX minh = " <<minh << endl;
 616   }
 617   else
 618   {
 619     minh = 3 * sqrt( minh ); // triangulation for visualization is rather fine
 620     //cout << "TRIANGULATION minh = " <<minh << endl;
 621   }
 622   if ( minh > 0.5 * maxSize )
 623     minh = maxSize / 3.;
 624
 625   return minh;
 626 }
 627
 628 //================================================================================
 629 /*!
 630  * \brief Restrict size of elements at a given point
 631  */
 632 //================================================================================
 633
 634 void NETGENPlugin_Mesher::RestrictLocalSize(netgen::Mesh& ngMesh, const gp_XYZ& p, const double size)
 635 {
 636   if ( netgen::mparam.minh > size )
 637   {
 638     ngMesh.SetMinimalH( size );
 639     netgen::mparam.minh = size;
 640   }
 641   netgen::Point3d pi(p.X(), p.Y(), p.Z());
 642   ngMesh.RestrictLocalH( pi, size );
 643 }
 644
 645 //================================================================================
 646 /*!
 647  * \brief fill ngMesh with nodes and elements of computed submeshes
 648  */
 649 //================================================================================
 650
 651 bool NETGENPlugin_Mesher::FillNgMesh(netgen::OCCGeometry&           occgeom,
 652                                      netgen::Mesh&                  ngMesh,
 653                                      vector<const SMDS_MeshNode*>&  nodeVec,
 654                                      const list< SMESH_subMesh* > & meshedSM,
 655                                      SMESH_ProxyMesh::Ptr           proxyMesh)
 656 {
 657   TNode2IdMap nodeNgIdMap;
 658   for ( int i = 1; i < nodeVec.size(); ++i )
 659     nodeNgIdMap.insert( make_pair( nodeVec[i], i ));
 660
 661   TopTools_MapOfShape visitedShapes;
 662   map< SMESH_subMesh*, set< int > > visitedEdgeSM2Faces;
 663   set< SMESH_subMesh* > computedSM( meshedSM.begin(), meshedSM.end() );
 664
 665   SMESH_MesherHelper helper (*_mesh);
 666
 667   int faceNgID = ngMesh.GetNFD();
 668
 669   list< SMESH_subMesh* >::const_iterator smIt, smEnd = meshedSM.end();
 670   for ( smIt = meshedSM.begin(); smIt != smEnd; ++smIt )
 671   {
 672     SMESH_subMesh* sm = *smIt;
 673     if ( !visitedShapes.Add( sm->GetSubShape() ))
 674       continue;
 675
 676     const SMESHDS_SubMesh * smDS = sm->GetSubMeshDS();
 677     if ( !smDS ) continue;
 678
 679     switch ( sm->GetSubShape().ShapeType() )
 680     {
 681     case TopAbs_EDGE: { // EDGE
 682       // ----------------------
 683       TopoDS_Edge geomEdge  = TopoDS::Edge( sm->GetSubShape() );
 684       if ( geomEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
 685         geomEdge.Orientation( TopAbs_FORWARD ); // issue 0020676
 686
 687       // Add ng segments for each not meshed FACE the EDGE bounds
 688       PShapeIteratorPtr fIt = helper.GetAncestors( geomEdge, *sm->GetFather(), TopAbs_FACE );
 689       while ( const TopoDS_Shape * anc = fIt->next() )
 690       {
 691         faceNgID = occgeom.fmap.FindIndex( *anc );
 692         if ( faceNgID < 1 )
 693           continue; // meshed face
 694
 695         int faceSMDSId = helper.GetMeshDS()->ShapeToIndex( *anc );
 696         if ( visitedEdgeSM2Faces[ sm ].count( faceSMDSId ))
 697           continue; // already treated EDGE
 698
 699         TopoDS_Face face = TopoDS::Face( occgeom.fmap( faceNgID ));
 700         if ( face.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
 701           face.Orientation( TopAbs_FORWARD ); // issue 0020676
 702
 703         // get all meshed EDGEs of the FACE connected to geomEdge (issue 0021140)
 704         helper.SetSubShape( face );
 705         list< TopoDS_Edge > edges = getConnectedEdges( geomEdge, face, computedSM, helper,
 706                                                        visitedEdgeSM2Faces );
 707         if ( edges.empty() )
 708           continue; // wrong ancestor?
 709
 710         // find out orientation of <edges> within <face>
 711         TopoDS_Edge eNotSeam = edges.front();
 712         if ( helper.HasSeam() )
 713         {
 714           list< TopoDS_Edge >::iterator eIt = edges.begin();
 715           while ( helper.IsRealSeam( *eIt )) ++eIt;
 716           if ( eIt != edges.end() )
 717             eNotSeam = *eIt;
 718         }
 719         TopAbs_Orientation fOri = helper.GetSubShapeOri( face, eNotSeam );
 720         bool isForwad = ( fOri == eNotSeam.Orientation() || fOri >= TopAbs_INTERNAL );
 721
 722         // get all nodes from connected <edges>
 723         bool isQuad   = smDS->NbElements() ? smDS->GetElements()->next()->IsQuadratic() : false;
 724         StdMeshers_FaceSide fSide( face, edges, _mesh, isForwad, isQuad );
 725         const vector<UVPtStruct>& points = fSide.GetUVPtStruct();
 726         int i, nbSeg = fSide.NbSegments();
 727
 728         // remember EDGEs of fSide to treat only once
 729         for ( int iE = 0; iE < fSide.NbEdges(); ++iE )
 730           visitedEdgeSM2Faces[ helper.GetMesh()->GetSubMesh( fSide.Edge(iE )) ].insert(faceSMDSId);
 731
 732         double otherSeamParam = 0;
 733         bool isSeam = false;
 734
 735         // add segments
 736
 737         int prevNgId = ngNodeId( points[0].node, ngMesh, nodeNgIdMap );
 738
 739         for ( i = 0; i < nbSeg; ++i )
 740         {
 741           const UVPtStruct& p1 = points[ i ];
 742           const UVPtStruct& p2 = points[ i+1 ];
 743
 744           if ( p1.node->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX ) //an EDGE begins
 745           {
 746             isSeam = false;
 747             if ( helper.IsRealSeam( p1.node->getshapeId() ))
 748             {
 749               TopoDS_Edge e = fSide.Edge( fSide.EdgeIndex( 0.5 * ( p1.normParam + p2.normParam )));
 750               isSeam = helper.IsRealSeam( e );
 751               if ( isSeam )
 752               {
 753                 otherSeamParam = helper.GetOtherParam( helper.GetPeriodicIndex() & 1 ? p2.u : p2.v );
 754               }
 755             }
 756           }
 757           netgen::Segment seg;
 758           // ng node ids
 759           seg[0] = prevNgId;
 760           seg[1] = prevNgId = ngNodeId( p2.node, ngMesh, nodeNgIdMap );
 761           // node param on curve
 762           seg.epgeominfo[ 0 ].dist = p1.param;
 763           seg.epgeominfo[ 1 ].dist = p2.param;
 764           // uv on face
 765           seg.epgeominfo[ 0 ].u = p1.u;
 766           seg.epgeominfo[ 0 ].v = p1.v;
 767           seg.epgeominfo[ 1 ].u = p2.u;
 768           seg.epgeominfo[ 1 ].v = p2.v;
 769
 770           //geomEdge = fSide.Edge( fSide.EdgeIndex( 0.5 * ( p1.normParam + p2.normParam )));
 771           //seg.epgeominfo[ 0 ].edgenr = seg.epgeominfo[ 1 ].edgenr = occgeom.emap.FindIndex( geomEdge );
 772
 773           //seg.epgeominfo[ iEnd ].edgenr = edgeID; //  = geom.emap.FindIndex(edge);
 774           seg.si = faceNgID;                   // = geom.fmap.FindIndex (face);
 775           seg.edgenr = ngMesh.GetNSeg() + 1; // segment id
 776           ngMesh.AddSegment (seg);
 777
 778           SMESH_TNodeXYZ np1( p1.node ), np2( p2.node );
 779           RestrictLocalSize( ngMesh, 0.5*(np1+np2), (np1-np2).Modulus() );
 780
 781 #ifdef DUMP_SEGMENTS
 782           cout << "Segment: " << seg.edgenr << " on SMESH face " << helper.GetMeshDS()->ShapeToIndex( face ) << endl
 783                << "\tface index: " << seg.si << endl
 784                << "\tp1: " << seg[0] << endl
 785                << "\tp2: " << seg[1] << endl
 786                << "\tp0 param: " << seg.epgeominfo[ 0 ].dist << endl
 787                << "\tp0 uv: " << seg.epgeominfo[ 0 ].u <<", "<< seg.epgeominfo[ 0 ].v << endl
 788             //<< "\tp0 edge: " << seg.epgeominfo[ 0 ].edgenr << endl
 789                << "\tp1 param: " << seg.epgeominfo[ 1 ].dist << endl
 790                << "\tp1 uv: " << seg.epgeominfo[ 1 ].u <<", "<< seg.epgeominfo[ 1 ].v << endl;
 791             //<< "\tp1 edge: " << seg.epgeominfo[ 1 ].edgenr << endl;
 792 #endif
 793           if ( isSeam )
 794           {
 795             if ( helper.GetPeriodicIndex() && 1 ) {
 796               seg.epgeominfo[ 0 ].u = otherSeamParam;
 797               seg.epgeominfo[ 1 ].u = otherSeamParam;
 798               swap (seg.epgeominfo[0].v, seg.epgeominfo[1].v);
 799             } else {
 800               seg.epgeominfo[ 0 ].v = otherSeamParam;
 801               seg.epgeominfo[ 1 ].v = otherSeamParam;
 802               swap (seg.epgeominfo[0].u, seg.epgeominfo[1].u);
 803             }
 804             swap (seg[0], seg[1]);
 805             swap (seg.epgeominfo[0].dist, seg.epgeominfo[1].dist);
 806             seg.edgenr = ngMesh.GetNSeg() + 1; // segment id
 807             ngMesh.AddSegment (seg);
 808 #ifdef DUMP_SEGMENTS
 809             cout << "Segment: " << seg.edgenr << endl
 810                  << "\t is SEAM (reverse) of the previous. "
 811                  << " Other " << (helper.GetPeriodicIndex() && 1 ? "U" : "V")
 812                  << " = " << otherSeamParam << endl;
 813 #endif
 814           }
 815           else if ( fOri == TopAbs_INTERNAL )
 816           {
 817             swap (seg[0], seg[1]);
 818             swap( seg.epgeominfo[0], seg.epgeominfo[1] );
 819             seg.edgenr = ngMesh.GetNSeg() + 1; // segment id
 820             ngMesh.AddSegment (seg);
 821 #ifdef DUMP_SEGMENTS
 822             cout << "Segment: " << seg.edgenr << endl << "\t is REVERSE of the previous" << endl;
 823 #endif
 824           }
 825         }
 826       } // loop on geomEdge ancestors
 827
 828       break;
 829     } // case TopAbs_EDGE
 830
 831     case TopAbs_FACE: { // FACE
 832       // ----------------------
 833       const TopoDS_Face& geomFace  = TopoDS::Face( sm->GetSubShape() );
 834       helper.SetSubShape( geomFace );
 835       bool isInternalFace = ( geomFace.Orientation() == TopAbs_INTERNAL );
 836
 837       // Find solids the geomFace bounds
 838       int solidID1 = 0, solidID2 = 0;
 839       StdMeshers_QuadToTriaAdaptor* quadAdaptor =
 840         dynamic_cast<StdMeshers_QuadToTriaAdaptor*>( proxyMesh.get() );
 841       if ( quadAdaptor )
 842       {
 843         solidID1 = occgeom.somap.FindIndex( quadAdaptor->GetShape() );
 844       }
 845       else
 846       {
 847         PShapeIteratorPtr solidIt = helper.GetAncestors( geomFace, *sm->GetFather(), TopAbs_SOLID);
 848         while ( const TopoDS_Shape * solid = solidIt->next() )
 849         {
 850           int id = occgeom.somap.FindIndex ( *solid );
 851           if ( solidID1 && id != solidID1 ) solidID2 = id;
 852           else                              solidID1 = id;
 853         }
 854       }
 855       // Add ng face descriptors of meshed faces
 856       faceNgID++;
 857       ngMesh.AddFaceDescriptor (netgen::FaceDescriptor(faceNgID, solidID1, solidID2, 0));
 858
 859       // if second oreder is required, even already meshed faces must be passed to NETGEN
 860       int fID = occgeom.fmap.Add( geomFace );
 861       while ( fID < faceNgID ) // geomFace is already in occgeom.fmap, add a copy
 862         fID = occgeom.fmap.Add( BRepBuilderAPI_Copy( geomFace, /*copyGeom=*/false ));
 863       // Problem with the second order in a quadrangular mesh remains.
 864       // 1) All quadrangles geberated by NETGEN are moved to an inexistent face
 865       //    by FillSMesh() (find AddFaceDescriptor)
 866       // 2) Temporary triangles generated by StdMeshers_QuadToTriaAdaptor
 867       //    are on faces where quadrangles were.
 868       // Due to these 2 points, wrong geom faces are used while conversion to qudratic
 869       // of the mentioned above quadrangles and triangles
 870
 871       // Orient the face correctly in solidID1 (issue 0020206)
 872       bool reverse = false;
 873       if ( solidID1 ) {
 874         TopoDS_Shape solid = occgeom.somap( solidID1 );
 875         TopAbs_Orientation faceOriInSolid = helper.GetSubShapeOri( solid, geomFace );
 876         if ( faceOriInSolid >= 0 )
 877           reverse =
 878             helper.IsReversedSubMesh( TopoDS::Face( geomFace.Oriented( faceOriInSolid )));
 879       }
 880
 881       // Add surface elements
 882
 883       netgen::Element2d tri(3);
 884       tri.SetIndex ( faceNgID );
 885
 886
 887 #ifdef DUMP_TRIANGLES
 888       cout << "SMESH face " << helper.GetMeshDS()->ShapeToIndex( geomFace )
 889            << " internal="<<isInternalFace << endl;
 890 #endif
 891       if ( proxyMesh )
 892         smDS = proxyMesh->GetSubMesh( geomFace );
 893
 894       SMDS_ElemIteratorPtr faces = smDS->GetElements();
 895       while ( faces->more() )
 896       {
 897         const SMDS_MeshElement* f = faces->next();
 898         if ( f->NbNodes() % 3 != 0 ) // not triangle
 899         {
 900           PShapeIteratorPtr solidIt=helper.GetAncestors(geomFace,*sm->GetFather(),TopAbs_SOLID);
 901           if ( const TopoDS_Shape * solid = solidIt->next() )
 902             sm = _mesh->GetSubMesh( *solid );
 903           SMESH_ComputeErrorPtr& smError = sm->GetComputeError();
 904           smError.reset( new SMESH_ComputeError(COMPERR_BAD_INPUT_MESH,"Not triangle submesh"));
 905           smError->myBadElements.push_back( f );
 906           return false;
 907         }
 908
 909         for ( int i = 0; i < 3; ++i )
 910         {
 911           const SMDS_MeshNode* node = f->GetNode( i ), * inFaceNode=0;
 912
 913           // get node UV on face
 914           int shapeID = node->getshapeId();
 915           if ( helper.IsSeamShape( shapeID ))
 916             if ( helper.IsSeamShape( f->GetNodeWrap( i+1 )->getshapeId() ))
 917               inFaceNode = f->GetNodeWrap( i-1 );
 918             else
 919               inFaceNode = f->GetNodeWrap( i+1 );
 920           gp_XY uv = helper.GetNodeUV( geomFace, node, inFaceNode );
 921
 922           int ind = reverse ? 3-i : i+1;
 923           tri.GeomInfoPi(ind).u = uv.X();
 924           tri.GeomInfoPi(ind).v = uv.Y();
 925           tri.PNum      (ind) = ngNodeId( node, ngMesh, nodeNgIdMap );
 926         }
 927
 928         ngMesh.AddSurfaceElement (tri);
 929 #ifdef DUMP_TRIANGLES
 930         cout << tri << endl;
 931 #endif
 932
 933         if ( isInternalFace )
 934         {
 935           swap( tri[1], tri[2] );
 936           ngMesh.AddSurfaceElement (tri);
 937 #ifdef DUMP_TRIANGLES
 938         cout << tri << endl;
 939 #endif
 940         }
 941       }
 942       break;
 943     } // case TopAbs_FACE
 944
 945     case TopAbs_VERTEX: { // VERTEX
 946       // --------------------------
 947       // issue 0021405. Add node only if a VERTEX is shared by a not meshed EDGE,
 948       // else netgen removes a free node and nodeVector becomes invalid
 949       PShapeIteratorPtr ansIt = helper.GetAncestors( sm->GetSubShape(),
 950                                                      *sm->GetFather(),
 951                                                      TopAbs_EDGE );
 952       bool toAdd = false;
 953       while ( const TopoDS_Shape* e = ansIt->next() )
 954       {
 955         SMESH_subMesh* eSub = helper.GetMesh()->GetSubMesh( *e );
 956         if (( toAdd = eSub->IsEmpty() )) break;
 957       }
 958       if ( toAdd )
 959       {
 960         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt = smDS->GetNodes();
 961         if ( nodeIt->more() )
 962           ngNodeId( nodeIt->next(), ngMesh, nodeNgIdMap );
 963       }
 964       break;
 965     }
 966     default:;
 967     } // switch
 968   } // loop on submeshes
 969
 970   // fill nodeVec
 971   nodeVec.resize( ngMesh.GetNP() + 1 );
 972   TNode2IdMap::iterator node_NgId, nodeNgIdEnd = nodeNgIdMap.end();
 973   for ( node_NgId = nodeNgIdMap.begin(); node_NgId != nodeNgIdEnd; ++node_NgId)
 974     nodeVec[ node_NgId->second ] = node_NgId->first;
 975
 976   return true;
 977 }
 978
 979 //================================================================================
 980 /*!
 981  * \brief Duplicate mesh faces on internal geom faces
 982  */
 983 //================================================================================
 984
 985 void NETGENPlugin_Mesher::FixIntFaces(const netgen::OCCGeometry& occgeom,
 986                                       netgen::Mesh&              ngMesh,
 987                                       NETGENPlugin_Internals&    internalShapes)
 988 {
 989   SMESHDS_Mesh* meshDS = internalShapes.getMesh().GetMeshDS();
 990
 991   // find ng indices of internal faces
 992   set<int> ngFaceIds;
 993   for ( int ngFaceID = 1; ngFaceID <= occgeom.fmap.Extent(); ++ngFaceID )
 994   {
 995     int smeshID = meshDS->ShapeToIndex( occgeom.fmap( ngFaceID ));
 996     if ( internalShapes.isInternalShape( smeshID ))
 997       ngFaceIds.insert( ngFaceID );
 998   }
 999   if ( !ngFaceIds.empty() )
1000   {
1001     // duplicate faces
1002     int i, nbFaces = ngMesh.GetNSE();
1003     for (int i = 1; i <= nbFaces; ++i)
1004     {
1005       netgen::Element2d elem = ngMesh.SurfaceElement(i);
1006       if ( ngFaceIds.count( elem.GetIndex() ))
1007       {
1008         swap( elem[1], elem[2] );
1009         ngMesh.AddSurfaceElement (elem);
1010       }
1011     }
1012   }
1013 }
1014
1015 namespace
1016 {
1017   //================================================================================
1018   // define gp_XY_Subtracted pointer to function calling gp_XY::Subtracted(gp_XY)
1019   gp_XY_FunPtr(Subtracted);
1020   //gp_XY_FunPtr(Added);
1021
1022   //================================================================================
1023   /*!
1024    * \brief Evaluate distance between two 2d points along the surface
1025    */
1026   //================================================================================
1027
1028   double evalDist( const gp_XY&                uv1,
1029                    const gp_XY&                uv2,
1030                    const Handle(Geom_Surface)& surf,
1031                    const int                   stopHandler=-1)
1032   {
1033     if ( stopHandler > 0 ) // continue recursion
1034     {
1035       gp_XY mid = SMESH_MesherHelper::GetMiddleUV( surf, uv1, uv2 );
1036       return evalDist( uv1,mid, surf, stopHandler-1 ) + evalDist( mid,uv2, surf, stopHandler-1 );
1037     }
1038     double dist3D = surf->Value( uv1.X(), uv1.Y() ).Distance( surf->Value( uv2.X(), uv2.Y() ));
1039     if ( stopHandler == 0 ) // stop recursion
1040       return dist3D;
1041
1042     // start recursion if necessary
1043     double dist2D = SMESH_MesherHelper::applyIn2D(surf, uv1, uv2, gp_XY_Subtracted, 0).Modulus();
1044     if ( fabs( dist3D - dist2D ) < dist2D * 1e-10 )
1045       return dist3D; // equal parametrization of a planar surface
1046
1047     return evalDist( uv1, uv2, surf, 3 ); // start recursion
1048   }
1049
1050   //================================================================================
1051   /*!
1052    * \brief Data of vertex internal in geom face
1053    */
1054   //================================================================================
1055
1056   struct TIntVData
1057   {
1058     gp_XY uv;        //!< UV in face parametric space
1059     int   ngId;      //!< ng id of corrsponding node
1060     gp_XY uvClose;   //!< UV of closest boundary node
1061     int   ngIdClose; //!< ng id of closest boundary node
1062   };
1063
1064   //================================================================================
1065   /*!
1066    * \brief Data of vertex internal in solid
1067    */
1068   //================================================================================
1069
1070   struct TIntVSoData
1071   {
1072     int   ngId;      //!< ng id of corresponding node
1073     int   ngIdClose; //!< ng id of closest 2d mesh element
1074     int   ngIdCloseN; //!< ng id of closest node of the closest 2d mesh element
1075   };
1076
1077   inline double dist2(const netgen::MeshPoint& p1, const netgen::MeshPoint& p2)
1078   {
1079     return gp_Pnt( NGPOINT_COORDS(p1)).SquareDistance( gp_Pnt( NGPOINT_COORDS(p2)));
1080   }
1081 }
1082
1083 //================================================================================
1084 /*!
1085  * \brief Make netgen take internal vertices in faces into account by adding
1086  *        segments including internal vertices
1087  *
1088  * This function works in supposition that 1D mesh is already computed in ngMesh
1089  */
1090 //================================================================================
1091
1092 void NETGENPlugin_Mesher::AddIntVerticesInFaces(const netgen::OCCGeometry&     occgeom,
1093                                                 netgen::Mesh&                  ngMesh,
1094                                                 vector<const SMDS_MeshNode*>&  nodeVec,
1095                                                 NETGENPlugin_Internals&        internalShapes)
1096 {
1097   if ( nodeVec.size() < ngMesh.GetNP() )
1098     nodeVec.resize( ngMesh.GetNP(), 0 );
1099
1100   SMESHDS_Mesh* meshDS = internalShapes.getMesh().GetMeshDS();
1101   SMESH_MesherHelper helper( internalShapes.getMesh() );
1102
1103   const map<int,list<int> >& face2Vert = internalShapes.getFacesWithVertices();
1104   map<int,list<int> >::const_iterator f2v = face2Vert.begin();
1105   for ( ; f2v != face2Vert.end(); ++f2v )
1106   {
1107     const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( f2v->first ));
1108     if ( face.IsNull() ) continue;
1109     int faceNgID = occgeom.fmap.FindIndex (face);
1110     if ( faceNgID < 0 ) continue;
1111
1112     TopLoc_Location loc;
1113     Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface(face,loc);
1114
1115     helper.SetSubShape( face );
1116     helper.SetElementsOnShape( true );
1117
1118     // Get data of internal vertices and add them to ngMesh
1119
1120     multimap< double, TIntVData > dist2VData; // sort vertices by distance from boundary nodes
1121
1122     int i, nbSegInit = ngMesh.GetNSeg();
1123
1124     // boundary characteristics
1125     double totSegLen2D = 0;
1126     int totNbSeg = 0;
1127
1128     const list<int>& iVertices = f2v->second;
1129     list<int>::const_iterator iv = iVertices.begin();
1130     for ( int nbV = 0; iv != iVertices.end(); ++iv, nbV++ )
1131     {
1132       TIntVData vData;
1133       // get node on vertex
1134       const TopoDS_Vertex V = TopoDS::Vertex( meshDS->IndexToShape( *iv ));
1135       const SMDS_MeshNode * nV = SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS );
1136       if ( !nV )
1137       {
1138         SMESH_subMesh* sm = helper.GetMesh()->GetSubMesh( V );
1139         sm->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::COMPUTE );
1140         nV = SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS );
1141         if ( !nV ) continue;
1142       }
1143       // add ng node
1144       netgen::MeshPoint mp( netgen::Point<3> (nV->X(), nV->Y(), nV->Z()) );
1145       ngMesh.AddPoint ( mp, 1, netgen::EDGEPOINT );
1146       vData.ngId = ngMesh.GetNP();
1147       nodeVec.push_back( nV );
1148
1149       // get node UV
1150       bool uvOK = false;
1151       vData.uv = helper.GetNodeUV( face, nV, 0, &uvOK );
1152       if ( !uvOK ) helper.CheckNodeUV( face, nV, vData.uv, BRep_Tool::Tolerance(V),/*force=*/1);
1153
1154       // loop on all segments of the face to find the node closest to vertex and to count
1155       // average segment 2d length
1156       double closeDist2 = numeric_limits<double>::max(), dist2;
1157       int ngIdLast = 0;
1158       for (i = 1; i <= ngMesh.GetNSeg(); ++i)
1159       {
1160         netgen::Segment & seg = ngMesh.LineSegment(i);
1161         if ( seg.si != faceNgID ) continue;
1162         gp_XY uv[2];
1163         for ( int iEnd = 0; iEnd < 2; ++iEnd)
1164         {
1165           uv[iEnd].SetCoord( seg.epgeominfo[iEnd].u, seg.epgeominfo[iEnd].v );
1166           if ( ngIdLast == seg[ iEnd ] ) continue;
1167           dist2 = helper.applyIn2D(surf, uv[iEnd], vData.uv, gp_XY_Subtracted,0).SquareModulus();
1168           if ( dist2 < closeDist2 )
1169             vData.ngIdClose = seg[ iEnd ], vData.uvClose = uv[iEnd], closeDist2 = dist2;
1170           ngIdLast = seg[ iEnd ];
1171         }
1172         if ( !nbV )
1173         {
1174           totSegLen2D += helper.applyIn2D(surf, uv[0], uv[1], gp_XY_Subtracted, false).Modulus();
1175           totNbSeg++;
1176         }
1177       }
1178       dist2VData.insert( make_pair( closeDist2, vData ));
1179     }
1180
1181     if ( totNbSeg == 0 ) break;
1182     double avgSegLen2d = totSegLen2D / totNbSeg;
1183
1184     // Loop on vertices to add segments
1185
1186     multimap< double, TIntVData >::iterator dist_vData = dist2VData.begin();
1187     for ( ; dist_vData != dist2VData.end(); ++dist_vData )
1188     {
1189       double closeDist2 = dist_vData->first, dist2;
1190       TIntVData & vData = dist_vData->second;
1191
1192       // try to find more close node among segments added for internal vertices
1193       for (i = nbSegInit+1; i <= ngMesh.GetNSeg(); ++i)
1194       {
1195         netgen::Segment & seg = ngMesh.LineSegment(i);
1196         if ( seg.si != faceNgID ) continue;
1197         gp_XY uv[2];
1198         for ( int iEnd = 0; iEnd < 2; ++iEnd)
1199         {
1200           uv[iEnd].SetCoord( seg.epgeominfo[iEnd].u, seg.epgeominfo[iEnd].v );
1201           dist2 = helper.applyIn2D(surf, uv[iEnd], vData.uv, gp_XY_Subtracted,0).SquareModulus();
1202           if ( dist2 < closeDist2 )
1203             vData.ngIdClose = seg[ iEnd ], vData.uvClose = uv[iEnd], closeDist2 = dist2;
1204         }
1205       }
1206       // decide whether to use the closest node as the second end of segment or to
1207       // create a new point
1208       int segEnd1 = vData.ngId;
1209       int segEnd2 = vData.ngIdClose; // to use closest node
1210       gp_XY uvV = vData.uv, uvP = vData.uvClose;
1211       double segLenHint  = ngMesh.GetH( ngMesh.Point( vData.ngId ));
1212       double nodeDist2D  = sqrt( closeDist2 );
1213       double nodeDist3D  = evalDist( vData.uv, vData.uvClose, surf );
1214       bool avgLenOK  = ( avgSegLen2d < 0.75 * nodeDist2D );
1215       bool hintLenOK = ( segLenHint  < 0.75 * nodeDist3D );
1216       //cout << "uvV " << uvV.X() <<","<<uvV.Y() << " ";
1217       if ( hintLenOK || avgLenOK )
1218       {
1219         // create a point between the closest node and V
1220
1221         // how far from V
1222         double r = min( 0.5, ( hintLenOK ? segLenHint/nodeDist3D : avgSegLen2d/nodeDist2D ));
1223         // direction from V to closet node in 2D
1224         gp_Dir2d v2n( helper.applyIn2D(surf, uvP, uvV, gp_XY_Subtracted, false ));
1225         // new point
1226         uvP = vData.uv + r * nodeDist2D * v2n.XY();
1227         gp_Pnt P = surf->Value( uvP.X(), uvP.Y() ).Transformed( loc );
1228
1229         netgen::MeshPoint mp( netgen::Point<3> (P.X(), P.Y(), P.Z()));
1230         ngMesh.AddPoint ( mp, 1, netgen::EDGEPOINT );
1231         segEnd2 = ngMesh.GetNP();
1232         //cout << "Middle " << r << " uv " << uvP.X() << "," << uvP.Y() << "( " << ngMesh.Point(segEnd2).X()<<","<<ngMesh.Point(segEnd2).Y()<<","<<ngMesh.Point(segEnd2).Z()<<" )"<< endl;
1233         SMDS_MeshNode * nP = helper.AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1234         nodeVec.push_back( nP );
1235       }
1236       //else cout << "at Node " << " uv " << uvP.X() << "," << uvP.Y() << endl;
1237
1238       // Add the segment
1239       netgen::Segment seg;
1240
1241       if ( segEnd1 > segEnd2 ) swap( segEnd1, segEnd2 ), swap( uvV, uvP );
1242       seg[0] = segEnd1;  // ng node id
1243       seg[1] = segEnd2;  // ng node id
1244       seg.edgenr = ngMesh.GetNSeg() + 1;// segment id
1245       seg.si = faceNgID;
1246
1247       seg.epgeominfo[ 0 ].dist = 0; // param on curve
1248       seg.epgeominfo[ 0 ].u    = uvV.X();
1249       seg.epgeominfo[ 0 ].v    = uvV.Y();
1250       seg.epgeominfo[ 1 ].dist = 1; // param on curve
1251       seg.epgeominfo[ 1 ].u    = uvP.X();
1252       seg.epgeominfo[ 1 ].v    = uvP.Y();
1253
1254 //       seg.epgeominfo[ 0 ].edgenr = 10; //  = geom.emap.FindIndex(edge);
1255 //       seg.epgeominfo[ 1 ].edgenr = 10; //  = geom.emap.FindIndex(edge);
1256
1257       ngMesh.AddSegment (seg);
1258
1259       // add reverse segment
1260       swap (seg[0], seg[1]);
1261       swap( seg.epgeominfo[0], seg.epgeominfo[1] );
1262       seg.edgenr = ngMesh.GetNSeg() + 1; // segment id
1263       ngMesh.AddSegment (seg);
1264     }
1265
1266   }
1267 }
1268
1269 //================================================================================
1270 /*!
1271  * \brief Make netgen take internal vertices in solids into account by adding
1272  *        faces including internal vertices
1273  *
1274  * This function works in supposition that 2D mesh is already computed in ngMesh
1275  */
1276 //================================================================================
1277
1278 void NETGENPlugin_Mesher::AddIntVerticesInSolids(const netgen::OCCGeometry&     occgeom,
1279                                                  netgen::Mesh&                  ngMesh,
1280                                                  vector<const SMDS_MeshNode*>&  nodeVec,
1281                                                  NETGENPlugin_Internals&        internalShapes)
1282 {
1283 #ifdef DUMP_TRIANGLES_SCRIPT
1284   // create a python script making a mesh containing triangles added for internal vertices
1285   ofstream py(DUMP_TRIANGLES_SCRIPT);
1286   py << "import SMESH"<< endl
1287      << "from salome.smesh import smeshBuilder"<<endl
1288      << "smesh = smeshBuilder.New(salome.myStudy)"
1289      << "m = smesh.Mesh(name='triangles')" << endl;
1290 #endif
1291   if ( nodeVec.size() < ngMesh.GetNP() )
1292     nodeVec.resize( ngMesh.GetNP(), 0 );
1293
1294   SMESHDS_Mesh* meshDS = internalShapes.getMesh().GetMeshDS();
1295   SMESH_MesherHelper helper( internalShapes.getMesh() );
1296
1297   const map<int,list<int> >& so2Vert = internalShapes.getSolidsWithVertices();
1298   map<int,list<int> >::const_iterator s2v = so2Vert.begin();
1299   for ( ; s2v != so2Vert.end(); ++s2v )
1300   {
1301     const TopoDS_Shape& solid = meshDS->IndexToShape( s2v->first );
1302     if ( solid.IsNull() ) continue;
1303     int solidNgID = occgeom.somap.FindIndex (solid);
1304     if ( solidNgID < 0 && !occgeom.somap.IsEmpty() ) continue;
1305
1306     helper.SetSubShape( solid );
1307     helper.SetElementsOnShape( true );
1308
1309     // find ng indices of faces within the solid
1310     set<int> ngFaceIds;
1311     for (TopExp_Explorer fExp(solid, TopAbs_FACE); fExp.More(); fExp.Next() )
1312       ngFaceIds.insert( occgeom.fmap.FindIndex( fExp.Current() ));
1313     if ( ngFaceIds.size() == 1 && *ngFaceIds.begin() == 0 )
1314       ngFaceIds.insert( 1 );
1315
1316     // Get data of internal vertices and add them to ngMesh
1317
1318     multimap< double, TIntVSoData > dist2VData; // sort vertices by distance from ng faces
1319
1320     int i, nbFaceInit = ngMesh.GetNSE();
1321
1322     // boundary characteristics
1323     double totSegLen = 0;
1324     int totNbSeg = 0;
1325
1326     const list<int>& iVertices = s2v->second;
1327     list<int>::const_iterator iv = iVertices.begin();
1328     for ( int nbV = 0; iv != iVertices.end(); ++iv, nbV++ )
1329     {
1330       TIntVSoData vData;
1331       const TopoDS_Vertex V = TopoDS::Vertex( meshDS->IndexToShape( *iv ));
1332
1333       // get node on vertex
1334       const SMDS_MeshNode * nV = SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS );
1335       if ( !nV )
1336       {
1337         SMESH_subMesh* sm = helper.GetMesh()->GetSubMesh( V );
1338         sm->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::COMPUTE );
1339         nV = SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS );
1340         if ( !nV ) continue;
1341       }
1342       // add ng node
1343       netgen::MeshPoint mpV( netgen::Point<3> (nV->X(), nV->Y(), nV->Z()) );
1344       ngMesh.AddPoint ( mpV, 1, netgen::FIXEDPOINT );
1345       vData.ngId = ngMesh.GetNP();
1346       nodeVec.push_back( nV );
1347
1348       // loop on all 2d elements to find the one closest to vertex and to count
1349       // average segment length
1350       double closeDist2 = numeric_limits<double>::max(), avgDist2;
1351       for (i = 1; i <= ngMesh.GetNSE(); ++i)
1352       {
1353         const netgen::Element2d& elem = ngMesh.SurfaceElement(i);
1354         if ( !ngFaceIds.count( elem.GetIndex() )) continue;
1355         avgDist2 = 0;
1356         multimap< double, int> dist2nID; // sort nodes of element by distance from V
1357         for ( int j = 0; j < elem.GetNP(); ++j)
1358         {
1359           netgen::MeshPoint mp = ngMesh.Point( elem[j] );
1360           double d2 = dist2( mpV, mp );
1361           dist2nID.insert( make_pair( d2, elem[j] ));
1362           avgDist2 += d2 / elem.GetNP();
1363           if ( !nbV )
1364             totNbSeg++, totSegLen+= sqrt( dist2( mp, ngMesh.Point( elem[(j+1)%elem.GetNP()])));
1365         }
1366         double dist = dist2nID.begin()->first; //avgDist2;
1367         if ( dist < closeDist2 )
1368           vData.ngIdClose= i, vData.ngIdCloseN= dist2nID.begin()->second, closeDist2= dist;
1369       }
1370       dist2VData.insert( make_pair( closeDist2, vData ));
1371     }
1372
1373     if ( totNbSeg == 0 ) break;
1374     double avgSegLen = totSegLen / totNbSeg;
1375
1376     // Loop on vertices to add triangles
1377
1378     multimap< double, TIntVSoData >::iterator dist_vData = dist2VData.begin();
1379     for ( ; dist_vData != dist2VData.end(); ++dist_vData )
1380     {
1381       double closeDist2   = dist_vData->first;
1382       TIntVSoData & vData = dist_vData->second;
1383
1384       const netgen::MeshPoint& mpV = ngMesh.Point( vData.ngId );
1385
1386       // try to find more close face among ones added for internal vertices
1387       for (i = nbFaceInit+1; i <= ngMesh.GetNSE(); ++i)
1388       {
1389         double avgDist2 = 0;
1390         multimap< double, int> dist2nID;
1391         const netgen::Element2d& elem = ngMesh.SurfaceElement(i);
1392         for ( int j = 0; j < elem.GetNP(); ++j)
1393         {
1394           double d = dist2( mpV, ngMesh.Point( elem[j] ));
1395           dist2nID.insert( make_pair( d, elem[j] ));
1396           avgDist2 += d / elem.GetNP();
1397           if ( avgDist2 < closeDist2 )
1398             vData.ngIdClose= i, vData.ngIdCloseN= dist2nID.begin()->second, closeDist2= avgDist2;
1399         }
1400       }
1401       // sort nodes of the closest face by angle with vector from V to the closest node
1402       const double tol = numeric_limits<double>::min();
1403       map< double, int > angle2ID;
1404       const netgen::Element2d& closeFace = ngMesh.SurfaceElement( vData.ngIdClose );
1405       netgen::MeshPoint mp[2];
1406       mp[0] = ngMesh.Point( vData.ngIdCloseN );
1407       gp_XYZ p1( NGPOINT_COORDS( mp[0] ));
1408       gp_XYZ pV( NGPOINT_COORDS( mpV ));
1409       gp_Vec v2p1( pV, p1 );
1410       double distN1 = v2p1.Magnitude();
1411       if ( distN1 <= tol ) continue;
1412       v2p1 /= distN1;
1413       for ( int j = 0; j < closeFace.GetNP(); ++j)
1414       {
1415         mp[1] = ngMesh.Point( closeFace[j] );
1416         gp_Vec v2p( pV, gp_Pnt( NGPOINT_COORDS( mp[1] )) );
1417         angle2ID.insert( make_pair( v2p1.Angle( v2p ), closeFace[j]));
1418       }
1419       // get node with angle of 60 degrees or greater
1420       map< double, int >::iterator angle_id = angle2ID.lower_bound( 60. * M_PI / 180. );
1421       if ( angle_id == angle2ID.end() ) angle_id = --angle2ID.end();
1422       const double minAngle = 30. * M_PI / 180.;
1423       const double angle = angle_id->first;
1424       bool angleOK = ( angle > minAngle );
1425
1426       // find points to create a triangle
1427       netgen::Element2d tri(3);
1428       tri.SetIndex ( 1 );
1429       tri[0] = vData.ngId;
1430       tri[1] = vData.ngIdCloseN; // to use the closest nodes
1431       tri[2] = angle_id->second; // to use the node with best angle
1432
1433       // decide whether to use the closest node and the node with best angle or to create new ones
1434       for ( int isBestAngleN = 0; isBestAngleN < 2; ++isBestAngleN )
1435       {
1436         bool createNew = !angleOK, distOK = true;
1437         double distFromV;
1438         int triInd = isBestAngleN ? 2 : 1;
1439         mp[isBestAngleN] = ngMesh.Point( tri[triInd] );
1440         if ( isBestAngleN )
1441         {
1442           if ( angleOK )
1443           {
1444             double distN2 = sqrt( dist2( mpV, mp[isBestAngleN]));
1445             createNew = ( fabs( distN2 - distN1 ) > 0.25 * distN1 );
1446           }
1447           else if ( angle < tol )
1448           {
1449             v2p1.SetX( v2p1.X() + 1e-3 );
1450           }
1451           distFromV = distN1;
1452         }
1453         else
1454         {
1455           double segLenHint = ngMesh.GetH( ngMesh.Point( vData.ngId ));
1456           bool avgLenOK  = ( avgSegLen < 0.75 * distN1 );
1457           bool hintLenOK = ( segLenHint  < 0.75 * distN1 );
1458           createNew = (createNew || avgLenOK || hintLenOK );
1459           // we create a new node not closer than 0.5 to the closest face
1460           // in order not to clash with other close face
1461           double r = min( 0.5, ( hintLenOK ? segLenHint : avgSegLen ) / distN1 );
1462           distFromV = r * distN1;
1463         }
1464         if ( createNew )
1465         {
1466           // create a new point, between the node and the vertex if angleOK
1467           gp_XYZ p( NGPOINT_COORDS( mp[isBestAngleN] ));
1468           gp_Vec v2p( pV, p ); v2p.Normalize();
1469           if ( isBestAngleN && !angleOK )
1470             p = p1 + gp_Dir( v2p.XYZ() - v2p1.XYZ()).XYZ() * distN1 * 0.95;
1471           else
1472             p = pV + v2p.XYZ() * distFromV;
1473
1474           if ( !isBestAngleN ) p1 = p, distN1 = distFromV;
1475
1476           mp[isBestAngleN].SetPoint( netgen::Point<3> (p.X(), p.Y(), p.Z()));
1477           ngMesh.AddPoint ( mp[isBestAngleN], 1, netgen::SURFACEPOINT );
1478           tri[triInd] = ngMesh.GetNP();
1479           nodeVec.push_back( helper.AddNode( p.X(), p.Y(), p.Z()) );
1480         }
1481       }
1482       ngMesh.AddSurfaceElement (tri);
1483       swap( tri[1], tri[2] );
1484       ngMesh.AddSurfaceElement (tri);
1485
1486 #ifdef DUMP_TRIANGLES_SCRIPT
1487       py << "n1 = m.AddNode( "<< mpV.X()<<", "<< mpV.Y()<<", "<< mpV.Z()<<") "<< endl
1488          << "n2 = m.AddNode( "<< mp[0].X()<<", "<< mp[0].Y()<<", "<< mp[0].Z()<<") "<< endl
1489          << "n3 = m.AddNode( "<< mp[1].X()<<", "<< mp[1].Y()<<", "<< mp[1].Z()<<" )" << endl
1490          << "m.AddFace([n1,n2,n3])" << endl;
1491 #endif
1492     } // loop on internal vertices of a solid
1493
1494   } // loop on solids with internal vertices
1495 }
1496
1497 //================================================================================
1498 /*!
1499  * \brief Fill netgen mesh with segments of a FACE
1500  *  \param ngMesh - netgen mesh
1501  *  \param geom - container of OCCT geometry to mesh
1502  *  \param wires - data of nodes on FACE boundary
1503  *  \param helper - mesher helper holding the FACE
1504  *  \param nodeVec - vector of nodes in which node index == netgen ID
1505  *  \retval SMESH_ComputeErrorPtr - error description
1506  */
1507 //================================================================================
1508
1509 SMESH_ComputeErrorPtr
1510 NETGENPlugin_Mesher::AddSegmentsToMesh(netgen::Mesh&                    ngMesh,
1511                                        netgen::OCCGeometry&             geom,
1512                                        const TSideVector&               wires,
1513                                        SMESH_MesherHelper&              helper,
1514                                        vector< const SMDS_MeshNode* > & nodeVec)
1515 {
1516   // ----------------------------
1517   // Check wires and count nodes
1518   // ----------------------------
1519   int nbNodes = 0;
1520   for ( int iW = 0; iW < wires.size(); ++iW )
1521   {
1522     StdMeshers_FaceSidePtr wire = wires[ iW ];
1523     if ( wire->MissVertexNode() )
1524     {
1525       // Commented for issue 0020960. It worked for the case, let's wait for case where it doesn't.
1526       // It seems that there is no reason for this limitation
1527 //       return TError
1528 //         (new SMESH_ComputeError(COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Missing nodes on vertices"));
1529     }
1530     const vector<UVPtStruct>& uvPtVec = wire->GetUVPtStruct();
1531     if ( uvPtVec.size() != wire->NbPoints() )
1532       return SMESH_ComputeError::New(COMPERR_BAD_INPUT_MESH,
1533                                      SMESH_Comment("Unexpected nb of points on wire ") << iW
1534                                      << ": " << uvPtVec.size()<<" != "<<wire->NbPoints());
1535     nbNodes += wire->NbPoints();
1536   }
1537   nodeVec.reserve( nodeVec.size() + nbNodes + 1 );
1538   if ( nodeVec.empty() )
1539     nodeVec.push_back( 0 );
1540
1541   // -----------------
1542   // Fill netgen mesh
1543   // -----------------
1544
1545   const bool wasNgMeshEmpty = ( ngMesh.GetNP() < 1 ); /* true => this method is called by
1546                                                          NETGENPlugin_NETGEN_2D_ONLY */
1547
1548   // map for nodes on vertices since they can be shared between wires
1549   // ( issue 0020676, face_int_box.brep) and nodes built by NETGEN
1550   map<const SMDS_MeshNode*, int > node2ngID;
1551   if ( !wasNgMeshEmpty ) // fill node2ngID with nodes built by NETGEN
1552   {
1553     set< int > subIDs; // ids of sub-shapes of the FACE
1554     for ( int iW = 0; iW < wires.size(); ++iW )
1555     {
1556       StdMeshers_FaceSidePtr wire = wires[ iW ];
1557       for ( int iE = 0, nbE = wire->NbEdges(); iE < nbE; ++iE )
1558       {
1559         subIDs.insert( wire->EdgeID( iE ));
1560         subIDs.insert( helper.GetMeshDS()->ShapeToIndex( wire->FirstVertex( iE )));
1561       }
1562     }
1563     for ( size_t ngID = 1; ngID < nodeVec.size(); ++ngID )
1564       if ( subIDs.count( nodeVec[ngID]->getshapeId() ))
1565         node2ngID.insert( make_pair( nodeVec[ngID], ngID ));
1566   }
1567
1568   const int solidID = 0, faceID = geom.fmap.FindIndex( helper.GetSubShape() );
1569   if ( ngMesh.GetNFD() < 1 )
1570     ngMesh.AddFaceDescriptor (netgen::FaceDescriptor(faceID, solidID, solidID, 0));
1571
1572   for ( int iW = 0; iW < wires.size(); ++iW )
1573   {
1574     StdMeshers_FaceSidePtr wire = wires[ iW ];
1575     const vector<UVPtStruct>& uvPtVec = wire->GetUVPtStruct();
1576     const int nbSegments = wire->NbPoints() - 1;
1577
1578     // assure the 1st node to be in node2ngID, which is needed to correctly
1579     // "close chain of segments" (see below) in case if the 1st node is not
1580     // onVertex because it is on a Viscous layer
1581     node2ngID.insert( make_pair( uvPtVec[ 0 ].node, ngMesh.GetNP() + 1 ));
1582
1583     // compute length of every segment
1584     vector<double> segLen( nbSegments );
1585     for ( int i = 0; i < nbSegments; ++i )
1586       segLen[i] = SMESH_TNodeXYZ( uvPtVec[ i ].node ).Distance( uvPtVec[ i+1 ].node );
1587
1588     int edgeID = 1, posID = -2;
1589     bool isInternalWire = false;
1590     double vertexNormPar = 0;
1591     const int prevNbNGSeg = ngMesh.GetNSeg();
1592     for ( int i = 0; i < nbSegments; ++i ) // loop on segments
1593     {
1594       // Add the first point of a segment
1595
1596       const SMDS_MeshNode * n = uvPtVec[ i ].node;
1597       const int posShapeID = n->getshapeId();
1598       bool onVertex = ( n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX );
1599       bool onEdge   = ( n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_EDGE   );
1600
1601       // skip nodes on degenerated edges
1602       if ( helper.IsDegenShape( posShapeID ) &&
1603            helper.IsDegenShape( uvPtVec[ i+1 ].node->getshapeId() ))
1604         continue;
1605
1606       int ngID1 = ngMesh.GetNP() + 1, ngID2 = ngID1+1;
1607       if ( onVertex || ( !wasNgMeshEmpty && onEdge ))
1608         ngID1 = node2ngID.insert( make_pair( n, ngID1 )).first->second;
1609       if ( ngID1 > ngMesh.GetNP() )
1610       {
1611         netgen::MeshPoint mp( netgen::Point<3> (n->X(), n->Y(), n->Z()) );
1612         ngMesh.AddPoint ( mp, 1, netgen::EDGEPOINT );
1613         nodeVec.push_back( n );
1614       }
1615       else // n is in ngMesh already, and ngID2 in prev segment is wrong
1616       {
1617         ngID2 = ngMesh.GetNP() + 1;
1618         if ( i > 0 ) // prev segment belongs to same wire
1619         {
1620           netgen::Segment& prevSeg = ngMesh.LineSegment( ngMesh.GetNSeg() );
1621           prevSeg[1] = ngID1;
1622         }
1623       }
1624
1625       // Add the segment
1626
1627       netgen::Segment seg;
1628
1629       seg[0]     = ngID1;                // ng node id
1630       seg[1]     = ngID2;                // ng node id
1631       seg.edgenr = ngMesh.GetNSeg() + 1; // ng segment id
1632       seg.si     = faceID;               // = geom.fmap.FindIndex (face);
1633
1634       for ( int iEnd = 0; iEnd < 2; ++iEnd)
1635       {
1636         const UVPtStruct& pnt = uvPtVec[ i + iEnd ];
1637
1638         seg.epgeominfo[ iEnd ].dist = pnt.param; // param on curve
1639         seg.epgeominfo[ iEnd ].u    = pnt.u;
1640         seg.epgeominfo[ iEnd ].v    = pnt.v;
1641
1642         // find out edge id and node parameter on edge
1643         onVertex = ( pnt.normParam + 1e-10 > vertexNormPar );
1644         if ( onVertex || posShapeID != posID )
1645         {
1646           // get edge id
1647           double normParam = pnt.normParam;
1648           if ( onVertex )
1649             normParam = 0.5 * ( uvPtVec[ i ].normParam + uvPtVec[ i+1 ].normParam );
1650           int edgeIndexInWire = wire->EdgeIndex( normParam );
1651           vertexNormPar = wire->LastParameter( edgeIndexInWire );
1652           const TopoDS_Edge& edge = wire->Edge( edgeIndexInWire );
1653           edgeID = geom.emap.FindIndex( edge );
1654           posID  = posShapeID;
1655           isInternalWire = ( edge.Orientation() == TopAbs_INTERNAL );
1656           // if ( onVertex ) // param on curve is different on each of two edges
1657           //   seg.epgeominfo[ iEnd ].dist = helper.GetNodeU( edge, pnt.node );
1658         }
1659         seg.epgeominfo[ iEnd ].edgenr = edgeID; //  = geom.emap.FindIndex(edge);
1660       }
1661
1662       ngMesh.AddSegment (seg);
1663       {
1664         // restrict size of elements near the segment
1665         SMESH_TNodeXYZ np1( n ), np2( uvPtVec[ i+1 ].node );
1666         // get an average size of adjacent segments to avoid sharp change of
1667         // element size (regression on issue 0020452, note 0010898)
1668         int   iPrev = SMESH_MesherHelper::WrapIndex( i-1, nbSegments );
1669         int   iNext = SMESH_MesherHelper::WrapIndex( i+1, nbSegments );
1670         double sunH = segLen[ iPrev ] + segLen[ i ] + segLen[ iNext ];
1671         int   nbSeg = ( segLen[ iPrev ] > sunH / 100.  +
1672                         segLen[ i     ] > sunH / 100.  +
1673                         segLen[ iNext ] > sunH / 100.);
1674         double avgH = sunH / nbSeg;
1675
1676         RestrictLocalSize( ngMesh, 0.5*(np1+np2), avgH );
1677       }
1678       if ( isInternalWire )
1679       {
1680         swap (seg[0], seg[1]);
1681         swap( seg.epgeominfo[0], seg.epgeominfo[1] );
1682         seg.edgenr = ngMesh.GetNSeg() + 1; // segment id
1683         ngMesh.AddSegment (seg);
1684       }
1685     } // loop on segments on a wire
1686
1687     // close chain of segments
1688     if ( nbSegments > 0 )
1689     {
1690       netgen::Segment& lastSeg = ngMesh.LineSegment( ngMesh.GetNSeg() - int( isInternalWire));
1691       const SMDS_MeshNode * lastNode = uvPtVec.back().node;
1692       lastSeg[1] = node2ngID.insert( make_pair( lastNode, lastSeg[1] )).first->second;
1693       if ( lastSeg[1] > ngMesh.GetNP() )
1694       {
1695         netgen::MeshPoint mp( netgen::Point<3> (lastNode->X(), lastNode->Y(), lastNode->Z()) );
1696         ngMesh.AddPoint ( mp, 1, netgen::EDGEPOINT );
1697         nodeVec.push_back( lastNode );
1698       }
1699       if ( isInternalWire )
1700       {
1701         netgen::Segment& realLastSeg = ngMesh.LineSegment( ngMesh.GetNSeg() );
1702         realLastSeg[0] = lastSeg[1];
1703       }
1704     }
1705
1706 #ifdef DUMP_SEGMENTS
1707     cout << "BEGIN WIRE " << iW << endl;
1708     for ( int i = prevNbNGSeg+1; i <= ngMesh.GetNSeg(); ++i )
1709     {
1710       netgen::Segment& seg = ngMesh.LineSegment( i );
1711       if ( i > 1 ) {
1712         netgen::Segment& prevSeg = ngMesh.LineSegment( i-1 );
1713         if ( seg[0] == prevSeg[1] && seg[1] == prevSeg[0] )
1714         {
1715           cout << "Segment: " << seg.edgenr << endl << "\tis REVRESE of the previous one" << endl;
1716           continue;
1717         }
1718       }
1719       cout << "Segment: " << seg.edgenr << endl
1720            << "\tp1: " << seg[0] << endl
1721            << "\tp2: " << seg[1] << endl
1722            << "\tp0 param: " << seg.epgeominfo[ 0 ].dist << endl
1723            << "\tp0 uv: " << seg.epgeominfo[ 0 ].u <<", "<< seg.epgeominfo[ 0 ].v << endl
1724            << "\tp0 edge: " << seg.epgeominfo[ 0 ].edgenr << endl
1725            << "\tp1 param: " << seg.epgeominfo[ 1 ].dist << endl
1726            << "\tp1 uv: " << seg.epgeominfo[ 1 ].u <<", "<< seg.epgeominfo[ 1 ].v << endl
1727            << "\tp1 edge: " << seg.epgeominfo[ 1 ].edgenr << endl;
1728     }
1729     cout << "--END WIRE " << iW << endl;
1730 #endif
1731
1732   } // loop on WIREs of a FACE
1733
1734   // add a segment instead of an internal vertex
1735   if ( wasNgMeshEmpty )
1736   {
1737     NETGENPlugin_Internals intShapes( *helper.GetMesh(), helper.GetSubShape(), /*is3D=*/false );
1738     AddIntVerticesInFaces( geom, ngMesh, nodeVec, intShapes );
1739   }
1740   ngMesh.CalcSurfacesOfNode();
1741
1742   return TError();
1743 }
1744
1745 //================================================================================
1746 /*!
1747  * \brief Fill SMESH mesh according to contents of netgen mesh
1748  *  \param occgeo - container of OCCT geometry to mesh
1749  *  \param ngMesh - netgen mesh
1750  *  \param initState - bn of entities in netgen mesh before computing
1751  *  \param sMesh - SMESH mesh to fill in
1752  *  \param nodeVec - vector of nodes in which node index == netgen ID
1753  *  \retval int - error
1754  */
1755 //================================================================================
1756
1757 int NETGENPlugin_Mesher::FillSMesh(const netgen::OCCGeometry&          occgeo,
1758                                    netgen::Mesh&                       ngMesh,
1759                                    const NETGENPlugin_ngMeshInfo&      initState,
1760                                    SMESH_Mesh&                         sMesh,
1761                                    std::vector<const SMDS_MeshNode*>&  nodeVec,
1762                                    SMESH_Comment&                      comment)
1763 {
1764   int nbNod = ngMesh.GetNP();
1765   int nbSeg = ngMesh.GetNSeg();
1766   int nbFac = ngMesh.GetNSE();
1767   int nbVol = ngMesh.GetNE();
1768
1769   SMESHDS_Mesh* meshDS = sMesh.GetMeshDS();
1770
1771   // -------------------------------------
1772   // Create and insert nodes into nodeVec
1773   // -------------------------------------
1774
1775   nodeVec.resize( nbNod + 1 );
1776   int i, nbInitNod = initState._nbNodes;
1777   for (i = nbInitNod+1; i <= nbNod; ++i )
1778   {
1779     const netgen::MeshPoint& ngPoint = ngMesh.Point(i);
1780     SMDS_MeshNode* node = NULL;
1781     TopoDS_Vertex aVert;
1782     // First, netgen creates nodes on vertices in occgeo.vmap,
1783     // so node index corresponds to vertex index
1784     // but (issue 0020776) netgen does not create nodes with equal coordinates
1785     if ( i-nbInitNod <= occgeo.vmap.Extent() )
1786     {
1787       gp_Pnt p ( NGPOINT_COORDS(ngPoint) );
1788       for (int iV = i-nbInitNod; aVert.IsNull() && iV <= occgeo.vmap.Extent(); ++iV)
1789       {
1790         aVert = TopoDS::Vertex( occgeo.vmap( iV ) );
1791         gp_Pnt pV = BRep_Tool::Pnt( aVert );
1792         if ( p.SquareDistance( pV ) > 1e-20 )
1793           aVert.Nullify();
1794         else
1795           node = const_cast<SMDS_MeshNode*>( SMESH_Algo::VertexNode( aVert, meshDS ));
1796       }
1797     }
1798     if (!node) // node not found on vertex
1799     {
1800       node = meshDS->AddNode( NGPOINT_COORDS( ngPoint ));
1801       if (!aVert.IsNull())
1802         meshDS->SetNodeOnVertex(node, aVert);
1803     }
1804     nodeVec[i] = node;
1805   }
1806
1807   // -------------------------------------------
1808   // Create mesh segments along geometric edges
1809   // -------------------------------------------
1810
1811   int nbInitSeg = initState._nbSegments;
1812   for (i = nbInitSeg+1; i <= nbSeg; ++i )
1813   {
1814     const netgen::Segment& seg = ngMesh.LineSegment(i);
1815     TopoDS_Edge aEdge;
1816     int pinds[3] = { seg.pnums[0], seg.pnums[1], seg.pnums[2] };
1817     int nbp = 0;
1818     double param2 = 0;
1819     for (int j=0; j < 3; ++j)
1820     {
1821       int pind = pinds[j];
1822       if (pind <= 0 || !nodeVec_ACCESS(pind))
1823         break;
1824       ++nbp;
1825       double param;
1826       if (j < 2)
1827       {
1828         if (aEdge.IsNull())
1829         {
1830           int aGeomEdgeInd = seg.epgeominfo[j].edgenr;
1831           if (aGeomEdgeInd > 0 && aGeomEdgeInd <= occgeo.emap.Extent())
1832             aEdge = TopoDS::Edge(occgeo.emap(aGeomEdgeInd));
1833         }
1834         param = seg.epgeominfo[j].dist;
1835         param2 += param;
1836       }
1837       else // middle point
1838       {
1839         param = param2 * 0.5;
1840       }
1841       if (!aEdge.IsNull() && nodeVec_ACCESS(pind)->getshapeId() < 1)
1842       {
1843         meshDS->SetNodeOnEdge(nodeVec_ACCESS(pind), aEdge, param);
1844       }
1845     }
1846     if ( nbp > 1 )
1847     {
1848       SMDS_MeshEdge* edge = 0;
1849       if (nbp == 2) // second order ?
1850       {
1851         if ( meshDS->FindEdge( nodeVec_ACCESS(pinds[0]), nodeVec_ACCESS(pinds[1])))
1852           continue;
1853         edge = meshDS->AddEdge(nodeVec_ACCESS(pinds[0]), nodeVec_ACCESS(pinds[1]));
1854       }
1855       else
1856       {
1857         if ( meshDS->FindEdge( nodeVec_ACCESS(pinds[0]), nodeVec_ACCESS(pinds[1]),
1858                                nodeVec_ACCESS(pinds[2])))
1859           continue;
1860         edge = meshDS->AddEdge(nodeVec_ACCESS(pinds[0]), nodeVec_ACCESS(pinds[1]),
1861                                nodeVec_ACCESS(pinds[2]));
1862       }
1863       if (!edge)
1864       {
1865         if ( comment.empty() ) comment << "Cannot create a mesh edge";
1866         MESSAGE("Cannot create a mesh edge");
1867         nbSeg = nbFac = nbVol = 0;
1868         break;
1869       }
1870       if ( !aEdge.IsNull() && edge->getshapeId() < 1 )
1871         meshDS->SetMeshElementOnShape(edge, aEdge);
1872     }
1873     else if ( comment.empty() )
1874     {
1875       comment << "Invalid netgen segment #" << i;
1876     }
1877   }
1878
1879   // ----------------------------------------
1880   // Create mesh faces along geometric faces
1881   // ----------------------------------------
1882
1883   int nbInitFac = initState._nbFaces;
1884   int quadFaceID = ngMesh.GetNFD() + 1;
1885   if ( nbInitFac < nbFac )
1886     // add a faces descriptor to exclude qudrangle elements generated by NETGEN
1887     // from computation of 3D mesh
1888     ngMesh.AddFaceDescriptor (netgen::FaceDescriptor(quadFaceID, /*solid1=*/0, /*solid2=*/0, 0));
1889
1890   for (i = nbInitFac+1; i <= nbFac; ++i )
1891   {
1892     const netgen::Element2d& elem = ngMesh.SurfaceElement(i);
1893     int aGeomFaceInd = elem.GetIndex();
1894     TopoDS_Face aFace;
1895     if (aGeomFaceInd > 0 && aGeomFaceInd <= occgeo.fmap.Extent())
1896       aFace = TopoDS::Face(occgeo.fmap(aGeomFaceInd));
1897     vector<SMDS_MeshNode*> nodes;
1898     for (int j=1; j <= elem.GetNP(); ++j)
1899     {
1900       int pind = elem.PNum(j);
1901       if ( pind < 1 || pind >= nodeVec.size() )
1902         break;
1903       if ( SMDS_MeshNode* node = nodeVec_ACCESS(pind))
1904       {
1905         nodes.push_back(node);
1906         if (!aFace.IsNull() && node->getshapeId() < 1)
1907         {
1908           const netgen::PointGeomInfo& pgi = elem.GeomInfoPi(j);
1909           meshDS->SetNodeOnFace(node, aFace, pgi.u, pgi.v);
1910         }
1911       }
1912     }
1913     if ( nodes.size() != elem.GetNP() )
1914     {
1915       if ( comment.empty() )
1916         comment << "Invalid netgen 2d element #" << i;
1917       continue; // bad node ids
1918     }
1919     SMDS_MeshFace* face = NULL;
1920     switch (elem.GetType())
1921     {
1922     case netgen::TRIG:
1923       face = meshDS->AddFace(nodes[0],nodes[1],nodes[2]);
1924       break;
1925     case netgen::QUAD:
1926       face = meshDS->AddFace(nodes[0],nodes[1],nodes[2],nodes[3]);
1927       // exclude qudrangle elements from computation of 3D mesh
1928       const_cast< netgen::Element2d& >( elem ).SetIndex( quadFaceID );
1929       break;
1930     case netgen::TRIG6:
1931       face = meshDS->AddFace(nodes[0],nodes[1],nodes[2],nodes[5],nodes[3],nodes[4]);
1932       break;
1933     case netgen::QUAD8:
1934       face = meshDS->AddFace(nodes[0],nodes[1],nodes[2],nodes[3],
1935                              nodes[4],nodes[7],nodes[5],nodes[6]);
1936       // exclude qudrangle elements from computation of 3D mesh
1937       const_cast< netgen::Element2d& >( elem ).SetIndex( quadFaceID );
1938       break;
1939     default:
1940       MESSAGE("NETGEN created a face of unexpected type, ignoring");
1941       continue;
1942     }
1943     if (!face)
1944     {
1945       if ( comment.empty() ) comment << "Cannot create a mesh face";
1946       MESSAGE("Cannot create a mesh face");
1947       nbSeg = nbFac = nbVol = 0;
1948       break;
1949     }
1950     if (!aFace.IsNull())
1951       meshDS->SetMeshElementOnShape(face, aFace);
1952   }
1953
1954   // ------------------
1955   // Create tetrahedra
1956   // ------------------
1957
1958   for (i = 1; i <= nbVol; ++i)
1959   {
1960     const netgen::Element& elem = ngMesh.VolumeElement(i);
1961     int aSolidInd = elem.GetIndex();
1962     TopoDS_Solid aSolid;
1963     if (aSolidInd > 0 && aSolidInd <= occgeo.somap.Extent())
1964       aSolid = TopoDS::Solid(occgeo.somap(aSolidInd));
1965     vector<SMDS_MeshNode*> nodes;
1966     for (int j=1; j <= elem.GetNP(); ++j)
1967     {
1968       int pind = elem.PNum(j);
1969       if ( pind < 1 || pind >= nodeVec.size() )
1970         break;
1971       if ( SMDS_MeshNode* node = nodeVec_ACCESS(pind) )
1972       {
1973         nodes.push_back(node);
1974         if ( !aSolid.IsNull() && node->getshapeId() < 1 )
1975           meshDS->SetNodeInVolume(node, aSolid);
1976       }
1977     }
1978     if ( nodes.size() != elem.GetNP() )
1979     {
1980       if ( comment.empty() )
1981         comment << "Invalid netgen 3d element #" << i;
1982       continue;
1983     }
1984     SMDS_MeshVolume* vol = NULL;
1985     switch (elem.GetType())
1986     {
1987     case netgen::TET:
1988       vol = meshDS->AddVolume(nodes[0],nodes[1],nodes[2],nodes[3]);
1989       break;
1990     case netgen::TET10:
1991       vol = meshDS->AddVolume(nodes[0],nodes[1],nodes[2],nodes[3],
1992                               nodes[4],nodes[7],nodes[5],nodes[6],nodes[8],nodes[9]);
1993       break;
1994     default:
1995       MESSAGE("NETGEN created a volume of unexpected type, ignoring");
1996       continue;
1997     }
1998     if (!vol)
1999     {
2000       if ( comment.empty() ) comment << "Cannot create a mesh volume";
2001       MESSAGE("Cannot create a mesh volume");
2002       nbSeg = nbFac = nbVol = 0;
2003       break;
2004     }
2005     if (!aSolid.IsNull())
2006       meshDS->SetMeshElementOnShape(vol, aSolid);
2007   }
2008   return comment.empty() ? 0 : 1;
2009 }
2010
2011 namespace
2012 {
2013   //================================================================================
2014   /*!
2015    * \brief Restrict size of elements on the given edge
2016    */
2017   //================================================================================
2018
2019   void setLocalSize(const TopoDS_Edge& edge,
2020                     double             size,
2021                     netgen::Mesh&      mesh)
2022   {
2023     const int nb = 1000;
2024     Standard_Real u1, u2;
2025     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve(edge, u1, u2);
2026     if ( curve.IsNull() )
2027     {
2028       TopoDS_Iterator vIt( edge );
2029       if ( !vIt.More() ) return;
2030       gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt( TopoDS::Vertex( vIt.Value() ));
2031       NETGENPlugin_Mesher::RestrictLocalSize( mesh, p.XYZ(), size );
2032     }
2033     else
2034     {
2035       Standard_Real delta = (u2-u1)/nb;
2036       for(int i=0; i<nb; i++)
2037       {
2038         Standard_Real u = u1 + delta*i;
2039         gp_Pnt p = curve->Value(u);
2040         NETGENPlugin_Mesher::RestrictLocalSize( mesh, p.XYZ(), size );
2041         netgen::Point3d pi(p.X(), p.Y(), p.Z());
2042         double resultSize = mesh.GetH(pi);
2043         if ( resultSize - size > 0.1*size )
2044           // netgen does restriction iff oldH/newH > 1.2 (localh.cpp:136)
2045           NETGENPlugin_Mesher::RestrictLocalSize( mesh, p.XYZ(), resultSize/1.201 );
2046       }
2047     }
2048   }
2049
2050   //================================================================================
2051   /*!
2052    * \brief Convert error into text
2053    */
2054   //================================================================================
2055
2056   std::string text(int err)
2057   {
2058     if ( !err )
2059       return string("");
2060     return
2061       SMESH_Comment("Error in netgen::OCCGenerateMesh() at ") << netgen::multithread.task;
2062   }
2063
2064   //================================================================================
2065   /*!
2066    * \brief Convert exception into text
2067    */
2068   //================================================================================
2069
2070   std::string text(Standard_Failure& ex)
2071   {
2072     SMESH_Comment str("Exception in netgen::OCCGenerateMesh()");
2073     str << " at " << netgen::multithread.task
2074         << ": " << ex.DynamicType()->Name();
2075     if ( ex.GetMessageString() && strlen( ex.GetMessageString() ))
2076       str << ": " << ex.GetMessageString();
2077     return str;
2078   }
2079   //================================================================================
2080   /*!
2081    * \brief Convert exception into text
2082    */
2083   //================================================================================
2084
2085   std::string text(netgen::NgException& ex)
2086   {
2087     SMESH_Comment str("NgException");
2088     if ( strlen( netgen::multithread.task ) > 0 )
2089       str << " at " << netgen::multithread.task;
2090     str << ": " << ex.What();
2091     return str;
2092   }
2093
2094   const double edgeMeshingTime = 0.001;
2095   const double faceMeshingTime = 0.019;
2096   const double edgeFaceMeshingTime = edgeMeshingTime + faceMeshingTime;
2097   const double faceOptimizTime = 0.06;
2098   const double voluMeshingTime = 0.15;
2099   const double volOptimizeTime = 0.77;
2100 }
2101
2102 //=============================================================================
2103 /*!
2104  * Here we are going to use the NETGEN mesher
2105  */
2106 //=============================================================================
2107
2108 bool NETGENPlugin_Mesher::Compute()
2109 {
2110   NETGENPlugin_NetgenLibWrapper ngLib;
2111
2112   netgen::MeshingParameters& mparams = netgen::mparam;
2113   MESSAGE("Compute with:\n"
2114           " max size = " << mparams.maxh << "\n"
2115           " segments per edge = " << mparams.segmentsperedge);
2116   MESSAGE("\n"
2117           " growth rate = " << mparams.grading << "\n"
2118           " elements per radius = " << mparams.curvaturesafety << "\n"
2119           " second order = " << mparams.secondorder << "\n"
2120           " quad allowed = " << mparams.quad);
2121   //cout << " quad allowed = " << mparams.quad<<endl;
2122
2123   SMESH_ComputeErrorPtr error = SMESH_ComputeError::New();
2124
2125   static string debugFile = "/tmp/ngMesh.py"; /* to call toPython( ngMesh, debugFile )
2126                                                  while debugging netgen */
2127   // -------------------------
2128   // Prepare OCC geometry
2129   // -------------------------
2130
2131   netgen::OCCGeometry occgeo;
2132   list< SMESH_subMesh* > meshedSM[3]; // for 0-2 dimensions
2133   NETGENPlugin_Internals internals( *_mesh, _shape, _isVolume );
2134   PrepareOCCgeometry( occgeo, _shape, *_mesh, meshedSM, &internals );
2135   _occgeom = &occgeo;
2136
2137   _totalTime = edgeFaceMeshingTime;
2138   if ( _optimize )
2139     _totalTime += faceOptimizTime;
2140   if ( _isVolume )
2141     _totalTime += voluMeshingTime + ( _optimize ? volOptimizeTime : 0 );
2142   double doneTime = 0;
2143   _ticTime = -1;
2144   _progressTic = 1;
2145   _curShapeIndex = -1;
2146
2147   // -------------------------
2148   // Generate the mesh
2149   // -------------------------
2150
2151   _ngMesh = NULL;
2152   NETGENPlugin_ngMeshInfo initState; // it remembers size of ng mesh equal to size of Smesh
2153
2154   SMESH_Comment comment;
2155   int err = 0;
2156
2157   // vector of nodes in which node index == netgen ID
2158   vector< const SMDS_MeshNode* > nodeVec;
2159
2160   {
2161     // ----------------
2162     // compute 1D mesh
2163     // ----------------
2164     if ( _simpleHyp )
2165     {
2166       // not to RestrictLocalH() according to curvature during MESHCONST_ANALYSE
2167       mparams.uselocalh = false;
2168       mparams.grading = 0.8; // not limitited size growth
2169
2170       if ( _simpleHyp->GetNumberOfSegments() )
2171         // nb of segments
2172         mparams.maxh = occgeo.boundingbox.Diam();
2173       else
2174         // segment length
2175         mparams.maxh = _simpleHyp->GetLocalLength();
2176     }
2177
2178     if ( mparams.maxh == 0.0 )
2179       mparams.maxh = occgeo.boundingbox.Diam();
2180     if ( _simpleHyp || ( mparams.minh == 0.0 && _fineness != NETGENPlugin_Hypothesis::UserDefined))
2181       mparams.minh = GetDefaultMinSize( _shape, mparams.maxh );
2182
2183     // Local size on faces
2184     occgeo.face_maxh = mparams.maxh;
2185
2186     // Let netgen create _ngMesh and calculate element size on not meshed shapes
2187 #ifndef NETGEN_V5
2188     char *optstr = 0;
2189 #endif
2190     int startWith = netgen::MESHCONST_ANALYSE;
2191     int endWith   = netgen::MESHCONST_ANALYSE;
2192     try
2193     {
2194       OCC_CATCH_SIGNALS;
2195 #ifdef NETGEN_V5
2196       err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, _ngMesh, mparams, startWith, endWith);
2197 #else
2198       err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, _ngMesh, startWith, endWith, optstr);
2199 #endif
2200       if(netgen::multithread.terminate)
2201         return false;
2202
2203       comment << text(err);
2204     }
2205     catch (Standard_Failure& ex)
2206     {
2207       comment << text(ex);
2208     }
2209     err = 0; //- MESHCONST_ANALYSE isn't so important step
2210     if ( !_ngMesh )
2211       return false;
2212     ngLib.setMesh(( Ng_Mesh*) _ngMesh );
2213
2214     _ngMesh->ClearFaceDescriptors(); // we make descriptors our-self
2215
2216     if ( _simpleHyp )
2217     {
2218       // Pass 1D simple parameters to NETGEN
2219       // --------------------------------
2220       int      nbSeg = _simpleHyp->GetNumberOfSegments();
2221       double segSize = _simpleHyp->GetLocalLength();
2222       for ( int iE = 1; iE <= occgeo.emap.Extent(); ++iE )
2223       {
2224         const TopoDS_Edge& e = TopoDS::Edge( occgeo.emap(iE));
2225         if ( nbSeg )
2226           segSize = SMESH_Algo::EdgeLength( e ) / ( nbSeg - 0.4 );
2227         setLocalSize( e, segSize, *_ngMesh );
2228       }
2229     }
2230     else // if ( ! _simpleHyp )
2231     {
2232       // Local size on vertices and edges
2233       // --------------------------------
2234       for(std::map<int,double>::const_iterator it=EdgeId2LocalSize.begin(); it!=EdgeId2LocalSize.end(); it++)
2235       {
2236         int key = (*it).first;
2237         double hi = (*it).second;
2238         const TopoDS_Shape& shape = ShapesWithLocalSize.FindKey(key);
2239         const TopoDS_Edge& e = TopoDS::Edge(shape);
2240         setLocalSize( e, hi, *_ngMesh );
2241       }
2242       for(std::map<int,double>::const_iterator it=VertexId2LocalSize.begin(); it!=VertexId2LocalSize.end(); it++)
2243       {
2244         int key = (*it).first;
2245         double hi = (*it).second;
2246         const TopoDS_Shape& shape = ShapesWithLocalSize.FindKey(key);
2247         const TopoDS_Vertex& v = TopoDS::Vertex(shape);
2248         gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt(v);
2249         NETGENPlugin_Mesher::RestrictLocalSize( *_ngMesh, p.XYZ(), hi );
2250       }
2251       for(map<int,double>::const_iterator it=FaceId2LocalSize.begin();
2252           it!=FaceId2LocalSize.end(); it++)
2253       {
2254         int key = (*it).first;
2255         double val = (*it).second;
2256         const TopoDS_Shape& shape = ShapesWithLocalSize.FindKey(key);
2257         int faceNgID = occgeo.fmap.FindIndex(shape);
2258         occgeo.SetFaceMaxH(faceNgID, val);
2259         for ( TopExp_Explorer edgeExp( shape, TopAbs_EDGE ); edgeExp.More(); edgeExp.Next() )
2260           setLocalSize( TopoDS::Edge( edgeExp.Current() ), val, *_ngMesh );
2261       }
2262     }
2263
2264     // Precompute internal edges (issue 0020676) in order to
2265     // add mesh on them correctly (twice) to netgen mesh
2266     if ( !err && internals.hasInternalEdges() )
2267     {
2268       // load internal shapes into OCCGeometry
2269       netgen::OCCGeometry intOccgeo;
2270       internals.getInternalEdges( intOccgeo.fmap, intOccgeo.emap, intOccgeo.vmap, meshedSM );
2271       intOccgeo.boundingbox = occgeo.boundingbox;
2272       intOccgeo.shape = occgeo.shape;
2273       intOccgeo.face_maxh.SetSize(intOccgeo.fmap.Extent());
2274       intOccgeo.face_maxh = netgen::mparam.maxh;
2275       netgen::Mesh *tmpNgMesh = NULL;
2276       try
2277       {
2278         OCC_CATCH_SIGNALS;
2279         // compute local H on internal shapes in the main mesh
2280         //OCCSetLocalMeshSize(intOccgeo, *_ngMesh); it deletes _ngMesh->localH
2281
2282         // let netgen create a temporary mesh
2283 #ifdef NETGEN_V5
2284         netgen::OCCGenerateMesh(intOccgeo, tmpNgMesh, mparams, startWith, endWith);
2285 #else
2286         netgen::OCCGenerateMesh(intOccgeo, tmpNgMesh, startWith, endWith, optstr);
2287 #endif
2288         if(netgen::multithread.terminate)
2289           return false;
2290
2291         // copy LocalH from the main to temporary mesh
2292         initState.transferLocalH( _ngMesh, tmpNgMesh );
2293
2294         // compute mesh on internal edges
2295         startWith = endWith = netgen::MESHCONST_MESHEDGES;
2296 #ifdef NETGEN_V5
2297         err = netgen::OCCGenerateMesh(intOccgeo, tmpNgMesh, mparams, startWith, endWith);
2298 #else
2299         err = netgen::OCCGenerateMesh(intOccgeo, tmpNgMesh, startWith, endWith, optstr);
2300 #endif
2301         comment << text(err);
2302       }
2303       catch (Standard_Failure& ex)
2304       {
2305         comment << text(ex);
2306         err = 1;
2307       }
2308       initState.restoreLocalH( tmpNgMesh );
2309
2310       // fill SMESH by netgen mesh
2311       vector< const SMDS_MeshNode* > tmpNodeVec;
2312       FillSMesh( intOccgeo, *tmpNgMesh, initState, *_mesh, tmpNodeVec, comment );
2313       err = ( err || !comment.empty() );
2314
2315       nglib::Ng_DeleteMesh((nglib::Ng_Mesh*)tmpNgMesh);
2316     }
2317
2318     // Fill _ngMesh with nodes and segments of computed submeshes
2319     if ( !err )
2320     {
2321       err = ! ( FillNgMesh(occgeo, *_ngMesh, nodeVec, meshedSM[ MeshDim_0D ]) &&
2322                 FillNgMesh(occgeo, *_ngMesh, nodeVec, meshedSM[ MeshDim_1D ]));
2323     }
2324     initState = NETGENPlugin_ngMeshInfo(_ngMesh);
2325
2326     // Compute 1d mesh
2327     if (!err)
2328     {
2329       startWith = endWith = netgen::MESHCONST_MESHEDGES;
2330       try
2331       {
2332         OCC_CATCH_SIGNALS;
2333 #ifdef NETGEN_V5
2334         err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, _ngMesh, mparams, startWith, endWith);
2335 #else
2336         err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, _ngMesh, startWith, endWith, optstr);
2337 #endif
2338         if(netgen::multithread.terminate)
2339           return false;
2340
2341         comment << text(err);
2342       }
2343       catch (Standard_Failure& ex)
2344       {
2345         comment << text(ex);
2346         err = 1;
2347       }
2348     }
2349     if ( _isVolume )
2350       _ticTime = ( doneTime += edgeMeshingTime ) / _totalTime / _progressTic;
2351
2352     mparams.uselocalh = true; // restore as it is used at surface optimization
2353
2354     // ---------------------
2355     // compute surface mesh
2356     // ---------------------
2357     if (!err)
2358     {
2359       // Pass 2D simple parameters to NETGEN
2360       if ( _simpleHyp ) {
2361         if ( double area = _simpleHyp->GetMaxElementArea() ) {
2362           // face area
2363           mparams.maxh = sqrt(2. * area/sqrt(3.0));
2364           mparams.grading = 0.4; // moderate size growth
2365         }
2366         else {
2367           // length from edges
2368           if ( _ngMesh->GetNSeg() ) {
2369             double edgeLength = 0;
2370             TopTools_MapOfShape visitedEdges;
2371             for ( TopExp_Explorer exp( _shape, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
2372               if( visitedEdges.Add(exp.Current()) )
2373                 edgeLength += SMESH_Algo::EdgeLength( TopoDS::Edge( exp.Current() ));
2374             // we have to multiply length by 2 since for each TopoDS_Edge there
2375             // are double set of NETGEN edges, in other words, we have to
2376             // divide _ngMesh->GetNSeg() by 2.
2377             mparams.maxh = 2*edgeLength / _ngMesh->GetNSeg();
2378           }
2379           else {
2380             mparams.maxh = 1000;
2381           }
2382           mparams.grading = 0.2; // slow size growth
2383         }
2384         mparams.quad = _simpleHyp->GetAllowQuadrangles();
2385         mparams.maxh = min( mparams.maxh, occgeo.boundingbox.Diam()/2 );
2386         _ngMesh->SetGlobalH (mparams.maxh);
2387         netgen::Box<3> bb = occgeo.GetBoundingBox();
2388         bb.Increase (bb.Diam()/20);
2389         _ngMesh->SetLocalH (bb.PMin(), bb.PMax(), mparams.grading);
2390       }
2391
2392       // Care of vertices internal in faces (issue 0020676)
2393       if ( internals.hasInternalVertexInFace() )
2394       {
2395         // store computed segments in SMESH in order not to create SMESH
2396         // edges for ng segments added by AddIntVerticesInFaces()
2397         FillSMesh( occgeo, *_ngMesh, initState, *_mesh, nodeVec, comment );
2398         // add segments to faces with internal vertices
2399         AddIntVerticesInFaces( occgeo, *_ngMesh, nodeVec, internals );
2400         initState = NETGENPlugin_ngMeshInfo(_ngMesh);
2401       }
2402
2403       // Build viscous layers
2404       if ( _isViscousLayers2D )
2405       {
2406         if ( !internals.hasInternalVertexInFace() ) {
2407           FillSMesh( occgeo, *_ngMesh, initState, *_mesh, nodeVec, comment );
2408           initState = NETGENPlugin_ngMeshInfo(_ngMesh);
2409         }
2410         SMESH_ProxyMesh::Ptr viscousMesh;
2411         SMESH_MesherHelper   helper( *_mesh );
2412         for ( int faceID = 1; faceID <= occgeo.fmap.Extent(); ++faceID )
2413         {
2414           const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( occgeo.fmap( faceID ));
2415           viscousMesh = StdMeshers_ViscousLayers2D::Compute( *_mesh, F );
2416           if ( !viscousMesh )
2417             return false;
2418           // exclude from computation ng segments built on EDGEs of F
2419           for (int i = 1; i <= _ngMesh->GetNSeg(); i++)
2420           {
2421             netgen::Segment & seg = _ngMesh->LineSegment(i);
2422             if (seg.si == faceID)
2423               seg.si = 0;
2424           }
2425           // add new segments to _ngMesh instead of excluded ones
2426           helper.SetSubShape( F );
2427           TSideVector wires =
2428             StdMeshers_FaceSide::GetFaceWires( F, *_mesh, /*skipMediumNodes=*/true,
2429                                                error, viscousMesh );
2430           error = AddSegmentsToMesh( *_ngMesh, occgeo, wires, helper, nodeVec );
2431
2432           if ( !error ) error = SMESH_ComputeError::New();
2433         }
2434         initState = NETGENPlugin_ngMeshInfo(_ngMesh);
2435       }
2436
2437       // Let netgen compute 2D mesh
2438       startWith = netgen::MESHCONST_MESHSURFACE;
2439       endWith = _optimize ? netgen::MESHCONST_OPTSURFACE : netgen::MESHCONST_MESHSURFACE;
2440       try
2441       {
2442         OCC_CATCH_SIGNALS;
2443 #ifdef NETGEN_V5
2444         err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, _ngMesh, mparams, startWith, endWith);
2445 #else
2446         err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, _ngMesh, startWith, endWith, optstr);
2447 #endif
2448         if(netgen::multithread.terminate)
2449           return false;
2450
2451         comment << text (err);
2452       }
2453       catch (Standard_Failure& ex)
2454       {
2455         comment << text(ex);
2456         //err = 1; -- try to make volumes anyway
2457       }
2458       catch (netgen::NgException exc)
2459       {
2460         comment << text(exc);
2461         //err = 1; -- try to make volumes anyway
2462       }
2463     }
2464     if ( _isVolume )
2465     {
2466       doneTime += faceMeshingTime + ( _optimize ? faceOptimizTime : 0 );
2467       _ticTime = doneTime / _totalTime / _progressTic;
2468     }
2469     // ---------------------
2470     // generate volume mesh
2471     // ---------------------
2472     // Fill _ngMesh with nodes and faces of computed 2D submeshes
2473     if ( !err && _isVolume && ( !meshedSM[ MeshDim_2D ].empty() || mparams.quad ))
2474     {
2475       // load SMESH with computed segments and faces
2476       FillSMesh( occgeo, *_ngMesh, initState, *_mesh, nodeVec, comment );
2477
2478       // compute pyramids on quadrangles
2479       SMESH_ProxyMesh::Ptr proxyMesh;
2480       if ( _mesh->NbQuadrangles() > 0 )
2481         for ( int iS = 1; iS <= occgeo.somap.Extent(); ++iS )
2482         {
2483           StdMeshers_QuadToTriaAdaptor* Adaptor = new StdMeshers_QuadToTriaAdaptor;
2484           proxyMesh.reset( Adaptor );
2485
2486           int nbPyrams = _mesh->NbPyramids();
2487           Adaptor->Compute( *_mesh, occgeo.somap(iS) );
2488           if ( nbPyrams != _mesh->NbPyramids() )
2489           {
2490             list< SMESH_subMesh* > quadFaceSM;
2491             for (TopExp_Explorer face(occgeo.somap(iS), TopAbs_FACE); face.More(); face.Next())
2492               if ( Adaptor->GetProxySubMesh( face.Current() ))
2493               {
2494                 quadFaceSM.push_back( _mesh->GetSubMesh( face.Current() ));
2495                 meshedSM[ MeshDim_2D ].remove( quadFaceSM.back() );
2496               }
2497             FillNgMesh(occgeo, *_ngMesh, nodeVec, quadFaceSM, proxyMesh);
2498           }
2499         }
2500       // fill _ngMesh with faces of sub-meshes
2501       err = ! ( FillNgMesh(occgeo, *_ngMesh, nodeVec, meshedSM[ MeshDim_2D ]));
2502       initState = NETGENPlugin_ngMeshInfo(_ngMesh);
2503       //toPython( _ngMesh, "/tmp/ngPython.py");
2504     }
2505     if (!err && _isVolume)
2506     {
2507       // Pass 3D simple parameters to NETGEN
2508       const NETGENPlugin_SimpleHypothesis_3D* simple3d =
2509         dynamic_cast< const NETGENPlugin_SimpleHypothesis_3D* > ( _simpleHyp );
2510       if ( simple3d ) {
2511         if ( double vol = simple3d->GetMaxElementVolume() ) {
2512           // max volume
2513           mparams.maxh = pow( 72, 1/6. ) * pow( vol, 1/3. );
2514           mparams.maxh = min( mparams.maxh, occgeo.boundingbox.Diam()/2 );
2515         }
2516         else {
2517           // length from faces
2518           mparams.maxh = _ngMesh->AverageH();
2519         }
2520         _ngMesh->SetGlobalH (mparams.maxh);
2521         mparams.grading = 0.4;
2522 #ifdef NETGEN_V5
2523         _ngMesh->CalcLocalH(mparams.grading);
2524 #else
2525         _ngMesh->CalcLocalH();
2526 #endif
2527       }
2528       // Care of vertices internal in solids and internal faces (issue 0020676)
2529       if ( internals.hasInternalVertexInSolid() || internals.hasInternalFaces() )
2530       {
2531         // store computed faces in SMESH in order not to create SMESH
2532         // faces for ng faces added here
2533         FillSMesh( occgeo, *_ngMesh, initState, *_mesh, nodeVec, comment );
2534         // add ng faces to solids with internal vertices
2535         AddIntVerticesInSolids( occgeo, *_ngMesh, nodeVec, internals );
2536         // duplicate mesh faces on internal faces
2537         FixIntFaces( occgeo, *_ngMesh, internals );
2538         initState = NETGENPlugin_ngMeshInfo(_ngMesh);
2539       }
2540       // Let netgen compute 3D mesh
2541       startWith = endWith = netgen::MESHCONST_MESHVOLUME;
2542       try
2543       {
2544         OCC_CATCH_SIGNALS;
2545 #ifdef NETGEN_V5
2546         err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, _ngMesh, mparams, startWith, endWith);
2547 #else
2548         err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, _ngMesh, startWith, endWith, optstr);
2549 #endif
2550         if(netgen::multithread.terminate)
2551           return false;
2552
2553         if ( comment.empty() ) // do not overwrite a previos error
2554           comment << text(err);
2555       }
2556       catch (Standard_Failure& ex)
2557       {
2558         if ( comment.empty() ) // do not overwrite a previos error
2559           comment << text(ex);
2560         err = 1;
2561       }
2562       catch (netgen::NgException exc)
2563       {
2564         if ( comment.empty() ) // do not overwrite a previos error
2565           comment << text(exc);
2566         err = 1;
2567       }
2568       _ticTime = ( doneTime += voluMeshingTime ) / _totalTime / _progressTic;
2569
2570       // Let netgen optimize 3D mesh
2571       if ( !err && _optimize )
2572       {
2573         startWith = endWith = netgen::MESHCONST_OPTVOLUME;
2574         try
2575         {
2576           OCC_CATCH_SIGNALS;
2577 #ifdef NETGEN_V5
2578           err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, _ngMesh, mparams, startWith, endWith);
2579 #else
2580           err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, _ngMesh, startWith, endWith, optstr);
2581 #endif
2582           if(netgen::multithread.terminate)
2583             return false;
2584
2585           if ( comment.empty() ) // do not overwrite a previos error
2586             comment << text(err);
2587         }
2588         catch (Standard_Failure& ex)
2589         {
2590           if ( comment.empty() ) // do not overwrite a previos error
2591             comment << text(ex);
2592         }
2593         catch (netgen::NgException exc)
2594         {
2595           if ( comment.empty() ) // do not overwrite a previos error
2596             comment << text(exc);
2597         }
2598       }
2599     }
2600     if (!err && mparams.secondorder > 0)
2601     {
2602       try
2603       {
2604         OCC_CATCH_SIGNALS;
2605         netgen::OCCRefinementSurfaces ref (occgeo);
2606         ref.MakeSecondOrder (*_ngMesh);
2607       }
2608       catch (Standard_Failure& ex)
2609       {
2610         if ( comment.empty() ) // do not overwrite a previos error
2611           comment << "Exception in netgen at passing to 2nd order ";
2612       }
2613       catch (netgen::NgException exc)
2614       {
2615         if ( comment.empty() ) // do not overwrite a previos error
2616           comment << exc.What();
2617       }
2618     }
2619   }
2620
2621   _ticTime = 0.98 / _progressTic;
2622
2623   int nbNod = _ngMesh->GetNP();
2624   int nbSeg = _ngMesh->GetNSeg();
2625   int nbFac = _ngMesh->GetNSE();
2626   int nbVol = _ngMesh->GetNE();
2627   bool isOK = ( !err && (_isVolume ? (nbVol > 0) : (nbFac > 0)) );
2628
2629   MESSAGE((err ? "Mesh Generation failure" : "End of Mesh Generation") <<
2630           ", nb nodes: "    << nbNod <<
2631           ", nb segments: " << nbSeg <<
2632           ", nb faces: "    << nbFac <<
2633           ", nb volumes: "  << nbVol);
2634
2635   // Feed back the SMESHDS with the generated Nodes and Elements
2636   if ( true /*isOK*/ ) // get whatever built
2637     FillSMesh( occgeo, *_ngMesh, initState, *_mesh, nodeVec, comment ); //!<
2638
2639   SMESH_ComputeErrorPtr readErr = ReadErrors(nodeVec);
2640   if ( readErr && !readErr->myBadElements.empty() )
2641     error = readErr;
2642
2643   if ( error->IsOK() && ( !isOK || comment.size() > 0 ))
2644     error->myName = COMPERR_ALGO_FAILED;
2645   if ( !comment.empty() )
2646     error->myComment = comment;
2647
2648   // SetIsAlwaysComputed( true ) to empty sub-meshes, which
2649   // appear if the geometry contains coincident sub-shape due
2650   // to bool merge_solids = 1; in netgen/libsrc/occ/occgenmesh.cpp
2651   const int nbMaps = 2;
2652   const TopTools_IndexedMapOfShape* geoMaps[nbMaps] =
2653     { & occgeo.vmap, & occgeo.emap/*, & occgeo.fmap*/ };
2654   for ( int iMap = 0; iMap < nbMaps; ++iMap )
2655     for (int i = 1; i <= geoMaps[iMap]->Extent(); i++)
2656       if ( SMESH_subMesh* sm = _mesh->GetSubMeshContaining( geoMaps[iMap]->FindKey(i)))
2657         if ( !sm->IsMeshComputed() )
2658           sm->SetIsAlwaysComputed( true );
2659
2660   // set bad compute error to subshapes of all failed sub-shapes
2661   if ( !error->IsOK() )
2662   {
2663     bool pb2D = false, pb3D = false;
2664     for (int i = 1; i <= occgeo.fmap.Extent(); i++) {
2665       int status = occgeo.facemeshstatus[i-1];
2666       if (status == 1 ) continue;
2667       if ( SMESH_subMesh* sm = _mesh->GetSubMeshContaining( occgeo.fmap( i ))) {
2668         SMESH_ComputeErrorPtr& smError = sm->GetComputeError();
2669         if ( !smError || smError->IsOK() ) {
2670           if ( status == -1 )
2671             smError.reset( new SMESH_ComputeError( *error ));
2672           else
2673             smError.reset( new SMESH_ComputeError( COMPERR_ALGO_FAILED, "Ignored" ));
2674           if ( SMESH_Algo::GetMeshError( sm ) == SMESH_Algo::MEr_OK )
2675             smError->myName = COMPERR_WARNING;
2676         }
2677         pb2D = pb2D || smError->IsKO();
2678       }
2679     }
2680     if ( !pb2D ) // all faces are OK
2681       for (int i = 1; i <= occgeo.somap.Extent(); i++)
2682         if ( SMESH_subMesh* sm = _mesh->GetSubMeshContaining( occgeo.somap( i )))
2683         {
2684           bool smComputed = nbVol && !sm->IsEmpty();
2685           if ( smComputed && internals.hasInternalVertexInSolid( sm->GetId() ))
2686           {
2687             int nbIntV = internals.getSolidsWithVertices().find( sm->GetId() )->second.size();
2688             SMESHDS_SubMesh* smDS = sm->GetSubMeshDS();
2689             smComputed = ( smDS->NbElements() > 0 || smDS->NbNodes() > nbIntV );
2690           }
2691           SMESH_ComputeErrorPtr& smError = sm->GetComputeError();
2692           if ( !smComputed && ( !smError || smError->IsOK() ))
2693           {
2694             smError.reset( new SMESH_ComputeError( *error ));
2695             if ( nbVol && SMESH_Algo::GetMeshError( sm ) == SMESH_Algo::MEr_OK )
2696               smError->myName = COMPERR_WARNING;
2697           }
2698           pb3D = pb3D || ( smError && smError->IsKO() );
2699         }
2700     if ( !pb2D && !pb3D )
2701       err = 0; // no fatal errors, only warnings
2702   }
2703
2704   ngLib._isComputeOk = !err;
2705
2706   return !err;
2707 }
2708
2709 //=============================================================================
2710 /*!
2711  * Evaluate
2712  */
2713 //=============================================================================
2714 bool NETGENPlugin_Mesher::Evaluate(MapShapeNbElems& aResMap)
2715 {
2716   netgen::MeshingParameters& mparams = netgen::mparam;
2717
2718
2719   // -------------------------
2720   // Prepare OCC geometry
2721   // -------------------------
2722   netgen::OCCGeometry occgeo;
2723   list< SMESH_subMesh* > meshedSM[4]; // for 0-3 dimensions
2724   NETGENPlugin_Internals internals( *_mesh, _shape, _isVolume );
2725   PrepareOCCgeometry( occgeo, _shape, *_mesh, meshedSM, &internals );
2726
2727   bool tooManyElems = false;
2728   const int hugeNb = std::numeric_limits<int>::max() / 100;
2729
2730   // ----------------
2731   // evaluate 1D
2732   // ----------------
2733   // pass 1D simple parameters to NETGEN
2734   if ( _simpleHyp )
2735   {
2736     // not to RestrictLocalH() according to curvature during MESHCONST_ANALYSE
2737     mparams.uselocalh = false;
2738     mparams.grading = 0.8; // not limitited size growth
2739
2740     if ( _simpleHyp->GetNumberOfSegments() )
2741       // nb of segments
2742       mparams.maxh = occgeo.boundingbox.Diam();
2743     else
2744       // segment length
2745       mparams.maxh = _simpleHyp->GetLocalLength();
2746   }
2747
2748   if ( mparams.maxh == 0.0 )
2749     mparams.maxh = occgeo.boundingbox.Diam();
2750   if ( _simpleHyp || ( mparams.minh == 0.0 && _fineness != NETGENPlugin_Hypothesis::UserDefined))
2751     mparams.minh = GetDefaultMinSize( _shape, mparams.maxh );
2752
2753   // let netgen create _ngMesh and calculate element size on not meshed shapes
2754   NETGENPlugin_NetgenLibWrapper ngLib;
2755   netgen::Mesh *ngMesh = NULL;
2756 #ifndef NETGEN_V5
2757   char *optstr = 0;
2758 #endif
2759   int startWith = netgen::MESHCONST_ANALYSE;
2760   int endWith   = netgen::MESHCONST_MESHEDGES;
2761 #ifdef NETGEN_V5
2762   int err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, ngMesh, mparams, startWith, endWith);
2763 #else
2764   int err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, ngMesh, startWith, endWith, optstr);
2765 #endif
2766
2767   if(netgen::multithread.terminate)
2768     return false;
2769
2770   ngLib.setMesh(( Ng_Mesh*) ngMesh );
2771   if (err) {
2772     if ( SMESH_subMesh* sm = _mesh->GetSubMeshContaining( _shape ))
2773       sm->GetComputeError().reset( new SMESH_ComputeError( COMPERR_ALGO_FAILED ));
2774     return false;
2775   }
2776   if ( _simpleHyp )
2777   {
2778     // Pass 1D simple parameters to NETGEN
2779     // --------------------------------
2780     int      nbSeg = _simpleHyp->GetNumberOfSegments();
2781     double segSize = _simpleHyp->GetLocalLength();
2782     for ( int iE = 1; iE <= occgeo.emap.Extent(); ++iE )
2783     {
2784       const TopoDS_Edge& e = TopoDS::Edge( occgeo.emap(iE));
2785       if ( nbSeg )
2786         segSize = SMESH_Algo::EdgeLength( e ) / ( nbSeg - 0.4 );
2787       setLocalSize( e, segSize, *ngMesh );
2788     }
2789   }
2790   else // if ( ! _simpleHyp )
2791   {
2792     // Local size on vertices and edges
2793     // --------------------------------
2794     for(std::map<int,double>::const_iterator it=EdgeId2LocalSize.begin(); it!=EdgeId2LocalSize.end(); it++)
2795     {
2796       int key = (*it).first;
2797       double hi = (*it).second;
2798       const TopoDS_Shape& shape = ShapesWithLocalSize.FindKey(key);
2799       const TopoDS_Edge& e = TopoDS::Edge(shape);
2800       setLocalSize( e, hi, *ngMesh );
2801     }
2802     for(std::map<int,double>::const_iterator it=VertexId2LocalSize.begin(); it!=VertexId2LocalSize.end(); it++)
2803     {
2804       int key = (*it).first;
2805       double hi = (*it).second;
2806       const TopoDS_Shape& shape = ShapesWithLocalSize.FindKey(key);
2807       const TopoDS_Vertex& v = TopoDS::Vertex(shape);
2808       gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt(v);
2809       NETGENPlugin_Mesher::RestrictLocalSize( *ngMesh, p.XYZ(), hi );
2810     }
2811     for(map<int,double>::const_iterator it=FaceId2LocalSize.begin();
2812         it!=FaceId2LocalSize.end(); it++)
2813     {
2814       int key = (*it).first;
2815       double val = (*it).second;
2816       const TopoDS_Shape& shape = ShapesWithLocalSize.FindKey(key);
2817       int faceNgID = occgeo.fmap.FindIndex(shape);
2818       occgeo.SetFaceMaxH(faceNgID, val);
2819       for ( TopExp_Explorer edgeExp( shape, TopAbs_EDGE ); edgeExp.More(); edgeExp.Next() )
2820         setLocalSize( TopoDS::Edge( edgeExp.Current() ), val, *ngMesh );
2821     }
2822   }
2823   // calculate total nb of segments and length of edges
2824   double fullLen = 0.0;
2825   int fullNbSeg = 0;
2826   int entity = mparams.secondorder > 0 ? SMDSEntity_Quad_Edge : SMDSEntity_Edge;
2827   TopTools_DataMapOfShapeInteger Edge2NbSeg;
2828   for (TopExp_Explorer exp(_shape, TopAbs_EDGE); exp.More(); exp.Next())
2829   {
2830     TopoDS_Edge E = TopoDS::Edge( exp.Current() );
2831     if( !Edge2NbSeg.Bind(E,0) )
2832       continue;
2833
2834     double aLen = SMESH_Algo::EdgeLength(E);
2835     fullLen += aLen;
2836
2837     vector<int>& aVec = aResMap[_mesh->GetSubMesh(E)];
2838     if ( aVec.empty() )
2839       aVec.resize( SMDSEntity_Last, 0);
2840     else
2841       fullNbSeg += aVec[ entity ];
2842   }
2843
2844   // store nb of segments computed by Netgen
2845   NCollection_Map<Link> linkMap;
2846   for (int i = 1; i <= ngMesh->GetNSeg(); ++i )
2847   {
2848     const netgen::Segment& seg = ngMesh->LineSegment(i);
2849     Link link(seg[0], seg[1]);
2850     if ( !linkMap.Add( link )) continue;
2851     int aGeomEdgeInd = seg.epgeominfo[0].edgenr;
2852     if (aGeomEdgeInd > 0 && aGeomEdgeInd <= occgeo.emap.Extent())
2853     {
2854       vector<int>& aVec = aResMap[_mesh->GetSubMesh(occgeo.emap(aGeomEdgeInd))];
2855       aVec[ entity ]++;
2856     }
2857   }
2858   // store nb of nodes on edges computed by Netgen
2859   TopTools_DataMapIteratorOfDataMapOfShapeInteger Edge2NbSegIt(Edge2NbSeg);
2860   for (; Edge2NbSegIt.More(); Edge2NbSegIt.Next())
2861   {
2862     vector<int>& aVec = aResMap[_mesh->GetSubMesh(Edge2NbSegIt.Key())];
2863     if ( aVec[ entity ] > 1 && aVec[ SMDSEntity_Node ] == 0 )
2864       aVec[SMDSEntity_Node] = mparams.secondorder > 0  ? 2*aVec[ entity ]-1 : aVec[ entity ]-1;
2865
2866     fullNbSeg += aVec[ entity ];
2867     Edge2NbSeg( Edge2NbSegIt.Key() ) = aVec[ entity ];
2868   }
2869   if ( fullNbSeg == 0 )
2870     return false;
2871
2872   // ----------------
2873   // evaluate 2D
2874   // ----------------
2875   if ( _simpleHyp ) {
2876     if ( double area = _simpleHyp->GetMaxElementArea() ) {
2877       // face area
2878       mparams.maxh = sqrt(2. * area/sqrt(3.0));
2879       mparams.grading = 0.4; // moderate size growth
2880     }
2881     else {
2882       // length from edges
2883       mparams.maxh = fullLen/fullNbSeg;
2884       mparams.grading = 0.2; // slow size growth
2885     }
2886   }
2887   mparams.maxh = min( mparams.maxh, occgeo.boundingbox.Diam()/2 );
2888   mparams.maxh = min( mparams.maxh, fullLen/fullNbSeg * (1. + mparams.grading));
2889
2890   for (TopExp_Explorer exp(_shape, TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next())
2891   {
2892     TopoDS_Face F = TopoDS::Face( exp.Current() );
2893     SMESH_subMesh *sm = _mesh->GetSubMesh(F);
2894     GProp_GProps G;
2895     BRepGProp::SurfaceProperties(F,G);
2896     double anArea = G.Mass();
2897     tooManyElems = tooManyElems || ( anArea/hugeNb > mparams.maxh*mparams.maxh );
2898     int nb1d = 0;
2899     if ( !tooManyElems )
2900     {
2901       TopTools_MapOfShape egdes;
2902       for (TopExp_Explorer exp1(F,TopAbs_EDGE); exp1.More(); exp1.Next())
2903         if ( egdes.Add( exp1.Current() ))
2904           nb1d += Edge2NbSeg.Find(exp1.Current());
2905     }
2906     int nbFaces = tooManyElems ? hugeNb : int( 4*anArea / (mparams.maxh*mparams.maxh*sqrt(3.)));
2907     int nbNodes = tooManyElems ? hugeNb : (( nbFaces*3 - (nb1d-1)*2 ) / 6 + 1 );
2908
2909     vector<int> aVec(SMDSEntity_Last, 0);
2910     if( mparams.secondorder > 0 ) {
2911       int nb1d_in = (nbFaces*3 - nb1d) / 2;
2912       aVec[SMDSEntity_Node] = nbNodes + nb1d_in;
2913       aVec[SMDSEntity_Quad_Triangle] = nbFaces;
2914     }
2915     else {
2916       aVec[SMDSEntity_Node] = Max ( nbNodes, 0  );
2917       aVec[SMDSEntity_Triangle] = nbFaces;
2918     }
2919     aResMap[sm].swap(aVec);
2920   }
2921
2922   // ----------------
2923   // evaluate 3D
2924   // ----------------
2925   if(_isVolume) {
2926     // pass 3D simple parameters to NETGEN
2927     const NETGENPlugin_SimpleHypothesis_3D* simple3d =
2928       dynamic_cast< const NETGENPlugin_SimpleHypothesis_3D* > ( _simpleHyp );
2929     if ( simple3d ) {
2930       if ( double vol = simple3d->GetMaxElementVolume() ) {
2931         // max volume
2932         mparams.maxh = pow( 72, 1/6. ) * pow( vol, 1/3. );
2933         mparams.maxh = min( mparams.maxh, occgeo.boundingbox.Diam()/2 );
2934       }
2935       else {
2936         // using previous length from faces
2937       }
2938       mparams.grading = 0.4;
2939       mparams.maxh = min( mparams.maxh, fullLen/fullNbSeg * (1. + mparams.grading));
2940     }
2941     GProp_GProps G;
2942     BRepGProp::VolumeProperties(_shape,G);
2943     double aVolume = G.Mass();
2944     double tetrVol = 0.1179*mparams.maxh*mparams.maxh*mparams.maxh;
2945     tooManyElems = tooManyElems || ( aVolume/hugeNb > tetrVol );
2946     int nbVols = tooManyElems ? hugeNb : int(aVolume/tetrVol);
2947     int nb1d_in = int(( nbVols*6 - fullNbSeg ) / 6 );
2948     vector<int> aVec(SMDSEntity_Last, 0 );
2949     if ( tooManyElems ) // avoid FPE
2950     {
2951       aVec[SMDSEntity_Node] = hugeNb;
2952       aVec[ mparams.secondorder > 0 ? SMDSEntity_Quad_Tetra : SMDSEntity_Tetra] = hugeNb;
2953     }
2954     else
2955     {
2956       if( mparams.secondorder > 0 ) {
2957         aVec[SMDSEntity_Node] = nb1d_in/3 + 1 + nb1d_in;
2958         aVec[SMDSEntity_Quad_Tetra] = nbVols;
2959       }
2960       else {
2961         aVec[SMDSEntity_Node] = nb1d_in/3 + 1;
2962         aVec[SMDSEntity_Tetra] = nbVols;
2963       }
2964     }
2965     SMESH_subMesh *sm = _mesh->GetSubMesh(_shape);
2966     aResMap[sm].swap(aVec);
2967   }
2968
2969   return true;
2970 }
2971
2972 double NETGENPlugin_Mesher::GetProgress(const SMESH_Algo* holder,
2973                                         const int *       algoProgressTic,
2974                                         const double *    algoProgress) const
2975 {
2976   ((int&) _progressTic ) = *algoProgressTic + 1;
2977
2978   if ( !_occgeom ) return 0;
2979
2980   double progress = -1;
2981   if ( !_isVolume )
2982   {
2983     if ( _ticTime < 0 && netgen::multithread.task[0] == 'O'/*Optimizing surface*/ )
2984     {
2985       ((double&) _ticTime ) = edgeFaceMeshingTime / _totalTime / _progressTic;
2986     }
2987     else if ( !_optimize /*&& _occgeom->fmap.Extent() > 1*/ )
2988     {
2989       int doneShapeIndex = -1;
2990       while ( doneShapeIndex+1 < _occgeom->facemeshstatus.Size() &&
2991               _occgeom->facemeshstatus[ doneShapeIndex+1 ])
2992         doneShapeIndex++;
2993       if ( doneShapeIndex+1 != _curShapeIndex )
2994       {
2995         ((int&) _curShapeIndex) = doneShapeIndex+1;
2996         double    doneShapeRate = _curShapeIndex / double( _occgeom->fmap.Extent() );
2997         double         doneTime = edgeMeshingTime + doneShapeRate * faceMeshingTime;
2998         ((double&)    _ticTime) = doneTime / _totalTime / _progressTic;
2999         // cout << "shape " << _curShapeIndex << " _ticTime " << _ticTime
3000         //      << " " << doneTime / _totalTime / _progressTic << endl;
3001       }
3002     }
3003   }
3004   else if ( !_optimize && _occgeom->somap.Extent() > 1 )
3005   {
3006     int curShapeIndex = _curShapeIndex;
3007     if ( _ngMesh->GetNE() > 0 )
3008     {
3009       netgen::Element el = (*_ngMesh)[netgen::ElementIndex( _ngMesh->GetNE()-1 )];
3010       curShapeIndex = el.GetIndex();
3011     }
3012     if ( curShapeIndex != _curShapeIndex )
3013     {
3014       ((int&) _curShapeIndex) = curShapeIndex;
3015       double    doneShapeRate = _curShapeIndex / double( _occgeom->somap.Extent() );
3016       double         doneTime = edgeFaceMeshingTime + doneShapeRate * voluMeshingTime;
3017       ((double&)    _ticTime) = doneTime / _totalTime / _progressTic;
3018       // cout << "shape " << _curShapeIndex << " _ticTime " << _ticTime
3019       //      << " " << doneTime / _totalTime / _progressTic << endl;
3020     }
3021   }
3022   if ( _ticTime > 0 )
3023     progress  = Max( *algoProgressTic * _ticTime, *algoProgress );
3024   if ( progress > 0 )
3025   {
3026     ((int&) *algoProgressTic )++;
3027     ((double&) *algoProgress) = progress;
3028   }
3029   //cout << progress << " "  << *algoProgressTic << " " << netgen::multithread.task << " "<< _ticTime << endl;
3030
3031   return Min( progress, 0.99 );
3032 }
3033
3034 //================================================================================
3035 /*!
3036  * \brief Remove "test.out" and "problemfaces" files in current directory
3037  */
3038 //================================================================================
3039
3040 void NETGENPlugin_Mesher::RemoveTmpFiles()
3041 {
3042   bool rm =  SMESH_File("test.out").remove() ;
3043 #ifndef WIN32
3044   if (rm && netgen::testout)
3045   {
3046     delete netgen::testout;
3047     netgen::testout = 0;
3048   }
3049 #endif
3050   SMESH_File("problemfaces").remove();
3051   SMESH_File("occmesh.rep").remove();
3052 }
3053
3054 //================================================================================
3055 /*!
3056  * \brief Read mesh entities preventing successful computation from "test.out" file
3057  */
3058 //================================================================================
3059
3060 SMESH_ComputeErrorPtr
3061 NETGENPlugin_Mesher::ReadErrors(const vector<const SMDS_MeshNode* >& nodeVec)
3062 {
3063   SMESH_ComputeErrorPtr err = SMESH_ComputeError::New
3064     (COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Some edges multiple times in surface mesh");
3065   SMESH_File file("test.out");
3066   vector<int> two(2);
3067   const char* badEdgeStr = " multiple times in surface mesh";
3068   const int   badEdgeStrLen = strlen( badEdgeStr );
3069   while( !file.eof() )
3070   {
3071     if ( strncmp( file, "Edge ", 5 ) == 0 &&
3072          file.getInts( two ) &&
3073          strncmp( file, badEdgeStr, badEdgeStrLen ) == 0 &&
3074          two[0] < nodeVec.size() && two[1] < nodeVec.size())
3075     {
3076       err->myBadElements.push_back( new SMDS_LinearEdge( nodeVec[ two[0]], nodeVec[ two[1]] ));
3077       file += badEdgeStrLen;
3078     }
3079     else if ( strncmp( file, "Intersecting: ", 14 ) == 0 )
3080     {
3081 // Intersecting:
3082 // openelement 18 with open element 126
3083 // 41  36  38
3084 // 69  70  72
3085       vector<int> three1(3), three2(3);
3086       file.getLine();
3087       const char* pos = file;
3088       bool ok = ( strncmp( file, "openelement ", 12 ) == 0 );
3089       ok = ok && file.getInts( two );
3090       ok = ok && file.getInts( three1 );
3091       ok = ok && file.getInts( three2 );
3092       for ( int i = 0; ok && i < 3; ++i )
3093         ok = ( three1[i] < nodeVec.size() && nodeVec[ three1[i]]);
3094       for ( int i = 0; ok && i < 3; ++i )
3095         ok = ( three2[i] < nodeVec.size() && nodeVec[ three2[i]]);
3096       if ( ok )
3097       {
3098         err->myBadElements.push_back( new SMDS_FaceOfNodes( nodeVec[ three1[0]],
3099                                                             nodeVec[ three1[1]],
3100                                                             nodeVec[ three1[2]]));
3101         err->myBadElements.push_back( new SMDS_FaceOfNodes( nodeVec[ three2[0]],
3102                                                             nodeVec[ three2[1]],
3103                                                             nodeVec[ three2[2]]));
3104         err->myComment = "Intersecting triangles";
3105       }
3106       else
3107       {
3108         file.setPos( pos );
3109       }
3110     }
3111     else
3112     {
3113       ++file;
3114     }
3115   }
3116   return err;
3117 }
3118
3119 //================================================================================
3120 /*!
3121  * \brief Write a python script creating an equivalent SALOME mesh.
3122  * This is useful to see what mesh is passed as input for the next step of mesh
3123  * generation (of mesh of higher dimension)
3124  */
3125 //================================================================================
3126
3127 void NETGENPlugin_Mesher::toPython( const netgen::Mesh* ngMesh,
3128                                     const std::string&  pyFile)
3129 {
3130   ofstream outfile(pyFile.c_str(), ios::out);
3131   if ( !outfile ) return;
3132
3133   outfile << "import SMESH" << endl
3134           << "from salome.smesh import smeshBuilder" << endl
3135           << "smesh = smeshBuilder.New(salome.myStudy)" << endl
3136           << "mesh = smesh.Mesh()" << endl << endl;
3137
3138   using namespace netgen;
3139   PointIndex pi;
3140   for (pi = PointIndex::BASE;
3141        pi < ngMesh->GetNP()+PointIndex::BASE; pi++)
3142   {
3143     outfile << "mesh.AddNode( ";
3144     outfile << (*ngMesh)[pi](0) << ", ";
3145     outfile << (*ngMesh)[pi](1) << ", ";
3146     outfile << (*ngMesh)[pi](2) << ") ## "<< pi << endl;
3147   }
3148
3149   int nbDom = ngMesh->GetNDomains();
3150   for ( int i = 0; i < nbDom; ++i )
3151     outfile<< "grp" << i+1 << " = mesh.CreateEmptyGroup( SMESH.FACE, 'domain"<< i+1 << "')"<< endl;
3152
3153   SurfaceElementIndex sei;
3154   for (sei = 0; sei < ngMesh->GetNSE(); sei++)
3155   {
3156     outfile << "mesh.AddFace([ ";
3157     Element2d sel = (*ngMesh)[sei];
3158     for (int j = 0; j < sel.GetNP(); j++)
3159       outfile << sel[j] << ( j+1 < sel.GetNP() ? ", " : " ])");
3160     if ( sel.IsDeleted() ) outfile << " ## IsDeleted ";
3161     outfile << endl;
3162
3163     if ((*ngMesh)[sei].GetIndex())
3164     {
3165       if ( int dom1 = ngMesh->GetFaceDescriptor((*ngMesh)[sei].GetIndex ()).DomainIn())
3166         outfile << "grp"<< dom1 <<".Add([ " << (int)sei+1 << " ])" << endl;
3167       if ( int dom2 = ngMesh->GetFaceDescriptor((*ngMesh)[sei].GetIndex ()).DomainOut())
3168         outfile << "grp"<< dom2 <<".Add([ " << (int)sei+1 << " ])" << endl;
3169     }
3170   }
3171
3172   for (ElementIndex ei = 0; ei < ngMesh->GetNE(); ei++)
3173   {
3174     Element el = (*ngMesh)[ei];
3175     outfile << "mesh.AddVolume([ ";
3176     for (int j = 0; j < el.GetNP(); j++)
3177       outfile << el[j] << ( j+1 < el.GetNP() ? ", " : " ])");
3178     outfile << endl;
3179   }
3180
3181   for (int i = 1; i <= ngMesh->GetNSeg(); i++)
3182   {
3183     const Segment & seg = ngMesh->LineSegment (i);
3184     outfile << "mesh.AddEdge([ "
3185             << seg[0] << ", "
3186             << seg[1] << " ])" << endl;
3187   }
3188   cout << "Write " << pyFile << endl;
3189 }
3190
3191 //================================================================================
3192 /*!
3193  * \brief Constructor of NETGENPlugin_ngMeshInfo
3194  */
3195 //================================================================================
3196
3197 NETGENPlugin_ngMeshInfo::NETGENPlugin_ngMeshInfo( netgen::Mesh* ngMesh):
3198   _copyOfLocalH(0)
3199 {
3200   if ( ngMesh )
3201   {
3202     _nbNodes    = ngMesh->GetNP();
3203     _nbSegments = ngMesh->GetNSeg();
3204     _nbFaces    = ngMesh->GetNSE();
3205     _nbVolumes  = ngMesh->GetNE();
3206   }
3207   else
3208   {
3209     _nbNodes = _nbSegments = _nbFaces = _nbVolumes = 0;
3210   }
3211 }
3212
3213 //================================================================================
3214 /*!
3215  * \brief Copy LocalH member from one netgen mesh to another
3216  */
3217 //================================================================================
3218
3219 void NETGENPlugin_ngMeshInfo::transferLocalH( netgen::Mesh* fromMesh,
3220                                               netgen::Mesh* toMesh )
3221 {
3222   if ( !fromMesh->LocalHFunctionGenerated() ) return;
3223   if ( !toMesh->LocalHFunctionGenerated() )
3224 #ifdef NETGEN_V5
3225     toMesh->CalcLocalH(netgen::mparam.grading);
3226 #else
3227     toMesh->CalcLocalH();
3228 #endif
3229
3230   const size_t size = sizeof( netgen::LocalH );
3231   _copyOfLocalH = new char[ size ];
3232   memcpy( (void*)_copyOfLocalH, (void*)&toMesh->LocalHFunction(), size );
3233   memcpy( (void*)&toMesh->LocalHFunction(), (void*)&fromMesh->LocalHFunction(), size );
3234 }
3235
3236 //================================================================================
3237 /*!
3238  * \brief Restore LocalH member of a netgen mesh
3239  */
3240 //================================================================================
3241
3242 void NETGENPlugin_ngMeshInfo::restoreLocalH( netgen::Mesh* toMesh )
3243 {
3244   if ( _copyOfLocalH )
3245   {
3246     const size_t size = sizeof( netgen::LocalH );
3247     memcpy( (void*)&toMesh->LocalHFunction(), (void*)_copyOfLocalH, size );
3248     delete [] _copyOfLocalH;
3249     _copyOfLocalH = 0;
3250   }
3251 }
3252
3253 //================================================================================
3254 /*!
3255  * \brief Find "internal" sub-shapes
3256  */
3257 //================================================================================
3258
3259 NETGENPlugin_Internals::NETGENPlugin_Internals( SMESH_Mesh&         mesh,
3260                                                 const TopoDS_Shape& shape,
3261                                                 bool                is3D )
3262   : _mesh( mesh ), _is3D( is3D )
3263 {
3264   SMESHDS_Mesh* meshDS = mesh.GetMeshDS();
3265
3266   TopExp_Explorer f,e;
3267   for ( f.Init( shape, TopAbs_FACE ); f.More(); f.Next() )
3268   {
3269     int faceID = meshDS->ShapeToIndex( f.Current() );
3270
3271     // find not computed internal edges
3272
3273     for ( e.Init( f.Current().Oriented(TopAbs_FORWARD), TopAbs_EDGE ); e.More(); e.Next() )
3274       if ( e.Current().Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
3275       {
3276         SMESH_subMesh* eSM = mesh.GetSubMesh( e.Current() );
3277         if ( eSM->IsEmpty() )
3278         {
3279           _e2face.insert( make_pair( eSM->GetId(), faceID ));
3280           for ( TopoDS_Iterator v(e.Current()); v.More(); v.Next() )
3281             _e2face.insert( make_pair( meshDS->ShapeToIndex( v.Value() ), faceID ));
3282         }
3283       }
3284
3285     // find internal vertices in a face
3286     set<int> intVV; // issue 0020850 where same vertex is twice in a face
3287     for ( TopoDS_Iterator fSub( f.Current() ); fSub.More(); fSub.Next())
3288       if ( fSub.Value().ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
3289       {
3290         int vID = meshDS->ShapeToIndex( fSub.Value() );
3291         if ( intVV.insert( vID ).second )
3292           _f2v[ faceID ].push_back( vID );
3293       }
3294
3295     if ( is3D )
3296     {
3297       // find internal faces and their subshapes where nodes are to be doubled
3298       //  to make a crack with non-sewed borders
3299
3300       if ( f.Current().Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
3301       {
3302         _intShapes.insert( meshDS->ShapeToIndex( f.Current() ));
3303
3304         // egdes
3305         list< TopoDS_Shape > edges;
3306         for ( e.Init( f.Current(), TopAbs_EDGE ); e.More(); e.Next())
3307           if ( SMESH_MesherHelper::NbAncestors( e.Current(), mesh, TopAbs_FACE ) > 1 )
3308           {
3309             _intShapes.insert( meshDS->ShapeToIndex( e.Current() ));
3310             edges.push_back( e.Current() );
3311             // find border faces
3312             PShapeIteratorPtr fIt =
3313               SMESH_MesherHelper::GetAncestors( edges.back(),mesh,TopAbs_FACE );
3314             while ( const TopoDS_Shape* pFace = fIt->next() )
3315               if ( !pFace->IsSame( f.Current() ))
3316                 _borderFaces.insert( meshDS->ShapeToIndex( *pFace ));
3317           }
3318         // vertices
3319         // we consider vertex internal if it is shared by more than one internal edge
3320         list< TopoDS_Shape >::iterator edge = edges.begin();
3321         for ( ; edge != edges.end(); ++edge )
3322           for ( TopoDS_Iterator v( *edge ); v.More(); v.Next() )
3323           {
3324             set<int> internalEdges;
3325             PShapeIteratorPtr eIt =
3326               SMESH_MesherHelper::GetAncestors( v.Value(),mesh,TopAbs_EDGE );
3327             while ( const TopoDS_Shape* pEdge = eIt->next() )
3328             {
3329               int edgeID = meshDS->ShapeToIndex( *pEdge );
3330               if ( isInternalShape( edgeID ))
3331                 internalEdges.insert( edgeID );
3332             }
3333             if ( internalEdges.size() > 1 )
3334               _intShapes.insert( meshDS->ShapeToIndex( v.Value() ));
3335           }
3336       }
3337     }
3338   } // loop on geom faces
3339
3340   // find vertices internal in solids
3341   if ( is3D )
3342   {
3343     for ( TopExp_Explorer so(shape, TopAbs_SOLID); so.More(); so.Next())
3344     {
3345       int soID = meshDS->ShapeToIndex( so.Current() );
3346       for ( TopoDS_Iterator soSub( so.Current() ); soSub.More(); soSub.Next())
3347         if ( soSub.Value().ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
3348           _s2v[ soID ].push_back( meshDS->ShapeToIndex( soSub.Value() ));
3349     }
3350   }
3351 }
3352
3353 //================================================================================
3354 /*!
3355  * \brief Find mesh faces on non-internal geom faces sharing internal edge
3356  * some nodes of which are to be doubled to make the second border of the "crack"
3357  */
3358 //================================================================================
3359
3360 void NETGENPlugin_Internals::findBorderElements( TIDSortedElemSet & borderElems )
3361 {
3362   if ( _intShapes.empty() ) return;
3363
3364   SMESH_Mesh& mesh = const_cast<SMESH_Mesh&>(_mesh);
3365   SMESHDS_Mesh* meshDS = mesh.GetMeshDS();
3366
3367   // loop on internal geom edges
3368   set<int>::const_iterator intShapeId = _intShapes.begin();
3369   for ( ; intShapeId != _intShapes.end(); ++intShapeId )
3370   {
3371     const TopoDS_Shape& s = meshDS->IndexToShape( *intShapeId );
3372     if ( s.ShapeType() != TopAbs_EDGE ) continue;
3373
3374     // get internal and non-internal geom faces sharing the internal edge <s>
3375     int intFace = 0;
3376     set<int>::iterator bordFace = _borderFaces.end();
3377     PShapeIteratorPtr faces = SMESH_MesherHelper::GetAncestors( s, _mesh, TopAbs_FACE );
3378     while ( const TopoDS_Shape* pFace = faces->next() )
3379     {
3380       int faceID = meshDS->ShapeToIndex( *pFace );
3381       if ( isInternalShape( faceID ))
3382         intFace = faceID;
3383       else
3384         bordFace = _borderFaces.insert( faceID ).first;
3385     }
3386     if ( bordFace == _borderFaces.end() || !intFace ) continue;
3387
3388     // get all links of mesh faces on internal geom face sharing nodes on edge <s>
3389     set< SMESH_OrientedLink > links; //!< links of faces on internal geom face
3390     list<const SMDS_MeshElement*> suspectFaces[2]; //!< mesh faces on border geom faces
3391     int nbSuspectFaces = 0;
3392     SMESHDS_SubMesh* intFaceSM = meshDS->MeshElements( intFace );
3393     if ( !intFaceSM || intFaceSM->NbElements() == 0 ) continue;
3394     SMESH_subMeshIteratorPtr smIt = mesh.GetSubMesh( s )->getDependsOnIterator(true,true);
3395     while ( smIt->more() )
3396     {
3397       SMESHDS_SubMesh* sm = smIt->next()->GetSubMeshDS();
3398       if ( !sm ) continue;
3399       SMDS_NodeIteratorPtr nIt = sm->GetNodes();
3400       while ( nIt->more() )
3401       {
3402         const SMDS_MeshNode* nOnEdge = nIt->next();
3403         SMDS_ElemIteratorPtr fIt = nOnEdge->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Face);
3404         while ( fIt->more() )
3405         {
3406           const SMDS_MeshElement* f = fIt->next();
3407           int nbNodes = f->NbNodes() / ( f->IsQuadratic() ? 2 : 1 );
3408           if ( intFaceSM->Contains( f ))
3409           {
3410             for ( int i = 0; i < nbNodes; ++i )
3411               links.insert( SMESH_OrientedLink( f->GetNode(i), f->GetNode((i+1)%nbNodes)));
3412           }
3413           else
3414           {
3415             int nbDblNodes = 0;
3416             for ( int i = 0; i < nbNodes; ++i )
3417               nbDblNodes += isInternalShape( f->GetNode(i)->getshapeId() );
3418             if ( nbDblNodes )
3419               suspectFaces[ nbDblNodes < 2 ].push_back( f );
3420             nbSuspectFaces++;
3421           }
3422         }
3423       }
3424     }
3425     // suspectFaces[0] having link with same orientation as mesh faces on
3426     // the internal geom face are <borderElems>. suspectFaces[1] have
3427     // only one node on edge <s>, we decide on them later (at the 2nd loop)
3428     // by links of <borderElems> found at the 1st and 2nd loops
3429     set< SMESH_OrientedLink > borderLinks;
3430     for ( int isPostponed = 0; isPostponed < 2; ++isPostponed )
3431     {
3432       list<const SMDS_MeshElement*>::iterator fIt = suspectFaces[isPostponed].begin();
3433       for ( int nbF = 0; fIt != suspectFaces[isPostponed].end(); ++fIt, ++nbF )
3434       {
3435         const SMDS_MeshElement* f = *fIt;
3436         bool isBorder = false, linkFound = false, borderLinkFound = false;
3437         list< SMESH_OrientedLink > faceLinks;
3438         int nbNodes = f->NbNodes() / ( f->IsQuadratic() ? 2 : 1 );
3439         for ( int i = 0; i < nbNodes; ++i )
3440         {
3441           SMESH_OrientedLink link( f->GetNode(i), f->GetNode((i+1)%nbNodes));
3442           faceLinks.push_back( link );
3443           if ( !linkFound )
3444           {
3445             set< SMESH_OrientedLink >::iterator foundLink = links.find( link );
3446             if ( foundLink != links.end() )
3447             {
3448               linkFound= true;
3449               isBorder = ( foundLink->_reversed == link._reversed );
3450               if ( !isBorder && !isPostponed ) break;
3451               faceLinks.pop_back();
3452             }
3453             else if ( isPostponed && !borderLinkFound )
3454             {
3455               foundLink = borderLinks.find( link );
3456               if ( foundLink != borderLinks.end() )
3457               {
3458                 borderLinkFound = true;
3459                 isBorder = ( foundLink->_reversed != link._reversed );
3460               }
3461             }
3462           }
3463         }
3464         if ( isBorder )
3465         {
3466           borderElems.insert( f );
3467           borderLinks.insert( faceLinks.begin(), faceLinks.end() );
3468         }
3469         else if ( !linkFound && !borderLinkFound )
3470         {
3471           suspectFaces[1].push_back( f );
3472           if ( nbF > 2 * nbSuspectFaces )
3473             break; // dead loop protection
3474         }
3475       }
3476     }
3477   }
3478 }
3479
3480 //================================================================================
3481 /*!
3482  * \brief put internal shapes in maps and fill in submeshes to precompute
3483  */
3484 //================================================================================
3485
3486 void NETGENPlugin_Internals::getInternalEdges( TopTools_IndexedMapOfShape& fmap,
3487                                                TopTools_IndexedMapOfShape& emap,
3488                                                TopTools_IndexedMapOfShape& vmap,
3489                                                list< SMESH_subMesh* > smToPrecompute[])
3490 {
3491   if ( !hasInternalEdges() ) return;
3492   map<int,int>::const_iterator ev_face = _e2face.begin();
3493   for ( ; ev_face != _e2face.end(); ++ev_face )
3494   {
3495     const TopoDS_Shape& ev   = _mesh.GetMeshDS()->IndexToShape( ev_face->first );
3496     const TopoDS_Shape& face = _mesh.GetMeshDS()->IndexToShape( ev_face->second );
3497
3498     ( ev.ShapeType() == TopAbs_EDGE ? emap : vmap ).Add( ev );
3499     fmap.Add( face );
3500     //cout<<"INTERNAL EDGE or VERTEX "<<ev_face->first<<" on face "<<ev_face->second<<endl;
3501
3502     smToPrecompute[ MeshDim_1D ].push_back( _mesh.GetSubMeshContaining( ev_face->first ));
3503   }
3504 }
3505
3506 //================================================================================
3507 /*!
3508  * \brief return shapes and submeshes to be meshed and already meshed boundary submeshes
3509  */
3510 //================================================================================
3511
3512 void NETGENPlugin_Internals::getInternalFaces( TopTools_IndexedMapOfShape& fmap,
3513                                                TopTools_IndexedMapOfShape& emap,
3514                                                list< SMESH_subMesh* >&     intFaceSM,
3515                                                list< SMESH_subMesh* >&     boundarySM)
3516 {
3517   if ( !hasInternalFaces() ) return;
3518
3519   // <fmap> and <emap> are for not yet meshed shapes
3520   // <intFaceSM> is for submeshes of faces
3521   // <boundarySM> is for meshed edges and vertices
3522
3523   intFaceSM.clear();
3524   boundarySM.clear();
3525
3526   set<int> shapeIDs ( _intShapes );
3527   if ( !_borderFaces.empty() )
3528     shapeIDs.insert( _borderFaces.begin(), _borderFaces.end() );
3529
3530   set<int>::const_iterator intS = shapeIDs.begin();
3531   for ( ; intS != shapeIDs.end(); ++intS )
3532   {
3533     SMESH_subMesh* sm = _mesh.GetSubMeshContaining( *intS );
3534
3535     if ( sm->GetSubShape().ShapeType() != TopAbs_FACE ) continue;
3536
3537     intFaceSM.push_back( sm );
3538
3539     // add submeshes of not computed internal faces
3540     if ( !sm->IsEmpty() ) continue;
3541
3542     SMESH_subMeshIteratorPtr smIt = sm->getDependsOnIterator(true,true);
3543     while ( smIt->more() )
3544     {
3545       sm = smIt->next();
3546       const TopoDS_Shape& s = sm->GetSubShape();
3547
3548       if ( sm->IsEmpty() )
3549       {
3550         // not yet meshed
3551         switch ( s.ShapeType() ) {
3552         case TopAbs_FACE: fmap.Add ( s ); break;
3553         case TopAbs_EDGE: emap.Add ( s ); break;
3554         default:;
3555         }
3556       }
3557       else
3558       {
3559         if ( s.ShapeType() != TopAbs_FACE )
3560           boundarySM.push_back( sm );
3561       }
3562     }
3563   }
3564 }
3565
3566 //================================================================================
3567 /*!
3568  * \brief Return true if given shape is to be precomputed in order to be correctly
3569  * added to netgen mesh
3570  */
3571 //================================================================================
3572
3573 bool NETGENPlugin_Internals::isShapeToPrecompute(const TopoDS_Shape& s)
3574 {
3575   int shapeID = _mesh.GetMeshDS()->ShapeToIndex( s );
3576   switch ( s.ShapeType() ) {
3577   case TopAbs_FACE  : break; //return isInternalShape( shapeID ) || isBorderFace( shapeID );
3578   case TopAbs_EDGE  : return isInternalEdge( shapeID );
3579   case TopAbs_VERTEX: break;
3580   default:;
3581   }
3582   return false;
3583 }
3584
3585 //================================================================================
3586 /*!
3587  * \brief Return SMESH
3588  */
3589 //================================================================================
3590
3591 SMESH_Mesh& NETGENPlugin_Internals::getMesh() const
3592 {
3593   return const_cast<SMESH_Mesh&>( _mesh );
3594 }
3595
3596 //================================================================================
3597 /*!
3598  * \brief Initialize netgen library
3599  */
3600 //================================================================================
3601
3602 NETGENPlugin_NetgenLibWrapper::NETGENPlugin_NetgenLibWrapper()
3603 {
3604   Ng_Init();
3605
3606   // redirect all netgen output (mycout,myerr,cout) to _outputFileName
3607   _isComputeOk    = false;
3608   _outputFileName = getOutputFileName();
3609   netgen::mycout  = new ofstream ( _outputFileName.c_str() );
3610   netgen::myerr   = netgen::mycout;
3611   _coutBuffer     = std::cout.rdbuf();
3612 #ifdef _DEBUG_
3613   cout << "NOTE: netgen output is redirected to file " << _outputFileName << endl;
3614 #endif
3615   std::cout.rdbuf( netgen::mycout->rdbuf() );
3616
3617   _ngMesh = Ng_NewMesh();
3618 }
3619
3620 //================================================================================
3621 /*!
3622  * \brief Finish using netgen library
3623  */
3624 //================================================================================
3625
3626 NETGENPlugin_NetgenLibWrapper::~NETGENPlugin_NetgenLibWrapper()
3627 {
3628   Ng_DeleteMesh( _ngMesh );
3629   Ng_Exit();
3630   NETGENPlugin_Mesher::RemoveTmpFiles();
3631   std::cout.rdbuf( _coutBuffer );
3632 #ifdef _DEBUG_
3633   if( _isComputeOk )
3634 #endif
3635     removeOutputFile();
3636 }
3637
3638 //================================================================================
3639 /*!
3640  * \brief Set netgen mesh to delete at destruction
3641  */
3642 //================================================================================
3643
3644 void NETGENPlugin_NetgenLibWrapper::setMesh( Ng_Mesh* mesh )
3645 {
3646   if ( _ngMesh )
3647     Ng_DeleteMesh( _ngMesh );
3648   _ngMesh = mesh;
3649 }
3650
3651 //================================================================================
3652 /*!
3653  * \brief Return a unique file name
3654  */
3655 //================================================================================
3656
3657 std::string NETGENPlugin_NetgenLibWrapper::getOutputFileName()
3658 {
3659   std::string aTmpDir = SALOMEDS_Tool::GetTmpDir();
3660
3661   TCollection_AsciiString aGenericName = (char*)aTmpDir.c_str();
3662   aGenericName += "NETGEN_";
3663 #ifndef WIN32
3664   aGenericName += getpid();
3665 #else
3666   aGenericName += _getpid();
3667 #endif
3668   aGenericName += "_";
3669   aGenericName += Abs((Standard_Integer)(long) aGenericName.ToCString());
3670   aGenericName += ".out";
3671
3672   return aGenericName.ToCString();
3673 }
3674
3675 //================================================================================
3676 /*!
3677  * \brief Remove file with netgen output
3678  */
3679 //================================================================================
3680
3681 void NETGENPlugin_NetgenLibWrapper::removeOutputFile()
3682 {
3683   string tmpDir = SALOMEDS_Tool::GetDirFromPath( _outputFileName );
3684   SALOMEDS::ListOfFileNames_var aFiles = new SALOMEDS::ListOfFileNames;
3685   aFiles->length(1);
3686   std::string aFileName = SALOMEDS_Tool::GetNameFromPath( _outputFileName ) + ".out";
3687   aFiles[0] = aFileName.c_str();
3688   if ( netgen::mycout)
3689   {
3690     delete netgen::mycout;
3691     netgen::mycout = 0;
3692     netgen::myerr = 0;
3693   }
3694
3695   SALOMEDS_Tool::RemoveTemporaryFiles( tmpDir.c_str(), aFiles.in(), true );
3696 #ifdef _DEBUG_
3697   //cout << "NOTE: netgen output log was REMOVED       " << _outputFileName << endl;
3698 #endif
3699 }