src/NETGENPlugin/NETGENPlugin_NETGEN_3D.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2016  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
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  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 //=============================================================================
  24 // File      : NETGENPlugin_NETGEN_3D.cxx
  25 //             Moved here from SMESH_NETGEN_3D.cxx
  26 // Created   : lundi 27 Janvier 2003
  27 // Author    : Nadir BOUHAMOU (CEA)
  28 // Project   : SALOME
  29 //=============================================================================
  30 //
  31 #include "NETGENPlugin_NETGEN_3D.hxx"
  32
  33 #include "NETGENPlugin_Hypothesis.hxx"
  34
  35 #include <SMDS_MeshElement.hxx>
  36 #include <SMDS_MeshNode.hxx>
  37 #include <SMESHDS_Mesh.hxx>
  38 #include <SMESH_Comment.hxx>
  39 #include <SMESH_ControlsDef.hxx>
  40 #include <SMESH_Gen.hxx>
  41 #include <SMESH_Mesh.hxx>
  42 #include <SMESH_MeshEditor.hxx>
  43 #include <SMESH_MesherHelper.hxx>
  44 #include <SMESH_subMesh.hxx>
  45 #include <StdMeshers_MaxElementVolume.hxx>
  46 #include <StdMeshers_QuadToTriaAdaptor.hxx>
  47 #include <StdMeshers_ViscousLayers.hxx>
  48
  49 #include <BRepGProp.hxx>
  50 #include <BRep_Tool.hxx>
  51 #include <GProp_GProps.hxx>
  52 #include <TopExp.hxx>
  53 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  54 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  55 #include <TopoDS.hxx>
  56
  57 #include <Standard_Failure.hxx>
  58 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  59
  60 #include <utilities.h>
  61
  62 #include <list>
  63 #include <vector>
  64 #include <map>
  65
  66 /*
  67   Netgen include files
  68 */
  69
  70 #ifndef OCCGEOMETRY
  71 #define OCCGEOMETRY
  72 #endif
  73 #include <occgeom.hpp>
  74 #include <ngexception.hpp>
  75 namespace nglib {
  76 #include <nglib.h>
  77 }
  78 namespace netgen {
  79 #ifdef NETGEN_V5
  80   extern int OCCGenerateMesh (OCCGeometry&, Mesh*&, MeshingParameters&, int, int);
  81 #else
  82   extern int OCCGenerateMesh (OCCGeometry&, Mesh*&, int, int, char*);
  83 #endif
  84   extern MeshingParameters mparam;
  85   extern volatile multithreadt multithread;
  86 }
  87 using namespace nglib;
  88 using namespace std;
  89
  90 //=============================================================================
  91 /*!
  92  *
  93  */
  94 //=============================================================================
  95
  96 NETGENPlugin_NETGEN_3D::NETGENPlugin_NETGEN_3D(int hypId, int studyId,
  97                              SMESH_Gen* gen)
  98   : SMESH_3D_Algo(hypId, studyId, gen)
  99 {
 100   _name = "NETGEN_3D";
 101   _shapeType = (1 << TopAbs_SHELL) | (1 << TopAbs_SOLID);// 1 bit /shape type
 102   _compatibleHypothesis.push_back("MaxElementVolume");
 103   _compatibleHypothesis.push_back("NETGEN_Parameters");
 104   _compatibleHypothesis.push_back("ViscousLayers");
 105
 106   _maxElementVolume = 0.;
 107
 108   _hypMaxElementVolume = NULL;
 109   _hypParameters = NULL;
 110   _viscousLayersHyp = NULL;
 111
 112   _requireShape = false; // can work without shape
 113 }
 114
 115 //=============================================================================
 116 /*!
 117  *
 118  */
 119 //=============================================================================
 120
 121 NETGENPlugin_NETGEN_3D::~NETGENPlugin_NETGEN_3D()
 122 {
 123 }
 124
 125 //=============================================================================
 126 /*!
 127  *
 128  */
 129 //=============================================================================
 130
 131 bool NETGENPlugin_NETGEN_3D::CheckHypothesis (SMESH_Mesh&         aMesh,
 132                                               const TopoDS_Shape& aShape,
 133                                               Hypothesis_Status&  aStatus)
 134 {
 135   _hypMaxElementVolume = NULL;
 136   _hypParameters = NULL;
 137   _viscousLayersHyp = NULL;
 138   _maxElementVolume = DBL_MAX;
 139
 140   // for correct work of GetProgress():
 141   netgen::multithread.percent = 0.;
 142   netgen::multithread.task = "Volume meshing";
 143   _progressByTic = -1.;
 144
 145   list<const SMESHDS_Hypothesis*>::const_iterator itl;
 146   //const SMESHDS_Hypothesis* theHyp;
 147
 148   const list<const SMESHDS_Hypothesis*>& hyps =
 149     GetUsedHypothesis(aMesh, aShape, /*ignoreAuxiliary=*/false);
 150   list <const SMESHDS_Hypothesis* >::const_iterator h = hyps.begin();
 151   if ( h == hyps.end())
 152   {
 153     aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_OK;
 154     return true;  // can work with no hypothesis
 155   }
 156
 157   aStatus = HYP_OK;
 158   for ( ; h != hyps.end(); ++h )
 159   {
 160     if ( !_hypMaxElementVolume )
 161       _hypMaxElementVolume = dynamic_cast< const StdMeshers_MaxElementVolume*> ( *h );
 162     if ( !_viscousLayersHyp ) // several _viscousLayersHyp's allowed
 163       _viscousLayersHyp = dynamic_cast< const StdMeshers_ViscousLayers*> ( *h );
 164     if ( ! _hypParameters )
 165       _hypParameters = dynamic_cast< const NETGENPlugin_Hypothesis*> ( *h );
 166
 167     if ( *h != _hypMaxElementVolume &&
 168          *h != _viscousLayersHyp &&
 169          *h != _hypParameters &&
 170          !dynamic_cast< const StdMeshers_ViscousLayers*>(*h)) // several VL hyps allowed
 171       aStatus = HYP_INCOMPATIBLE;
 172   }
 173   if ( _hypMaxElementVolume && _hypParameters )
 174     aStatus = HYP_INCOMPATIBLE;
 175   else if ( aStatus == HYP_OK && _viscousLayersHyp )
 176     error( _viscousLayersHyp->CheckHypothesis( aMesh, aShape, aStatus ));
 177
 178   if ( _hypMaxElementVolume )
 179     _maxElementVolume = _hypMaxElementVolume->GetMaxVolume();
 180
 181   return aStatus == HYP_OK;
 182 }
 183
 184 //=============================================================================
 185 /*!
 186  *Here we are going to use the NETGEN mesher
 187  */
 188 //=============================================================================
 189
 190 bool NETGENPlugin_NETGEN_3D::Compute(SMESH_Mesh&         aMesh,
 191                                      const TopoDS_Shape& aShape)
 192 {
 193   netgen::multithread.terminate = 0;
 194   netgen::multithread.task = "Volume meshing";
 195   _progressByTic = -1.;
 196
 197   SMESHDS_Mesh* meshDS = aMesh.GetMeshDS();
 198
 199   SMESH_MesherHelper helper(aMesh);
 200   _quadraticMesh = helper.IsQuadraticSubMesh(aShape);
 201   helper.SetElementsOnShape( true );
 202
 203   int Netgen_NbOfNodes = 0;
 204   double Netgen_point[3];
 205   int Netgen_triangle[3];
 206
 207   NETGENPlugin_NetgenLibWrapper ngLib;
 208   Ng_Mesh * Netgen_mesh = ngLib._ngMesh;
 209
 210   // vector of nodes in which node index == netgen ID
 211   vector< const SMDS_MeshNode* > nodeVec;
 212   {
 213     const int invalid_ID = -1;
 214
 215     SMESH::Controls::Area areaControl;
 216     SMESH::Controls::TSequenceOfXYZ nodesCoords;
 217
 218     // maps nodes to ng ID
 219     typedef map< const SMDS_MeshNode*, int, TIDCompare > TNodeToIDMap;
 220     typedef TNodeToIDMap::value_type                     TN2ID;
 221     TNodeToIDMap nodeToNetgenID;
 222
 223     // find internal shapes
 224     NETGENPlugin_Internals internals( aMesh, aShape, /*is3D=*/true );
 225
 226     // ---------------------------------
 227     // Feed the Netgen with surface mesh
 228     // ---------------------------------
 229
 230     TopAbs_ShapeEnum mainType = aMesh.GetShapeToMesh().ShapeType();
 231     bool checkReverse = ( mainType == TopAbs_COMPOUND || mainType == TopAbs_COMPSOLID );
 232
 233     SMESH_ProxyMesh::Ptr proxyMesh( new SMESH_ProxyMesh( aMesh ));
 234     if ( _viscousLayersHyp )
 235     {
 236       netgen::multithread.percent = 3;
 237       proxyMesh = _viscousLayersHyp->Compute( aMesh, aShape );
 238       if ( !proxyMesh )
 239         return false;
 240     }
 241     if ( aMesh.NbQuadrangles() > 0 )
 242     {
 243       netgen::multithread.percent = 6;
 244       StdMeshers_QuadToTriaAdaptor* Adaptor = new StdMeshers_QuadToTriaAdaptor;
 245       Adaptor->Compute(aMesh,aShape,proxyMesh.get());
 246       proxyMesh.reset( Adaptor );
 247     }
 248
 249     for ( TopExp_Explorer exFa( aShape, TopAbs_FACE ); exFa.More(); exFa.Next())
 250     {
 251       const TopoDS_Shape& aShapeFace = exFa.Current();
 252       int faceID = meshDS->ShapeToIndex( aShapeFace );
 253       bool isInternalFace = internals.isInternalShape( faceID );
 254       bool isRev = false;
 255       if ( checkReverse && !isInternalFace &&
 256            helper.NbAncestors(aShapeFace, aMesh, aShape.ShapeType()) > 1 )
 257         // IsReversedSubMesh() can work wrong on strongly curved faces,
 258         // so we use it as less as possible
 259         isRev = helper.IsReversedSubMesh( TopoDS::Face( aShapeFace ));
 260
 261       const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = proxyMesh->GetSubMesh( aShapeFace );
 262       if ( !aSubMeshDSFace ) continue;
 263       SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
 264       while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on a geom face
 265       {
 266         // check mesh face
 267         const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
 268         if ( !elem )
 269           return error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Null element encounters");
 270         if ( elem->NbCornerNodes() != 3 )
 271           return error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Not triangle element encounters");
 272
 273         // Add nodes of triangles and triangles them-selves to netgen mesh
 274
 275         // add three nodes of triangle
 276         bool hasDegen = false;
 277         for ( int iN = 0; iN < 3; ++iN )
 278         {
 279           const SMDS_MeshNode* node = elem->GetNode( iN );
 280           const int shapeID = node->getshapeId();
 281           if ( node->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_EDGE &&
 282                helper.IsDegenShape( shapeID ))
 283           {
 284             // ignore all nodes on degeneraged edge and use node on its vertex instead
 285             TopoDS_Shape vertex = TopoDS_Iterator( meshDS->IndexToShape( shapeID )).Value();
 286             node = SMESH_Algo::VertexNode( TopoDS::Vertex( vertex ), meshDS );
 287             hasDegen = true;
 288           }
 289           int& ngID = nodeToNetgenID.insert(TN2ID( node, invalid_ID )).first->second;
 290           if ( ngID == invalid_ID )
 291           {
 292             ngID = ++Netgen_NbOfNodes;
 293             Netgen_point [ 0 ] = node->X();
 294             Netgen_point [ 1 ] = node->Y();
 295             Netgen_point [ 2 ] = node->Z();
 296             Ng_AddPoint(Netgen_mesh, Netgen_point);
 297           }
 298           Netgen_triangle[ isRev ? 2-iN : iN ] = ngID;
 299         }
 300         // add triangle
 301         if ( hasDegen && (Netgen_triangle[0] == Netgen_triangle[1] ||
 302                           Netgen_triangle[0] == Netgen_triangle[2] ||
 303                           Netgen_triangle[2] == Netgen_triangle[1] ))
 304           continue;
 305
 306         Ng_AddSurfaceElement(Netgen_mesh, NG_TRIG, Netgen_triangle);
 307
 308         if ( isInternalFace && !proxyMesh->IsTemporary( elem ))
 309         {
 310           swap( Netgen_triangle[1], Netgen_triangle[2] );
 311           Ng_AddSurfaceElement(Netgen_mesh, NG_TRIG, Netgen_triangle);
 312         }
 313       } // loop on elements on a face
 314     } // loop on faces of a SOLID or SHELL
 315
 316     // insert old nodes into nodeVec
 317     nodeVec.resize( nodeToNetgenID.size() + 1, 0 );
 318     TNodeToIDMap::iterator n_id = nodeToNetgenID.begin();
 319     for ( ; n_id != nodeToNetgenID.end(); ++n_id )
 320       nodeVec[ n_id->second ] = n_id->first;
 321     nodeToNetgenID.clear();
 322
 323     if ( internals.hasInternalVertexInSolid() )
 324     {
 325       netgen::OCCGeometry occgeo;
 326       NETGENPlugin_Mesher::AddIntVerticesInSolids( occgeo,
 327                                                    (netgen::Mesh&) *Netgen_mesh,
 328                                                    nodeVec,
 329                                                    internals);
 330     }
 331   }
 332
 333   // -------------------------
 334   // Generate the volume mesh
 335   // -------------------------
 336
 337   return ( ngLib._isComputeOk = compute( aMesh, helper, nodeVec, Netgen_mesh));
 338 }
 339
 340 // namespace
 341 // {
 342 //   void limitVolumeSize( netgen::Mesh* ngMesh,
 343 //                         double        maxh )
 344 //   {
 345 //     // get average h of faces
 346 //     double faceh = 0;
 347 //     int nbh = 0;
 348 //     for (int i = 1; i <= ngMesh->GetNSE(); i++)
 349 //     {
 350 //       const netgen::Element2d& face = ngMesh->SurfaceElement(i);
 351 //       for (int j=1; j <= face.GetNP(); ++j)
 352 //       {
 353 //         const netgen::PointIndex & i1 = face.PNumMod(j);
 354 //         const netgen::PointIndex & i2 = face.PNumMod(j+1);
 355 //         if ( i1 < i2 )
 356 //         {
 357 //           const netgen::Point3d & p1 = ngMesh->Point( i1 );
 358 //           const netgen::Point3d & p2 = ngMesh->Point( i2 );
 359 //           faceh += netgen::Dist2( p1, p2 );
 360 //           nbh++;
 361 //         }
 362 //       }
 363 //     }
 364 //     faceh = Sqrt( faceh / nbh );
 365
 366 //     double compareh;
 367 //     if      ( faceh < 0.5 * maxh ) compareh = -1;
 368 //     else if ( faceh > 1.5 * maxh ) compareh = 1;
 369 //     else                           compareh = 0;
 370 //     // cerr << "faceh " << faceh << endl;
 371 //     // cerr << "init maxh " << maxh << endl;
 372 //     // cerr << "compareh " << compareh << endl;
 373
 374 //     if ( compareh > 0 )
 375 //       maxh *= 1.2;
 376 //     else
 377 //       maxh *= 0.8;
 378 //     // cerr << "maxh " << maxh << endl;
 379
 380 //     // get bnd box
 381 //     netgen::Point3d pmin, pmax;
 382 //     ngMesh->GetBox( pmin, pmax, 0 );
 383 //     const double dx = pmax.X() - pmin.X();
 384 //     const double dy = pmax.Y() - pmin.Y();
 385 //     const double dz = pmax.Z() - pmin.Z();
 386
 387 //     if ( ! & ngMesh->LocalHFunction() )
 388 //       ngMesh->SetLocalH( pmin, pmax, compareh <= 0 ? 0.1 : 0.5 );
 389
 390 //     // adjusted by SALOME_TESTS/Grids/smesh/bugs_08/I8
 391 //     const int nbX = Max( 2, int( dx / maxh * 2 ));
 392 //     const int nbY = Max( 2, int( dy / maxh * 2 ));
 393 //     const int nbZ = Max( 2, int( dz / maxh * 2 ));
 394
 395 //     netgen::Point3d p;
 396 //     for ( int i = 0; i <= nbX; ++i )
 397 //     {
 398 //       p.X() = pmin.X() +  i * dx / nbX;
 399 //       for ( int j = 0; j <= nbY; ++j )
 400 //       {
 401 //         p.Y() = pmin.Y() +  j * dy / nbY;
 402 //         for ( int k = 0; k <= nbZ; ++k )
 403 //         {
 404 //           p.Z() = pmin.Z() +  k * dz / nbZ;
 405 //           ngMesh->RestrictLocalH( p, maxh );
 406 //         }
 407 //       }
 408 //     }
 409 //   }
 410 // }
 411
 412 //================================================================================
 413 /*!
 414  * \brief set parameters and generate the volume mesh
 415  */
 416 //================================================================================
 417
 418 bool NETGENPlugin_NETGEN_3D::compute(SMESH_Mesh&                     aMesh,
 419                                      SMESH_MesherHelper&             helper,
 420                                      vector< const SMDS_MeshNode* >& nodeVec,
 421                                      Ng_Mesh *                       Netgen_mesh)
 422 {
 423   netgen::multithread.terminate = 0;
 424
 425   netgen::Mesh* ngMesh = (netgen::Mesh*)Netgen_mesh;
 426   int Netgen_NbOfNodes = Ng_GetNP(Netgen_mesh);
 427
 428 #ifndef NETGEN_V5
 429   char *optstr = 0;
 430 #endif
 431   int startWith = netgen::MESHCONST_MESHVOLUME;
 432   int endWith   = netgen::MESHCONST_OPTVOLUME;
 433   int err = 1;
 434
 435   NETGENPlugin_Mesher aMesher( &aMesh, helper.GetSubShape(), /*isVolume=*/true );
 436   netgen::OCCGeometry occgeo;
 437
 438   if ( _hypParameters )
 439   {
 440     aMesher.SetParameters( _hypParameters );
 441
 442     if ( !_hypParameters->GetLocalSizesAndEntries().empty() ||
 443          !_hypParameters->GetMeshSizeFile().empty() )
 444     {
 445       if ( ! &ngMesh->LocalHFunction() )
 446       {
 447         netgen::Point3d pmin, pmax;
 448         ngMesh->GetBox( pmin, pmax, 0 );
 449         ngMesh->SetLocalH( pmin, pmax, _hypParameters->GetGrowthRate() );
 450       }
 451       aMesher.SetLocalSize( occgeo, *ngMesh );
 452
 453       try {
 454         ngMesh->LoadLocalMeshSize( netgen::mparam.meshsizefilename );
 455       } catch (netgen::NgException & ex) {
 456         return error( COMPERR_BAD_PARMETERS, ex.What() );
 457       }
 458     }
 459     if ( !_hypParameters->GetOptimize() )
 460       endWith = netgen::MESHCONST_MESHVOLUME;
 461   }
 462   else if ( _hypMaxElementVolume )
 463   {
 464     netgen::mparam.maxh = pow( 72, 1/6. ) * pow( _maxElementVolume, 1/3. );
 465     // limitVolumeSize( ngMesh, netgen::mparam.maxh ); // result is unpredictable
 466   }
 467   else if ( aMesh.HasShapeToMesh() )
 468   {
 469     aMesher.PrepareOCCgeometry( occgeo, helper.GetSubShape(), aMesh );
 470     netgen::mparam.maxh = occgeo.GetBoundingBox().Diam()/2;
 471   }
 472   else
 473   {
 474     netgen::Point3d pmin, pmax;
 475     ngMesh->GetBox (pmin, pmax);
 476     netgen::mparam.maxh = Dist(pmin, pmax)/2;
 477   }
 478
 479   if ( !_hypParameters && aMesh.HasShapeToMesh() )
 480   {
 481     netgen::mparam.minh = aMesher.GetDefaultMinSize( helper.GetSubShape(), netgen::mparam.maxh );
 482   }
 483
 484   try
 485   {
 486     OCC_CATCH_SIGNALS;
 487
 488 #ifdef NETGEN_V5
 489     ngMesh->CalcLocalH(netgen::mparam.grading);
 490     err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, ngMesh, netgen::mparam, startWith, endWith);
 491 #else
 492     ngMesh->CalcLocalH();
 493     err = netgen::OCCGenerateMesh(occgeo, ngMesh, startWith, endWith, optstr);
 494 #endif
 495     if(netgen::multithread.terminate)
 496       return false;
 497     if ( err )
 498       error(SMESH_Comment("Error in netgen::OCCGenerateMesh() at ") << netgen::multithread.task);
 499   }
 500   catch (Standard_Failure& ex)
 501   {
 502     SMESH_Comment str("Exception in  netgen::OCCGenerateMesh()");
 503     str << " at " << netgen::multithread.task
 504         << ": " << ex.DynamicType()->Name();
 505     if ( ex.GetMessageString() && strlen( ex.GetMessageString() ))
 506       str << ": " << ex.GetMessageString();
 507     error(str);
 508   }
 509   catch (netgen::NgException exc)
 510   {
 511     SMESH_Comment str("NgException");
 512     if ( strlen( netgen::multithread.task ) > 0 )
 513       str << " at " << netgen::multithread.task;
 514     str << ": " << exc.What();
 515     error(str);
 516   }
 517   catch (...)
 518   {
 519     SMESH_Comment str("Exception in  netgen::OCCGenerateMesh()");
 520     if ( strlen( netgen::multithread.task ) > 0 )
 521       str << " at " << netgen::multithread.task;
 522     error(str);
 523   }
 524
 525   int Netgen_NbOfNodesNew = Ng_GetNP(Netgen_mesh);
 526   int Netgen_NbOfTetra    = Ng_GetNE(Netgen_mesh);
 527
 528   MESSAGE("End of Volume Mesh Generation. err=" << err <<
 529           ", nb new nodes: " << Netgen_NbOfNodesNew - Netgen_NbOfNodes <<
 530           ", nb tetra: " << Netgen_NbOfTetra);
 531
 532   // -------------------------------------------------------------------
 533   // Feed back the SMESHDS with the generated Nodes and Volume Elements
 534   // -------------------------------------------------------------------
 535
 536   if ( err )
 537   {
 538     SMESH_ComputeErrorPtr ce = NETGENPlugin_Mesher::ReadErrors(nodeVec);
 539     if ( ce && !ce->myBadElements.empty() )
 540       error( ce );
 541   }
 542
 543   bool isOK = ( /*status == NG_OK &&*/ Netgen_NbOfTetra > 0 );// get whatever built
 544   if ( isOK )
 545   {
 546     double Netgen_point[3];
 547     int    Netgen_tetrahedron[4];
 548
 549     // create and insert new nodes into nodeVec
 550     nodeVec.resize( Netgen_NbOfNodesNew + 1, 0 );
 551     int nodeIndex = Netgen_NbOfNodes + 1;
 552     for ( ; nodeIndex <= Netgen_NbOfNodesNew; ++nodeIndex )
 553     {
 554       Ng_GetPoint( Netgen_mesh, nodeIndex, Netgen_point );
 555       nodeVec.at(nodeIndex) = helper.AddNode(Netgen_point[0], Netgen_point[1], Netgen_point[2]);
 556     }
 557
 558     // create tetrahedrons
 559     for ( int elemIndex = 1; elemIndex <= Netgen_NbOfTetra; ++elemIndex )
 560     {
 561       Ng_GetVolumeElement(Netgen_mesh, elemIndex, Netgen_tetrahedron);
 562       try
 563       {
 564         helper.AddVolume (nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[0] ),
 565                           nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[1] ),
 566                           nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[2] ),
 567                           nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[3] ));
 568       }
 569       catch (...)
 570       {
 571       }
 572     }
 573   }
 574
 575   return !err;
 576 }
 577
 578 //================================================================================
 579 /*!
 580  * \brief Compute tetrahedral mesh from 2D mesh without geometry
 581  */
 582 //================================================================================
 583
 584 bool NETGENPlugin_NETGEN_3D::Compute(SMESH_Mesh&         aMesh,
 585                                      SMESH_MesherHelper* aHelper)
 586 {
 587   const int invalid_ID = -1;
 588
 589   netgen::multithread.terminate = 0;
 590   _progressByTic = -1.;
 591
 592   SMESH_MesherHelper::MType MeshType = aHelper->IsQuadraticMesh();
 593   if ( MeshType == SMESH_MesherHelper::COMP )
 594     return error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH,
 595                   SMESH_Comment("Mesh with linear and quadratic elements given"));
 596
 597   aHelper->SetIsQuadratic( MeshType == SMESH_MesherHelper::QUADRATIC );
 598
 599   // ---------------------------------
 600   // Feed the Netgen with surface mesh
 601   // ---------------------------------
 602
 603   int Netgen_NbOfNodes = 0;
 604   double Netgen_point[3];
 605   int Netgen_triangle[3];
 606
 607   NETGENPlugin_NetgenLibWrapper ngLib;
 608   Ng_Mesh * Netgen_mesh = ngLib._ngMesh;
 609
 610   SMESH_ProxyMesh::Ptr proxyMesh( new SMESH_ProxyMesh( aMesh ));
 611   if ( aMesh.NbQuadrangles() > 0 )
 612   {
 613     StdMeshers_QuadToTriaAdaptor* Adaptor = new StdMeshers_QuadToTriaAdaptor;
 614     Adaptor->Compute(aMesh);
 615     proxyMesh.reset( Adaptor );
 616   }
 617
 618   // maps nodes to ng ID
 619   typedef map< const SMDS_MeshNode*, int, TIDCompare > TNodeToIDMap;
 620   typedef TNodeToIDMap::value_type                     TN2ID;
 621   TNodeToIDMap nodeToNetgenID;
 622
 623   SMDS_ElemIteratorPtr fIt = proxyMesh->GetFaces();
 624   while( fIt->more())
 625   {
 626     // check element
 627     const SMDS_MeshElement* elem = fIt->next();
 628     if ( !elem )
 629       return error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Null element encounters");
 630     if ( elem->NbCornerNodes() != 3 )
 631       return error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Not triangle element encounters");
 632
 633     // add three nodes of triangle
 634     for ( int iN = 0; iN < 3; ++iN )
 635     {
 636       const SMDS_MeshNode* node = elem->GetNode( iN );
 637       int& ngID = nodeToNetgenID.insert(TN2ID( node, invalid_ID )).first->second;
 638       if ( ngID == invalid_ID )
 639       {
 640         ngID = ++Netgen_NbOfNodes;
 641         Netgen_point [ 0 ] = node->X();
 642         Netgen_point [ 1 ] = node->Y();
 643         Netgen_point [ 2 ] = node->Z();
 644         Ng_AddPoint(Netgen_mesh, Netgen_point);
 645       }
 646       Netgen_triangle[ iN ] = ngID;
 647     }
 648     Ng_AddSurfaceElement(Netgen_mesh, NG_TRIG, Netgen_triangle);
 649   }
 650   proxyMesh.reset(); // delete tmp faces
 651
 652   // vector of nodes in which node index == netgen ID
 653   vector< const SMDS_MeshNode* > nodeVec ( nodeToNetgenID.size() + 1 );
 654   // insert old nodes into nodeVec
 655   TNodeToIDMap::iterator n_id = nodeToNetgenID.begin();
 656   for ( ; n_id != nodeToNetgenID.end(); ++n_id )
 657     nodeVec.at( n_id->second ) = n_id->first;
 658   nodeToNetgenID.clear();
 659
 660   // -------------------------
 661   // Generate the volume mesh
 662   // -------------------------
 663
 664   return ( ngLib._isComputeOk = compute( aMesh, *aHelper, nodeVec, Netgen_mesh));
 665 }
 666
 667 void NETGENPlugin_NETGEN_3D::CancelCompute()
 668 {
 669   SMESH_Algo::CancelCompute();
 670   netgen::multithread.terminate = 1;
 671 }
 672
 673 //================================================================================
 674 /*!
 675  * \brief Return Compute progress
 676  */
 677 //================================================================================
 678
 679 double NETGENPlugin_NETGEN_3D::GetProgress() const
 680 {
 681   double res;
 682   const char* volMeshing = "Volume meshing";
 683   const char* dlnMeshing = "Delaunay meshing";
 684   const double meshingRatio = 0.15;
 685   const_cast<NETGENPlugin_NETGEN_3D*>( this )->_progressTic++;
 686
 687   if ( _progressByTic < 0. &&
 688        ( strncmp( netgen::multithread.task, dlnMeshing, 3 ) == 0 ||
 689          strncmp( netgen::multithread.task, volMeshing, 3 ) == 0 ))
 690   {
 691     res = 0.001 + meshingRatio * netgen::multithread.percent / 100.;
 692     //cout << netgen::multithread.task << " " <<_progressTic << "-" << netgen::multithread.percent << endl;
 693   }
 694   else // different otimizations
 695   {
 696     if ( _progressByTic < 0. )
 697       ((NETGENPlugin_NETGEN_3D*)this)->_progressByTic = meshingRatio / _progressTic;
 698     res = _progressByTic * _progressTic;
 699     //cout << netgen::multithread.task << " " << _progressTic << " " << res << endl;
 700   }
 701   return Min ( res, 0.98 );
 702 }
 703
 704 //=============================================================================
 705 /*!
 706  *
 707  */
 708 //=============================================================================
 709
 710 bool NETGENPlugin_NETGEN_3D::Evaluate(SMESH_Mesh& aMesh,
 711                                       const TopoDS_Shape& aShape,
 712                                       MapShapeNbElems& aResMap)
 713 {
 714   int nbtri = 0, nbqua = 0;
 715   double fullArea = 0.0;
 716   for (TopExp_Explorer expF(aShape, TopAbs_FACE); expF.More(); expF.Next()) {
 717     TopoDS_Face F = TopoDS::Face( expF.Current() );
 718     SMESH_subMesh *sm = aMesh.GetSubMesh(F);
 719     MapShapeNbElemsItr anIt = aResMap.find(sm);
 720     if( anIt==aResMap.end() ) {
 721       SMESH_ComputeErrorPtr& smError = sm->GetComputeError();
 722       smError.reset( new SMESH_ComputeError(COMPERR_ALGO_FAILED,"Submesh can not be evaluated",this));
 723       return false;
 724     }
 725     std::vector<int> aVec = (*anIt).second;
 726     nbtri += Max(aVec[SMDSEntity_Triangle],aVec[SMDSEntity_Quad_Triangle]);
 727     nbqua += Max(aVec[SMDSEntity_Quadrangle],aVec[SMDSEntity_Quad_Quadrangle]);
 728     GProp_GProps G;
 729     BRepGProp::SurfaceProperties(F,G);
 730     double anArea = G.Mass();
 731     fullArea += anArea;
 732   }
 733
 734   // collect info from edges
 735   int nb0d_e = 0, nb1d_e = 0;
 736   bool IsQuadratic = false;
 737   bool IsFirst = true;
 738   TopTools_MapOfShape tmpMap;
 739   for (TopExp_Explorer expF(aShape, TopAbs_EDGE); expF.More(); expF.Next()) {
 740     TopoDS_Edge E = TopoDS::Edge(expF.Current());
 741     if( tmpMap.Contains(E) )
 742       continue;
 743     tmpMap.Add(E);
 744     SMESH_subMesh *aSubMesh = aMesh.GetSubMesh(expF.Current());
 745     MapShapeNbElemsItr anIt = aResMap.find(aSubMesh);
 746     if( anIt==aResMap.end() ) {
 747       SMESH_ComputeErrorPtr& smError = aSubMesh->GetComputeError();
 748       smError.reset( new SMESH_ComputeError(COMPERR_ALGO_FAILED,
 749                                             "Submesh can not be evaluated",this));
 750       return false;
 751     }
 752     std::vector<int> aVec = (*anIt).second;
 753     nb0d_e += aVec[SMDSEntity_Node];
 754     nb1d_e += Max(aVec[SMDSEntity_Edge],aVec[SMDSEntity_Quad_Edge]);
 755     if(IsFirst) {
 756       IsQuadratic = (aVec[SMDSEntity_Quad_Edge] > aVec[SMDSEntity_Edge]);
 757       IsFirst = false;
 758     }
 759   }
 760   tmpMap.Clear();
 761
 762   double ELen_face = sqrt(2.* ( fullArea/(nbtri+nbqua*2) ) / sqrt(3.0) );
 763   double ELen_vol = pow( 72, 1/6. ) * pow( _maxElementVolume, 1/3. );
 764   double ELen = Min(ELen_vol,ELen_face*2);
 765
 766   GProp_GProps G;
 767   BRepGProp::VolumeProperties(aShape,G);
 768   double aVolume = G.Mass();
 769   double tetrVol = 0.1179*ELen*ELen*ELen;
 770   double CoeffQuality = 0.9;
 771   int nbVols = int( aVolume/tetrVol/CoeffQuality );
 772   int nb1d_f = (nbtri*3 + nbqua*4 - nb1d_e) / 2;
 773   int nb1d_in = (nbVols*6 - nb1d_e - nb1d_f ) / 5;
 774   std::vector<int> aVec(SMDSEntity_Last);
 775   for(int i=SMDSEntity_Node; i<SMDSEntity_Last; i++) aVec[i]=0;
 776   if( IsQuadratic ) {
 777     aVec[SMDSEntity_Node] = nb1d_in/6 + 1 + nb1d_in;
 778     aVec[SMDSEntity_Quad_Tetra] = nbVols - nbqua*2;
 779     aVec[SMDSEntity_Quad_Pyramid] = nbqua;
 780   }
 781   else {
 782     aVec[SMDSEntity_Node] = nb1d_in/6 + 1;
 783     aVec[SMDSEntity_Tetra] = nbVols - nbqua*2;
 784     aVec[SMDSEntity_Pyramid] = nbqua;
 785   }
 786   SMESH_subMesh *sm = aMesh.GetSubMesh(aShape);
 787   aResMap.insert(std::make_pair(sm,aVec));
 788
 789   return true;
 790 }
 791
 792