src/NETGENPlugin/NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2022  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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  11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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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 //=============================================================================
  24 // File      : NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote.cxx
  25 // Created   : lundi 19 Septembre 2022
  26 // Author    : Yoann AUDOUIN (CEA)
  27 // Project   : SALOME
  28 //=============================================================================
  29 //
  30 //
  31 #include "NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote.hxx"
  32
  33 #include "NETGENPlugin_NETGEN_3D.hxx"
  34
  35 #include "NETGENPlugin_DriverParam.hxx"
  36 #include "NETGENPlugin_Hypothesis.hxx"
  37
  38 #include "Utils_SALOME_Exception.hxx"
  39
  40 #include <SMESH_Gen.hxx>
  41 #include <SMESH_Mesh.hxx>
  42 #include <SMESH_MesherHelper.hxx>
  43 #include <SMESH_DriverShape.hxx>
  44 #include <SMESH_DriverMesh.hxx>
  45 #include <SMESHDS_Mesh.hxx>
  46 #include <SMESH_MeshLocker.hxx>
  47
  48 #include <QString>
  49 #include <QProcess>
  50
  51 #include <boost/filesystem.hpp>
  52 namespace fs = boost::filesystem;
  53
  54 /*
  55   Netgen include files
  56 */
  57
  58 #ifndef OCCGEOMETRY
  59 #define OCCGEOMETRY
  60 #endif
  61 #include <occgeom.hpp>
  62
  63 #ifdef NETGEN_V5
  64 #include <ngexception.hpp>
  65 #endif
  66 #ifdef NETGEN_V6
  67 #include <core/exception.hpp>
  68 #endif
  69
  70 namespace nglib {
  71 #include <nglib.h>
  72 }
  73 namespace netgen {
  74
  75   NETGENPLUGIN_DLL_HEADER
  76   extern MeshingParameters mparam;
  77
  78   NETGENPLUGIN_DLL_HEADER
  79   extern volatile multithreadt multithread;
  80 }
  81 using namespace nglib;
  82
  83 //=============================================================================
  84 /*!
  85  * Constructor
  86  */
  87 //=============================================================================
  88
  89 NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote(int hypId, SMESH_Gen * gen)
  90   : NETGENPlugin_NETGEN_3D(hypId, gen)
  91 {
  92   _name = "NETGEN_3D_Remote";
  93 }
  94
  95 //=============================================================================
  96 /*!
  97  * Destructor
  98  */
  99 //=============================================================================
 100
 101 NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::~NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote()
 102 {
 103 }
 104
 105 /**
 106  * @brief Fill the structure netgen_param with the information from the hypothesis
 107  *
 108  * @param hyp the hypothesis
 109  * @param aParams the netgen_param structure
 110  */
 111 void NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::fillParameters(const NETGENPlugin_Hypothesis* hyp, netgen_params &aParams)
 112 {
 113   aParams.maxh               = hyp->GetMaxSize();
 114   aParams.minh               = hyp->GetMinSize();
 115   aParams.segmentsperedge    = hyp->GetNbSegPerEdge();
 116   aParams.grading            = hyp->GetGrowthRate();
 117   aParams.curvaturesafety    = hyp->GetNbSegPerRadius();
 118   aParams.secondorder        = hyp->GetSecondOrder() ? 1 : 0;
 119   aParams.quad               = hyp->GetQuadAllowed() ? 1 : 0;
 120   aParams.optimize           = hyp->GetOptimize();
 121   aParams.fineness           = hyp->GetFineness();
 122   aParams.uselocalh          = hyp->GetSurfaceCurvature();
 123   aParams.merge_solids       = hyp->GetFuseEdges();
 124   aParams.chordalError       = hyp->GetChordalErrorEnabled() ? hyp->GetChordalError() : -1.;
 125   aParams.optsteps2d         = aParams.optimize ? hyp->GetNbSurfOptSteps() : 0;
 126   aParams.optsteps3d         = aParams.optimize ? hyp->GetNbVolOptSteps()  : 0;
 127   aParams.elsizeweight       = hyp->GetElemSizeWeight();
 128   aParams.opterrpow          = hyp->GetWorstElemMeasure();
 129   aParams.delaunay           = hyp->GetUseDelauney();
 130   aParams.checkoverlap       = hyp->GetCheckOverlapping();
 131   aParams.checkchartboundary = hyp->GetCheckChartBoundary();
 132 #ifdef NETGEN_V6
 133   // std::string
 134   aParams.meshsizefilename = hyp->GetMeshSizeFile();
 135   aParams.closeedgefac = 2;
 136   aParams.nbThreads = hyp->GetNbThreads();
 137 #else
 138   // const char*
 139   aParams.meshsizefilename = hyp->GetMeshSizeFile();
 140   aParams.closeedgefac = 0;
 141 #endif
 142 }
 143
 144 //
 145
 146 /**
 147  * @brief write in a binary file the orientation for each surface element of the mesh
 148  *
 149  * @param aMesh The mesh
 150  * @param aShape the shape associated to the mesh
 151  * @param output_file name of the binary file
 152  */
 153 void NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::exportElementOrientation(SMESH_Mesh& aMesh,
 154                                                       const TopoDS_Shape& aShape,
 155                                                       const std::string output_file)
 156 {
 157   SMESH_MesherHelper helper(aMesh);
 158   NETGENPlugin_Internals internals( aMesh, aShape, /*is3D=*/true );
 159   SMESH_ProxyMesh::Ptr proxyMesh( new SMESH_ProxyMesh( aMesh ));
 160   std::map<vtkIdType, bool> elemOrientation;
 161
 162   for ( TopExp_Explorer exFa( aShape, TopAbs_FACE ); exFa.More(); exFa.Next())
 163   {
 164     const TopoDS_Shape& aShapeFace = exFa.Current();
 165     int faceID = aMesh.GetMeshDS()->ShapeToIndex( aShapeFace );
 166     bool isInternalFace = internals.isInternalShape( faceID );
 167     bool isRev = false;
 168     if ( !isInternalFace &&
 169           helper.NbAncestors(aShapeFace, aMesh, aShape.ShapeType()) > 1 )
 170       // IsReversedSubMesh() can work wrong on strongly curved faces,
 171       // so we use it as less as possible
 172       isRev = helper.IsReversedSubMesh( TopoDS::Face( aShapeFace ));
 173
 174     const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = proxyMesh->GetSubMesh( aShapeFace );
 175     if ( !aSubMeshDSFace ) continue;
 176
 177     SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
 178     if ( _quadraticMesh &&
 179           dynamic_cast< const SMESH_ProxyMesh::SubMesh*>( aSubMeshDSFace ))
 180     {
 181       // add medium nodes of proxy triangles to helper (#16843)
 182       while ( iteratorElem->more() )
 183         helper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* >( iteratorElem->next() ));
 184
 185       iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
 186     }
 187     while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on a geom face
 188     {
 189       // check mesh face
 190       const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
 191       if ( !elem )
 192         error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Null element encounters");
 193       if ( elem->NbCornerNodes() != 3 )
 194         error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Not triangle element encounters");
 195       elemOrientation[elem->GetID()] = isRev;
 196     } // loop on elements on a face
 197   } // loop on faces of a SOLID or SHELL
 198
 199   {
 200     std::ofstream df(output_file, ios::out|ios::binary);
 201     int size=elemOrientation.size();
 202
 203     df.write((char*)&size, sizeof(int));
 204     for(auto const& [id, orient]:elemOrientation){
 205       df.write((char*)&id, sizeof(vtkIdType));
 206       df.write((char*)&orient, sizeof(bool));
 207     }
 208   }
 209 }
 210
 211 /**
 212  * @brief Compute mesh associate to shape
 213  *
 214  * @param aMesh The mesh
 215  * @param aShape The shape
 216  * @return true fi there are some error
 217  */
 218 bool NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::Compute(SMESH_Mesh&         aMesh,
 219                                            const TopoDS_Shape& aShape)
 220 {
 221   {
 222     SMESH_MeshLocker myLocker(&aMesh);
 223     SMESH_Hypothesis::Hypothesis_Status hypStatus;
 224     NETGENPlugin_NETGEN_3D::CheckHypothesis(aMesh, aShape, hypStatus);
 225   }
 226
 227
 228   // Temporary folder for run
 229   fs::path tmp_folder = aMesh.tmp_folder / fs::unique_path(fs::path("Volume-%%%%-%%%%"));
 230   fs::create_directories(tmp_folder);
 231   // Using MESH2D generated after all triangles where created.
 232   fs::path mesh_file=aMesh.tmp_folder / fs::path("Mesh2D.med");
 233   fs::path element_orientation_file=tmp_folder / fs::path("element_orientation.dat");
 234   fs::path new_element_file=tmp_folder / fs::path("new_elements.dat");
 235   fs::path tmp_mesh_file=tmp_folder / fs::path("tmp_mesh.med");
 236   // Not used kept for debug
 237   //fs::path output_mesh_file=tmp_folder / fs::path("output_mesh.med");
 238   fs::path shape_file=tmp_folder / fs::path("shape.brep");
 239   fs::path param_file=tmp_folder / fs::path("netgen3d_param.txt");
 240   fs::path log_file=tmp_folder / fs::path("run.log");
 241   fs::path cmd_file=tmp_folder / fs::path("cmd.log");
 242   std::string mesh_name = "MESH";
 243
 244   {
 245     SMESH_MeshLocker myLocker(&aMesh);
 246     //Writing Shape
 247     exportShape(shape_file.string(), aShape);
 248
 249     //Writing hypo
 250     netgen_params aParams;
 251     fillParameters(_hypParameters, aParams);
 252
 253     exportNetgenParams(param_file.string(), aParams);
 254
 255     // Exporting element orientation
 256     exportElementOrientation(aMesh, aShape, element_orientation_file.string());
 257   }
 258
 259   // Calling run_mesher
 260   std::string cmd;
 261   fs::path run_mesher_exe =
 262     fs::path(std::getenv("NETGENPLUGIN_ROOT_DIR"))/
 263     fs::path("bin")/
 264     fs::path("salome")/
 265 #ifdef WIN32
 266     fs::path("NETGENPlugin_Runner.exe");
 267 #else
 268     fs::path("NETGENPlugin_Runner");
 269 #endif
 270
 271   cmd = run_mesher_exe.string() +
 272                   " NETGEN3D " + mesh_file.string() + " "
 273                                + shape_file.string() + " "
 274                                + param_file.string() + " "
 275                                + element_orientation_file.string() + " "
 276                                + new_element_file.string() + " "
 277                                + "NONE";
 278   // Writing command in log
 279   {
 280     std::ofstream flog(cmd_file.string());
 281     flog << cmd << endl;
 282     flog << endl;
 283   }
 284   MESSAGE("Running command: ");
 285   MESSAGE(cmd);
 286
 287
 288   // Building arguments for QProcess
 289   QString program = run_mesher_exe.c_str();
 290   QStringList arguments;
 291   arguments << "NETGEN3D";
 292   arguments << mesh_file.c_str();
 293   arguments << shape_file.c_str();
 294   arguments << param_file.c_str();
 295   arguments << element_orientation_file.c_str();
 296   arguments << new_element_file.c_str();
 297   arguments << "NONE";
 298   QString out_file = log_file.c_str();
 299   QProcess myProcess;
 300   myProcess.setStandardOutputFile(out_file);
 301
 302   myProcess.start(program, arguments);
 303   // Waiting for process to finish (argument -1 make it wait until the end of
 304   // the process otherwise it just waits 30 seconds)
 305   myProcess.waitForFinished(-1);
 306   int ret = myProcess.exitStatus();
 307
 308   if(ret != 0){
 309     // Run crahed
 310     std::string msg = "Issue with command: \n";
 311     msg += "See log for more details: " + log_file.string() + "\n";
 312     msg += cmd + "\n";
 313     throw SALOME_Exception(msg);
 314   }
 315
 316   {
 317     SMESH_MeshLocker myLocker(&aMesh);
 318     std::ifstream df(new_element_file.string(), ios::binary);
 319
 320     int Netgen_NbOfNodes;
 321     int Netgen_NbOfNodesNew;
 322     int Netgen_NbOfTetra;
 323     double Netgen_point[3];
 324     int    Netgen_tetrahedron[4];
 325     int nodeID;
 326
 327     SMESH_MesherHelper helper(aMesh);
 328     // This function is mandatory for setElementsOnShape to work
 329     helper.IsQuadraticSubMesh(aShape);
 330     helper.SetElementsOnShape( true );
 331
 332     // Number of nodes in intial mesh
 333     df.read((char*) &Netgen_NbOfNodes, sizeof(int));
 334     // Number of nodes added by netgen
 335     df.read((char*) &Netgen_NbOfNodesNew, sizeof(int));
 336
 337     // Filling nodevec (correspondence netgen numbering mesh numbering)
 338     vector< const SMDS_MeshNode* > nodeVec ( Netgen_NbOfNodesNew + 1 );
 339     //vector<int> nodeTmpVec ( Netgen_NbOfNodesNew + 1 );
 340     SMESHDS_Mesh * meshDS = helper.GetMeshDS();
 341     for (int nodeIndex = 1 ; nodeIndex <= Netgen_NbOfNodes; ++nodeIndex )
 342     {
 343       //Id of the point
 344       df.read((char*) &nodeID, sizeof(int));
 345       nodeVec.at(nodeIndex) = meshDS->FindNode(nodeID);
 346     }
 347
 348     // Add new points and update nodeVec
 349     for (int nodeIndex = Netgen_NbOfNodes +1 ; nodeIndex <= Netgen_NbOfNodesNew; ++nodeIndex )
 350     {
 351       df.read((char *) &Netgen_point, sizeof(double)*3);
 352
 353       nodeVec.at(nodeIndex) = helper.AddNode(Netgen_point[0],
 354                                  Netgen_point[1],
 355                                  Netgen_point[2]);
 356     }
 357
 358     // Add tetrahedrons
 359     df.read((char*) &Netgen_NbOfTetra, sizeof(int));
 360
 361     for ( int elemIndex = 1; elemIndex <= Netgen_NbOfTetra; ++elemIndex )
 362     {
 363       df.read((char*) &Netgen_tetrahedron, sizeof(int)*4);
 364       helper.AddVolume(
 365                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[0] ),
 366                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[1] ),
 367                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[2] ),
 368                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[3] ));
 369     }
 370   }
 371
 372   return true;
 373 }
 374
 375 /**
 376  * @brief Assign submeshes to compute
 377  *
 378  * @param aSubMesh submesh to add
 379  */
 380 void NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::setSubMeshesToCompute(SMESH_subMesh * aSubMesh)
 381 {
 382   SMESH_MeshLocker myLocker(aSubMesh->GetFather());
 383   SMESH_Algo::setSubMeshesToCompute(aSubMesh);
 384 }