src/NETGENPlugin/NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2021  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
   8 // License as published by the Free Software Foundation; either
   9 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10 //
  11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14 // Lesser General Public License for more details.
  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 <SMESH_Gen.hxx>
  39 #include <SMESH_Mesh.hxx>
  40 #include <SMESH_MesherHelper.hxx>
  41 #include <SMESH_DriverShape.hxx>
  42 #include <SMESH_DriverMesh.hxx>
  43 #include <SMESHDS_Mesh.hxx>
  44
  45 #include <QString>
  46 #include <QProcess>
  47
  48 #include <boost/filesystem.hpp>
  49 namespace fs = boost::filesystem;
  50
  51 /*
  52   Netgen include files
  53 */
  54
  55 #ifndef OCCGEOMETRY
  56 #define OCCGEOMETRY
  57 #endif
  58 #include <occgeom.hpp>
  59
  60 #ifdef NETGEN_V5
  61 #include <ngexception.hpp>
  62 #endif
  63 #ifdef NETGEN_V6
  64 #include <core/exception.hpp>
  65 #endif
  66
  67 namespace nglib {
  68 #include <nglib.h>
  69 }
  70 namespace netgen {
  71
  72   NETGENPLUGIN_DLL_HEADER
  73   extern MeshingParameters mparam;
  74
  75   NETGENPLUGIN_DLL_HEADER
  76   extern volatile multithreadt multithread;
  77 }
  78 using namespace nglib;
  79
  80 //=============================================================================
  81 /*!
  82  *
  83  */
  84 //=============================================================================
  85
  86 NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote(int hypId, SMESH_Gen * gen)
  87   : NETGENPlugin_NETGEN_3D(hypId, gen)
  88 {
  89   _name = "NETGEN_3D_Remote";
  90 }
  91
  92 //=============================================================================
  93 /*!
  94  *
  95  */
  96 //=============================================================================
  97
  98 NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::~NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote()
  99 {
 100 }
 101
 102
 103 void NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::fillParameters(const NETGENPlugin_Hypothesis* hyp, netgen_params &aParams)
 104 {
 105   aParams.maxh               = hyp->GetMaxSize();
 106   aParams.minh               = hyp->GetMinSize();
 107   aParams.segmentsperedge    = hyp->GetNbSegPerEdge();
 108   aParams.grading            = hyp->GetGrowthRate();
 109   aParams.curvaturesafety    = hyp->GetNbSegPerRadius();
 110   aParams.secondorder        = hyp->GetSecondOrder() ? 1 : 0;
 111   aParams.quad               = hyp->GetQuadAllowed() ? 1 : 0;
 112   aParams.optimize           = hyp->GetOptimize();
 113   aParams.fineness           = hyp->GetFineness();
 114   aParams.uselocalh          = hyp->GetSurfaceCurvature();
 115   aParams.merge_solids       = hyp->GetFuseEdges();
 116   aParams.chordalError       = hyp->GetChordalErrorEnabled() ? hyp->GetChordalError() : -1.;
 117   aParams.optsteps2d         = aParams.optimize ? hyp->GetNbSurfOptSteps() : 0;
 118   aParams.optsteps3d         = aParams.optimize ? hyp->GetNbVolOptSteps()  : 0;
 119   aParams.elsizeweight       = hyp->GetElemSizeWeight();
 120   aParams.opterrpow          = hyp->GetWorstElemMeasure();
 121   aParams.delaunay           = hyp->GetUseDelauney();
 122   aParams.checkoverlap       = hyp->GetCheckOverlapping();
 123   aParams.checkchartboundary = hyp->GetCheckChartBoundary();
 124 #ifdef NETGEN_V6
 125   // std::string
 126   aParams.meshsizefilename = hyp->GetMeshSizeFile();
 127 #else
 128   // const char*
 129   aParams.meshsizefilename = hyp->GetMeshSizeFile();
 130 #endif
 131 #ifdef NETGEN_V6
 132   aParams.closeedgefac = 2;
 133 #else
 134   aParams.closeedgefac = 0;
 135 #endif
 136 }
 137
 138 // write in a binary file the orientation for each 2D element of the mesh
 139 void NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::exportElementOrientation(SMESH_Mesh& aMesh,
 140                                                       const TopoDS_Shape& aShape,
 141                                                       netgen_params& aParams,
 142                                                       const std::string output_file)
 143 {
 144   SMESH_MesherHelper helper(aMesh);
 145   NETGENPlugin_Internals internals( aMesh, aShape, /*is3D=*/true );
 146   SMESH_ProxyMesh::Ptr proxyMesh( new SMESH_ProxyMesh( aMesh ));
 147   std::map<vtkIdType, bool> elemOrientation;
 148
 149   for ( TopExp_Explorer exFa( aShape, TopAbs_FACE ); exFa.More(); exFa.Next())
 150   {
 151     const TopoDS_Shape& aShapeFace = exFa.Current();
 152     int faceID = aMesh.GetMeshDS()->ShapeToIndex( aShapeFace );
 153     bool isInternalFace = internals.isInternalShape( faceID );
 154     bool isRev = false;
 155     if ( !isInternalFace &&
 156           helper.NbAncestors(aShapeFace, aMesh, aShape.ShapeType()) > 1 )
 157       // IsReversedSubMesh() can work wrong on strongly curved faces,
 158       // so we use it as less as possible
 159       isRev = helper.IsReversedSubMesh( TopoDS::Face( aShapeFace ));
 160
 161     const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = proxyMesh->GetSubMesh( aShapeFace );
 162     if ( !aSubMeshDSFace ) continue;
 163
 164     SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
 165     if ( aParams._quadraticMesh &&
 166           dynamic_cast< const SMESH_ProxyMesh::SubMesh*>( aSubMeshDSFace ))
 167     {
 168       // add medium nodes of proxy triangles to helper (#16843)
 169       while ( iteratorElem->more() )
 170         helper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* >( iteratorElem->next() ));
 171
 172       iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
 173     }
 174     while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on a geom face
 175     {
 176       // check mesh face
 177       const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
 178       if ( !elem )
 179         error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Null element encounters");
 180       if ( elem->NbCornerNodes() != 3 )
 181         error( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, "Not triangle element encounters");
 182       elemOrientation[elem->GetID()] = isRev;
 183     } // loop on elements on a face
 184   } // loop on faces of a SOLID or SHELL
 185
 186   {
 187     std::ofstream df(output_file, ios::out|ios::binary);
 188     int size=elemOrientation.size();
 189
 190     df.write((char*)&size, sizeof(int));
 191     for(auto const& [id, orient]:elemOrientation){
 192       df.write((char*)&id, sizeof(vtkIdType));
 193       df.write((char*)&orient, sizeof(bool));
 194     }
 195   }
 196 }
 197
 198
 199 bool NETGENPlugin_NETGEN_3D_Remote::Compute(SMESH_Mesh&         aMesh,
 200                                            const TopoDS_Shape& aShape)
 201 {
 202   aMesh.Lock();
 203   SMESH_Hypothesis::Hypothesis_Status hypStatus;
 204   NETGENPlugin_NETGEN_3D::CheckHypothesis(aMesh, aShape, hypStatus);
 205
 206
 207   // Temporary folder for run
 208   fs::path tmp_folder = aMesh.tmp_folder / fs::unique_path(fs::path("Volume-%%%%-%%%%"));
 209   fs::create_directories(tmp_folder);
 210   // Using MESH2D generated after all triangles where created.
 211   fs::path mesh_file=aMesh.tmp_folder / fs::path("Mesh2D.med");
 212   fs::path element_orientation_file=tmp_folder / fs::path("element_orientation.dat");
 213   fs::path new_element_file=tmp_folder / fs::path("new_elements.dat");
 214   fs::path tmp_mesh_file=tmp_folder / fs::path("tmp_mesh.med");
 215   // Not used kept for debug
 216   //fs::path output_mesh_file=tmp_folder / fs::path("output_mesh.med");
 217   fs::path shape_file=tmp_folder / fs::path("shape.brep");
 218   fs::path param_file=tmp_folder / fs::path("netgen3d_param.txt");
 219   fs::path log_file=tmp_folder / fs::path("run.log");
 220   fs::path cmd_file=tmp_folder / fs::path("cmd.log");
 221   //TODO: Handle variable mesh_name
 222   std::string mesh_name = "Maillage_1";
 223
 224   //Writing Shape
 225   exportShape(shape_file.string(), aShape);
 226
 227   //Writing hypo
 228   netgen_params aParams;
 229   std::cout << _hypParameters << std::endl;
 230   fillParameters(_hypParameters, aParams);
 231
 232   exportNetgenParams(param_file.string(), aParams);
 233
 234   // Exporting element orientation
 235   exportElementOrientation(aMesh, aShape, aParams, element_orientation_file.string());
 236
 237   aMesh.Unlock();
 238   // Calling run_mesher
 239   // TODO: check if we need to handle the .exe for windows
 240   std::string cmd;
 241   fs::path run_mesher_exe =
 242     fs::path(std::getenv("NETGENPLUGIN_ROOT_DIR"))/
 243     fs::path("bin")/
 244     fs::path("salome")/
 245     fs::path("NETGENPlugin_Runner");
 246
 247   cmd = run_mesher_exe.string() +
 248                   " NETGEN3D " + mesh_file.string() + " "
 249                                + shape_file.string() + " "
 250                                + param_file.string() + " "
 251                                + element_orientation_file.string() + " "
 252                                + std::to_string(aMesh.GetMesherNbThreads()) + " "
 253                                + new_element_file.string() + " "
 254                                + "NONE";
 255   // Writing command in log
 256   {
 257     std::ofstream flog(cmd_file.string());
 258     flog << cmd << endl;
 259     flog << endl;
 260   }
 261   //std::cout << "Running command: " << std::endl;
 262   //std::cout << cmd << std::endl;
 263
 264
 265   // Building arguments for QProcess
 266   QString program = run_mesher_exe.c_str();
 267   QStringList arguments;
 268   arguments << "NETGEN3D";
 269   arguments << mesh_file.c_str();
 270   arguments << shape_file.c_str();
 271   arguments << param_file.c_str();
 272   arguments << element_orientation_file.c_str();
 273   arguments << std::to_string(aMesh.GetMesherNbThreads()).c_str();
 274   arguments << new_element_file.c_str();
 275   arguments << "NONE";
 276   QString out_file = log_file.c_str();
 277   QProcess myProcess;
 278   myProcess.setStandardOutputFile(out_file);
 279
 280   myProcess.start(program, arguments);
 281   myProcess.waitForFinished();
 282   int ret = myProcess.exitStatus();
 283
 284   if(ret != 0){
 285     // Run crahed
 286     std::cout << "Issue with command: " << std::endl;
 287     std::cout << "See log for more details: " << log_file.string() << std::endl;
 288     std::cout << cmd << std::endl;
 289     return false;
 290   }
 291
 292   aMesh.Lock();
 293   {
 294     std::ifstream df(new_element_file.string(), ios::binary);
 295
 296     int Netgen_NbOfNodes;
 297     int Netgen_NbOfNodesNew;
 298     int Netgen_NbOfTetra;
 299     double Netgen_point[3];
 300     int    Netgen_tetrahedron[4];
 301     int nodeID;
 302
 303     SMESH_MesherHelper helper(aMesh);
 304     // This function is mandatory for setElementsOnShape to work
 305     helper.IsQuadraticSubMesh(aShape);
 306     helper.SetElementsOnShape( true );
 307
 308     // Number of nodes in intial mesh
 309     df.read((char*) &Netgen_NbOfNodes, sizeof(int));
 310     // Number of nodes added by netgen
 311     df.read((char*) &Netgen_NbOfNodesNew, sizeof(int));
 312
 313     // Filling nodevec (correspondence netgen numbering mesh numbering)
 314     vector< const SMDS_MeshNode* > nodeVec ( Netgen_NbOfNodesNew + 1 );
 315     //vector<int> nodeTmpVec ( Netgen_NbOfNodesNew + 1 );
 316     SMESHDS_Mesh * meshDS = helper.GetMeshDS();
 317     for (int nodeIndex = 1 ; nodeIndex <= Netgen_NbOfNodes; ++nodeIndex )
 318     {
 319       //Id of the point
 320       df.read((char*) &nodeID, sizeof(int));
 321       nodeVec.at(nodeIndex) = meshDS->FindNode(nodeID);
 322     }
 323
 324     // Add new points and update nodeVec
 325     for (int nodeIndex = Netgen_NbOfNodes +1 ; nodeIndex <= Netgen_NbOfNodesNew; ++nodeIndex )
 326     {
 327       df.read((char *) &Netgen_point, sizeof(double)*3);
 328
 329       nodeVec.at(nodeIndex) = helper.AddNode(Netgen_point[0],
 330                                  Netgen_point[1],
 331                                  Netgen_point[2]);
 332     }
 333
 334     // Add tetrahedrons
 335     df.read((char*) &Netgen_NbOfTetra, sizeof(int));
 336
 337     for ( int elemIndex = 1; elemIndex <= Netgen_NbOfTetra; ++elemIndex )
 338     {
 339       df.read((char*) &Netgen_tetrahedron, sizeof(int)*4);
 340       helper.AddVolume(
 341                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[0] ),
 342                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[1] ),
 343                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[2] ),
 344                     nodeVec.at( Netgen_tetrahedron[3] ));
 345     }
 346   }
 347
 348   aMesh.Unlock();
 349
 350   return true;
 351 }