src/BRepMesh/BRepMesh_IncrementalMesh.cxx

   1 // File:        BRepMesh_IncrementalMesh.cxx
   2 // Created:     Tue Jun 20 10:34:51 1995
   3 // Author:      Stagiaire Alain JOURDAIN
   4 //              <ajo@phobox>
   5
   6
   7 #include <BRepMesh_IncrementalMesh.ixx>
   8
   9 #include <BRepMesh.hxx>
  10 #include <BRepMesh_Edge.hxx>
  11 #include <BRepMesh_Triangle.hxx>
  12 #include <BRepMesh_FastDiscretFace.hxx>
  13 #include <BRepMesh_PluginMacro.hxx>
  14
  15 #include <Bnd_Box.hxx>
  16 #include <BRep_Builder.hxx>
  17 #include <BRep_Tool.hxx>
  18 #include <BRepLib.hxx>
  19 #include <BRepBndLib.hxx>
  20 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  21 #include <GCPnts_TangentialDeflection.hxx>
  22 #include <Precision.hxx>
  23 #include <TopExp.hxx>
  24 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  25 #include <TopAbs.hxx>
  26 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  27 #include <TColgp_Array1OfPnt.hxx>
  28 #include <TColStd_Array1OfReal.hxx>
  29 #include <TopoDS_Shape.hxx>
  30 #include <TopoDS_Face.hxx>
  31 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  32 #include <TopoDS.hxx>
  33 #include <TopTools_HArray1OfShape.hxx>
  34 #include <Poly_Triangulation.hxx>
  35 #include <Poly_Polygon3D.hxx>
  36 #include <Poly_PolygonOnTriangulation.hxx>
  37
  38 #include <vector>
  39
  40 #ifdef HAVE_TBB
  41   // paralleling using Intel TBB
  42   #include <tbb/parallel_for_each.h>
  43 #endif
  44
  45 namespace
  46 {
  47   //! Default flag to control parallelization for BRepMesh_IncrementalMesh
  48   //! tool returned for Mesh Factory
  49   static Standard_Boolean IS_IN_PARALLEL = Standard_False;
  50 };
  51
  52 //=======================================================================
  53 //function : BRepMesh_IncrementalMesh
  54 //purpose  :
  55 //=======================================================================
  56 BRepMesh_IncrementalMesh::BRepMesh_IncrementalMesh()
  57 : myRelative (Standard_False),
  58   myInParallel (Standard_False),
  59   myModified (Standard_False),
  60   myStatus (0)
  61 {
  62   mymapedge.Clear();
  63   myancestors.Clear();
  64 }
  65
  66 //=======================================================================
  67 //function : BRepMesh_IncrementalMesh
  68 //purpose  :
  69 //=======================================================================
  70 BRepMesh_IncrementalMesh::BRepMesh_IncrementalMesh (const TopoDS_Shape& theShape,
  71                                                     const Standard_Real theDeflection,
  72                                                     const Standard_Boolean theRelative,
  73                                                     const Standard_Real theAngle)
  74 : myRelative (theRelative),
  75   myInParallel (Standard_False),
  76   myModified (Standard_False),
  77   myStatus (0)
  78 {
  79   mymapedge.Clear();
  80   myancestors.Clear();
  81   myDeflection = theDeflection;
  82   myAngle = theAngle;
  83   myShape = theShape;
  84
  85   //
  86   Perform();
  87 }
  88
  89 //=======================================================================
  90 //function : ~
  91 //purpose  :
  92 //=======================================================================
  93 BRepMesh_IncrementalMesh::~BRepMesh_IncrementalMesh()
  94 {
  95 }
  96
  97 //=======================================================================
  98 //function : SetParallel
  99 //purpose  :
 100 //=======================================================================
 101 void BRepMesh_IncrementalMesh::SetParallel (const Standard_Boolean theInParallel)
 102 {
 103   myInParallel = theInParallel;
 104 }
 105
 106 //=======================================================================
 107 //function : IsParallel
 108 //purpose  :
 109 //=======================================================================
 110 Standard_Boolean BRepMesh_IncrementalMesh::IsParallel() const
 111 {
 112   return myInParallel;
 113 }
 114
 115 //=======================================================================
 116 //function : Init
 117 //purpose  :
 118 //=======================================================================
 119 void BRepMesh_IncrementalMesh::Init()
 120 {
 121   myModified=Standard_False;
 122   mymapedge.Clear();
 123   myancestors.Clear();
 124 }
 125
 126 //=======================================================================
 127 //function : SetRelative
 128 //purpose  :
 129 //=======================================================================
 130 void BRepMesh_IncrementalMesh::SetRelative(const Standard_Boolean theFlag)
 131 {
 132   myRelative=theFlag;
 133 }
 134
 135 //=======================================================================
 136 //function : Relative
 137 //purpose  :
 138 //=======================================================================
 139 Standard_Boolean BRepMesh_IncrementalMesh::Relative()const
 140 {
 141   return myRelative;
 142 }
 143
 144 //=======================================================================
 145 //function : IsModified
 146 //purpose  :
 147 //=======================================================================
 148 Standard_Boolean BRepMesh_IncrementalMesh::IsModified() const
 149 {
 150   return myModified;
 151 }
 152
 153 //=======================================================================
 154 //function : Perform
 155 //purpose  :
 156 //=======================================================================
 157 void BRepMesh_IncrementalMesh::Perform()
 158 {
 159   Bnd_Box aBox;
 160   //
 161   SetDone();
 162   //
 163   Init();
 164   //
 165   BRepBndLib::Add(myShape, aBox);
 166   myBox = aBox;
 167   //
 168   if (!myMesh.IsNull()) {
 169     myMesh.Nullify();
 170   }
 171   //
 172   myMesh = new BRepMesh_FastDiscret(myDeflection,
 173                                     myAngle,
 174                                     aBox,
 175                                     Standard_True,
 176                                     Standard_True,
 177                                     myRelative,
 178                                     Standard_True);
 179   //
 180   Update(myShape);
 181 }
 182
 183 //=======================================================================
 184 //function : GetStatus
 185 //purpose  :
 186 //=======================================================================
 187 Standard_Integer BRepMesh_IncrementalMesh::GetStatusFlags() const
 188 {
 189   return myStatus;
 190 }
 191
 192 //=======================================================================
 193 //function : Update(shape)
 194 //purpose  : Builds the incremental mesh of the shape
 195 //=======================================================================
 196 void BRepMesh_IncrementalMesh::Update(const TopoDS_Shape& S)
 197 {
 198   myModified = Standard_False;
 199   TopExp_Explorer ex;
 200
 201   //AGV 080407: Since version 6.2.0 there would be exception without this check
 202   if (myBox.IsVoid())
 203     return;
 204
 205   BRepMesh_FastDiscret::BoxMaxDimension(myBox, mydtotale);
 206
 207   for (ex.Init(S, TopAbs_EDGE); ex.More(); ex.Next()) {
 208     if(BRep_Tool::IsGeometric(TopoDS::Edge(ex.Current()))) {
 209       Update(TopoDS::Edge(ex.Current()));
 210     }
 211   }
 212
 213   // get list of faces
 214   TopTools_ListOfShape LF;
 215   BRepLib::ReverseSortFaces(S,LF);
 216
 217   // make array of faces suitable for processing (excluding faces without surface)
 218   std::vector<TopoDS_Face> aFaces;
 219   for (TopTools_ListIteratorOfListOfShape it(LF); it.More(); it.Next())
 220   {
 221     TopoDS_Face F = TopoDS::Face(it.Value());
 222
 223     TopLoc_Location L1;
 224     const Handle(Geom_Surface)& Surf = BRep_Tool::Surface(F, L1);
 225     if(Surf.IsNull())
 226       continue;
 227
 228     Update (F);
 229     aFaces.push_back (F);
 230   }
 231
 232   if (myInParallel)
 233   {
 234   #ifdef HAVE_TBB
 235     // mesh faces in parallel threads using TBB
 236     tbb::parallel_for_each (aFaces.begin(), aFaces.end(), *myMesh.operator->());
 237   #else
 238     // alternative parallelization not yet available
 239     for (std::vector<TopoDS_Face>::iterator it(aFaces.begin()); it != aFaces.end(); it++)
 240       myMesh->Process (*it);
 241   #endif
 242   }
 243   else
 244   {
 245     for (std::vector<TopoDS_Face>::iterator it(aFaces.begin()); it != aFaces.end(); it++)
 246       myMesh->Process (*it);
 247   }
 248
 249   // maillage des edges non contenues dans les faces :
 250   Standard_Real f, l, defedge;
 251   Standard_Integer i, nbNodes;
 252   TopLoc_Location L;
 253   Standard_Real cdef = 1.;
 254   ex.Init(S ,TopAbs_EDGE, TopAbs_FACE);
 255
 256   while (ex.More()) {
 257     const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge(ex.Current());
 258
 259     if(!BRep_Tool::IsGeometric(E)) {
 260       ex.Next();
 261       continue;
 262     }
 263
 264     if (myRelative)
 265       defedge = BRepMesh_FastDiscret::RelativeEdgeDeflection(E, myDeflection,
 266                                                              mydtotale, cdef);
 267     else
 268       defedge = myDeflection;
 269
 270     Handle(Poly_Polygon3D) P3D = BRep_Tool::Polygon3D(E, L);
 271     Standard_Boolean maill = Standard_False;
 272     if (P3D.IsNull()) {
 273       maill = Standard_True;
 274     }
 275     else if (P3D->Deflection() > 1.1*defedge) {
 276       maill = Standard_True;
 277     }
 278     if (maill) {
 279       BRepAdaptor_Curve C(E);
 280       f = C.FirstParameter();
 281       l = C.LastParameter();
 282
 283       GCPnts_TangentialDeflection TD(C, f, l, myAngle, defedge, 2);
 284       nbNodes = TD.NbPoints();
 285
 286       TColgp_Array1OfPnt Nodes(1, nbNodes);
 287       TColStd_Array1OfReal UVNodes(1, nbNodes);
 288       for ( i = 1; i <= nbNodes; i++) {
 289         Nodes(i) = TD.Value(i);
 290         UVNodes(i) = TD.Parameter(i);
 291       }
 292
 293       BRep_Builder B;
 294       Handle(Poly_Polygon3D) P = new Poly_Polygon3D(Nodes, UVNodes);
 295       P->Deflection(myDeflection);
 296       B.UpdateEdge(E, P);
 297     }
 298
 299     ex.Next();
 300   }
 301 }
 302
 303 //=======================================================================
 304 //function : Update(edge)
 305 //purpose  : Locate a correct discretisation if it exists
 306 //           Set no one otherwise
 307 //=======================================================================
 308 void BRepMesh_IncrementalMesh::Update(const TopoDS_Edge& E)
 309 {
 310   TopLoc_Location l;
 311   Standard_Integer i = 1;
 312   Handle(Poly_Triangulation) T, TNull;
 313   Handle(Poly_PolygonOnTriangulation) Poly, NullPoly;
 314   Standard_Boolean found = Standard_False;
 315   Standard_Real defedge;
 316   Standard_Real cdef = 1.;
 317   BRep_Builder B;
 318   Standard_Boolean defined = Standard_False;
 319
 320   do {
 321     BRep_Tool::PolygonOnTriangulation(E, Poly, T, l, i);
 322     i++;
 323     if (!T.IsNull() && !Poly.IsNull()) {
 324       if (!defined) {
 325         if (myRelative)
 326           defedge = BRepMesh_FastDiscret::RelativeEdgeDeflection(E, myDeflection,
 327                                                                  mydtotale, cdef);
 328         else
 329           defedge = myDeflection;
 330         mymapedge.Bind(E, defedge);
 331         defined = Standard_True;
 332       }
 333       if ((!myRelative && Poly->Deflection() <= 1.1*defedge) ||
 334           (myRelative && Poly->Deflection() <= 1.1*defedge))
 335         found = Standard_True;
 336       else {
 337         myModified = Standard_True;
 338         B.UpdateEdge(E, NullPoly, T, l);
 339       }
 340     }
 341   } while (!Poly.IsNull());
 342
 343   if (!found) myMap.Add(E);
 344 }
 345
 346
 347 //=======================================================================
 348 //function : Update(face)
 349 //purpose  : If the face is not correctly triangulated, or if one of its
 350 //           edges is to be discretisated correctly, the triangulation
 351 //           of this face is built.
 352 //=======================================================================
 353 void  BRepMesh_IncrementalMesh::Update(const TopoDS_Face& F)
 354 {
 355   TopLoc_Location l;
 356   Handle(Geom_Surface) SS = BRep_Tool::Surface(F, l);
 357   if (SS.IsNull()) return;
 358
 359   //Standard_Integer i;
 360   Standard_Boolean WillBeTriangulated = Standard_False;
 361   Handle(Poly_Triangulation) T, TNull;
 362   T = BRep_Tool::Triangulation(F, l);
 363   Handle(Poly_PolygonOnTriangulation) Poly, NullPoly;
 364
 365   BRep_Builder B;
 366   TopExp_Explorer ex;
 367
 368   Standard_Real defedge, defface, cdef = 1.;
 369   Standard_Integer nbEdge = 0;
 370   if (myRelative) {
 371     defface = 0.;
 372
 373     for (ex.Init(F, TopAbs_EDGE); ex.More(); ex.Next()) {
 374       const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge(ex.Current());
 375       nbEdge++;
 376       if (mymapedge.IsBound(edge)) {
 377         defedge = mymapedge(edge);
 378       }
 379       else
 380         defedge = BRepMesh_FastDiscret::RelativeEdgeDeflection(edge, myDeflection, mydtotale, cdef);
 381       defface = defface + defedge;
 382     }
 383     if (nbEdge != 0) defface = defface / nbEdge;
 384     else             defface = myDeflection;
 385   }
 386   else
 387     defface = myDeflection;
 388
 389   if (!T.IsNull()) {
 390     if ((!myRelative && T->Deflection() <= 1.1*defface) ||
 391         (myRelative && T->Deflection() <= 1.1*defface)) {
 392       for (ex.Init(F, TopAbs_EDGE); ex.More(); ex.Next()) {
 393         const TopoDS_Shape& E = ex.Current();
 394         Poly = BRep_Tool::PolygonOnTriangulation(TopoDS::Edge(E), T, l);
 395         if (Poly.IsNull() || myMap.Contains(E)) {
 396           WillBeTriangulated = Standard_True;
 397           // cas un peu special. la triangulation est bonne, mais
 398           // l'edge n'a pas de representation polygonalisee sur celle-ci.
 399           break;
 400         }
 401       }
 402     }
 403     else WillBeTriangulated = Standard_True;
 404   }
 405
 406   if (WillBeTriangulated || T.IsNull()) {
 407     myModified = Standard_True;
 408     if (!T.IsNull()) {
 409       for (ex.Init(F, TopAbs_EDGE); ex.More(); ex.Next()) {
 410         B.UpdateEdge(TopoDS::Edge(ex.Current()), NullPoly, T, l);
 411         myMap.Remove(ex.Current());
 412       }
 413       B.UpdateFace(F, TNull);
 414     }
 415     myMesh->Add(F);
 416     myStatus |= (Standard_Integer)(myMesh->CurrentFaceStatus());
 417     if (myMesh->CurrentFaceStatus() == BRepMesh_ReMesh) {
 418 #ifdef DEB_MESH
 419       cout << " face remaillee + finement que prevu."<< endl;
 420 #endif
 421
 422       Standard_Integer index;
 423       if( myancestors.Extent() < 1 )
 424         TopExp::MapShapesAndAncestors(myShape,TopAbs_EDGE,TopAbs_FACE,myancestors);
 425
 426       TopTools_MapOfShape MShape;
 427       MShape.Add(F);
 428
 429       TopoDS_Iterator ex(F),ex2;
 430       for (; ex.More(); ex.Next()) {
 431         const TopoDS_Shape& aWire = ex.Value();
 432         if (aWire.ShapeType() != TopAbs_WIRE)
 433           continue;
 434         TopoDS_Iterator exW(aWire);
 435         for(; exW.More(); exW.Next()) {
 436           const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge(exW.Value());
 437           index = myancestors.FindIndex(edge);
 438           if (index != 0) {
 439             const TopTools_ListOfShape& L = myancestors.FindFromKey(edge);
 440
 441             TopTools_ListIteratorOfListOfShape it(L);
 442
 443             for (; it.More(); it.Next()) {
 444               TopoDS_Face F2 = TopoDS::Face(it.Value());
 445               if (!MShape.Contains(F2)) {
 446                 MShape.Add(F2);
 447                 T = BRep_Tool::Triangulation(F2, l);
 448                 if (!T.IsNull()) {
 449 #ifdef DEB_MESH
 450                   cout <<"triangulation a refaire" <<endl;
 451 #endif
 452                   for (ex2.Initialize(F2); ex2.More(); ex2.Next()) {
 453                     const TopoDS_Shape& aWire2 = ex2.Value();
 454                     if (aWire2.ShapeType() != TopAbs_WIRE)
 455                       continue;
 456                     TopoDS_Iterator exW2(aWire2);
 457                     for(; exW2.More(); exW2.Next()) {
 458                       TopoDS_Edge E2 = TopoDS::Edge(exW2.Value());
 459                       B.UpdateEdge(E2, NullPoly, T, l);
 460                     }
 461                   }
 462                   B.UpdateFace(F2, TNull);
 463                   myMesh->Add(F2);
 464                 }
 465               }
 466             }
 467           }
 468         }
 469       }
 470     }
 471   }
 472 }
 473
 474 //=======================================================================
 475 //function : Discret
 476 //purpose  :
 477 //=======================================================================
 478 Standard_Integer BRepMesh_IncrementalMesh::Discret (const TopoDS_Shape&    theShape,
 479                                                     const Standard_Real    theDeflection,
 480                                                     const Standard_Real    theAngle,
 481                                                     BRepMesh_PDiscretRoot& theAlgo)
 482 {
 483   BRepMesh_IncrementalMesh* anAlgo = new BRepMesh_IncrementalMesh();
 484   anAlgo->SetDeflection (theDeflection);
 485   anAlgo->SetAngle (theAngle);
 486   anAlgo->SetShape (theShape);
 487   anAlgo->SetParallel (IS_IN_PARALLEL);
 488   theAlgo = anAlgo;
 489   return 0; // no error
 490 }
 491
 492 //=======================================================================
 493 //function : IsParallelDefault
 494 //purpose  :
 495 //=======================================================================
 496 Standard_Boolean BRepMesh_IncrementalMesh::IsParallelDefault()
 497 {
 498 #ifdef HAVE_TBB
 499   return IS_IN_PARALLEL;
 500 #else
 501   // no alternative parallelization yet - flag has no meaning
 502   return Standard_False;
 503 #endif
 504 }
 505
 506 //=======================================================================
 507 //function : Discret
 508 //purpose  :
 509 //=======================================================================
 510 void BRepMesh_IncrementalMesh::SetParallelDefault (const Standard_Boolean theInParallel)
 511 {
 512   IS_IN_PARALLEL = theInParallel;
 513 }
 514
 515 //! Export Mesh Plugin entry function
 516 DISCRETPLUGIN(BRepMesh_IncrementalMesh)