pp

of relaxation of the tetrahedral mesh of the program of tetrahedral
mesh generation

.gitignore

@@ -4,3 +4,13 @@ out
 build*
 CmakeSettings.json
 *.vtk
+*.aux
+*.bbl
+*.blg
+*.log
+*.lbl
+rapport/*.pdf
+*.toc
+*.snm
+*.out
+*.nav

CMakeLists.txt

@@ -12,6 +12,7 @@ set(VTK_COMPONENTS
   VTK::IOGeometry
   VTK::IOXML
   VTK::FiltersModeling
+  VTK::FiltersGeometry
   VTK::vtksys)
 set(ENABLE_VIEWER OFF CACHE BOOL "Enable the 3D viewer, depends on Qt.")
 if(ENABLE_VIEWER)
@@ -43,26 +44,30 @@ target_compile_features(pfe PRIVATE cxx_std_17)
 
 target_sources(pfe PRIVATE
   src/main.cc
-  src/angles_filter.cc
-  src/angles_filter.h
-  src/aspect_ratio_filter.cc
-  src/aspect_ratio_filter.h
-  src/dihedral_angles_filter.cc
-  src/dihedral_angles_filter.h
+  src/analysis/angles_filter.cc
+  src/analysis/angles_filter.h
+  src/analysis/aspect_ratio_filter.cc
+  src/analysis/aspect_ratio_filter.h
+  src/analysis/dihedral_angles_filter.cc
+  src/analysis/dihedral_angles_filter.h
   src/surface_points_filter.cc
   src/surface_points_filter.h
   src/kd_tree.cc
   src/kd_tree.h
-  src/mesh_fit_filter.cc
-  src/mesh_fit_filter.h
+  src/fitting/mesh_fit_filter.cc
+  src/fitting/mesh_fit_filter.h
   src/point_tris_dist.cc
   src/point_tris_dist.h
-  src/project_surface_points_on_poly.cc
-  src/project_surface_points_on_poly.h
-  src/remove_external_cells_filter.cc
-  src/remove_external_cells_filter.h
-  src/relaxation_filter.cc
-  src/relaxation_filter.h)
+  src/fitting/project_surface_points_on_poly.cc
+  src/fitting/project_surface_points_on_poly.h
+  src/fitting/remove_external_cells_filter.cc
+  src/fitting/remove_external_cells_filter.h
+  src/fitting/relaxation_filter.cc
+  src/fitting/relaxation_filter.h
+  src/analysis/max_distance_filter.cc
+  src/analysis/max_distance_filter.h
+  src/closest_polymesh_point.cc
+  src/closest_polymesh_point.h)
 
 target_link_libraries(pfe PRIVATE ${VTK_COMPONENTS})
 

LISEZMOI

@@ -4,9 +4,24 @@ Projet de fin d'étude de M2 Info Géométrie et Informatique Graphique.
 Compilation :
 	cmake -Bbuild -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release && cmake --build build
 
-
 Compilation (pour développeurs) :
 	cmake -Bbuild \
 		-DCMAKE_BUILD_TYPE=RelWithDebInfo \
 		-DCMAKE_CXX_FLAGS="-Wall -Wextra" \
 	&& cmake --build build
+
+Pour utiliser une installation système de VTK :
+	-DUSE_SYSTEM_VTK=ON
+
+Pour désactiver la visualisation :
+	-DENABLE_VIEWER=OFF
+
+Exécution :
+	build/pfe fit|analyze tetmesh polydata [radiusScale relaxationIterCount]
+
+	 Produit un fichier nommé out.vtu. En mode `analyze`, ce fichier
+	 contient le même modèle que tetmesh mais avec les informations de
+	 qualité ajoutée, et affiche des statistiques dans la console.
+
+	 En mode `fit`, adapte le tetmesh au polydata, puis effectue
+	 l'analyse comme `analyze`.

data/tetrahedron.obj

@@ -0,0 +1,10 @@
+o Solid
+v 0.000000 0.769688 0.000000
+v 0.000000 0.000000 0.769688
+v 0.769688 0.000000 0.000000
+v 0.000000 0.000000 0.000000
+s off
+f 1 2 3
+f 1 3 4
+f 1 4 2
+f 2 4 3

rapport/présentation.txt

@@ -0,0 +1,117 @@
++------------+
+| Partie 1/3 |
++------------+
+
+1. Présentation du sujet
+
+[4/37] Maillages volumiques
+ - Structure composée de cellules polyédriques (tétraèdres, hexaèdres…)
+   reliées entre elles comme pour un maillage polygonal
+   classique, mais les cellules sont en 3D.
+
+[5/37] Anisotropie
+Notion de dépendance à l'orientation.
+Image : plasma dans un réacteur à fusion nucléaire. On distingue clairement
+une direction principale qui est la « boucle ». Cet exemple présente
+donc de l'anisotropie.
+
+[6/37] Anisotropie
+Plus formellement, un champ de métriques.
+Une métrique définit la déformation locale.
+
+À gauche : isotropie.
+À droite : espace anisotropique circulaire.
+
+[7/37] Applications
+Principalement dans le domaine de la simulation physique
+Notamment la mécanique des fluides, où ils sont utilisés comme base de
+discrétisation pour porter les calculs.
+
+Par rapport à une simple voxélisation : résolution adaptative, plus
+haute résolution dans les zones « intéressantes », pas de perte de temps
+sur les calculs dans les zones moins intéressantes.
+
+Par rapport à une voxélisation multi-niveaux comme un octree ou un
+maillage isotropique, la forme des cellules peut être adaptée au
+problème pour encore améliorer la précision des calculs. Le problème
+reste maintenant de générer ces maillages anisotropiques.
+
+[8/37]
+Présente des approches pour la génération de maillages surfaciques (et
+pas volumiques) anisotropes.
+D'après leur conclusion : « Bien qu'elles soient toutes prouvablement
+correctes, aucune des méthodes présentées n'est universellement
+pratique ».
+De plus, celle avec les résultats les « moins pires » est coûteuse en
+temps de calcul, ce qui ne ferait qu'empirer après adaptation sur
+maillages volumiques.
+
++------------+
+| Partie 2/3 |
++------------+
+
+[11/37]
+Difficile d'imaginer en trois mois qu'on puisse produire une solution
+qui fonctionne quand une thèse entière qui ne se consacre qu'au
+surfacique y peine.
+
+[17/37]
+Présentation de la chaîne de traitement « pipeline »
+Deux modes : analyse et adaptation
+Image : en mode adaptation. En mode analyse on enlève simplement les
+étapes qui modifient la géométrie du maillage.
+
+[19/37]
+point-in-polygon : permet de détecter si un point est dans un
+polygone. On tire un rayon depuis le point vers l'infini et compte le
+nombre d'intersections, pair : le points est hors du polygone,
+impair : le point est dans le polygone.
+
+[20/37]
+Les cellules dont tous les points sont à l'extérieur du maillage
+surfaciques sont supprimées.
+
+[21/37]
+Les points de surface sont ensuite marqués. Pour cela on détecte
+quelles faces sont mitoyennes, ce qu'on peut déduire car on sait à
+quelle cellules appartiennent chaque point.
+Si les trois points d'une face appartiennent tous à une autre cellule,
+c'est que la face qu'ils forment et mitoyenne. Sinon, elle est en
+surface.
+
+[22/37]
+Les points de surface sont ensuite plaqués sur le point du maillage
+surfacique le plus proche.
+
+[23/37]
+En déplaçant les points, on accumule l'information du déplacement de
+chaque point dans le voisinage dans un certain rayon, pondéré par la
+distance.
+
+Le rayon est proportionel à la distance de déplacement multipliée par
+un facteur, ce qui assure qu'on ne produit pas de cellules inversées
+dites « chaussettes ».
+
+Ceci est similaire à la « modification proportionelle » de blender.
+
+[25/37] et [26/37]
+Influence du facteur de multiplication du rayon d'action sur la
+qualité. On voit qu'un rayon de 3 semble maximiser les angles les plus
+faibles, sans trop réduire les angles les plus élevés pour autant.
+
+[27/37]
+Relaxation : on déplace chaque point dans le barycentre de son
+voisinage. Une itération améliore la qualité du maillage, plus d'une
+itération la dégrade.
+
++------------+
+| Partie 3/3 |
++------------+
+
+implémentation, moi
+
++------------+
+| Partie 4/3 |
++------------+
+
+résultats et conclusion

rapport/rapport.bib

@@ -0,0 +1,14 @@
+@phdthesis{rouxellabbe:tel-01419457,
+  TITLE = {{Anisotropic mesh generation}},
+  AUTHOR = {Rouxel-Labbe, Mael},
+  URL = {https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01419457},
+  NUMBER = {2016AZUR4150},
+  SCHOOL = {{Universit{\'e} C{\^o}te d'Azur}},
+  YEAR = {2016},
+  MONTH = Dec,
+  KEYWORDS = {Riemannian Geometry ; Voronoi diagram ; Delaunay triangulation ; Mesh generation ; Anisotropy ; G{\'e}n{\'e}ration de maillages ; G{\'e}ometrie Riemannienne ; Diagramme de Voronoi ; Triangulation de Delaunay ; Anisotropie},
+  TYPE = {Theses},
+  PDF = {https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01419457v2/file/2016AZUR4150.pdf},
+  HAL_ID = {tel-01419457},
+  HAL_VERSION = {v2},
+}

rapport/rapport.tex

@@ -0,0 +1,166 @@
+\documentclass{gig}
+
+\usepackage[utf8]{inputenc}
+\usepackage[french]{babel}
+\usepackage[T1]{fontenc}
+\usepackage{url}
+\usepackage{caption}
+\usepackage{listings}
+\usepackage{graphicx}
+
+\title{Génération de maillages anisotropes}
+\author[Jérémy André, Cyril Colin et Christine Cozzolino]
+       {Jérémy André$^1$, Cyril Colin$^1$ et Christine Cozzolino$^1$
+         \\
+         $^1$Aix-Marseille Université}
+
+\begin{document}
+
+\maketitle
+
+\begin{abstract}
+  Nous étudions dans ce rapport la génération de maillages volumiques
+  anisotropes à partir de maillages surfaciques. Nous commençons par
+  une analyse des travaux de la thèse de Mael
+  Rouxel-Labbé\cite{rouxellabbe:tel-01419457}. Nous redéfinissons
+  ensuite les objectifs du projet, et présentons notre méthode pour y
+  répondre. Enfin, nous analysons les résultats obtenus.
+\end{abstract}
+
+\keywords{Génération de maillages, Maillages volumiques, Anisotropie}
+
+\section{Présentation du sujet}
+Les maillages volumiques sont des structures qui représentent la
+surface mais aussi l'intérieur d'un objet, contrairement aux maillages
+surfaciques classiques. Ils sont composés de cellules qui sont des
+polyèdres liés entre eux par leurs sommets, et peuvent être agencés de
+manière structurée ou non structurée. Un maillage volumique peut par
+exemple être un assemblage de voxels, auquel cas le maillage est
+structuré et les cellules sont des cubes.
+
+Une des applications de ces maillage est dans le domaine de la
+simulation, où l'on peut discrétiser un problème continu en se servant
+des cellules du maillage comme base de la discrétisation.
+
+Dans certains domaines, comme par exemple la mécanique des fluides,
+les conditions de la simulation rendent innéficace un maillage
+structuré : leur résolution fixe limite la précision dans les zones
+« intéressantes » comme celles ou un fluide intéragit avec une
+surface, tout en étant inutilement coûteuse dans les zones moins
+intéressantes.
+
+En plus d'augmenter la résolution dans les zones intéressantes, la
+précision des calculs peut aussi être augmentée en adaptant la forme
+des cellules aux conditions locales : il faut donc que celles-ci
+puissent être irrégulières pour pouvoir les transformer et étirer pour
+les adapter.
+
+Ainsi, l'utilisation de maillages volumiques non structurés s'est
+imposée comme solution pour tous les problèmes de ce type, posant
+cependant l'autre problème qu'est leur génération.
+
+\section{Présentation de la thèse}
+\section{Justification de la non-utilisation des travaux de la thèse}
+La thèse de Rouxel-Labbé offre une excellente introduction du domaine
+et des méthodes utilisées, mais les résultats des approches qu'elle
+développe sont peu satisfaisant.
+\begin{quote}
+  We have sought approaches that combine theoretical soundness, that
+  is the capacity to prove that the desired result is obtained under
+  certain conditions, and practicality. Our results are mixed: while
+  we have proposed a number of methods that were all provably correct,
+  none of these methods were universally practical.
+\end{quote}
+De plus, parmis les approches proposées, celle qui présente les
+meilleurs résultats à le défaut d'être lourde en temps de calcul sur
+des maillages surfaciques. L'adapter à des maillages volumiques la
+rendrait donc encore moins pratiquable.
+
+\section{Redéfinition des objectifs}
+Au vu de la complexité du problème, notre encadrant à décidé de
+redéfinir nos objectifs.
+
+Nous partons désormais d'un maillage volumique tétrahédrique existant
+mais qui approxime que grossièrement le maillage surfacique, et devons
+tenter de le rendre plus fidèle au maillage surfacique en évitant de
+dégrader la qualité.
+
+%-----------------------------------------------------------------------
+\section{Redéfinition de nos objectifs}
+La thèse de Rouxel-Labbé présente une excellente introduction du
+domaine en plus d'un état de l'art remarquable, mais les approches
+qu'elle propose restent assez limitée. L’auteur lui-même indique
+que bien que prouvablement correctes, elles sont limitées dans leurs
+applications. De plus, une des méthodes présentées qui fournit les
+meilleurs résultats à le défaut d'être coûteuse en temps de calcul,
+défaut qui ne ferait que s'aggraver si on la traduisait dans le
+domaine des maillages volumiques.
+
+Pour cette raison, et au vu de la complexité de la tâche, notre
+encadrant a redéfini nos objectifs : il s'agit désormais de prendre un
+maillage tétraédrique généré à partir d'un maillage surfacique de
+manière simpliste, et de l'adapter pour réduire l'écart entre le
+maillage surfacique et le maillage tétraédrique sans trop dégrader la
+qualité de celui-ci.
+%-----------------------------------------------------------------------
+\section{Résultats et validation}
+Notre méthode présente des résultats en demi-teinte. Elle réussi
+effectivement à grandement diminuer la distance entre le maillage
+polygonal source et le maillage tétraédrique, mais pas sans générer
+par endroit des zones de très faible qualité. De plus, elle ne peut
+pas toujours corriger les défauts causés par la tétraédrisation
+initiale.
+
+Les points les plus éloignés du maillage surfacique après application
+de notre méthode sont en effet ceux où trop de détails et de géométrie
+ont été perdus dans la tétrahédrisation (voir figure
+\ref{fig:cow-head}). On peut également y voir un défaut de notre
+méthode de projection qui choisit les points les plus proches.
+
+\begin{figure*}
+  \centering
+  \begin{tabular}{ccc}
+    \includegraphics[width=4.7cm]{img/cow-head-poly.png} &
+    \includegraphics[width=4.7cm]{img/cow-head-tet.png} &
+    \includegraphics[width=4.7cm]{img/cow-head-tet-out.png} \\
+  \end{tabular}
+  \caption{Tête de la vache dans le maillage polygonal source, le
+    maillage tétraédrique initial, et le maillage tétraédrique après
+    application de notre méthode, de gauche à droite respectivement.}
+  \label{fig:cow-head}
+\end{figure*}
+
+L'étape de relaxation améliore la qualité du maillage en minimisant le
+nombre de cellules qui ont des angles faibles. Cependant en faire plus
+d'une itération dégrade le maillage plus que de ne pas faire de
+relaxation du tout. Les angles moins faibles ne sont eux que peu
+affectés (Voir figure \ref{fig:courbe-relaxation}).
+
+\begin{figure*}
+  \centering
+  \includegraphics[width=14cm]{img/influence-relaxation.png} \\
+  \caption{Influence de la relaxation sur les angles dièdres}
+  \label{fig:courbe-relaxation}
+\end{figure*}
+
+Pour ce qui est du rayon d'action de la modification proportionelle,
+un multiplicateur de rayon de 3 réduit grandement la proportion de
+cellules avec des angles très faible, mais au-delà de ça l'effet est
+négligeable (Voir figure \ref{fig:courbe-rayon}).
+
+\begin{figure*}
+  \centering
+  \begin{tabular}{cc}
+    \includegraphics[width=8cm]{img/influence-rayon-0-3.png} &
+    \includegraphics[width=8cm]{img/influence-rayon-5-20.png} \\
+  \end{tabular}
+  \caption{Influence du rayon de modification proportionelle sur les
+    angles dièdres}
+  \label{fig:courbe-rayon}
+\end{figure*}
+
+\newpage
+\bibliography{rapport}
+\bibliographystyle{refig-alpha}
+
+\end{document}

rapport/slides.bib

@@ -0,0 +1,15 @@
+@article{plasma,
+author = {Helander, P and Beidler, C and Bird, T and Drevlak, M and Feng, Y. and Hatzky, R and Jenko, Frank and Kleiber, R. and Proll, Josefine and Turkin, Yu and Xanthopoulos, Panagiotis},
+year = {2012},
+month = {11},
+pages = {124009},
+title = {Stellarator and tokamak plasmas: A comparison},
+volume = {54},
+journal = {Plasma Physics and Controlled Fusion},
+doi = {10.1088/0741-3335/54/12/124009}
+}
+
+@misc{gamma,
+author = {Frédéric Alauzet et al.},
+howpublished = {https://team.inria.fr/gamma/}
+}

rapport/slides.tex

@@ -0,0 +1,272 @@
+\documentclass{beamer}
+
+\usepackage[french]{babel}
+\usepackage[utf8]{inputenc}
+\usepackage[T1]{fontenc}
+\usepackage{csquotes}
+\usepackage[backend=biber]{biblatex}
+
+\addbibresource{slides.bib}
+
+\usetheme{JuanLesPins}
+\beamertemplatenavigationsymbolsempty
+\setbeamertemplate{footline}[frame number]
+
+\makeatletter
+\newlength\graphwidth
+\setlength\graphwidth{10.5cm}
+\newlength\graphheight
+\setlength\graphheight{5.5cm}
+\makeatother
+
+\title{Génération de maillages anisotropes}
+\author{Jérémy André, Cyril Colin, Christine Cozzolino}
+\institute{Aix-Marseille Université} \date{\today}
+\titlegraphic{\includegraphics[width=2.5cm]{img/logo-gig.png}}
+
+\begin{document}
+
+\begin{frame}
+  \titlepage
+\end{frame}
+
+\begin{frame}{Plan}
+  \tableofcontents[hideallsubsections]
+\end{frame}
+
+\AtBeginSection[] {
+  \begin{frame}{Plan}
+    \tableofcontents[currentsection]
+  \end{frame}
+}
+
+\section{Présentation du sujet}
+
+\begin{frame}{Maillages volumiques}
+  \centering
+  \begin{figure}
+    \begin{tabular}{cc}
+      \includegraphics[width=4.5cm]{img/cow-00.png} &
+      \includegraphics[width=4.5cm]{img/cow-03.png} \\
+      \includegraphics[width=4.5cm]{img/cow-06.png} &
+      \includegraphics[width=4.5cm]{img/cow-09.png} \\
+    \end{tabular}
+    \caption{Différentes coupes du maillage volumique d'une vache}
+  \end{figure}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}{Anisotropie}
+  \centering
+  \begin{figure}
+    \includegraphics[height=\graphheight]{img/plasma.png}
+    \caption{Plasma dans un réacteur à fusion nucléaire \cite{plasma}}
+  \end{figure}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}{Anisotropie}
+  \centering
+  \begin{figure}
+    \begin{tabular}{cc}
+      \includegraphics[width=4.5cm]{img/isotropique.png} &
+      \includegraphics[width=4.5cm]{img/anisotropique.png}
+    \end{tabular}
+    \caption{À gauche : plan isotropique. À droite : plan anisotropique circulaire.}
+  \end{figure}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}{Applications}
+  \begin{figure}[htb]
+    \includegraphics[width=9cm]{img/symmetry-plane.png}
+    \caption{\label{fig:inria-gamma}
+      Image issue du projet GAMMA d'Inria \cite{gamma}
+    }
+  \end{figure}
+\end{frame}
+
+
+\section{Thèse de Rouxel-Labbé}
+
+\begin{frame}
+  \begin{itemize}
+  \item Excellente introduction et état de l'art
+  \item Plusieurs approches proposées
+  \item Des résultats en demi-teinte
+  \end{itemize}
+\end{frame}
+
+
+\section{Redéfinition du sujet}
+
+\begin{frame}
+  Le sujet étant jugé trop complexe, notre encadrant nous guide vers
+  un sujet un peu simplifié.
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+  \titlepage
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[plain]{}
+  \hspace*{-12mm}
+  \includegraphics[width=\paperwidth]{img/explosion.png}
+\end{frame}
+
+\title{Approximation et amélioration de la qualité des maillages tétrahédriques}
+\begin{frame}
+  \titlepage
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+  \begin{block}{Nouveau sujet}
+    Adapter un maillage tétrahédrique simple existant au maillage
+    surfacique utilisé pour le générer, tout en préservant sa qualité.
+  \end{block}
+\end{frame}
+
+\section{Présentation de notre méthode}
+
+\begin{frame}
+  \centering
+  \begin{figure}
+    \includegraphics[height=\graphheight]{img/pipeline2.png}
+    \caption{Chaîne de traitement de notre approche}
+  \end{figure}
+\end{frame}
+
+\subsection{Pré-traitement}
+
+\begin{frame}
+  \begin{itemize}
+  \item Suppression des cellules externes
+  \item Détection des points de surface
+  \end{itemize}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+  \centering
+  \begin{figure}
+    \includegraphics[height=\graphheight]{img/point_in_polygon.png}
+    \caption{Point-dans-polygone}
+  \end{figure}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}{Suppression des cellules externes}
+  \centering
+  \begin{figure}
+    \includegraphics[width=\graphwidth]{img/remove_external.png}
+    \caption{Cellules supprimées}
+  \end{figure}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+  \centering
+  \begin{figure}
+    \includegraphics[width=\graphwidth]{img/surface_points.png}
+    \caption{Détection des points de surface}
+  \end{figure}
+\end{frame}
+
+\subsection{Projection des points}
+
+\begin{frame}{Recherche des points les plus proches}
+  \centering
+  \begin{figure}
+    \includegraphics[height=\graphheight]{img/project_triangle_schema.png}
+    \caption{Méthode de recherche du point le plus proche}
+  \end{figure}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+  \centering
+  \begin{figure}
+    \includegraphics[width=\graphwidth]{img/project.png}
+    \caption{Vache après projection des points}
+  \end{figure}
+\end{frame}
+
+\subsection{« Modification proportionelle »}
+
+\begin{frame}{Sans}
+  \centering
+  \includegraphics[height=\graphheight]{img/project_clip_no_displace.png}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}{Avec}
+  \centering
+  \includegraphics[height=\graphheight]{img/project_clip_displace.png}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}{Rayon d'influence}
+  \centering
+  \includegraphics[width=\graphwidth]{img/influence-rayon-0-3.png}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}{Rayon d'influence}
+  \centering
+  \includegraphics[width=\graphwidth]{img/influence-rayon-5-20.png}
+\end{frame}
+
+\subsection{Relaxation}
+
+\begin{frame}
+  \centering
+  \includegraphics[width=\graphwidth]{img/influence-relaxation.png}
+\end{frame}
+
+
+\section{Implémentation}
+
+\begin{frame}
+  \centering
+  Bibliothèque de Kitware sous license libre pour la manipulation de
+  données scientifiques 3D.
+\end{frame}
+
+\begin{frame}{VTK}
+  \centering
+  \includegraphics[width=\graphwidth]{img/vtk-unstructuredgrid-0.png}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}{VTK}
+  \centering
+  \includegraphics[width=\graphwidth]{img/vtk-unstructuredgrid-1.png}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}{VTK}
+  \centering
+  \includegraphics[width=\graphwidth]{img/vtk-unstructuredgrid-2.png}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}{VTK}
+  \centering
+  \includegraphics[width=\graphwidth]{img/vtk-unstructuredgrid-3.png}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}{Paraview}
+  \centering
+  \begin{figure}
+    \includegraphics[height=5cm]{img/paraview.png}
+    \caption{Capture d'écran de Paraview}
+  \end{figure}
+\end{frame}
+
+
+\section{Résultats}
+
+\subsection{Cas dégénéré}
+
+\begin{frame}
+  \centering
+  \includegraphics[width=\graphwidth]{img/cas-échec.png}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+  \centering
+  \includegraphics[width=\graphwidth]{img/cas-échec-2.png}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+  \printbibliography
+\end{frame}
+
+\end{document}

src/analysis/dihedral_angles_filter.cc

@@ -1,5 +1,7 @@
 #include "dihedral_angles_filter.h"
 
+#include <algorithm>
+#include <limits>
 #include <vtkUnstructuredGrid.h>
 #include <vtkPointData.h>
 #include <vtkCellData.h>
@@ -36,6 +38,9 @@ vtkTypeBool DihedralAnglesFilter::RequestData(
 	minDihedralAngleArray->SetNumberOfTuples(input->GetNumberOfCells());
 	double *minDihedralAngleBase = minDihedralAngleArray->GetPointer(0);
 
+	AverageMinDegrees = 0;
+	MinMinDegrees = std::numeric_limits<double>::infinity();
+
 	size_t i = 0;
 	vtkCellIterator *it = input->NewCellIterator();
 	for (it->InitTraversal(); !it->IsDoneWithTraversal(); it->GoToNextCell()) {
@@ -62,9 +67,15 @@ vtkTypeBool DihedralAnglesFilter::RequestData(
 		minDihedralAngleBase[i / 6] =
 			*std::min_element(dihedralAnglesBase + i,
 			                  dihedralAnglesBase + i + 6);
+		AverageMinDegrees += minDihedralAngleBase[i / 6];
+		MinMinDegrees = std::min(MinMinDegrees, minDihedralAngleBase[i / 6]);
 
 		i += 6;
 	}
+	it->Delete();
+	AverageMinDegrees /= input->GetNumberOfCells();
+	AverageMinDegrees = AverageMinDegrees * 180. / 3.141592653589793;
+	MinMinDegrees = MinMinDegrees * 180. / 3.141592653589793;
 	cellData->AddArray((vtkAbstractArray *) dihedralAnglesArray);
 	cellData->AddArray((vtkAbstractArray *) minDihedralAngleArray);
 	return true;

src/analysis/dihedral_angles_filter.h

@@ -12,9 +12,13 @@ public:
 	vtkTypeBool RequestData(vtkInformation *request,
 							vtkInformationVector **inputVector,
 							vtkInformationVector *outputVector) override;
+	vtkGetMacro(AverageMinDegrees, double);
+	vtkGetMacro(MinMinDegrees, double);
 
 protected:
 	~DihedralAnglesFilter() override = default;
+	double AverageMinDegrees;
+	double MinMinDegrees;
 };
 
 

src/analysis/max_distance_filter.cc

@@ -0,0 +1,75 @@
+#include "max_distance_filter.h"
+#include "../closest_polymesh_point.h"
+
+#include <limits>
+#include <vtkPolyData.h>
+#include <vtkInformation.h>
+#include <vtkKdTree.h>
+
+
+vtkStandardNewMacro(MaxDistanceFilter);
+
+
+MaxDistanceFilter::MaxDistanceFilter() {
+	SetNumberOfInputPorts(2);
+	SetNumberOfOutputPorts(0);
+}
+
+
+int MaxDistanceFilter::FillInputPortInformation(int port,
+                                                vtkInformation *info) {
+	if (port == 0) {
+		vtkPolyDataAlgorithm::FillInputPortInformation(port, info);
+	} else if (port == 1) {
+		info->Set(vtkDataObject::DATA_TYPE_NAME(), "vtkPolyData");
+	}
+	return 1;
+}
+
+
+vtkTypeBool MaxDistanceFilter::RequestData(vtkInformation *request,
+                                           vtkInformationVector **inputVector,
+                                           vtkInformationVector *outputVector) {
+	(void) request;
+	(void) outputVector;
+	vtkPolyData* input1 = vtkPolyData::GetData(inputVector[0]);
+	vtkPolyData* input2 = vtkPolyData::GetData(inputVector[1]);
+	vtkNew<vtkKdTree> tree1;
+	tree1->BuildLocatorFromPoints(input1->GetPoints());
+	vtkNew<vtkKdTree> tree2;
+	tree2->BuildLocatorFromPoints(input2->GetPoints());
+	vtkNew<vtkStaticCellLinks> links1;
+	links1->BuildLinks(input1);
+	vtkNew<vtkStaticCellLinks> links2;
+	links2->BuildLinks(input2);
+	MaxDist = 0;
+	for (vtkIdType i = 0; i < input1->GetNumberOfPoints(); i++) {
+		vtkIdType nCells = links1->GetNcells(i);
+		if (nCells == 0) continue;
+		double point[3];
+		input1->GetPoint(i, point);
+		double vec[3];
+		double dist;
+		closestPolyMeshPoint(input2, point, tree2, links2, vec, &dist);
+		if (dist > MaxDist) {
+			MaxDist = dist;
+			MaxId = i;
+			MaxInput = 0;
+		}
+	}
+	for (vtkIdType i = 0; i < input2->GetNumberOfPoints(); i++) {
+		vtkIdType nCells = links2->GetNcells(i);
+		if (nCells == 0) continue;
+		double point[3];
+		input2->GetPoint(i, point);
+		double vec[3];
+		double dist;
+		closestPolyMeshPoint(input1, point, tree1, links1, vec, &dist);
+		if (dist > MaxDist) {
+			MaxDist = dist;
+			MaxId = i;
+			MaxInput = 1;
+		}
+	}
+	return true;
+}

src/analysis/max_distance_filter.h

@@ -0,0 +1,27 @@
+#ifndef MAX_DISTANCE_FILTER_H
+#define MAX_DISTANCE_FILTER_H
+
+#include <vtkPolyDataAlgorithm.h>
+
+
+class MaxDistanceFilter : public vtkPolyDataAlgorithm {
+public:
+	static MaxDistanceFilter *New();
+	vtkTypeMacro(MaxDistanceFilter, vtkPolyDataAlgorithm);
+	MaxDistanceFilter();
+	int FillInputPortInformation(int, vtkInformation *info) override;
+	vtkTypeBool RequestData(vtkInformation *request,
+							vtkInformationVector **inputVector,
+							vtkInformationVector *outputVector) override;
+	vtkGetMacro(MaxDist, double);
+	vtkGetMacro(MaxId, vtkIdType);
+	vtkGetMacro(MaxInput, vtkIdType);
+
+protected:
+	double MaxDist;
+	vtkIdType MaxId;
+	vtkIdType MaxInput;
+};
+
+
+#endif

src/closest_polymesh_point.cc

@@ -0,0 +1,60 @@
+#include "closest_polymesh_point.h"
+#include "point_tris_dist.h"
+#include <limits>
+
+
+vtkIdType findClosestPoint(const double *point, vtkPointSet *pointSet) {
+	vtkIdType minPoint = 0;
+	double minDist2 = std::numeric_limits<double>::infinity();
+	for (vtkIdType i = 0; i < pointSet->GetNumberOfPoints(); i++) {
+		double point2[3];
+		pointSet->GetPoint(i, point2);
+		double dist2 = vtkMath::Distance2BetweenPoints(point, point2);
+		if (dist2 < minDist2) {
+			minDist2 = dist2;
+			minPoint = i;
+		}
+	}
+	return minPoint;
+}
+
+
+void closestPolyMeshPoint(vtkPolyData *polyMesh,
+                          const double *point,
+                          vtkKdTree *kdTree,
+                          vtkStaticCellLinks *links,
+                          double *toClosestPoint,
+                          double *distanceToClosestPoint) {
+	vtkIdType closestPolyMeshPoint;
+	{
+		double dummy;
+		// closestPolyMeshPoint = kdTree->FindClosestPoint((double *) point, dummy);
+		closestPolyMeshPoint = findClosestPoint(point, polyMesh);
+	}
+	vtkIdType *cellIds = links->GetCells(closestPolyMeshPoint);
+	vtkIdType nCells = links->GetNcells(closestPolyMeshPoint);
+	if (nCells == 0) {
+		*distanceToClosestPoint = -1;
+		return;
+	}
+	double minDist = std::numeric_limits<double>::infinity();
+
+	/* For each tri the closest point belongs to. */
+	for (vtkIdType i = 0; i < nCells; i++) {
+		vtkIdType cellId = cellIds[i];
+		double direction[3];
+		double dist = pointTriangleDistance(
+			(double *) point, polyMesh->GetCell(cellId), direction);
+		/* Find the closest one. */
+		if (dist < minDist) {
+			minDist = dist;
+			toClosestPoint[0] = direction[0];
+			toClosestPoint[1] = direction[1];
+			toClosestPoint[2] = direction[2];
+		}
+	}
+	vtkMath::MultiplyScalar(toClosestPoint, minDist);
+	*distanceToClosestPoint = minDist;
+}
+
+

src/closest_polymesh_point.h

@@ -0,0 +1,17 @@
+#ifndef CLOSEST_POLYMESH_POINT_H
+#define CLOSEST_POLYMESH_POINT_H
+
+#include <vtkPolyData.h>
+#include <vtkKdTree.h>
+#include <vtkStaticCellLinks.h>
+
+
+void closestPolyMeshPoint(vtkPolyData *polyMesh,
+                          const double *point,
+                          vtkKdTree *kdTree,
+                          vtkStaticCellLinks *links,
+                          double *toClosestPoint,
+                          double *distanceToClosestPoint);
+
+
+#endif

src/fitting/mesh_fit_filter.cc

@@ -6,7 +6,7 @@
 #include <vtkDoubleArray.h>
 #include <vtkCellIterator.h>
 
-#include "kd_tree.h"
+#include "../kd_tree.h"
 
 vtkStandardNewMacro(MeshFitFilter);
 

src/fitting/project_surface_points_on_poly.cc

@@ -1,6 +1,5 @@
-#include "point_tris_dist.h"
-
 #include "project_surface_points_on_poly.h"
+#include "../closest_polymesh_point.h"
 
 #include <vtkUnstructuredGrid.h>
 #include <vtkPointData.h>
@@ -36,40 +35,6 @@ int ProjectSurfacePointsOnPoly::FillInputPortInformation(int port, vtkInformatio
 }
 
 
-static void closestPolyMeshPoint(vtkPolyData *polyMesh,
-                                 const double *point,
-                                 vtkKdTree *kdTree,
-                                 vtkStaticCellLinks *links,
-                                 double *toClosestPoint,
-                                 double *distanceToClosestPoint) {
-	vtkIdType closestPolyMeshPoint;
-	{
-		double dummy;
-		closestPolyMeshPoint = kdTree->FindClosestPoint((double *) point, dummy);
-	}
-	vtkIdType *cellIds = links->GetCells(closestPolyMeshPoint);
-	vtkIdType nCells = links->GetNcells(closestPolyMeshPoint);
-	double minDist = std::numeric_limits<double>::infinity();
-
-	/* For each tri the closest point belongs to. */
-	for (vtkIdType i = 0; i < nCells; i++) {
-		vtkIdType cellId = cellIds[i];
-		double direction[3];
-		double dist = pointTriangleDistance(
-			(double *) point, polyMesh->GetCell(cellId), direction);
-		/* Find the closest one. */
-		if (dist < minDist) {
-			minDist = dist;
-			toClosestPoint[0] = direction[0];
-			toClosestPoint[1] = direction[1];
-			toClosestPoint[2] = direction[2];
-		}
-	}
-	vtkMath::MultiplyScalar(toClosestPoint, minDist);
-	*distanceToClosestPoint = minDist;
-}
-
-
 void findPointsWithinRadius(double radius, vtkPointSet *pointSet,
                             const double *point, vtkIdList *points) {
 	for (vtkIdType i = 0; i < pointSet->GetNumberOfPoints(); i++) {
@@ -83,7 +48,22 @@ void findPointsWithinRadius(double radius, vtkPointSet *pointSet,
 }
 
 
-void ProjectSurfacePointsOnPoly::moveSurfacePoint(vtkUnstructuredGrid *tetMesh,
+vtkSmartPointer<vtkIdList> removeSurfacePoints(vtkIdList *list,
+                                               vtkIntArray *isSurface) {
+	vtkNew<vtkIdList> affectedPoints;
+	affectedPoints->Allocate(list->GetNumberOfIds());
+	for (vtkIdType i = 0; i < list->GetNumberOfIds(); i++) {
+		vtkIdType id = list->GetId(i);
+		if (!isSurface->GetValue(id)) {
+			affectedPoints->InsertNextId(id);
+		}
+	}
+	return affectedPoints;
+}
+
+
+void ProjectSurfacePointsOnPoly::moveSurfacePoint(
+		vtkUnstructuredGrid *tetMesh,
 		vtkPolyData *polyMesh,
 		vtkIdType pointId,
 		std::vector<double> &motionVectors,
@@ -95,14 +75,14 @@ void ProjectSurfacePointsOnPoly::moveSurfacePoint(vtkUnstructuredGrid *tetMesh,
 	tetMesh->GetPoint(pointId, point);
 	double direction[3];
 	double distance;
-
 	closestPolyMeshPoint(
 		polyMesh, point, polyMeshKdTree, links, direction, &distance);
-	vtkNew<vtkIdList> affectedPoints;
-	findPointsWithinRadius(distance * RadiusScale, tetMesh, point, affectedPoints);
+	vtkNew<vtkIdList> pointsInRadius;
+	findPointsWithinRadius(distance * RadiusScale, tetMesh, point, pointsInRadius);
+	auto affectedPoints = removeSurfacePoints(pointsInRadius, isSurface);
 	// tetMeshKdTree->FindPointsWithinRadius(distance * RadiusScale, point, affectedPoints);
 
-	if(distance > 0) for (vtkIdType j = 0; j < affectedPoints->GetNumberOfIds(); j++) {
+	for (vtkIdType j = 0; j < affectedPoints->GetNumberOfIds(); j++) {
 		vtkIdType affectedPointId = affectedPoints->GetId(j);
 		double affectedPoint[3];
 		tetMesh->GetPoint(affectedPointId, affectedPoint);
@@ -117,7 +97,6 @@ void ProjectSurfacePointsOnPoly::moveSurfacePoint(vtkUnstructuredGrid *tetMesh,
 		double motion[3] = {direction[0], direction[1], direction[2]};
 		double factor = 1. - std::sqrt(dist2) / (distance * RadiusScale);
 		vtkMath::MultiplyScalar(motion, factor);
-		//std::cout << std::sqrt(dist2) << " " << (distance * radiusScale) << " " << factor << "\n";
 		motionVectors[affectedPointId * 3 + 0] += motion[0];
 		motionVectors[affectedPointId * 3 + 1] += motion[1];
 		motionVectors[affectedPointId * 3 + 2] += motion[2];
@@ -131,20 +110,13 @@ void ProjectSurfacePointsOnPoly::moveSurfacePoint(vtkUnstructuredGrid *tetMesh,
 
 
 static void applyMotionVectors(vtkUnstructuredGrid *tetMesh,
-                               vtkIdTypeArray *surfacePoints,
                                std::vector<double> &motionVectors,
                                const std::vector<unsigned> &numberOfAffectors) {
 	for (vtkIdType i = 0; i < tetMesh->GetNumberOfPoints(); i++) {
-		bool skip = false;
-		for (vtkIdType j = 0; j < surfacePoints->GetNumberOfTuples(); j++) {
-			if (i == surfacePoints->GetValue(j)) skip = true;
-		}
-		if (skip) continue;
 		if(numberOfAffectors[i] == 0) continue;
 		double point[3];
 		tetMesh->GetPoint(i, point);
 		double *motion = motionVectors.data() + (i * 3);
-
 		vtkMath::MultiplyScalar(motion, 1. / numberOfAffectors[i]);
 		vtkMath::Subtract(point, motion, point);
 		tetMesh->GetPoints()->SetPoint(i, point);
@@ -177,7 +149,9 @@ vtkTypeBool ProjectSurfacePointsOnPoly::RequestData(
 	tetMeshKdTree->BuildLocatorFromPoints(vtkPointSet::SafeDownCast(tetMesh));
 
 	vtkIdTypeArray *surfacePoints =
-		vtkIdTypeArray::SafeDownCast(tetMesh->GetFieldData()->GetArray("surface_points"));
+		vtkIdTypeArray::SafeDownCast(tetMesh->GetFieldData()->GetArray("surfacePoints"));
+	isSurface = vtkIntArray::SafeDownCast(
+		output->GetPointData()->GetArray("isSurface"));
 	std::vector<double> motionVectors(3 * tetMesh->GetNumberOfPoints(), 0);
 	std::vector<unsigned> numberOfAffectors(tetMesh->GetNumberOfPoints(), 0);
 	for (vtkIdType i = 0; i < surfacePoints->GetNumberOfTuples(); i++) {
@@ -188,8 +162,7 @@ vtkTypeBool ProjectSurfacePointsOnPoly::RequestData(
 		                 polyMeshKdTree, tetMeshKdTree,
 		                 links);
 	}
-	applyMotionVectors(tetMesh, surfacePoints,
-	                   motionVectors, numberOfAffectors);
+	applyMotionVectors(tetMesh, motionVectors, numberOfAffectors);
 
 	return true;
 }

src/fitting/project_surface_points_on_poly.h

@@ -25,6 +25,8 @@ public:
 protected:
 	int affectedNeighborsCount = 0;
 	double RadiusScale;
+	vtkIntArray *isSurface = nullptr;
+
 	~ProjectSurfacePointsOnPoly() override = default;
 
 	void moveSurfacePoint(vtkUnstructuredGrid *tetMesh,

src/fitting/relaxation_filter.cc

@@ -0,0 +1,81 @@
+#include "relaxation_filter.h"
+
+#include <vtkUnstructuredGrid.h>
+#include <vtkPointData.h>
+#include <vtkCellData.h>
+#include <vtkDoubleArray.h>
+#include <vtkCellIterator.h>
+
+#include <set>
+
+vtkStandardNewMacro(RelaxationFilter);
+
+RelaxationFilter::RelaxationFilter()
+	:IterCount(1) {
+}
+
+vtkTypeBool RelaxationFilter::RequestData(
+	vtkInformation *request,
+	vtkInformationVector **inputVector,
+	vtkInformationVector *outputVector) {
+	(void) request;
+	vtkUnstructuredGrid* input =
+		vtkUnstructuredGrid::GetData(inputVector[0]);
+	vtkUnstructuredGrid* output = vtkUnstructuredGrid::GetData(outputVector);
+	output->CopyStructure(input);
+	output->GetPointData()->PassData(input->GetPointData());
+	output->GetCellData()->PassData(input->GetCellData());
+	vtkNew<vtkPoints> newPoints;
+	newPoints->DeepCopy(output->GetPoints());
+	vtkNew<vtkIdList> neighborCells;
+	vtkNew<vtkIdList> cellPoints;
+	vtkIdTypeArray *surfacePoints = vtkIdTypeArray::SafeDownCast(
+		output->GetFieldData()->GetArray("surfacePoints"));
+	vtkIntArray *isSurface = vtkIntArray::SafeDownCast(
+		output->GetPointData()->GetArray("isSurface"));
+	std::set<vtkIdType> neighbors;
+	output->BuildLinks();
+	double avg[3];
+
+	for (int iter = 0; iter < IterCount; iter++) {
+		for (vtkIdType i = 0; i < surfacePoints->GetNumberOfValues(); i++) {
+			vtkIdType id = surfacePoints->GetValue(i);
+
+			output->GetPointCells(id, neighborCells);
+
+			if (neighborCells->GetNumberOfIds() != 0) {
+
+				for (vtkIdType j = 0; j < neighborCells->GetNumberOfIds(); j++) {
+
+					vtkIdType cellId = neighborCells->GetId(j);
+					output->GetCellPoints(cellId, cellPoints);
+
+					for (vtkIdType k = 0; k < cellPoints->GetNumberOfIds(); k++) {
+
+						vtkIdType neighborId = cellPoints->GetId(k);
+						if (isSurface->GetValue(neighborId)) {
+							neighbors.insert(neighborId);
+						}
+					}
+					cellPoints->Reset();
+				}
+				neighbors.erase(neighbors.find(id));
+				if (neighbors.size() != 0) {
+					avg[0] = 0; avg[1] = 0; avg[2] = 0;
+					for (const vtkIdType &j : neighbors) {
+						double point[3];
+						output->GetPoints()->GetPoint(j, point);
+						vtkMath::Add(point, avg, avg);
+					}
+					vtkMath::MultiplyScalar(avg, 1. / neighbors.size());
+					newPoints->SetPoint(id, avg);
+				}
+			}
+			neighborCells->Reset();
+			neighbors.clear();
+		}
+
+		output->SetPoints(newPoints);
+	}
+	return true;
+}

src/fitting/relaxation_filter.h

@@ -9,12 +9,16 @@ class RelaxationFilter : public vtkUnstructuredGridAlgorithm {
 public:
 	static RelaxationFilter *New();
 	vtkTypeMacro(RelaxationFilter, vtkUnstructuredGridAlgorithm);
+	RelaxationFilter();
 	vtkTypeBool RequestData(vtkInformation *request,
 							vtkInformationVector **inputVector,
 							vtkInformationVector *outputVector) override;
+	vtkSetMacro(IterCount, int);
+	vtkGetMacro(IterCount, int);
 
 protected:
 	~RelaxationFilter() override = default;
+	int IterCount;
 };
 
 

src/fitting/remove_external_cells_filter.cc

@@ -1,5 +1,5 @@
 #include "remove_external_cells_filter.h"
-#include "point_tris_dist.h"
+#include "../point_tris_dist.h"
 
 #include <vtkCellType.h>
 #include <vtkUnstructuredGrid.h>
@@ -60,6 +60,7 @@ vtkTypeBool RemoveExternalCellsFilter::RequestData(
 			outCells->InsertNextCell(it->GetPointIds());
 		}
 	}
+	it->Delete();
 	output->SetCells(VTK_TETRA, outCells);
 	output->SetPoints(tetMesh->GetPoints());
 

src/main.cc

@@ -1,15 +1,18 @@
-#include "dihedral_angles_filter.h"
-#include "remove_external_cells_filter.h"
+#include "analysis/dihedral_angles_filter.h"
+#include "analysis/max_distance_filter.h"
+#include "fitting/remove_external_cells_filter.h"
+#include "fitting/project_surface_points_on_poly.h"
+#include "fitting/relaxation_filter.h"
 #include "surface_points_filter.h"
-#include "project_surface_points_on_poly.h"
-#include "relaxation_filter.h"
 
+#include <vtkGeometryFilter.h>
 #include <vtkCellArrayIterator.h>
 #include <vtkCellData.h>
 #include <vtkDataSetReader.h>
 #include <vtkOBJReader.h>
 #include <vtkPolyData.h>
 #include <vtkPolyDataReader.h>
+#include <vtkSetGet.h>
 #include <vtkUnstructuredGrid.h>
 #include <vtkUnstructuredGridReader.h>
 #include <vtkXMLPolyDataReader.h>
@@ -34,7 +37,7 @@
 #include <array>
 
 
-vtkSmartPointer<vtkAlgorithm> readerFromFileName(const char *fileName) {
+vtkAlgorithm *readerFromFileName(const char *fileName) {
 	std::string extension =
 		vtksys::SystemTools::GetFilenameLastExtension(fileName);
 	if (extension == ".vtk") {
@@ -58,19 +61,39 @@ vtkSmartPointer<vtkAlgorithm> readerFromFileName(const char *fileName) {
 }
 
 
+static void usage(char **argv) {
+	std::cerr << "Usage: " << argv[0] << " analyze|fit tetmesh polydata [radiusScale relaxationIterCount]" << std::endl;
+}
+
+
 int main(int argc, char **argv) {
-	if (argc < 3 || argc > 5) {
-		std::cerr << "Usage: " << argv[0] << " tetmesh polydata [radiusScale]" << std::endl;
+	if (argc < 4) {
+		usage(argv);
+		return EXIT_FAILURE;
+	}
+	bool fit = false;
+	if (std::string(argv[1]) == "fit") {
+		fit = true;
+	} else if (std::string(argv[1]) != "analyze") {
+		usage(argv);
+		return EXIT_FAILURE;
+	}
+	if ((fit && argc > 6) || (!fit && argc != 4)) {
+		usage(argv);
 		return EXIT_FAILURE;
 	}
 
 	double radiusScale = 2.;
-	if(argc == 4) {
-		radiusScale = std::stod(argv[3]);
+	int iterCount = 1;
+	if(argc > 4) {
+		radiusScale = std::stod(argv[4]);
+	}
+	if (argc > 5) {
+		iterCount = std::stoi(argv[5]);
 	}
 
-	auto tetMeshReader = readerFromFileName(argv[1]);
-	auto polyMeshReader = readerFromFileName(argv[2]);
+	auto tetMeshReader = readerFromFileName(argv[2]);
+	auto polyMeshReader = readerFromFileName(argv[3]);
 
 	vtkNew<RemoveExternalCellsFilter> removeExternalCellsFilter;
 	removeExternalCellsFilter->SetInputConnection(0,
@@ -88,11 +111,24 @@ int main(int argc, char **argv) {
 	project->SetInputConnection(1, polyMeshReader->GetOutputPort());
 
 	vtkNew<RelaxationFilter> relaxationFilter;
+	relaxationFilter->SetIterCount(iterCount);
 	relaxationFilter->SetInputConnection(project->GetOutputPort());
 
 	vtkNew<DihedralAnglesFilter> dihedralAnglesFilter;
+	if (fit) {
 		dihedralAnglesFilter->SetInputConnection(
 			relaxationFilter->GetOutputPort());
+	} else {
+		dihedralAnglesFilter->SetInputConnection(
+			tetMeshReader->GetOutputPort());
+	}
+
+	vtkNew<vtkGeometryFilter> geometryFilter;
+	geometryFilter->SetInputConnection(dihedralAnglesFilter->GetOutputPort());
+
+	vtkNew<MaxDistanceFilter> maxDistanceFilter;
+	maxDistanceFilter->SetInputConnection(0, geometryFilter->GetOutputPort());
+	maxDistanceFilter->SetInputConnection(1, polyMeshReader->GetOutputPort());
 
 	vtkNew<vtkXMLUnstructuredGridWriter> writer;
 	writer->SetInputConnection(dihedralAnglesFilter->GetOutputPort());
@@ -100,6 +136,13 @@ int main(int argc, char **argv) {
 	writer->SetFileName("out.vtu");
 	writer->Write();
 
+	maxDistanceFilter->Update();
+	std::cerr << "Max distance: " << maxDistanceFilter->GetMaxDist() << "\n"
+	          << "Max dist point id: " << maxDistanceFilter->GetMaxId()
+	          << " in " << (maxDistanceFilter->GetMaxInput() == 0 ? "tetMesh\n" : "polyMesh\n")
+	          << "Average min angle: " << dihedralAnglesFilter->GetAverageMinDegrees() << "\n"
+	          << "Min min angle: " << dihedralAnglesFilter->GetMinMinDegrees() << "\n";
+
 #ifdef USE_VIEWER
 	/* Volume rendering properties */
 	vtkNew<vtkOpenGLProjectedTetrahedraMapper> volumeMapper;
@@ -130,5 +173,7 @@ int main(int argc, char **argv) {
 	renderWindow->Render();
 	renderWindowInteractor->Start();
 #endif
+	tetMeshReader->Delete();
+	polyMeshReader->Delete();
 	return EXIT_SUCCESS;
 }

src/relaxation_filter.cc

@@ -1,75 +0,0 @@
-#include "relaxation_filter.h"
-
-#include <vtkUnstructuredGrid.h>
-#include <vtkPointData.h>
-#include <vtkCellData.h>
-#include <vtkDoubleArray.h>
-#include <vtkCellIterator.h>
-
-#include <set>
-
-vtkStandardNewMacro(RelaxationFilter);
-
-vtkTypeBool RelaxationFilter::RequestData(
-	vtkInformation *request,
-	vtkInformationVector **inputVector,
-	vtkInformationVector *outputVector) {
-	(void) request;
-	vtkUnstructuredGrid* input =
-		vtkUnstructuredGrid::GetData(inputVector[0]);
-	vtkUnstructuredGrid* output = vtkUnstructuredGrid::GetData(outputVector);
-	output->CopyStructure(input);
-	output->GetPointData()->PassData(input->GetPointData());
-	output->GetCellData()->PassData(input->GetCellData());
-	vtkNew<vtkPoints> newPoints;
-	newPoints->DeepCopy(output->GetPoints());
-	vtkNew<vtkIdList> neighborCells;
-	vtkNew<vtkIdList> cellPoints;
-	vtkIdTypeArray *surfacePoints = vtkIdTypeArray::SafeDownCast(
-		output->GetFieldData()->GetArray("surface_points"));
-	vtkIntArray *isSurface = vtkIntArray::SafeDownCast(
-		output->GetPointData()->GetArray("isSurface"));
-	std::set<vtkIdType> neighbors;
-	output->BuildLinks();
-	double avg[3];
-
-	for (vtkIdType i = 0; i < surfacePoints->GetNumberOfValues(); i++) {
-		vtkIdType id = surfacePoints->GetValue(i);
-
-		output->GetPointCells(id, neighborCells);
-
-		if (neighborCells->GetNumberOfIds() != 0) {
-
-			for (vtkIdType j = 0; j < neighborCells->GetNumberOfIds(); j++) {
-
-				vtkIdType cellId = neighborCells->GetId(j);
-				output->GetCellPoints(cellId, cellPoints);
-
-				for (vtkIdType k = 0; k < cellPoints->GetNumberOfIds(); k++) {
-
-					vtkIdType neighborId = cellPoints->GetId(k);
-					if (isSurface->GetValue(neighborId)) {
-						neighbors.insert(neighborId);
-					}
-				}
-				cellPoints->Reset();
-			}
-			neighbors.erase(neighbors.find(id));
-			if (neighbors.size() != 0) {
-				avg[0] = 0; avg[1] = 0; avg[2] = 0;
-				for (const vtkIdType &j : neighbors) {
-					double point[3];
-					output->GetPoints()->GetPoint(j, point);
-					vtkMath::Add(point, avg, avg);
-				}
-				vtkMath::MultiplyScalar(avg, 1. / neighbors.size());
-				newPoints->SetPoint(id, avg);
-			}
-		}
-		neighborCells->Reset();
-		neighbors.clear();
-	}
-
-	output->SetPoints(newPoints);
-	return true;
-}

src/surface_points_filter.cc

@@ -10,6 +10,8 @@
 #include <vtkStaticCellLinks.h>
 #include <vtkIntArray.h>
 
+#include <set>
+
 
 
 vtkStandardNewMacro(SurfacePointsFilter);
@@ -32,7 +34,7 @@ vtkTypeBool SurfacePointsFilter::RequestData(
 
 	/* Create an array to store the IDs of surface points. */
 	vtkNew<vtkIdTypeArray> surfacePoints;
-	surfacePoints->SetName("surface_points");
+	surfacePoints->SetName("surfacePoints");
 	surfacePoints->SetNumberOfComponents(1);
 	vtkNew<vtkIntArray> isSurface;
 	isSurface->SetName("isSurface");
@@ -46,6 +48,7 @@ vtkTypeBool SurfacePointsFilter::RequestData(
 
 	vtkNew<vtkIdList> neighborCells;
 	vtkNew<vtkIdList> facePoints;
+	std::set<vtkIdType> surfacePointsSet;
 	auto *it = input->NewCellIterator();
 	for (it->InitTraversal(); !it->IsDoneWithTraversal(); it->GoToNextCell()) {
 		vtkIdList *cellPointIds = it->GetPointIds();
@@ -60,15 +63,20 @@ vtkTypeBool SurfacePointsFilter::RequestData(
 			                        neighborCells);
 			facePoints->Reset();
 			if (neighborCells->GetNumberOfIds() == 0) {
-				surfacePoints->InsertNextValue(idA);
-				surfacePoints->InsertNextValue(idB);
-				surfacePoints->InsertNextValue(idC);
+				surfacePointsSet.insert(idA);
+				surfacePointsSet.insert(idB);
+				surfacePointsSet.insert(idC);
 				isSurface->SetValue(idA, 1);
 				isSurface->SetValue(idB, 1);
 				isSurface->SetValue(idC, 1);
 			}
 		}
 	}
+	it->Delete();
+	surfacePoints->Allocate(surfacePointsSet.size());
+	for (const vtkIdType &id : surfacePointsSet) {
+		surfacePoints->InsertNextValue(id);
+	}
 
 	output->GetPointData()->SetScalars(isSurface);
 	output->GetFieldData()->AddArray(surfacePoints);