src/SMESH/SMESH_MesherHelper.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2013  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.
  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 // File:      SMESH_MesherHelper.cxx
  24 // Created:   15.02.06 15:22:41
  25 // Author:    Sergey KUUL
  26 //
  27 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  28
  29 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
  30 #include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
  31 #include "SMDS_FacePosition.hxx"
  32 #include "SMDS_IteratorOnIterators.hxx"
  33 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
  34 #include "SMESH_Block.hxx"
  35 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
  36 #include "SMESH_ProxyMesh.hxx"
  37 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  38
  39 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  40 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  41 #include <BRepTools.hxx>
  42 #include <BRep_Tool.hxx>
  43 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  44 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
  45 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
  46 #include <Geom_Curve.hxx>
  47 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
  48 #include <Geom_Surface.hxx>
  49 #include <ShapeAnalysis.hxx>
  50 #include <TopExp.hxx>
  51 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  52 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  53 #include <TopTools_MapIteratorOfMapOfShape.hxx>
  54 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  55 #include <TopoDS.hxx>
  56 #include <gp_Ax3.hxx>
  57 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  58 #include <gp_Trsf.hxx>
  59
  60 #include <Standard_Failure.hxx>
  61 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  62
  63 #include <utilities.h>
  64
  65 #include <limits>
  66
  67 using namespace std;
  68
  69 #define RETURN_BAD_RESULT(msg) { MESSAGE(msg); return false; }
  70
  71 namespace {
  72
  73   gp_XYZ XYZ(const SMDS_MeshNode* n) { return gp_XYZ(n->X(), n->Y(), n->Z()); }
  74
  75   enum { U_periodic = 1, V_periodic = 2 };
  76 }
  77
  78 //================================================================================
  79 /*!
  80  * \brief Constructor
  81  */
  82 //================================================================================
  83
  84 SMESH_MesherHelper::SMESH_MesherHelper(SMESH_Mesh& theMesh)
  85   : myParIndex(0),
  86     myMesh(&theMesh),
  87     myShapeID(0),
  88     myCreateQuadratic(false),
  89     myCreateBiQuadratic(false),
  90     myFixNodeParameters(false)
  91 {
  92   myPar1[0] = myPar2[0] = myPar1[1] = myPar2[1] = 0;
  93   mySetElemOnShape = ( ! myMesh->HasShapeToMesh() );
  94 }
  95
  96 //=======================================================================
  97 //function : ~SMESH_MesherHelper
  98 //purpose  :
  99 //=======================================================================
 100
 101 SMESH_MesherHelper::~SMESH_MesherHelper()
 102 {
 103   {
 104     TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = myFace2Projector.begin();
 105     for ( ; i_proj != myFace2Projector.end(); ++i_proj )
 106       delete i_proj->second;
 107   }
 108   {
 109     TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj = myEdge2Projector.begin();
 110     for ( ; i_proj != myEdge2Projector.end(); ++i_proj )
 111       delete i_proj->second;
 112   }
 113 }
 114
 115 //=======================================================================
 116 //function : IsQuadraticSubMesh
 117 //purpose  : Check submesh for given shape: if all elements on this shape
 118 //           are quadratic, quadratic elements will be created.
 119 //           Also fill myTLinkNodeMap
 120 //=======================================================================
 121
 122 bool SMESH_MesherHelper::IsQuadraticSubMesh(const TopoDS_Shape& aSh)
 123 {
 124   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 125   // we can create quadratic elements only if all elements
 126   // created on sub-shapes of given shape are quadratic
 127   // also we have to fill myTLinkNodeMap
 128   myCreateQuadratic = true;
 129   mySeamShapeIds.clear();
 130   myDegenShapeIds.clear();
 131   TopAbs_ShapeEnum subType( aSh.ShapeType()==TopAbs_FACE ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE );
 132   if ( aSh.ShapeType()==TopAbs_COMPOUND )
 133   {
 134     TopoDS_Iterator subIt( aSh );
 135     if ( subIt.More() )
 136       subType = ( subIt.Value().ShapeType()==TopAbs_FACE ) ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE;
 137   }
 138   SMDSAbs_ElementType elemType( subType==TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
 139
 140
 141   int nbOldLinks = myTLinkNodeMap.size();
 142
 143   if ( !myMesh->HasShapeToMesh() )
 144   {
 145     if (( myCreateQuadratic = myMesh->NbFaces( ORDER_QUADRATIC )))
 146     {
 147       SMDS_FaceIteratorPtr fIt = meshDS->facesIterator();
 148       while ( fIt->more() )
 149         AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* >( fIt->next() ));
 150     }
 151   }
 152   else
 153   {
 154     TopExp_Explorer exp( aSh, subType );
 155     TopTools_MapOfShape checkedSubShapes;
 156     for (; exp.More() && myCreateQuadratic; exp.Next()) {
 157       if ( !checkedSubShapes.Add( exp.Current() ))
 158         continue; // needed if aSh is compound of solids
 159       if ( SMESHDS_SubMesh * subMesh = meshDS->MeshElements( exp.Current() )) {
 160         if ( SMDS_ElemIteratorPtr it = subMesh->GetElements() ) {
 161           while(it->more()) {
 162             const SMDS_MeshElement* e = it->next();
 163             if ( e->GetType() != elemType || !e->IsQuadratic() ) {
 164               myCreateQuadratic = false;
 165               break;
 166             }
 167             else {
 168               // fill TLinkNodeMap
 169               switch ( e->NbCornerNodes() ) {
 170               case 2:
 171                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(2)); break;
 172               case 3:
 173                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(3));
 174                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(4));
 175                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(0),e->GetNode(5)); break;
 176               case 4:
 177                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(4));
 178                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(5));
 179                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(3),e->GetNode(6));
 180                 AddTLinkNode(e->GetNode(3),e->GetNode(0),e->GetNode(7));
 181                 break;
 182               default:
 183                 myCreateQuadratic = false;
 184                 break;
 185               }
 186             }
 187           }
 188         }
 189       }
 190     }
 191   }
 192
 193   if ( nbOldLinks == myTLinkNodeMap.size() )
 194     myCreateQuadratic = false;
 195
 196   if(!myCreateQuadratic) {
 197     myTLinkNodeMap.clear();
 198   }
 199   SetSubShape( aSh );
 200
 201   return myCreateQuadratic;
 202 }
 203
 204 //=======================================================================
 205 //function : SetSubShape
 206 //purpose  : Set geometry to make elements on
 207 //=======================================================================
 208
 209 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const int aShID)
 210 {
 211   if ( aShID == myShapeID )
 212     return;
 213   if ( aShID > 0 )
 214     SetSubShape( GetMeshDS()->IndexToShape( aShID ));
 215   else
 216     SetSubShape( TopoDS_Shape() );
 217 }
 218
 219 //=======================================================================
 220 //function : SetSubShape
 221 //purpose  : Set geometry to create elements on
 222 //=======================================================================
 223
 224 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const TopoDS_Shape& aSh)
 225 {
 226   if ( myShape.IsSame( aSh ))
 227     return;
 228
 229   myShape = aSh;
 230   mySeamShapeIds.clear();
 231   myDegenShapeIds.clear();
 232
 233   if ( myShape.IsNull() ) {
 234     myShapeID  = 0;
 235     return;
 236   }
 237   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 238   myShapeID = meshDS->ShapeToIndex(aSh);
 239   myParIndex = 0;
 240
 241   // treatment of periodic faces
 242   for ( TopExp_Explorer eF( aSh, TopAbs_FACE ); eF.More(); eF.Next() )
 243   {
 244     const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( eF.Current() );
 245     TopLoc_Location loc;
 246     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( face, loc );
 247
 248     if ( surface->IsUPeriodic() || surface->IsVPeriodic() ||
 249          surface->IsUClosed()   || surface->IsVClosed() )
 250     {
 251       //while ( surface->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
 252       //surface = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surface )->BasisSurface();
 253       GeomAdaptor_Surface surf( surface );
 254
 255       for (TopExp_Explorer exp( face, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next())
 256       {
 257         // look for a seam edge
 258         const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
 259         if ( BRep_Tool::IsClosed( edge, face )) {
 260           // initialize myPar1, myPar2 and myParIndex
 261           gp_Pnt2d uv1, uv2;
 262           BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 263           if ( Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) ) < Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) ))
 264           {
 265             myParIndex |= U_periodic;
 266             myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
 267             myPar2[0] = surf.LastUParameter();
 268           }
 269           else {
 270             myParIndex |= V_periodic;
 271             myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
 272             myPar2[1] = surf.LastVParameter();
 273           }
 274           // store seam shape indices, negative if shape encounters twice
 275           int edgeID = meshDS->ShapeToIndex( edge );
 276           mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( edgeID ) ? -edgeID : edgeID );
 277           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() ) {
 278             int vertexID = meshDS->ShapeToIndex( v.Current() );
 279             mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( vertexID ) ? -vertexID : vertexID );
 280           }
 281         }
 282
 283         // look for a degenerated edge
 284         if ( BRep_Tool::Degenerated( edge )) {
 285           myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( edge ));
 286           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() )
 287             myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( v.Current() ));
 288         }
 289       }
 290       if ( !myDegenShapeIds.empty() && !myParIndex ) {
 291         if ( surface->IsUPeriodic() || surface->IsUClosed() ) {
 292           myParIndex |= U_periodic;
 293           myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
 294           myPar2[0] = surf.LastUParameter();
 295         }
 296         else if ( surface->IsVPeriodic() || surface->IsVClosed() ) {
 297           myParIndex |= V_periodic;
 298           myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
 299           myPar2[1] = surf.LastVParameter();
 300         }
 301       }
 302     }
 303   }
 304 }
 305
 306 //=======================================================================
 307 //function : GetNodeUVneedInFaceNode
 308 //purpose  : Check if inFaceNode argument is necessary for call GetNodeUV(F,..)
 309 //           Return true if the face is periodic.
 310 //           If F is Null, answer about sub-shape set through IsQuadraticSubMesh() or
 311 //           * SetSubShape()
 312 //=======================================================================
 313
 314 bool SMESH_MesherHelper::GetNodeUVneedInFaceNode(const TopoDS_Face& F) const
 315 {
 316   if ( F.IsNull() ) return !mySeamShapeIds.empty();
 317
 318   if ( !F.IsNull() && !myShape.IsNull() && myShape.IsSame( F ))
 319     return !mySeamShapeIds.empty();
 320
 321   TopLoc_Location loc;
 322   Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 323   if ( !aSurface.IsNull() )
 324     return ( aSurface->IsUPeriodic() || aSurface->IsVPeriodic() );
 325
 326   return false;
 327 }
 328
 329 //=======================================================================
 330 //function : IsMedium
 331 //purpose  :
 332 //=======================================================================
 333
 334 bool SMESH_MesherHelper::IsMedium(const SMDS_MeshNode*      node,
 335                                   const SMDSAbs_ElementType typeToCheck)
 336 {
 337   return SMESH_MeshEditor::IsMedium( node, typeToCheck );
 338 }
 339
 340 //=======================================================================
 341 //function : GetSubShapeByNode
 342 //purpose  : Return support shape of a node
 343 //=======================================================================
 344
 345 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetSubShapeByNode(const SMDS_MeshNode* node,
 346                                                    const SMESHDS_Mesh*  meshDS)
 347 {
 348   int shapeID = node ? node->getshapeId() : 0;
 349   if ( 0 < shapeID && shapeID <= meshDS->MaxShapeIndex() )
 350     return meshDS->IndexToShape( shapeID );
 351   else
 352     return TopoDS_Shape();
 353 }
 354
 355
 356 //=======================================================================
 357 //function : AddTLinkNode
 358 //purpose  : add a link in my data structure
 359 //=======================================================================
 360
 361 void SMESH_MesherHelper::AddTLinkNode(const SMDS_MeshNode* n1,
 362                                       const SMDS_MeshNode* n2,
 363                                       const SMDS_MeshNode* n12)
 364 {
 365   // add new record to map
 366   SMESH_TLink link( n1, n2 );
 367   myTLinkNodeMap.insert( make_pair(link,n12));
 368 }
 369
 370 //================================================================================
 371 /*!
 372  * \brief Add quadratic links of edge to own data structure
 373  */
 374 //================================================================================
 375
 376 void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshEdge* edge)
 377 {
 378   if ( edge->IsQuadratic() )
 379     AddTLinkNode(edge->GetNode(0), edge->GetNode(1), edge->GetNode(2));
 380 }
 381
 382 //================================================================================
 383 /*!
 384  * \brief Add quadratic links of face to own data structure
 385  */
 386 //================================================================================
 387
 388 void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshFace* f)
 389 {
 390   if ( !f->IsPoly() )
 391     switch ( f->NbNodes() ) {
 392     case 7:
 393       // myMapWithCentralNode.insert
 394       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2) ),
 395       //                f->GetNode(6)));
 396       // break; -- add medium nodes as well
 397     case 6:
 398       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(3));
 399       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(4));
 400       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(0),f->GetNode(5)); break;
 401
 402     case 9:
 403       // myMapWithCentralNode.insert
 404       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(3) ),
 405       //                f->GetNode(8)));
 406       // break; -- add medium nodes as well
 407     case 8:
 408       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(4));
 409       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(5));
 410       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(3),f->GetNode(6));
 411       AddTLinkNode(f->GetNode(3),f->GetNode(0),f->GetNode(7)); break;
 412     default:;
 413     }
 414 }
 415
 416 //================================================================================
 417 /*!
 418  * \brief Add quadratic links of volume to own data structure
 419  */
 420 //================================================================================
 421
 422 void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshVolume* volume)
 423 {
 424   if ( volume->IsQuadratic() )
 425   {
 426     SMDS_VolumeTool vTool( volume );
 427     const SMDS_MeshNode** nodes = vTool.GetNodes();
 428     set<int> addedLinks;
 429     for ( int iF = 1; iF < vTool.NbFaces(); ++iF )
 430     {
 431       const int nbN = vTool.NbFaceNodes( iF );
 432       const int* iNodes = vTool.GetFaceNodesIndices( iF );
 433       for ( int i = 0; i < nbN; )
 434       {
 435         int iN1  = iNodes[i++];
 436         int iN12 = iNodes[i++];
 437         int iN2  = iNodes[i];
 438         if ( iN1 > iN2 ) std::swap( iN1, iN2 );
 439         int linkID = iN1 * vTool.NbNodes() + iN2;
 440         pair< set<int>::iterator, bool > it_isNew = addedLinks.insert( linkID );
 441         if ( it_isNew.second )
 442           AddTLinkNode( nodes[iN1], nodes[iN2], nodes[iN12] );
 443         else
 444           addedLinks.erase( it_isNew.first ); // each link encounters only twice
 445       }
 446       if ( vTool.NbNodes() == 27 )
 447       {
 448         const SMDS_MeshNode* nFCenter = nodes[ vTool.GetCenterNodeIndex( iF )];
 449         if ( nFCenter->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
 450           myMapWithCentralNode.insert
 451             ( make_pair( TBiQuad( nodes[ iNodes[0]], nodes[ iNodes[1]],
 452                                   nodes[ iNodes[2]], nodes[ iNodes[3]] ),
 453                          nFCenter ));
 454       }
 455     }
 456   }
 457 }
 458
 459 //================================================================================
 460 /*!
 461  * \brief Return true if position of nodes on the shape hasn't yet been checked or
 462  * the positions proved to be invalid
 463  */
 464 //================================================================================
 465
 466 bool SMESH_MesherHelper::toCheckPosOnShape(int shapeID ) const
 467 {
 468   map< int,bool >::const_iterator id_ok = myNodePosShapesValidity.find( shapeID );
 469   return ( id_ok == myNodePosShapesValidity.end() || !id_ok->second );
 470 }
 471
 472 //================================================================================
 473 /*!
 474  * \brief Set validity of positions of nodes on the shape.
 475  * Once set, validity is not changed
 476  */
 477 //================================================================================
 478
 479 void SMESH_MesherHelper::setPosOnShapeValidity(int shapeID, bool ok ) const
 480 {
 481   ((SMESH_MesherHelper*)this)->myNodePosShapesValidity.insert( make_pair( shapeID, ok));
 482 }
 483
 484 //=======================================================================
 485 //function : ToFixNodeParameters
 486 //purpose  : Enables fixing node parameters on EDGEs and FACEs in
 487 //           GetNodeU(...,check=true), GetNodeUV(...,check=true), CheckNodeUV() and
 488 //           CheckNodeU() in case if a node lies on a shape set via SetSubShape().
 489 //           Default is False
 490 //=======================================================================
 491
 492 void SMESH_MesherHelper::ToFixNodeParameters(bool toFix)
 493 {
 494   myFixNodeParameters = toFix;
 495 }
 496
 497
 498 //=======================================================================
 499 //function : GetUVOnSeam
 500 //purpose  : Select UV on either of 2 pcurves of a seam edge, closest to the given UV
 501 //=======================================================================
 502
 503 gp_Pnt2d SMESH_MesherHelper::GetUVOnSeam( const gp_Pnt2d& uv1, const gp_Pnt2d& uv2 ) const
 504 {
 505   gp_Pnt2d result = uv1;
 506   for ( int i = U_periodic; i <= V_periodic ; ++i )
 507   {
 508     if ( myParIndex & i )
 509     {
 510       double p1 = uv1.Coord( i );
 511       double dp1 = Abs( p1-myPar1[i-1]), dp2 = Abs( p1-myPar2[i-1]);
 512       if ( myParIndex == i ||
 513            dp1 < ( myPar2[i-1] - myPar2[i-1] ) / 100. ||
 514            dp2 < ( myPar2[i-1] - myPar2[i-1] ) / 100. )
 515       {
 516         double p2 = uv2.Coord( i );
 517         double p1Alt = ( dp1 < dp2 ) ? myPar2[i-1] : myPar1[i-1];
 518         if ( Abs( p2 - p1 ) > Abs( p2 - p1Alt ))
 519           result.SetCoord( i, p1Alt );
 520       }
 521     }
 522   }
 523   return result;
 524 }
 525
 526 //=======================================================================
 527 //function : GetNodeUV
 528 //purpose  : Return node UV on face
 529 //=======================================================================
 530
 531 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 532                                     const SMDS_MeshNode* n,
 533                                     const SMDS_MeshNode* n2,
 534                                     bool*                check) const
 535 {
 536   gp_Pnt2d uv( Precision::Infinite(), Precision::Infinite() );
 537
 538   const SMDS_PositionPtr Pos = n->GetPosition();
 539   bool uvOK = false;
 540   if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_FACE)
 541   {
 542     // node has position on face
 543     const SMDS_FacePosition* fpos =
 544       static_cast<const SMDS_FacePosition*>(n->GetPosition());
 545     uv.SetCoord(fpos->GetUParameter(),fpos->GetVParameter());
 546     if ( check )
 547       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*MaxTolerance( F ));
 548   }
 549   else if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE)
 550   {
 551     // node has position on edge => it is needed to find
 552     // corresponding edge from face, get pcurve for this
 553     // edge and retrieve value from this pcurve
 554     const SMDS_EdgePosition* epos =
 555       static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(n->GetPosition());
 556     int edgeID = n->getshapeId();
 557     TopoDS_Edge E = TopoDS::Edge(GetMeshDS()->IndexToShape(edgeID));
 558     double f, l, u = epos->GetUParameter();
 559     Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(E, F, f, l);
 560     bool validU = ( f < u && u < l );
 561     if ( validU )
 562       uv = C2d->Value( u );
 563     else
 564       uv.SetCoord( Precision::Infinite(),0.);
 565     if ( check || !validU )
 566       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*MaxTolerance( F ),/*force=*/ !validU );
 567
 568     // for a node on a seam edge select one of UVs on 2 pcurves
 569     if ( n2 && IsSeamShape( edgeID ) )
 570     {
 571       uv = GetUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0, check ));
 572     }
 573     else
 574     { // adjust uv to period
 575       TopLoc_Location loc;
 576       Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
 577       Standard_Boolean isUPeriodic = S->IsUPeriodic();
 578       Standard_Boolean isVPeriodic = S->IsVPeriodic();
 579       if ( isUPeriodic || isVPeriodic ) {
 580         Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 581         S->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 582         if(isUPeriodic)
 583           uv.SetX( uv.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.X(),UF,UL));
 584         if(isVPeriodic)
 585           uv.SetY( uv.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.Y(),VF,VL));
 586       }
 587     }
 588   }
 589   else if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_VERTEX)
 590   {
 591     if ( int vertexID = n->getshapeId() ) {
 592       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(GetMeshDS()->IndexToShape(vertexID));
 593       try {
 594         uv = BRep_Tool::Parameters( V, F );
 595         uvOK = true;
 596       }
 597       catch (Standard_Failure& exc) {
 598       }
 599       if ( !uvOK ) {
 600         for ( TopExp_Explorer vert(F,TopAbs_VERTEX); !uvOK && vert.More(); vert.Next() )
 601           uvOK = ( V == vert.Current() );
 602         if ( !uvOK ) {
 603 #ifdef _DEBUG_
 604           MESSAGE ( "SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(); Vertex " << vertexID
 605                << " not in face " << GetMeshDS()->ShapeToIndex( F ) );
 606 #endif
 607           // get UV of a vertex closest to the node
 608           double dist = 1e100;
 609           gp_Pnt pn = XYZ( n );
 610           for ( TopExp_Explorer vert(F,TopAbs_VERTEX); !uvOK && vert.More(); vert.Next() ) {
 611             TopoDS_Vertex curV = TopoDS::Vertex( vert.Current() );
 612             gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt( curV );
 613             double curDist = p.SquareDistance( pn );
 614             if ( curDist < dist ) {
 615               dist = curDist;
 616               uv = BRep_Tool::Parameters( curV, F );
 617               uvOK = ( dist < DBL_MIN );
 618             }
 619           }
 620         }
 621         else {
 622           uvOK = false;
 623           TopTools_ListIteratorOfListOfShape it( myMesh->GetAncestors( V ));
 624           for ( ; it.More(); it.Next() ) {
 625             if ( it.Value().ShapeType() == TopAbs_EDGE ) {
 626               const TopoDS_Edge & edge = TopoDS::Edge( it.Value() );
 627               double f,l;
 628               Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(edge, F, f, l);
 629               if ( !C2d.IsNull() ) {
 630                 double u = ( V == TopExp::FirstVertex( edge ) ) ?  f : l;
 631                 uv = C2d->Value( u );
 632                 uvOK = true;
 633                 break;
 634               }
 635             }
 636           }
 637         }
 638       }
 639       if ( n2 && IsSeamShape( vertexID ) )
 640         uv = GetUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0 ));
 641     }
 642   }
 643   else
 644   {
 645     uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*MaxTolerance( F ));
 646   }
 647
 648   if ( check )
 649     *check = uvOK;
 650
 651   return uv.XY();
 652 }
 653
 654 //=======================================================================
 655 //function : CheckNodeUV
 656 //purpose  : Check and fix node UV on a face
 657 //=======================================================================
 658
 659 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 660                                      const SMDS_MeshNode* n,
 661                                      gp_XY&               uv,
 662                                      const double         tol,
 663                                      const bool           force,
 664                                      double               distXYZ[4]) const
 665 {
 666   int shapeID = n->getshapeId();
 667   bool infinit = ( Precision::IsInfinite( uv.X() ) || Precision::IsInfinite( uv.Y() ));
 668   if ( force || toCheckPosOnShape( shapeID ) || infinit )
 669   {
 670     // check that uv is correct
 671     TopLoc_Location loc;
 672     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 673     gp_Pnt nodePnt = XYZ( n ), surfPnt(0,0,0);
 674     double dist = 0;
 675     if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
 676     if ( infinit ||
 677          (dist = nodePnt.Distance( surfPnt = surface->Value( uv.X(), uv.Y() ))) > tol )
 678     {
 679       setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
 680       if ( !infinit && distXYZ ) {
 681         surfPnt.Transform( loc );
 682         distXYZ[0] = dist;
 683         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
 684       }
 685       // uv incorrect, project the node to surface
 686       GeomAPI_ProjectPointOnSurf& projector = GetProjector( F, loc, tol );
 687       projector.Perform( nodePnt );
 688       if ( !projector.IsDone() || projector.NbPoints() < 1 )
 689       {
 690         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV() failed to project" );
 691         return false;
 692       }
 693       Quantity_Parameter U,V;
 694       projector.LowerDistanceParameters(U,V);
 695       uv.SetCoord( U,V );
 696       surfPnt = surface->Value( U, V );
 697       dist = nodePnt.Distance( surfPnt );
 698       if ( distXYZ ) {
 699         surfPnt.Transform( loc );
 700         distXYZ[0] = dist;
 701         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
 702       }
 703       if ( dist > tol )
 704       {
 705         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(), invalid projection" );
 706         return false;
 707       }
 708       // store the fixed UV on the face
 709       if ( myShape.IsSame(F) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
 710         const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
 711           ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_FacePosition( U, V )));
 712     }
 713     else if ( uv.Modulus() > numeric_limits<double>::min() )
 714     {
 715       setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
 716     }
 717   }
 718   return true;
 719 }
 720
 721 //=======================================================================
 722 //function : GetProjector
 723 //purpose  : Return projector intitialized by given face without location, which is returned
 724 //=======================================================================
 725
 726 GeomAPI_ProjectPointOnSurf& SMESH_MesherHelper::GetProjector(const TopoDS_Face& F,
 727                                                              TopLoc_Location&   loc,
 728                                                              double             tol ) const
 729 {
 730   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 731   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
 732   TID2ProjectorOnSurf& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnSurf&>( myFace2Projector );
 733   TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = i2proj.find( faceID );
 734   if ( i_proj == i2proj.end() )
 735   {
 736     if ( tol == 0 ) tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
 737     double U1, U2, V1, V2;
 738     surface->Bounds(U1, U2, V1, V2);
 739     GeomAPI_ProjectPointOnSurf* proj = new GeomAPI_ProjectPointOnSurf();
 740     proj->Init( surface, U1, U2, V1, V2, tol );
 741     i_proj = i2proj.insert( make_pair( faceID, proj )).first;
 742   }
 743   return *( i_proj->second );
 744 }
 745
 746 namespace
 747 {
 748   gp_XY AverageUV(const gp_XY& uv1, const gp_XY& uv2) { return ( uv1 + uv2 ) / 2.; }
 749   gp_XY_FunPtr(Added); // define gp_XY_Added pointer to function calling gp_XY::Added(gp_XY)
 750   gp_XY_FunPtr(Subtracted);
 751 }
 752
 753 //=======================================================================
 754 //function : applyIn2D
 755 //purpose  : Perform given operation on two 2d points in parameric space of given surface.
 756 //           It takes into account period of the surface. Use gp_XY_FunPtr macro
 757 //           to easily define pointer to function of gp_XY class.
 758 //=======================================================================
 759
 760 gp_XY SMESH_MesherHelper::applyIn2D(const Handle(Geom_Surface)& surface,
 761                                     const gp_XY&                uv1,
 762                                     const gp_XY&                uv2,
 763                                     xyFunPtr                    fun,
 764                                     const bool                  resultInPeriod)
 765 {
 766   Standard_Boolean isUPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsUPeriodic();
 767   Standard_Boolean isVPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsVPeriodic();
 768   if ( !isUPeriodic && !isVPeriodic )
 769     return fun(uv1,uv2);
 770
 771   // move uv2 not far than half-period from uv1
 772   double u2 =
 773     uv2.X()+(isUPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.X(),uv1.X(),surface->UPeriod()) :0);
 774   double v2 =
 775     uv2.Y()+(isVPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.Y(),uv1.Y(),surface->VPeriod()) :0);
 776
 777   // execute operation
 778   gp_XY res = fun( uv1, gp_XY(u2,v2) );
 779
 780   // move result within period
 781   if ( resultInPeriod )
 782   {
 783     Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 784     surface->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 785     if ( isUPeriodic )
 786       res.SetX( res.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.X(),UF,UL));
 787     if ( isVPeriodic )
 788       res.SetY( res.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.Y(),VF,VL));
 789   }
 790
 791   return res;
 792 }
 793 //=======================================================================
 794 //function : GetMiddleUV
 795 //purpose  : Return middle UV taking in account surface period
 796 //=======================================================================
 797
 798 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetMiddleUV(const Handle(Geom_Surface)& surface,
 799                                       const gp_XY&                p1,
 800                                       const gp_XY&                p2)
 801 {
 802   // NOTE:
 803   // the proper place of getting basic surface seems to be in applyIn2D()
 804   // but we put it here to decrease a risk of regressions just before releasing a version
 805   Handle(Geom_Surface) surf = surface;
 806   while ( !surf.IsNull() && surf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
 807     surf = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surf )->BasisSurface();
 808
 809   return applyIn2D( surf, p1, p2, & AverageUV );
 810 }
 811
 812 //=======================================================================
 813 //function : GetCenterUV
 814 //purpose  : Return UV for the central node of a biquadratic triangle
 815 //=======================================================================
 816
 817 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetCenterUV(const gp_XY& uv1,
 818                                       const gp_XY& uv2,
 819                                       const gp_XY& uv3,
 820                                       const gp_XY& uv12,
 821                                       const gp_XY& uv23,
 822                                       const gp_XY& uv31,
 823                                       bool *       isBadTria/*=0*/)
 824 {
 825   bool badTria;
 826   gp_XY uvAvg = ( uv12 + uv23 + uv31 ) / 3.;
 827
 828   if      (( badTria = (( uvAvg - uv1 ) * ( uvAvg - uv23 ) > 0 )))
 829     uvAvg = ( uv1 + uv23 ) / 2.;
 830   else if (( badTria = (( uvAvg - uv2 ) * ( uvAvg - uv31 ) > 0 )))
 831     uvAvg = ( uv2 + uv31 ) / 2.;
 832   else if (( badTria = (( uvAvg - uv3 ) * ( uvAvg - uv12 ) > 0 )))
 833     uvAvg = ( uv3 + uv12 ) / 2.;
 834
 835   if ( isBadTria )
 836     *isBadTria = badTria;
 837   return uvAvg;
 838 }
 839
 840 //=======================================================================
 841 //function : GetNodeU
 842 //purpose  : Return node U on edge
 843 //=======================================================================
 844
 845 double SMESH_MesherHelper::GetNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
 846                                     const SMDS_MeshNode* n,
 847                                     const SMDS_MeshNode* inEdgeNode,
 848                                     bool*                check) const
 849 {
 850   double param = Precision::Infinite();
 851
 852   const SMDS_PositionPtr pos = n->GetPosition();
 853   if ( pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
 854   {
 855     const SMDS_EdgePosition* epos = static_cast<const SMDS_EdgePosition*>( pos );
 856     param =  epos->GetUParameter();
 857   }
 858   else if( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
 859   {
 860     if ( inEdgeNode && TopExp::FirstVertex( E ).IsSame( TopExp::LastVertex( E ))) // issue 0020128
 861     {
 862       Standard_Real f,l;
 863       BRep_Tool::Range( E, f,l );
 864       double uInEdge = GetNodeU( E, inEdgeNode );
 865       param = ( fabs( uInEdge - f ) < fabs( l - uInEdge )) ? f : l;
 866     }
 867     else
 868     {
 869       SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
 870       int vertexID = n->getshapeId();
 871       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(meshDS->IndexToShape(vertexID));
 872       param =  BRep_Tool::Parameter( V, E );
 873     }
 874   }
 875   if ( check )
 876   {
 877     double tol = BRep_Tool::Tolerance( E );
 878     double f,l;  BRep_Tool::Range( E, f,l );
 879     bool force = ( param < f-tol || param > l+tol );
 880     if ( !force && pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
 881       force = ( GetMeshDS()->ShapeToIndex( E ) != n->getshapeId() );
 882
 883     *check = CheckNodeU( E, n, param, 2*tol, force );
 884   }
 885   return param;
 886 }
 887
 888 //=======================================================================
 889 //function : CheckNodeU
 890 //purpose  : Check and fix node U on an edge
 891 //           Return false if U is bad and could not be fixed
 892 //=======================================================================
 893
 894 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
 895                                     const SMDS_MeshNode* n,
 896                                     double&              u,
 897                                     const double         tol,
 898                                     const bool           force,
 899                                     double               distXYZ[4]) const
 900 {
 901   int shapeID = n->getshapeId();
 902   if ( force || toCheckPosOnShape( shapeID ))
 903   {
 904     TopLoc_Location loc; double f,l;
 905     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( E,loc,f,l );
 906     if ( curve.IsNull() ) // degenerated edge
 907     {
 908       if ( u+tol < f || u-tol > l )
 909       {
 910         double r = Max( 0.5, 1 - tol*n->GetID()); // to get a unique u on edge
 911         u =  f*r + l*(1-r);
 912         MESSAGE("curve.IsNull: " << u);
 913       }
 914     }
 915     else
 916     {
 917       gp_Pnt nodePnt = SMESH_TNodeXYZ( n );
 918       if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
 919       gp_Pnt curvPnt = curve->Value( u );
 920       double dist = nodePnt.Distance( curvPnt );
 921       if ( distXYZ ) {
 922         curvPnt.Transform( loc );
 923         distXYZ[0] = dist;
 924         distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
 925       }
 926       if ( dist > tol )
 927       {
 928         setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
 929         // u incorrect, project the node to the curve
 930         int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( E );
 931         TID2ProjectorOnCurve& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnCurve&>( myEdge2Projector );
 932         TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj =
 933           i2proj.insert( make_pair( edgeID, (GeomAPI_ProjectPointOnCurve*) 0 )).first;
 934         if ( !i_proj->second  )
 935         {
 936           i_proj->second = new GeomAPI_ProjectPointOnCurve();
 937           i_proj->second->Init( curve, f, l );
 938         }
 939         GeomAPI_ProjectPointOnCurve* projector = i_proj->second;
 940         projector->Perform( nodePnt );
 941         if ( projector->NbPoints() < 1 )
 942         {
 943           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU() failed to project" );
 944           return false;
 945         }
 946         Quantity_Parameter U = projector->LowerDistanceParameter();
 947         u = double( U );
 948         MESSAGE(" f " << f << " l " << l << " u " << u);
 949         curvPnt = curve->Value( u );
 950         dist = nodePnt.Distance( curvPnt );
 951         if ( distXYZ ) {
 952           curvPnt.Transform( loc );
 953           distXYZ[0] = dist;
 954           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
 955         }
 956         if ( dist > tol )
 957         {
 958           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(), invalid projection" );
 959           MESSAGE("distance " << dist << " " << tol );
 960           return false;
 961         }
 962         // store the fixed U on the edge
 963         if ( myShape.IsSame(E) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
 964           const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
 965             ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_EdgePosition( U )));
 966       }
 967       else if ( fabs( u ) > numeric_limits<double>::min() )
 968       {
 969         MESSAGE("fabs( u ) > numeric_limits<double>::min() ; u " << u << " f " << f << " l " << l);
 970         setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
 971       }
 972       if (( u < f-tol || u > l+tol ) && force )
 973       {
 974         MESSAGE("u < f-tol || u > l+tol  ; u " << u << " f " << f << " l " << l);
 975         // node is on vertex but is set on periodic but trimmed edge (issue 0020890)
 976         try
 977         {
 978           // do not use IsPeriodic() as Geom_TrimmedCurve::IsPeriodic () returns false
 979           double period = curve->Period();
 980           u = ( u < f ) ? u + period : u - period;
 981         }
 982         catch (Standard_Failure& exc)
 983         {
 984           return false;
 985         }
 986       }
 987     }
 988   }
 989   return true;
 990 }
 991
 992 //=======================================================================
 993 //function : GetMediumPos
 994 //purpose  : Return index and type of the shape  (EDGE or FACE only) to
 995 //          set a medium node on
 996 //param    : useCurSubShape - if true, returns the shape set via SetSubShape()
 997 //           if any
 998 //=======================================================================
 999
1000 std::pair<int, TopAbs_ShapeEnum>
1001 SMESH_MesherHelper::GetMediumPos(const SMDS_MeshNode* n1,
1002                                  const SMDS_MeshNode* n2,
1003                                  const bool           useCurSubShape)
1004 {
1005   if ( useCurSubShape && !myShape.IsNull() )
1006     return std::make_pair( myShapeID, myShape.ShapeType() );
1007
1008   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1009   int              shapeID = -1;
1010   TopoDS_Shape     shape;
1011
1012   if (( myShapeID == n1->getshapeId() || myShapeID == n2->getshapeId() ) && myShapeID > 0 )
1013   {
1014     shapeType = myShape.ShapeType();
1015     shapeID   = myShapeID;
1016   }
1017   else if ( n1->getshapeId() == n2->getshapeId() )
1018   {
1019     shapeID = n2->getshapeId();
1020     shape = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1021   }
1022   else
1023   {
1024     const SMDS_TypeOfPosition Pos1 = n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1025     const SMDS_TypeOfPosition Pos2 = n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1026
1027     if ( Pos1 == SMDS_TOP_3DSPACE || Pos2 == SMDS_TOP_3DSPACE )
1028     {
1029     }
1030     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_FACE || Pos2 == SMDS_TOP_FACE )
1031     {
1032       if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE || Pos2 != SMDS_TOP_FACE )
1033       {
1034         if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE ) std::swap( n1,n2 );
1035         TopoDS_Shape F = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1036         TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1037         if ( IsSubShape( S, F ))
1038         {
1039           shapeType = TopAbs_FACE;
1040           shapeID   = n1->getshapeId();
1041         }
1042       }
1043     }
1044     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_EDGE && Pos2 == SMDS_TOP_EDGE )
1045     {
1046       TopoDS_Shape E1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1047       TopoDS_Shape E2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1048       shape = GetCommonAncestor( E1, E2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1049     }
1050     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_VERTEX && Pos2 == SMDS_TOP_VERTEX )
1051     {
1052       TopoDS_Shape V1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1053       TopoDS_Shape V2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1054       shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_EDGE );
1055       if ( shape.IsNull() ) shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1056     }
1057     else // VERTEX and EDGE
1058     {
1059       if ( Pos1 != SMDS_TOP_VERTEX ) std::swap( n1,n2 );
1060       TopoDS_Shape V = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1061       TopoDS_Shape E = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1062       if ( IsSubShape( V, E ))
1063         shape = E;
1064       else
1065         shape = GetCommonAncestor( V, E, *myMesh, TopAbs_FACE );
1066     }
1067   }
1068
1069   if ( !shape.IsNull() )
1070   {
1071     if ( shapeID < 1 )
1072       shapeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape );
1073     shapeType = shape.ShapeType();
1074   }
1075   return make_pair( shapeID, shapeType );
1076 }
1077
1078 //=======================================================================
1079 //function : GetCentralNode
1080 //purpose  : Return existing or create a new central node for a quardilateral
1081 //           quadratic face given its 8 nodes.
1082 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1083 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1084 //=======================================================================
1085
1086 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1087                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1088                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1089                                                         const SMDS_MeshNode* n4,
1090                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1091                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1092                                                         const SMDS_MeshNode* n34,
1093                                                         const SMDS_MeshNode* n41,
1094                                                         bool                 force3d)
1095 {
1096   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1097
1098   // Find an existing central node
1099
1100   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3,n4);
1101   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1102   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1103   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() )
1104   {
1105     return (*itMapCentralNode).second;
1106   }
1107
1108   // Get type of shape for the new central node
1109
1110   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1111   int              solidID = -1;
1112   int              faceID = -1;
1113   TopoDS_Shape     shape;
1114   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1115
1116   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1117   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1118
1119   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1120
1121   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1122   // on sub-shapes of the FACE
1123   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1124   {
1125     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3, n4 };
1126     for(int i = 0; i < 4; i++)
1127     {
1128       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1129       if ( shape.IsNull() ) break;
1130       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1131       {
1132         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1133         shapeType = TopAbs_SOLID;
1134         break;
1135       }
1136       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1137       {
1138         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1139         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1140         itMapWithIdFace->second++;
1141       }
1142       else
1143       {
1144         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors(shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1145         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1146         {
1147           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1148           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1149           itMapWithIdFace->second++;
1150         }
1151       }
1152     }
1153   }
1154   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1155   {
1156     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1157     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1158     for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1159     {
1160       if ( itMapWithIdFace->second == 4 )
1161       {
1162         shapeType = TopAbs_FACE;
1163         faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1164         break;
1165       }
1166     }
1167   }
1168
1169   TopoDS_Face F;
1170   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1171   {
1172     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1173   }
1174
1175   // Create a node
1176
1177   gp_XY  uvAvg;
1178   gp_Pnt P;
1179   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1180   {
1181     uvAvg = calcTFI (0.5, 0.5,
1182                      GetNodeUV(F,n1,n3),  GetNodeUV(F,n2,n4),
1183                      GetNodeUV(F,n3,n1),  GetNodeUV(F,n4,n2),
1184                      GetNodeUV(F,n12,n3), GetNodeUV(F,n23,n4),
1185                      GetNodeUV(F,n34,n2), GetNodeUV(F,n41,n2));
1186     TopLoc_Location loc;
1187     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1188     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1189     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1190     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1191     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1192   }
1193   else // ( force3d || F.IsNull() )
1194   {
1195     P = ( SMESH_TNodeXYZ( n1 ) +
1196           SMESH_TNodeXYZ( n2 ) +
1197           SMESH_TNodeXYZ( n3 ) +
1198           SMESH_TNodeXYZ( n4 ) ) / 4;
1199     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1200
1201     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1202     {
1203       uvAvg = (GetNodeUV(F,n1,n3) +
1204                GetNodeUV(F,n2,n4) +
1205                GetNodeUV(F,n3,n1) +
1206                GetNodeUV(F,n4,n2)) / 4;
1207       //CheckNodeUV( F, centralNode, uvAvg, 2*BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1208       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1209     }
1210     else if ( solidID > 0 )
1211     {
1212       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1213     }
1214     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1215     {
1216       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1217     }
1218   }
1219   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1220   return centralNode;
1221 }
1222
1223 //=======================================================================
1224 //function : GetCentralNode
1225 //purpose  : Return existing or create a new central node for a
1226 //           quadratic triangle given its 6 nodes.
1227 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1228 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1229 //=======================================================================
1230
1231 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1232                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1233                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1234                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1235                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1236                                                         const SMDS_MeshNode* n31,
1237                                                         bool                 force3d)
1238 {
1239   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1240
1241   // Find an existing central node
1242
1243   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3);
1244   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1245   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1246   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() )
1247   {
1248     return (*itMapCentralNode).second;
1249   }
1250
1251   // Get type of shape for the new central node
1252
1253   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1254   int              solidID = -1;
1255   int              faceID = -1;
1256   TopoDS_Shape     shape;
1257   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1258
1259   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1260   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1261
1262   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1263
1264   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1265   // on sub-shapes of the FACE
1266   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1267   {
1268     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3 };
1269     for(int i = 0; i < 3; i++)
1270     {
1271       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1272       if ( shape.IsNull() ) break;
1273       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1274       {
1275         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1276         shapeType = TopAbs_SOLID;
1277         break;
1278       }
1279       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1280       {
1281         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1282         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1283         itMapWithIdFace->second++;
1284       }
1285       else
1286       {
1287         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors(shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1288         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1289         {
1290           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1291           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1292           itMapWithIdFace->second++;
1293         }
1294       }
1295     }
1296   }
1297   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1298   {
1299     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1300     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1301     for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1302     {
1303       if ( itMapWithIdFace->second == 3 )
1304       {
1305         shapeType = TopAbs_FACE;
1306         faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1307         break;
1308       }
1309     }
1310   }
1311
1312   TopoDS_Face F;
1313   gp_XY       uvAvg;
1314   bool        badTria=false;
1315
1316   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1317   {
1318     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1319     bool check;
1320     gp_XY uv1  = GetNodeUV( F, n1, n23, &check );
1321     gp_XY uv2  = GetNodeUV( F, n2, n31, &check );
1322     gp_XY uv3  = GetNodeUV( F, n3, n12, &check );
1323     gp_XY uv12 = GetNodeUV( F, n12, n3, &check );
1324     gp_XY uv23 = GetNodeUV( F, n23, n1, &check );
1325     gp_XY uv31 = GetNodeUV( F, n31, n2, &check );
1326     uvAvg = GetCenterUV( uv1,uv2,uv3, uv12,uv23,uv31, &badTria );
1327     if ( badTria )
1328       force3d = false;
1329   }
1330
1331   // Create a central node
1332
1333   gp_Pnt P;
1334   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1335   {
1336     TopLoc_Location        loc;
1337     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1338     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1339     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1340     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1341     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1342   }
1343   else // ( force3d || F.IsNull() )
1344   {
1345     P = ( SMESH_TNodeXYZ( n12 ) +
1346           SMESH_TNodeXYZ( n23 ) +
1347           SMESH_TNodeXYZ( n31 ) ) / 3;
1348     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1349
1350     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1351     {
1352       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1353     }
1354     else if ( solidID > 0 )
1355     {
1356       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1357     }
1358     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1359     {
1360       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1361     }
1362   }
1363   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1364   return centralNode;
1365 }
1366
1367 //=======================================================================
1368 //function : GetMediumNode
1369 //purpose  : Return existing or create a new medium node between given ones
1370 //=======================================================================
1371
1372 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetMediumNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1373                                                        const SMDS_MeshNode* n2,
1374                                                        bool                 force3d)
1375 {
1376   // Find existing node
1377
1378   SMESH_TLink link(n1,n2);
1379   ItTLinkNode itLN = myTLinkNodeMap.find( link );
1380   if ( itLN != myTLinkNodeMap.end() ) {
1381     return (*itLN).second;
1382   }
1383
1384   // Create medium node
1385
1386   SMDS_MeshNode* n12;
1387   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1388
1389   if ( IsSeamShape( n1->getshapeId() ))
1390     // to get a correct UV of a node on seam, the second node must have checked UV
1391     std::swap( n1, n2 );
1392
1393   // get type of shape for the new medium node
1394   int faceID = -1, edgeID = -1;
1395   TopoDS_Edge E; double u [2];
1396   TopoDS_Face F; gp_XY  uv[2];
1397   bool uvOK[2] = { false, false };
1398
1399   pair<int, TopAbs_ShapeEnum> pos = GetMediumPos( n1, n2, mySetElemOnShape );
1400   // calling GetMediumPos() with useCurSubShape=mySetElemOnShape is OK only for the
1401   // case where the lower dim mesh is already constructed, else, nodes on EDGEs are
1402   // assigned to FACE, for example.
1403
1404   // get positions of the given nodes on shapes
1405   if ( pos.second == TopAbs_FACE )
1406   {
1407     F = TopoDS::Face(meshDS->IndexToShape( faceID = pos.first ));
1408     uv[0] = GetNodeUV(F,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1409     uv[1] = GetNodeUV(F,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1410   }
1411   else if ( pos.second == TopAbs_EDGE )
1412   {
1413     const SMDS_PositionPtr Pos1 = n1->GetPosition();
1414     const SMDS_PositionPtr Pos2 = n2->GetPosition();
1415     if ( Pos1->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1416          Pos2->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1417          n1->getshapeId() != n2->getshapeId() )
1418     {
1419       // issue 0021006
1420       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1421     }
1422     E = TopoDS::Edge(meshDS->IndexToShape( edgeID = pos.first ));
1423     u[0] = GetNodeU(E,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1424     u[1] = GetNodeU(E,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1425   }
1426
1427   if ( !force3d & uvOK[0] && uvOK[1] )
1428   {
1429     // we try to create medium node using UV parameters of
1430     // nodes, else - medium between corresponding 3d points
1431     if( ! F.IsNull() )
1432     {
1433       //if ( uvOK[0] && uvOK[1] )
1434       {
1435         if ( IsDegenShape( n1->getshapeId() )) {
1436           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[0].SetCoord( 1, uv[1].Coord( 1 ));
1437           else                           uv[0].SetCoord( 2, uv[1].Coord( 2 ));
1438         }
1439         else if ( IsDegenShape( n2->getshapeId() )) {
1440           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[1].SetCoord( 1, uv[0].Coord( 1 ));
1441           else                           uv[1].SetCoord( 2, uv[0].Coord( 2 ));
1442         }
1443
1444         TopLoc_Location loc;
1445         Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
1446         gp_XY UV = GetMiddleUV( S, uv[0], uv[1] );
1447         gp_Pnt P = S->Value( UV.X(), UV.Y() ).Transformed(loc);
1448         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1449         // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1450         meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y());
1451         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1452         return n12;
1453       }
1454     }
1455     else if ( !E.IsNull() )
1456     {
1457       double f,l;
1458       Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, f, l);
1459       if(!C.IsNull())
1460       {
1461         Standard_Boolean isPeriodic = C->IsPeriodic();
1462         double U;
1463         if(isPeriodic) {
1464           Standard_Real Period = C->Period();
1465           Standard_Real p = u[1]+ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(u[1],u[0],Period);
1466           Standard_Real pmid = (u[0]+p)/2.;
1467           U = pmid+ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(pmid,C->FirstParameter(),C->LastParameter());
1468         }
1469         else
1470           U = (u[0]+u[1])/2.;
1471
1472         gp_Pnt P = C->Value( U );
1473         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1474         //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1475         meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1476         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1477         return n12;
1478       }
1479     }
1480   }
1481
1482   // 3d variant
1483   double x = ( n1->X() + n2->X() )/2.;
1484   double y = ( n1->Y() + n2->Y() )/2.;
1485   double z = ( n1->Z() + n2->Z() )/2.;
1486   n12 = meshDS->AddNode(x,y,z);
1487
1488   //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1489   {
1490     if ( !F.IsNull() )
1491     {
1492       gp_XY UV = ( uv[0] + uv[1] ) / 2.;
1493       CheckNodeUV( F, n12, UV, 2 * BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1494       meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y() );
1495     }
1496     else if ( !E.IsNull() )
1497     {
1498       double U = ( u[0] + u[1] ) / 2.;
1499       CheckNodeU( E, n12, U, 2 * BRep_Tool::Tolerance( E ), /*force=*/true);
1500       meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1501     }
1502     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1503     {
1504       meshDS->SetMeshElementOnShape(n12, myShapeID);
1505     }
1506   }
1507
1508   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( link, n12 ));
1509   return n12;
1510 }
1511
1512 //================================================================================
1513 /*!
1514  * \brief Makes a medium node if nodes reside different edges
1515  */
1516 //================================================================================
1517
1518 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::getMediumNodeOnComposedWire(const SMDS_MeshNode* n1,
1519                                                                      const SMDS_MeshNode* n2,
1520                                                                      bool                 force3d)
1521 {
1522   gp_Pnt middle = 0.5 * XYZ(n1) + 0.5 * XYZ(n2);
1523   SMDS_MeshNode* n12 = AddNode( middle.X(), middle.Y(), middle.Z() );
1524
1525   // To find position on edge and 3D position for n12,
1526   // project <middle> to 2 edges and select projection most close to <middle>
1527
1528   double u = 0, distMiddleProj = Precision::Infinite(), distXYZ[4];
1529   int iOkEdge = 0;
1530   TopoDS_Edge edges[2];
1531   for ( int is2nd = 0; is2nd < 2; ++is2nd )
1532   {
1533     // get an edge
1534     const SMDS_MeshNode* n = is2nd ? n2 : n1;
1535     TopoDS_Shape shape = GetSubShapeByNode( n, GetMeshDS() );
1536     if ( shape.IsNull() || shape.ShapeType() != TopAbs_EDGE )
1537       continue;
1538
1539     // project to get U of projection and distance from middle to projection
1540     TopoDS_Edge edge = edges[ is2nd ] = TopoDS::Edge( shape );
1541     double node2MiddleDist = middle.Distance( XYZ(n) );
1542     double foundU = GetNodeU( edge, n );
1543     CheckNodeU( edge, n12, foundU, 2*BRep_Tool::Tolerance(edge), /*force=*/true, distXYZ );
1544     if ( distXYZ[0] < node2MiddleDist )
1545     {
1546       distMiddleProj = distXYZ[0];
1547       u = foundU;
1548       iOkEdge = is2nd;
1549     }
1550   }
1551   if ( Precision::IsInfinite( distMiddleProj ))
1552   {
1553     // both projections failed; set n12 on the edge of n1 with U of a common vertex
1554     TopoDS_Vertex vCommon;
1555     if ( TopExp::CommonVertex( edges[0], edges[1], vCommon ))
1556       u = BRep_Tool::Parameter( vCommon, edges[0] );
1557     else
1558     {
1559       double f,l, u0 = GetNodeU( edges[0], n1 );
1560       BRep_Tool::Range( edges[0],f,l );
1561       u = ( fabs(u0-f) < fabs(u0-l) ) ? f : l;
1562     }
1563     iOkEdge = 0;
1564     distMiddleProj = 0;
1565   }
1566
1567   // move n12 to position of a successfull projection
1568   double tol = BRep_Tool::Tolerance(edges[ iOkEdge ]);
1569   if ( !force3d && distMiddleProj > 2*tol )
1570   {
1571     TopLoc_Location loc; double f,l;
1572     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( edges[iOkEdge],loc,f,l );
1573     gp_Pnt p = curve->Value( u );
1574     GetMeshDS()->MoveNode( n12, p.X(), p.Y(), p.Z() );
1575   }
1576
1577   //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1578   {
1579     int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( edges[iOkEdge] );
1580     if ( edgeID != n12->getshapeId() )
1581       GetMeshDS()->UnSetNodeOnShape( n12 );
1582     GetMeshDS()->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, u);
1583   }
1584   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( SMESH_TLink(n1,n2), n12 ));
1585
1586   return n12;
1587 }
1588
1589 //=======================================================================
1590 //function : AddNode
1591 //purpose  : Creates a node
1592 //=======================================================================
1593
1594 SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::AddNode(double x, double y, double z, int ID,
1595                                            double u, double v)
1596 {
1597   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1598   SMDS_MeshNode* node = 0;
1599   if ( ID )
1600     node = meshDS->AddNodeWithID( x, y, z, ID );
1601   else
1602     node = meshDS->AddNode( x, y, z );
1603   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 ) { // node is not elem ?
1604     switch ( myShape.ShapeType() ) {
1605     case TopAbs_SOLID:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1606     case TopAbs_SHELL:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1607     case TopAbs_FACE:   meshDS->SetNodeOnFace(   node, myShapeID, u, v); break;
1608     case TopAbs_EDGE:   meshDS->SetNodeOnEdge(   node, myShapeID, u);    break;
1609     case TopAbs_VERTEX: meshDS->SetNodeOnVertex( node, myShapeID);       break;
1610     default: ;
1611     }
1612   }
1613   return node;
1614 }
1615
1616 //=======================================================================
1617 //function : AddEdge
1618 //purpose  : Creates quadratic or linear edge
1619 //=======================================================================
1620
1621 SMDS_MeshEdge* SMESH_MesherHelper::AddEdge(const SMDS_MeshNode* n1,
1622                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1623                                            const int            id,
1624                                            const bool           force3d)
1625 {
1626   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1627
1628   SMDS_MeshEdge* edge = 0;
1629   if (myCreateQuadratic) {
1630     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1631     if(id)
1632       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, n12, id);
1633     else
1634       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2, n12);
1635   }
1636   else {
1637     if(id)
1638       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, id);
1639     else
1640       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2);
1641   }
1642
1643   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1644     meshDS->SetMeshElementOnShape( edge, myShapeID );
1645
1646   return edge;
1647 }
1648
1649 //=======================================================================
1650 //function : AddFace
1651 //purpose  : Creates quadratic or linear triangle
1652 //=======================================================================
1653
1654 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1655                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1656                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1657                                            const int id,
1658                                            const bool force3d)
1659 {
1660   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1661   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1662
1663   if( n1==n2 || n2==n3 || n3==n1 )
1664     return elem;
1665
1666   if(!myCreateQuadratic) {
1667     if(id)
1668       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, id);
1669     else
1670       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3);
1671   }
1672   else {
1673     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1674     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1675     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1676     if(myCreateBiQuadratic)
1677     {
1678      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n12, n23, n31, force3d);
1679      if(id)
1680        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter, id);
1681      else
1682        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter);
1683     }
1684     else
1685     {
1686       if(id)
1687         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, id);
1688       else
1689         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31);
1690     }
1691   }
1692   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1693     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1694
1695   return elem;
1696 }
1697
1698 //=======================================================================
1699 //function : AddFace
1700 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear quadrangle
1701 //=======================================================================
1702
1703 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1704                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1705                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1706                                            const SMDS_MeshNode* n4,
1707                                            const int            id,
1708                                            const bool           force3d)
1709 {
1710   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1711   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1712
1713   if( n1==n2 ) {
1714     return AddFace(n1,n3,n4,id,force3d);
1715   }
1716   if( n1==n3 ) {
1717     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1718   }
1719   if( n1==n4 ) {
1720     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1721   }
1722   if( n2==n3 ) {
1723     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1724   }
1725   if( n2==n4 ) {
1726     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1727   }
1728   if( n3==n4 ) {
1729     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1730   }
1731
1732   if(!myCreateQuadratic) {
1733     if(id)
1734       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, id);
1735     else
1736       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4);
1737   }
1738   else {
1739     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1740     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1741     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1742     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
1743     if(myCreateBiQuadratic)
1744     {
1745      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, force3d);
1746      if(id)
1747        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter, id);
1748      else
1749        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter);
1750     }
1751     else
1752     {
1753       if(id)
1754         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, id);
1755       else
1756         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41);
1757     }
1758   }
1759   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1760     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1761
1762   return elem;
1763 }
1764
1765 //=======================================================================
1766 //function : AddPolygonalFace
1767 //purpose  : Creates polygon, with additional nodes in quadratic mesh
1768 //=======================================================================
1769
1770 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddPolygonalFace (const vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
1771                                                      const int                           id,
1772                                                      const bool                          force3d)
1773 {
1774   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1775   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1776
1777   if(!myCreateQuadratic) {
1778     if(id)
1779       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(nodes, id);
1780     else
1781       elem = meshDS->AddPolygonalFace(nodes);
1782   }
1783   else {
1784     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
1785     for ( int i = 0; i < nodes.size(); ++i )
1786     {
1787       const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[i];
1788       const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[(i+1)%nodes.size()];
1789       const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1790       newNodes.push_back( n1 );
1791       newNodes.push_back( n12 );
1792     }
1793     if(id)
1794       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(newNodes, id);
1795     else
1796       elem = meshDS->AddPolygonalFace(newNodes);
1797   }
1798   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1799     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1800
1801   return elem;
1802 }
1803
1804 //=======================================================================
1805 //function : AddVolume
1806 //purpose  : Creates quadratic or linear prism
1807 //=======================================================================
1808
1809 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1810                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1811                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1812                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1813                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1814                                                const SMDS_MeshNode* n6,
1815                                                const int id,
1816                                                const bool force3d)
1817 {
1818   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1819   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1820   if(!myCreateQuadratic) {
1821     if(id)
1822       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, id);
1823     else
1824       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6);
1825   }
1826   else {
1827     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1828     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1829     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1830
1831     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode(n4,n5,force3d);
1832     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode(n5,n6,force3d);
1833     const SMDS_MeshNode* n64 = GetMediumNode(n6,n4,force3d);
1834
1835     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode(n1,n4,force3d);
1836     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode(n2,n5,force3d);
1837     const SMDS_MeshNode* n36 = GetMediumNode(n3,n6,force3d);
1838
1839     if(id)
1840       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
1841                                      n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36, id);
1842     else
1843       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
1844                                n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36);
1845   }
1846   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1847     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1848
1849   return elem;
1850 }
1851
1852 //=======================================================================
1853 //function : AddVolume
1854 //purpose  : Creates quadratic or linear tetrahedron
1855 //=======================================================================
1856
1857 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1858                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1859                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1860                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1861                                                const int id,
1862                                                const bool force3d)
1863 {
1864   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1865   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1866   if(!myCreateQuadratic) {
1867     if(id)
1868       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, id);
1869     else
1870       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4);
1871   }
1872   else {
1873     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1874     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1875     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1876
1877     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode(n1,n4,force3d);
1878     const SMDS_MeshNode* n24 = GetMediumNode(n2,n4,force3d);
1879     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1880
1881     if(id)
1882       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34, id);
1883     else
1884       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34);
1885   }
1886   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1887     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1888
1889   return elem;
1890 }
1891
1892 //=======================================================================
1893 //function : AddVolume
1894 //purpose  : Creates quadratic or linear pyramid
1895 //=======================================================================
1896
1897 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1898                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1899                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1900                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1901                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1902                                                const int id,
1903                                                const bool force3d)
1904 {
1905   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1906   if(!myCreateQuadratic) {
1907     if(id)
1908       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, id);
1909     else
1910       elem = GetMeshDS()->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5);
1911   }
1912   else {
1913     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1914     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1915     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1916     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
1917
1918     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode(n1,n5,force3d);
1919     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode(n2,n5,force3d);
1920     const SMDS_MeshNode* n35 = GetMediumNode(n3,n5,force3d);
1921     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode(n4,n5,force3d);
1922
1923     if(id)
1924       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID ( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
1925                                             n12, n23, n34, n41,
1926                                             n15, n25, n35, n45,
1927                                             id);
1928     else
1929       elem = GetMeshDS()->AddVolume( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
1930                                      n12, n23, n34, n41,
1931                                      n15, n25, n35, n45);
1932   }
1933   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1934     GetMeshDS()->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1935
1936   return elem;
1937 }
1938
1939 //=======================================================================
1940 //function : AddVolume
1941 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear hexahedron
1942 //=======================================================================
1943
1944 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1945                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1946                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1947                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1948                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1949                                                const SMDS_MeshNode* n6,
1950                                                const SMDS_MeshNode* n7,
1951                                                const SMDS_MeshNode* n8,
1952                                                const int id,
1953                                                const bool force3d)
1954 {
1955   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1956   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1957   if(!myCreateQuadratic) {
1958     if(id)
1959       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8, id);
1960     else
1961       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8);
1962   }
1963   else {
1964     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1965     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1966     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1967     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
1968
1969     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode(n5,n6,force3d);
1970     const SMDS_MeshNode* n67 = GetMediumNode(n6,n7,force3d);
1971     const SMDS_MeshNode* n78 = GetMediumNode(n7,n8,force3d);
1972     const SMDS_MeshNode* n85 = GetMediumNode(n8,n5,force3d);
1973
1974     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode(n1,n5,force3d);
1975     const SMDS_MeshNode* n26 = GetMediumNode(n2,n6,force3d);
1976     const SMDS_MeshNode* n37 = GetMediumNode(n3,n7,force3d);
1977     const SMDS_MeshNode* n48 = GetMediumNode(n4,n8,force3d);
1978     if(myCreateBiQuadratic)
1979     {
1980       const SMDS_MeshNode* n1234 = GetCentralNode(n1,n2,n3,n4,n12,n23,n34,n41,force3d);
1981       const SMDS_MeshNode* n1256 = GetCentralNode(n1,n2,n5,n6,n12,n26,n56,n15,force3d);
1982       const SMDS_MeshNode* n2367 = GetCentralNode(n2,n3,n6,n7,n23,n37,n67,n26,force3d);
1983       const SMDS_MeshNode* n3478 = GetCentralNode(n3,n4,n7,n8,n34,n48,n78,n37,force3d);
1984       const SMDS_MeshNode* n1458 = GetCentralNode(n1,n4,n5,n8,n41,n48,n15,n85,force3d);
1985       const SMDS_MeshNode* n5678 = GetCentralNode(n5,n6,n7,n8,n56,n67,n78,n85,force3d);
1986
1987       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
1988
1989       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( n4 );
1990       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( n8 );
1991       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3 );
1992       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( n7 );
1993       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1 );
1994       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( n5 );
1995       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( n2 );
1996       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( n6 );
1997
1998       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( n48 );
1999       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( n37 );
2000       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n15 );
2001       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n26 );
2002       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( n34 );
2003       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( n78 );
2004       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n12 );
2005       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n56 );
2006       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( n41 );
2007       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( n85 );
2008       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( n23 );
2009       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( n67 );
2010
2011       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3478 );
2012       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1256 );
2013       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( n1458 );
2014       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( n2367 );
2015       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n1234 );
2016       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n5678 );
2017
2018       gp_XYZ centerCube(0.5, 0.5, 0.5);
2019       gp_XYZ nCenterElem;
2020       SMESH_Block::ShellPoint( centerCube, pointsOnShapes, nCenterElem );
2021       const SMDS_MeshNode* nCenter =
2022         meshDS->AddNode( nCenterElem.X(), nCenterElem.Y(), nCenterElem.Z() );
2023       meshDS->SetNodeInVolume( nCenter, myShapeID );
2024
2025      if(id)
2026         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2027                                       n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2028                                       n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2029                                       n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter, id);
2030       else
2031         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2032                                 n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2033                                 n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2034                                 n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter);
2035     }
2036     else
2037     {
2038       if(id)
2039         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2040                                       n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2041                                       n78, n85, n15, n26, n37, n48, id);
2042       else
2043         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2044                                 n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2045                                 n78, n85, n15, n26, n37, n48);
2046     }
2047   }
2048   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2049     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2050
2051   return elem;
2052 }
2053
2054 //=======================================================================
2055 //function : AddVolume
2056 //purpose  : Creates LINEAR!!!!!!!!! octahedron
2057 //=======================================================================
2058
2059 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2060                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2061                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2062                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2063                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2064                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2065                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2066                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2067                                                const SMDS_MeshNode* n9,
2068                                                const SMDS_MeshNode* n10,
2069                                                const SMDS_MeshNode* n11,
2070                                                const SMDS_MeshNode* n12,
2071                                                const int id,
2072                                                bool force3d)
2073 {
2074   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2075   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2076   if(id)
2077     elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12,id);
2078   else
2079     elem = meshDS->AddVolume(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12);
2080   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2081     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2082   return elem;
2083 }
2084
2085 //=======================================================================
2086 //function : AddPolyhedralVolume
2087 //purpose  : Creates polyhedron. In quadratic mesh, adds medium nodes
2088 //=======================================================================
2089
2090 SMDS_MeshVolume*
2091 SMESH_MesherHelper::AddPolyhedralVolume (const std::vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
2092                                          const std::vector<int>&                  quantities,
2093                                          const int                                id,
2094                                          const bool                               force3d)
2095 {
2096   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2097   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2098   if(!myCreateQuadratic)
2099   {
2100     if(id)
2101       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID(nodes, quantities, id);
2102     else
2103       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume(nodes, quantities);
2104   }
2105   else
2106   {
2107     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
2108     vector<int> newQuantities;
2109     for ( int iFace=0, iN=0; iFace < quantities.size(); ++iFace)
2110     {
2111       int nbNodesInFace = quantities[iFace];
2112       newQuantities.push_back(0);
2113       for ( int i = 0; i < nbNodesInFace; ++i )
2114       {
2115         const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[ iN + i ];
2116         newNodes.push_back( n1 );
2117         newQuantities.back()++;
2118
2119         const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[ iN + ( i+1==nbNodesInFace ? 0 : i+1 )];
2120 //         if ( n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE &&
2121 //              n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE )
2122         {
2123           const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
2124           newNodes.push_back( n12 );
2125           newQuantities.back()++;
2126         }
2127       }
2128       iN += nbNodesInFace;
2129     }
2130     if(id)
2131       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID( newNodes, newQuantities, id );
2132     else
2133       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume( newNodes, newQuantities );
2134   }
2135   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2136     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2137
2138   return elem;
2139 }
2140
2141 namespace
2142 {
2143   //================================================================================
2144   /*!
2145    * \brief Check if a node belongs to any face of sub-mesh
2146    */
2147   //================================================================================
2148
2149   bool isNodeInSubMesh( const SMDS_MeshNode* n, const SMESHDS_SubMesh* sm )
2150   {
2151     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2152     while ( fIt->more() )
2153       if ( sm->Contains( fIt->next() ))
2154         return true;
2155     return false;
2156   }
2157 }
2158
2159 //=======================================================================
2160 //function : IsSameElemGeometry
2161 //purpose  : Returns true if all elements of a sub-mesh are of same shape
2162 //=======================================================================
2163
2164 bool SMESH_MesherHelper::IsSameElemGeometry(const SMESHDS_SubMesh* smDS,
2165                                             SMDSAbs_GeometryType   shape,
2166                                             const bool             nullSubMeshRes)
2167 {
2168   if ( !smDS ) return nullSubMeshRes;
2169
2170   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = smDS->GetElements();
2171   while ( elemIt->more() ) {
2172     const SMDS_MeshElement* e = elemIt->next();
2173     if ( e->GetGeomType() != shape )
2174       return false;
2175   }
2176   return true;
2177 }
2178
2179 //=======================================================================
2180 //function : LoadNodeColumns
2181 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2182 //=======================================================================
2183
2184 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap & theParam2ColumnMap,
2185                                          const TopoDS_Face& theFace,
2186                                          const TopoDS_Edge& theBaseEdge,
2187                                          SMESHDS_Mesh*      theMesh,
2188                                          SMESH_ProxyMesh*   theProxyMesh)
2189 {
2190   return LoadNodeColumns(theParam2ColumnMap,
2191                          theFace,
2192                          std::list<TopoDS_Edge>(1,theBaseEdge),
2193                          theMesh,
2194                          theProxyMesh);
2195 }
2196
2197 //=======================================================================
2198 //function : LoadNodeColumns
2199 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2200 //=======================================================================
2201
2202 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap &            theParam2ColumnMap,
2203                                          const TopoDS_Face&            theFace,
2204                                          const std::list<TopoDS_Edge>& theBaseSide,
2205                                          SMESHDS_Mesh*                 theMesh,
2206                                          SMESH_ProxyMesh*              theProxyMesh)
2207 {
2208   // get a right sub-mesh of theFace
2209
2210   const SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh = 0;
2211   if ( theProxyMesh )
2212   {
2213     faceSubMesh = theProxyMesh->GetSubMesh( theFace );
2214     if ( !faceSubMesh ||
2215          faceSubMesh->NbElements() == 0 ||
2216          theProxyMesh->IsTemporary( faceSubMesh->GetElements()->next() ))
2217     {
2218       // can use a proxy sub-mesh with not temporary elements only
2219       faceSubMesh = 0;
2220       theProxyMesh = 0;
2221     }
2222   }
2223   if ( !faceSubMesh )
2224     faceSubMesh = theMesh->MeshElements( theFace );
2225   if ( !faceSubMesh || faceSubMesh->NbElements() == 0 )
2226     return false;
2227
2228   if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2229   {
2230     // get data of edges for normalization of params
2231     vector< double > length;
2232     double fullLen = 0;
2233     list<TopoDS_Edge>::const_iterator edge;
2234     {
2235       for ( edge = theBaseSide.begin(); edge != theBaseSide.end(); ++edge )
2236       {
2237         double len = std::max( 1e-10, SMESH_Algo::EdgeLength( *edge ));
2238         fullLen += len;
2239         length.push_back( len );
2240       }
2241     }
2242
2243     // get nodes on theBaseEdge sorted by param on edge and initialize theParam2ColumnMap with them
2244     edge = theBaseSide.begin();
2245     for ( int iE = 0; edge != theBaseSide.end(); ++edge, ++iE )
2246     {
2247       map< double, const SMDS_MeshNode*> sortedBaseNN;
2248       SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN);
2249       if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2250
2251       map< double, const SMDS_MeshNode*>::iterator u_n = sortedBaseNN.begin();
2252       if ( theProxyMesh ) // from sortedBaseNN remove nodes not shared by faces of faceSubMesh
2253       {
2254         const SMDS_MeshNode* n1 = (++sortedBaseNN.begin())->second;
2255         const SMDS_MeshNode* n2 = (++sortedBaseNN.rbegin())->second;
2256         bool allNodesAreProxy = ( n1 != theProxyMesh->GetProxyNode( n1 ) &&
2257                                   n2 != theProxyMesh->GetProxyNode( n2 ));
2258         if ( allNodesAreProxy )
2259           for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2260             u_n->second = theProxyMesh->GetProxyNode( u_n->second );
2261
2262         if ( u_n = sortedBaseNN.begin(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2263         {
2264           while ( ++u_n != sortedBaseNN.end() && !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ));
2265           sortedBaseNN.erase( sortedBaseNN.begin(), u_n );
2266         }
2267         if ( u_n = --sortedBaseNN.end(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2268         {
2269           while ( u_n != sortedBaseNN.begin() && !isNodeInSubMesh( (--u_n)->second, faceSubMesh ));
2270           sortedBaseNN.erase( ++u_n, sortedBaseNN.end() );
2271         }
2272         if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2273       }
2274
2275       double f, l;
2276       BRep_Tool::Range( *edge, f, l );
2277       if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED ) std::swap( f, l );
2278       const double coeff = 1. / ( l - f ) * length[iE] / fullLen;
2279       const double prevPar = theParam2ColumnMap.empty() ? 0 : theParam2ColumnMap.rbegin()->first;
2280       for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2281       {
2282         double par = prevPar + coeff * ( u_n->first - f );
2283         TParam2ColumnMap::iterator u2nn =
2284           theParam2ColumnMap.insert( theParam2ColumnMap.end(), make_pair( par, TNodeColumn()));
2285         u2nn->second.push_back( u_n->second );
2286       }
2287     }
2288     if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2289       return false;
2290   }
2291
2292   // nb rows of nodes
2293   int prevNbRows     = theParam2ColumnMap.begin()->second.size(); // current, at least 1 here
2294   int expectedNbRows = faceSubMesh->NbElements() / ( theParam2ColumnMap.size()-1 ); // to be added
2295
2296   // fill theParam2ColumnMap column by column by passing from nodes on
2297   // theBaseEdge up via mesh faces on theFace
2298
2299   TParam2ColumnMap::iterator par_nVec_1, par_nVec_2;
2300   par_nVec_2 = theParam2ColumnMap.begin();
2301   par_nVec_1 = par_nVec_2++;
2302   TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
2303   for ( ; par_nVec_2 != theParam2ColumnMap.end(); ++par_nVec_1, ++par_nVec_2 )
2304   {
2305     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol1 = par_nVec_1->second;
2306     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol2 = par_nVec_2->second;
2307     nCol1.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2308     nCol2.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2309
2310     int i1, i2, foundNbRows = 0;
2311     const SMDS_MeshNode *n1 = nCol1[ prevNbRows-1 ];
2312     const SMDS_MeshNode *n2 = nCol2[ prevNbRows-1 ];
2313     // find face sharing node n1 and n2 and belonging to faceSubMesh
2314     while ( const SMDS_MeshElement* face =
2315             SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( n1, n2, emptySet, avoidSet, &i1, &i2))
2316     {
2317       if ( faceSubMesh->Contains( face ))
2318       {
2319         int nbNodes = face->NbCornerNodes();
2320         if ( nbNodes != 4 )
2321           return false;
2322         if ( foundNbRows + 1 > expectedNbRows )
2323           return false;
2324         n1 = face->GetNode( (i2+2) % 4 ); // opposite corner of quadrangle face
2325         n2 = face->GetNode( (i1+2) % 4 );
2326         nCol1[ prevNbRows + foundNbRows] = n1;
2327         nCol2[ prevNbRows + foundNbRows] = n2;
2328         ++foundNbRows;
2329       }
2330       avoidSet.insert( face );
2331     }
2332     if ( foundNbRows != expectedNbRows )
2333       return false;
2334     avoidSet.clear();
2335   }
2336   return ( theParam2ColumnMap.size() > 1 &&
2337            theParam2ColumnMap.begin()->second.size() == prevNbRows + expectedNbRows );
2338 }
2339
2340 namespace
2341 {
2342   //================================================================================
2343   /*!
2344    * \brief Return true if a node is at a corner of a 2D structured mesh of FACE
2345    */
2346   //================================================================================
2347
2348   bool isCornerOfStructure( const SMDS_MeshNode*   n,
2349                             const SMESHDS_SubMesh* faceSM,
2350                             SMESH_MesherHelper&    faceAnalyser )
2351   {
2352     int nbFacesInSM = 0;
2353     if ( n ) {
2354       SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2355       while ( fIt->more() )
2356         nbFacesInSM += faceSM->Contains( fIt->next() );
2357     }
2358     if ( nbFacesInSM == 1 )
2359       return true;
2360
2361     if ( nbFacesInSM == 2 && n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
2362     {
2363       return faceAnalyser.IsRealSeam( n->getshapeId() );
2364     }
2365     return false;
2366   }
2367 }
2368
2369 //=======================================================================
2370 //function : IsStructured
2371 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is structured
2372 //=======================================================================
2373
2374 bool SMESH_MesherHelper::IsStructured( SMESH_subMesh* faceSM )
2375 {
2376   SMESHDS_SubMesh* fSM = faceSM->GetSubMeshDS();
2377   if ( !fSM || fSM->NbElements() == 0 )
2378     return false;
2379
2380   list< TopoDS_Edge > edges;
2381   list< int > nbEdgesInWires;
2382   int nbWires = SMESH_Block::GetOrderedEdges( TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() ),
2383                                               edges, nbEdgesInWires );
2384   if ( nbWires != 1 /*|| nbEdgesInWires.front() != 4*/ ) // allow composite sides
2385     return false;
2386
2387   // algo: find corners of a structure and then analyze nb of faces and
2388   // length of structure sides
2389
2390   SMESHDS_Mesh* meshDS = faceSM->GetFather()->GetMeshDS();
2391   SMESH_MesherHelper faceAnalyser( *faceSM->GetFather() );
2392   faceAnalyser.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2393
2394   // rotate edges to get the first node being at corner
2395   // (in principle it's not necessary but so far none SALOME algo can make
2396   //  such a structured mesh that all corner nodes are not on VERTEXes)
2397   bool isCorner     = false;
2398   int nbRemainEdges = nbEdgesInWires.front();
2399   do {
2400     TopoDS_Vertex V = IthVertex( 0, edges.front() );
2401     isCorner = isCornerOfStructure( SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS ),
2402                                     fSM, faceAnalyser);
2403     if ( !isCorner ) {
2404       edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin() );
2405       --nbRemainEdges;
2406     }
2407   }
2408   while ( !isCorner && nbRemainEdges > 0 );
2409
2410   if ( !isCorner )
2411     return false;
2412
2413   // get all nodes from EDGEs
2414   list< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2415   list< TopoDS_Edge >::iterator edge = edges.begin();
2416   for ( ; edge != edges.end(); ++edge )
2417   {
2418     map< double, const SMDS_MeshNode* > u2Nodes;
2419     if ( !SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( meshDS, *edge,
2420                                             /*skipMedium=*/true, u2Nodes ))
2421       return false;
2422
2423     list< const SMDS_MeshNode* > edgeNodes;
2424     map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u2n = u2Nodes.begin();
2425     for ( ; u2n != u2Nodes.end(); ++u2n )
2426       edgeNodes.push_back( u2n->second );
2427     if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2428       edgeNodes.reverse();
2429
2430     if ( !nodes.empty() && nodes.back() == edgeNodes.front() )
2431       edgeNodes.pop_front();
2432     nodes.splice( nodes.end(), edgeNodes, edgeNodes.begin(), edgeNodes.end() );
2433   }
2434
2435   // get length of structured sides
2436   vector<int> nbEdgesInSide;
2437   int nbEdges = 0;
2438   list< const SMDS_MeshNode* >::iterator n = ++nodes.begin();
2439   for ( ; n != nodes.end(); ++n )
2440   {
2441     ++nbEdges;
2442     if ( isCornerOfStructure( *n, fSM, faceAnalyser )) {
2443       nbEdgesInSide.push_back( nbEdges );
2444       nbEdges = 0;
2445     }
2446   }
2447
2448   // checks
2449   if ( nbEdgesInSide.size() != 4 )
2450     return false;
2451   if ( nbEdgesInSide[0] != nbEdgesInSide[2] )
2452     return false;
2453   if ( nbEdgesInSide[1] != nbEdgesInSide[3] )
2454     return false;
2455   if ( nbEdgesInSide[0] * nbEdgesInSide[1] != fSM->NbElements() )
2456     return false;
2457
2458   return true;
2459 }
2460
2461 //================================================================================
2462 /*!
2463  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
2464  * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
2465  * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
2466  *                in the correspoding submesh point in different directions
2467  */
2468 //================================================================================
2469
2470 bool SMESH_MesherHelper::IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face& theFace)
2471 {
2472   if ( theFace.IsNull() )
2473     return false;
2474
2475   // find out orientation of a meshed face
2476   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( theFace );
2477   TopoDS_Shape aMeshedFace = GetMeshDS()->IndexToShape( faceID );
2478   bool isReversed = ( theFace.Orientation() != aMeshedFace.Orientation() );
2479
2480   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = GetMeshDS()->MeshElements( faceID );
2481   if ( !aSubMeshDSFace )
2482     return isReversed;
2483
2484   // find an element with a good normal
2485   gp_Vec Ne;
2486   bool normalOK = false;
2487   gp_XY uv;
2488   SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
2489   while ( !normalOK && iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
2490   {
2491     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
2492     if ( elem && elem->NbCornerNodes() > 2 )
2493     {
2494       SMESH_TNodeXYZ nPnt[3];
2495       SMDS_ElemIteratorPtr nodesIt = elem->nodesIterator();
2496       int iNodeOnFace = 0, iPosDim = SMDS_TOP_VERTEX;
2497       for ( int iN = 0; nodesIt->more() && iN < 3; ++iN) // loop on nodes
2498       {
2499         nPnt[ iN ] = nodesIt->next();
2500         if ( nPnt[ iN ]._node->GetPosition()->GetTypeOfPosition() > iPosDim )
2501         {
2502           iNodeOnFace = iN;
2503           iPosDim = nPnt[ iN ]._node->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
2504         }
2505       }
2506       // compute normal
2507       gp_Vec v01( nPnt[0], nPnt[1] ), v02( nPnt[0], nPnt[2] );
2508       if ( v01.SquareMagnitude() > RealSmall() &&
2509            v02.SquareMagnitude() > RealSmall() )
2510       {
2511         Ne = v01 ^ v02;
2512         if (( normalOK = ( Ne.SquareMagnitude() > RealSmall() )))
2513           uv = GetNodeUV( theFace, nPnt[iNodeOnFace]._node, 0, &normalOK );
2514       }
2515     }
2516   }
2517   if ( !normalOK )
2518     return isReversed;
2519
2520   // face normal at node position
2521   TopLoc_Location loc;
2522   Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace, loc );
2523   // if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C1 )
2524   // some surfaces not detected as GeomAbs_C1 are nevertheless correct for meshing
2525   if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C0 )
2526     {
2527       if (!surf.IsNull())
2528         MESSAGE("surf->Continuity() < GeomAbs_C1 " << (surf->Continuity() < GeomAbs_C1));
2529       return isReversed;
2530     }
2531   gp_Vec d1u, d1v; gp_Pnt p;
2532   surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, d1u, d1v );
2533   gp_Vec Nf = (d1u ^ d1v).Transformed( loc );
2534
2535   if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2536     Nf.Reverse();
2537
2538   return Ne * Nf < 0.;
2539 }
2540
2541 //=======================================================================
2542 //function : Count
2543 //purpose  : Count nb of sub-shapes
2544 //=======================================================================
2545
2546 int SMESH_MesherHelper::Count(const TopoDS_Shape&    shape,
2547                               const TopAbs_ShapeEnum type,
2548                               const bool             ignoreSame)
2549 {
2550   if ( ignoreSame ) {
2551     TopTools_IndexedMapOfShape map;
2552     TopExp::MapShapes( shape, type, map );
2553     return map.Extent();
2554   }
2555   else {
2556     int nb = 0;
2557     for ( TopExp_Explorer exp( shape, type ); exp.More(); exp.Next() )
2558       ++nb;
2559     return nb;
2560   }
2561 }
2562
2563 //=======================================================================
2564 //function : NbAncestors
2565 //purpose  : Return number of unique ancestors of the shape
2566 //=======================================================================
2567
2568 int SMESH_MesherHelper::NbAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
2569                                     const SMESH_Mesh&   mesh,
2570                                     TopAbs_ShapeEnum    ancestorType/*=TopAbs_SHAPE*/)
2571 {
2572   TopTools_MapOfShape ancestors;
2573   TopTools_ListIteratorOfListOfShape ansIt( mesh.GetAncestors(shape) );
2574   for ( ; ansIt.More(); ansIt.Next() ) {
2575     if ( ancestorType == TopAbs_SHAPE || ansIt.Value().ShapeType() == ancestorType )
2576       ancestors.Add( ansIt.Value() );
2577   }
2578   return ancestors.Extent();
2579 }
2580
2581 //=======================================================================
2582 //function : GetSubShapeOri
2583 //purpose  : Return orientation of sub-shape in the main shape
2584 //=======================================================================
2585
2586 TopAbs_Orientation SMESH_MesherHelper::GetSubShapeOri(const TopoDS_Shape& shape,
2587                                                       const TopoDS_Shape& subShape)
2588 {
2589   TopAbs_Orientation ori = TopAbs_Orientation(-1);
2590   if ( !shape.IsNull() && !subShape.IsNull() )
2591   {
2592     TopExp_Explorer e( shape, subShape.ShapeType() );
2593     if ( shape.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL ) // TopAbs_INTERNAL or TopAbs_EXTERNAL
2594       e.Init( shape.Oriented(TopAbs_FORWARD), subShape.ShapeType() );
2595     for ( ; e.More(); e.Next())
2596       if ( subShape.IsSame( e.Current() ))
2597         break;
2598     if ( e.More() )
2599       ori = e.Current().Orientation();
2600   }
2601   return ori;
2602 }
2603
2604 //=======================================================================
2605 //function : IsSubShape
2606 //purpose  :
2607 //=======================================================================
2608
2609 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape,
2610                                      const TopoDS_Shape& mainShape )
2611 {
2612   if ( !shape.IsNull() && !mainShape.IsNull() )
2613   {
2614     for ( TopExp_Explorer exp( mainShape, shape.ShapeType());
2615           exp.More();
2616           exp.Next() )
2617       if ( shape.IsSame( exp.Current() ))
2618         return true;
2619   }
2620   SCRUTE((shape.IsNull()));
2621   SCRUTE((mainShape.IsNull()));
2622   return false;
2623 }
2624
2625 //=======================================================================
2626 //function : IsSubShape
2627 //purpose  :
2628 //=======================================================================
2629
2630 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape, SMESH_Mesh* aMesh )
2631 {
2632   if ( shape.IsNull() || !aMesh )
2633     return false;
2634   return
2635     aMesh->GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape ) ||
2636     // PAL16202
2637     (shape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND && aMesh->GetMeshDS()->IsGroupOfSubShapes( shape ));
2638 }
2639
2640 //================================================================================
2641 /*!
2642  * \brief Return maximal tolerance of shape
2643  */
2644 //================================================================================
2645
2646 double SMESH_MesherHelper::MaxTolerance( const TopoDS_Shape& shape )
2647 {
2648   double tol = Precision::Confusion();
2649   TopExp_Explorer exp;
2650   for ( exp.Init( shape, TopAbs_FACE ); exp.More(); exp.Next() )
2651     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Face( exp.Current())));
2652   for ( exp.Init( shape, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
2653     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Edge( exp.Current())));
2654   for ( exp.Init( shape, TopAbs_VERTEX ); exp.More(); exp.Next() )
2655     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Vertex( exp.Current())));
2656
2657   return tol;
2658 }
2659
2660 //================================================================================
2661 /*!
2662  * \brief Check if the first and last vertices of an edge are the same
2663  * \param anEdge - the edge to check
2664  * \retval bool - true if same
2665  */
2666 //================================================================================
2667
2668 bool SMESH_MesherHelper::IsClosedEdge( const TopoDS_Edge& anEdge )
2669 {
2670   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
2671     return IsClosedEdge( TopoDS::Edge( anEdge.Oriented( TopAbs_FORWARD )));
2672   return TopExp::FirstVertex( anEdge ).IsSame( TopExp::LastVertex( anEdge ));
2673 }
2674
2675 //================================================================================
2676 /*!
2677  * \brief Wrapper over TopExp::FirstVertex() and TopExp::LastVertex() fixing them
2678  *  in the case of INTERNAL edge
2679  */
2680 //================================================================================
2681
2682 TopoDS_Vertex SMESH_MesherHelper::IthVertex( const bool  is2nd,
2683                                              TopoDS_Edge anEdge,
2684                                              const bool  CumOri )
2685 {
2686   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
2687     anEdge.Orientation( TopAbs_FORWARD );
2688
2689   const TopAbs_Orientation tgtOri = is2nd ? TopAbs_REVERSED : TopAbs_FORWARD;
2690   TopoDS_Iterator vIt( anEdge, CumOri );
2691   while ( vIt.More() && vIt.Value().Orientation() != tgtOri )
2692     vIt.Next();
2693
2694   return ( vIt.More() ? TopoDS::Vertex(vIt.Value()) : TopoDS_Vertex() );
2695 }
2696
2697 //================================================================================
2698 /*!
2699  * \brief Return type of shape contained in a group
2700  *  \param group - a shape of type TopAbs_COMPOUND
2701  *  \param avoidCompound - not to return TopAbs_COMPOUND
2702  */
2703 //================================================================================
2704
2705 TopAbs_ShapeEnum SMESH_MesherHelper::GetGroupType(const TopoDS_Shape& group,
2706                                                   const bool          avoidCompound)
2707 {
2708   if ( !group.IsNull() )
2709   {
2710     if ( group.ShapeType() != TopAbs_COMPOUND )
2711       return group.ShapeType();
2712
2713     // iterate on a compound
2714     TopoDS_Iterator it( group );
2715     if ( it.More() )
2716       return avoidCompound ? GetGroupType( it.Value() ) : it.Value().ShapeType();
2717   }
2718   return TopAbs_SHAPE;
2719 }
2720
2721 //=======================================================================
2722 //function : IsQuadraticMesh
2723 //purpose  : Check mesh without geometry for: if all elements on this shape are quadratic,
2724 //           quadratic elements will be created.
2725 //           Used then generated 3D mesh without geometry.
2726 //=======================================================================
2727
2728 SMESH_MesherHelper:: MType SMESH_MesherHelper::IsQuadraticMesh()
2729 {
2730   int NbAllEdgsAndFaces=0;
2731   int NbQuadFacesAndEdgs=0;
2732   int NbFacesAndEdges=0;
2733   //All faces and edges
2734   NbAllEdgsAndFaces = myMesh->NbEdges() + myMesh->NbFaces();
2735   if ( NbAllEdgsAndFaces == 0 )
2736     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
2737
2738   //Quadratic faces and edges
2739   NbQuadFacesAndEdgs = myMesh->NbEdges(ORDER_QUADRATIC) + myMesh->NbFaces(ORDER_QUADRATIC);
2740
2741   //Linear faces and edges
2742   NbFacesAndEdges = myMesh->NbEdges(ORDER_LINEAR) + myMesh->NbFaces(ORDER_LINEAR);
2743
2744   if (NbAllEdgsAndFaces == NbQuadFacesAndEdgs) {
2745     //Quadratic mesh
2746     return SMESH_MesherHelper::QUADRATIC;
2747   }
2748   else if (NbAllEdgsAndFaces == NbFacesAndEdges) {
2749     //Linear mesh
2750     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
2751   }
2752   else
2753     //Mesh with both type of elements
2754     return SMESH_MesherHelper::COMP;
2755 }
2756
2757 //=======================================================================
2758 //function : GetOtherParam
2759 //purpose  : Return an alternative parameter for a node on seam
2760 //=======================================================================
2761
2762 double SMESH_MesherHelper::GetOtherParam(const double param) const
2763 {
2764   int i = myParIndex & U_periodic ? 0 : 1;
2765   return fabs(param-myPar1[i]) < fabs(param-myPar2[i]) ? myPar2[i] : myPar1[i];
2766 }
2767
2768 namespace {
2769
2770   //=======================================================================
2771   /*!
2772    * \brief Iterator on ancestors of the given type
2773    */
2774   //=======================================================================
2775
2776   struct TAncestorsIterator : public SMDS_Iterator<const TopoDS_Shape*>
2777   {
2778     TopTools_ListIteratorOfListOfShape _ancIter;
2779     TopAbs_ShapeEnum                   _type;
2780     TopTools_MapOfShape                _encountered;
2781     TAncestorsIterator( const TopTools_ListOfShape& ancestors, TopAbs_ShapeEnum type)
2782       : _ancIter( ancestors ), _type( type )
2783     {
2784       if ( _ancIter.More() ) {
2785         if ( _ancIter.Value().ShapeType() != _type ) next();
2786         else _encountered.Add( _ancIter.Value() );
2787       }
2788     }
2789     virtual bool more()
2790     {
2791       return _ancIter.More();
2792     }
2793     virtual const TopoDS_Shape* next()
2794     {
2795       const TopoDS_Shape* s = _ancIter.More() ? & _ancIter.Value() : 0;
2796       if ( _ancIter.More() )
2797         for ( _ancIter.Next();  _ancIter.More(); _ancIter.Next())
2798           if ( _ancIter.Value().ShapeType() == _type && _encountered.Add( _ancIter.Value() ))
2799             break;
2800       return s;
2801     }
2802   };
2803
2804 } // namespace
2805
2806 //=======================================================================
2807 /*!
2808  * \brief Return iterator on ancestors of the given type
2809  */
2810 //=======================================================================
2811
2812 PShapeIteratorPtr SMESH_MesherHelper::GetAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
2813                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
2814                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
2815 {
2816   return PShapeIteratorPtr( new TAncestorsIterator( mesh.GetAncestors(shape), ancestorType));
2817 }
2818
2819 //=======================================================================
2820 //function : GetCommonAncestor
2821 //purpose  : Find a common ancestors of two shapes of the given type
2822 //=======================================================================
2823
2824 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetCommonAncestor(const TopoDS_Shape& shape1,
2825                                                    const TopoDS_Shape& shape2,
2826                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
2827                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
2828 {
2829   TopoDS_Shape commonAnc;
2830   if ( !shape1.IsNull() && !shape2.IsNull() )
2831   {
2832     PShapeIteratorPtr ancIt = GetAncestors( shape1, mesh, ancestorType );
2833     while ( const TopoDS_Shape* anc = ancIt->next() )
2834       if ( IsSubShape( shape2, *anc ))
2835       {
2836         commonAnc = *anc;
2837         break;
2838       }
2839   }
2840   return commonAnc;
2841 }
2842
2843 //#include <Perf_Meter.hxx>
2844
2845 //=======================================================================
2846 namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
2847 //=======================================================================
2848
2849 #define __DMP__(txt) \
2850   //cout << txt
2851 #define MSG(txt) __DMP__(txt<<endl)
2852 #define MSGBEG(txt) __DMP__(txt)
2853
2854   //const double straightTol2 = 1e-33; // to detect straing links
2855   bool isStraightLink(double linkLen2, double middleNodeMove2)
2856   {
2857     // straight if <node move> < 1/15 * <link length>
2858     return middleNodeMove2 < 1/15./15. * linkLen2;
2859   }
2860
2861   struct QFace;
2862   // ---------------------------------------
2863   /*!
2864    * \brief Quadratic link knowing its faces
2865    */
2866   struct QLink: public SMESH_TLink
2867   {
2868     const SMDS_MeshNode*          _mediumNode;
2869     mutable vector<const QFace* > _faces;
2870     mutable gp_Vec                _nodeMove;
2871     mutable int                   _nbMoves;
2872
2873     QLink(const SMDS_MeshNode* n1, const SMDS_MeshNode* n2, const SMDS_MeshNode* nm):
2874       SMESH_TLink( n1,n2 ), _mediumNode(nm), _nodeMove(0,0,0), _nbMoves(0) {
2875       _faces.reserve(4);
2876       //if ( MediumPos() != SMDS_TOP_3DSPACE )
2877         _nodeMove = MediumPnt() - MiddlePnt();
2878     }
2879     void SetContinuesFaces() const;
2880     const QFace* GetContinuesFace( const QFace* face ) const;
2881     bool OnBoundary() const;
2882     gp_XYZ MiddlePnt() const { return ( XYZ( node1() ) + XYZ( node2() )) / 2.; }
2883     gp_XYZ MediumPnt() const { return XYZ( _mediumNode ); }
2884
2885     SMDS_TypeOfPosition MediumPos() const
2886     { return _mediumNode->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
2887     SMDS_TypeOfPosition EndPos(bool isSecond) const
2888     { return (isSecond ? node2() : node1())->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
2889     const SMDS_MeshNode* EndPosNode(SMDS_TypeOfPosition pos) const
2890     { return EndPos(0) == pos ? node1() : EndPos(1) == pos ? node2() : 0; }
2891
2892     void Move(const gp_Vec& move, bool sum=false) const
2893     { _nodeMove += move; _nbMoves += sum ? (_nbMoves==0) : 1; }
2894     gp_XYZ Move() const { return _nodeMove.XYZ() / _nbMoves; }
2895     bool IsMoved() const { return (_nbMoves > 0 /*&& !IsStraight()*/); }
2896     bool IsStraight() const
2897     { return isStraightLink( (XYZ(node1())-XYZ(node2())).SquareModulus(),
2898                              _nodeMove.SquareMagnitude());
2899     }
2900     bool operator<(const QLink& other) const {
2901       return (node1()->GetID() == other.node1()->GetID() ?
2902               node2()->GetID() < other.node2()->GetID() :
2903               node1()->GetID() < other.node1()->GetID());
2904     }
2905 //     struct PtrComparator {
2906 //       bool operator() (const QLink* l1, const QLink* l2 ) const { return *l1 < *l2; }
2907 //     };
2908   };
2909   // ---------------------------------------------------------
2910   /*!
2911    * \brief Link in the chain of links; it connects two faces
2912    */
2913   struct TChainLink
2914   {
2915     const QLink*         _qlink;
2916     mutable const QFace* _qfaces[2];
2917
2918     TChainLink(const QLink* qlink=0):_qlink(qlink) {
2919       _qfaces[0] = _qfaces[1] = 0;
2920     }
2921     void SetFace(const QFace* face) const { int iF = _qfaces[0] ? 1 : 0; _qfaces[iF]=face; }
2922
2923     bool IsBoundary() const { return !_qfaces[1]; }
2924
2925     void RemoveFace( const QFace* face ) const
2926     { _qfaces[(face == _qfaces[1])] = 0; if (!_qfaces[0]) std::swap(_qfaces[0],_qfaces[1]); }
2927
2928     const QFace* NextFace( const QFace* f ) const
2929     { return _qfaces[0]==f ? _qfaces[1] : _qfaces[0]; }
2930
2931     const SMDS_MeshNode* NextNode( const SMDS_MeshNode* n ) const
2932     { return n == _qlink->node1() ? _qlink->node2() : _qlink->node1(); }
2933
2934     bool operator<(const TChainLink& other) const { return *_qlink < *other._qlink; }
2935
2936     operator bool() const { return (_qlink); }
2937
2938     const QLink* operator->() const { return _qlink; }
2939
2940     gp_Vec Normal() const;
2941
2942     bool IsStraight() const;
2943   };
2944   // --------------------------------------------------------------------
2945   typedef list< TChainLink > TChain;
2946   typedef set < TChainLink > TLinkSet;
2947   typedef TLinkSet::const_iterator TLinkInSet;
2948
2949   const int theFirstStep = 5;
2950
2951   enum { ERR_OK, ERR_TRI, ERR_PRISM, ERR_UNKNOWN }; // errors of QFace::GetLinkChain()
2952   // --------------------------------------------------------------------
2953   /*!
2954    * \brief Quadratic face shared by two volumes and bound by QLinks
2955    */
2956   struct QFace: public TIDSortedNodeSet
2957   {
2958     mutable const SMDS_MeshElement* _volumes[2];
2959     mutable vector< const QLink* >  _sides;
2960     mutable bool                    _sideIsAdded[4]; // added in chain of links
2961     gp_Vec                          _normal;
2962 #ifdef _DEBUG_
2963     mutable const SMDS_MeshElement* _face;
2964 #endif
2965
2966     QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face=0 );
2967
2968     void SetVolume(const SMDS_MeshElement* v) const { _volumes[ _volumes[0] ? 1 : 0 ] = v; }
2969
2970     int NbVolumes() const { return !_volumes[0] ? 0 : !_volumes[1] ? 1 : 2; }
2971
2972     void AddSelfToLinks() const {
2973       for ( int i = 0; i < _sides.size(); ++i )
2974         _sides[i]->_faces.push_back( this );
2975     }
2976     int LinkIndex( const QLink* side ) const {
2977       for (int i=0; i<_sides.size(); ++i ) if ( _sides[i] == side ) return i;
2978       return -1;
2979     }
2980     bool GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const;
2981
2982     bool GetLinkChain( TChainLink& link, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const
2983     {
2984       int i = LinkIndex( link._qlink );
2985       if ( i < 0 ) return true;
2986       _sideIsAdded[i] = true;
2987       link.SetFace( this );
2988       // continue from opposite link
2989       return GetLinkChain( (i+2)%_sides.size(), chain, pos, err );
2990     }
2991     bool IsBoundary() const { return !_volumes[1]; }
2992
2993     bool Contains( const SMDS_MeshNode* node ) const { return count(node); }
2994
2995     bool IsSpoiled(const QLink* bentLink ) const;
2996
2997     TLinkInSet GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
2998                                 const TChainLink&    avoidLink,
2999                                 TLinkInSet *         notBoundaryLink = 0,
3000                                 const SMDS_MeshNode* nodeToContain = 0,
3001                                 bool *               isAdjacentUsed = 0,
3002                                 int                  nbRecursionsLeft = -1) const;
3003
3004     TLinkInSet GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
3005                               const TChainLink&    avoidLink,
3006                               const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const;
3007
3008     const SMDS_MeshNode* GetNodeInFace() const {
3009       for ( int iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3010         if ( _sides[iL]->MediumPos() == SMDS_TOP_FACE ) return _sides[iL]->_mediumNode;
3011       return 0;
3012     }
3013
3014     gp_Vec LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0) const;
3015
3016     double MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
3017                            const gp_Vec&       theRefVec,
3018                            const TLinkSet&     theLinks,
3019                            SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0,
3020                            const double        thePrevLen=0,
3021                            const int           theStep=theFirstStep,
3022                            gp_Vec*             theLinkNorm=0,
3023                            double              theSign=1.0) const;
3024   };
3025
3026   //================================================================================
3027   /*!
3028    * \brief Dump QLink and QFace
3029    */
3030   ostream& operator << (ostream& out, const QLink& l)
3031   {
3032     out <<"QLink nodes: "
3033         << l.node1()->GetID() << " - "
3034         << l._mediumNode->GetID() << " - "
3035         << l.node2()->GetID() << endl;
3036     return out;
3037   }
3038   ostream& operator << (ostream& out, const QFace& f)
3039   {
3040     out <<"QFace nodes: "/*<< &f << "  "*/;
3041     for ( TIDSortedNodeSet::const_iterator n = f.begin(); n != f.end(); ++n )
3042       out << (*n)->GetID() << " ";
3043     out << " \tvolumes: "
3044         << (f._volumes[0] ? f._volumes[0]->GetID() : 0) << " "
3045         << (f._volumes[1] ? f._volumes[1]->GetID() : 0);
3046     out << "  \tNormal: "<< f._normal.X() <<", "<<f._normal.Y() <<", "<<f._normal.Z() << endl;
3047     return out;
3048   }
3049
3050   //================================================================================
3051   /*!
3052    * \brief Construct QFace from QLinks
3053    */
3054   //================================================================================
3055
3056   QFace::QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face )
3057   {
3058     _volumes[0] = _volumes[1] = 0;
3059     _sides = links;
3060     _sideIsAdded[0]=_sideIsAdded[1]=_sideIsAdded[2]=_sideIsAdded[3]=false;
3061     _normal.SetCoord(0,0,0);
3062     for ( int i = 1; i < _sides.size(); ++i ) {
3063       const QLink *l1 = _sides[i-1], *l2 = _sides[i];
3064       insert( l1->node1() ); insert( l1->node2() );
3065       // compute normal
3066       gp_Vec v1( XYZ( l1->node2()), XYZ( l1->node1()));
3067       gp_Vec v2( XYZ( l2->node1()), XYZ( l2->node2()));
3068       if ( l1->node1() != l2->node1() && l1->node2() != l2->node2() )
3069         v1.Reverse();
3070       _normal += v1 ^ v2;
3071     }
3072     double normSqSize = _normal.SquareMagnitude();
3073     if ( normSqSize > numeric_limits<double>::min() )
3074       _normal /= sqrt( normSqSize );
3075     else
3076       _normal.SetCoord(1e-33,0,0);
3077
3078 #ifdef _DEBUG_
3079     _face = face;
3080 #endif
3081   }
3082   //================================================================================
3083   /*!
3084    * \brief Make up a chain of links
3085    *  \param iSide - link to add first
3086    *  \param chain - chain to fill in
3087    *  \param pos   - postion of medium nodes the links should have
3088    *  \param error - out, specifies what is wrong
3089    *  \retval bool - false if valid chain can't be built; "valid" means that links
3090    *                 of the chain belongs to rectangles bounding hexahedrons
3091    */
3092   //================================================================================
3093
3094   bool QFace::GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& error) const
3095   {
3096     if ( iSide >= _sides.size() ) // wrong argument iSide
3097       return false;
3098     if ( _sideIsAdded[ iSide ]) // already in chain
3099       return true;
3100
3101     if ( _sides.size() != 4 ) { // triangle - visit all my continous faces
3102       MSGBEG( *this );
3103       TLinkSet links;
3104       list< const QFace* > faces( 1, this );
3105       while ( !faces.empty() ) {
3106         const QFace* face = faces.front();
3107         for ( int i = 0; i < face->_sides.size(); ++i ) {
3108           if ( !face->_sideIsAdded[i] && face->_sides[i] ) {
3109             face->_sideIsAdded[i] = true;
3110             // find a face side in the chain
3111             TLinkInSet chLink = links.insert( TChainLink(face->_sides[i])).first;
3112 //             TChain::iterator chLink = chain.begin();
3113 //             for ( ; chLink != chain.end(); ++chLink )
3114 //               if ( chLink->_qlink == face->_sides[i] )
3115 //                 break;
3116 //             if ( chLink == chain.end() )
3117 //               chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(face->_sides[i]));
3118             // add a face to a chained link and put a continues face in the queue
3119             chLink->SetFace( face );
3120             if ( face->_sides[i]->MediumPos() == pos )
3121               if ( const QFace* contFace = face->_sides[i]->GetContinuesFace( face ))
3122                 if ( contFace->_sides.size() == 3 )
3123                   faces.push_back( contFace );
3124           }
3125         }
3126         faces.pop_front();
3127       }
3128       if ( error < ERR_TRI )
3129         error = ERR_TRI;
3130       chain.insert( chain.end(), links.begin(),links.end() );
3131       return false;
3132     }
3133     _sideIsAdded[iSide] = true; // not to add this link to chain again
3134     const QLink* link = _sides[iSide];
3135     if ( !link)
3136       return true;
3137
3138     // add link into chain
3139     TChain::iterator chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(link));
3140     chLink->SetFace( this );
3141     MSGBEG( *this );
3142
3143     // propagate from a quadrangle to neighbour faces
3144     if ( link->MediumPos() >= pos ) {
3145       int nbLinkFaces = link->_faces.size();
3146       if ( nbLinkFaces == 4 || (/*nbLinkFaces < 4 && */link->OnBoundary())) {
3147         // hexahedral mesh or boundary quadrangles - goto a continous face
3148         if ( const QFace* f = link->GetContinuesFace( this ))
3149           if ( f->_sides.size() == 4 )
3150             return f->GetLinkChain( *chLink, chain, pos, error );
3151       }
3152       else {
3153         TChainLink chLink(link); // side face of prismatic mesh - visit all faces of iSide
3154         for ( int i = 0; i < nbLinkFaces; ++i )
3155           if ( link->_faces[i] )
3156             link->_faces[i]->GetLinkChain( chLink, chain, pos, error );
3157         if ( error < ERR_PRISM )
3158           error = ERR_PRISM;
3159         return false;
3160       }
3161     }
3162     return true;
3163   }
3164
3165   //================================================================================
3166   /*!
3167    * \brief Return a boundary link of the triangle face
3168    *  \param links - set of all links
3169    *  \param avoidLink - link not to return
3170    *  \param notBoundaryLink - out, neither the returned link nor avoidLink
3171    *  \param nodeToContain - node the returned link must contain; if provided, search
3172    *                         also performed on adjacent faces
3173    *  \param isAdjacentUsed - returns true if link is found in adjacent faces
3174    *  \param nbRecursionsLeft - to limit recursion
3175    */
3176   //================================================================================
3177
3178   TLinkInSet QFace::GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
3179                                      const TChainLink&    avoidLink,
3180                                      TLinkInSet *         notBoundaryLink,
3181                                      const SMDS_MeshNode* nodeToContain,
3182                                      bool *               isAdjacentUsed,
3183                                      int                  nbRecursionsLeft) const
3184   {
3185     TLinkInSet linksEnd = links.end(), boundaryLink = linksEnd;
3186
3187     typedef list< pair< const QFace*, TLinkInSet > > TFaceLinkList;
3188     TFaceLinkList adjacentFaces;
3189
3190     for ( int iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3191     {
3192       if ( avoidLink._qlink == _sides[iL] )
3193         continue;
3194       TLinkInSet link = links.find( _sides[iL] );
3195       if ( link == linksEnd ) continue;
3196       if ( (*link)->MediumPos() > SMDS_TOP_FACE )
3197         continue; // We work on faces here, don't go inside a solid
3198
3199       // check link
3200       if ( link->IsBoundary() ) {
3201         if ( !nodeToContain ||
3202              (*link)->node1() == nodeToContain ||
3203              (*link)->node2() == nodeToContain )
3204         {
3205           boundaryLink = link;
3206           if ( !notBoundaryLink ) break;
3207         }
3208       }
3209       else if ( notBoundaryLink ) {
3210         *notBoundaryLink = link;
3211         if ( boundaryLink != linksEnd ) break;
3212       }
3213
3214       if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain ) // collect adjacent faces
3215         if ( const QFace* adj = link->NextFace( this ))
3216           if ( adj->Contains( nodeToContain ))
3217             adjacentFaces.push_back( make_pair( adj, link ));
3218     }
3219
3220     if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = false;
3221     if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain && nbRecursionsLeft) // check adjacent faces
3222     {
3223       if ( nbRecursionsLeft < 0 )
3224         nbRecursionsLeft = nodeToContain->NbInverseElements();
3225       TFaceLinkList::iterator adj = adjacentFaces.begin();
3226       for ( ; boundaryLink == linksEnd && adj != adjacentFaces.end(); ++adj )
3227         boundaryLink = adj->first->GetBoundaryLink( links, *(adj->second), 0, nodeToContain,
3228                                                     isAdjacentUsed, nbRecursionsLeft-1);
3229       if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = true;
3230     }
3231     return boundaryLink;
3232   }
3233   //================================================================================
3234   /*!
3235    * \brief Return a link ending at the given node but not avoidLink
3236    */
3237   //================================================================================
3238
3239   TLinkInSet QFace::GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
3240                                    const TChainLink&    avoidLink,
3241                                    const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const
3242   {
3243     for ( int i = 0; i < _sides.size(); ++i )
3244       if ( avoidLink._qlink != _sides[i] &&
3245            (_sides[i]->node1() == nodeToContain || _sides[i]->node2() == nodeToContain ))
3246         return links.find( _sides[ i ]);
3247     return links.end();
3248   }
3249
3250   //================================================================================
3251   /*!
3252    * \brief Return normal to the i-th side pointing outside the face
3253    */
3254   //================================================================================
3255
3256   gp_Vec QFace::LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* /*uvHelper*/) const
3257   {
3258     gp_Vec norm, vecOut;
3259 //     if ( uvHelper ) {
3260 //       TopoDS_Face face = TopoDS::Face( uvHelper->GetSubShape());
3261 //       const SMDS_MeshNode* inFaceNode = uvHelper->GetNodeUVneedInFaceNode() ? GetNodeInFace() : 0;
3262 //       gp_XY uv1 = uvHelper->GetNodeUV( face, _sides[i]->node1(), inFaceNode );
3263 //       gp_XY uv2 = uvHelper->GetNodeUV( face, _sides[i]->node2(), inFaceNode );
3264 //       norm.SetCoord( uv1.Y() - uv2.Y(), uv2.X() - uv1.X(), 0 );
3265
3266 //       const QLink* otherLink = _sides[(i + 1) % _sides.size()];
3267 //       const SMDS_MeshNode* otherNode =
3268 //         otherLink->node1() == _sides[i]->node1() ? otherLink->node2() : otherLink->node1();
3269 //       gp_XY pIn = uvHelper->GetNodeUV( face, otherNode, inFaceNode );
3270 //       vecOut.SetCoord( uv1.X() - pIn.X(), uv1.Y() - pIn.Y(), 0 );
3271 //     }
3272 //     else {
3273       norm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
3274       gp_XYZ pIn = ( XYZ( _sides[0]->node1() ) +
3275                      XYZ( _sides[0]->node2() ) +
3276                      XYZ( _sides[1]->node1() )) / 3.;
3277       vecOut.SetXYZ( _sides[i]->MiddlePnt() - pIn );
3278       //}
3279     if ( norm * vecOut < 0 )
3280       norm.Reverse();
3281     double mag2 = norm.SquareMagnitude();
3282     if ( mag2 > numeric_limits<double>::min() )
3283       norm /= sqrt( mag2 );
3284     return norm;
3285   }
3286   //================================================================================
3287   /*!
3288    * \brief Move medium node of theLink according to its distance from boundary
3289    *  \param theLink - link to fix
3290    *  \param theRefVec - movement of boundary
3291    *  \param theLinks - all adjacent links of continous triangles
3292    *  \param theFaceHelper - helper is not used so far
3293    *  \param thePrevLen - distance from the boundary
3294    *  \param theStep - number of steps till movement propagation limit
3295    *  \param theLinkNorm - out normal to theLink
3296    *  \param theSign - 1 or -1 depending on movement of boundary
3297    *  \retval double - distance from boundary to propagation limit or other boundary
3298    */
3299   //================================================================================
3300
3301   double QFace::MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
3302                                 const gp_Vec&       theRefVec,
3303                                 const TLinkSet&     theLinks,
3304                                 SMESH_MesherHelper* theFaceHelper,
3305                                 const double        thePrevLen,
3306                                 const int           theStep,
3307                                 gp_Vec*             theLinkNorm,
3308                                 double              theSign) const
3309   {
3310     if ( !theStep )
3311       return thePrevLen; // propagation limit reached
3312
3313     int iL; // index of theLink
3314     for ( iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3315       if ( theLink._qlink == _sides[ iL ])
3316         break;
3317
3318     MSG(string(theStep,'.')<<" Ref( "<<theRefVec.X()<<","<<theRefVec.Y()<<","<<theRefVec.Z()<<" )"
3319         <<" thePrevLen " << thePrevLen);
3320     MSG(string(theStep,'.')<<" "<<*theLink._qlink);
3321
3322     gp_Vec linkNorm = -LinkNorm( iL/*, theFaceHelper*/ ); // normal to theLink
3323     double refProj = theRefVec * linkNorm; // project movement vector to normal of theLink
3324     if ( theStep == theFirstStep )
3325       theSign = refProj < 0. ? -1. : 1.;
3326     else if ( theSign * refProj < 0.4 * theRefVec.Magnitude())
3327       return thePrevLen; // to propagate movement forward only, not in side dir or backward
3328
3329     int iL1 = (iL + 1) % 3, iL2 = (iL + 2) % 3; // indices of the two other links of triangle
3330     TLinkInSet link1 = theLinks.find( _sides[iL1] );
3331     TLinkInSet link2 = theLinks.find( _sides[iL2] );
3332     if ( link1 == theLinks.end() || link2 == theLinks.end() )
3333       return thePrevLen;
3334     const QFace* f1 = link1->NextFace( this ); // adjacent faces
3335     const QFace* f2 = link2->NextFace( this );
3336
3337     // propagate to adjacent faces till limit step or boundary
3338     double len1 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL1]->MiddlePnt()).Modulus();
3339     double len2 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL2]->MiddlePnt()).Modulus();
3340     gp_Vec linkDir1(0,0,0); // initialize to avoid valgrind error ("Conditional jump...")
3341     gp_Vec linkDir2(0,0,0);
3342     try {
3343       OCC_CATCH_SIGNALS;
3344       if ( f1 && theLink->MediumPos() <= (*link1)->MediumPos() )
3345         len1 = f1->MoveByBoundary
3346           ( *link1, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len1, theStep-1, &linkDir1, theSign);
3347       else
3348         linkDir1 = LinkNorm( iL1/*, theFaceHelper*/ );
3349     } catch (...) {
3350       MSG( " --------------- EXCEPTION");
3351       return thePrevLen;
3352     }
3353     try {
3354       OCC_CATCH_SIGNALS;
3355       if ( f2 && theLink->MediumPos() <= (*link2)->MediumPos() )
3356         len2 = f2->MoveByBoundary
3357           ( *link2, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len2, theStep-1, &linkDir2, theSign);
3358       else
3359         linkDir2 = LinkNorm( iL2/*, theFaceHelper*/ );
3360     } catch (...) {
3361       MSG( " --------------- EXCEPTION");
3362       return thePrevLen;
3363     }
3364
3365     double fullLen = 0;
3366     if ( theStep != theFirstStep )
3367     {
3368       // choose chain length by direction of propagation most codirected with theRefVec
3369       bool choose1 = ( theRefVec * linkDir1 * theSign > theRefVec * linkDir2 * theSign );
3370       fullLen = choose1 ? len1 : len2;
3371       double r = thePrevLen / fullLen;
3372
3373       gp_Vec move = linkNorm * refProj * ( 1 - r );
3374       theLink->Move( move, true );
3375
3376       MSG(string(theStep,'.')<<" Move "<< theLink->_mediumNode->GetID()<<
3377           " by " << refProj * ( 1 - r ) << " following " <<
3378           (choose1 ? *link1->_qlink : *link2->_qlink));
3379
3380       if ( theLinkNorm ) *theLinkNorm = linkNorm;
3381     }
3382     return fullLen;
3383   }
3384
3385   //================================================================================
3386   /*!
3387    * \brief Checks if the face is distorted due to bentLink
3388    */
3389   //================================================================================
3390
3391   bool QFace::IsSpoiled(const QLink* bentLink ) const
3392   {
3393     // code is valid for convex faces only
3394     gp_XYZ gc(0,0,0);
3395     for ( TIDSortedNodeSet::const_iterator n = begin(); n!=end(); ++n)
3396       gc += XYZ( *n ) / size();
3397     for (unsigned i = 0; i < _sides.size(); ++i )
3398     {
3399       if ( _sides[i] == bentLink ) continue;
3400       gp_Vec linkNorm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
3401       gp_Vec vecOut( gc, _sides[i]->MiddlePnt() );
3402       if ( linkNorm * vecOut < 0 )
3403         linkNorm.Reverse();
3404       double mag2 = linkNorm.SquareMagnitude();
3405       if ( mag2 > numeric_limits<double>::min() )
3406         linkNorm /= sqrt( mag2 );
3407       gp_Vec vecBent    ( _sides[i]->MiddlePnt(), bentLink->MediumPnt());
3408       gp_Vec vecStraight( _sides[i]->MiddlePnt(), bentLink->MiddlePnt());
3409       if ( vecBent * linkNorm > -0.1*vecStraight.Magnitude() )
3410         return true;
3411     }
3412     return false;
3413
3414   }
3415
3416   //================================================================================
3417   /*!
3418    * \brief Find pairs of continues faces
3419    */
3420   //================================================================================
3421
3422   void QLink::SetContinuesFaces() const
3423   {
3424     //       x0         x - QLink, [-|] - QFace, v - volume
3425     //   v0  |   v1
3426     //       |          Between _faces of link x2 two vertical faces are continues
3427     // x1----x2-----x3  and two horizontal faces are continues. We set vertical faces
3428     //       |          to _faces[0] and _faces[1] and horizontal faces to
3429     //   v2  |   v3     _faces[2] and _faces[3] (or vise versa).
3430     //       x4
3431
3432     if ( _faces.empty() )
3433       return;
3434     int iFaceCont = -1, nbBoundary = 0, iBoundary[2]={-1,-1};
3435     if ( _faces[0]->IsBoundary() )
3436       iBoundary[ nbBoundary++ ] = 0;
3437     for ( int iF = 1; iFaceCont < 0 && iF < _faces.size(); ++iF )
3438     {
3439       // look for a face bounding none of volumes bound by _faces[0]
3440       bool sameVol = false;
3441       int nbVol = _faces[iF]->NbVolumes();
3442       for ( int iV = 0; !sameVol && iV < nbVol; ++iV )
3443         sameVol = ( _faces[iF]->_volumes[iV] == _faces[0]->_volumes[0] ||
3444                     _faces[iF]->_volumes[iV] == _faces[0]->_volumes[1]);
3445       if ( !sameVol )
3446         iFaceCont = iF;
3447       if ( _faces[iF]->IsBoundary() )
3448         iBoundary[ nbBoundary++ ] = iF;
3449     }
3450     // Set continues faces: arrange _faces to have
3451     // _faces[0] continues to _faces[1]
3452     // _faces[2] continues to _faces[3]
3453     if ( nbBoundary == 2 ) // bnd faces are continues
3454     {
3455       if (( iBoundary[0] < 2 ) != ( iBoundary[1] < 2 ))
3456       {
3457         int iNear0 = iBoundary[0] < 2 ? 1-iBoundary[0] : 5-iBoundary[0];
3458         std::swap( _faces[ iBoundary[1] ], _faces[iNear0] );
3459       }
3460     }
3461     else if ( iFaceCont > 0 ) // continues faces found
3462     {
3463       if ( iFaceCont != 1 )
3464         std::swap( _faces[1], _faces[iFaceCont] );
3465     }
3466     else if ( _faces.size() > 1 ) // not found, set NULL by the first face
3467     {
3468       _faces.insert( ++_faces.begin(), 0 );
3469     }
3470   }
3471   //================================================================================
3472   /*!
3473    * \brief Return a face continues to the given one
3474    */
3475   //================================================================================
3476
3477   const QFace* QLink::GetContinuesFace( const QFace* face ) const
3478   {
3479     for ( int i = 0; i < _faces.size(); ++i ) {
3480       if ( _faces[i] == face ) {
3481         int iF = i < 2 ? 1-i : 5-i;
3482         return iF < _faces.size() ? _faces[iF] : 0;
3483       }
3484     }
3485     return 0;
3486   }
3487   //================================================================================
3488   /*!
3489    * \brief True if link is on mesh boundary
3490    */
3491   //================================================================================
3492
3493   bool QLink::OnBoundary() const
3494   {
3495     for ( int i = 0; i < _faces.size(); ++i )
3496       if (_faces[i] && _faces[i]->IsBoundary()) return true;
3497     return false;
3498   }
3499   //================================================================================
3500   /*!
3501    * \brief Return normal of link of the chain
3502    */
3503   //================================================================================
3504
3505   gp_Vec TChainLink::Normal() const {
3506     gp_Vec norm;
3507     if (_qfaces[0]) norm  = _qfaces[0]->_normal;
3508     if (_qfaces[1]) norm += _qfaces[1]->_normal;
3509     return norm;
3510   }
3511   //================================================================================
3512   /*!
3513    * \brief Test link curvature taking into account size of faces
3514    */
3515   //================================================================================
3516
3517   bool TChainLink::IsStraight() const
3518   {
3519     bool isStraight = _qlink->IsStraight();
3520     if ( isStraight && _qfaces[0] && !_qfaces[1] )
3521     {
3522       int i = _qfaces[0]->LinkIndex( _qlink );
3523       int iOpp = ( i + 2 ) % _qfaces[0]->_sides.size();
3524       gp_XYZ mid1 = _qlink->MiddlePnt();
3525       gp_XYZ mid2 = _qfaces[0]->_sides[ iOpp ]->MiddlePnt();
3526       double faceSize2 = (mid1-mid2).SquareModulus();
3527       isStraight = _qlink->_nodeMove.SquareMagnitude() < 1/10./10. * faceSize2;
3528     }
3529     return isStraight;
3530   }
3531
3532   //================================================================================
3533   /*!
3534    * \brief Move medium nodes of vertical links of pentahedrons adjacent by side faces
3535    */
3536   //================================================================================
3537
3538   void fixPrism( TChain& allLinks )
3539   {
3540     // separate boundary links from internal ones
3541     typedef set<const QLink*/*, QLink::PtrComparator*/> QLinkSet;
3542     QLinkSet interLinks, bndLinks1, bndLink2;
3543
3544     bool isCurved = false;
3545     for ( TChain::iterator lnk = allLinks.begin(); lnk != allLinks.end(); ++lnk ) {
3546       if ( (*lnk)->OnBoundary() )
3547         bndLinks1.insert( lnk->_qlink );
3548       else
3549         interLinks.insert( lnk->_qlink );
3550       isCurved = isCurved || !lnk->IsStraight();
3551     }
3552     if ( !isCurved )
3553       return; // no need to move
3554
3555     QLinkSet *curBndLinks = &bndLinks1, *newBndLinks = &bndLink2;
3556
3557     while ( !interLinks.empty() && !curBndLinks->empty() )
3558     {
3559       // propagate movement from boundary links to connected internal links
3560       QLinkSet::iterator bnd = curBndLinks->begin(), bndEnd = curBndLinks->end();
3561       for ( ; bnd != bndEnd; ++bnd )
3562       {
3563         const QLink* bndLink = *bnd;
3564         for ( int i = 0; i < bndLink->_faces.size(); ++i ) // loop on faces of bndLink
3565         {
3566           const QFace* face = bndLink->_faces[i]; // quadrange lateral face of a prism
3567           if ( !face ) continue;
3568           // find and move internal link opposite to bndLink within the face
3569           int interInd = ( face->LinkIndex( bndLink ) + 2 ) % face->_sides.size();
3570           const QLink* interLink = face->_sides[ interInd ];
3571           QLinkSet::iterator pInterLink = interLinks.find( interLink );
3572           if ( pInterLink == interLinks.end() ) continue; // not internal link
3573           interLink->Move( bndLink->_nodeMove );
3574           // treated internal links become new boundary ones
3575           interLinks.erase( pInterLink );
3576           newBndLinks->insert( interLink );
3577         }
3578       }
3579       curBndLinks->clear();
3580       std::swap( curBndLinks, newBndLinks );
3581     }
3582   }
3583
3584   //================================================================================
3585   /*!
3586    * \brief Fix links of continues triangles near curved boundary
3587    */
3588   //================================================================================
3589
3590   void fixTriaNearBoundary( TChain & allLinks, SMESH_MesherHelper& /*helper*/)
3591   {
3592     if ( allLinks.empty() ) return;
3593
3594     TLinkSet linkSet( allLinks.begin(), allLinks.end());
3595     TLinkInSet linkIt = linkSet.begin(), linksEnd = linkSet.end();
3596
3597     for ( linkIt = linkSet.begin(); linkIt != linksEnd; ++linkIt)
3598     {
3599       if ( linkIt->IsBoundary() && !linkIt->IsStraight() && linkIt->_qfaces[0])
3600       {
3601         // move iff a boundary link is bent towards inside of a face (issue 0021084)
3602         const QFace* face = linkIt->_qfaces[0];
3603         gp_XYZ pIn = ( face->_sides[0]->MiddlePnt() +
3604                        face->_sides[1]->MiddlePnt() +
3605                        face->_sides[2]->MiddlePnt() ) / 3.;
3606         gp_XYZ insideDir( pIn - (*linkIt)->MiddlePnt());
3607         bool linkBentInside = ((*linkIt)->_nodeMove.Dot( insideDir ) > 0 );
3608         //if ( face->IsSpoiled( linkIt->_qlink ))
3609         if ( linkBentInside )
3610           face->MoveByBoundary( *linkIt, (*linkIt)->_nodeMove, linkSet );
3611       }
3612     }
3613   }
3614
3615   //================================================================================
3616   /*!
3617    * \brief Detect rectangular structure of links and build chains from them
3618    */
3619   //================================================================================
3620
3621   enum TSplitTriaResult {
3622     _OK, _NO_CORNERS, _FEW_ROWS, _MANY_ROWS, _NO_SIDELINK, _BAD_MIDQUAD, _NOT_RECT,
3623     _NO_MIDQUAD, _NO_UPTRIA, _BAD_SET_SIZE, _BAD_CORNER, _BAD_START, _NO_BOTLINK, _TWISTED_CHAIN };
3624
3625   TSplitTriaResult splitTrianglesIntoChains( TChain &            allLinks,
3626                                              vector< TChain> &   resultChains,
3627                                              SMDS_TypeOfPosition pos )
3628   {
3629     // put links in the set and evalute number of result chains by number of boundary links
3630     TLinkSet linkSet;
3631     int nbBndLinks = 0;
3632     for ( TChain::iterator lnk = allLinks.begin(); lnk != allLinks.end(); ++lnk ) {
3633       linkSet.insert( *lnk );
3634       nbBndLinks += lnk->IsBoundary();
3635     }
3636     resultChains.clear();
3637     resultChains.reserve( nbBndLinks / 2 );
3638
3639     TLinkInSet linkIt, linksEnd = linkSet.end();
3640
3641     // find a boundary link with corner node; corner node has position pos-2
3642     // i.e. SMDS_TOP_VERTEX for links on faces and SMDS_TOP_EDGE for
3643     // links in volume
3644     SMDS_TypeOfPosition cornerPos = SMDS_TypeOfPosition(pos-2);
3645     const SMDS_MeshNode* corner = 0;
3646     for ( linkIt = linkSet.begin(); linkIt != linksEnd; ++linkIt )
3647       if ( linkIt->IsBoundary() && (corner = (*linkIt)->EndPosNode(cornerPos)))
3648         break;
3649     if ( !corner)
3650       return _NO_CORNERS;
3651
3652     TLinkInSet           startLink = linkIt;
3653     const SMDS_MeshNode* startCorner = corner;
3654     vector< TChain* >    rowChains;
3655     int iCol = 0;
3656
3657     while ( startLink != linksEnd) // loop on columns
3658     {
3659       // We suppose we have a rectangular structure like shown here. We have found a
3660       //               corner of the rectangle (startCorner) and a boundary link sharing
3661       //    |/  |/  |  the startCorner (startLink). We are going to loop on rows of the
3662       //  --o---o---o  structure making several chains at once. One chain (columnChain)
3663       //    |\  |  /|  starts at startLink and continues upward (we look at the structure
3664       //  \ | \ | / |  from such point that startLink is on the bottom of the structure).
3665       //   \|  \|/  |  While going upward we also fill horizontal chains (rowChains) we
3666       //  --o---o---o  encounter.
3667       //   /|\  |\  |
3668       //  / | \ | \ |  startCorner
3669       //    |  \|  \|,'
3670       //  --o---o---o
3671       //          `.startLink
3672
3673       if ( resultChains.size() == nbBndLinks / 2 )
3674         return _NOT_RECT;
3675       resultChains.push_back( TChain() );
3676       TChain& columnChain = resultChains.back();
3677
3678       TLinkInSet botLink = startLink; // current horizontal link to go up from
3679       corner = startCorner; // current corner the botLink ends at
3680       int iRow = 0;
3681       while ( botLink != linksEnd ) // loop on rows
3682       {
3683         // add botLink to the columnChain
3684         columnChain.push_back( *botLink );
3685
3686         const QFace* botTria = botLink->_qfaces[0]; // bottom triangle bound by botLink
3687         if ( !botTria )
3688         { // the column ends
3689           if ( botLink == startLink )
3690             return _TWISTED_CHAIN; // issue 0020951
3691           linkSet.erase( botLink );
3692           if ( iRow != rowChains.size() )
3693             return _FEW_ROWS; // different nb of rows in columns
3694           break;
3695         }
3696         // find the link dividing the quadrangle (midQuadLink) and vertical boundary
3697         // link ending at <corner> (sideLink); there are two cases:
3698         // 1) midQuadLink does not end at <corner>, then we easily find it by botTria,
3699         //   since midQuadLink is not at boundary while sideLink is.
3700         // 2) midQuadLink ends at <corner>
3701         bool isCase2;
3702         TLinkInSet midQuadLink = linksEnd;
3703         TLinkInSet sideLink = botTria->GetBoundaryLink( linkSet, *botLink, &midQuadLink,
3704                                                         corner, &isCase2 );
3705         if ( isCase2 ) { // find midQuadLink among links of botTria
3706           midQuadLink = botTria->GetLinkByNode( linkSet, *botLink, corner );
3707           if ( midQuadLink->IsBoundary() )
3708             return _BAD_MIDQUAD;
3709         }
3710         if ( sideLink == linksEnd || midQuadLink == linksEnd || sideLink == midQuadLink )
3711           return sideLink == linksEnd ? _NO_SIDELINK : _NO_MIDQUAD;
3712
3713         // fill chains
3714         columnChain.push_back( *midQuadLink );
3715         if ( iRow >= rowChains.size() ) {
3716           if ( iCol > 0 )
3717             return _MANY_ROWS; // different nb of rows in columns
3718           if ( resultChains.size() == nbBndLinks / 2 )
3719             return _NOT_RECT;
3720           resultChains.push_back( TChain() );
3721           rowChains.push_back( & resultChains.back() );
3722         }
3723         rowChains[iRow]->push_back( *sideLink );
3724         rowChains[iRow]->push_back( *midQuadLink );
3725
3726         const QFace* upTria = midQuadLink->NextFace( botTria ); // upper tria of the rectangle
3727         if ( !upTria)
3728           return _NO_UPTRIA;
3729         if ( iRow == 0 ) {
3730           // prepare startCorner and startLink for the next column
3731           startCorner = startLink->NextNode( startCorner );
3732           if (isCase2)
3733             startLink = botTria->GetBoundaryLink( linkSet, *botLink, 0, startCorner );
3734           else
3735             startLink = upTria->GetBoundaryLink( linkSet, *midQuadLink, 0, startCorner );
3736           // check if no more columns remains
3737           if ( startLink != linksEnd ) {
3738             const SMDS_MeshNode* botNode = startLink->NextNode( startCorner );
3739             if ( (isCase2 ? botTria : upTria)->Contains( botNode ))
3740               startLink = linksEnd; // startLink bounds upTria or botTria
3741             else if ( startLink == botLink || startLink == midQuadLink || startLink == sideLink )
3742               return _BAD_START;
3743           }
3744         }
3745         // find bottom link and corner for the next row
3746         corner = sideLink->NextNode( corner );
3747         // next bottom link ends at the new corner
3748         linkSet.erase( botLink );
3749         botLink = upTria->GetLinkByNode( linkSet, (isCase2 ? *sideLink : *midQuadLink), corner );
3750         if ( botLink == linksEnd || botLink == midQuadLink || botLink == sideLink)
3751           return _NO_BOTLINK;
3752         if ( midQuadLink == startLink || sideLink == startLink )
3753           return _TWISTED_CHAIN; // issue 0020951
3754         linkSet.erase( midQuadLink );
3755         linkSet.erase( sideLink );
3756
3757         // make faces neighboring the found ones be boundary
3758         if ( startLink != linksEnd ) {
3759           const QFace* tria = isCase2 ? botTria : upTria;
3760           for ( int iL = 0; iL < 3; ++iL ) {
3761             linkIt = linkSet.find( tria->_sides[iL] );
3762             if ( linkIt != linksEnd )
3763               linkIt->RemoveFace( tria );
3764           }
3765         }
3766         if ( botLink->_qfaces[0] == upTria || botLink->_qfaces[1] == upTria )
3767           botLink->RemoveFace( upTria ); // make next botTria first in vector
3768
3769         iRow++;
3770       } // loop on rows
3771
3772       iCol++;
3773     }
3774     // In the linkSet, there must remain the last links of rowChains; add them
3775     if ( linkSet.size() != rowChains.size() )
3776       return _BAD_SET_SIZE;
3777     for ( int iRow = 0; iRow < rowChains.size(); ++iRow ) {
3778       // find the link (startLink) ending at startCorner
3779       corner = 0;
3780       for ( startLink = linkSet.begin(); startLink != linksEnd; ++startLink ) {
3781         if ( (*startLink)->node1() == startCorner ) {
3782           corner = (*startLink)->node2(); break;
3783         }
3784         else if ( (*startLink)->node2() == startCorner) {
3785           corner = (*startLink)->node1(); break;
3786         }
3787       }
3788       if ( startLink == linksEnd )
3789         return _BAD_CORNER;
3790       rowChains[ iRow ]->push_back( *startLink );
3791       linkSet.erase( startLink );
3792       startCorner = corner;
3793     }
3794
3795     return _OK;
3796   }
3797
3798   //================================================================================
3799   /*!
3800    * \brief Place medium nodes at the link middle for elements whose corner nodes
3801    *        are out of geometrical boundary to prevent distorting elements.
3802    *        Issue 0020982, note 0013990
3803    */
3804   //================================================================================
3805
3806   void force3DOutOfBoundary( SMESH_MesherHelper&    theHelper,
3807                              SMESH_ComputeErrorPtr& theError)
3808   {
3809     SMESHDS_Mesh* meshDS = theHelper.GetMeshDS();
3810     TopoDS_Shape  shape = theHelper.GetSubShape().Oriented( TopAbs_FORWARD );
3811     if ( shape.IsNull() ) return;
3812
3813     if ( !theError ) theError = SMESH_ComputeError::New();
3814
3815     gp_XYZ faceNorm;
3816
3817     if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE ) // 2D
3818     {
3819       if ( theHelper.GetMesh()->NbTriangles( ORDER_QUADRATIC ) < 1 ) return;
3820
3821       SMESHDS_SubMesh* faceSM = meshDS->MeshElements( shape );
3822       if ( !faceSM ) return;
3823
3824       const TopoDS_Face&      face = TopoDS::Face( shape );
3825       Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( face );
3826
3827       TopExp_Explorer edgeIt( face, TopAbs_EDGE );
3828       for ( ; edgeIt.More(); edgeIt.Next() ) // loop on EDGEs of a FACE
3829       {
3830         // check if the EDGE needs checking
3831         const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edgeIt.Current() );
3832         if ( BRep_Tool::Degenerated( edge ) )
3833           continue;
3834         if ( theHelper.IsRealSeam( edge ) &&
3835              edge.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3836           continue;
3837
3838         SMESHDS_SubMesh* edgeSM = meshDS->MeshElements( edge );
3839         if ( !edgeSM ) continue;
3840
3841         double f,l;
3842         Handle(Geom2d_Curve) pcurve  = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, face, f, l );
3843         BRepAdaptor_Curve    curve3D( edge );
3844         switch ( curve3D.GetType() ) {
3845         case GeomAbs_Line: continue;
3846         case GeomAbs_Circle:
3847         case GeomAbs_Ellipse:
3848         case GeomAbs_Hyperbola:
3849         case GeomAbs_Parabola:
3850           try
3851           {
3852             gp_Vec D1, D2, Du1, Dv1; gp_Pnt p;
3853             curve3D.D2( 0.5 * ( f + l ), p, D1, D2 );
3854             gp_Pnt2d uv = pcurve->Value( 0.5 * ( f + l ) );
3855             surface->D1( uv.X(), uv.Y(), p, Du1, Dv1 );
3856             gp_Vec fNorm = Du1 ^ Dv1;
3857             if ( fNorm.IsParallel( D2, M_PI * 25./180. ))
3858               continue; // face is normal to the curve3D
3859
3860             gp_Vec curvNorm = fNorm ^ D1;
3861             if ( edge.Orientation() == TopAbs_REVERSED ) curvNorm.Reverse();
3862             if ( curvNorm * D2 > 0 )
3863               continue; // convex edge
3864           }
3865           catch ( Standard_Failure )
3866           {
3867             continue;
3868           }
3869         }
3870         // get nodes shared by faces that may be distorted
3871         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt;
3872         if ( edgeSM->NbNodes() > 0 ) {
3873           nodeIt = edgeSM->GetNodes();
3874         }
3875         else {
3876           SMESHDS_SubMesh* vertexSM = meshDS->MeshElements( theHelper.IthVertex( 0, edge ));
3877           if ( !vertexSM )
3878             vertexSM = meshDS->MeshElements( theHelper.IthVertex( 1, edge ));
3879           if ( !vertexSM ) continue;
3880           nodeIt = vertexSM->GetNodes();
3881         }
3882
3883         // find suspicious faces
3884         TIDSortedElemSet checkedFaces;
3885         vector< const SMDS_MeshNode* > nOnEdge( 2 );
3886         const SMDS_MeshNode*           nOnFace;
3887         while ( nodeIt->more() )
3888         {
3889           const SMDS_MeshNode* n      = nodeIt->next();
3890           SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
3891           while ( faceIt->more() )
3892           {
3893             const SMDS_MeshElement* f = faceIt->next();
3894             if ( !faceSM->Contains( f ) ||
3895                  f->NbNodes() < 6       || // check quadratic triangles only
3896                  !checkedFaces.insert( f ).second )
3897               continue;
3898
3899             // get nodes on EDGE and on FACE of a suspicious face
3900             nOnEdge.clear(); nOnFace = 0;
3901             SMDS_MeshElement::iterator triNode = f->begin_nodes();
3902             for ( int nbN = 0; nbN < 3; ++triNode, ++nbN )
3903             {
3904               n = *triNode;
3905               if ( n->GetPosition()->GetDim() == 2 )
3906                 nOnFace = n;
3907               else
3908                 nOnEdge.push_back( n );
3909             }
3910
3911             // check if nOnFace is inside the FACE
3912             if ( nOnFace && nOnEdge.size() == 2 )
3913             {
3914               theHelper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* > ( f ));
3915               if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( f, faceNorm, /*normalized=*/false ))
3916                 continue;
3917               gp_XYZ edgeDir  = SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[0] ) - SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[1] );
3918               gp_XYZ edgeNorm = faceNorm ^ edgeDir;
3919               n = theHelper.GetMediumNode( nOnEdge[0], nOnEdge[1], true );
3920               gp_XYZ pN0     = SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[0] );
3921               gp_XYZ pMedium = SMESH_TNodeXYZ( n );                   // on-edge node location
3922               gp_XYZ pFaceN  = SMESH_TNodeXYZ( nOnFace );             // on-face node location
3923               double hMedium = edgeNorm * gp_Vec( pN0, pMedium ).XYZ();
3924               double hFace   = edgeNorm * gp_Vec( pN0, pFaceN ).XYZ();
3925               if ( Abs( hMedium ) > Abs( hFace * 0.6 ))
3926               {
3927                 // nOnFace is out of FACE, move a medium on-edge node to the middle
3928                 gp_XYZ pMid3D = 0.5 * ( pN0 + SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[1] ));
3929                 meshDS->MoveNode( n, pMid3D.X(), pMid3D.Y(), pMid3D.Z() );
3930                 MSG( "move OUT of face " << n );
3931                 theError->myBadElements.push_back( f );
3932               }
3933             }
3934           }
3935         }
3936       }
3937       if ( !theError->myBadElements.empty() )
3938         theError->myName = EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM;
3939       return;
3940
3941     } // 2D ==============================================================================
3942
3943     if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID ) // 3D
3944     {
3945       if ( theHelper.GetMesh()->NbTetras  ( ORDER_QUADRATIC ) < 1 &&
3946            theHelper.GetMesh()->NbPyramids( ORDER_QUADRATIC ) < 1 ) return;
3947
3948       SMESHDS_SubMesh* solidSM = meshDS->MeshElements( shape );
3949       if ( !solidSM ) return;
3950
3951       // check if the SOLID is bound by concave FACEs
3952       vector< TopoDS_Face > concaveFaces;
3953       TopExp_Explorer faceIt( shape, TopAbs_FACE );
3954       for ( ; faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
3955       {
3956         const TopoDS_Face&  face = TopoDS::Face( faceIt.Current() );
3957         if ( !meshDS->MeshElements( face )) continue;
3958
3959         BRepAdaptor_Surface surface( face );
3960         switch ( surface.GetType() ) {
3961         case GeomAbs_Plane: continue;
3962         case GeomAbs_Cylinder:
3963         case GeomAbs_Cone:
3964         case GeomAbs_Sphere:
3965           try
3966           {
3967             double u = 0.5 * ( surface.FirstUParameter() + surface.LastUParameter() );
3968             double v = 0.5 * ( surface.FirstVParameter() + surface.LastVParameter() );
3969             gp_Vec Du1, Dv1, Du2, Dv2, Duv2; gp_Pnt p;
3970             surface.D2( u,v, p, Du1, Dv1, Du2, Dv2, Duv2 );
3971             gp_Vec fNorm = Du1 ^ Dv1;
3972             if ( face.Orientation() == TopAbs_REVERSED ) fNorm.Reverse();
3973             bool concaveU = ( fNorm * Du2 > 1e-100 );
3974             bool concaveV = ( fNorm * Dv2 > 1e-100 );
3975             if ( concaveU || concaveV )
3976               concaveFaces.push_back( face );
3977           }
3978           catch ( Standard_Failure )
3979           {
3980             concaveFaces.push_back( face );
3981           }
3982         }
3983       }
3984       if ( concaveFaces.empty() )
3985         return;
3986
3987       // fix 2D mesh on the SOLID
3988       for ( faceIt.ReInit(); faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
3989       {
3990         SMESH_MesherHelper faceHelper( *theHelper.GetMesh() );
3991         faceHelper.SetSubShape( faceIt.Current() );
3992         force3DOutOfBoundary( faceHelper, theError );
3993       }
3994
3995       // get an iterator over faces on concaveFaces
3996       vector< SMDS_ElemIteratorPtr > faceIterVec( concaveFaces.size() );
3997       for ( size_t i = 0; i < concaveFaces.size(); ++i )
3998         faceIterVec[i] = meshDS->MeshElements( concaveFaces[i] )->GetElements();
3999       typedef SMDS_IteratorOnIterators
4000         < const SMDS_MeshElement*, vector< SMDS_ElemIteratorPtr > > TIterOnIter;
4001       SMDS_ElemIteratorPtr faceIter( new TIterOnIter( faceIterVec ));
4002
4003       // a seacher to check if a volume is close to a concave face
4004       std::auto_ptr< SMESH_ElementSearcher > faceSearcher
4005         ( SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *theHelper.GetMeshDS(), faceIter ));
4006
4007       // classifier
4008       //BRepClass3d_SolidClassifier solidClassifier( shape );
4009
4010       TIDSortedElemSet checkedVols, movedNodes;
4011       for ( faceIt.ReInit(); faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
4012       {
4013         const TopoDS_Shape& face = faceIt.Current();
4014         SMESHDS_SubMesh*  faceSM = meshDS->MeshElements( face );
4015         if ( !faceSM ) continue;
4016
4017         // get nodes shared by volumes (tet and pyra) on the FACE that may be distorted
4018         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt;
4019         if ( faceSM->NbNodes() > 0 ) {
4020           nodeIt = faceSM->GetNodes();
4021         }
4022         else {
4023           TopExp_Explorer vertex( face, TopAbs_VERTEX );
4024           SMESHDS_SubMesh* vertexSM = meshDS->MeshElements( vertex.Current() );
4025           if ( !vertexSM ) continue;
4026           nodeIt = vertexSM->GetNodes();
4027         }
4028
4029         // find suspicious volumes adjacent to the FACE
4030         vector< const SMDS_MeshNode* >    nOnFace( 4 );
4031         const SMDS_MeshNode*              nInSolid;
4032         //vector< const SMDS_MeshElement* > intersectedFaces;
4033         while ( nodeIt->more() )
4034         {
4035           const SMDS_MeshNode* n     = nodeIt->next();
4036           SMDS_ElemIteratorPtr volIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume );
4037           while ( volIt->more() )
4038           {
4039             const SMDS_MeshElement* vol = volIt->next();
4040             int nbN = vol->NbCornerNodes();
4041             if ( ( nbN != 4 && nbN != 5 )  ||
4042                  !solidSM->Contains( vol ) ||
4043                  !checkedVols.insert( vol ).second )
4044               continue;
4045
4046             // get nodes on FACE and in SOLID of a suspicious volume
4047             nOnFace.clear(); nInSolid = 0;
4048             SMDS_MeshElement::iterator volNode = vol->begin_nodes();
4049             for ( int nb = nbN; nb > 0; ++volNode, --nb )
4050             {
4051               n = *volNode;
4052               if ( n->GetPosition()->GetDim() == 3 )
4053                 nInSolid = n;
4054               else
4055                 nOnFace.push_back( n );
4056             }
4057             if ( !nInSolid || nOnFace.size() != nbN - 1 )
4058               continue;
4059
4060             // get size of the vol
4061             SMESH_TNodeXYZ pInSolid( nInSolid ), pOnFace0( nOnFace[0] );
4062             double volLength = pInSolid.SquareDistance( nOnFace[0] );
4063             for ( size_t i = 1; i < nOnFace.size(); ++i )
4064             {
4065               volLength = Max( volLength, pOnFace0.SquareDistance( nOnFace[i] ));
4066             }
4067
4068             // check if vol is close to concaveFaces
4069             const SMDS_MeshElement* closeFace =
4070               faceSearcher->FindClosestTo( pInSolid, SMDSAbs_Face );
4071             if ( !closeFace ||
4072                  pInSolid.SquareDistance( closeFace->GetNode(0) ) > 4 * volLength )
4073               continue;
4074
4075             // check if vol is distorted, i.e. a medium node is much closer
4076             // to nInSolid than the link middle
4077             bool isDistorted = false;
4078             SMDS_FaceOfNodes onFaceTria( nOnFace[0], nOnFace[1], nOnFace[2] );
4079             if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( &onFaceTria, faceNorm, /*normalized=*/false ))
4080               continue;
4081             theHelper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshVolume* > ( vol ));
4082             vector< pair< SMESH_TLink, const SMDS_MeshNode* > > links;
4083             for ( size_t i = 0; i < nOnFace.size(); ++i ) // loop on links between nOnFace
4084               for ( size_t j = i+1; j < nOnFace.size(); ++j )
4085               {
4086                 SMESH_TLink link( nOnFace[i], nOnFace[j] );
4087                 TLinkNodeMap::const_iterator linkIt =
4088                   theHelper.GetTLinkNodeMap().find( link );
4089                 if ( linkIt != theHelper.GetTLinkNodeMap().end() )
4090                 {
4091                   links.push_back( make_pair( linkIt->first, linkIt->second  ));
4092                   if ( !isDistorted ) {
4093                     // compare projections of nInSolid and nMedium to face normal
4094                     gp_Pnt pMedium = SMESH_TNodeXYZ( linkIt->second );
4095                     double hMedium = faceNorm * gp_Vec( pOnFace0, pMedium ).XYZ();
4096                     double hVol    = faceNorm * gp_Vec( pOnFace0, pInSolid ).XYZ();
4097                     isDistorted = ( Abs( hMedium ) > Abs( hVol * 0.5 ));
4098                   }
4099                 }
4100               }
4101             // move medium nodes to link middle
4102             if ( isDistorted )
4103             {
4104               for ( size_t i = 0; i < links.size(); ++i )
4105               {
4106                 const SMDS_MeshNode* nMedium = links[i].second;
4107                 if ( movedNodes.insert( nMedium ).second )
4108                 {
4109                   gp_Pnt pMid3D = 0.5 * ( SMESH_TNodeXYZ( links[i].first.node1() ) +
4110                                           SMESH_TNodeXYZ( links[i].first.node2() ));
4111                   meshDS->MoveNode( nMedium, pMid3D.X(), pMid3D.Y(), pMid3D.Z() );
4112                   MSG( "move OUT of solid " << nMedium );
4113                 }
4114               }
4115               theError->myBadElements.push_back( vol );
4116             }
4117           } // loop on volumes sharing a node on FACE
4118         } // loop on nodes on FACE
4119       }  // loop on FACEs of a SOLID
4120
4121       if ( !theError->myBadElements.empty() )
4122         theError->myName = EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM;
4123     } // 3D case
4124   }
4125
4126 } //namespace
4127
4128 //=======================================================================
4129 /*!
4130  * \brief Move medium nodes of faces and volumes to fix distorted elements
4131  * \param error - container of fixed distorted elements
4132  * \param volumeOnly - to fix nodes on faces or not, if the shape is solid
4133  *
4134  * Issue 0020307: EDF 992 SMESH : Linea/Quadratic with Medium Node on Geometry
4135  */
4136 //=======================================================================
4137
4138 void SMESH_MesherHelper::FixQuadraticElements(SMESH_ComputeErrorPtr& compError,
4139                                               bool                   volumeOnly)
4140 {
4141   // setenv NO_FixQuadraticElements to know if FixQuadraticElements() is guilty of bad conversion
4142   if ( getenv("NO_FixQuadraticElements") )
4143     return;
4144
4145   // 0. Apply algorithm to SOLIDs or FACEs
4146   // ----------------------------------------------
4147   if ( myShape.IsNull() ) {
4148     if ( !myMesh->HasShapeToMesh() ) return;
4149     SetSubShape( myMesh->GetShapeToMesh() );
4150
4151 #ifdef _DEBUG_
4152     int nbSolids = 0;
4153     TopTools_IndexedMapOfShape solids;
4154     TopExp::MapShapes(myShape,TopAbs_SOLID,solids);
4155     nbSolids = solids.Extent();
4156 #endif
4157     TopTools_MapOfShape faces; // faces not in solid or in not meshed solid
4158     for ( TopExp_Explorer f(myShape,TopAbs_FACE,TopAbs_SOLID); f.More(); f.Next() ) {
4159       faces.Add( f.Current() ); // not in solid
4160     }
4161     for ( TopExp_Explorer s(myShape,TopAbs_SOLID); s.More(); s.Next() ) {
4162       if ( myMesh->GetSubMesh( s.Current() )->IsEmpty() ) { // get faces of solid
4163         for ( TopExp_Explorer f( s.Current(), TopAbs_FACE); f.More(); f.Next() )
4164           faces.Add( f.Current() ); // in not meshed solid
4165       }
4166       else { // fix nodes in the solid and its faces
4167 #ifdef _DEBUG_
4168         MSG("FIX SOLID " << nbSolids-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(s.Current()));
4169 #endif
4170         SMESH_MesherHelper h(*myMesh);
4171         h.SetSubShape( s.Current() );
4172         h.ToFixNodeParameters(true);
4173         h.FixQuadraticElements( compError, false );
4174       }
4175     }
4176     // fix nodes on geom faces
4177 #ifdef _DEBUG_
4178     int nbfaces = faces.Extent(); /*avoid "unused varianbles": */ nbfaces++, nbfaces--;
4179 #endif
4180     for ( TopTools_MapIteratorOfMapOfShape fIt( faces ); fIt.More(); fIt.Next() ) {
4181       MSG("FIX FACE " << nbfaces-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(fIt.Key()));
4182       SMESH_MesherHelper h(*myMesh);
4183       h.SetSubShape( fIt.Key() );
4184       h.ToFixNodeParameters(true);
4185       h.FixQuadraticElements( compError, true);
4186     }
4187     //perf_print_all_meters(1);
4188     if ( compError && compError->myName == EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM )
4189       compError->myComment = "during conversion to quadratic, "
4190         "some medium nodes were not placed on geometry to avoid distorting elements";
4191     return;
4192   }
4193
4194   // 1. Find out type of elements and get iterator on them
4195   // ---------------------------------------------------
4196
4197   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt;
4198   SMDSAbs_ElementType elemType = SMDSAbs_All;
4199
4200   SMESH_subMesh* submesh = myMesh->GetSubMeshContaining( myShapeID );
4201   if ( !submesh )
4202     return;
4203   if ( SMESHDS_SubMesh* smDS = submesh->GetSubMeshDS() ) {
4204     elemIt = smDS->GetElements();
4205     if ( elemIt->more() ) {
4206       elemType = elemIt->next()->GetType();
4207       elemIt = smDS->GetElements();
4208     }
4209   }
4210   if ( !elemIt || !elemIt->more() || elemType < SMDSAbs_Face )
4211     return;
4212
4213   // 2. Fill in auxiliary data structures
4214   // ----------------------------------
4215
4216   set< QLink > links;
4217   set< QFace > faces;
4218   set< QLink >::iterator pLink;
4219   set< QFace >::iterator pFace;
4220
4221   bool isCurved = false;
4222   //bool hasRectFaces = false;
4223   //set<int> nbElemNodeSet;
4224   SMDS_VolumeTool volTool;
4225
4226   TIDSortedNodeSet apexOfPyramid;
4227   const int apexIndex = 4;
4228
4229   // Issue 0020982
4230   // Move medium nodes to the link middle for elements whose corner nodes
4231   // are out of geometrical boundary to fix distorted elements.
4232   force3DOutOfBoundary( *this, compError );
4233
4234   if ( elemType == SMDSAbs_Volume )
4235   {
4236     while ( elemIt->more() ) // loop on volumes
4237     {
4238       const SMDS_MeshElement* vol = elemIt->next();
4239       if ( !vol->IsQuadratic() || !volTool.Set( vol ))
4240         return;
4241       double volMinSize2 = -1.;
4242       for ( int iF = 0; iF < volTool.NbFaces(); ++iF ) // loop on faces of volume
4243       {
4244         int nbN = volTool.NbFaceNodes( iF );
4245         //nbElemNodeSet.insert( nbN );
4246         const SMDS_MeshNode** faceNodes = volTool.GetFaceNodes( iF );
4247         vector< const QLink* > faceLinks( nbN/2 );
4248         for ( int iN = 0; iN < nbN; iN += 2 ) // loop on links of a face
4249         {
4250           // store QLink
4251           QLink link( faceNodes[iN], faceNodes[iN+2], faceNodes[iN+1] );
4252           pLink = links.insert( link ).first;
4253           faceLinks[ iN/2 ] = & *pLink;
4254
4255           if ( link.MediumPos() == SMDS_TOP_3DSPACE )
4256           {
4257             if ( !link.IsStraight() )
4258               return; // already fixed
4259           }
4260           else if ( !isCurved )
4261           {
4262             if ( volMinSize2 < 0 ) volMinSize2 = volTool.MinLinearSize2();
4263             isCurved = !isStraightLink( volMinSize2, link._nodeMove.SquareMagnitude() );
4264           }
4265         }
4266         // store QFace
4267         pFace = faces.insert( QFace( faceLinks )).first;
4268         if ( pFace->NbVolumes() == 0 )
4269           pFace->AddSelfToLinks();
4270         pFace->SetVolume( vol );
4271 //         hasRectFaces = hasRectFaces ||
4272 //           ( volTool.GetVolumeType() == SMDS_VolumeTool::QUAD_HEXA ||
4273 //             volTool.GetVolumeType() == SMDS_VolumeTool::QUAD_PENTA );
4274 #ifdef _DEBUG_
4275         if ( nbN == 6 )
4276           pFace->_face = GetMeshDS()->FindFace(faceNodes[0],faceNodes[2],faceNodes[4]);
4277         else
4278           pFace->_face = GetMeshDS()->FindFace(faceNodes[0],faceNodes[2],
4279                                                faceNodes[4],faceNodes[6] );
4280 #endif
4281       }
4282       // collect pyramid apexes for further correction
4283       if ( vol->NbCornerNodes() == 5 )
4284         apexOfPyramid.insert( vol->GetNode( apexIndex ));
4285     }
4286     set< QLink >::iterator pLink = links.begin();
4287     for ( ; pLink != links.end(); ++pLink )
4288       pLink->SetContinuesFaces();
4289   }
4290   else
4291   {
4292     while ( elemIt->more() ) // loop on faces
4293     {
4294       const SMDS_MeshElement* face = elemIt->next();
4295       if ( !face->IsQuadratic() )
4296         continue;
4297       //nbElemNodeSet.insert( face->NbNodes() );
4298       int nbN = face->NbNodes()/2;
4299       vector< const QLink* > faceLinks( nbN );
4300       for ( int iN = 0; iN < nbN; ++iN ) // loop on links of a face
4301       {
4302         // store QLink
4303         QLink link( face->GetNode(iN), face->GetNode((iN+1)%nbN), face->GetNode(iN+nbN) );
4304         pLink = links.insert( link ).first;
4305         faceLinks[ iN ] = & *pLink;
4306         if ( !isCurved &&
4307              link.node1()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() < 2 &&
4308              link.node2()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() < 2 )
4309           isCurved = !link.IsStraight();
4310       }
4311       // store QFace
4312       pFace = faces.insert( QFace( faceLinks )).first;
4313       pFace->AddSelfToLinks();
4314       //hasRectFaces = ( hasRectFaces || nbN == 4 );
4315     }
4316   }
4317   if ( !isCurved )
4318     return; // no curved edges of faces
4319
4320   // 3. Compute displacement of medium nodes
4321   // ---------------------------------------
4322
4323   // two loops on QFaces: the first is to treat boundary links, the second is for internal ones.
4324   TopLoc_Location loc;
4325   bool checkUV;
4326   // not to treat boundary of volumic sub-mesh.
4327   int isInside = ( elemType == SMDSAbs_Volume && volumeOnly ) ? 1 : 0;
4328   for ( ; isInside < 2; ++isInside )
4329   {
4330     MSG( "--------------- LOOP (inside=" << isInside << ") ------------------");
4331     SMDS_TypeOfPosition pos = isInside ? SMDS_TOP_3DSPACE : SMDS_TOP_FACE;
4332     SMDS_TypeOfPosition bndPos = isInside ? SMDS_TOP_FACE : SMDS_TOP_EDGE;
4333
4334     for ( pFace = faces.begin(); pFace != faces.end(); ++pFace ) {
4335       if ( bool(isInside) == pFace->IsBoundary() )
4336         continue;
4337       for ( int dir = 0; dir < 2; ++dir ) // 2 directions of propagation from the quadrangle
4338       {
4339         MSG( "CHAIN");
4340         // make chain of links connected via continues faces
4341         int error = ERR_OK;
4342         TChain rawChain;
4343         if ( !pFace->GetLinkChain( dir, rawChain, pos, error) && error ==ERR_UNKNOWN ) continue;
4344         rawChain.reverse();
4345         if ( !pFace->GetLinkChain( dir+2, rawChain, pos, error ) && error ==ERR_UNKNOWN ) continue;
4346
4347         vector< TChain > chains;
4348         if ( error == ERR_OK ) { // chain contains continues rectangles
4349           chains.resize(1);
4350           chains[0].splice( chains[0].begin(), rawChain );
4351         }
4352         else if ( error == ERR_TRI ) {  // chain contains continues triangles
4353           TSplitTriaResult res = splitTrianglesIntoChains( rawChain, chains, pos );
4354           if ( res != _OK ) { // not quadrangles split into triangles
4355             fixTriaNearBoundary( rawChain, *this );
4356             break;
4357           }
4358         }
4359         else if ( error == ERR_PRISM ) { // quadrangle side faces of prisms
4360           fixPrism( rawChain );
4361           break;
4362         }
4363         else {
4364           continue;
4365         }
4366         for ( int iC = 0; iC < chains.size(); ++iC )
4367         {
4368           TChain& chain = chains[iC];
4369           if ( chain.empty() ) continue;
4370           if ( chain.front().IsStraight() && chain.back().IsStraight() ) {
4371             MSG("3D straight - ignore");
4372             continue;
4373           }
4374           if ( chain.front()->MediumPos() > bndPos ||
4375                chain.back() ->MediumPos() > bndPos ) {
4376             MSG("Internal chain - ignore");
4377             continue;
4378           }
4379           // mesure chain length and compute link position along the chain
4380           double chainLen = 0;
4381           vector< double > linkPos;
4382           MSGBEG( "Link medium nodes: ");
4383           TChain::iterator link0 = chain.begin(), link1 = chain.begin(), link2;
4384           for ( ++link1; link1 != chain.end(); ++link1, ++link0 ) {
4385             MSGBEG( (*link0)->_mediumNode->GetID() << "-" <<(*link1)->_mediumNode->GetID()<<" ");
4386             double len = ((*link0)->MiddlePnt() - (*link1)->MiddlePnt()).Modulus();
4387             while ( len < numeric_limits<double>::min() ) { // remove degenerated link
4388               link1 = chain.erase( link1 );
4389               if ( link1 == chain.end() )
4390                 break;
4391               len = ((*link0)->MiddlePnt() - (*link1)->MiddlePnt()).Modulus();
4392             }
4393             chainLen += len;
4394             linkPos.push_back( chainLen );
4395           }
4396           MSG("");
4397           if ( linkPos.size() < 2 )
4398             continue;
4399
4400           gp_Vec move0 = chain.front()->_nodeMove;
4401           gp_Vec move1 = chain.back ()->_nodeMove;
4402
4403           TopoDS_Face face;
4404           if ( !isInside )
4405           {
4406             // compute node displacement of end links of chain in parametric space of face
4407             TChainLink& linkOnFace = *(++chain.begin());
4408             const SMDS_MeshNode* nodeOnFace = linkOnFace->_mediumNode;
4409             TopoDS_Shape f = GetSubShapeByNode( nodeOnFace, GetMeshDS() );
4410             if ( !f.IsNull() && f.ShapeType() == TopAbs_FACE )
4411             {
4412               face = TopoDS::Face( f );
4413               Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface(face,loc);
4414               bool isStraight[2];
4415               for ( int is1 = 0; is1 < 2; ++is1 ) // move0 or move1
4416               {
4417                 TChainLink& link = is1 ? chain.back() : chain.front();
4418                 gp_XY uvm = GetNodeUV( face, link->_mediumNode, nodeOnFace, &checkUV);
4419                 gp_XY uv1 = GetNodeUV( face, link->node1(), nodeOnFace, &checkUV);
4420                 gp_XY uv2 = GetNodeUV( face, link->node2(), nodeOnFace, &checkUV);
4421                 gp_XY uv12 = GetMiddleUV( surf, uv1, uv2);
4422                 // uvMove = uvm - uv12
4423                 gp_XY uvMove = applyIn2D(surf, uvm, uv12, gp_XY_Subtracted, /*inPeriod=*/false);
4424                 ( is1 ? move1 : move0 ).SetCoord( uvMove.X(), uvMove.Y(), 0 );
4425                 if ( !is1 ) // correct nodeOnFace for move1 (issue 0020919)
4426                   nodeOnFace = (*(++chain.rbegin()))->_mediumNode;
4427                 isStraight[is1] = isStraightLink( (uv2-uv1).SquareModulus(),
4428                                                   10 * uvMove.SquareModulus());
4429               }
4430               if ( isStraight[0] && isStraight[1] ) {
4431                 MSG("2D straight - ignore");
4432                 continue; // straight - no need to move nodes of internal links
4433               }
4434
4435               // check if a chain is already fixed
4436               gp_XY uvm = GetNodeUV( face, linkOnFace->_mediumNode, 0, &checkUV);
4437               gp_XY uv1 = GetNodeUV( face, linkOnFace->node1(), nodeOnFace, &checkUV);
4438               gp_XY uv2 = GetNodeUV( face, linkOnFace->node2(), nodeOnFace, &checkUV);
4439               gp_XY uv12 = GetMiddleUV( surf, uv1, uv2);
4440               if (( uvm - uv12 ).SquareModulus() > 1e-10 )
4441               {
4442                 MSG("Already fixed - ignore");
4443                 continue;
4444               }
4445             }
4446           }
4447           gp_Trsf trsf;
4448           if ( isInside || face.IsNull() )
4449           {
4450             // compute node displacement of end links in their local coord systems
4451             {
4452               TChainLink& ln0 = chain.front(), ln1 = *(++chain.begin());
4453               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), ln0.Normal(),
4454                                               gp_Vec( ln0->MiddlePnt(), ln1->MiddlePnt() )));
4455               move0.Transform(trsf);
4456             }
4457             {
4458               TChainLink& ln0 = *(++chain.rbegin()), ln1 = chain.back();
4459               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), ln1.Normal(),
4460                                               gp_Vec( ln0->MiddlePnt(), ln1->MiddlePnt() )));
4461               move1.Transform(trsf);
4462             }
4463           }
4464           // compute displacement of medium nodes
4465           link2 = chain.begin();
4466           link0 = link2++;
4467           link1 = link2++;
4468           for ( int i = 0; link2 != chain.end(); ++link0, ++link1, ++link2, ++i )
4469           {
4470             double r = linkPos[i] / chainLen;
4471             // displacement in local coord system
4472             gp_Vec move = (1. - r) * move0 + r * move1;
4473             if ( isInside || face.IsNull()) {
4474               // transform to global
4475               gp_Vec x01( (*link0)->MiddlePnt(), (*link1)->MiddlePnt() );
4476               gp_Vec x12( (*link1)->MiddlePnt(), (*link2)->MiddlePnt() );
4477               gp_Vec x = x01.Normalized() + x12.Normalized();
4478               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), link1->Normal(), x), gp_Ax3() );
4479               move.Transform(trsf);
4480             }
4481             else {
4482               // compute 3D displacement by 2D one
4483               Handle(Geom_Surface) s = BRep_Tool::Surface(face,loc);
4484               gp_XY oldUV   = GetNodeUV( face, (*link1)->_mediumNode, 0, &checkUV);
4485               gp_XY newUV   = applyIn2D( s, oldUV, gp_XY( move.X(),move.Y()), gp_XY_Added);
4486               gp_Pnt newPnt = s->Value( newUV.X(), newUV.Y());
4487               move = gp_Vec( XYZ((*link1)->_mediumNode), newPnt.Transformed(loc) );
4488               if ( SMDS_FacePosition* nPos =
4489                    dynamic_cast< SMDS_FacePosition* >((*link1)->_mediumNode->GetPosition()))
4490                 nPos->SetParameters( newUV.X(), newUV.Y() );
4491 #ifdef _DEBUG_
4492               if ( (XYZ((*link1)->node1()) - XYZ((*link1)->node2())).SquareModulus() <
4493                    move.SquareMagnitude())
4494               {
4495                 gp_XY uv0 = GetNodeUV( face, (*link0)->_mediumNode, 0, &checkUV);
4496                 gp_XY uv2 = GetNodeUV( face, (*link2)->_mediumNode, 0, &checkUV);
4497                 MSG( "TOO LONG MOVE \t" <<
4498                      "uv0: "<<uv0.X()<<", "<<uv0.Y()<<" \t" <<
4499                      "uv2: "<<uv2.X()<<", "<<uv2.Y()<<" \t" <<
4500                      "uvOld: "<<oldUV.X()<<", "<<oldUV.Y()<<" \t" <<
4501                      "newUV: "<<newUV.X()<<", "<<newUV.Y()<<" \t");
4502               }
4503 #endif
4504             }
4505             (*link1)->Move( move );
4506             MSG( "Move " << (*link1)->_mediumNode->GetID() << " following "
4507                  << chain.front()->_mediumNode->GetID() <<"-"
4508                  << chain.back ()->_mediumNode->GetID() <<
4509                  " by " << move.Magnitude());
4510           }
4511         } // loop on chains of links
4512       } // loop on 2 directions of propagation from quadrangle
4513     } // loop on faces
4514   } // fix faces and/or volumes
4515
4516   // 4. Move nodes
4517   // -------------
4518
4519   TIDSortedElemSet biQuadQuas, biQuadTris, triQuadHexa;
4520   const SMDS_MeshElement *biQuadQua, *triQuadHex;
4521   const bool toFixCentralNodes = ( myMesh->NbBiQuadQuadrangles() +
4522                                    myMesh->NbBiQuadTriangles() +
4523                                    myMesh->NbTriQuadraticHexas() );
4524
4525   for ( pLink = links.begin(); pLink != links.end(); ++pLink ) {
4526     if ( pLink->IsMoved() )
4527     {
4528       gp_Pnt p = pLink->MiddlePnt() + pLink->Move();
4529       GetMeshDS()->MoveNode( pLink->_mediumNode, p.X(), p.Y(), p.Z());
4530
4531       // collect bi-quadratic elements
4532       if ( toFixCentralNodes )
4533       {
4534         biQuadQua = triQuadHex = 0;
4535         SMDS_ElemIteratorPtr eIt = pLink->_mediumNode->GetInverseElementIterator();
4536         while ( eIt->more() )
4537         {
4538           const SMDS_MeshElement* e = eIt->next();
4539           switch( e->GetEntityType() ) {
4540           case SMDSEntity_BiQuad_Quadrangle: biQuadQuas.insert( e ); break;
4541           case SMDSEntity_BiQuad_Triangle:   biQuadTris.insert( e ); break;
4542           case SMDSEntity_TriQuad_Hexa:      triQuadHexa.insert( e ); break;
4543           default:;
4544           }
4545         }
4546       }
4547     }
4548   }
4549   // Fix positions of central nodes of bi-tri-quadratic elements
4550
4551   // treat bi-quad quadrangles
4552   {
4553     vector< const SMDS_MeshNode* > nodes( 9 );
4554     gp_XY uv[ 9 ];
4555     TIDSortedElemSet::iterator quadIt = biQuadQuas.begin();
4556     for ( ; quadIt != biQuadQuas.end(); ++quadIt )
4557     {
4558       const SMDS_MeshElement* quad = *quadIt;
4559       // nodes
4560       nodes.clear();
4561       nodes.assign( quad->begin_nodes(), quad->end_nodes() );
4562       // FACE
4563       TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( nodes.back(), GetMeshDS() );
4564       if ( S.IsNull() || S.ShapeType() != TopAbs_FACE ) continue;
4565       const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( S );
4566       Handle( Geom_Surface ) surf = BRep_Tool::Surface( F, loc );
4567       const double tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
4568       // UV
4569       for ( int i = 0; i < 8; ++i )
4570       {
4571         uv[ i ] = GetNodeUV( F, nodes[i], nodes[8], &checkUV );
4572         // as this method is used after mesh generation, UV of nodes is not
4573         // updated according to bending links, so we update
4574         if ( i > 3 && nodes[i]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
4575           CheckNodeUV( F, nodes[i], uv[ i ], 2*tol, /*force=*/true );
4576       }
4577       // move the central node
4578       gp_XY uvCent = calcTFI (0.5, 0.5, uv[0],uv[1],uv[2],uv[3],uv[4],uv[5],uv[6],uv[7] );
4579       gp_Pnt p = surf->Value( uvCent.X(), uvCent.Y() ).Transformed( loc );
4580       GetMeshDS()->MoveNode( nodes[8], p.X(), p.Y(), p.Z());
4581     }
4582   }
4583
4584   // treat bi-quad triangles
4585   {
4586     vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
4587     gp_XY uv[ 6 ];
4588     TIDSortedElemSet::iterator triIt = biQuadTris.begin();
4589     for ( ; triIt != biQuadTris.end(); ++triIt )
4590     {
4591       const SMDS_MeshElement* tria = *triIt;
4592       // FACE
4593       const TopoDS_Shape& S = GetMeshDS()->IndexToShape( tria->getshapeId() );
4594       if ( S.IsNull() || S.ShapeType() != TopAbs_FACE ) continue;
4595       const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( S );
4596       Handle( Geom_Surface ) surf = BRep_Tool::Surface( F, loc );
4597       const double tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
4598
4599       // nodes
4600       nodes.assign( tria->begin_nodes(), tria->end_nodes() );
4601       // UV
4602       for ( int i = 0; i < 6; ++i )
4603       {
4604         uv[ i ] = GetNodeUV( F, nodes[i], nodes[(i+1)%3], &checkUV );
4605         // as this method is used after mesh generation, UV of nodes is not
4606         // updated according to bending links, so we update
4607         if ( nodes[i]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
4608           CheckNodeUV( F, nodes[i], uv[ i ], 2*tol, /*force=*/true );
4609       }
4610       // move the central node
4611       gp_XY uvCent = GetCenterUV( uv[0], uv[1], uv[2], uv[3], uv[4], uv[5] );
4612       gp_Pnt p = surf->Value( uvCent.X(), uvCent.Y() ).Transformed( loc );
4613       GetMeshDS()->MoveNode( tria->GetNode(6), p.X(), p.Y(), p.Z() );
4614     }
4615   }
4616
4617   // treat tri-quadratic hexahedra
4618   {
4619     SMDS_VolumeTool volExp;
4620     TIDSortedElemSet::iterator hexIt = triQuadHexa.begin();
4621     for ( ; hexIt != triQuadHexa.end(); ++hexIt )
4622     {
4623       volExp.Set( *hexIt, /*ignoreCentralNodes=*/false );
4624
4625       // fix nodes central in sides
4626       for ( int iQuad = 0; iQuad < volExp.NbFaces(); ++iQuad )
4627       {
4628         const SMDS_MeshNode** quadNodes = volExp.GetFaceNodes( iQuad );
4629         if ( quadNodes[8]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
4630         {
4631           gp_XYZ p = calcTFI( 0.5, 0.5,
4632                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[0] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[2] ),
4633                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[4] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[6] ),
4634                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[1] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[3] ),
4635                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[5] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[7] ));
4636           GetMeshDS()->MoveNode( quadNodes[8], p.X(), p.Y(), p.Z());
4637         }
4638       }
4639
4640       // fix the volume central node
4641       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
4642       const SMDS_MeshNode** hexNodes = volExp.GetNodes();
4643
4644       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 0 ] );
4645       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 3 ] );
4646       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 1 ] );
4647       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 2 ] );
4648       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 4 ] );
4649       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 7 ] );
4650       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 5 ] );
4651       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 6 ] );
4652
4653       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 11 ] );
4654       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[  9 ] );
4655       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[  8 ] );
4656       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 10 ] );
4657       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 15 ] );
4658       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 13 ] );
4659       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 12 ] );
4660       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 14 ] );
4661       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 16 ] );
4662       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 19 ] );
4663       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 17 ] );
4664       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 18 ] );
4665
4666       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 20 ] );
4667       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 25 ] );
4668       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 21 ] );
4669       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 23 ] );
4670       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 24 ] );
4671       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 22 ] );
4672
4673       gp_XYZ nCenterParams(0.5, 0.5, 0.5), nCenterCoords;
4674       SMESH_Block::ShellPoint( nCenterParams, pointsOnShapes, nCenterCoords );
4675       GetMeshDS()->MoveNode( hexNodes[26],
4676                              nCenterCoords.X(), nCenterCoords.Y(), nCenterCoords.Z());
4677     }
4678   }
4679 }
4680