src/StdMeshers/StdMeshers_Cartesian_3D.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2020  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
   2 //
   3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
   4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
   5 //
   6 // This library is free software; you can redistribute it and/or
   7 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8 // License as published by the Free Software Foundation; either
   9 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10 //
  11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14 // Lesser General Public License for more details.
  15 //
  16 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  19 //
  20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21 //
  22 //  File   : StdMeshers_Cartesian_3D.cxx
  23 //  Module : SMESH
  24 //
  25 #include "StdMeshers_Cartesian_3D.hxx"
  26 #include "StdMeshers_CartesianParameters3D.hxx"
  27
  28 #include "ObjectPool.hxx"
  29 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  30 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
  31 #include "SMESHDS_Mesh.hxx"
  32 #include "SMESH_Block.hxx"
  33 #include "SMESH_Comment.hxx"
  34 #include "SMESH_ControlsDef.hxx"
  35 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  36 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
  37 #include "SMESH_MeshEditor.hxx"
  38 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  39 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  40 #include "SMESH_subMeshEventListener.hxx"
  41 #include "StdMeshers_FaceSide.hxx"
  42
  43 #include <utilities.h>
  44 #include <Utils_ExceptHandlers.hxx>
  45
  46 #include <GEOMUtils.hxx>
  47
  48 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  49 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  50 #include <BRepBndLib.hxx>
  51 #include <BRepBuilderAPI_Copy.hxx>
  52 #include <BRepBuilderAPI_MakeFace.hxx>
  53 #include <BRepTools.hxx>
  54 #include <BRepTopAdaptor_FClass2d.hxx>
  55 #include <BRep_Builder.hxx>
  56 #include <BRep_Tool.hxx>
  57 #include <Bnd_B3d.hxx>
  58 #include <Bnd_Box.hxx>
  59 #include <ElSLib.hxx>
  60 #include <GCPnts_UniformDeflection.hxx>
  61 #include <Geom2d_BSplineCurve.hxx>
  62 #include <Geom2d_BezierCurve.hxx>
  63 #include <Geom2d_TrimmedCurve.hxx>
  64 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
  65 #include <GeomLib.hxx>
  66 #include <Geom_BSplineCurve.hxx>
  67 #include <Geom_BSplineSurface.hxx>
  68 #include <Geom_BezierCurve.hxx>
  69 #include <Geom_BezierSurface.hxx>
  70 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
  71 #include <Geom_TrimmedCurve.hxx>
  72 #include <IntAna_IntConicQuad.hxx>
  73 #include <IntAna_IntLinTorus.hxx>
  74 #include <IntAna_Quadric.hxx>
  75 #include <IntCurveSurface_TransitionOnCurve.hxx>
  76 #include <IntCurvesFace_Intersector.hxx>
  77 #include <Poly_Triangulation.hxx>
  78 #include <Precision.hxx>
  79 #include <TopExp.hxx>
  80 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  81 #include <TopLoc_Location.hxx>
  82 #include <TopTools_IndexedMapOfShape.hxx>
  83 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  84 #include <TopoDS.hxx>
  85 #include <TopoDS_Compound.hxx>
  86 #include <TopoDS_Face.hxx>
  87 #include <TopoDS_TShape.hxx>
  88 #include <gp_Cone.hxx>
  89 #include <gp_Cylinder.hxx>
  90 #include <gp_Lin.hxx>
  91 #include <gp_Pln.hxx>
  92 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  93 #include <gp_Sphere.hxx>
  94 #include <gp_Torus.hxx>
  95
  96 #include <limits>
  97
  98 #include <boost/container/flat_map.hpp>
  99
 100 //#undef WITH_TBB
 101 #ifdef WITH_TBB
 102
 103 #ifdef WIN32
 104 // See https://docs.microsoft.com/en-gb/cpp/porting/modifying-winver-and-win32-winnt?view=vs-2019
 105 // Windows 10 = 0x0A00
 106 #define WINVER 0x0A00
 107 #define _WIN32_WINNT 0x0A00
 108 #endif
 109
 110 #include <tbb/parallel_for.h>
 111 //#include <tbb/enumerable_thread_specific.h>
 112 #endif
 113
 114 using namespace std;
 115 using namespace SMESH;
 116
 117 #ifdef _DEBUG_
 118 //#define _MY_DEBUG_
 119 #endif
 120
 121 //=============================================================================
 122 /*!
 123  * Constructor
 124  */
 125 //=============================================================================
 126
 127 StdMeshers_Cartesian_3D::StdMeshers_Cartesian_3D(int hypId, SMESH_Gen * gen)
 128   :SMESH_3D_Algo(hypId, gen)
 129 {
 130   _name = "Cartesian_3D";
 131   _shapeType = (1 << TopAbs_SOLID);       // 1 bit /shape type
 132   _compatibleHypothesis.push_back("CartesianParameters3D");
 133
 134   _onlyUnaryInput = false;          // to mesh all SOLIDs at once
 135   _requireDiscreteBoundary = false; // 2D mesh not needed
 136   _supportSubmeshes = false;        // do not use any existing mesh
 137 }
 138
 139 //=============================================================================
 140 /*!
 141  * Check presence of a hypothesis
 142  */
 143 //=============================================================================
 144
 145 bool StdMeshers_Cartesian_3D::CheckHypothesis (SMESH_Mesh&          aMesh,
 146                                                const TopoDS_Shape&  aShape,
 147                                                Hypothesis_Status&   aStatus)
 148 {
 149   aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_MISSING;
 150
 151   const list<const SMESHDS_Hypothesis*>& hyps = GetUsedHypothesis(aMesh, aShape);
 152   list <const SMESHDS_Hypothesis* >::const_iterator h = hyps.begin();
 153   if ( h == hyps.end())
 154   {
 155     return false;
 156   }
 157
 158   for ( ; h != hyps.end(); ++h )
 159   {
 160     if (( _hyp = dynamic_cast<const StdMeshers_CartesianParameters3D*>( *h )))
 161     {
 162       aStatus = _hyp->IsDefined() ? HYP_OK : HYP_BAD_PARAMETER;
 163       break;
 164     }
 165   }
 166
 167   return aStatus == HYP_OK;
 168 }
 169
 170 namespace
 171 {
 172   typedef int TGeomID; // IDs of sub-shapes
 173
 174   //=============================================================================
 175   // Definitions of internal utils
 176   // --------------------------------------------------------------------------
 177   enum Transition {
 178     Trans_TANGENT = IntCurveSurface_Tangent,
 179     Trans_IN      = IntCurveSurface_In,
 180     Trans_OUT     = IntCurveSurface_Out,
 181     Trans_APEX,
 182     Trans_INTERNAL // for INTERNAL FACE
 183   };
 184   // --------------------------------------------------------------------------
 185   /*!
 186    * \brief Container of IDs of SOLID sub-shapes
 187    */
 188   class Solid // sole SOLID contains all sub-shapes
 189   {
 190     TGeomID _id; // SOLID id
 191     bool    _hasInternalFaces;
 192   public:
 193     virtual ~Solid() {}
 194     virtual bool Contains( TGeomID /*subID*/ ) const { return true; }
 195     virtual bool ContainsAny( const vector< TGeomID>& /*subIDs*/ ) const { return true; }
 196     virtual TopAbs_Orientation Orientation( const TopoDS_Shape& s ) const { return s.Orientation(); }
 197     virtual bool IsOutsideOriented( TGeomID /*faceID*/ ) const { return true; }
 198     void SetID( TGeomID id ) { _id = id; }
 199     TGeomID ID() const { return _id; }
 200     void SetHasInternalFaces( bool has ) { _hasInternalFaces = has; }
 201     bool HasInternalFaces() const { return _hasInternalFaces; }
 202   };
 203   // --------------------------------------------------------------------------
 204   class OneOfSolids : public Solid
 205   {
 206     TColStd_MapOfInteger _subIDs;
 207     TopTools_MapOfShape  _faces; // keep FACE orientation
 208     TColStd_MapOfInteger _outFaceIDs; // FACEs of shape_to_mesh oriented outside the SOLID
 209   public:
 210     void Init( const TopoDS_Shape& solid,
 211                TopAbs_ShapeEnum    subType,
 212                const SMESHDS_Mesh* mesh );
 213     virtual bool Contains( TGeomID i ) const { return i == ID() || _subIDs.Contains( i ); }
 214     virtual bool ContainsAny( const vector< TGeomID>& subIDs ) const
 215     {
 216       for ( size_t i = 0; i < subIDs.size(); ++i ) if ( Contains( subIDs[ i ])) return true;
 217       return false;
 218     }
 219     virtual TopAbs_Orientation Orientation( const TopoDS_Shape& face ) const
 220     {
 221       const TopoDS_Shape& sInMap = const_cast< OneOfSolids* >(this)->_faces.Added( face );
 222       return sInMap.Orientation();
 223     }
 224     virtual bool IsOutsideOriented( TGeomID faceID ) const
 225     {
 226       return faceID == 0 || _outFaceIDs.Contains( faceID );
 227     }
 228   };
 229   // --------------------------------------------------------------------------
 230   /*!
 231    * \brief Geom data
 232    */
 233   struct Geometry
 234   {
 235     TopoDS_Shape                _mainShape;
 236     vector< vector< TGeomID > > _solidIDsByShapeID;// V/E/F ID -> SOLID IDs
 237     Solid                       _soleSolid;
 238     map< TGeomID, OneOfSolids > _solidByID;
 239     TColStd_MapOfInteger        _boundaryFaces; // FACEs on boundary of mesh->ShapeToMesh()
 240     TColStd_MapOfInteger        _strangeEdges; // EDGEs shared by strange FACEs
 241     TGeomID                     _extIntFaceID; // pseudo FACE - extension of INTERNAL FACE
 242
 243     Controls::ElementsOnShape _edgeClassifier;
 244     Controls::ElementsOnShape _vertexClassifier;
 245
 246     bool IsOneSolid() const { return _solidByID.size() < 2; }
 247   };
 248   // --------------------------------------------------------------------------
 249   /*!
 250    * \brief Common data of any intersection between a Grid and a shape
 251    */
 252   struct B_IntersectPoint
 253   {
 254     mutable const SMDS_MeshNode* _node;
 255     mutable vector< TGeomID >    _faceIDs;
 256
 257     B_IntersectPoint(): _node(NULL) {}
 258     void Add( const vector< TGeomID >& fIDs, const SMDS_MeshNode* n=0 ) const;
 259     int HasCommonFace( const B_IntersectPoint * other, int avoidFace=-1 ) const;
 260     bool IsOnFace( int faceID ) const;
 261     virtual ~B_IntersectPoint() {}
 262   };
 263   // --------------------------------------------------------------------------
 264   /*!
 265    * \brief Data of intersection between a GridLine and a TopoDS_Face
 266    */
 267   struct F_IntersectPoint : public B_IntersectPoint
 268   {
 269     double             _paramOnLine;
 270     double             _u, _v;
 271     mutable Transition _transition;
 272     mutable size_t     _indexOnLine;
 273
 274     bool operator< ( const F_IntersectPoint& o ) const { return _paramOnLine < o._paramOnLine; }
 275   };
 276   // --------------------------------------------------------------------------
 277   /*!
 278    * \brief Data of intersection between GridPlanes and a TopoDS_EDGE
 279    */
 280   struct E_IntersectPoint : public B_IntersectPoint
 281   {
 282     gp_Pnt  _point;
 283     double  _uvw[3];
 284     TGeomID _shapeID; // ID of EDGE or VERTEX
 285   };
 286   // --------------------------------------------------------------------------
 287   /*!
 288    * \brief A line of the grid and its intersections with 2D geometry
 289    */
 290   struct GridLine
 291   {
 292     gp_Lin _line;
 293     double _length; // line length
 294     multiset< F_IntersectPoint > _intPoints;
 295
 296     void RemoveExcessIntPoints( const double tol );
 297     TGeomID GetSolidIDBefore( multiset< F_IntersectPoint >::iterator ip,
 298                               const TGeomID                          prevID,
 299                               const Geometry&                        geom);
 300   };
 301   // --------------------------------------------------------------------------
 302   /*!
 303    * \brief Planes of the grid used to find intersections of an EDGE with a hexahedron
 304    */
 305   struct GridPlanes
 306   {
 307     gp_XYZ           _zNorm;
 308     vector< gp_XYZ > _origins; // origin points of all planes in one direction
 309     vector< double > _zProjs;  // projections of origins to _zNorm
 310   };
 311   // --------------------------------------------------------------------------
 312   /*!
 313    * \brief Iterator on the parallel grid lines of one direction
 314    */
 315   struct LineIndexer
 316   {
 317     size_t _size  [3];
 318     size_t _curInd[3];
 319     size_t _iVar1, _iVar2, _iConst;
 320     string _name1, _name2, _nameConst;
 321     LineIndexer() {}
 322     LineIndexer( size_t sz1, size_t sz2, size_t sz3,
 323                  size_t iv1, size_t iv2, size_t iConst,
 324                  const string& nv1, const string& nv2, const string& nConst )
 325     {
 326       _size[0] = sz1; _size[1] = sz2; _size[2] = sz3;
 327       _curInd[0] = _curInd[1] = _curInd[2] = 0;
 328       _iVar1 = iv1; _iVar2 = iv2; _iConst = iConst;
 329       _name1 = nv1; _name2 = nv2; _nameConst = nConst;
 330     }
 331
 332     size_t I() const { return _curInd[0]; }
 333     size_t J() const { return _curInd[1]; }
 334     size_t K() const { return _curInd[2]; }
 335     void SetIJK( size_t i, size_t j, size_t k )
 336     {
 337       _curInd[0] = i; _curInd[1] = j; _curInd[2] = k;
 338     }
 339     void operator++()
 340     {
 341       if ( ++_curInd[_iVar1] == _size[_iVar1] )
 342         _curInd[_iVar1] = 0, ++_curInd[_iVar2];
 343     }
 344     bool More() const { return _curInd[_iVar2] < _size[_iVar2]; }
 345     size_t LineIndex   () const { return _curInd[_iVar1] + _curInd[_iVar2]* _size[_iVar1]; }
 346     size_t LineIndex10 () const { return (_curInd[_iVar1] + 1 ) + _curInd[_iVar2]* _size[_iVar1]; }
 347     size_t LineIndex01 () const { return _curInd[_iVar1] + (_curInd[_iVar2] + 1 )* _size[_iVar1]; }
 348     size_t LineIndex11 () const { return (_curInd[_iVar1] + 1 ) + (_curInd[_iVar2] + 1 )* _size[_iVar1]; }
 349     void SetIndexOnLine (size_t i)  { _curInd[ _iConst ] = i; }
 350     size_t NbLines() const { return _size[_iVar1] * _size[_iVar2]; }
 351   };
 352   // --------------------------------------------------------------------------
 353   /*!
 354    * \brief Container of GridLine's
 355    */
 356   struct Grid
 357   {
 358     vector< double >   _coords[3]; // coordinates of grid nodes
 359     gp_XYZ             _axes  [3]; // axis directions
 360     vector< GridLine > _lines [3]; //    in 3 directions
 361     double             _tol, _minCellSize;
 362     gp_XYZ             _origin;
 363     gp_Mat             _invB; // inverted basis of _axes
 364
 365     // index shift within _nodes of nodes of a cell from the 1st node
 366     int                _nodeShift[8];
 367
 368     vector< const SMDS_MeshNode* >    _nodes; // mesh nodes at grid nodes
 369     vector< const F_IntersectPoint* > _gridIntP; // grid node intersection with geometry
 370     ObjectPool< E_IntersectPoint >    _edgeIntPool; // intersections with EDGEs
 371     ObjectPool< F_IntersectPoint >    _extIntPool; // intersections with extended INTERNAL FACEs
 372     //list< E_IntersectPoint >          _edgeIntP; // intersections with EDGEs
 373
 374     Geometry                          _geometry;
 375     bool                              _toAddEdges;
 376     bool                              _toCreateFaces;
 377     bool                              _toConsiderInternalFaces;
 378     bool                              _toUseThresholdForInternalFaces;
 379     double                            _sizeThreshold;
 380
 381     SMESH_MesherHelper*               _helper;
 382
 383     size_t CellIndex( size_t i, size_t j, size_t k ) const
 384     {
 385       return i + j*(_coords[0].size()-1) + k*(_coords[0].size()-1)*(_coords[1].size()-1);
 386     }
 387     size_t NodeIndex( size_t i, size_t j, size_t k ) const
 388     {
 389       return i + j*_coords[0].size() + k*_coords[0].size()*_coords[1].size();
 390     }
 391     size_t NodeIndexDX() const { return 1; }
 392     size_t NodeIndexDY() const { return _coords[0].size(); }
 393     size_t NodeIndexDZ() const { return _coords[0].size() * _coords[1].size(); }
 394
 395     LineIndexer GetLineIndexer(size_t iDir) const;
 396
 397     E_IntersectPoint* Add( const E_IntersectPoint& ip )
 398     {
 399       E_IntersectPoint* eip = _edgeIntPool.getNew();
 400       *eip = ip;
 401       return eip;
 402     }
 403     void Remove( E_IntersectPoint* eip ) { _edgeIntPool.destroy( eip ); }
 404
 405     TGeomID ShapeID( const TopoDS_Shape& s ) const;
 406     const TopoDS_Shape& Shape( TGeomID id ) const;
 407     TopAbs_ShapeEnum ShapeType( TGeomID id ) const { return Shape(id).ShapeType(); }
 408     void InitGeometry( const TopoDS_Shape& theShape );
 409     void InitClassifier( const TopoDS_Shape&        mainShape,
 410                          TopAbs_ShapeEnum           shapeType,
 411                          Controls::ElementsOnShape& classifier );
 412     void GetEdgesToImplement( map< TGeomID, vector< TGeomID > > & edge2faceMap,
 413                               const TopoDS_Shape&                 shape,
 414                               const vector< TopoDS_Shape >&       faces );
 415     void SetSolidFather( const TopoDS_Shape& s, const TopoDS_Shape& theShapeToMesh );
 416     bool IsShared( TGeomID faceID ) const;
 417     bool IsAnyShared( const std::vector< TGeomID >& faceIDs ) const;
 418     bool IsInternal( TGeomID faceID ) const {
 419       return ( faceID == PseudoIntExtFaceID() ||
 420                Shape( faceID ).Orientation() == TopAbs_INTERNAL ); }
 421     bool IsSolid( TGeomID shapeID ) const {
 422       if ( _geometry.IsOneSolid() ) return _geometry._soleSolid.ID() == shapeID;
 423       else                          return _geometry._solidByID.count( shapeID ); }
 424     bool IsStrangeEdge( TGeomID id ) const { return _geometry._strangeEdges.Contains( id ); }
 425     TGeomID PseudoIntExtFaceID() const { return _geometry._extIntFaceID; }
 426     Solid* GetSolid( TGeomID solidID = 0 );
 427     Solid* GetOneOfSolids( TGeomID solidID );
 428     const vector< TGeomID > & GetSolidIDs( TGeomID subShapeID ) const;
 429     bool IsCorrectTransition( TGeomID faceID, const Solid* solid );
 430     bool IsBoundaryFace( TGeomID face ) const { return _geometry._boundaryFaces.Contains( face ); }
 431     void SetOnShape( const SMDS_MeshNode* n, const F_IntersectPoint& ip, bool unset=false );
 432     bool IsToCheckNodePos() const { return !_toAddEdges && _toCreateFaces; }
 433     bool IsToRemoveExcessEntities() const { return !_toAddEdges; }
 434
 435     void SetCoordinates(const vector<double>& xCoords,
 436                         const vector<double>& yCoords,
 437                         const vector<double>& zCoords,
 438                         const double*         axesDirs,
 439                         const Bnd_Box&        bndBox );
 440     void ComputeUVW(const gp_XYZ& p, double uvw[3]);
 441     void ComputeNodes(SMESH_MesherHelper& helper);
 442   };
 443   // --------------------------------------------------------------------------
 444   /*!
 445    * \brief Return cells sharing a link
 446    */
 447   struct CellsAroundLink
 448   {
 449     int    _iDir;
 450     int    _dInd[4][3];
 451     size_t _nbCells[3];
 452     int    _i,_j,_k;
 453     Grid*  _grid;
 454
 455     CellsAroundLink( Grid* grid, int iDir ):
 456       _iDir( iDir ),
 457       _dInd{ {0,0,0}, {0,0,0}, {0,0,0}, {0,0,0} },
 458       _nbCells{ grid->_coords[0].size() - 1,
 459           grid->_coords[1].size() - 1,
 460           grid->_coords[2].size() - 1 },
 461       _grid( grid )
 462     {
 463       const int iDirOther[3][2] = {{ 1,2 },{ 0,2 },{ 0,1 }};
 464       _dInd[1][ iDirOther[iDir][0] ] = -1;
 465       _dInd[2][ iDirOther[iDir][1] ] = -1;
 466       _dInd[3][ iDirOther[iDir][0] ] = -1; _dInd[3][ iDirOther[iDir][1] ] = -1;
 467     }
 468     void Init( int i, int j, int k, int link12 = 0 )
 469     {
 470       int iL = link12 % 4;
 471       _i = i - _dInd[iL][0];
 472       _j = j - _dInd[iL][1];
 473       _k = k - _dInd[iL][2];
 474     }
 475     bool GetCell( int iL, int& i, int& j, int& k, int& cellIndex, int& linkIndex )
 476     {
 477       i =  _i + _dInd[iL][0];
 478       j =  _j + _dInd[iL][1];
 479       k =  _k + _dInd[iL][2];
 480       if ( i < 0 || i >= (int)_nbCells[0] ||
 481            j < 0 || j >= (int)_nbCells[1] ||
 482            k < 0 || k >= (int)_nbCells[2] )
 483         return false;
 484       cellIndex = _grid->CellIndex( i,j,k );
 485       linkIndex = iL + _iDir * 4;
 486       return true;
 487     }
 488   };
 489   // --------------------------------------------------------------------------
 490   /*!
 491    * \brief Intersector of TopoDS_Face with all GridLine's
 492    */
 493   struct FaceGridIntersector
 494   {
 495     TopoDS_Face _face;
 496     TGeomID     _faceID;
 497     Grid*       _grid;
 498     Bnd_Box     _bndBox;
 499     IntCurvesFace_Intersector* _surfaceInt;
 500     vector< std::pair< GridLine*, F_IntersectPoint > > _intersections;
 501
 502     FaceGridIntersector(): _grid(0), _surfaceInt(0) {}
 503     void Intersect();
 504
 505     void StoreIntersections()
 506     {
 507       for ( size_t i = 0; i < _intersections.size(); ++i )
 508       {
 509         multiset< F_IntersectPoint >::iterator ip =
 510           _intersections[i].first->_intPoints.insert( _intersections[i].second );
 511         ip->_faceIDs.reserve( 1 );
 512         ip->_faceIDs.push_back( _faceID );
 513       }
 514     }
 515     const Bnd_Box& GetFaceBndBox()
 516     {
 517       GetCurveFaceIntersector();
 518       return _bndBox;
 519     }
 520     IntCurvesFace_Intersector* GetCurveFaceIntersector()
 521     {
 522       if ( !_surfaceInt )
 523       {
 524         _surfaceInt = new IntCurvesFace_Intersector( _face, Precision::PConfusion() );
 525         _bndBox     = _surfaceInt->Bounding();
 526         if ( _bndBox.IsVoid() )
 527           BRepBndLib::Add (_face, _bndBox);
 528       }
 529       return _surfaceInt;
 530     }
 531     bool IsThreadSafe(set< const Standard_Transient* >& noSafeTShapes) const;
 532   };
 533   // --------------------------------------------------------------------------
 534   /*!
 535    * \brief Intersector of a surface with a GridLine
 536    */
 537   struct FaceLineIntersector
 538   {
 539     double      _tol;
 540     double      _u, _v, _w; // params on the face and the line
 541     Transition  _transition; // transition at intersection (see IntCurveSurface.cdl)
 542     Transition  _transIn, _transOut; // IN and OUT transitions depending of face orientation
 543
 544     gp_Pln      _plane;
 545     gp_Cylinder _cylinder;
 546     gp_Cone     _cone;
 547     gp_Sphere   _sphere;
 548     gp_Torus    _torus;
 549     IntCurvesFace_Intersector* _surfaceInt;
 550
 551     vector< F_IntersectPoint > _intPoints;
 552
 553     void IntersectWithPlane   (const GridLine& gridLine);
 554     void IntersectWithCylinder(const GridLine& gridLine);
 555     void IntersectWithCone    (const GridLine& gridLine);
 556     void IntersectWithSphere  (const GridLine& gridLine);
 557     void IntersectWithTorus   (const GridLine& gridLine);
 558     void IntersectWithSurface (const GridLine& gridLine);
 559
 560     bool UVIsOnFace() const;
 561     void addIntPoint(const bool toClassify=true);
 562     bool isParamOnLineOK( const double linLength )
 563     {
 564       return -_tol < _w && _w < linLength + _tol;
 565     }
 566     FaceLineIntersector():_surfaceInt(0) {}
 567     ~FaceLineIntersector() { if (_surfaceInt ) delete _surfaceInt; _surfaceInt = 0; }
 568   };
 569   // --------------------------------------------------------------------------
 570   /*!
 571    * \brief Class representing topology of the hexahedron and creating a mesh
 572    *        volume basing on analysis of hexahedron intersection with geometry
 573    */
 574   class Hexahedron
 575   {
 576     // --------------------------------------------------------------------------------
 577     struct _Face;
 578     struct _Link;
 579     enum IsInternalFlag { IS_NOT_INTERNAL, IS_INTERNAL, IS_CUT_BY_INTERNAL_FACE };
 580     // --------------------------------------------------------------------------------
 581     struct _Node //!< node either at a hexahedron corner or at intersection
 582     {
 583       const SMDS_MeshNode*    _node; // mesh node at hexahedron corner
 584       const B_IntersectPoint* _intPoint;
 585       const _Face*            _usedInFace;
 586       char                    _isInternalFlags;
 587
 588       _Node(const SMDS_MeshNode* n=0, const B_IntersectPoint* ip=0)
 589         :_node(n), _intPoint(ip), _usedInFace(0), _isInternalFlags(0) {}
 590       const SMDS_MeshNode*    Node() const
 591       { return ( _intPoint && _intPoint->_node ) ? _intPoint->_node : _node; }
 592       const E_IntersectPoint* EdgeIntPnt() const
 593       { return static_cast< const E_IntersectPoint* >( _intPoint ); }
 594       const F_IntersectPoint* FaceIntPnt() const
 595       { return static_cast< const F_IntersectPoint* >( _intPoint ); }
 596       const vector< TGeomID >& faces() const { return _intPoint->_faceIDs; }
 597       TGeomID face(size_t i) const { return _intPoint->_faceIDs[ i ]; }
 598       void SetInternal( IsInternalFlag intFlag ) { _isInternalFlags |= intFlag; }
 599       bool IsCutByInternal() const { return _isInternalFlags & IS_CUT_BY_INTERNAL_FACE; }
 600       bool IsUsedInFace( const _Face* polygon = 0 )
 601       {
 602         return polygon ? ( _usedInFace == polygon ) : bool( _usedInFace );
 603       }
 604       TGeomID IsLinked( const B_IntersectPoint* other,
 605                         TGeomID                 avoidFace=-1 ) const // returns id of a common face
 606       {
 607         return _intPoint ? _intPoint->HasCommonFace( other, avoidFace ) : 0;
 608       }
 609       bool IsOnFace( TGeomID faceID ) const // returns true if faceID is found
 610       {
 611         return _intPoint ? _intPoint->IsOnFace( faceID ) : false;
 612       }
 613       gp_Pnt Point() const
 614       {
 615         if ( const SMDS_MeshNode* n = Node() )
 616           return SMESH_NodeXYZ( n );
 617         if ( const E_IntersectPoint* eip =
 618              dynamic_cast< const E_IntersectPoint* >( _intPoint ))
 619           return eip->_point;
 620         return gp_Pnt( 1e100, 0, 0 );
 621       }
 622       TGeomID ShapeID() const
 623       {
 624         if ( const E_IntersectPoint* eip = dynamic_cast< const E_IntersectPoint* >( _intPoint ))
 625           return eip->_shapeID;
 626         return 0;
 627       }
 628       void Add( const E_IntersectPoint* ip )
 629       {
 630         // Possible cases before Add(ip):
 631         ///  1) _node != 0 --> _Node at hex corner ( _intPoint == 0 || _intPoint._node == 0 )
 632         ///  2) _node == 0 && _intPoint._node != 0  -->  link intersected by FACE
 633         ///  3) _node == 0 && _intPoint._node == 0  -->  _Node at EDGE intersection
 634         //
 635         // If ip is added in cases 1) and 2) _node position must be changed to ip._shapeID
 636         //   at creation of elements
 637         // To recognize this case, set _intPoint._node = Node()
 638         const SMDS_MeshNode* node = Node();
 639         if ( !_intPoint ) {
 640           _intPoint = ip;
 641         }
 642         else {
 643           ip->Add( _intPoint->_faceIDs );
 644           _intPoint = ip;
 645         }
 646         if ( node )
 647           _node = _intPoint->_node = node;
 648       }
 649     };
 650     // --------------------------------------------------------------------------------
 651     struct _Link // link connecting two _Node's
 652     {
 653       _Node* _nodes[2];
 654       _Face* _faces[2]; // polygons sharing a link
 655       vector< const F_IntersectPoint* > _fIntPoints; // GridLine intersections with FACEs
 656       vector< _Node* >                  _fIntNodes;   // _Node's at _fIntPoints
 657       vector< _Link >                   _splits;
 658       _Link(): _faces{ 0, 0 } {}
 659     };
 660     // --------------------------------------------------------------------------------
 661     struct _OrientedLink
 662     {
 663       _Link* _link;
 664       bool   _reverse;
 665       _OrientedLink( _Link* link=0, bool reverse=false ): _link(link), _reverse(reverse) {}
 666       void Reverse() { _reverse = !_reverse; }
 667       int NbResultLinks() const { return _link->_splits.size(); }
 668       _OrientedLink ResultLink(int i) const
 669       {
 670         return _OrientedLink(&_link->_splits[_reverse ? NbResultLinks()-i-1 : i],_reverse);
 671       }
 672       _Node* FirstNode() const { return _link->_nodes[ _reverse ]; }
 673       _Node* LastNode()  const { return _link->_nodes[ !_reverse ]; }
 674       operator bool() const { return _link; }
 675       vector< TGeomID > GetNotUsedFace(const set<TGeomID>& usedIDs ) const // returns supporting FACEs
 676       {
 677         vector< TGeomID > faces;
 678         const B_IntersectPoint *ip0, *ip1;
 679         if (( ip0 = _link->_nodes[0]->_intPoint ) &&
 680             ( ip1 = _link->_nodes[1]->_intPoint ))
 681         {
 682           for ( size_t i = 0; i < ip0->_faceIDs.size(); ++i )
 683             if ( ip1->IsOnFace ( ip0->_faceIDs[i] ) &&
 684                  !usedIDs.count( ip0->_faceIDs[i] ) )
 685               faces.push_back( ip0->_faceIDs[i] );
 686         }
 687         return faces;
 688       }
 689       bool HasEdgeNodes() const
 690       {
 691         return ( dynamic_cast< const E_IntersectPoint* >( _link->_nodes[0]->_intPoint ) ||
 692                  dynamic_cast< const E_IntersectPoint* >( _link->_nodes[1]->_intPoint ));
 693       }
 694       int NbFaces() const
 695       {
 696         return !_link->_faces[0] ? 0 : 1 + bool( _link->_faces[1] );
 697       }
 698       void AddFace( _Face* f )
 699       {
 700         if ( _link->_faces[0] )
 701         {
 702           _link->_faces[1] = f;
 703         }
 704         else
 705         {
 706           _link->_faces[0] = f;
 707           _link->_faces[1] = 0;
 708         }
 709       }
 710       void RemoveFace( _Face* f )
 711       {
 712         if ( !_link->_faces[0] ) return;
 713
 714         if ( _link->_faces[1] == f )
 715         {
 716           _link->_faces[1] = 0;
 717         }
 718         else if ( _link->_faces[0] == f )
 719         {
 720           _link->_faces[0] = 0;
 721           if ( _link->_faces[1] )
 722           {
 723             _link->_faces[0] = _link->_faces[1];
 724             _link->_faces[1] = 0;
 725           }
 726         }
 727       }
 728     };
 729     // --------------------------------------------------------------------------------
 730     struct _SplitIterator //! set to _hexLinks splits on one side of INTERNAL FACEs
 731     {
 732       struct _Split // data of a link split
 733       {
 734         int    _linkID;      // hex link ID
 735         _Node* _nodes[2];
 736         int    _iCheckIteration; // iteration where split is tried as Hexahedron split
 737         _Link* _checkedSplit;    // split set to hex links
 738         bool   _isUsed;    // used in a volume
 739
 740         _Split( _Link & split, int iLink ):
 741           _linkID( iLink ), _nodes{ split._nodes[0], split._nodes[1] },
 742           _iCheckIteration( 0 ), _isUsed( false )
 743         {}
 744         bool IsCheckedOrUsed( bool used ) const { return used ? _isUsed : _iCheckIteration > 0; }
 745       };
 746       _Link*                _hexLinks;
 747       std::vector< _Split > _splits;
 748       int                   _iterationNb;
 749       size_t                _nbChecked;
 750       size_t                _nbUsed;
 751       std::vector< _Node* > _freeNodes; // nodes reached while composing a split set
 752
 753       _SplitIterator( _Link* hexLinks ):
 754         _hexLinks( hexLinks ), _iterationNb(0), _nbChecked(0), _nbUsed(0)
 755       {
 756         _freeNodes.reserve( 12 );
 757         _splits.reserve( 24 );
 758         for ( int iL = 0; iL < 12; ++iL )
 759           for ( size_t iS = 0; iS < _hexLinks[ iL ]._splits.size(); ++iS )
 760             _splits.emplace_back( _hexLinks[ iL ]._splits[ iS ], iL );
 761         Next();
 762       }
 763       bool More() const { return _nbUsed < _splits.size(); }
 764       bool Next();
 765     };
 766     // --------------------------------------------------------------------------------
 767     struct _Face
 768     {
 769       SMESH_Block::TShapeID   _name;
 770       vector< _OrientedLink > _links;       // links on GridLine's
 771       vector< _Link >         _polyLinks;   // links added to close a polygonal face
 772       vector< _Node* >        _eIntNodes;   // nodes at intersection with EDGEs
 773
 774       _Face():_name( SMESH_Block::ID_NONE )
 775       {}
 776       bool IsPolyLink( const _OrientedLink& ol )
 777       {
 778         return _polyLinks.empty() ? false :
 779           ( &_polyLinks[0] <= ol._link &&  ol._link <= &_polyLinks.back() );
 780       }
 781       void AddPolyLink(_Node* n0, _Node* n1, _Face* faceToFindEqual=0)
 782       {
 783         if ( faceToFindEqual && faceToFindEqual != this ) {
 784           for ( size_t iL = 0; iL < faceToFindEqual->_polyLinks.size(); ++iL )
 785             if ( faceToFindEqual->_polyLinks[iL]._nodes[0] == n1 &&
 786                  faceToFindEqual->_polyLinks[iL]._nodes[1] == n0 )
 787             {
 788               _links.push_back
 789                 ( _OrientedLink( & faceToFindEqual->_polyLinks[iL], /*reverse=*/true ));
 790               return;
 791             }
 792         }
 793         _Link l;
 794         l._nodes[0] = n0;
 795         l._nodes[1] = n1;
 796         _polyLinks.push_back( l );
 797         _links.push_back( _OrientedLink( &_polyLinks.back() ));
 798       }
 799     };
 800     // --------------------------------------------------------------------------------
 801     struct _volumeDef // holder of nodes of a volume mesh element
 802     {
 803       typedef void* _ptr;
 804
 805       struct _nodeDef
 806       {
 807         const SMDS_MeshNode*    _node; // mesh node at hexahedron corner
 808         const B_IntersectPoint* _intPoint;
 809
 810         _nodeDef(): _node(0), _intPoint(0) {}
 811         _nodeDef( _Node* n ): _node( n->_node), _intPoint( n->_intPoint ) {}
 812         const SMDS_MeshNode*    Node() const
 813         { return ( _intPoint && _intPoint->_node ) ? _intPoint->_node : _node; }
 814         const E_IntersectPoint* EdgeIntPnt() const
 815         { return static_cast< const E_IntersectPoint* >( _intPoint ); }
 816         _ptr Ptr() const { return Node() ? (_ptr) Node() : (_ptr) EdgeIntPnt(); }
 817         bool operator==(const _nodeDef& other ) const { return Ptr() == other.Ptr(); }
 818       };
 819
 820       vector< _nodeDef >      _nodes;
 821       vector< int >           _quantities;
 822       _volumeDef*             _next; // to store several _volumeDefs in a chain
 823       TGeomID                 _solidID;
 824       const SMDS_MeshElement* _volume; // new volume
 825
 826       vector< SMESH_Block::TShapeID > _names; // name of side a polygon originates from
 827
 828       _volumeDef(): _next(0), _solidID(0), _volume(0) {}
 829       ~_volumeDef() { delete _next; }
 830       _volumeDef( _volumeDef& other ):
 831         _next(0), _solidID( other._solidID ), _volume( other._volume )
 832       { _nodes.swap( other._nodes ); _quantities.swap( other._quantities ); other._volume = 0;
 833         _names.swap( other._names ); }
 834
 835       size_t size() const { return 1 + ( _next ? _next->size() : 0 ); }
 836       _volumeDef* at(int index)
 837       { return index == 0 ? this : ( _next ? _next->at(index-1) : _next ); }
 838
 839       void Set( _Node** nodes, int nb )
 840       { _nodes.assign( nodes, nodes + nb ); }
 841
 842       void SetNext( _volumeDef* vd )
 843       { if ( _next ) { _next->SetNext( vd ); } else { _next = vd; }}
 844
 845       bool IsEmpty() const { return (( _nodes.empty() ) &&
 846                                      ( !_next || _next->IsEmpty() )); }
 847       bool IsPolyhedron() const { return ( !_quantities.empty() ||
 848                                            ( _next && !_next->_quantities.empty() )); }
 849
 850
 851       struct _linkDef: public std::pair<_ptr,_ptr> // to join polygons in removeExcessSideDivision()
 852       {
 853         _nodeDef _node1;//, _node2;
 854         mutable /*const */_linkDef *_prev, *_next;
 855         size_t _loopIndex;
 856
 857         _linkDef():_prev(0), _next(0) {}
 858
 859         void init( const _nodeDef& n1, const _nodeDef& n2, size_t iLoop )
 860         {
 861           _node1     = n1; //_node2 = n2;
 862           _loopIndex = iLoop;
 863           first      = n1.Ptr();
 864           second     = n2.Ptr();
 865           if ( first > second ) std::swap( first, second );
 866         }
 867         void setNext( _linkDef* next )
 868         {
 869           _next = next;
 870           next->_prev = this;
 871         }
 872       };
 873     };
 874
 875     // topology of a hexahedron
 876     _Node _hexNodes [8];
 877     _Link _hexLinks [12];
 878     _Face _hexQuads [6];
 879
 880     // faces resulted from hexahedron intersection
 881     vector< _Face > _polygons;
 882
 883     // intresections with EDGEs
 884     vector< const E_IntersectPoint* > _eIntPoints;
 885
 886     // additional nodes created at intersection points
 887     vector< _Node > _intNodes;
 888
 889     // nodes inside the hexahedron (at VERTEXes) refer to _intNodes
 890     vector< _Node* > _vIntNodes;
 891
 892     // computed volume elements
 893     _volumeDef _volumeDefs;
 894
 895     Grid*       _grid;
 896     double      _sideLength[3];
 897     int         _nbCornerNodes, _nbFaceIntNodes, _nbBndNodes;
 898     int         _origNodeInd; // index of _hexNodes[0] node within the _grid
 899     size_t      _i,_j,_k;
 900     bool        _hasTooSmall;
 901
 902 #ifdef _DEBUG_
 903     int         _cellID;
 904 #endif
 905
 906   public:
 907     Hexahedron(Grid* grid);
 908     int MakeElements(SMESH_MesherHelper&                      helper,
 909                      const map< TGeomID, vector< TGeomID > >& edge2faceIDsMap);
 910     void computeElements( const Solid* solid = 0, int solidIndex = -1 );
 911
 912   private:
 913     Hexahedron(const Hexahedron& other, size_t i, size_t j, size_t k, int cellID );
 914     void init( size_t i, size_t j, size_t k, const Solid* solid=0 );
 915     void init( size_t i );
 916     void setIJK( size_t i );
 917     bool compute( const Solid* solid, const IsInternalFlag intFlag );
 918     size_t getSolids( TGeomID ids[] );
 919     bool isCutByInternalFace( IsInternalFlag & maxFlag );
 920     void addEdges(SMESH_MesherHelper&                      helper,
 921                   vector< Hexahedron* >&                   intersectedHex,
 922                   const map< TGeomID, vector< TGeomID > >& edge2faceIDsMap);
 923     gp_Pnt findIntPoint( double u1, double proj1, double u2, double proj2,
 924                          double proj, BRepAdaptor_Curve& curve,
 925                          const gp_XYZ& axis, const gp_XYZ& origin );
 926     int  getEntity( const E_IntersectPoint* ip, int* facets, int& sub );
 927     bool addIntersection( const E_IntersectPoint* ip,
 928                           vector< Hexahedron* >&  hexes,
 929                           int ijk[], int dIJK[] );
 930     bool findChain( _Node* n1, _Node* n2, _Face& quad, vector<_Node*>& chainNodes );
 931     bool closePolygon( _Face* polygon, vector<_Node*>& chainNodes ) const;
 932     bool findChainOnEdge( const vector< _OrientedLink >& splits,
 933                           const _OrientedLink&           prevSplit,
 934                           const _OrientedLink&           avoidSplit,
 935                           size_t &                       iS,
 936                           _Face&                         quad,
 937                           vector<_Node*>&                chn);
 938     int  addVolumes(SMESH_MesherHelper& helper );
 939     void addFaces( SMESH_MesherHelper&                       helper,
 940                    const vector< const SMDS_MeshElement* > & boundaryVolumes );
 941     void addSegments( SMESH_MesherHelper&                      helper,
 942                       const map< TGeomID, vector< TGeomID > >& edge2faceIDsMap );
 943     void getVolumes( vector< const SMDS_MeshElement* > & volumes );
 944     void getBoundaryElems( vector< const SMDS_MeshElement* > & boundaryVolumes );
 945     void removeExcessSideDivision(const vector< Hexahedron* >& allHexa);
 946     void removeExcessNodes(vector< Hexahedron* >& allHexa);
 947     TGeomID getAnyFace() const;
 948     void cutByExtendedInternal( std::vector< Hexahedron* >& hexes,
 949                                 const TColStd_MapOfInteger& intEdgeIDs );
 950     gp_Pnt mostDistantInternalPnt( int hexIndex, const gp_Pnt& p1, const gp_Pnt& p2 );
 951     bool isOutPoint( _Link& link, int iP, SMESH_MesherHelper& helper, const Solid* solid ) const;
 952     void sortVertexNodes(vector<_Node*>& nodes, _Node* curNode, TGeomID face);
 953     bool isInHole() const;
 954     bool hasStrangeEdge() const;
 955     bool checkPolyhedronSize( bool isCutByInternalFace ) const;
 956     bool addHexa ();
 957     bool addTetra();
 958     bool addPenta();
 959     bool addPyra ();
 960     bool debugDumpLink( _Link* link );
 961     _Node* findEqualNode( vector< _Node* >&       nodes,
 962                           const E_IntersectPoint* ip,
 963                           const double            tol2 )
 964     {
 965       for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
 966         if ( nodes[i]->EdgeIntPnt() == ip ||
 967              nodes[i]->Point().SquareDistance( ip->_point ) <= tol2 )
 968           return nodes[i];
 969       return 0;
 970     }
 971     bool isImplementEdges() const { return _grid->_edgeIntPool.nbElements(); }
 972     bool isOutParam(const double uvw[3]) const;
 973
 974     typedef boost::container::flat_map< TGeomID, size_t > TID2Nb;
 975     static void insertAndIncrement( TGeomID id, TID2Nb& id2nbMap )
 976     {
 977       TID2Nb::value_type s0( id, 0 );
 978       TID2Nb::iterator id2nb = id2nbMap.insert( s0 ).first;
 979       id2nb->second++;
 980     }
 981   }; // class Hexahedron
 982
 983 #ifdef WITH_TBB
 984   // --------------------------------------------------------------------------
 985   /*!
 986    * \brief Hexahedron computing volumes in one thread
 987    */
 988   struct ParallelHexahedron
 989   {
 990     vector< Hexahedron* >& _hexVec;
 991     ParallelHexahedron( vector< Hexahedron* >& hv ): _hexVec(hv) {}
 992     void operator() ( const tbb::blocked_range<size_t>& r ) const
 993     {
 994       for ( size_t i = r.begin(); i != r.end(); ++i )
 995         if ( Hexahedron* hex = _hexVec[ i ] )
 996           hex->computeElements();
 997     }
 998   };
 999   // --------------------------------------------------------------------------
1000   /*!
1001    * \brief Structure intersecting certain nb of faces with GridLine's in one thread
1002    */
1003   struct ParallelIntersector
1004   {
1005     vector< FaceGridIntersector >& _faceVec;
1006     ParallelIntersector( vector< FaceGridIntersector >& faceVec): _faceVec(faceVec){}
1007     void operator() ( const tbb::blocked_range<size_t>& r ) const
1008     {
1009       for ( size_t i = r.begin(); i != r.end(); ++i )
1010         _faceVec[i].Intersect();
1011     }
1012   };
1013 #endif
1014
1015   //=============================================================================
1016   // Implementation of internal utils
1017   //=============================================================================
1018   /*!
1019    * \brief adjust \a i to have \a val between values[i] and values[i+1]
1020    */
1021   inline void locateValue( int & i, double val, const vector<double>& values,
1022                            int& di, double tol )
1023   {
1024     //val += values[0]; // input \a val is measured from 0.
1025     if ( i > (int) values.size()-2 )
1026       i = values.size()-2;
1027     else
1028       while ( i+2 < (int) values.size() && val > values[ i+1 ])
1029         ++i;
1030     while ( i > 0 && val < values[ i ])
1031       --i;
1032
1033     if ( i > 0 && val - values[ i ] < tol )
1034       di = -1;
1035     else if ( i+2 < (int) values.size() && values[ i+1 ] - val < tol )
1036       di = 1;
1037     else
1038       di = 0;
1039   }
1040   //=============================================================================
1041   /*
1042    * Remove coincident intersection points
1043    */
1044   void GridLine::RemoveExcessIntPoints( const double tol )
1045   {
1046     if ( _intPoints.size() < 2 ) return;
1047
1048     set< Transition > tranSet;
1049     multiset< F_IntersectPoint >::iterator ip1, ip2 = _intPoints.begin();
1050     while ( ip2 != _intPoints.end() )
1051     {
1052       tranSet.clear();
1053       ip1 = ip2++;
1054       while ( ip2 != _intPoints.end() && ip2->_paramOnLine - ip1->_paramOnLine <= tol )
1055       {
1056         tranSet.insert( ip1->_transition );
1057         tranSet.insert( ip2->_transition );
1058         ip2->Add( ip1->_faceIDs );
1059         _intPoints.erase( ip1 );
1060         ip1 = ip2++;
1061       }
1062       if ( tranSet.size() > 1 ) // points with different transition coincide
1063       {
1064         bool isIN  = tranSet.count( Trans_IN );
1065         bool isOUT = tranSet.count( Trans_OUT );
1066         if ( isIN && isOUT )
1067           (*ip1)._transition = Trans_TANGENT;
1068         else
1069           (*ip1)._transition = isIN ? Trans_IN : Trans_OUT;
1070       }
1071     }
1072   }
1073   //================================================================================
1074   /*
1075    * Return ID of SOLID for nodes before the given intersection point
1076    */
1077   TGeomID GridLine::GetSolidIDBefore( multiset< F_IntersectPoint >::iterator ip,
1078                                       const TGeomID                          prevID,
1079                                       const Geometry&                        geom )
1080   {
1081     if ( ip == _intPoints.begin() )
1082       return 0;
1083
1084     if ( geom.IsOneSolid() )
1085     {
1086       bool isOut = true;
1087       switch ( ip->_transition ) {
1088       case Trans_IN:      isOut = true;            break;
1089       case Trans_OUT:     isOut = false;           break;
1090       case Trans_TANGENT: isOut = ( prevID != 0 ); break;
1091       case Trans_APEX:
1092       {
1093         // singularity point (apex of a cone)
1094         multiset< F_IntersectPoint >::iterator ipBef = ip, ipAft = ++ip;
1095         if ( ipAft == _intPoints.end() )
1096           isOut = false;
1097         else
1098         {
1099           --ipBef;
1100           if ( ipBef->_transition != ipAft->_transition )
1101             isOut = ( ipBef->_transition == Trans_OUT );
1102           else
1103             isOut = ( ipBef->_transition != Trans_OUT );
1104         }
1105         break;
1106       }
1107       case Trans_INTERNAL: isOut = false;
1108       default:;
1109       }
1110       return isOut ? 0 : geom._soleSolid.ID();
1111     }
1112
1113     const vector< TGeomID >& solids = geom._solidIDsByShapeID[ ip->_faceIDs[ 0 ]];
1114
1115     --ip;
1116     if ( ip->_transition == Trans_INTERNAL )
1117       return prevID;
1118
1119     const vector< TGeomID >& solidsBef = geom._solidIDsByShapeID[ ip->_faceIDs[ 0 ]];
1120
1121     if ( ip->_transition == Trans_IN ||
1122          ip->_transition == Trans_OUT )
1123     {
1124       if ( solidsBef.size() == 1 )
1125         return ( solidsBef[0] == prevID ) ? 0 : solidsBef[0];
1126
1127       return solidsBef[ solidsBef[0] == prevID ];
1128     }
1129
1130     if ( solidsBef.size() == 1 )
1131       return solidsBef[0];
1132
1133     for ( size_t i = 0; i < solids.size(); ++i )
1134     {
1135       vector< TGeomID >::const_iterator it =
1136         std::find( solidsBef.begin(), solidsBef.end(), solids[i] );
1137       if ( it != solidsBef.end() )
1138         return solids[i];
1139     }
1140     return 0;
1141   }
1142   //================================================================================
1143   /*
1144    * Adds face IDs
1145    */
1146   void B_IntersectPoint::Add( const vector< TGeomID >& fIDs,
1147                               const SMDS_MeshNode*     n) const
1148   {
1149     if ( _faceIDs.empty() )
1150       _faceIDs = fIDs;
1151     else
1152       for ( size_t i = 0; i < fIDs.size(); ++i )
1153       {
1154         vector< TGeomID >::iterator it =
1155           std::find( _faceIDs.begin(), _faceIDs.end(), fIDs[i] );
1156         if ( it == _faceIDs.end() )
1157           _faceIDs.push_back( fIDs[i] );
1158       }
1159     if ( !_node )
1160       _node = n;
1161   }
1162   //================================================================================
1163   /*
1164    * Returns index of a common face if any, else zero
1165    */
1166   int B_IntersectPoint::HasCommonFace( const B_IntersectPoint * other, int avoidFace ) const
1167   {
1168     if ( other )
1169       for ( size_t i = 0; i < other->_faceIDs.size(); ++i )
1170         if ( avoidFace != other->_faceIDs[i] &&
1171              IsOnFace   ( other->_faceIDs[i] ))
1172           return other->_faceIDs[i];
1173     return 0;
1174   }
1175   //================================================================================
1176   /*
1177    * Returns \c true if \a faceID in in this->_faceIDs
1178    */
1179   bool B_IntersectPoint::IsOnFace( int faceID ) const // returns true if faceID is found
1180   {
1181     vector< TGeomID >::const_iterator it =
1182       std::find( _faceIDs.begin(), _faceIDs.end(), faceID );
1183     return ( it != _faceIDs.end() );
1184   }
1185   //================================================================================
1186   /*
1187    * OneOfSolids initialization
1188    */
1189   void OneOfSolids::Init( const TopoDS_Shape& solid,
1190                           TopAbs_ShapeEnum    subType,
1191                           const SMESHDS_Mesh* mesh )
1192   {
1193     SetID( mesh->ShapeToIndex( solid ));
1194
1195     if ( subType == TopAbs_FACE )
1196       SetHasInternalFaces( false );
1197
1198     for ( TopExp_Explorer sub( solid, subType ); sub.More(); sub.Next() )
1199     {
1200       _subIDs.Add( mesh->ShapeToIndex( sub.Current() ));
1201       if ( subType == TopAbs_FACE )
1202       {
1203         _faces.Add( sub.Current() );
1204         if ( sub.Current().Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
1205           SetHasInternalFaces( true );
1206
1207         TGeomID faceID = mesh->ShapeToIndex( sub.Current() );
1208         if ( sub.Current().Orientation() == TopAbs_INTERNAL ||
1209              sub.Current().Orientation() == mesh->IndexToShape( faceID ).Orientation() )
1210           _outFaceIDs.Add( faceID );
1211       }
1212     }
1213   }
1214   //================================================================================
1215   /*
1216    * Return an iterator on GridLine's in a given direction
1217    */
1218   LineIndexer Grid::GetLineIndexer(size_t iDir) const
1219   {
1220     const size_t indices[] = { 1,2,0, 0,2,1, 0,1,2 };
1221     const string s      [] = { "X", "Y", "Z" };
1222     LineIndexer li( _coords[0].size(),  _coords[1].size(),    _coords[2].size(),
1223                     indices[iDir*3],    indices[iDir*3+1],    indices[iDir*3+2],
1224                     s[indices[iDir*3]], s[indices[iDir*3+1]], s[indices[iDir*3+2]]);
1225     return li;
1226   }
1227   //=============================================================================
1228   /*
1229    * Creates GridLine's of the grid
1230    */
1231   void Grid::SetCoordinates(const vector<double>& xCoords,
1232                             const vector<double>& yCoords,
1233                             const vector<double>& zCoords,
1234                             const double*         axesDirs,
1235                             const Bnd_Box&        shapeBox)
1236   {
1237     _coords[0] = xCoords;
1238     _coords[1] = yCoords;
1239     _coords[2] = zCoords;
1240
1241     _axes[0].SetCoord( axesDirs[0],
1242                        axesDirs[1],
1243                        axesDirs[2]);
1244     _axes[1].SetCoord( axesDirs[3],
1245                        axesDirs[4],
1246                        axesDirs[5]);
1247     _axes[2].SetCoord( axesDirs[6],
1248                        axesDirs[7],
1249                        axesDirs[8]);
1250     _axes[0].Normalize();
1251     _axes[1].Normalize();
1252     _axes[2].Normalize();
1253
1254     _invB.SetCols( _axes[0], _axes[1], _axes[2] );
1255     _invB.Invert();
1256
1257     // compute tolerance
1258     _minCellSize = Precision::Infinite();
1259     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
1260     {
1261       for ( size_t i = 1; i < _coords[ iDir ].size(); ++i )
1262       {
1263         double cellLen = _coords[ iDir ][ i ] - _coords[ iDir ][ i-1 ];
1264         if ( cellLen < _minCellSize )
1265           _minCellSize = cellLen;
1266       }
1267     }
1268     if ( _minCellSize < Precision::Confusion() )
1269       throw SMESH_ComputeError (COMPERR_ALGO_FAILED,
1270                                 SMESH_Comment("Too small cell size: ") << _minCellSize );
1271     _tol = _minCellSize / 1000.;
1272
1273     // attune grid extremities to shape bounding box
1274
1275     double sP[6]; // aXmin, aYmin, aZmin, aXmax, aYmax, aZmax
1276     shapeBox.Get(sP[0],sP[1],sP[2],sP[3],sP[4],sP[5]);
1277     double* cP[6] = { &_coords[0].front(), &_coords[1].front(), &_coords[2].front(),
1278                       &_coords[0].back(),  &_coords[1].back(),  &_coords[2].back() };
1279     for ( int i = 0; i < 6; ++i )
1280       if ( fabs( sP[i] - *cP[i] ) < _tol )
1281         *cP[i] = sP[i];// + _tol/1000. * ( i < 3 ? +1 : -1 );
1282
1283     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir )
1284     {
1285       if ( _coords[iDir][0] - sP[iDir] > _tol )
1286       {
1287         _minCellSize = Min( _minCellSize, _coords[iDir][0] - sP[iDir] );
1288         _coords[iDir].insert( _coords[iDir].begin(), sP[iDir] + _tol/1000.);
1289       }
1290       if ( sP[iDir+3] - _coords[iDir].back() > _tol  )
1291       {
1292         _minCellSize = Min( _minCellSize, sP[iDir+3] - _coords[iDir].back() );
1293         _coords[iDir].push_back( sP[iDir+3] - _tol/1000.);
1294       }
1295     }
1296     _tol = _minCellSize / 1000.;
1297
1298     _origin = ( _coords[0][0] * _axes[0] +
1299                 _coords[1][0] * _axes[1] +
1300                 _coords[2][0] * _axes[2] );
1301
1302     // create lines
1303     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
1304     {
1305       LineIndexer li = GetLineIndexer( iDir );
1306       _lines[iDir].resize( li.NbLines() );
1307       double len = _coords[ iDir ].back() - _coords[iDir].front();
1308       for ( ; li.More(); ++li )
1309       {
1310         GridLine& gl = _lines[iDir][ li.LineIndex() ];
1311         gl._line.SetLocation( _coords[0][li.I()] * _axes[0] +
1312                               _coords[1][li.J()] * _axes[1] +
1313                               _coords[2][li.K()] * _axes[2] );
1314         gl._line.SetDirection( _axes[ iDir ]);
1315         gl._length = len;
1316       }
1317     }
1318   }
1319   //================================================================================
1320   /*
1321    * Return local ID of shape
1322    */
1323   TGeomID Grid::ShapeID( const TopoDS_Shape& s ) const
1324   {
1325     return _helper->GetMeshDS()->ShapeToIndex( s );
1326   }
1327   //================================================================================
1328   /*
1329    * Return a shape by its local ID
1330    */
1331   const TopoDS_Shape& Grid::Shape( TGeomID id ) const
1332   {
1333     return _helper->GetMeshDS()->IndexToShape( id );
1334   }
1335   //================================================================================
1336   /*
1337    * Initialize _geometry
1338    */
1339   void Grid::InitGeometry( const TopoDS_Shape& theShapeToMesh )
1340   {
1341     SMESH_Mesh* mesh = _helper->GetMesh();
1342
1343     _geometry._mainShape = theShapeToMesh;
1344     _geometry._extIntFaceID = mesh->GetMeshDS()->MaxShapeIndex() * 100;
1345     _geometry._soleSolid.SetID( 0 );
1346     _geometry._soleSolid.SetHasInternalFaces( false );
1347
1348     InitClassifier( theShapeToMesh, TopAbs_VERTEX, _geometry._vertexClassifier );
1349     InitClassifier( theShapeToMesh, TopAbs_EDGE  , _geometry._edgeClassifier );
1350
1351     TopExp_Explorer solidExp( theShapeToMesh, TopAbs_SOLID );
1352
1353     bool isSeveralSolids = false;
1354     if ( _toConsiderInternalFaces ) // check nb SOLIDs
1355     {
1356       solidExp.Next();
1357       isSeveralSolids = solidExp.More();
1358       _toConsiderInternalFaces = isSeveralSolids;
1359       solidExp.ReInit();
1360
1361       if ( !isSeveralSolids ) // look for an internal FACE
1362       {
1363         TopExp_Explorer fExp( theShapeToMesh, TopAbs_FACE );
1364         for ( ; fExp.More() &&  !_toConsiderInternalFaces; fExp.Next() )
1365           _toConsiderInternalFaces = ( fExp.Current().Orientation() == TopAbs_INTERNAL );
1366
1367         _geometry._soleSolid.SetHasInternalFaces( _toConsiderInternalFaces );
1368         _geometry._soleSolid.SetID( ShapeID( solidExp.Current() ));
1369       }
1370       else // fill Geometry::_solidByID
1371       {
1372         for ( ; solidExp.More(); solidExp.Next() )
1373         {
1374           OneOfSolids & solid = _geometry._solidByID[ ShapeID( solidExp.Current() )];
1375           solid.Init( solidExp.Current(), TopAbs_FACE,   mesh->GetMeshDS() );
1376           solid.Init( solidExp.Current(), TopAbs_EDGE,   mesh->GetMeshDS() );
1377           solid.Init( solidExp.Current(), TopAbs_VERTEX, mesh->GetMeshDS() );
1378         }
1379       }
1380     }
1381     else
1382     {
1383       _geometry._soleSolid.SetID( ShapeID( solidExp.Current() ));
1384     }
1385
1386     if ( !_toCreateFaces )
1387     {
1388       int nbSolidsGlobal = _helper->Count( mesh->GetShapeToMesh(), TopAbs_SOLID, false );
1389       int nbSolidsLocal  = _helper->Count( theShapeToMesh,         TopAbs_SOLID, false );
1390       _toCreateFaces = ( nbSolidsLocal < nbSolidsGlobal );
1391     }
1392
1393     TopTools_IndexedMapOfShape faces;
1394     if ( _toCreateFaces || isSeveralSolids )
1395       TopExp::MapShapes( theShapeToMesh, TopAbs_FACE, faces );
1396
1397     // find boundary FACEs on boundary of mesh->ShapeToMesh()
1398     if ( _toCreateFaces )
1399       for ( int i = 1; i <= faces.Size(); ++i )
1400         if ( faces(i).Orientation() != TopAbs_INTERNAL &&
1401              _helper->NbAncestors( faces(i), *mesh, TopAbs_SOLID ) == 1 )
1402         {
1403           _geometry._boundaryFaces.Add( ShapeID( faces(i) ));
1404         }
1405
1406     if ( isSeveralSolids )
1407       for ( int i = 1; i <= faces.Size(); ++i )
1408       {
1409         SetSolidFather( faces(i), theShapeToMesh );
1410         for ( TopExp_Explorer eExp( faces(i), TopAbs_EDGE ); eExp.More(); eExp.Next() )
1411         {
1412           const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( eExp.Current() );
1413           SetSolidFather( edge, theShapeToMesh );
1414           SetSolidFather( _helper->IthVertex( 0, edge ), theShapeToMesh );
1415           SetSolidFather( _helper->IthVertex( 1, edge ), theShapeToMesh );
1416         }
1417       }
1418     return;
1419   }
1420   //================================================================================
1421   /*
1422    * Store ID of SOLID as father of its child shape ID
1423    */
1424   void Grid::SetSolidFather( const TopoDS_Shape& s, const TopoDS_Shape& theShapeToMesh )
1425   {
1426     if ( _geometry._solidIDsByShapeID.empty() )
1427       _geometry._solidIDsByShapeID.resize( _helper->GetMeshDS()->MaxShapeIndex() + 1 );
1428
1429     vector< TGeomID > & solidIDs = _geometry._solidIDsByShapeID[ ShapeID( s )];
1430     if ( !solidIDs.empty() )
1431       return;
1432     solidIDs.reserve(2);
1433     PShapeIteratorPtr solidIt = _helper->GetAncestors( s,
1434                                                        *_helper->GetMesh(),
1435                                                        TopAbs_SOLID,
1436                                                        & theShapeToMesh );
1437     while ( const TopoDS_Shape* solid = solidIt->next() )
1438       solidIDs.push_back( ShapeID( *solid ));
1439   }
1440   //================================================================================
1441   /*
1442    * Return IDs of solids given sub-shape belongs to
1443    */
1444   const vector< TGeomID > & Grid::GetSolidIDs( TGeomID subShapeID ) const
1445   {
1446     return _geometry._solidIDsByShapeID[ subShapeID ];
1447   }
1448   //================================================================================
1449   /*
1450    * Check if a sub-shape belongs to several SOLIDs
1451    */
1452   bool Grid::IsShared( TGeomID shapeID ) const
1453   {
1454     return !_geometry.IsOneSolid() && ( _geometry._solidIDsByShapeID[ shapeID ].size() > 1 );
1455   }
1456   //================================================================================
1457   /*
1458    * Check if any of FACEs belongs to several SOLIDs
1459    */
1460   bool Grid::IsAnyShared( const std::vector< TGeomID >& faceIDs ) const
1461   {
1462     for ( size_t i = 0; i < faceIDs.size(); ++i )
1463       if ( IsShared( faceIDs[ i ]))
1464         return true;
1465     return false;
1466   }
1467   //================================================================================
1468   /*
1469    * Return Solid by ID
1470    */
1471   Solid* Grid::GetSolid( TGeomID solidID )
1472   {
1473     if ( !solidID || _geometry.IsOneSolid() || _geometry._solidByID.empty() )
1474       return & _geometry._soleSolid;
1475
1476     return & _geometry._solidByID[ solidID ];
1477   }
1478   //================================================================================
1479   /*
1480    * Return OneOfSolids by ID
1481    */
1482   Solid* Grid::GetOneOfSolids( TGeomID solidID )
1483   {
1484     map< TGeomID, OneOfSolids >::iterator is2s = _geometry._solidByID.find( solidID );
1485     if ( is2s != _geometry._solidByID.end() )
1486       return & is2s->second;
1487
1488     return & _geometry._soleSolid;
1489   }
1490   //================================================================================
1491   /*
1492    * Check if transition on given FACE is correct for a given SOLID
1493    */
1494   bool Grid::IsCorrectTransition( TGeomID faceID, const Solid* solid )
1495   {
1496     if ( _geometry.IsOneSolid() )
1497       return true;
1498
1499     const vector< TGeomID >& solidIDs = _geometry._solidIDsByShapeID[ faceID ];
1500     return solidIDs[0] == solid->ID();
1501   }
1502
1503   //================================================================================
1504   /*
1505    * Assign to geometry a node at FACE intersection
1506    */
1507   void Grid::SetOnShape( const SMDS_MeshNode* n, const F_IntersectPoint& ip, bool unset )
1508   {
1509     TopoDS_Shape s;
1510     SMESHDS_Mesh* mesh = _helper->GetMeshDS();
1511     if ( ip._faceIDs.size() == 1 )
1512     {
1513       mesh->SetNodeOnFace( n, ip._faceIDs[0], ip._u, ip._v );
1514     }
1515     else if ( _geometry._vertexClassifier.IsSatisfy( n, &s ))
1516     {
1517       if ( unset ) mesh->UnSetNodeOnShape( n );
1518       mesh->SetNodeOnVertex( n, TopoDS::Vertex( s ));
1519     }
1520     else if ( _geometry._edgeClassifier.IsSatisfy( n, &s ))
1521     {
1522       if ( unset ) mesh->UnSetNodeOnShape( n );
1523       mesh->SetNodeOnEdge( n, TopoDS::Edge( s ));
1524     }
1525     else if ( ip._faceIDs.size() > 0 )
1526     {
1527       mesh->SetNodeOnFace( n, ip._faceIDs[0], ip._u, ip._v );
1528     }
1529     else if ( !unset && _geometry.IsOneSolid() )
1530     {
1531       mesh->SetNodeInVolume( n, _geometry._soleSolid.ID() );
1532     }
1533   }
1534   //================================================================================
1535   /*
1536    * Initialize a classifier
1537    */
1538   void Grid::InitClassifier( const TopoDS_Shape&        mainShape,
1539                              TopAbs_ShapeEnum           shapeType,
1540                              Controls::ElementsOnShape& classifier )
1541   {
1542     TopTools_IndexedMapOfShape shapes;
1543     TopExp::MapShapes( mainShape, shapeType, shapes );
1544
1545     TopoDS_Compound compound; BRep_Builder builder;
1546     builder.MakeCompound( compound );
1547     for ( int i = 1; i <= shapes.Size(); ++i )
1548       builder.Add( compound, shapes(i) );
1549
1550     classifier.SetMesh( _helper->GetMeshDS() );
1551     //classifier.SetTolerance( _tol ); // _tol is not initialised
1552     classifier.SetShape( compound, SMDSAbs_Node );
1553   }
1554
1555   //================================================================================
1556   /*
1557    * Return EDGEs with FACEs to implement into the mesh
1558    */
1559   void Grid::GetEdgesToImplement( map< TGeomID, vector< TGeomID > > & edge2faceIDsMap,
1560                                   const TopoDS_Shape&                 shape,
1561                                   const vector< TopoDS_Shape >&       faces )
1562   {
1563     // check if there are strange EDGEs
1564     TopTools_IndexedMapOfShape faceMap;
1565     TopExp::MapShapes( _helper->GetMesh()->GetShapeToMesh(), TopAbs_FACE, faceMap );
1566     int nbFacesGlobal = faceMap.Size();
1567     faceMap.Clear( false );
1568     TopExp::MapShapes( shape, TopAbs_FACE, faceMap );
1569     int nbFacesLocal  = faceMap.Size();
1570     bool hasStrangeEdges = ( nbFacesGlobal > nbFacesLocal );
1571     if ( !_toAddEdges && !hasStrangeEdges )
1572       return; // no FACEs in contact with those meshed by other algo
1573
1574     for ( size_t i = 0; i < faces.size(); ++i )
1575     {
1576       _helper->SetSubShape( faces[i] );
1577       for ( TopExp_Explorer eExp( faces[i], TopAbs_EDGE ); eExp.More(); eExp.Next() )
1578       {
1579         const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( eExp.Current() );
1580         if ( hasStrangeEdges )
1581         {
1582           bool hasStrangeFace = false;
1583           PShapeIteratorPtr faceIt = _helper->GetAncestors( edge, *_helper->GetMesh(), TopAbs_FACE);
1584           while ( const TopoDS_Shape* face = faceIt->next() )
1585             if (( hasStrangeFace = !faceMap.Contains( *face )))
1586               break;
1587           if ( !hasStrangeFace && !_toAddEdges )
1588             continue;
1589           _geometry._strangeEdges.Add( ShapeID( edge ));
1590           _geometry._strangeEdges.Add( ShapeID( _helper->IthVertex( 0, edge )));
1591           _geometry._strangeEdges.Add( ShapeID( _helper->IthVertex( 1, edge )));
1592         }
1593         if ( !SMESH_Algo::isDegenerated( edge ) &&
1594              !_helper->IsRealSeam( edge ))
1595         {
1596           edge2faceIDsMap[ ShapeID( edge )].push_back( ShapeID( faces[i] ));
1597         }
1598       }
1599     }
1600     return;
1601   }
1602
1603   //================================================================================
1604   /*
1605    * Computes coordinates of a point in the grid CS
1606    */
1607   void Grid::ComputeUVW(const gp_XYZ& P, double UVW[3])
1608   {
1609     gp_XYZ p = P * _invB;
1610     p.Coord( UVW[0], UVW[1], UVW[2] );
1611   }
1612   //================================================================================
1613   /*
1614    * Creates all nodes
1615    */
1616   void Grid::ComputeNodes(SMESH_MesherHelper& helper)
1617   {
1618     // state of each node of the grid relative to the geometry
1619     const size_t nbGridNodes = _coords[0].size() * _coords[1].size() * _coords[2].size();
1620     const TGeomID undefID = 1e+9;
1621     vector< TGeomID > shapeIDVec( nbGridNodes, undefID );
1622     _nodes.resize( nbGridNodes, 0 );
1623     _gridIntP.resize( nbGridNodes, NULL );
1624
1625     SMESHDS_Mesh* mesh = helper.GetMeshDS();
1626
1627     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
1628     {
1629       LineIndexer li = GetLineIndexer( iDir );
1630
1631       // find out a shift of node index while walking along a GridLine in this direction
1632       li.SetIndexOnLine( 0 );
1633       size_t nIndex0 = NodeIndex( li.I(), li.J(), li.K() );
1634       li.SetIndexOnLine( 1 );
1635       const size_t nShift = NodeIndex( li.I(), li.J(), li.K() ) - nIndex0;
1636
1637       const vector<double> & coords = _coords[ iDir ];
1638       for ( ; li.More(); ++li ) // loop on lines in iDir
1639       {
1640         li.SetIndexOnLine( 0 );
1641         nIndex0 = NodeIndex( li.I(), li.J(), li.K() );
1642
1643         GridLine& line = _lines[ iDir ][ li.LineIndex() ];
1644         const gp_XYZ lineLoc = line._line.Location().XYZ();
1645         const gp_XYZ lineDir = line._line.Direction().XYZ();
1646
1647         line.RemoveExcessIntPoints( _tol );
1648         multiset< F_IntersectPoint >&     intPnts = line._intPoints;
1649         multiset< F_IntersectPoint >::iterator ip = intPnts.begin();
1650
1651         // Create mesh nodes at intersections with geometry
1652         // and set OUT state of nodes between intersections
1653
1654         TGeomID solidID = 0;
1655         const double* nodeCoord = & coords[0];
1656         const double* coord0    = nodeCoord;
1657         const double* coordEnd  = coord0 + coords.size();
1658         double nodeParam = 0;
1659         for ( ; ip != intPnts.end(); ++ip )
1660         {
1661           solidID = line.GetSolidIDBefore( ip, solidID, _geometry );
1662
1663           // set OUT state or just skip IN nodes before ip
1664           if ( nodeParam < ip->_paramOnLine - _tol )
1665           {
1666             while ( nodeParam < ip->_paramOnLine - _tol )
1667             {
1668               TGeomID & nodeShapeID = shapeIDVec[ nIndex0 + nShift * ( nodeCoord-coord0 ) ];
1669               nodeShapeID = Min( solidID, nodeShapeID );
1670               if ( ++nodeCoord <  coordEnd )
1671                 nodeParam = *nodeCoord - *coord0;
1672               else
1673                 break;
1674             }
1675             if ( nodeCoord == coordEnd ) break;
1676           }
1677           // create a mesh node on a GridLine at ip if it does not coincide with a grid node
1678           if ( nodeParam > ip->_paramOnLine + _tol )
1679           {
1680             gp_XYZ xyz = lineLoc + ip->_paramOnLine * lineDir;
1681             ip->_node = mesh->AddNode( xyz.X(), xyz.Y(), xyz.Z() );
1682             ip->_indexOnLine = nodeCoord-coord0-1;
1683             SetOnShape( ip->_node, *ip );
1684           }
1685           // create a mesh node at ip coincident with a grid node
1686           else
1687           {
1688             int nodeIndex = nIndex0 + nShift * ( nodeCoord-coord0 );
1689             if ( !_nodes[ nodeIndex ] )
1690             {
1691               gp_XYZ xyz = lineLoc + nodeParam * lineDir;
1692               _nodes   [ nodeIndex ] = mesh->AddNode( xyz.X(), xyz.Y(), xyz.Z() );
1693               //_gridIntP[ nodeIndex ] = & * ip;
1694               //SetOnShape( _nodes[ nodeIndex ], *ip );
1695             }
1696             if ( _gridIntP[ nodeIndex ] )
1697               _gridIntP[ nodeIndex ]->Add( ip->_faceIDs );
1698             else
1699               _gridIntP[ nodeIndex ] = & * ip;
1700             // ip->_node        = _nodes[ nodeIndex ]; -- to differ from ip on links
1701             ip->_indexOnLine = nodeCoord-coord0;
1702             if ( ++nodeCoord < coordEnd )
1703               nodeParam = *nodeCoord - *coord0;
1704           }
1705         }
1706         // set OUT state to nodes after the last ip
1707         for ( ; nodeCoord < coordEnd; ++nodeCoord )
1708           shapeIDVec[ nIndex0 + nShift * ( nodeCoord-coord0 ) ] = 0;
1709       }
1710     }
1711
1712     // Create mesh nodes at !OUT nodes of the grid
1713
1714     for ( size_t z = 0; z < _coords[2].size(); ++z )
1715       for ( size_t y = 0; y < _coords[1].size(); ++y )
1716         for ( size_t x = 0; x < _coords[0].size(); ++x )
1717         {
1718           size_t nodeIndex = NodeIndex( x, y, z );
1719           if ( !_nodes[ nodeIndex ] &&
1720                0 < shapeIDVec[ nodeIndex ] && shapeIDVec[ nodeIndex ] < undefID )
1721           {
1722             gp_XYZ xyz = ( _coords[0][x] * _axes[0] +
1723                            _coords[1][y] * _axes[1] +
1724                            _coords[2][z] * _axes[2] );
1725             _nodes[ nodeIndex ] = mesh->AddNode( xyz.X(), xyz.Y(), xyz.Z() );
1726             mesh->SetNodeInVolume( _nodes[ nodeIndex ], shapeIDVec[ nodeIndex ]);
1727           }
1728           else if ( _nodes[ nodeIndex ] && _gridIntP[ nodeIndex ] /*&&
1729                     !_nodes[ nodeIndex]->GetShapeID()*/ )
1730           {
1731             SetOnShape( _nodes[ nodeIndex ], *_gridIntP[ nodeIndex ]);
1732           }
1733         }
1734
1735 #ifdef _MY_DEBUG_
1736     // check validity of transitions
1737     const char* trName[] = { "TANGENT", "IN", "OUT", "APEX" };
1738     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
1739     {
1740       LineIndexer li = GetLineIndexer( iDir );
1741       for ( ; li.More(); ++li )
1742       {
1743         multiset< F_IntersectPoint >& intPnts = _lines[ iDir ][ li.LineIndex() ]._intPoints;
1744         if ( intPnts.empty() ) continue;
1745         if ( intPnts.size() == 1 )
1746         {
1747           if ( intPnts.begin()->_transition != Trans_TANGENT &&
1748                intPnts.begin()->_transition != Trans_APEX )
1749           throw SMESH_ComputeError (COMPERR_ALGO_FAILED,
1750                                     SMESH_Comment("Wrong SOLE transition of GridLine (")
1751                                     << li._curInd[li._iVar1] << ", " << li._curInd[li._iVar2]
1752                                     << ") along " << li._nameConst
1753                                     << ": " << trName[ intPnts.begin()->_transition] );
1754         }
1755         else
1756         {
1757           if ( intPnts.begin()->_transition == Trans_OUT )
1758             throw SMESH_ComputeError (COMPERR_ALGO_FAILED,
1759                                       SMESH_Comment("Wrong START transition of GridLine (")
1760                                       << li._curInd[li._iVar1] << ", " << li._curInd[li._iVar2]
1761                                       << ") along " << li._nameConst
1762                                       << ": " << trName[ intPnts.begin()->_transition ]);
1763           if ( intPnts.rbegin()->_transition == Trans_IN )
1764             throw SMESH_ComputeError (COMPERR_ALGO_FAILED,
1765                                       SMESH_Comment("Wrong END transition of GridLine (")
1766                                       << li._curInd[li._iVar1] << ", " << li._curInd[li._iVar2]
1767                                       << ") along " << li._nameConst
1768                                     << ": " << trName[ intPnts.rbegin()->_transition ]);
1769         }
1770       }
1771     }
1772 #endif
1773   }
1774
1775   //=============================================================================
1776   /*
1777    * Intersects TopoDS_Face with all GridLine's
1778    */
1779   void FaceGridIntersector::Intersect()
1780   {
1781     FaceLineIntersector intersector;
1782     intersector._surfaceInt = GetCurveFaceIntersector();
1783     intersector._tol        = _grid->_tol;
1784     intersector._transOut   = _face.Orientation() == TopAbs_REVERSED ? Trans_IN : Trans_OUT;
1785     intersector._transIn    = _face.Orientation() == TopAbs_REVERSED ? Trans_OUT : Trans_IN;
1786
1787     typedef void (FaceLineIntersector::* PIntFun )(const GridLine& gridLine);
1788     PIntFun interFunction;
1789
1790     bool isDirect = true;
1791     BRepAdaptor_Surface surf( _face );
1792     switch ( surf.GetType() ) {
1793     case GeomAbs_Plane:
1794       intersector._plane = surf.Plane();
1795       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithPlane;
1796       isDirect = intersector._plane.Direct();
1797       break;
1798     case GeomAbs_Cylinder:
1799       intersector._cylinder = surf.Cylinder();
1800       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithCylinder;
1801       isDirect = intersector._cylinder.Direct();
1802       break;
1803     case GeomAbs_Cone:
1804       intersector._cone = surf.Cone();
1805       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithCone;
1806       //isDirect = intersector._cone.Direct();
1807       break;
1808     case GeomAbs_Sphere:
1809       intersector._sphere = surf.Sphere();
1810       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithSphere;
1811       isDirect = intersector._sphere.Direct();
1812       break;
1813     case GeomAbs_Torus:
1814       intersector._torus = surf.Torus();
1815       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithTorus;
1816       //isDirect = intersector._torus.Direct();
1817       break;
1818     default:
1819       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithSurface;
1820     }
1821     if ( !isDirect )
1822       std::swap( intersector._transOut, intersector._transIn );
1823
1824     _intersections.clear();
1825     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
1826     {
1827       if ( surf.GetType() == GeomAbs_Plane )
1828       {
1829         // check if all lines in this direction are parallel to a plane
1830         if ( intersector._plane.Axis().IsNormal( _grid->_lines[iDir][0]._line.Position(),
1831                                                  Precision::Angular()))
1832           continue;
1833         // find out a transition, that is the same for all lines of a direction
1834         gp_Dir plnNorm = intersector._plane.Axis().Direction();
1835         gp_Dir lineDir = _grid->_lines[iDir][0]._line.Direction();
1836         intersector._transition =
1837           ( plnNorm * lineDir < 0 ) ? intersector._transIn : intersector._transOut;
1838       }
1839       if ( surf.GetType() == GeomAbs_Cylinder )
1840       {
1841         // check if all lines in this direction are parallel to a cylinder
1842         if ( intersector._cylinder.Axis().IsParallel( _grid->_lines[iDir][0]._line.Position(),
1843                                                       Precision::Angular()))
1844           continue;
1845       }
1846
1847       // intersect the grid lines with the face
1848       for ( size_t iL = 0; iL < _grid->_lines[iDir].size(); ++iL )
1849       {
1850         GridLine& gridLine = _grid->_lines[iDir][iL];
1851         if ( _bndBox.IsOut( gridLine._line )) continue;
1852
1853         intersector._intPoints.clear();
1854         (intersector.*interFunction)( gridLine ); // <- intersection with gridLine
1855         for ( size_t i = 0; i < intersector._intPoints.size(); ++i )
1856           _intersections.push_back( make_pair( &gridLine, intersector._intPoints[i] ));
1857       }
1858     }
1859
1860     if ( _face.Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
1861     {
1862       for ( size_t i = 0; i < _intersections.size(); ++i )
1863         if ( _intersections[i].second._transition == Trans_IN ||
1864              _intersections[i].second._transition == Trans_OUT )
1865         {
1866           _intersections[i].second._transition = Trans_INTERNAL;
1867         }
1868     }
1869     return;
1870   }
1871   //================================================================================
1872   /*
1873    * Return true if (_u,_v) is on the face
1874    */
1875   bool FaceLineIntersector::UVIsOnFace() const
1876   {
1877     TopAbs_State state = _surfaceInt->ClassifyUVPoint(gp_Pnt2d( _u,_v ));
1878     return ( state == TopAbs_IN || state == TopAbs_ON );
1879   }
1880   //================================================================================
1881   /*
1882    * Store an intersection if it is IN or ON the face
1883    */
1884   void FaceLineIntersector::addIntPoint(const bool toClassify)
1885   {
1886     if ( !toClassify || UVIsOnFace() )
1887     {
1888       F_IntersectPoint p;
1889       p._paramOnLine = _w;
1890       p._u           = _u;
1891       p._v           = _v;
1892       p._transition  = _transition;
1893       _intPoints.push_back( p );
1894     }
1895   }
1896   //================================================================================
1897   /*
1898    * Intersect a line with a plane
1899    */
1900   void FaceLineIntersector::IntersectWithPlane(const GridLine& gridLine)
1901   {
1902     IntAna_IntConicQuad linPlane( gridLine._line, _plane, Precision::Angular());
1903     _w = linPlane.ParamOnConic(1);
1904     if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
1905     {
1906       ElSLib::Parameters(_plane, linPlane.Point(1) ,_u,_v);
1907       addIntPoint();
1908     }
1909   }
1910   //================================================================================
1911   /*
1912    * Intersect a line with a cylinder
1913    */
1914   void FaceLineIntersector::IntersectWithCylinder(const GridLine& gridLine)
1915   {
1916     IntAna_IntConicQuad linCylinder( gridLine._line, _cylinder );
1917     if ( linCylinder.IsDone() && linCylinder.NbPoints() > 0 )
1918     {
1919       _w = linCylinder.ParamOnConic(1);
1920       if ( linCylinder.NbPoints() == 1 )
1921         _transition = Trans_TANGENT;
1922       else
1923         _transition = _w < linCylinder.ParamOnConic(2) ? _transIn : _transOut;
1924       if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
1925       {
1926         ElSLib::Parameters(_cylinder, linCylinder.Point(1) ,_u,_v);
1927         addIntPoint();
1928       }
1929       if ( linCylinder.NbPoints() > 1 )
1930       {
1931         _w = linCylinder.ParamOnConic(2);
1932         if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
1933         {
1934           ElSLib::Parameters(_cylinder, linCylinder.Point(2) ,_u,_v);
1935           _transition = ( _transition == Trans_OUT ) ? Trans_IN : Trans_OUT;
1936           addIntPoint();
1937         }
1938       }
1939     }
1940   }
1941   //================================================================================
1942   /*
1943    * Intersect a line with a cone
1944    */
1945   void FaceLineIntersector::IntersectWithCone (const GridLine& gridLine)
1946   {
1947     IntAna_IntConicQuad linCone(gridLine._line,_cone);
1948     if ( !linCone.IsDone() ) return;
1949     gp_Pnt P;
1950     gp_Vec du, dv, norm;
1951     for ( int i = 1; i <= linCone.NbPoints(); ++i )
1952     {
1953       _w = linCone.ParamOnConic( i );
1954       if ( !isParamOnLineOK( gridLine._length )) continue;
1955       ElSLib::Parameters(_cone, linCone.Point(i) ,_u,_v);
1956       if ( UVIsOnFace() )
1957       {
1958         ElSLib::D1( _u, _v, _cone, P, du, dv );
1959         norm = du ^ dv;
1960         double normSize2 = norm.SquareMagnitude();
1961         if ( normSize2 > Precision::Angular() * Precision::Angular() )
1962         {
1963           double cos = norm.XYZ() * gridLine._line.Direction().XYZ();
1964           cos /= sqrt( normSize2 );
1965           if ( cos < -Precision::Angular() )
1966             _transition = _transIn;
1967           else if ( cos > Precision::Angular() )
1968             _transition = _transOut;
1969           else
1970             _transition = Trans_TANGENT;
1971         }
1972         else
1973         {
1974           _transition = Trans_APEX;
1975         }
1976         addIntPoint( /*toClassify=*/false);
1977       }
1978     }
1979   }
1980   //================================================================================
1981   /*
1982    * Intersect a line with a sphere
1983    */
1984   void FaceLineIntersector::IntersectWithSphere  (const GridLine& gridLine)
1985   {
1986     IntAna_IntConicQuad linSphere(gridLine._line,_sphere);
1987     if ( linSphere.IsDone() && linSphere.NbPoints() > 0 )
1988     {
1989       _w = linSphere.ParamOnConic(1);
1990       if ( linSphere.NbPoints() == 1 )
1991         _transition = Trans_TANGENT;
1992       else
1993         _transition = _w < linSphere.ParamOnConic(2) ? _transIn : _transOut;
1994       if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
1995       {
1996         ElSLib::Parameters(_sphere, linSphere.Point(1) ,_u,_v);
1997         addIntPoint();
1998       }
1999       if ( linSphere.NbPoints() > 1 )
2000       {
2001         _w = linSphere.ParamOnConic(2);
2002         if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
2003         {
2004           ElSLib::Parameters(_sphere, linSphere.Point(2) ,_u,_v);
2005           _transition = ( _transition == Trans_OUT ) ? Trans_IN : Trans_OUT;
2006           addIntPoint();
2007         }
2008       }
2009     }
2010   }
2011   //================================================================================
2012   /*
2013    * Intersect a line with a torus
2014    */
2015   void FaceLineIntersector::IntersectWithTorus   (const GridLine& gridLine)
2016   {
2017     IntAna_IntLinTorus linTorus(gridLine._line,_torus);
2018     if ( !linTorus.IsDone()) return;
2019     gp_Pnt P;
2020     gp_Vec du, dv, norm;
2021     for ( int i = 1; i <= linTorus.NbPoints(); ++i )
2022     {
2023       _w = linTorus.ParamOnLine( i );
2024       if ( !isParamOnLineOK( gridLine._length )) continue;
2025       linTorus.ParamOnTorus( i, _u,_v );
2026       if ( UVIsOnFace() )
2027       {
2028         ElSLib::D1( _u, _v, _torus, P, du, dv );
2029         norm = du ^ dv;
2030         double normSize = norm.Magnitude();
2031         double cos = norm.XYZ() * gridLine._line.Direction().XYZ();
2032         cos /= normSize;
2033         if ( cos < -Precision::Angular() )
2034           _transition = _transIn;
2035         else if ( cos > Precision::Angular() )
2036           _transition = _transOut;
2037         else
2038           _transition = Trans_TANGENT;
2039         addIntPoint( /*toClassify=*/false);
2040       }
2041     }
2042   }
2043   //================================================================================
2044   /*
2045    * Intersect a line with a non-analytical surface
2046    */
2047   void FaceLineIntersector::IntersectWithSurface (const GridLine& gridLine)
2048   {
2049     _surfaceInt->Perform( gridLine._line, 0.0, gridLine._length );
2050     if ( !_surfaceInt->IsDone() ) return;
2051     for ( int i = 1; i <= _surfaceInt->NbPnt(); ++i )
2052     {
2053       _transition = Transition( _surfaceInt->Transition( i ) );
2054       _w = _surfaceInt->WParameter( i );
2055       addIntPoint(/*toClassify=*/false);
2056     }
2057   }
2058   //================================================================================
2059   /*
2060    * check if its face can be safely intersected in a thread
2061    */
2062   bool FaceGridIntersector::IsThreadSafe(set< const Standard_Transient* >& noSafeTShapes) const
2063   {
2064     bool isSafe = true;
2065
2066     // check surface
2067     TopLoc_Location loc;
2068     Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( _face, loc );
2069     Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface) ts =
2070       Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surf );
2071     while( !ts.IsNull() ) {
2072       surf = ts->BasisSurface();
2073       ts = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast(surf);
2074     }
2075     if ( surf->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom_BSplineSurface )) ||
2076          surf->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom_BezierSurface )))
2077       if ( !noSafeTShapes.insert( _face.TShape().get() ).second )
2078         isSafe = false;
2079
2080     double f, l;
2081     TopExp_Explorer exp( _face, TopAbs_EDGE );
2082     for ( ; exp.More(); exp.Next() )
2083     {
2084       bool edgeIsSafe = true;
2085       const TopoDS_Edge& e = TopoDS::Edge( exp.Current() );
2086       // check 3d curve
2087       {
2088         Handle(Geom_Curve) c = BRep_Tool::Curve( e, loc, f, l);
2089         if ( !c.IsNull() )
2090         {
2091           Handle(Geom_TrimmedCurve) tc = Handle(Geom_TrimmedCurve)::DownCast(c);
2092           while( !tc.IsNull() ) {
2093             c = tc->BasisCurve();
2094             tc = Handle(Geom_TrimmedCurve)::DownCast(c);
2095           }
2096           if ( c->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom_BSplineCurve )) ||
2097                c->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom_BezierCurve )))
2098             edgeIsSafe = false;
2099         }
2100       }
2101       // check 2d curve
2102       if ( edgeIsSafe )
2103       {
2104         Handle(Geom2d_Curve) c2 = BRep_Tool::CurveOnSurface( e, surf, loc, f, l);
2105         if ( !c2.IsNull() )
2106         {
2107           Handle(Geom2d_TrimmedCurve) tc = Handle(Geom2d_TrimmedCurve)::DownCast(c2);
2108           while( !tc.IsNull() ) {
2109             c2 = tc->BasisCurve();
2110             tc = Handle(Geom2d_TrimmedCurve)::DownCast(c2);
2111           }
2112           if ( c2->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom2d_BSplineCurve )) ||
2113                c2->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom2d_BezierCurve )))
2114             edgeIsSafe = false;
2115         }
2116       }
2117       if ( !edgeIsSafe && !noSafeTShapes.insert( e.TShape().get() ).second )
2118         isSafe = false;
2119     }
2120     return isSafe;
2121   }
2122   //================================================================================
2123   /*!
2124    * \brief Creates topology of the hexahedron
2125    */
2126   Hexahedron::Hexahedron(Grid* grid)
2127     : _grid( grid ), _nbFaceIntNodes(0), _hasTooSmall( false )
2128   {
2129     _polygons.reserve(100); // to avoid reallocation;
2130
2131     //set nodes shift within grid->_nodes from the node 000
2132     size_t dx = _grid->NodeIndexDX();
2133     size_t dy = _grid->NodeIndexDY();
2134     size_t dz = _grid->NodeIndexDZ();
2135     size_t i000 = 0;
2136     size_t i100 = i000 + dx;
2137     size_t i010 = i000 + dy;
2138     size_t i110 = i010 + dx;
2139     size_t i001 = i000 + dz;
2140     size_t i101 = i100 + dz;
2141     size_t i011 = i010 + dz;
2142     size_t i111 = i110 + dz;
2143     grid->_nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V000 )] = i000;
2144     grid->_nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V100 )] = i100;
2145     grid->_nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V010 )] = i010;
2146     grid->_nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V110 )] = i110;
2147     grid->_nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V001 )] = i001;
2148     grid->_nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V101 )] = i101;
2149     grid->_nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V011 )] = i011;
2150     grid->_nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V111 )] = i111;
2151
2152     vector< int > idVec;
2153     // set nodes to links
2154     for ( int linkID = SMESH_Block::ID_Ex00; linkID <= SMESH_Block::ID_E11z; ++linkID )
2155     {
2156       SMESH_Block::GetEdgeVertexIDs( linkID, idVec );
2157       _Link& link = _hexLinks[ SMESH_Block::ShapeIndex( linkID )];
2158       link._nodes[0] = &_hexNodes[ SMESH_Block::ShapeIndex( idVec[0] )];
2159       link._nodes[1] = &_hexNodes[ SMESH_Block::ShapeIndex( idVec[1] )];
2160     }
2161
2162     // set links to faces
2163     int interlace[4] = { 0, 3, 1, 2 }; // to walk by links around a face: { u0, 1v, u1, 0v }
2164     for ( int faceID = SMESH_Block::ID_Fxy0; faceID <= SMESH_Block::ID_F1yz; ++faceID )
2165     {
2166       _Face& quad = _hexQuads[ SMESH_Block::ShapeIndex( faceID )];
2167       quad._name = (SMESH_Block::TShapeID) faceID;
2168
2169       SMESH_Block::GetFaceEdgesIDs( faceID, idVec );
2170       bool revFace = ( faceID == SMESH_Block::ID_Fxy0 ||
2171                        faceID == SMESH_Block::ID_Fx1z ||
2172                        faceID == SMESH_Block::ID_F0yz );
2173       quad._links.resize(4);
2174       vector<_OrientedLink>::iterator         frwLinkIt = quad._links.begin();
2175       vector<_OrientedLink>::reverse_iterator revLinkIt = quad._links.rbegin();
2176       for ( int i = 0; i < 4; ++i )
2177       {
2178         bool revLink = revFace;
2179         if ( i > 1 ) // reverse links u1 and v0
2180           revLink = !revLink;
2181         _OrientedLink& link = revFace ? *revLinkIt++ : *frwLinkIt++;
2182         link = _OrientedLink( & _hexLinks[ SMESH_Block::ShapeIndex( idVec[interlace[i]] )],
2183                               revLink );
2184       }
2185     }
2186   }
2187   //================================================================================
2188   /*!
2189    * \brief Copy constructor
2190    */
2191   Hexahedron::Hexahedron( const Hexahedron& other, size_t i, size_t j, size_t k, int cellID )
2192     :_grid( other._grid ), _nbFaceIntNodes(0), _i( i ), _j( j ), _k( k ), _hasTooSmall( false )
2193   {
2194     _polygons.reserve(100); // to avoid reallocation;
2195
2196     // copy topology
2197     for ( int i = 0; i < 12; ++i )
2198     {
2199       const _Link& srcLink = other._hexLinks[ i ];
2200       _Link&       tgtLink = this->_hexLinks[ i ];
2201       tgtLink._nodes[0] = _hexNodes + ( srcLink._nodes[0] - other._hexNodes );
2202       tgtLink._nodes[1] = _hexNodes + ( srcLink._nodes[1] - other._hexNodes );
2203     }
2204
2205     for ( int i = 0; i < 6; ++i )
2206     {
2207       const _Face& srcQuad = other._hexQuads[ i ];
2208       _Face&       tgtQuad = this->_hexQuads[ i ];
2209       tgtQuad._name = srcQuad._name;
2210       tgtQuad._links.resize(4);
2211       for ( int j = 0; j < 4; ++j )
2212       {
2213         const _OrientedLink& srcLink = srcQuad._links[ j ];
2214         _OrientedLink&       tgtLink = tgtQuad._links[ j ];
2215         tgtLink._reverse = srcLink._reverse;
2216         tgtLink._link    = _hexLinks + ( srcLink._link - other._hexLinks );
2217       }
2218     }
2219 #ifdef _DEBUG_
2220     _cellID = cellID;
2221 #else
2222     (void)cellID; // unused in release mode
2223 #endif
2224   }
2225
2226   //================================================================================
2227   /*!
2228    * \brief Return IDs of SOLIDs interfering with this Hexahedron
2229    */
2230   size_t Hexahedron::getSolids( TGeomID ids[] )
2231   {
2232     if ( _grid->_geometry.IsOneSolid() )
2233     {
2234       ids[0] = _grid->GetSolid()->ID();
2235       return 1;
2236     }
2237     // count intersection points belonging to each SOLID
2238     TID2Nb id2NbPoints;
2239     id2NbPoints.reserve( 3 );
2240
2241     _origNodeInd = _grid->NodeIndex( _i,_j,_k );
2242     for ( int iN = 0; iN < 8; ++iN )
2243     {
2244       _hexNodes[iN]._node     = _grid->_nodes   [ _origNodeInd + _grid->_nodeShift[iN] ];
2245       _hexNodes[iN]._intPoint = _grid->_gridIntP[ _origNodeInd + _grid->_nodeShift[iN] ];
2246
2247       if ( _hexNodes[iN]._intPoint ) // intersection with a FACE
2248       {
2249         for ( size_t iF = 0; iF < _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs.size(); ++iF )
2250         {
2251           const vector< TGeomID > & solidIDs =
2252             _grid->GetSolidIDs( _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs[iF] );
2253           for ( size_t i = 0; i < solidIDs.size(); ++i )
2254             insertAndIncrement( solidIDs[i], id2NbPoints );
2255         }
2256       }
2257       else if ( _hexNodes[iN]._node ) // node inside a SOLID
2258       {
2259         insertAndIncrement( _hexNodes[iN]._node->GetShapeID(), id2NbPoints );
2260       }
2261     }
2262
2263     for ( int iL = 0; iL < 12; ++iL )
2264     {
2265       const _Link& link = _hexLinks[ iL ];
2266       for ( size_t iP = 0; iP < link._fIntPoints.size(); ++iP )
2267       {
2268         for ( size_t iF = 0; iF < link._fIntPoints[iP]->_faceIDs.size(); ++iF )
2269         {
2270           const vector< TGeomID > & solidIDs =
2271             _grid->GetSolidIDs( link._fIntPoints[iP]->_faceIDs[iF] );
2272           for ( size_t i = 0; i < solidIDs.size(); ++i )
2273             insertAndIncrement( solidIDs[i], id2NbPoints );
2274         }
2275       }
2276     }
2277
2278     for ( size_t iP = 0; iP < _eIntPoints.size(); ++iP )
2279     {
2280       const vector< TGeomID > & solidIDs = _grid->GetSolidIDs( _eIntPoints[iP]->_shapeID );
2281       for ( size_t i = 0; i < solidIDs.size(); ++i )
2282         insertAndIncrement( solidIDs[i], id2NbPoints );
2283     }
2284
2285     size_t nbSolids = 0;
2286     for ( TID2Nb::iterator id2nb = id2NbPoints.begin(); id2nb != id2NbPoints.end(); ++id2nb )
2287       if ( id2nb->second >= 3 )
2288         ids[ nbSolids++ ] = id2nb->first;
2289
2290     return nbSolids;
2291   }
2292
2293   //================================================================================
2294   /*!
2295    * \brief Count cuts by INTERNAL FACEs and set _Node::_isInternalFlags
2296    */
2297   bool Hexahedron::isCutByInternalFace( IsInternalFlag & maxFlag )
2298   {
2299     TID2Nb id2NbPoints;
2300     id2NbPoints.reserve( 3 );
2301
2302     for ( size_t iN = 0; iN < _intNodes.size(); ++iN )
2303       for ( size_t iF = 0; iF < _intNodes[iN]._intPoint->_faceIDs.size(); ++iF )
2304       {
2305         if ( _grid->IsInternal( _intNodes[iN]._intPoint->_faceIDs[iF]))
2306           insertAndIncrement( _intNodes[iN]._intPoint->_faceIDs[iF], id2NbPoints );
2307       }
2308     for ( size_t iN = 0; iN < 8; ++iN )
2309       if ( _hexNodes[iN]._intPoint )
2310         for ( size_t iF = 0; iF < _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs.size(); ++iF )
2311         {
2312           if ( _grid->IsInternal( _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs[iF]))
2313             insertAndIncrement( _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs[iF], id2NbPoints );
2314         }
2315
2316     maxFlag = IS_NOT_INTERNAL;
2317     for ( TID2Nb::iterator id2nb = id2NbPoints.begin(); id2nb != id2NbPoints.end(); ++id2nb )
2318     {
2319       TGeomID        intFace = id2nb->first;
2320       IsInternalFlag intFlag = ( id2nb->second >= 3 ? IS_CUT_BY_INTERNAL_FACE : IS_INTERNAL );
2321       if ( intFlag > maxFlag )
2322         maxFlag = intFlag;
2323
2324       for ( size_t iN = 0; iN < _intNodes.size(); ++iN )
2325         if ( _intNodes[iN].IsOnFace( intFace ))
2326           _intNodes[iN].SetInternal( intFlag );
2327
2328       for ( size_t iN = 0; iN < 8; ++iN )
2329         if ( _hexNodes[iN].IsOnFace( intFace ))
2330           _hexNodes[iN].SetInternal( intFlag );
2331     }
2332
2333     return maxFlag;
2334   }
2335
2336   //================================================================================
2337   /*!
2338    * \brief Return any FACE interfering with this Hexahedron
2339    */
2340   TGeomID Hexahedron::getAnyFace() const
2341   {
2342     TID2Nb id2NbPoints;
2343     id2NbPoints.reserve( 3 );
2344
2345     for ( size_t iN = 0; iN < _intNodes.size(); ++iN )
2346       for ( size_t iF = 0; iF < _intNodes[iN]._intPoint->_faceIDs.size(); ++iF )
2347         insertAndIncrement( _intNodes[iN]._intPoint->_faceIDs[iF], id2NbPoints );
2348
2349     for ( size_t iN = 0; iN < 8; ++iN )
2350       if ( _hexNodes[iN]._intPoint )
2351         for ( size_t iF = 0; iF < _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs.size(); ++iF )
2352           insertAndIncrement( _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs[iF], id2NbPoints );
2353
2354     for ( unsigned int minNb = 3; minNb > 0; --minNb )
2355       for ( TID2Nb::iterator id2nb = id2NbPoints.begin(); id2nb != id2NbPoints.end(); ++id2nb )
2356         if ( id2nb->second >= minNb )
2357           return id2nb->first;
2358
2359     return 0;
2360   }
2361
2362   //================================================================================
2363   /*!
2364    * \brief Initializes IJK by Hexahedron index
2365    */
2366   void Hexahedron::setIJK( size_t iCell )
2367   {
2368     size_t iNbCell = _grid->_coords[0].size() - 1;
2369     size_t jNbCell = _grid->_coords[1].size() - 1;
2370     _i = iCell % iNbCell;
2371     _j = ( iCell % ( iNbCell * jNbCell )) / iNbCell;
2372     _k = iCell / iNbCell / jNbCell;
2373   }
2374
2375   //================================================================================
2376   /*!
2377    * \brief Initializes its data by given grid cell (countered from zero)
2378    */
2379   void Hexahedron::init( size_t iCell )
2380   {
2381     setIJK( iCell );
2382     init( _i, _j, _k );
2383   }
2384
2385   //================================================================================
2386   /*!
2387    * \brief Initializes its data by given grid cell nodes and intersections
2388    */
2389   void Hexahedron::init( size_t i, size_t j, size_t k, const Solid* solid )
2390   {
2391     _i = i; _j = j; _k = k;
2392
2393     if ( !solid )
2394       solid = _grid->GetSolid();
2395
2396     // set nodes of grid to nodes of the hexahedron and
2397     // count nodes at hexahedron corners located IN and ON geometry
2398     _nbCornerNodes = _nbBndNodes = 0;
2399     _origNodeInd   = _grid->NodeIndex( i,j,k );
2400     for ( int iN = 0; iN < 8; ++iN )
2401     {
2402       _hexNodes[iN]._isInternalFlags = 0;
2403
2404       _hexNodes[iN]._node     = _grid->_nodes   [ _origNodeInd + _grid->_nodeShift[iN] ];
2405       _hexNodes[iN]._intPoint = _grid->_gridIntP[ _origNodeInd + _grid->_nodeShift[iN] ];
2406
2407       if ( _hexNodes[iN]._node && !solid->Contains( _hexNodes[iN]._node->GetShapeID() ))
2408         _hexNodes[iN]._node = 0;
2409       if ( _hexNodes[iN]._intPoint && !solid->ContainsAny( _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs ))
2410         _hexNodes[iN]._intPoint = 0;
2411
2412       _nbCornerNodes += bool( _hexNodes[iN]._node );
2413       _nbBndNodes    += bool( _hexNodes[iN]._intPoint );
2414     }
2415     _sideLength[0] = _grid->_coords[0][i+1] - _grid->_coords[0][i];
2416     _sideLength[1] = _grid->_coords[1][j+1] - _grid->_coords[1][j];
2417     _sideLength[2] = _grid->_coords[2][k+1] - _grid->_coords[2][k];
2418
2419     _intNodes.clear();
2420     _vIntNodes.clear();
2421
2422     if ( _nbFaceIntNodes + _eIntPoints.size()                  > 0 &&
2423          _nbFaceIntNodes + _eIntPoints.size() + _nbCornerNodes > 3)
2424     {
2425       _intNodes.reserve( 3 * _nbBndNodes + _nbFaceIntNodes + _eIntPoints.size() );
2426
2427       // this method can be called in parallel, so use own helper
2428       SMESH_MesherHelper helper( *_grid->_helper->GetMesh() );
2429
2430       // Create sub-links (_Link::_splits) by splitting links with _Link::_fIntPoints
2431       // ---------------------------------------------------------------
2432       _Link split;
2433       for ( int iLink = 0; iLink < 12; ++iLink )
2434       {
2435         _Link& link = _hexLinks[ iLink ];
2436         link._fIntNodes.clear();
2437         link._fIntNodes.reserve( link._fIntPoints.size() );
2438         for ( size_t i = 0; i < link._fIntPoints.size(); ++i )
2439           if ( solid->ContainsAny( link._fIntPoints[i]->_faceIDs ))
2440           {
2441             _intNodes.push_back( _Node( 0, link._fIntPoints[i] ));
2442             link._fIntNodes.push_back( & _intNodes.back() );
2443           }
2444
2445         link._splits.clear();
2446         split._nodes[ 0 ] = link._nodes[0];
2447         bool isOut = ( ! link._nodes[0]->Node() );
2448         bool checkTransition;
2449         for ( size_t i = 0; i < link._fIntNodes.size(); ++i )
2450         {
2451           const bool isGridNode = ( ! link._fIntNodes[i]->Node() );
2452           if ( !isGridNode ) // intersection non-coincident with a grid node
2453           {
2454             if ( split._nodes[ 0 ]->Node() && !isOut )
2455             {
2456               split._nodes[ 1 ] = link._fIntNodes[i];
2457               link._splits.push_back( split );
2458             }
2459             split._nodes[ 0 ] = link._fIntNodes[i];
2460             checkTransition = true;
2461           }
2462           else // FACE intersection coincident with a grid node (at link ends)
2463           {
2464             checkTransition = ( i == 0 && link._nodes[0]->Node() );
2465           }
2466           if ( checkTransition )
2467           {
2468             const vector< TGeomID >& faceIDs = link._fIntNodes[i]->_intPoint->_faceIDs;
2469             if ( _grid->IsInternal( faceIDs.back() ))
2470               isOut = false;
2471             else if ( faceIDs.size() > 1 || _eIntPoints.size() > 0 )
2472               isOut = isOutPoint( link, i, helper, solid );
2473             else
2474             {
2475               bool okTransi = _grid->IsCorrectTransition( faceIDs[0], solid );
2476               switch ( link._fIntNodes[i]->FaceIntPnt()->_transition ) {
2477               case Trans_OUT: isOut = okTransi;  break;
2478               case Trans_IN : isOut = !okTransi; break;
2479               default:
2480                 isOut = isOutPoint( link, i, helper, solid );
2481               }
2482             }
2483           }
2484         }
2485         if ( link._nodes[ 1 ]->Node() && split._nodes[ 0 ]->Node() && !isOut )
2486         {
2487           split._nodes[ 1 ] = link._nodes[1];
2488           link._splits.push_back( split );
2489         }
2490       }
2491
2492       // Create _Node's at intersections with EDGEs.
2493       // --------------------------------------------
2494       // 1) add this->_eIntPoints to _Face::_eIntNodes
2495       // 2) fill _intNodes and _vIntNodes
2496       //
2497       const double tol2 = _grid->_tol * _grid->_tol;
2498       int facets[3], nbFacets, subEntity;
2499
2500       for ( int iF = 0; iF < 6; ++iF )
2501         _hexQuads[ iF ]._eIntNodes.clear();
2502
2503       for ( size_t iP = 0; iP < _eIntPoints.size(); ++iP )
2504       {
2505         if ( !solid->ContainsAny( _eIntPoints[iP]->_faceIDs ))
2506           continue;
2507         nbFacets = getEntity( _eIntPoints[iP], facets, subEntity );
2508         _Node* equalNode = 0;
2509         switch( nbFacets ) {
2510         case 1: // in a _Face
2511         {
2512           _Face& quad = _hexQuads[ facets[0] - SMESH_Block::ID_FirstF ];
2513           equalNode = findEqualNode( quad._eIntNodes, _eIntPoints[ iP ], tol2 );
2514           if ( equalNode ) {
2515             equalNode->Add( _eIntPoints[ iP ] );
2516           }
2517           else {
2518             _intNodes.push_back( _Node( 0, _eIntPoints[ iP ]));
2519             quad._eIntNodes.push_back( & _intNodes.back() );
2520           }
2521           break;
2522         }
2523         case 2: // on a _Link
2524         {
2525           _Link& link = _hexLinks[ subEntity - SMESH_Block::ID_FirstE ];
2526           if ( link._splits.size() > 0 )
2527           {
2528             equalNode = findEqualNode( link._fIntNodes, _eIntPoints[ iP ], tol2 );
2529             if ( equalNode )
2530               equalNode->Add( _eIntPoints[ iP ] );
2531             else if ( link._splits.size() == 1 &&
2532                       link._splits[0]._nodes[0] &&
2533                       link._splits[0]._nodes[1] )
2534               link._splits.clear(); // hex edge is divided by _eIntPoints[iP]
2535           }
2536           //else
2537           if ( !equalNode )
2538           {
2539             _intNodes.push_back( _Node( 0, _eIntPoints[ iP ]));
2540             bool newNodeUsed = false;
2541             for ( int iF = 0; iF < 2; ++iF )
2542             {
2543               _Face& quad = _hexQuads[ facets[iF] - SMESH_Block::ID_FirstF ];
2544               equalNode = findEqualNode( quad._eIntNodes, _eIntPoints[ iP ], tol2 );
2545               if ( equalNode ) {
2546                 equalNode->Add( _eIntPoints[ iP ] );
2547               }
2548               else {
2549                 quad._eIntNodes.push_back( & _intNodes.back() );
2550                 newNodeUsed = true;
2551               }
2552             }
2553             if ( !newNodeUsed )
2554               _intNodes.pop_back();
2555           }
2556           break;
2557         }
2558         case 3: // at a corner
2559         {
2560           _Node& node = _hexNodes[ subEntity - SMESH_Block::ID_FirstV ];
2561           if ( node.Node() != 0 )
2562           {
2563             if ( node._intPoint )
2564               node._intPoint->Add( _eIntPoints[ iP ]->_faceIDs, _eIntPoints[ iP ]->_node );
2565           }
2566           else
2567           {
2568             _intNodes.push_back( _Node( 0, _eIntPoints[ iP ]));
2569             for ( int iF = 0; iF < 3; ++iF )
2570             {
2571               _Face& quad = _hexQuads[ facets[iF] - SMESH_Block::ID_FirstF ];
2572               equalNode = findEqualNode( quad._eIntNodes, _eIntPoints[ iP ], tol2 );
2573               if ( equalNode ) {
2574                 equalNode->Add( _eIntPoints[ iP ] );
2575               }
2576               else {
2577                 quad._eIntNodes.push_back( & _intNodes.back() );
2578               }
2579             }
2580           }
2581           break;
2582         }
2583         } // switch( nbFacets )
2584
2585         if ( nbFacets == 0 ||
2586              _grid->ShapeType( _eIntPoints[ iP ]->_shapeID ) == TopAbs_VERTEX )
2587         {
2588           equalNode = findEqualNode( _vIntNodes, _eIntPoints[ iP ], tol2 );
2589           if ( equalNode ) {
2590             equalNode->Add( _eIntPoints[ iP ] );
2591           }
2592           else if ( nbFacets == 0 ) {
2593             if ( _intNodes.empty() || _intNodes.back().EdgeIntPnt() != _eIntPoints[ iP ])
2594               _intNodes.push_back( _Node( 0, _eIntPoints[ iP ]));
2595             _vIntNodes.push_back( & _intNodes.back() );
2596           }
2597         }
2598       } // loop on _eIntPoints
2599     }
2600
2601     else if ( 3 < _nbCornerNodes && _nbCornerNodes < 8 ) // _nbFaceIntNodes == 0
2602     {
2603       _Link split;
2604       // create sub-links (_splits) of whole links
2605       for ( int iLink = 0; iLink < 12; ++iLink )
2606       {
2607         _Link& link = _hexLinks[ iLink ];
2608         link._splits.clear();
2609         if ( link._nodes[ 0 ]->Node() && link._nodes[ 1 ]->Node() )
2610         {
2611           split._nodes[ 0 ] = link._nodes[0];
2612           split._nodes[ 1 ] = link._nodes[1];
2613           link._splits.push_back( split );
2614         }
2615       }
2616     }
2617     return;
2618
2619   } // init( _i, _j, _k )
2620
2621   //================================================================================
2622   /*!
2623    * \brief Compute mesh volumes resulted from intersection of the Hexahedron
2624    */
2625   void Hexahedron::computeElements( const Solid* solid, int solidIndex )
2626   {
2627     if ( !solid )
2628     {
2629       solid = _grid->GetSolid();
2630       if ( !_grid->_geometry.IsOneSolid() )
2631       {
2632         TGeomID solidIDs[20];
2633         size_t nbSolids = getSolids( solidIDs );
2634         if ( nbSolids > 1 )
2635         {
2636           for ( size_t i = 0; i < nbSolids; ++i )
2637           {
2638             solid = _grid->GetSolid( solidIDs[i] );
2639             computeElements( solid, i );
2640             if ( !_volumeDefs._nodes.empty() && i < nbSolids - 1 )
2641               _volumeDefs.SetNext( new _volumeDef( _volumeDefs ));
2642           }
2643           return;
2644         }
2645         solid = _grid->GetSolid( solidIDs[0] );
2646       }
2647     }
2648
2649     init( _i, _j, _k, solid ); // get nodes and intersections from grid nodes and split links
2650
2651     int nbIntersections = _nbFaceIntNodes + _eIntPoints.size();
2652     if ( _nbCornerNodes + nbIntersections < 4 )
2653       return;
2654
2655     if ( _nbBndNodes == _nbCornerNodes && nbIntersections == 0 && isInHole() )
2656       return; // cell is in a hole
2657
2658     IsInternalFlag intFlag = IS_NOT_INTERNAL;
2659     if ( solid->HasInternalFaces() && this->isCutByInternalFace( intFlag ))
2660     {
2661       for ( _SplitIterator it( _hexLinks ); it.More(); it.Next() )
2662       {
2663         if ( compute( solid, intFlag ))
2664           _volumeDefs.SetNext( new _volumeDef( _volumeDefs ));
2665       }
2666     }
2667     else
2668     {
2669       if ( solidIndex >= 0 )
2670         intFlag = IS_CUT_BY_INTERNAL_FACE;
2671
2672       compute( solid, intFlag );
2673     }
2674   }
2675
2676   //================================================================================
2677   /*!
2678    * \brief Compute mesh volumes resulted from intersection of the Hexahedron
2679    */
2680   bool Hexahedron::compute( const Solid* solid, const IsInternalFlag intFlag )
2681   {
2682     _polygons.clear();
2683     _polygons.reserve( 20 );
2684
2685     for ( int iN = 0; iN < 8; ++iN )
2686       _hexNodes[iN]._usedInFace = 0;
2687
2688     // Create polygons from quadrangles
2689     // --------------------------------
2690
2691     vector< _OrientedLink > splits;
2692     vector<_Node*>          chainNodes;
2693     _Face*                  coplanarPolyg;
2694
2695     bool hasEdgeIntersections = !_eIntPoints.empty();
2696
2697     for ( int iF = 0; iF < 6; ++iF ) // loop on 6 sides of a hexahedron
2698     {
2699       _Face& quad = _hexQuads[ iF ] ;
2700
2701       _polygons.resize( _polygons.size() + 1 );
2702       _Face* polygon = &_polygons.back();
2703       polygon->_polyLinks.reserve( 20 );
2704       polygon->_name = quad._name;
2705
2706       splits.clear();
2707       for ( int iE = 0; iE < 4; ++iE ) // loop on 4 sides of a quadrangle
2708         for ( int iS = 0; iS < quad._links[ iE ].NbResultLinks(); ++iS )
2709           splits.push_back( quad._links[ iE ].ResultLink( iS ));
2710
2711       // add splits of links to a polygon and add _polyLinks to make
2712       // polygon's boundary closed
2713
2714       int nbSplits = splits.size();
2715       if (( nbSplits == 1 ) &&
2716           ( quad._eIntNodes.empty() ||
2717             splits[0].FirstNode()->IsLinked( splits[0].LastNode()->_intPoint )))
2718         //( quad._eIntNodes.empty() || _nbCornerNodes + nbIntersections > 6 ))
2719         nbSplits = 0;
2720
2721       for ( size_t iP = 0; iP < quad._eIntNodes.size(); ++iP )
2722         if ( quad._eIntNodes[ iP ]->IsUsedInFace( polygon ))
2723           quad._eIntNodes[ iP ]->_usedInFace = 0;
2724
2725       size_t nbUsedEdgeNodes = 0;
2726       _Face* prevPolyg = 0; // polygon previously created from this quad
2727
2728       while ( nbSplits > 0 )
2729       {
2730         size_t iS = 0;
2731         while ( !splits[ iS ] )
2732           ++iS;
2733
2734         if ( !polygon->_links.empty() )
2735         {
2736           _polygons.resize( _polygons.size() + 1 );
2737           polygon = &_polygons.back();
2738           polygon->_polyLinks.reserve( 20 );
2739           polygon->_name = quad._name;
2740         }
2741         polygon->_links.push_back( splits[ iS ] );
2742         splits[ iS++ ]._link = 0;
2743         --nbSplits;
2744
2745         _Node* nFirst = polygon->_links.back().FirstNode();
2746         _Node *n1,*n2 = polygon->_links.back().LastNode();
2747         for ( ; nFirst != n2 && iS < splits.size(); ++iS )
2748         {
2749           _OrientedLink& split = splits[ iS ];
2750           if ( !split ) continue;
2751
2752           n1 = split.FirstNode();
2753           if ( n1 == n2 &&
2754                n1->_intPoint &&
2755                (( n1->_intPoint->_faceIDs.size() > 1 && isImplementEdges() ) ||
2756                 ( n1->_isInternalFlags )))
2757           {
2758             // n1 is at intersection with EDGE
2759             if ( findChainOnEdge( splits, polygon->_links.back(), split, iS, quad, chainNodes ))
2760             {
2761               for ( size_t i = 1; i < chainNodes.size(); ++i )
2762                 polygon->AddPolyLink( chainNodes[i-1], chainNodes[i], prevPolyg );
2763               if ( chainNodes.back() != n1 ) // not a partial cut by INTERNAL FACE
2764               {
2765                 prevPolyg = polygon;
2766                 n2 = chainNodes.back();
2767                 continue;
2768               }
2769             }
2770           }
2771           else if ( n1 != n2 )
2772           {
2773             // try to connect to intersections with EDGEs
2774             if ( quad._eIntNodes.size() > nbUsedEdgeNodes  &&
2775                  findChain( n2, n1, quad, chainNodes ))
2776             {
2777               for ( size_t i = 1; i < chainNodes.size(); ++i )
2778               {
2779                 polygon->AddPolyLink( chainNodes[i-1], chainNodes[i] );
2780                 nbUsedEdgeNodes += ( chainNodes[i]->IsUsedInFace( polygon ));
2781               }
2782               if ( chainNodes.back() != n1 )
2783               {
2784                 n2 = chainNodes.back();
2785                 --iS;
2786                 continue;
2787               }
2788             }
2789             // try to connect to a split ending on the same FACE
2790             else
2791             {
2792               _OrientedLink foundSplit;
2793               for ( size_t i = iS; i < splits.size() && !foundSplit; ++i )
2794                 if (( foundSplit = splits[ i ]) &&
2795                     ( n2->IsLinked( foundSplit.FirstNode()->_intPoint )))
2796                 {
2797                   iS = i - 1;
2798                 }
2799                 else
2800                 {
2801                   foundSplit._link = 0;
2802                 }
2803               if ( foundSplit )
2804               {
2805                 if ( n2 != foundSplit.FirstNode() )
2806                 {
2807                   polygon->AddPolyLink( n2, foundSplit.FirstNode() );
2808                   n2 = foundSplit.FirstNode();
2809                 }
2810                 continue;
2811               }
2812               else
2813               {
2814                 if ( n2->IsLinked( nFirst->_intPoint ))
2815                   break;
2816                 polygon->AddPolyLink( n2, n1, prevPolyg );
2817               }
2818             }
2819           } // if ( n1 != n2 )
2820
2821           polygon->_links.push_back( split );
2822           split._link = 0;
2823           --nbSplits;
2824           n2 = polygon->_links.back().LastNode();
2825
2826         } // loop on splits
2827
2828         if ( nFirst != n2 ) // close a polygon
2829         {
2830           if ( !findChain( n2, nFirst, quad, chainNodes ))
2831           {
2832             if ( !closePolygon( polygon, chainNodes ))
2833               if ( !isImplementEdges() )
2834                 chainNodes.push_back( nFirst );
2835           }
2836           for ( size_t i = 1; i < chainNodes.size(); ++i )
2837           {
2838             polygon->AddPolyLink( chainNodes[i-1], chainNodes[i], prevPolyg );
2839             nbUsedEdgeNodes += bool( chainNodes[i]->IsUsedInFace( polygon ));
2840           }
2841         }
2842
2843         if ( polygon->_links.size() < 3 && nbSplits > 0 )
2844         {
2845           polygon->_polyLinks.clear();
2846           polygon->_links.clear();
2847         }
2848       } // while ( nbSplits > 0 )
2849
2850       if ( polygon->_links.size() < 3 )
2851       {
2852         _polygons.pop_back();
2853       }
2854     }  // loop on 6 hexahedron sides
2855
2856     // Create polygons closing holes in a polyhedron
2857     // ----------------------------------------------
2858
2859     // clear _usedInFace
2860     for ( size_t iN = 0; iN < _intNodes.size(); ++iN )
2861       _intNodes[ iN ]._usedInFace = 0;
2862
2863     // add polygons to their links and mark used nodes
2864     for ( size_t iP = 0; iP < _polygons.size(); ++iP )
2865     {
2866       _Face& polygon = _polygons[ iP ];
2867       for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size(); ++iL )
2868       {
2869         polygon._links[ iL ].AddFace( &polygon );
2870         polygon._links[ iL ].FirstNode()->_usedInFace = &polygon;
2871       }
2872     }
2873     // find free links
2874     vector< _OrientedLink* > freeLinks;
2875     freeLinks.reserve(20);
2876     for ( size_t iP = 0; iP < _polygons.size(); ++iP )
2877     {
2878       _Face& polygon = _polygons[ iP ];
2879       for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size(); ++iL )
2880         if ( polygon._links[ iL ].NbFaces() < 2 )
2881           freeLinks.push_back( & polygon._links[ iL ]);
2882     }
2883     int nbFreeLinks = freeLinks.size();
2884     if ( nbFreeLinks == 1 ) return false;
2885
2886     // put not used intersection nodes to _vIntNodes
2887     int nbVertexNodes = 0; // nb not used vertex nodes
2888     {
2889       for ( size_t iN = 0; iN < _vIntNodes.size(); ++iN )
2890         nbVertexNodes += ( !_vIntNodes[ iN ]->IsUsedInFace() );
2891
2892       const double tol = 1e-3 * Min( Min( _sideLength[0], _sideLength[1] ), _sideLength[0] );
2893       for ( size_t iN = _nbFaceIntNodes; iN < _intNodes.size(); ++iN )
2894       {
2895         if ( _intNodes[ iN ].IsUsedInFace() ) continue;
2896         if ( dynamic_cast< const F_IntersectPoint* >( _intNodes[ iN ]._intPoint )) continue;
2897         _Node* equalNode =
2898           findEqualNode( _vIntNodes, _intNodes[ iN ].EdgeIntPnt(), tol*tol );
2899         if ( !equalNode )
2900         {
2901           _vIntNodes.push_back( &_intNodes[ iN ]);
2902           ++nbVertexNodes;
2903         }
2904       }
2905     }
2906
2907     set<TGeomID> usedFaceIDs;
2908     vector< TGeomID > faces;
2909     TGeomID curFace = 0;
2910     const size_t nbQuadPolygons = _polygons.size();
2911     E_IntersectPoint ipTmp;
2912
2913     // create polygons by making closed chains of free links
2914     size_t iPolygon = _polygons.size();
2915     while ( nbFreeLinks > 0 )
2916     {
2917       if ( iPolygon == _polygons.size() )
2918       {
2919         _polygons.resize( _polygons.size() + 1 );
2920         _polygons[ iPolygon ]._polyLinks.reserve( 20 );
2921         _polygons[ iPolygon ]._links.reserve( 20 );
2922       }
2923       _Face& polygon = _polygons[ iPolygon ];
2924
2925       _OrientedLink* curLink = 0;
2926       _Node*         curNode;
2927       if (( !hasEdgeIntersections ) ||
2928           ( nbFreeLinks < 4 && nbVertexNodes == 0 ))
2929       {
2930         // get a remaining link to start from
2931         for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size() && !curLink; ++iL )
2932           if (( curLink = freeLinks[ iL ] ))
2933             freeLinks[ iL ] = 0;
2934         polygon._links.push_back( *curLink );
2935         --nbFreeLinks;
2936         do
2937         {
2938           // find all links connected to curLink
2939           curNode = curLink->FirstNode();
2940           curLink = 0;
2941           for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size() && !curLink; ++iL )
2942             if ( freeLinks[ iL ] && freeLinks[ iL ]->LastNode() == curNode )
2943             {
2944               curLink = freeLinks[ iL ];
2945               freeLinks[ iL ] = 0;
2946               --nbFreeLinks;
2947               polygon._links.push_back( *curLink );
2948             }
2949         } while ( curLink );
2950       }
2951       else // there are intersections with EDGEs
2952       {
2953         // get a remaining link to start from, one lying on minimal nb of FACEs
2954         {
2955           typedef pair< TGeomID, int > TFaceOfLink;
2956           TFaceOfLink faceOfLink( -1, -1 );
2957           TFaceOfLink facesOfLink[3] = { faceOfLink, faceOfLink, faceOfLink };
2958           for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size(); ++iL )
2959             if ( freeLinks[ iL ] )
2960             {
2961               faces = freeLinks[ iL ]->GetNotUsedFace( usedFaceIDs );
2962               if ( faces.size() == 1 )
2963               {
2964                 faceOfLink = TFaceOfLink( faces[0], iL );
2965                 if ( !freeLinks[ iL ]->HasEdgeNodes() )
2966                   break;
2967                 facesOfLink[0] = faceOfLink;
2968               }
2969               else if ( facesOfLink[0].first < 0 )
2970               {
2971                 faceOfLink = TFaceOfLink(( faces.empty() ? -1 : faces[0]), iL );
2972                 facesOfLink[ 1 + faces.empty() ] = faceOfLink;
2973               }
2974             }
2975           for ( int i = 0; faceOfLink.first < 0 && i < 3; ++i )
2976             faceOfLink = facesOfLink[i];
2977
2978           if ( faceOfLink.first < 0 ) // all faces used
2979           {
2980             for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size() && faceOfLink.first < 1; ++iL )
2981               if (( curLink = freeLinks[ iL ]))
2982               {
2983                 faceOfLink.first =
2984                   curLink->FirstNode()->IsLinked( curLink->LastNode()->_intPoint );
2985                 faceOfLink.second = iL;
2986               }
2987             usedFaceIDs.clear();
2988           }
2989           curFace = faceOfLink.first;
2990           curLink = freeLinks[ faceOfLink.second ];
2991           freeLinks[ faceOfLink.second ] = 0;
2992         }
2993         usedFaceIDs.insert( curFace );
2994         polygon._links.push_back( *curLink );
2995         --nbFreeLinks;
2996
2997         // find all links lying on a curFace
2998         do
2999         {
3000           // go forward from curLink
3001           curNode = curLink->LastNode();
3002           curLink = 0;
3003           for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size() && !curLink; ++iL )
3004             if ( freeLinks[ iL ] &&
3005                  freeLinks[ iL ]->FirstNode() == curNode &&
3006                  freeLinks[ iL ]->LastNode()->IsOnFace( curFace ))
3007             {
3008               curLink = freeLinks[ iL ];
3009               freeLinks[ iL ] = 0;
3010               polygon._links.push_back( *curLink );
3011               --nbFreeLinks;
3012             }
3013         } while ( curLink );
3014
3015         std::reverse( polygon._links.begin(), polygon._links.end() );
3016
3017         curLink = & polygon._links.back();
3018         do
3019         {
3020           // go backward from curLink
3021           curNode = curLink->FirstNode();
3022           curLink = 0;
3023           for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size() && !curLink; ++iL )
3024             if ( freeLinks[ iL ] &&
3025                  freeLinks[ iL ]->LastNode() == curNode &&
3026                  freeLinks[ iL ]->FirstNode()->IsOnFace( curFace ))
3027             {
3028               curLink = freeLinks[ iL ];
3029               freeLinks[ iL ] = 0;
3030               polygon._links.push_back( *curLink );
3031               --nbFreeLinks;
3032             }
3033         } while ( curLink );
3034
3035         curNode = polygon._links.back().FirstNode();
3036
3037         if ( polygon._links[0].LastNode() != curNode )
3038         {
3039           if ( nbVertexNodes > 0 )
3040           {
3041             // add links with _vIntNodes if not already used
3042             chainNodes.clear();
3043             for ( size_t iN = 0; iN < _vIntNodes.size(); ++iN )
3044               if ( !_vIntNodes[ iN ]->IsUsedInFace() &&
3045                    _vIntNodes[ iN ]->IsOnFace( curFace ))
3046               {
3047                 _vIntNodes[ iN ]->_usedInFace = &polygon;
3048                 chainNodes.push_back( _vIntNodes[ iN ] );
3049               }
3050             if ( chainNodes.size() > 1 &&
3051                  curFace != _grid->PseudoIntExtFaceID() ) /////// TODO
3052             {
3053               sortVertexNodes( chainNodes, curNode, curFace );
3054             }
3055             for ( size_t i = 0; i < chainNodes.size(); ++i )
3056             {
3057               polygon.AddPolyLink( chainNodes[ i ], curNode );
3058               curNode = chainNodes[ i ];
3059               freeLinks.push_back( &polygon._links.back() );
3060               ++nbFreeLinks;
3061             }
3062             nbVertexNodes -= chainNodes.size();
3063           }
3064           // if ( polygon._links.size() > 1 )
3065           {
3066             polygon.AddPolyLink( polygon._links[0].LastNode(), curNode );
3067             freeLinks.push_back( &polygon._links.back() );
3068             ++nbFreeLinks;
3069           }
3070         }
3071       } // if there are intersections with EDGEs
3072
3073       if ( polygon._links.size() < 2 ||
3074            polygon._links[0].LastNode() != polygon._links.back().FirstNode() )
3075         return false; // closed polygon not found -> invalid polyhedron
3076
3077       if ( polygon._links.size() == 2 )
3078       {
3079         if ( freeLinks.back() == &polygon._links.back() )
3080         {
3081           freeLinks.pop_back();
3082           --nbFreeLinks;
3083         }
3084         if ( polygon._links.front().NbFaces() > 0 )
3085           polygon._links.back().AddFace( polygon._links.front()._link->_faces[0] );
3086         if ( polygon._links.back().NbFaces() > 0 )
3087           polygon._links.front().AddFace( polygon._links.back()._link->_faces[0] );
3088
3089         if ( iPolygon == _polygons.size()-1 )
3090           _polygons.pop_back();
3091       }
3092       else // polygon._links.size() >= 2
3093       {
3094         // add polygon to its links
3095         for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size(); ++iL )
3096         {
3097           polygon._links[ iL ].AddFace( &polygon );
3098           polygon._links[ iL ].Reverse();
3099         }
3100         if ( /*hasEdgeIntersections &&*/ iPolygon == _polygons.size() - 1 )
3101         {
3102           // check that a polygon does not lie on a hexa side
3103           coplanarPolyg = 0;
3104           for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size() && !coplanarPolyg; ++iL )
3105           {
3106             if ( polygon._links[ iL ].NbFaces() < 2 )
3107               continue; // it's a just added free link
3108             // look for a polygon made on a hexa side and sharing
3109             // two or more haxa links
3110             size_t iL2;
3111             coplanarPolyg = polygon._links[ iL ]._link->_faces[0];
3112             for ( iL2 = iL + 1; iL2 < polygon._links.size(); ++iL2 )
3113               if ( polygon._links[ iL2 ]._link->_faces[0] == coplanarPolyg &&
3114                    !coplanarPolyg->IsPolyLink( polygon._links[ iL  ]) &&
3115                    !coplanarPolyg->IsPolyLink( polygon._links[ iL2 ]) &&
3116                    coplanarPolyg < & _polygons[ nbQuadPolygons ])
3117                 break;
3118             if ( iL2 == polygon._links.size() )
3119               coplanarPolyg = 0;
3120           }
3121           if ( coplanarPolyg ) // coplanar polygon found
3122           {
3123             freeLinks.resize( freeLinks.size() - polygon._polyLinks.size() );
3124             nbFreeLinks -= polygon._polyLinks.size();
3125
3126             // an E_IntersectPoint used to mark nodes of coplanarPolyg
3127             // as lying on curFace while they are not at intersection with geometry
3128             ipTmp._faceIDs.resize(1);
3129             ipTmp._faceIDs[0] = curFace;
3130
3131             // fill freeLinks with links not shared by coplanarPolyg and polygon
3132             for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size(); ++iL )
3133               if ( polygon._links[ iL ]._link->_faces[1] &&
3134                    polygon._links[ iL ]._link->_faces[0] != coplanarPolyg )
3135               {
3136                 _Face* p = polygon._links[ iL ]._link->_faces[0];
3137                 for ( size_t iL2 = 0; iL2 < p->_links.size(); ++iL2 )
3138                   if ( p->_links[ iL2 ]._link == polygon._links[ iL ]._link )
3139                   {
3140                     freeLinks.push_back( & p->_links[ iL2 ] );
3141                     ++nbFreeLinks;
3142                     freeLinks.back()->RemoveFace( &polygon );
3143                     break;
3144                   }
3145               }
3146             for ( size_t iL = 0; iL < coplanarPolyg->_links.size(); ++iL )
3147               if ( coplanarPolyg->_links[ iL ]._link->_faces[1] &&
3148                    coplanarPolyg->_links[ iL ]._link->_faces[1] != &polygon )
3149               {
3150                 _Face* p = coplanarPolyg->_links[ iL ]._link->_faces[0];
3151                 if ( p == coplanarPolyg )
3152                   p = coplanarPolyg->_links[ iL ]._link->_faces[1];
3153                 for ( size_t iL2 = 0; iL2 < p->_links.size(); ++iL2 )
3154                   if ( p->_links[ iL2 ]._link == coplanarPolyg->_links[ iL ]._link )
3155                   {
3156                     // set links of coplanarPolyg in place of used freeLinks
3157                     // to re-create coplanarPolyg next
3158                     size_t iL3 = 0;
3159                     for ( ; iL3 < freeLinks.size() && freeLinks[ iL3 ]; ++iL3 );
3160                     if ( iL3 < freeLinks.size() )
3161                       freeLinks[ iL3 ] = ( & p->_links[ iL2 ] );
3162                     else
3163                       freeLinks.push_back( & p->_links[ iL2 ] );
3164                     ++nbFreeLinks;
3165                     freeLinks[ iL3 ]->RemoveFace( coplanarPolyg );
3166                     //  mark nodes of coplanarPolyg as lying on curFace
3167                     for ( int iN = 0; iN < 2; ++iN )
3168                     {
3169                       _Node* n = freeLinks[ iL3 ]->_link->_nodes[ iN ];
3170                       if ( n->_intPoint ) n->_intPoint->Add( ipTmp._faceIDs );
3171                       else                n->_intPoint = &ipTmp;
3172                     }
3173                     break;
3174                   }
3175               }
3176             // set coplanarPolyg to be re-created next
3177             for ( size_t iP = 0; iP < _polygons.size(); ++iP )
3178               if ( coplanarPolyg == & _polygons[ iP ] )
3179               {
3180                 iPolygon = iP;
3181                 _polygons[ iPolygon ]._links.clear();
3182                 _polygons[ iPolygon ]._polyLinks.clear();
3183                 break;
3184               }
3185             _polygons.pop_back();
3186             usedFaceIDs.erase( curFace );
3187             continue;
3188           } // if ( coplanarPolyg )
3189         } // if ( hasEdgeIntersections ) - search for coplanarPolyg
3190
3191         iPolygon = _polygons.size();
3192
3193       } // end of case ( polygon._links.size() > 2 )
3194     } // while ( nbFreeLinks > 0 )
3195
3196     // check volume size
3197     _hasTooSmall = ! checkPolyhedronSize( intFlag & IS_CUT_BY_INTERNAL_FACE );
3198
3199     for ( size_t i = 0; i < 8; ++i )
3200       if ( _hexNodes[ i ]._intPoint == &ipTmp )
3201         _hexNodes[ i ]._intPoint = 0;
3202
3203     if ( _hasTooSmall )
3204       return false; // too small volume
3205
3206
3207     // Try to find out names of no-name polygons (issue # 19887)
3208     if ( _grid->IsToRemoveExcessEntities() && _polygons.back()._name == SMESH_Block::ID_NONE )
3209     {
3210       gp_XYZ uvwCenter =
3211         0.5 * ( _grid->_coords[0][_i] + _grid->_coords[0][_i+1] ) * _grid->_axes[0] +
3212         0.5 * ( _grid->_coords[1][_j] + _grid->_coords[1][_j+1] ) * _grid->_axes[1] +
3213         0.5 * ( _grid->_coords[2][_k] + _grid->_coords[2][_k+1] ) * _grid->_axes[2];
3214       for ( size_t i = _polygons.size() - 1; _polygons[i]._name == SMESH_Block::ID_NONE; --i )
3215       {
3216         _Face& face = _polygons[ i ];
3217         Bnd_Box bb;
3218         gp_Pnt uvw;
3219         for ( size_t iL = 0; iL < face._links.size(); ++iL )
3220         {
3221           _Node* n = face._links[ iL ].FirstNode();
3222           gp_XYZ p = SMESH_NodeXYZ( n->Node() );
3223           _grid->ComputeUVW( p, uvw.ChangeCoord().ChangeData() );
3224           bb.Add( uvw );
3225         }
3226         gp_Pnt pMin = bb.CornerMin();
3227         if ( bb.IsXThin( _grid->_tol ))
3228           face._name = pMin.X() < uvwCenter.X() ? SMESH_Block::ID_F0yz : SMESH_Block::ID_F1yz;
3229         else if ( bb.IsYThin( _grid->_tol ))
3230           face._name = pMin.Y() < uvwCenter.Y() ? SMESH_Block::ID_Fx0z : SMESH_Block::ID_Fx1z;
3231         else if ( bb.IsZThin( _grid->_tol ))
3232           face._name = pMin.Z() < uvwCenter.Z() ? SMESH_Block::ID_Fxy0 : SMESH_Block::ID_Fxy1;
3233       }
3234     }
3235
3236     _volumeDefs._nodes.clear();
3237     _volumeDefs._quantities.clear();
3238     _volumeDefs._names.clear();
3239
3240     // create a classic cell if possible
3241
3242     int nbPolygons = 0;
3243     for ( size_t iF = 0; iF < _polygons.size(); ++iF )
3244       nbPolygons += (_polygons[ iF ]._links.size() > 0 );
3245
3246     //const int nbNodes = _nbCornerNodes + nbIntersections;
3247     int nbNodes = 0;
3248     for ( size_t i = 0; i < 8; ++i )
3249       nbNodes += _hexNodes[ i ].IsUsedInFace();
3250     for ( size_t i = 0; i < _intNodes.size(); ++i )
3251       nbNodes += _intNodes[ i ].IsUsedInFace();
3252
3253     bool isClassicElem = false;
3254     if (      nbNodes == 8 && nbPolygons == 6 ) isClassicElem = addHexa();
3255     else if ( nbNodes == 4 && nbPolygons == 4 ) isClassicElem = addTetra();
3256     else if ( nbNodes == 6 && nbPolygons == 5 ) isClassicElem = addPenta();
3257     else if ( nbNodes == 5 && nbPolygons == 5 ) isClassicElem = addPyra ();
3258     if ( !isClassicElem )
3259     {
3260       for ( size_t iF = 0; iF < _polygons.size(); ++iF )
3261       {
3262         const size_t nbLinks = _polygons[ iF ]._links.size();
3263         if ( nbLinks == 0 ) continue;
3264         _volumeDefs._quantities.push_back( nbLinks );
3265         _volumeDefs._names.push_back( _polygons[ iF ]._name );
3266         for ( size_t iL = 0; iL < nbLinks; ++iL )
3267           _volumeDefs._nodes.push_back( _polygons[ iF ]._links[ iL ].FirstNode() );
3268       }
3269     }
3270     _volumeDefs._solidID = solid->ID();
3271
3272     return !_volumeDefs._nodes.empty();
3273   }
3274   //================================================================================
3275   /*!
3276    * \brief Create elements in the mesh
3277    */
3278   int Hexahedron::MakeElements(SMESH_MesherHelper&                      helper,
3279                                const map< TGeomID, vector< TGeomID > >& edge2faceIDsMap)
3280   {
3281     SMESHDS_Mesh* mesh = helper.GetMeshDS();
3282
3283     CellsAroundLink c( _grid, 0 );
3284     const size_t nbGridCells = c._nbCells[0] * c._nbCells[1] * c._nbCells[2];
3285     vector< Hexahedron* > allHexa( nbGridCells, 0 );
3286     int nbIntHex = 0;
3287
3288     // set intersection nodes from GridLine's to links of allHexa
3289     int i,j,k, cellIndex, iLink;
3290     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir )
3291     {
3292       // loop on GridLine's parallel to iDir
3293       LineIndexer lineInd = _grid->GetLineIndexer( iDir );
3294       CellsAroundLink fourCells( _grid, iDir );
3295       for ( ; lineInd.More(); ++lineInd )
3296       {
3297         GridLine& line = _grid->_lines[ iDir ][ lineInd.LineIndex() ];
3298         multiset< F_IntersectPoint >::const_iterator ip = line._intPoints.begin();
3299         for ( ; ip != line._intPoints.end(); ++ip )
3300         {
3301           // if ( !ip->_node ) continue; // intersection at a grid node
3302           lineInd.SetIndexOnLine( ip->_indexOnLine );
3303           fourCells.Init( lineInd.I(), lineInd.J(), lineInd.K() );
3304           for ( int iL = 0; iL < 4; ++iL ) // loop on 4 cells sharing a link
3305           {
3306             if ( !fourCells.GetCell( iL, i,j,k, cellIndex, iLink ))
3307               continue;
3308             Hexahedron *& hex = allHexa[ cellIndex ];
3309             if ( !hex)
3310             {
3311               hex = new Hexahedron( *this, i, j, k, cellIndex );
3312               ++nbIntHex;
3313             }
3314             hex->_hexLinks[iLink]._fIntPoints.push_back( &(*ip) );
3315             hex->_nbFaceIntNodes += bool( ip->_node );
3316           }
3317         }
3318       }
3319     }
3320
3321     // implement geom edges into the mesh
3322     addEdges( helper, allHexa, edge2faceIDsMap );
3323
3324     // add not split hexahedra to the mesh
3325     int nbAdded = 0;
3326     TGeomID solidIDs[20];
3327     vector< Hexahedron* > intHexa; intHexa.reserve( nbIntHex );
3328     vector< const SMDS_MeshElement* > boundaryVolumes; boundaryVolumes.reserve( nbIntHex * 1.1 );
3329     for ( size_t i = 0; i < allHexa.size(); ++i )
3330     {
3331       // initialize this by not cut allHexa[ i ]
3332       Hexahedron * & hex = allHexa[ i ];
3333       if ( hex ) // split hexahedron
3334       {
3335         intHexa.push_back( hex );
3336         if ( hex->_nbFaceIntNodes > 0 || hex->_eIntPoints.size() > 0 )
3337           continue; // treat intersected hex later in parallel
3338         this->init( hex->_i, hex->_j, hex->_k );
3339       }
3340       else
3341       {
3342         this->init( i ); // == init(i,j,k)
3343       }
3344       if (( _nbCornerNodes == 8 ) &&
3345           ( _nbBndNodes < _nbCornerNodes || !isInHole() ))
3346       {
3347         // order of _hexNodes is defined by enum SMESH_Block::TShapeID
3348         SMDS_MeshElement* el =
3349           mesh->AddVolume( _hexNodes[0].Node(), _hexNodes[2].Node(),
3350                            _hexNodes[3].Node(), _hexNodes[1].Node(),
3351                            _hexNodes[4].Node(), _hexNodes[6].Node(),
3352                            _hexNodes[7].Node(), _hexNodes[5].Node() );
3353         TGeomID solidID = 0;
3354         if ( _nbBndNodes < _nbCornerNodes )
3355         {
3356           for ( int iN = 0; iN < 8 &&  !solidID; ++iN )
3357             if ( !_hexNodes[iN]._intPoint ) // no intersection
3358               solidID = _hexNodes[iN].Node()->GetShapeID();
3359         }
3360         else
3361         {
3362           getSolids( solidIDs );
3363           solidID = solidIDs[0];
3364         }
3365         mesh->SetMeshElementOnShape( el, solidID );
3366         ++nbAdded;
3367         if ( hex )
3368           intHexa.pop_back();
3369         if ( _grid->_toCreateFaces && _nbBndNodes >= 3 )
3370         {
3371           boundaryVolumes.push_back( el );
3372           el->setIsMarked( true );
3373         }
3374       }
3375       else if ( _nbCornerNodes > 3 && !hex )
3376       {
3377         // all intersection of hex with geometry are at grid nodes
3378         hex = new Hexahedron( *this, _i, _j, _k, i );
3379         intHexa.push_back( hex );
3380       }
3381     }
3382
3383     // compute definitions of volumes resulted from hexadron intersection
3384 #ifdef WITH_TBB
3385     tbb::parallel_for ( tbb::blocked_range<size_t>( 0, intHexa.size() ),
3386                         ParallelHexahedron( intHexa ),
3387                         tbb::simple_partitioner()); // computeElements() is called here
3388 #else
3389     for ( size_t i = 0; i < intHexa.size(); ++i )
3390       if ( Hexahedron * hex = intHexa[ i ] )
3391         hex->computeElements();
3392 #endif
3393
3394     // simplify polyhedrons
3395     if ( _grid->IsToRemoveExcessEntities() )
3396     {
3397       for ( size_t i = 0; i < intHexa.size(); ++i )
3398         if ( Hexahedron * hex = intHexa[ i ] )
3399           hex->removeExcessSideDivision( allHexa );
3400
3401       for ( size_t i = 0; i < intHexa.size(); ++i )
3402         if ( Hexahedron * hex = intHexa[ i ] )
3403           hex->removeExcessNodes( allHexa );
3404     }
3405
3406     // add volumes
3407     for ( size_t i = 0; i < intHexa.size(); ++i )
3408       if ( Hexahedron * hex = intHexa[ i ] )
3409         nbAdded += hex->addVolumes( helper );
3410
3411     // fill boundaryVolumes with volumes neighboring too small skipped volumes
3412     if ( _grid->_toCreateFaces )
3413     {
3414       for ( size_t i = 0; i < intHexa.size(); ++i )
3415         if ( Hexahedron * hex = intHexa[ i ] )
3416           hex->getBoundaryElems( boundaryVolumes );
3417     }
3418
3419     // create boundary mesh faces
3420     addFaces( helper, boundaryVolumes );
3421
3422     // create mesh edges
3423     addSegments( helper, edge2faceIDsMap );
3424
3425     for ( size_t i = 0; i < allHexa.size(); ++i )
3426       if ( allHexa[ i ] )
3427         delete allHexa[ i ];
3428
3429     return nbAdded;
3430   }
3431
3432   //================================================================================
3433   /*!
3434    * \brief Implements geom edges into the mesh
3435    */
3436   void Hexahedron::addEdges(SMESH_MesherHelper&                      helper,
3437                             vector< Hexahedron* >&                   hexes,
3438                             const map< TGeomID, vector< TGeomID > >& edge2faceIDsMap)
3439   {
3440     if ( edge2faceIDsMap.empty() ) return;
3441
3442     // Prepare planes for intersecting with EDGEs
3443     GridPlanes pln[3];
3444     {
3445       for ( int iDirZ = 0; iDirZ < 3; ++iDirZ ) // iDirZ gives normal direction to planes
3446       {
3447         GridPlanes& planes = pln[ iDirZ ];
3448         int iDirX = ( iDirZ + 1 ) % 3;
3449         int iDirY = ( iDirZ + 2 ) % 3;
3450         planes._zNorm  = ( _grid->_axes[ iDirX ] ^ _grid->_axes[ iDirY ] ).Normalized();
3451         planes._zProjs.resize ( _grid->_coords[ iDirZ ].size() );
3452         planes._zProjs [0] = 0;
3453         const double       zFactor = _grid->_axes[ iDirZ ] * planes._zNorm;
3454         const vector< double > & u = _grid->_coords[ iDirZ ];
3455         for ( size_t i = 1; i < planes._zProjs.size(); ++i )
3456         {
3457           planes._zProjs [i] = zFactor * ( u[i] - u[0] );
3458         }
3459       }
3460     }
3461     const double deflection = _grid->_minCellSize / 20.;
3462     const double tol        = _grid->_tol;
3463     E_IntersectPoint ip;
3464
3465     TColStd_MapOfInteger intEdgeIDs; // IDs of not shared INTERNAL EDGES
3466
3467     // Intersect EDGEs with the planes
3468     map< TGeomID, vector< TGeomID > >::const_iterator e2fIt = edge2faceIDsMap.begin();
3469     for ( ; e2fIt != edge2faceIDsMap.end(); ++e2fIt )
3470     {
3471       const TGeomID  edgeID = e2fIt->first;
3472       const TopoDS_Edge & E = TopoDS::Edge( _grid->Shape( edgeID ));
3473       BRepAdaptor_Curve curve( E );
3474       TopoDS_Vertex v1 = helper.IthVertex( 0, E, false );
3475       TopoDS_Vertex v2 = helper.IthVertex( 1, E, false );
3476
3477       ip._faceIDs = e2fIt->second;
3478       ip._shapeID = edgeID;
3479
3480       bool isInternal = ( ip._faceIDs.size() == 1 && _grid->IsInternal( edgeID ));
3481       if ( isInternal )
3482       {
3483         intEdgeIDs.Add( edgeID );
3484         intEdgeIDs.Add( _grid->ShapeID( v1 ));
3485         intEdgeIDs.Add( _grid->ShapeID( v2 ));
3486       }
3487
3488       // discretize the EDGE
3489       GCPnts_UniformDeflection discret( curve, deflection, true );
3490       if ( !discret.IsDone() || discret.NbPoints() < 2 )
3491         continue;
3492
3493       // perform intersection
3494       E_IntersectPoint* eip, *vip = 0; // todo: vip must be explicitly initialized to avoid warning (see below)
3495       for ( int iDirZ = 0; iDirZ < 3; ++iDirZ )
3496       {
3497         GridPlanes& planes = pln[ iDirZ ];
3498         int      iDirX = ( iDirZ + 1 ) % 3;
3499         int      iDirY = ( iDirZ + 2 ) % 3;
3500         double    xLen = _grid->_coords[ iDirX ].back() - _grid->_coords[ iDirX ][0];
3501         double    yLen = _grid->_coords[ iDirY ].back() - _grid->_coords[ iDirY ][0];
3502         double    zLen = _grid->_coords[ iDirZ ].back() - _grid->_coords[ iDirZ ][0];
3503         int dIJK[3], d000[3] = { 0,0,0 };
3504         double o[3] = { _grid->_coords[0][0],
3505                         _grid->_coords[1][0],
3506                         _grid->_coords[2][0] };
3507
3508         // locate the 1st point of a segment within the grid
3509         gp_XYZ p1     = discret.Value( 1 ).XYZ();
3510         double u1     = discret.Parameter( 1 );
3511         double zProj1 = planes._zNorm * ( p1 - _grid->_origin );
3512
3513         _grid->ComputeUVW( p1, ip._uvw );
3514         int iX1 = int(( ip._uvw[iDirX] - o[iDirX]) / xLen * (_grid->_coords[ iDirX ].size() - 1));
3515         int iY1 = int(( ip._uvw[iDirY] - o[iDirY]) / yLen * (_grid->_coords[ iDirY ].size() - 1));
3516         int iZ1 = int(( ip._uvw[iDirZ] - o[iDirZ]) / zLen * (_grid->_coords[ iDirZ ].size() - 1));
3517         locateValue( iX1, ip._uvw[iDirX], _grid->_coords[ iDirX ], dIJK[ iDirX ], tol );
3518         locateValue( iY1, ip._uvw[iDirY], _grid->_coords[ iDirY ], dIJK[ iDirY ], tol );
3519         locateValue( iZ1, ip._uvw[iDirZ], _grid->_coords[ iDirZ ], dIJK[ iDirZ ], tol );
3520
3521         int ijk[3]; // grid index where a segment intersects a plane
3522         ijk[ iDirX ] = iX1;
3523         ijk[ iDirY ] = iY1;
3524         ijk[ iDirZ ] = iZ1;
3525
3526         // add the 1st vertex point to a hexahedron
3527         if ( iDirZ == 0 )
3528         {
3529           ip._point   = p1;
3530           ip._shapeID = _grid->ShapeID( v1 );
3531           vip = _grid->Add( ip );
3532           if ( isInternal )
3533             vip->_faceIDs.push_back( _grid->PseudoIntExtFaceID() );
3534           if ( !addIntersection( vip, hexes, ijk, d000 ))
3535             _grid->Remove( vip );
3536           ip._shapeID = edgeID;
3537         }
3538         for ( int iP = 2; iP <= discret.NbPoints(); ++iP )
3539         {
3540           // locate the 2nd point of a segment within the grid
3541           gp_XYZ p2     = discret.Value( iP ).XYZ();
3542           double u2     = discret.Parameter( iP );
3543           double zProj2 = planes._zNorm * ( p2 - _grid->_origin );
3544           int    iZ2    = iZ1;
3545           if ( Abs( zProj2 - zProj1 ) > std::numeric_limits<double>::min() )
3546           {
3547             locateValue( iZ2, zProj2, planes._zProjs, dIJK[ iDirZ ], tol );
3548
3549             // treat intersections with planes between 2 end points of a segment
3550             int dZ = ( iZ1 <= iZ2 ) ? +1 : -1;
3551             int iZ = iZ1 + ( iZ1 < iZ2 );
3552             for ( int i = 0, nb = Abs( iZ1 - iZ2 ); i < nb; ++i, iZ += dZ )
3553             {
3554               ip._point = findIntPoint( u1, zProj1, u2, zProj2,
3555                                         planes._zProjs[ iZ ],
3556                                         curve, planes._zNorm, _grid->_origin );
3557               _grid->ComputeUVW( ip._point.XYZ(), ip._uvw );
3558               locateValue( ijk[iDirX], ip._uvw[iDirX], _grid->_coords[iDirX], dIJK[iDirX], tol );
3559               locateValue( ijk[iDirY], ip._uvw[iDirY], _grid->_coords[iDirY], dIJK[iDirY], tol );
3560               ijk[ iDirZ ] = iZ;
3561
3562               // add ip to hex "above" the plane
3563               eip = _grid->Add( ip );
3564               if ( isInternal )
3565                 eip->_faceIDs.push_back( _grid->PseudoIntExtFaceID() );
3566               dIJK[ iDirZ ] = 0;
3567               bool added = addIntersection( eip, hexes, ijk, dIJK);
3568
3569               // add ip to hex "below" the plane
3570               ijk[ iDirZ ] = iZ-1;
3571               if ( !addIntersection( eip, hexes, ijk, dIJK ) &&
3572                    !added )
3573                 _grid->Remove( eip );
3574             }
3575           }
3576           iZ1    = iZ2;
3577           p1     = p2;
3578           u1     = u2;
3579           zProj1 = zProj2;
3580         }
3581         // add the 2nd vertex point to a hexahedron
3582         if ( iDirZ == 0 )
3583         {
3584           ip._point   = p1;
3585           ip._shapeID = _grid->ShapeID( v2 );
3586           _grid->ComputeUVW( p1, ip._uvw );
3587           locateValue( ijk[iDirX], ip._uvw[iDirX], _grid->_coords[iDirX], dIJK[iDirX], tol );
3588           locateValue( ijk[iDirY], ip._uvw[iDirY], _grid->_coords[iDirY], dIJK[iDirY], tol );
3589           ijk[ iDirZ ] = iZ1;
3590           bool sameV = ( v1.IsSame( v2 ));
3591           if ( !sameV )
3592             vip = _grid->Add( ip );
3593           if ( isInternal && !sameV )
3594             vip->_faceIDs.push_back( _grid->PseudoIntExtFaceID() );
3595           if ( !addIntersection( vip, hexes, ijk, d000 ) && !sameV ) // todo: vip must be explicitly initialized to avoid warning (see above)
3596             _grid->Remove( vip );
3597           ip._shapeID = edgeID;
3598         }
3599       } // loop on 3 grid directions
3600     } // loop on EDGEs
3601
3602
3603     if ( intEdgeIDs.Size() > 0 )
3604       cutByExtendedInternal( hexes, intEdgeIDs );
3605
3606     return;
3607   }
3608
3609   //================================================================================
3610   /*!
3611    * \brief Fully cut hexes that are partially cut by INTERNAL FACE.
3612    *        Cut them by extended INTERNAL FACE.
3613    */
3614   void Hexahedron::cutByExtendedInternal( std::vector< Hexahedron* >& hexes,
3615                                           const TColStd_MapOfInteger& intEdgeIDs )
3616   {
3617     IntAna_IntConicQuad intersection;
3618     SMESHDS_Mesh* meshDS = _grid->_helper->GetMeshDS();
3619     const double tol2 = _grid->_tol * _grid->_tol;
3620
3621     for ( size_t iH = 0; iH < hexes.size(); ++iH )
3622     {
3623       Hexahedron* hex = hexes[ iH ];
3624       if ( !hex || hex->_eIntPoints.size() < 2 )
3625         continue;
3626       if ( !intEdgeIDs.Contains( hex->_eIntPoints.back()->_shapeID ))
3627         continue;
3628
3629       // get 3 points on INTERNAL FACE to construct a cutting plane
3630       gp_Pnt p1 = hex->_eIntPoints[0]->_point;
3631       gp_Pnt p2 = hex->_eIntPoints[1]->_point;
3632       gp_Pnt p3 = hex->mostDistantInternalPnt( iH, p1, p2 );
3633
3634       gp_Vec norm = gp_Vec( p1, p2 ) ^ gp_Vec( p1, p3 );
3635       gp_Pln pln;
3636       try {
3637         pln = gp_Pln( p1, norm );
3638       }
3639       catch(...)
3640       {
3641         continue;
3642       }
3643
3644       TGeomID intFaceID = hex->_eIntPoints.back()->_faceIDs.front(); // FACE being "extended"
3645       TGeomID   solidID = _grid->GetSolid( intFaceID )->ID();
3646
3647       // cut links by the plane
3648       //bool isCut = false;
3649       for ( int iLink = 0; iLink < 12; ++iLink )
3650       {
3651         _Link& link = hex->_hexLinks[ iLink ];
3652         if ( !link._fIntPoints.empty() )
3653         {
3654           // if ( link._fIntPoints[0]->_faceIDs.back() == _grid->PseudoIntExtFaceID() )
3655           //   isCut = true;
3656           continue; // already cut link
3657         }
3658         if ( !link._nodes[0]->Node() ||
3659              !link._nodes[1]->Node() )
3660           continue; // outside link
3661
3662         if ( link._nodes[0]->IsOnFace( intFaceID ))
3663         {
3664           if ( link._nodes[0]->_intPoint->_faceIDs.back() != _grid->PseudoIntExtFaceID() )
3665             if ( p1.SquareDistance( link._nodes[0]->Point() ) < tol2  ||
3666                  p2.SquareDistance( link._nodes[0]->Point() ) < tol2 )
3667               link._nodes[0]->_intPoint->_faceIDs.push_back( _grid->PseudoIntExtFaceID() );
3668           continue; // link is cut by FACE being "extended"
3669         }
3670         if ( link._nodes[1]->IsOnFace( intFaceID ))
3671         {
3672           if ( link._nodes[1]->_intPoint->_faceIDs.back() != _grid->PseudoIntExtFaceID() )
3673             if ( p1.SquareDistance( link._nodes[1]->Point() ) < tol2  ||
3674                  p2.SquareDistance( link._nodes[1]->Point() ) < tol2 )
3675               link._nodes[1]->_intPoint->_faceIDs.push_back( _grid->PseudoIntExtFaceID() );
3676           continue; // link is cut by FACE being "extended"
3677         }
3678         gp_Pnt p4 = link._nodes[0]->Point();
3679         gp_Pnt p5 = link._nodes[1]->Point();
3680         gp_Lin line( p4, gp_Vec( p4, p5 ));
3681
3682         intersection.Perform( line, pln );
3683         if ( !intersection.IsDone() ||
3684              intersection.IsInQuadric() ||
3685              intersection.IsParallel() ||
3686              intersection.NbPoints() < 1 )
3687           continue;
3688
3689         double u = intersection.ParamOnConic(1);
3690         if ( u + _grid->_tol < 0 )
3691           continue;
3692         int       iDir = iLink / 4;
3693         int      index = (&hex->_i)[iDir];
3694         double linkLen = _grid->_coords[iDir][index+1] - _grid->_coords[iDir][index];
3695         if ( u - _grid->_tol > linkLen )
3696           continue;
3697
3698         if ( u < _grid->_tol ||
3699              u > linkLen - _grid->_tol ) // intersection at grid node
3700         {
3701           int  i = ! ( u < _grid->_tol ); // [0,1]
3702           int iN = link._nodes[ i ] - hex->_hexNodes; // [0-7]
3703
3704           const F_IntersectPoint * & ip = _grid->_gridIntP[ hex->_origNodeInd +
3705                                                             _grid->_nodeShift[iN] ];
3706           if ( !ip )
3707           {
3708             ip = _grid->_extIntPool.getNew();
3709             ip->_faceIDs.push_back( _grid->PseudoIntExtFaceID() );
3710             //ip->_transition = Trans_INTERNAL;
3711           }
3712           else if ( ip->_faceIDs.back() != _grid->PseudoIntExtFaceID() )
3713           {
3714             ip->_faceIDs.push_back( _grid->PseudoIntExtFaceID() );
3715           }
3716           hex->_nbFaceIntNodes++;
3717           //isCut = true;
3718         }
3719         else
3720         {
3721           const gp_Pnt&      p = intersection.Point( 1 );
3722           F_IntersectPoint* ip = _grid->_extIntPool.getNew();
3723           ip->_node = meshDS->AddNode( p.X(), p.Y(), p.Z() );
3724           ip->_faceIDs.push_back( _grid->PseudoIntExtFaceID() );
3725           ip->_transition = Trans_INTERNAL;
3726           meshDS->SetNodeInVolume( ip->_node, solidID );
3727
3728           CellsAroundLink fourCells( _grid, iDir );
3729           fourCells.Init( hex->_i, hex->_j, hex->_k, iLink );
3730           int i,j,k, cellIndex;
3731           for ( int iC = 0; iC < 4; ++iC ) // loop on 4 cells sharing the link
3732           {
3733             if ( !fourCells.GetCell( iC, i,j,k, cellIndex, iLink ))
3734               continue;
3735             Hexahedron * h = hexes[ cellIndex ];
3736             if ( !h )
3737               h = hexes[ cellIndex ] = new Hexahedron( *this, i, j, k, cellIndex );
3738             h->_hexLinks[iLink]._fIntPoints.push_back( ip );
3739             h->_nbFaceIntNodes++;
3740             //isCut = true;
3741           }
3742         }
3743       }
3744
3745       // if ( isCut )
3746       //   for ( size_t i = 0; i < hex->_eIntPoints.size(); ++i )
3747       //   {
3748       //     if ( _grid->IsInternal( hex->_eIntPoints[i]->_shapeID ) &&
3749       //          ! hex->_eIntPoints[i]->IsOnFace( _grid->PseudoIntExtFaceID() ))
3750       //       hex->_eIntPoints[i]->_faceIDs.push_back( _grid->PseudoIntExtFaceID() );
3751       //   }
3752       continue;
3753
3754     } // loop on all hexes
3755     return;
3756   }
3757
3758   //================================================================================
3759   /*!
3760    * \brief Return intersection point on INTERNAL FACE most distant from given ones
3761    */
3762   gp_Pnt Hexahedron::mostDistantInternalPnt( int hexIndex, const gp_Pnt& p1, const gp_Pnt& p2 )
3763   {
3764     gp_Pnt resultPnt = p1;
3765
3766     double maxDist2 = 0;
3767     for ( int iLink = 0; iLink < 12; ++iLink ) // check links
3768     {
3769       _Link& link = _hexLinks[ iLink ];
3770       for ( size_t i = 0; i < link._fIntPoints.size(); ++i )
3771         if ( _grid->PseudoIntExtFaceID() != link._fIntPoints[i]->_faceIDs[0] &&
3772              _grid->IsInternal( link._fIntPoints[i]->_faceIDs[0] ) &&
3773              link._fIntPoints[i]->_node )
3774         {
3775           gp_Pnt p = SMESH_NodeXYZ( link._fIntPoints[i]->_node );
3776           double d = p1.SquareDistance( p );
3777           if ( d > maxDist2 )
3778           {
3779             resultPnt = p;
3780             maxDist2  = d;
3781           }
3782           else
3783           {
3784             d = p2.SquareDistance( p );
3785             if ( d > maxDist2 )
3786             {
3787               resultPnt = p;
3788               maxDist2  = d;
3789             }
3790           }
3791         }
3792     }
3793     setIJK( hexIndex );
3794     _origNodeInd = _grid->NodeIndex( _i,_j,_k );
3795
3796     for ( size_t iN = 0; iN < 8; ++iN ) // check corners
3797     {
3798       _hexNodes[iN]._node     = _grid->_nodes   [ _origNodeInd + _grid->_nodeShift[iN] ];
3799       _hexNodes[iN]._intPoint = _grid->_gridIntP[ _origNodeInd + _grid->_nodeShift[iN] ];
3800       if ( _hexNodes[iN]._intPoint )
3801         for ( size_t iF = 0; iF < _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs.size(); ++iF )
3802         {
3803           if ( _grid->IsInternal( _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs[iF]))
3804           {
3805             gp_Pnt p = SMESH_NodeXYZ( _hexNodes[iN]._node );
3806             double d = p1.SquareDistance( p );
3807             if ( d > maxDist2 )
3808             {
3809               resultPnt = p;
3810               maxDist2  = d;
3811             }
3812             else
3813             {
3814               d = p2.SquareDistance( p );
3815               if ( d > maxDist2 )
3816               {
3817                 resultPnt = p;
3818                 maxDist2  = d;
3819               }
3820             }
3821           }
3822         }
3823     }
3824     if ( maxDist2 < _grid->_tol * _grid->_tol )
3825       return p1;
3826
3827     return resultPnt;
3828   }
3829
3830   //================================================================================
3831   /*!
3832    * \brief Finds intersection of a curve with a plane
3833    *  \param [in] u1 - parameter of one curve point
3834    *  \param [in] proj1 - projection of the curve point to the plane normal
3835    *  \param [in] u2 - parameter of another curve point
3836    *  \param [in] proj2 - projection of the other curve point to the plane normal
3837    *  \param [in] proj - projection of a point where the curve intersects the plane
3838    *  \param [in] curve - the curve
3839    *  \param [in] axis - the plane normal
3840    *  \param [in] origin - the plane origin
3841    *  \return gp_Pnt - the found intersection point
3842    */
3843   gp_Pnt Hexahedron::findIntPoint( double u1, double proj1,
3844                                    double u2, double proj2,
3845                                    double proj,
3846                                    BRepAdaptor_Curve& curve,
3847                                    const gp_XYZ& axis,
3848                                    const gp_XYZ& origin)
3849   {
3850     double r = (( proj - proj1 ) / ( proj2 - proj1 ));
3851     double u = u1 * ( 1 - r ) + u2 * r;
3852     gp_Pnt p = curve.Value( u );
3853     double newProj =  axis * ( p.XYZ() - origin );
3854     if ( Abs( proj - newProj ) > _grid->_tol / 10. )
3855     {
3856       if ( r > 0.5 )
3857         return findIntPoint( u2, proj2, u, newProj, proj, curve, axis, origin );
3858       else
3859         return findIntPoint( u1, proj2, u, newProj, proj, curve, axis, origin );
3860     }
3861     return p;
3862   }
3863
3864   //================================================================================
3865   /*!
3866    * \brief Returns indices of a hexahedron sub-entities holding a point
3867    *  \param [in] ip - intersection point
3868    *  \param [out] facets - 0-3 facets holding a point
3869    *  \param [out] sub - index of a vertex or an edge holding a point
3870    *  \return int - number of facets holding a point
3871    */
3872   int Hexahedron::getEntity( const E_IntersectPoint* ip, int* facets, int& sub )
3873   {
3874     enum { X = 1, Y = 2, Z = 4 }; // == 001, 010, 100
3875     int nbFacets = 0;
3876     int vertex = 0, edgeMask = 0;
3877
3878     if ( Abs( _grid->_coords[0][ _i   ] - ip->_uvw[0] ) < _grid->_tol ) {
3879       facets[ nbFacets++ ] = SMESH_Block::ID_F0yz;
3880       edgeMask |= X;
3881     }
3882     else if ( Abs( _grid->_coords[0][ _i+1 ] - ip->_uvw[0] ) < _grid->_tol ) {
3883       facets[ nbFacets++ ] = SMESH_Block::ID_F1yz;
3884       vertex   |= X;
3885       edgeMask |= X;
3886     }
3887     if ( Abs( _grid->_coords[1][ _j   ] - ip->_uvw[1] ) < _grid->_tol ) {
3888       facets[ nbFacets++ ] = SMESH_Block::ID_Fx0z;
3889       edgeMask |= Y;
3890     }
3891     else if ( Abs( _grid->_coords[1][ _j+1 ] - ip->_uvw[1] ) < _grid->_tol ) {
3892       facets[ nbFacets++ ] = SMESH_Block::ID_Fx1z;
3893       vertex   |= Y;
3894       edgeMask |= Y;
3895     }
3896     if ( Abs( _grid->_coords[2][ _k   ] - ip->_uvw[2] ) < _grid->_tol ) {
3897       facets[ nbFacets++ ] = SMESH_Block::ID_Fxy0;
3898       edgeMask |= Z;
3899     }
3900     else if ( Abs( _grid->_coords[2][ _k+1 ] - ip->_uvw[2] ) < _grid->_tol ) {
3901       facets[ nbFacets++ ] = SMESH_Block::ID_Fxy1;
3902       vertex   |= Z;
3903       edgeMask |= Z;
3904     }
3905
3906     switch ( nbFacets )
3907     {
3908     case 0: sub = 0;         break;
3909     case 1: sub = facets[0]; break;
3910     case 2: {
3911       const int edge [3][8] = {
3912         { SMESH_Block::ID_E00z, SMESH_Block::ID_E10z,
3913           SMESH_Block::ID_E01z, SMESH_Block::ID_E11z },
3914         { SMESH_Block::ID_E0y0, SMESH_Block::ID_E1y0, 0, 0,
3915           SMESH_Block::ID_E0y1, SMESH_Block::ID_E1y1 },
3916         { SMESH_Block::ID_Ex00, 0, SMESH_Block::ID_Ex10, 0,
3917           SMESH_Block::ID_Ex01, 0, SMESH_Block::ID_Ex11 }
3918       };
3919       switch ( edgeMask ) {
3920       case X | Y: sub = edge[ 0 ][ vertex ]; break;
3921       case X | Z: sub = edge[ 1 ][ vertex ]; break;
3922       default:    sub = edge[ 2 ][ vertex ];
3923       }
3924       break;
3925     }
3926     //case 3:
3927     default:
3928       sub = vertex + SMESH_Block::ID_FirstV;
3929     }
3930
3931     return nbFacets;
3932   }
3933   //================================================================================
3934   /*!
3935    * \brief Adds intersection with an EDGE
3936    */
3937   bool Hexahedron::addIntersection( const E_IntersectPoint* ip,
3938                                     vector< Hexahedron* >&  hexes,
3939                                     int ijk[], int dIJK[] )
3940   {
3941     bool added = false;
3942
3943     size_t hexIndex[4] = {
3944       _grid->CellIndex( ijk[0], ijk[1], ijk[2] ),
3945       dIJK[0] ? _grid->CellIndex( ijk[0]+dIJK[0], ijk[1], ijk[2] ) : -1,
3946       dIJK[1] ? _grid->CellIndex( ijk[0], ijk[1]+dIJK[1], ijk[2] ) : -1,
3947       dIJK[2] ? _grid->CellIndex( ijk[0], ijk[1], ijk[2]+dIJK[2] ) : -1
3948     };
3949     for ( int i = 0; i < 4; ++i )
3950     {
3951       if ( hexIndex[i] < hexes.size() && hexes[ hexIndex[i] ] )
3952       {
3953         Hexahedron* h = hexes[ hexIndex[i] ];
3954         h->_eIntPoints.reserve(2);
3955         h->_eIntPoints.push_back( ip );
3956         added = true;
3957 #ifdef _DEBUG_
3958         // check if ip is really inside the hex
3959         if ( h->isOutParam( ip->_uvw ))
3960           throw SALOME_Exception("ip outside a hex");
3961 #endif
3962       }
3963     }
3964     return added;
3965   }
3966   //================================================================================
3967   /*!
3968    * \brief Finds nodes at a path from one node to another via intersections with EDGEs
3969    */
3970   bool Hexahedron::findChain( _Node*          n1,
3971                               _Node*          n2,
3972                               _Face&          quad,
3973                               vector<_Node*>& chn )
3974   {
3975     chn.clear();
3976     chn.push_back( n1 );
3977     for ( size_t iP = 0; iP < quad._eIntNodes.size(); ++iP )
3978       if ( !quad._eIntNodes[ iP ]->IsUsedInFace( &quad ) &&
3979            n1->IsLinked( quad._eIntNodes[ iP ]->_intPoint ) &&
3980            n2->IsLinked( quad._eIntNodes[ iP ]->_intPoint ))
3981       {
3982         chn.push_back( quad._eIntNodes[ iP ]);
3983         chn.push_back( n2 );
3984         quad._eIntNodes[ iP ]->_usedInFace = &quad;
3985         return true;
3986       }
3987     bool found;
3988     do
3989     {
3990       found = false;
3991       for ( size_t iP = 0; iP < quad._eIntNodes.size(); ++iP )
3992         if ( !quad._eIntNodes[ iP ]->IsUsedInFace( &quad ) &&
3993              chn.back()->IsLinked( quad._eIntNodes[ iP ]->_intPoint ))
3994         {
3995           chn.push_back( quad._eIntNodes[ iP ]);
3996           found = ( quad._eIntNodes[ iP ]->_usedInFace = &quad );
3997           break;
3998         }
3999     } while ( found && ! chn.back()->IsLinked( n2->_intPoint ) );
4000
4001     if ( chn.back() != n2 && chn.back()->IsLinked( n2->_intPoint ))
4002       chn.push_back( n2 );
4003
4004     return chn.size() > 1;
4005   }
4006   //================================================================================
4007   /*!
4008    * \brief Try to heal a polygon whose ends are not connected
4009    */
4010   bool Hexahedron::closePolygon( _Face* polygon, vector<_Node*>& chainNodes ) const
4011   {
4012     int i = -1, nbLinks = polygon->_links.size();
4013     if ( nbLinks < 3 )
4014       return false;
4015     vector< _OrientedLink > newLinks;
4016     // find a node lying on the same FACE as the last one
4017     _Node*   node = polygon->_links.back().LastNode();
4018     int avoidFace = node->IsLinked( polygon->_links.back().FirstNode()->_intPoint );
4019     for ( i = nbLinks - 2; i >= 0; --i )
4020       if ( node->IsLinked( polygon->_links[i].FirstNode()->_intPoint, avoidFace ))
4021         break;
4022     if ( i >= 0 )
4023     {
4024       for ( ; i < nbLinks; ++i )
4025         newLinks.push_back( polygon->_links[i] );
4026     }
4027     else
4028     {
4029       // find a node lying on the same FACE as the first one
4030       node      = polygon->_links[0].FirstNode();
4031       avoidFace = node->IsLinked( polygon->_links[0].LastNode()->_intPoint );
4032       for ( i = 1; i < nbLinks; ++i )
4033         if ( node->IsLinked( polygon->_links[i].LastNode()->_intPoint, avoidFace ))
4034           break;
4035       if ( i < nbLinks )
4036         for ( nbLinks = i + 1, i = 0; i < nbLinks; ++i )
4037           newLinks.push_back( polygon->_links[i] );
4038     }
4039     if ( newLinks.size() > 1 )
4040     {
4041       polygon->_links.swap( newLinks );
4042       chainNodes.clear();
4043       chainNodes.push_back( polygon->_links.back().LastNode() );
4044       chainNodes.push_back( polygon->_links[0].FirstNode() );
4045       return true;
4046     }
4047     return false;
4048   }
4049   //================================================================================
4050   /*!
4051    * \brief Finds nodes on the same EDGE as the first node of avoidSplit.
4052    *
4053    * This function is for
4054    * 1) a case where an EDGE lies on a quad which lies on a FACE
4055    *    so that a part of quad in ON and another part is IN
4056    * 2) INTERNAL FACE passes through the 1st node of avoidSplit
4057    */
4058   bool Hexahedron::findChainOnEdge( const vector< _OrientedLink >& splits,
4059                                     const _OrientedLink&           prevSplit,
4060                                     const _OrientedLink&           avoidSplit,
4061                                     size_t &                       iS,
4062                                     _Face&                         quad,
4063                                     vector<_Node*>&                chn )
4064   {
4065     _Node* pn1 = prevSplit.FirstNode();
4066     _Node* pn2 = prevSplit.LastNode();
4067     int avoidFace = pn1->IsLinked( pn2->_intPoint ); // FACE under the quad
4068     if ( avoidFace < 1 && pn1->_intPoint )
4069       return false;
4070
4071     _Node* n = 0, *stopNode = avoidSplit.LastNode();
4072
4073     chn.clear();
4074     if ( !quad._eIntNodes.empty() ) // connect pn2 with EDGE intersections
4075     {
4076       chn.push_back( pn2 );
4077       bool found;
4078       do
4079       {
4080         found = false;
4081         for ( size_t iP = 0; iP < quad._eIntNodes.size(); ++iP )
4082           if (( !quad._eIntNodes[ iP ]->IsUsedInFace( &quad )) &&
4083               ( chn.back()->IsLinked( quad._eIntNodes[ iP ]->_intPoint, avoidFace )) &&
4084               ( !avoidFace || quad._eIntNodes[ iP ]->IsOnFace( avoidFace )))
4085           {
4086             chn.push_back( quad._eIntNodes[ iP ]);
4087             found = ( quad._eIntNodes[ iP ]->_usedInFace = &quad );
4088             break;
4089           }
4090       } while ( found );
4091       pn2 = chn.back();
4092     }
4093
4094     int i;
4095     for ( i = splits.size()-1; i >= 0; --i ) // connect new pn2 (at _eIntNodes) with a split
4096     {
4097       if ( !splits[i] )
4098         continue;
4099
4100       n = splits[i].LastNode();
4101       if ( n == stopNode )
4102         break;
4103       if (( n != pn1 ) &&
4104           ( n->IsLinked( pn2->_intPoint, avoidFace )) &&
4105           ( !avoidFace || n->IsOnFace( avoidFace )))
4106         break;
4107
4108       n = splits[i].FirstNode();
4109       if ( n == stopNode )
4110         break;
4111       if (( n->IsLinked( pn2->_intPoint, avoidFace )) &&
4112           ( !avoidFace || n->IsOnFace( avoidFace )))
4113         break;
4114       n = 0;
4115     }
4116     if ( n && n != stopNode )
4117     {
4118       if ( chn.empty() )
4119         chn.push_back( pn2 );
4120       chn.push_back( n );
4121       iS = i-1;
4122       return true;
4123     }
4124     else if ( !chn.empty() && chn.back()->_isInternalFlags )
4125     {
4126       // INTERNAL FACE partially cuts the quad
4127       for ( int i = chn.size() - 2; i >= 0; --i )
4128         chn.push_back( chn[ i ]);
4129       return true;
4130     }
4131     return false;
4132   }
4133   //================================================================================
4134   /*!
4135    * \brief Checks transition at the ginen intersection node of a link
4136    */
4137   bool Hexahedron::isOutPoint( _Link& link, int iP,
4138                                SMESH_MesherHelper& helper, const Solid* solid ) const
4139   {
4140     bool isOut = false;
4141
4142     if ( link._fIntNodes[iP]->faces().size() == 1 &&
4143          _grid->IsInternal( link._fIntNodes[iP]->face(0) ))
4144       return false;
4145
4146     const bool moreIntPoints = ( iP+1 < (int) link._fIntNodes.size() );
4147
4148     // get 2 _Node's
4149     _Node* n1 = link._fIntNodes[ iP ];
4150     if ( !n1->Node() )
4151       n1 = link._nodes[0];
4152     _Node* n2 = moreIntPoints ? link._fIntNodes[ iP+1 ] : 0;
4153     if ( !n2 || !n2->Node() )
4154       n2 = link._nodes[1];
4155     if ( !n2->Node() )
4156       return true;
4157
4158     // get all FACEs under n1 and n2
4159     set< TGeomID > faceIDs;
4160     if ( moreIntPoints ) faceIDs.insert( link._fIntNodes[iP+1]->faces().begin(),
4161                                          link._fIntNodes[iP+1]->faces().end() );
4162     if ( n2->_intPoint ) faceIDs.insert( n2->_intPoint->_faceIDs.begin(),
4163                                          n2->_intPoint->_faceIDs.end() );
4164     if ( faceIDs.empty() )
4165       return false; // n2 is inside
4166     if ( n1->_intPoint ) faceIDs.insert( n1->_intPoint->_faceIDs.begin(),
4167                                          n1->_intPoint->_faceIDs.end() );
4168     faceIDs.insert( link._fIntNodes[iP]->faces().begin(),
4169                     link._fIntNodes[iP]->faces().end() );
4170
4171     // get a point between 2 nodes
4172     gp_Pnt p1      = n1->Point();
4173     gp_Pnt p2      = n2->Point();
4174     gp_Pnt pOnLink = 0.8 * p1.XYZ() + 0.2 * p2.XYZ();
4175
4176     TopLoc_Location loc;
4177
4178     set< TGeomID >::iterator faceID = faceIDs.begin();
4179     for ( ; faceID != faceIDs.end(); ++faceID )
4180     {
4181       // project pOnLink on a FACE
4182       if ( *faceID < 1 || !solid->Contains( *faceID )) continue;
4183       const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( _grid->Shape( *faceID ));
4184       GeomAPI_ProjectPointOnSurf& proj = helper.GetProjector( face, loc, 0.1*_grid->_tol );
4185       gp_Pnt testPnt = pOnLink.Transformed( loc.Transformation().Inverted() );
4186       proj.Perform( testPnt );
4187       if ( proj.IsDone() && proj.NbPoints() > 0 )
4188       {
4189         Standard_Real u,v;
4190         proj.LowerDistanceParameters( u,v );
4191
4192         if ( proj.LowerDistance() <= 0.1 * _grid->_tol )
4193         {
4194           isOut = false;
4195         }
4196         else
4197         {
4198           // find isOut by normals
4199           gp_Dir normal;
4200           if ( GeomLib::NormEstim( BRep_Tool::Surface( face, loc ),
4201                                    gp_Pnt2d( u,v ),
4202                                    0.1*_grid->_tol,
4203                                    normal ) < 3 )
4204           {
4205             if ( solid->Orientation( face ) == TopAbs_REVERSED )
4206               normal.Reverse();
4207             gp_Vec v( proj.NearestPoint(), testPnt );
4208             isOut = ( v * normal > 0 );
4209           }
4210         }
4211         if ( !isOut )
4212         {
4213           // classify a projection
4214           if ( !n1->IsOnFace( *faceID ) || !n2->IsOnFace( *faceID ))
4215           {
4216             BRepTopAdaptor_FClass2d cls( face, Precision::Confusion() );
4217             TopAbs_State state = cls.Perform( gp_Pnt2d( u,v ));
4218             if ( state == TopAbs_OUT )
4219             {
4220               isOut = true;
4221               continue;
4222             }
4223           }
4224           return false;
4225         }
4226       }
4227     }
4228     return isOut;
4229   }
4230   //================================================================================
4231   /*!
4232    * \brief Sort nodes on a FACE
4233    */
4234   void Hexahedron::sortVertexNodes(vector<_Node*>& nodes, _Node* curNode, TGeomID faceID)
4235   {
4236     if ( nodes.size() > 20 ) return;
4237
4238     // get shapes under nodes
4239     TGeomID nShapeIds[20], *nShapeIdsEnd = &nShapeIds[0] + nodes.size();
4240     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
4241       if ( !( nShapeIds[i] = nodes[i]->ShapeID() ))
4242         return;
4243
4244     // get shapes of the FACE
4245     const TopoDS_Face&  face = TopoDS::Face( _grid->Shape( faceID ));
4246     list< TopoDS_Edge > edges;
4247     list< int >         nbEdges;
4248     int nbW = SMESH_Block::GetOrderedEdges (face, edges, nbEdges);
4249     if ( nbW > 1 ) {
4250       // select a WIRE - remove EDGEs of irrelevant WIREs from edges
4251       list< TopoDS_Edge >::iterator e = edges.begin(), eEnd = e;
4252       list< int >::iterator nE = nbEdges.begin();
4253       for ( ; nbW > 0; ++nE, --nbW )
4254       {
4255         std::advance( eEnd, *nE );
4256         for ( ; e != eEnd; ++e )
4257           for ( int i = 0; i < 2; ++i )
4258           {
4259             TGeomID id = i==0 ?
4260               _grid->ShapeID( *e ) :
4261               _grid->ShapeID( SMESH_MesherHelper::IthVertex( 0, *e ));
4262             if (( id > 0 ) &&
4263                 ( std::find( &nShapeIds[0], nShapeIdsEnd, id ) != nShapeIdsEnd ))
4264             {
4265               edges.erase( eEnd, edges.end() ); // remove rest wires
4266               e = eEnd = edges.end();
4267               --e;
4268               nbW = 0;
4269               break;
4270             }
4271           }
4272         if ( nbW > 0 )
4273           edges.erase( edges.begin(), eEnd ); // remove a current irrelevant wire
4274       }
4275     }
4276     // rotate edges to have the first one at least partially out of the hexa
4277     list< TopoDS_Edge >::iterator e = edges.begin(), eMidOut = edges.end();
4278     for ( ; e != edges.end(); ++e )
4279     {
4280       if ( !_grid->ShapeID( *e ))
4281         continue;
4282       bool isOut = false;
4283       gp_Pnt p;
4284       double uvw[3], f,l;
4285       for ( int i = 0; i < 2 && !isOut; ++i )
4286       {
4287         if ( i == 0 )
4288         {
4289           TopoDS_Vertex v = SMESH_MesherHelper::IthVertex( 0, *e );
4290           p = BRep_Tool::Pnt( v );
4291         }
4292         else if ( eMidOut == edges.end() )
4293         {
4294           TopLoc_Location loc;
4295           Handle(Geom_Curve) c = BRep_Tool::Curve( *e, loc, f, l);
4296           if ( c.IsNull() ) break;
4297           p = c->Value( 0.5 * ( f + l )).Transformed( loc );
4298         }
4299         else
4300         {
4301           continue;
4302         }
4303
4304         _grid->ComputeUVW( p.XYZ(), uvw );
4305         if ( isOutParam( uvw ))
4306         {
4307           if ( i == 0 )
4308             isOut = true;
4309           else
4310             eMidOut = e;
4311         }
4312       }
4313       if ( isOut )
4314         break;
4315     }
4316     if ( e != edges.end() )
4317       edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin(), e );
4318     else if ( eMidOut != edges.end() )
4319       edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin(), eMidOut );
4320
4321     // sort nodes according to the order of edges
4322     _Node*  orderNodes   [20];
4323     //TGeomID orderShapeIDs[20];
4324     size_t nbN = 0;
4325     TGeomID id, *pID = 0;
4326     for ( e = edges.begin(); e != edges.end(); ++e )
4327     {
4328       if (( id = _grid->ShapeID( SMESH_MesherHelper::IthVertex( 0, *e ))) &&
4329           (( pID = std::find( &nShapeIds[0], nShapeIdsEnd, id )) != nShapeIdsEnd ))
4330       {
4331         //orderShapeIDs[ nbN ] = id;
4332         orderNodes   [ nbN++ ] = nodes[ pID - &nShapeIds[0] ];
4333         *pID = -1;
4334       }
4335       if (( id = _grid->ShapeID( *e )) &&
4336           (( pID = std::find( &nShapeIds[0], nShapeIdsEnd, id )) != nShapeIdsEnd ))
4337       {
4338         //orderShapeIDs[ nbN ] = id;
4339         orderNodes   [ nbN++ ] = nodes[ pID - &nShapeIds[0] ];
4340         *pID = -1;
4341       }
4342     }
4343     if ( nbN != nodes.size() )
4344       return;
4345
4346     bool reverse = ( orderNodes[0    ]->Point().SquareDistance( curNode->Point() ) >
4347                      orderNodes[nbN-1]->Point().SquareDistance( curNode->Point() ));
4348
4349     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
4350       nodes[ i ] = orderNodes[ reverse ? nbN-1-i : i ];
4351   }
4352
4353   //================================================================================
4354   /*!
4355    * \brief Adds computed elements to the mesh
4356    */
4357   int Hexahedron::addVolumes( SMESH_MesherHelper& helper )
4358   {
4359     F_IntersectPoint noIntPnt;
4360     const bool toCheckNodePos = _grid->IsToCheckNodePos();
4361
4362     int nbAdded = 0;
4363     // add elements resulted from hexahedron intersection
4364     for ( _volumeDef* volDef = &_volumeDefs; volDef; volDef = volDef->_next )
4365     {
4366       vector< const SMDS_MeshNode* > nodes( volDef->_nodes.size() );
4367       for ( size_t iN = 0; iN < nodes.size(); ++iN )
4368       {
4369         if ( !( nodes[iN] = volDef->_nodes[iN].Node() ))
4370         {
4371           if ( const E_IntersectPoint* eip = volDef->_nodes[iN].EdgeIntPnt() )
4372           {
4373             nodes[iN] = volDef->_nodes[iN]._intPoint->_node =
4374               helper.AddNode( eip->_point.X(),
4375                               eip->_point.Y(),
4376                               eip->_point.Z() );
4377             if ( _grid->ShapeType( eip->_shapeID ) == TopAbs_VERTEX )
4378               helper.GetMeshDS()->SetNodeOnVertex( nodes[iN], eip->_shapeID );
4379             else
4380               helper.GetMeshDS()->SetNodeOnEdge( nodes[iN], eip->_shapeID );
4381           }
4382           else
4383             throw SALOME_Exception("Bug: no node at intersection point");
4384         }
4385         else if ( volDef->_nodes[iN]._intPoint &&
4386                   volDef->_nodes[iN]._intPoint->_node == volDef->_nodes[iN]._node )
4387         {
4388           // Update position of node at EDGE intersection;
4389           // see comment to _Node::Add( E_IntersectPoint )
4390           SMESHDS_Mesh* mesh = helper.GetMeshDS();
4391           TGeomID    shapeID = volDef->_nodes[iN].EdgeIntPnt()->_shapeID;
4392           mesh->UnSetNodeOnShape( nodes[iN] );
4393           if ( _grid->ShapeType( shapeID ) == TopAbs_VERTEX )
4394             mesh->SetNodeOnVertex( nodes[iN], shapeID );
4395           else
4396             mesh->SetNodeOnEdge( nodes[iN], shapeID );
4397         }
4398         else if ( toCheckNodePos &&
4399                   !nodes[iN]->isMarked() &&
4400                   _grid->ShapeType( nodes[iN]->GetShapeID() ) == TopAbs_FACE )
4401         {
4402           _grid->SetOnShape( nodes[iN], noIntPnt, /*unset=*/true );
4403           nodes[iN]->setIsMarked( true );
4404         }
4405       }
4406
4407       const SMDS_MeshElement* v = 0;
4408       if ( !volDef->_quantities.empty() )
4409       {
4410         v = helper.AddPolyhedralVolume( nodes, volDef->_quantities );
4411       }
4412       else
4413       {
4414         switch ( nodes.size() )
4415         {
4416         case 8: v = helper.AddVolume( nodes[0],nodes[1],nodes[2],nodes[3],
4417                                       nodes[4],nodes[5],nodes[6],nodes[7] );
4418           break;
4419         case 4: v = helper.AddVolume( nodes[0],nodes[1],nodes[2],nodes[3] );
4420           break;
4421         case 6: v = helper.AddVolume( nodes[0],nodes[1],nodes[2],nodes[3],nodes[4],nodes[5] );
4422           break;
4423         case 5: v = helper.AddVolume( nodes[0],nodes[1],nodes[2],nodes[3],nodes[4] );
4424           break;
4425         }
4426       }
4427       if (( volDef->_volume = v ))
4428       {
4429         helper.GetMeshDS()->SetMeshElementOnShape( v, volDef->_solidID );
4430         ++nbAdded;
4431       }
4432     }
4433
4434     return nbAdded;
4435   }
4436   //================================================================================
4437   /*!
4438    * \brief Return true if the element is in a hole
4439    */
4440   bool Hexahedron::isInHole() const
4441   {
4442     if ( !_vIntNodes.empty() )
4443       return false;
4444
4445     const size_t ijk[3] = { _i, _j, _k };
4446     F_IntersectPoint curIntPnt;
4447
4448     // consider a cell to be in a hole if all links in any direction
4449     // comes OUT of geometry
4450     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir )
4451     {
4452       const vector<double>& coords = _grid->_coords[ iDir ];
4453       LineIndexer               li = _grid->GetLineIndexer( iDir );
4454       li.SetIJK( _i,_j,_k );
4455       size_t lineIndex[4] = { li.LineIndex  (),
4456                               li.LineIndex10(),
4457                               li.LineIndex01(),
4458                               li.LineIndex11() };
4459       bool allLinksOut = true, hasLinks = false;
4460       for ( int iL = 0; iL < 4 && allLinksOut; ++iL ) // loop on 4 links parallel to iDir
4461       {
4462         const _Link& link = _hexLinks[ iL + 4*iDir ];
4463         // check transition of the first node of a link
4464         const F_IntersectPoint* firstIntPnt = 0;
4465         if ( link._nodes[0]->Node() ) // 1st node is a hexa corner
4466         {
4467           curIntPnt._paramOnLine = coords[ ijk[ iDir ]] - coords[0] + _grid->_tol;
4468           const GridLine& line = _grid->_lines[ iDir ][ lineIndex[ iL ]];
4469           multiset< F_IntersectPoint >::const_iterator ip =
4470             line._intPoints.upper_bound( curIntPnt );
4471           --ip;
4472           firstIntPnt = &(*ip);
4473         }
4474         else if ( !link._fIntPoints.empty() )
4475         {
4476           firstIntPnt = link._fIntPoints[0];
4477         }
4478
4479         if ( firstIntPnt )
4480         {
4481           hasLinks = true;
4482           allLinksOut = ( firstIntPnt->_transition == Trans_OUT &&
4483                           !_grid->IsShared( firstIntPnt->_faceIDs[0] ));
4484         }
4485       }
4486       if ( hasLinks && allLinksOut )
4487         return true;
4488     }
4489     return false;
4490   }
4491
4492   //================================================================================
4493   /*!
4494    * \brief Check if a polyherdon has an edge lying on EDGE shared by strange FACE
4495    *        that will be meshed by other algo
4496    */
4497   bool Hexahedron::hasStrangeEdge() const
4498   {
4499     if ( _eIntPoints.size() < 2 )
4500       return false;
4501
4502     TopTools_MapOfShape edges;
4503     for ( size_t i = 0; i < _eIntPoints.size(); ++i )
4504     {
4505       if ( !_grid->IsStrangeEdge( _eIntPoints[i]->_shapeID ))
4506         continue;
4507       const TopoDS_Shape& s = _grid->Shape( _eIntPoints[i]->_shapeID );
4508       if ( s.ShapeType() == TopAbs_EDGE )
4509       {
4510         if ( ! edges.Add( s ))
4511           return true; // an EDGE encounters twice
4512       }
4513       else
4514       {
4515         PShapeIteratorPtr edgeIt = _grid->_helper->GetAncestors( s,
4516                                                                  *_grid->_helper->GetMesh(),
4517                                                                  TopAbs_EDGE );
4518         while ( const TopoDS_Shape* edge = edgeIt->next() )
4519           if ( ! edges.Add( *edge ))
4520             return true; // an EDGE encounters twice
4521       }
4522     }
4523     return false;
4524   }
4525
4526   //================================================================================
4527   /*!
4528    * \brief Return true if a polyhedron passes _sizeThreshold criterion
4529    */
4530   bool Hexahedron::checkPolyhedronSize( bool cutByInternalFace ) const
4531   {
4532     if ( cutByInternalFace && !_grid->_toUseThresholdForInternalFaces )
4533     {
4534       // check if any polygon fully lies on shared/internal FACEs
4535       for ( size_t iP = 0; iP < _polygons.size(); ++iP )
4536       {
4537         const _Face& polygon = _polygons[iP];
4538         if ( polygon._links.empty() )
4539           continue;
4540         bool allNodesInternal = true;
4541         for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size() &&  allNodesInternal; ++iL )
4542         {
4543           _Node* n = polygon._links[ iL ].FirstNode();
4544           allNodesInternal = (( n->IsCutByInternal() ) ||
4545                               ( n->_intPoint && _grid->IsAnyShared( n->_intPoint->_faceIDs )));
4546         }
4547         if ( allNodesInternal )
4548           return true;
4549       }
4550     }
4551     if ( this->hasStrangeEdge() )
4552       return true;
4553
4554     double volume = 0;
4555     for ( size_t iP = 0; iP < _polygons.size(); ++iP )
4556     {
4557       const _Face& polygon = _polygons[iP];
4558       if ( polygon._links.empty() )
4559         continue;
4560       gp_XYZ area (0,0,0);
4561       gp_XYZ p1 = polygon._links[ 0 ].FirstNode()->Point().XYZ();
4562       for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size(); ++iL )
4563       {
4564         gp_XYZ p2 = polygon._links[ iL ].LastNode()->Point().XYZ();
4565         area += p1 ^ p2;
4566         p1 = p2;
4567       }
4568       volume += p1 * area;
4569     }
4570     volume /= 6;
4571
4572     double initVolume = _sideLength[0] * _sideLength[1] * _sideLength[2];
4573
4574     return volume > initVolume / _grid->_sizeThreshold;
4575   }
4576   //================================================================================
4577   /*!
4578    * \brief Tries to create a hexahedron
4579    */
4580   bool Hexahedron::addHexa()
4581   {
4582     int nbQuad = 0, iQuad = -1;
4583     for ( size_t i = 0; i < _polygons.size(); ++i )
4584     {
4585       if ( _polygons[i]._links.empty() )
4586         continue;
4587       if ( _polygons[i]._links.size() != 4 )
4588         return false;
4589       ++nbQuad;
4590       if ( iQuad < 0 )
4591         iQuad = i;
4592     }
4593     if ( nbQuad != 6 )
4594       return false;
4595
4596     _Node* nodes[8];
4597     int nbN = 0;
4598     for ( int iL = 0; iL < 4; ++iL )
4599     {
4600       // a base node
4601       nodes[iL] = _polygons[iQuad]._links[iL].FirstNode();
4602       ++nbN;
4603
4604       // find a top node above the base node
4605       _Link* link = _polygons[iQuad]._links[iL]._link;
4606       if ( !link->_faces[0] || !link->_faces[1] )
4607         return debugDumpLink( link );
4608       // a quadrangle sharing <link> with _polygons[iQuad]
4609       _Face* quad = link->_faces[ bool( link->_faces[0] == & _polygons[iQuad] )];
4610       for ( int i = 0; i < 4; ++i )
4611         if ( quad->_links[i]._link == link )
4612         {
4613           // 1st node of a link opposite to <link> in <quad>
4614           nodes[iL+4] = quad->_links[(i+2)%4].FirstNode();
4615           ++nbN;
4616           break;
4617         }
4618     }
4619     if ( nbN == 8 )
4620       _volumeDefs.Set( &nodes[0], 8 );
4621
4622     return nbN == 8;
4623   }
4624   //================================================================================
4625   /*!
4626    * \brief Tries to create a tetrahedron
4627    */
4628   bool Hexahedron::addTetra()
4629   {
4630     int iTria = -1;
4631     for ( size_t i = 0; i < _polygons.size() && iTria < 0; ++i )
4632       if ( _polygons[i]._links.size() == 3 )
4633         iTria = i;
4634     if ( iTria < 0 )
4635       return false;
4636
4637     _Node* nodes[4];
4638     nodes[0] = _polygons[iTria]._links[0].FirstNode();
4639     nodes[1] = _polygons[iTria]._links[1].FirstNode();
4640     nodes[2] = _polygons[iTria]._links[2].FirstNode();
4641
4642     _Link* link = _polygons[iTria]._links[0]._link;
4643     if ( !link->_faces[0] || !link->_faces[1] )
4644       return debugDumpLink( link );
4645
4646     // a triangle sharing <link> with _polygons[0]
4647     _Face* tria = link->_faces[ bool( link->_faces[0] == & _polygons[iTria] )];
4648     for ( int i = 0; i < 3; ++i )
4649       if ( tria->_links[i]._link == link )
4650       {
4651         nodes[3] = tria->_links[(i+1)%3].LastNode();
4652         _volumeDefs.Set( &nodes[0], 4 );
4653         return true;
4654       }
4655
4656     return false;
4657   }
4658   //================================================================================
4659   /*!
4660    * \brief Tries to create a pentahedron
4661    */
4662   bool Hexahedron::addPenta()
4663   {
4664     // find a base triangular face
4665     int iTri = -1;
4666     for ( int iF = 0; iF < 5 && iTri < 0; ++iF )
4667       if ( _polygons[ iF ]._links.size() == 3 )
4668         iTri = iF;
4669     if ( iTri < 0 ) return false;
4670
4671     // find nodes
4672     _Node* nodes[6];
4673     int nbN = 0;
4674     for ( int iL = 0; iL < 3; ++iL )
4675     {
4676       // a base node
4677       nodes[iL] = _polygons[ iTri ]._links[iL].FirstNode();
4678       ++nbN;
4679
4680       // find a top node above the base node
4681       _Link* link = _polygons[ iTri ]._links[iL]._link;
4682       if ( !link->_faces[0] || !link->_faces[1] )
4683         return debugDumpLink( link );
4684       // a quadrangle sharing <link> with a base triangle
4685       _Face* quad = link->_faces[ bool( link->_faces[0] == & _polygons[ iTri ] )];
4686       if ( quad->_links.size() != 4 ) return false;
4687       for ( int i = 0; i < 4; ++i )
4688         if ( quad->_links[i]._link == link )
4689         {
4690           // 1st node of a link opposite to <link> in <quad>
4691           nodes[iL+3] = quad->_links[(i+2)%4].FirstNode();
4692           ++nbN;
4693           break;
4694         }
4695     }
4696     if ( nbN == 6 )
4697       _volumeDefs.Set( &nodes[0], 6 );
4698
4699     return ( nbN == 6 );
4700   }
4701   //================================================================================
4702   /*!
4703    * \brief Tries to create a pyramid
4704    */
4705   bool Hexahedron::addPyra()
4706   {
4707     // find a base quadrangle
4708     int iQuad = -1;
4709     for ( int iF = 0; iF < 5 && iQuad < 0; ++iF )
4710       if ( _polygons[ iF ]._links.size() == 4 )
4711         iQuad = iF;
4712     if ( iQuad < 0 ) return false;
4713
4714     // find nodes
4715     _Node* nodes[5];
4716     nodes[0] = _polygons[iQuad]._links[0].FirstNode();
4717     nodes[1] = _polygons[iQuad]._links[1].FirstNode();
4718     nodes[2] = _polygons[iQuad]._links[2].FirstNode();
4719     nodes[3] = _polygons[iQuad]._links[3].FirstNode();
4720
4721     _Link* link = _polygons[iQuad]._links[0]._link;
4722     if ( !link->_faces[0] || !link->_faces[1] )
4723       return debugDumpLink( link );
4724
4725     // a triangle sharing <link> with a base quadrangle
4726     _Face* tria = link->_faces[ bool( link->_faces[0] == & _polygons[ iQuad ] )];
4727     if ( tria->_links.size() != 3 ) return false;
4728     for ( int i = 0; i < 3; ++i )
4729       if ( tria->_links[i]._link == link )
4730       {
4731         nodes[4] = tria->_links[(i+1)%3].LastNode();
4732         _volumeDefs.Set( &nodes[0], 5 );
4733         return true;
4734       }
4735
4736     return false;
4737   }
4738   //================================================================================
4739   /*!
4740    * \brief Dump a link and return \c false
4741    */
4742   bool Hexahedron::debugDumpLink( Hexahedron::_Link* link )
4743   {
4744 #ifdef _DEBUG_
4745     gp_Pnt p1 = link->_nodes[0]->Point(), p2 = link->_nodes[1]->Point();
4746     cout << "BUG: not shared link. IKJ = ( "<< _i << " " << _j << " " << _k << " )" << endl
4747          << "n1 (" << p1.X() << ", "<< p1.Y() << ", "<< p1.Z() << " )" << endl
4748          << "n2 (" << p2.X() << ", "<< p2.Y() << ", "<< p2.Z() << " )" << endl;
4749 #else
4750     (void)link; // unused in release mode
4751 #endif
4752     return false;
4753   }
4754   //================================================================================
4755   /*!
4756    * \brief Classify a point by grid parameters
4757    */
4758   bool Hexahedron::isOutParam(const double uvw[3]) const
4759   {
4760     return (( _grid->_coords[0][ _i   ] - _grid->_tol > uvw[0] ) ||
4761             ( _grid->_coords[0][ _i+1 ] + _grid->_tol < uvw[0] ) ||
4762             ( _grid->_coords[1][ _j   ] - _grid->_tol > uvw[1] ) ||
4763             ( _grid->_coords[1][ _j+1 ] + _grid->_tol < uvw[1] ) ||
4764             ( _grid->_coords[2][ _k   ] - _grid->_tol > uvw[2] ) ||
4765             ( _grid->_coords[2][ _k+1 ] + _grid->_tol < uvw[2] ));
4766   }
4767   //================================================================================
4768   /*!
4769    * \brief Divide a polygon into triangles and modify accordingly an adjacent polyhedron
4770    */
4771   void splitPolygon( const SMDS_MeshElement*         polygon,
4772                      SMDS_VolumeTool &               volume,
4773                      const int                       facetIndex,
4774                      const TGeomID                   faceID,
4775                      const TGeomID                   solidID,
4776                      SMESH_MeshEditor::ElemFeatures& face,
4777                      SMESH_MeshEditor&               editor,
4778                      const bool                      reinitVolume)
4779   {
4780     SMESH_MeshAlgos::Triangulate divider(/*optimize=*/false);
4781     int nbTrias = divider.GetTriangles( polygon, face.myNodes );
4782     face.myNodes.resize( nbTrias * 3 );
4783
4784     SMESH_MeshEditor::ElemFeatures newVolumeDef;
4785     newVolumeDef.Init( volume.Element() );
4786     newVolumeDef.SetID( volume.Element()->GetID() );
4787
4788     newVolumeDef.myPolyhedQuantities.reserve( volume.NbFaces() + nbTrias );
4789     newVolumeDef.myNodes.reserve( volume.NbNodes() + nbTrias * 3 );
4790
4791     SMESHDS_Mesh* meshDS = editor.GetMeshDS();
4792     SMDS_MeshElement* newTriangle;
4793     for ( int iF = 0, nF = volume.NbFaces(); iF < nF; iF++ )
4794     {
4795       if ( iF == facetIndex )
4796       {
4797         newVolumeDef.myPolyhedQuantities.push_back( 3 );
4798         newVolumeDef.myNodes.insert( newVolumeDef.myNodes.end(),
4799                                      face.myNodes.begin(),
4800                                      face.myNodes.begin() + 3 );
4801         meshDS->RemoveFreeElement( polygon, 0, false );
4802         newTriangle = meshDS->AddFace( face.myNodes[0], face.myNodes[1], face.myNodes[2] );
4803         meshDS->SetMeshElementOnShape( newTriangle, faceID );
4804       }
4805       else
4806       {
4807         const SMDS_MeshNode** nn = volume.GetFaceNodes( iF );
4808         const size_t nbFaceNodes = volume.NbFaceNodes ( iF );
4809         newVolumeDef.myPolyhedQuantities.push_back( nbFaceNodes );
4810         newVolumeDef.myNodes.insert( newVolumeDef.myNodes.end(), nn, nn + nbFaceNodes );
4811       }
4812     }
4813
4814     for ( size_t iN = 3; iN < face.myNodes.size(); iN += 3 )
4815     {
4816       newVolumeDef.myPolyhedQuantities.push_back( 3 );
4817       newVolumeDef.myNodes.insert( newVolumeDef.myNodes.end(),
4818                                    face.myNodes.begin() + iN,
4819                                    face.myNodes.begin() + iN + 3 );
4820       newTriangle = meshDS->AddFace( face.myNodes[iN], face.myNodes[iN+1], face.myNodes[iN+2] );
4821       meshDS->SetMeshElementOnShape( newTriangle, faceID );
4822     }
4823
4824     meshDS->RemoveFreeElement( volume.Element(), 0, false );
4825     SMDS_MeshElement* newVolume = editor.AddElement( newVolumeDef.myNodes, newVolumeDef );
4826     meshDS->SetMeshElementOnShape( newVolume, solidID );
4827
4828     if ( reinitVolume )
4829     {
4830       volume.Set( 0 );
4831       volume.Set( newVolume );
4832     }
4833     return;
4834   }
4835   //================================================================================
4836   /*!
4837    * \brief Create mesh faces at free facets
4838    */
4839   void Hexahedron::addFaces( SMESH_MesherHelper&                       helper,
4840                              const vector< const SMDS_MeshElement* > & boundaryVolumes )
4841   {
4842     if ( !_grid->_toCreateFaces )
4843       return;
4844
4845     SMDS_VolumeTool vTool;
4846     vector<int> bndFacets;
4847     SMESH_MeshEditor editor( helper.GetMesh() );
4848     SMESH_MeshEditor::ElemFeatures face( SMDSAbs_Face );
4849     SMESHDS_Mesh* meshDS = helper.GetMeshDS();
4850
4851     // check if there are internal or shared FACEs
4852     bool hasInternal = ( !_grid->_geometry.IsOneSolid() ||
4853                          _grid->_geometry._soleSolid.HasInternalFaces() );
4854
4855     for ( size_t iV = 0; iV < boundaryVolumes.size(); ++iV )
4856     {
4857       if ( !vTool.Set( boundaryVolumes[ iV ]))
4858         continue;
4859
4860       TGeomID solidID = vTool.Element()->GetShapeID();
4861       Solid *   solid = _grid->GetOneOfSolids( solidID );
4862
4863       // find boundary facets
4864
4865       bndFacets.clear();
4866       for ( int iF = 0, n = vTool.NbFaces(); iF < n; iF++ )
4867       {
4868         bool isBoundary = vTool.IsFreeFace( iF );
4869         if ( isBoundary )
4870         {
4871           bndFacets.push_back( iF );
4872         }
4873         else if ( hasInternal )
4874         {
4875           // check if all nodes are on internal/shared FACEs
4876           isBoundary = true;
4877           const SMDS_MeshNode** nn = vTool.GetFaceNodes( iF );
4878           const size_t nbFaceNodes = vTool.NbFaceNodes ( iF );
4879           for ( size_t iN = 0; iN < nbFaceNodes &&  isBoundary; ++iN )
4880             isBoundary = ( nn[ iN ]->GetShapeID() != solidID );
4881           if ( isBoundary )
4882             bndFacets.push_back( -( iF+1 )); // !!! minus ==> to check the FACE
4883         }
4884       }
4885       if ( bndFacets.empty() )
4886         continue;
4887
4888       // create faces
4889
4890       if ( !vTool.IsPoly() )
4891         vTool.SetExternalNormal();
4892       for ( size_t i = 0; i < bndFacets.size(); ++i ) // loop on boundary facets
4893       {
4894         const bool    isBoundary = ( bndFacets[i] >= 0 );
4895         const int         iFacet = isBoundary ? bndFacets[i] : -bndFacets[i]-1;
4896         const SMDS_MeshNode** nn = vTool.GetFaceNodes( iFacet );
4897         const size_t nbFaceNodes = vTool.NbFaceNodes ( iFacet );
4898         face.myNodes.assign( nn, nn + nbFaceNodes );
4899
4900         TGeomID faceID = 0;
4901         const SMDS_MeshElement* existFace = 0, *newFace = 0;
4902
4903         if (( existFace = meshDS->FindElement( face.myNodes, SMDSAbs_Face )))
4904         {
4905           if ( existFace->isMarked() )
4906             continue; // created by this method
4907           faceID = existFace->GetShapeID();
4908         }
4909         else
4910         {
4911           // look for a supporting FACE
4912           for ( size_t iN = 0; iN < nbFaceNodes &&  !faceID; ++iN ) // look for a node on FACE
4913           {
4914             if ( nn[ iN ]->GetPosition()->GetDim() == 2 )
4915               faceID = nn[ iN ]->GetShapeID();
4916           }
4917           for ( size_t iN = 0; iN < nbFaceNodes &&  !faceID; ++iN )
4918           {
4919             // look for a father FACE of EDGEs and VERTEXes
4920             const TopoDS_Shape& s1 = _grid->Shape( nn[ iN   ]->GetShapeID() );
4921             const TopoDS_Shape& s2 = _grid->Shape( nn[ iN+1 ]->GetShapeID() );
4922             if ( s1 != s2 && s1.ShapeType() == TopAbs_EDGE && s2.ShapeType() == TopAbs_EDGE )
4923             {
4924               TopoDS_Shape f = helper.GetCommonAncestor( s1, s2, *helper.GetMesh(), TopAbs_FACE );
4925               if ( !f.IsNull() )
4926                 faceID = _grid->ShapeID( f );
4927             }
4928           }
4929
4930           bool toCheckFace = faceID && (( !isBoundary ) ||
4931                                         ( hasInternal && _grid->_toUseThresholdForInternalFaces ));
4932           if ( toCheckFace ) // check if all nodes are on the found FACE
4933           {
4934             SMESH_subMesh* faceSM = helper.GetMesh()->GetSubMeshContaining( faceID );
4935             for ( size_t iN = 0; iN < nbFaceNodes &&  faceID; ++iN )
4936             {
4937               TGeomID subID = nn[ iN ]->GetShapeID();
4938               if ( subID != faceID && !faceSM->DependsOn( subID ))
4939                 faceID = 0;
4940             }
4941             if ( !faceID && !isBoundary )
4942               continue;
4943           }
4944         }
4945         // orient a new face according to supporting FACE orientation in shape_to_mesh
4946         if ( !solid->IsOutsideOriented( faceID ))
4947         {
4948           if ( existFace )
4949             editor.Reorient( existFace );
4950           else
4951             std::reverse( face.myNodes.begin(), face.myNodes.end() );
4952         }
4953
4954         if ( ! ( newFace = existFace ))
4955         {
4956           face.SetPoly( nbFaceNodes > 4 );
4957           newFace = editor.AddElement( face.myNodes, face );
4958           if ( !newFace )
4959             continue;
4960           newFace->setIsMarked( true ); // to distinguish from face created in getBoundaryElems()
4961         }
4962
4963         if ( faceID && _grid->IsBoundaryFace( faceID )) // face is not shared
4964         {
4965           // set newFace to the found FACE provided that it fully lies on the FACE
4966           for ( size_t iN = 0; iN < nbFaceNodes &&  faceID; ++iN )
4967             if ( nn[iN]->GetShapeID() == solidID )
4968             {
4969               if ( existFace )
4970                 meshDS->UnSetMeshElementOnShape( existFace, _grid->Shape( faceID ));
4971               faceID = 0;
4972             }
4973         }
4974
4975         // split a polygon that will be used by other 3D algorithm
4976         if ( faceID && nbFaceNodes > 4 &&
4977              !_grid->IsInternal( faceID ) &&
4978              !_grid->IsShared( faceID ) &&
4979              !_grid->IsBoundaryFace( faceID ))
4980         {
4981           splitPolygon( newFace, vTool, iFacet, faceID, solidID,
4982                         face, editor, i+1 < bndFacets.size() );
4983         }
4984         else
4985         {
4986           if ( faceID )
4987             meshDS->SetMeshElementOnShape( newFace, faceID );
4988           else
4989             meshDS->SetMeshElementOnShape( newFace, solidID );
4990         }
4991       } // loop on bndFacets
4992     } // loop on boundaryVolumes
4993
4994
4995     // Orient coherently mesh faces on INTERNAL FACEs
4996
4997     if ( hasInternal )
4998     {
4999       TopExp_Explorer faceExp( _grid->_geometry._mainShape, TopAbs_FACE );
5000       for ( ; faceExp.More(); faceExp.Next() )
5001       {
5002         if ( faceExp.Current().Orientation() != TopAbs_INTERNAL )
5003           continue;
5004
5005         SMESHDS_SubMesh* sm = meshDS->MeshElements( faceExp.Current() );
5006         if ( !sm ) continue;
5007
5008         TIDSortedElemSet facesToOrient;
5009         for ( SMDS_ElemIteratorPtr fIt = sm->GetElements(); fIt->more(); )
5010           facesToOrient.insert( facesToOrient.end(), fIt->next() );
5011         if ( facesToOrient.size() < 2 )
5012           continue;
5013
5014         gp_Dir direction(1,0,0);
5015         const SMDS_MeshElement* anyFace = *facesToOrient.begin();
5016         editor.Reorient2D( facesToOrient, direction, anyFace );
5017       }
5018     }
5019     return;
5020   }
5021
5022   //================================================================================
5023   /*!
5024    * \brief Create mesh segments.
5025    */
5026   void Hexahedron::addSegments( SMESH_MesherHelper&                      helper,
5027                                 const map< TGeomID, vector< TGeomID > >& edge2faceIDsMap )
5028   {
5029     SMESHDS_Mesh* mesh = helper.GetMeshDS();
5030
5031     std::vector<const SMDS_MeshNode*> nodes;
5032     std::vector<const SMDS_MeshElement *> elems;
5033     map< TGeomID, vector< TGeomID > >::const_iterator e2ff = edge2faceIDsMap.begin();
5034     for ( ; e2ff != edge2faceIDsMap.end(); ++e2ff )
5035     {
5036       const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( _grid->Shape( e2ff->first ));
5037       const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( _grid->Shape( e2ff->second[0] ));
5038       StdMeshers_FaceSide side( face, edge, helper.GetMesh(), /*isFwd=*/true, /*skipMed=*/true );
5039       nodes = side.GetOrderedNodes();
5040
5041       elems.clear();
5042       if ( nodes.size() == 2 )
5043         // check that there is an element connecting two nodes
5044         if ( !mesh->GetElementsByNodes( nodes, elems ))
5045           continue;
5046
5047       for ( size_t i = 1; i < nodes.size(); i++ )
5048       {
5049         SMDS_MeshElement* segment = mesh->AddEdge( nodes[i-1], nodes[i] );
5050         mesh->SetMeshElementOnShape( segment, e2ff->first );
5051       }
5052     }
5053     return;
5054   }
5055
5056   //================================================================================
5057   /*!
5058    * \brief Return created volumes and volumes that can have free facet because of
5059    *        skipped small volume. Also create mesh faces on free facets
5060    *        of adjacent not-cut volumes if the result volume is too small.
5061    */
5062   void Hexahedron::getBoundaryElems( vector< const SMDS_MeshElement* > & boundaryElems )
5063   {
5064     if ( _hasTooSmall /*|| _volumeDefs.IsEmpty()*/ )
5065     {
5066       // create faces around a missing small volume
5067       TGeomID faceID = 0;
5068       SMESH_MeshEditor editor( _grid->_helper->GetMesh() );
5069       SMESH_MeshEditor::ElemFeatures polygon( SMDSAbs_Face );
5070       SMESHDS_Mesh* meshDS = _grid->_helper->GetMeshDS();
5071       std::vector<const SMDS_MeshElement *> adjVolumes(2);
5072       for ( size_t iF = 0; iF < _polygons.size(); ++iF )
5073       {
5074         const size_t nbLinks = _polygons[ iF ]._links.size();
5075         if ( nbLinks != 4 ) continue;
5076         polygon.myNodes.resize( nbLinks );
5077         polygon.myNodes.back() = 0;
5078         for ( size_t iL = 0, iN = nbLinks - 1; iL < nbLinks; ++iL, --iN )
5079           if ( ! ( polygon.myNodes[iN] = _polygons[ iF ]._links[ iL ].FirstNode()->Node() ))
5080             break;
5081         if ( !polygon.myNodes.back() )
5082           continue;
5083
5084         meshDS->GetElementsByNodes( polygon.myNodes, adjVolumes, SMDSAbs_Volume );
5085         if ( adjVolumes.size() != 1 )
5086           continue;
5087         if ( !adjVolumes[0]->isMarked() )
5088         {
5089           boundaryElems.push_back( adjVolumes[0] );
5090           adjVolumes[0]->setIsMarked( true );
5091         }
5092
5093         bool sameShape = true;
5094         TGeomID shapeID = polygon.myNodes[0]->GetShapeID();
5095         for ( size_t i = 1; i < polygon.myNodes.size() && sameShape; ++i )
5096           sameShape = ( shapeID == polygon.myNodes[i]->GetShapeID() );
5097
5098         if ( !sameShape || !_grid->IsSolid( shapeID ))
5099           continue; // some of shapes must be FACE
5100
5101         if ( !faceID )
5102         {
5103           faceID = getAnyFace();
5104           if ( !faceID )
5105             break;
5106           if ( _grid->IsInternal( faceID ) ||
5107                _grid->IsShared( faceID ) //||
5108                //_grid->IsBoundaryFace( faceID ) -- commented for #19887
5109                )
5110             break; // create only if a new face will be used by other 3D algo
5111         }
5112
5113         Solid * solid = _grid->GetOneOfSolids( adjVolumes[0]->GetShapeID() );
5114         if ( !solid->IsOutsideOriented( faceID ))
5115           std::reverse( polygon.myNodes.begin(), polygon.myNodes.end() );
5116
5117         //polygon.SetPoly( polygon.myNodes.size() > 4 );
5118         const SMDS_MeshElement* newFace = editor.AddElement( polygon.myNodes, polygon );
5119         meshDS->SetMeshElementOnShape( newFace, faceID );
5120       }
5121     }
5122
5123     // return created volumes
5124     for ( _volumeDef* volDef = &_volumeDefs; volDef; volDef = volDef->_next )
5125     {
5126       if ( volDef->_volume && !volDef->_volume->isMarked() )
5127       {
5128         volDef->_volume->setIsMarked( true );
5129         boundaryElems.push_back( volDef->_volume );
5130
5131         if ( _grid->IsToCheckNodePos() ) // un-mark nodes marked in addVolumes()
5132           for ( size_t iN = 0; iN < volDef->_nodes.size(); ++iN )
5133             volDef->_nodes[iN].Node()->setIsMarked( false );
5134       }
5135     }
5136   }
5137
5138   //================================================================================
5139   /*!
5140    * \brief Remove edges and nodes dividing a hexa side in the case if an adjacent
5141    *        volume also sharing the dividing edge is missing due to its small side.
5142    *        Issue #19887.
5143    */
5144   //================================================================================
5145
5146   void Hexahedron::removeExcessSideDivision(const vector< Hexahedron* >& allHexa)
5147   {
5148     if ( ! _volumeDefs.IsPolyhedron() )
5149       return; // not a polyhedron
5150
5151     // look for a divided side adjacent to a small hexahedron
5152
5153     int di[6] = { 0, 0, 0, 0,-1, 1 };
5154     int dj[6] = { 0, 0,-1, 1, 0, 0 };
5155     int dk[6] = {-1, 1, 0, 0, 0, 0 };
5156
5157     for ( int iF = 0; iF < 6; ++iF ) // loop on 6 sides of a hexahedron
5158     {
5159       size_t neighborIndex = _grid->CellIndex( _i + di[iF],
5160                                                _j + dj[iF],
5161                                                _k + dk[iF] );
5162       if ( neighborIndex >= allHexa.size() ||
5163            !allHexa[ neighborIndex ]       ||
5164            !allHexa[ neighborIndex ]->_hasTooSmall )
5165         continue;
5166
5167       // check if a side is divided into several polygons
5168       for ( _volumeDef* volDef = &_volumeDefs; volDef; volDef = volDef->_next )
5169       {
5170         int nbPolygons = 0, nbNodes = 0;
5171         for ( size_t i = 0; i < volDef->_names.size(); ++i )
5172           if ( volDef->_names[ i ] == _hexQuads[ iF ]._name )
5173           {
5174             ++nbPolygons;
5175             nbNodes += volDef->_quantities[ i ];
5176           }
5177         if ( nbPolygons < 2 )
5178           continue;
5179
5180         // construct loops from polygons
5181         typedef _volumeDef::_linkDef TLinkDef;
5182         std::vector< TLinkDef* > loops;
5183         std::vector< TLinkDef > links( nbNodes );
5184         for ( size_t i = 0, iN = 0, iLoop = 0; iLoop < volDef->_quantities.size(); ++iLoop )
5185         {
5186           size_t nbLinks = volDef->_quantities[ iLoop ];
5187           if ( volDef->_names[ iLoop ] != _hexQuads[ iF ]._name )
5188           {
5189             iN += nbLinks;
5190             continue;
5191           }
5192           loops.push_back( & links[i] );
5193           for ( size_t n = 0; n < nbLinks-1; ++n, ++i, ++iN )
5194           {
5195             links[i].init( volDef->_nodes[iN], volDef->_nodes[iN+1], iLoop );
5196             links[i].setNext( &links[i+1] );
5197           }
5198           links[i].init( volDef->_nodes[iN], volDef->_nodes[iN-nbLinks+1], iLoop );
5199           links[i].setNext( &links[i-nbLinks+1] );
5200           ++i; ++iN;
5201         }
5202
5203         // look for equal links in different loops and join such loops
5204         bool loopsJoined = false;
5205         std::set< TLinkDef > linkSet;
5206         for ( size_t iLoop = 0; iLoop < loops.size(); ++iLoop )
5207         {
5208           TLinkDef* beg = 0;
5209           for ( TLinkDef* l = loops[ iLoop ]; l != beg; l = l->_next ) // walk around the iLoop
5210           {
5211             std::pair< std::set< TLinkDef >::iterator, bool > it2new = linkSet.insert( *l );
5212             if ( !it2new.second ) // equal found, join loops
5213             {
5214               const TLinkDef* equal = &(*it2new.first);
5215               if ( equal->_loopIndex == l->_loopIndex )
5216                 continue; // error?
5217
5218               loopsJoined = true;
5219
5220               for ( size_t i = iLoop - 1; i < loops.size(); --i )
5221                 if ( loops[ i ] && loops[ i ]->_loopIndex == equal->_loopIndex )
5222                   loops[ i ] = 0;
5223
5224               // exclude l and equal and join two loops
5225               if ( l->_prev != equal )
5226                 l->_prev->setNext( equal->_next );
5227               if ( equal->_prev != l )
5228                 equal->_prev->setNext( l->_next );
5229
5230               if ( volDef->_quantities[ l->_loopIndex ] > 0 )
5231                 volDef->_quantities[ l->_loopIndex     ] *= -1;
5232               if ( volDef->_quantities[ equal->_loopIndex ] > 0 )
5233                 volDef->_quantities[ equal->_loopIndex ] *= -1;
5234
5235               if ( loops[ iLoop ] == l )
5236                 loops[ iLoop ] = l->_prev->_next;
5237             }
5238             beg = loops[ iLoop ];
5239           }
5240         }
5241         // update volDef
5242         if ( loopsJoined )
5243         {
5244           // set unchanged polygons
5245           std::vector< int >                  newQuantities;
5246           std::vector< _volumeDef::_nodeDef > newNodes;
5247           vector< SMESH_Block::TShapeID >     newNames;
5248           newQuantities.reserve( volDef->_quantities.size() );
5249           newNodes.reserve     ( volDef->_nodes.size() );
5250           newNames.reserve     ( volDef->_names.size() );
5251           for ( size_t i = 0, iLoop = 0; iLoop < volDef->_quantities.size(); ++iLoop )
5252           {
5253             if ( volDef->_quantities[ iLoop ] < 0 )
5254             {
5255               i -= volDef->_quantities[ iLoop ];
5256               continue;
5257             }
5258             newQuantities.push_back( volDef->_quantities[ iLoop ]);
5259             newNodes.insert( newNodes.end(),
5260                              volDef->_nodes.begin() + i,
5261                              volDef->_nodes.begin() + i + newQuantities.back() );
5262             newNames.push_back( volDef->_names[ iLoop ]);
5263             i += volDef->_quantities[ iLoop ];
5264           }
5265
5266           // set joined loops
5267           for ( size_t iLoop = 0; iLoop < loops.size(); ++iLoop )
5268           {
5269             if ( !loops[ iLoop ] )
5270               continue;
5271             newQuantities.push_back( 0 );
5272             TLinkDef* beg = 0;
5273             for ( TLinkDef* l = loops[ iLoop ]; l != beg; l = l->_next, ++newQuantities.back() )
5274             {
5275               newNodes.push_back( l->_node1 );
5276               beg = loops[ iLoop ];
5277             }
5278             newNames.push_back( _hexQuads[ iF ]._name );
5279           }
5280           volDef->_quantities.swap( newQuantities );
5281           volDef->_nodes.swap( newNodes );
5282           volDef->_names.swap( newNames );
5283         }
5284       } // loop on volDef's
5285     } // loop on hex sides
5286
5287     return;
5288   } // removeExcessSideDivision()
5289
5290
5291   //================================================================================
5292   /*!
5293    * \brief Remove nodes splitting Cartesian cell edges in the case if a node
5294    *        is used in every cells only by two polygons sharing the edge
5295    *        Issue #19887.
5296    */
5297   //================================================================================
5298
5299   void Hexahedron::removeExcessNodes(vector< Hexahedron* >& allHexa)
5300   {
5301     if ( ! _volumeDefs.IsPolyhedron() )
5302       return; // not a polyhedron
5303
5304     typedef vector< _volumeDef::_nodeDef >::iterator TNodeIt;
5305     vector< int > nodesInPoly[ 4 ]; // node index in _volumeDefs._nodes
5306     vector< int > volDefInd  [ 4 ]; // index of a _volumeDefs
5307     Hexahedron*   hexa       [ 4 ];
5308     int i,j,k, cellIndex, iLink = 0, iCellLink;
5309     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir )
5310     {
5311       CellsAroundLink fourCells( _grid, iDir );
5312       for ( int iL = 0; iL < 4; ++iL, ++iLink ) // 4 links in a direction
5313       {
5314         _Link& link = _hexLinks[ iLink ];
5315         fourCells.Init( _i, _j, _k, iLink );
5316
5317         for ( size_t iP = 0; iP < link._fIntPoints.size(); ++iP ) // loop on nodes on the link
5318         {
5319           bool nodeRemoved = true;
5320           _volumeDef::_nodeDef node; node._intPoint = link._fIntPoints[iP];
5321
5322           for ( size_t i = 0, nb = _volumeDefs.size(); i < nb &&  nodeRemoved; ++i )
5323             if ( _volumeDef* vol = _volumeDefs.at( i ))
5324               nodeRemoved =
5325                 ( std::find( vol->_nodes.begin(), vol->_nodes.end(), node ) == vol->_nodes.end() );
5326           if ( nodeRemoved )
5327             continue; // node already removed
5328
5329           // check if a node encounters zero or two times in 4 cells sharing iLink
5330           // if so, the node can be removed from the cells
5331           bool       nodeIsOnEdge = true;
5332           int nbPolyhedraWithNode = 0;
5333           for ( int iC = 0; iC < 4; ++iC ) // loop on 4 cells sharing a link
5334           {
5335             nodesInPoly[ iC ].clear();
5336             volDefInd  [ iC ].clear();
5337             hexa       [ iC ] = 0;
5338             if ( !fourCells.GetCell( iC, i,j,k, cellIndex, iCellLink ))
5339               continue;
5340             hexa[ iC ] = allHexa[ cellIndex ];
5341             if ( !hexa[ iC ])
5342               continue;
5343             for ( size_t i = 0, nb = hexa[ iC ]->_volumeDefs.size(); i < nb; ++i )
5344               if ( _volumeDef* vol = hexa[ iC ]->_volumeDefs.at( i ))
5345               {
5346                 for ( TNodeIt nIt = vol->_nodes.begin(); nIt != vol->_nodes.end(); ++nIt )
5347                 {
5348                   nIt = std::find( nIt, vol->_nodes.end(), node );
5349                   if ( nIt != vol->_nodes.end() )
5350                   {
5351                     nodesInPoly[ iC ].push_back( std::distance( vol->_nodes.begin(), nIt ));
5352                     volDefInd  [ iC ].push_back( i );
5353                   }
5354                   else
5355                     break;
5356                 }
5357                 nbPolyhedraWithNode += ( !nodesInPoly[ iC ].empty() );
5358               }
5359             if ( nodesInPoly[ iC ].size() != 0 &&
5360                  nodesInPoly[ iC ].size() != 2 )
5361             {
5362               nodeIsOnEdge = false;
5363               break;
5364             }
5365           } // loop  on 4 cells
5366
5367           // remove nodes from polyhedra
5368           if ( nbPolyhedraWithNode > 0 && nodeIsOnEdge )
5369           {
5370             for ( int iC = 0; iC < 4; ++iC ) // loop on 4 cells sharing the link
5371             {
5372               if ( nodesInPoly[ iC ].empty() )
5373                 continue;
5374               for ( int i = volDefInd[ iC ].size() - 1; i >= 0; --i )
5375               {
5376                 _volumeDef* vol = hexa[ iC ]->_volumeDefs.at( volDefInd[ iC ][ i ]);
5377                 int nIndex = nodesInPoly[ iC ][ i ];
5378                 // decrement _quantities
5379                 for ( size_t iQ = 0; iQ < vol->_quantities.size(); ++iQ )
5380                   if ( nIndex < vol->_quantities[ iQ ])
5381                   {
5382                     vol->_quantities[ iQ ]--;
5383                     break;
5384                   }
5385                   else
5386                   {
5387                     nIndex -= vol->_quantities[ iQ ];
5388                   }
5389                 vol->_nodes.erase( vol->_nodes.begin() + nodesInPoly[ iC ][ i ]);
5390
5391                 if ( i == 0 &&
5392                      vol->_nodes.size() == 6 * 4 &&
5393                      vol->_quantities.size() == 6 ) // polyhedron becomes hexahedron?
5394                 {
5395                   bool allQuads = true;
5396                   for ( size_t iQ = 0; iQ < vol->_quantities.size() &&  allQuads; ++iQ )
5397                     allQuads = ( vol->_quantities[ iQ ] == 4 );
5398                   if ( allQuads )
5399                   {
5400                     // set side nodes as this: bottom, top, top, ...
5401                     int iTop = 0, iBot = 0; // side indices
5402                     for ( int iS = 0; iS < 6; ++iS )
5403                     {
5404                       if ( vol->_names[ iS ] == SMESH_Block::ID_Fxy0 )
5405                         iBot = iS;
5406                       if ( vol->_names[ iS ] == SMESH_Block::ID_Fxy1 )
5407                         iTop = iS;
5408                     }
5409                     if ( iBot != 0 )
5410                     {
5411                       if ( iTop == 0 )
5412                       {
5413                         std::copy( vol->_nodes.begin(),
5414                                    vol->_nodes.begin() + 4,
5415                                    vol->_nodes.begin() + 4 );
5416                         iTop = 1;
5417                       }
5418                       std::copy( vol->_nodes.begin() + 4 * iBot,
5419                                  vol->_nodes.begin() + 4 * ( iBot + 1),
5420                                  vol->_nodes.begin() );
5421                     }
5422                     if ( iTop != 1 )
5423                       std::copy( vol->_nodes.begin() + 4 * iTop,
5424                                  vol->_nodes.begin() + 4 * ( iTop + 1),
5425                                  vol->_nodes.begin() + 4 );
5426
5427                     std::copy( vol->_nodes.begin() + 4,
5428                                vol->_nodes.begin() + 8,
5429                                vol->_nodes.begin() + 8 );
5430                     // set up top facet nodes by comparing their uvw with bottom nodes
5431                     E_IntersectPoint ip[8];
5432                     for ( int iN = 0; iN < 8; ++iN )
5433                     {
5434                       SMESH_NodeXYZ p = vol->_nodes[ iN ].Node();
5435                       _grid->ComputeUVW( p, ip[ iN ]._uvw );
5436                     }
5437                     const double tol2 = _grid->_tol * _grid->_tol;
5438                     for ( int iN = 0; iN < 4; ++iN )
5439                     {
5440                       gp_Pnt2d pBot( ip[ iN ]._uvw[0], ip[ iN ]._uvw[1] );
5441                       for ( int iT = 4; iT < 8; ++iT )
5442                       {
5443                         gp_Pnt2d pTop( ip[ iT ]._uvw[0], ip[ iT ]._uvw[1] );
5444                         if ( pBot.SquareDistance( pTop ) < tol2 )
5445                         {
5446                           // vol->_nodes[ iN + 4 ]._node = ip[ iT ]._node;
5447                           // vol->_nodes[ iN + 4 ]._intPoint = 0;
5448                           vol->_nodes[ iN + 4 ] = vol->_nodes[ iT + 4 ];
5449                           break;
5450                         }
5451                       }
5452                     }
5453                     vol->_nodes.resize( 8 );
5454                     vol->_quantities.clear();
5455                     //vol->_names.clear();
5456                   }
5457                 }
5458               } // loop on _volumeDefs
5459             } // loop on 4 cell abound a link
5460           } // if ( nodeIsOnEdge )
5461         } // loop on intersection points of a link
5462       } // loop on 4 links of a direction
5463     } // loop on 3 directions
5464
5465     return;
5466
5467   } // removeExcessNodes()
5468
5469   //================================================================================
5470   /*!
5471    * \brief Set to _hexLinks a next portion of splits located on one side of INTERNAL FACEs
5472    */
5473   bool Hexahedron::_SplitIterator::Next()
5474   {
5475     if ( _iterationNb > 0 )
5476       // count used splits
5477       for ( size_t i = 0; i < _splits.size(); ++i )
5478       {
5479         if ( _splits[i]._iCheckIteration == _iterationNb )
5480         {
5481           _splits[i]._isUsed = _splits[i]._checkedSplit->_faces[1];
5482           _nbUsed += _splits[i]._isUsed;
5483         }
5484         if ( !More() )
5485           return false;
5486       }
5487
5488     ++_iterationNb;
5489
5490     bool toTestUsed = ( _nbChecked >= _splits.size() );
5491     if ( toTestUsed )
5492     {
5493       // all splits are checked; find all not used splits
5494       for ( size_t i = 0; i < _splits.size(); ++i )
5495         if ( !_splits[i].IsCheckedOrUsed( toTestUsed ))
5496           _splits[i]._iCheckIteration = _iterationNb;
5497
5498       _nbUsed = _splits.size(); // to stop iteration
5499     }
5500     else
5501     {
5502       // get any not used/checked split to start from
5503       _freeNodes.clear();
5504       for ( size_t i = 0; i < _splits.size(); ++i )
5505       {
5506         if ( !_splits[i].IsCheckedOrUsed( toTestUsed ))
5507         {
5508           _freeNodes.push_back( _splits[i]._nodes[0] );
5509           _freeNodes.push_back( _splits[i]._nodes[1] );
5510           _splits[i]._iCheckIteration = _iterationNb;
5511           break;
5512         }
5513       }
5514       // find splits connected to the start one via _freeNodes
5515       for ( size_t iN = 0; iN < _freeNodes.size(); ++iN )
5516       {
5517         for ( size_t iS = 0; iS < _splits.size(); ++iS )
5518         {
5519           if ( _splits[iS].IsCheckedOrUsed( toTestUsed ))
5520             continue;
5521           int iN2 = -1;
5522           if (      _freeNodes[iN] == _splits[iS]._nodes[0] )
5523             iN2 = 1;
5524           else if ( _freeNodes[iN] == _splits[iS]._nodes[1] )
5525             iN2 = 0;
5526           else
5527             continue;
5528           if ( _freeNodes[iN]->_isInternalFlags > 0 )
5529           {
5530             if ( _splits[iS]._nodes[ iN2 ]->_isInternalFlags == 0 )
5531               continue;
5532             if ( !_splits[iS]._nodes[ iN2 ]->IsLinked( _freeNodes[iN]->_intPoint ))
5533               continue;
5534           }
5535           _splits[iS]._iCheckIteration = _iterationNb;
5536           _freeNodes.push_back( _splits[iS]._nodes[ iN2 ]);
5537         }
5538       }
5539     }
5540     // set splits to hex links
5541
5542     for ( int iL = 0; iL < 12; ++iL )
5543       _hexLinks[ iL ]._splits.clear();
5544
5545     _Link split;
5546     for ( size_t i = 0; i < _splits.size(); ++i )
5547     {
5548       if ( _splits[i]._iCheckIteration == _iterationNb )
5549       {
5550         split._nodes[0] = _splits[i]._nodes[0];
5551         split._nodes[1] = _splits[i]._nodes[1];
5552         _Link & hexLink = _hexLinks[ _splits[i]._linkID ];
5553         hexLink._splits.push_back( split );
5554         _splits[i]._checkedSplit = & hexLink._splits.back();
5555         ++_nbChecked;
5556       }
5557     }
5558     return More();
5559   }
5560
5561   //================================================================================
5562   /*!
5563    * \brief computes exact bounding box with axes parallel to given ones
5564    */
5565   //================================================================================
5566
5567   void getExactBndBox( const vector< TopoDS_Shape >& faceVec,
5568                        const double*                 axesDirs,
5569                        Bnd_Box&                      shapeBox )
5570   {
5571     BRep_Builder b;
5572     TopoDS_Compound allFacesComp;
5573     b.MakeCompound( allFacesComp );
5574     for ( size_t iF = 0; iF < faceVec.size(); ++iF )
5575       b.Add( allFacesComp, faceVec[ iF ] );
5576
5577     double sP[6]; // aXmin, aYmin, aZmin, aXmax, aYmax, aZmax
5578     shapeBox.Get(sP[0],sP[1],sP[2],sP[3],sP[4],sP[5]);
5579     double farDist = 0;
5580     for ( int i = 0; i < 6; ++i )
5581       farDist = Max( farDist, 10 * sP[i] );
5582
5583     gp_XYZ axis[3] = { gp_XYZ( axesDirs[0], axesDirs[1], axesDirs[2] ),
5584                        gp_XYZ( axesDirs[3], axesDirs[4], axesDirs[5] ),
5585                        gp_XYZ( axesDirs[6], axesDirs[7], axesDirs[8] ) };
5586     axis[0].Normalize();
5587     axis[1].Normalize();
5588     axis[2].Normalize();
5589
5590     gp_Mat basis( axis[0], axis[1], axis[2] );
5591     gp_Mat bi = basis.Inverted();
5592
5593     gp_Pnt pMin, pMax;
5594     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir )
5595     {
5596       gp_XYZ axis0 = axis[ iDir ];
5597       gp_XYZ axis1 = axis[ ( iDir + 1 ) % 3 ];
5598       gp_XYZ axis2 = axis[ ( iDir + 2 ) % 3 ];
5599       for ( int isMax = 0; isMax < 2; ++isMax )
5600       {
5601         double shift = isMax ? farDist : -farDist;
5602         gp_XYZ orig = shift * axis0;
5603         gp_XYZ norm = axis1 ^ axis2;
5604         gp_Pln pln( orig, norm );
5605         norm = pln.Axis().Direction().XYZ();
5606         BRepBuilderAPI_MakeFace plane( pln, -farDist, farDist, -farDist, farDist );
5607
5608         gp_Pnt& pAxis = isMax ? pMax : pMin;
5609         gp_Pnt pPlane, pFaces;
5610         double dist = GEOMUtils::GetMinDistance( plane, allFacesComp, pPlane, pFaces );
5611         if ( dist < 0 )
5612         {
5613           Bnd_B3d bb;
5614           gp_XYZ corner;
5615           for ( int i = 0; i < 2; ++i ) {
5616             corner.SetCoord( 1, sP[ i*3 ]);
5617             for ( int j = 0; j < 2; ++j ) {
5618               corner.SetCoord( 2, sP[ i*3 + 1 ]);
5619               for ( int k = 0; k < 2; ++k )
5620               {
5621                 corner.SetCoord( 3, sP[ i*3 + 2 ]);
5622                 corner *= bi;
5623                 bb.Add( corner );
5624               }
5625             }
5626           }
5627           corner = isMax ? bb.CornerMax() : bb.CornerMin();
5628           pAxis.SetCoord( iDir+1, corner.Coord( iDir+1 ));
5629         }
5630         else
5631         {
5632           gp_XYZ pf = pFaces.XYZ() * bi;
5633           pAxis.SetCoord( iDir+1, pf.Coord( iDir+1 ) );
5634         }
5635       }
5636     } // loop on 3 axes
5637
5638     shapeBox.SetVoid();
5639     shapeBox.Add( pMin );
5640     shapeBox.Add( pMax );
5641
5642     return;
5643   }
5644
5645 } // namespace
5646
5647 //=============================================================================
5648 /*!
5649  * \brief Generates 3D structured Cartesian mesh in the internal part of
5650  * solid shapes and polyhedral volumes near the shape boundary.
5651  *  \param theMesh - mesh to fill in
5652  *  \param theShape - a compound of all SOLIDs to mesh
5653  *  \retval bool - true in case of success
5654  */
5655 //=============================================================================
5656
5657 bool StdMeshers_Cartesian_3D::Compute(SMESH_Mesh &         theMesh,
5658                                       const TopoDS_Shape & theShape)
5659 {
5660   // The algorithm generates the mesh in following steps:
5661
5662   // 1) Intersection of grid lines with the geometry boundary.
5663   // This step allows to find out if a given node of the initial grid is
5664   // inside or outside the geometry.
5665
5666   // 2) For each cell of the grid, check how many of it's nodes are outside
5667   // of the geometry boundary. Depending on a result of this check
5668   // - skip a cell, if all it's nodes are outside
5669   // - skip a cell, if it is too small according to the size threshold
5670   // - add a hexahedron in the mesh, if all nodes are inside
5671   // - add a polyhedron in the mesh, if some nodes are inside and some outside
5672
5673   _computeCanceled = false;
5674
5675   SMESH_MesherHelper helper( theMesh );
5676   SMESHDS_Mesh* meshDS = theMesh.GetMeshDS();
5677
5678   try
5679   {
5680     Grid grid;
5681     grid._helper                         = &helper;
5682     grid._toAddEdges                     = _hyp->GetToAddEdges();
5683     grid._toCreateFaces                  = _hyp->GetToCreateFaces();
5684     grid._toConsiderInternalFaces        = _hyp->GetToConsiderInternalFaces();
5685     grid._toUseThresholdForInternalFaces = _hyp->GetToUseThresholdForInternalFaces();
5686     grid._sizeThreshold                  = _hyp->GetSizeThreshold();
5687     grid.InitGeometry( theShape );
5688
5689     vector< TopoDS_Shape > faceVec;
5690     {
5691       TopTools_MapOfShape faceMap;
5692       TopExp_Explorer fExp;
5693       for ( fExp.Init( theShape, TopAbs_FACE ); fExp.More(); fExp.Next() )
5694       {
5695         bool isNewFace = faceMap.Add( fExp.Current() );
5696         if ( !grid._toConsiderInternalFaces )
5697           if ( !isNewFace || fExp.Current().Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
5698             // remove an internal face
5699             faceMap.Remove( fExp.Current() );
5700       }
5701       faceVec.reserve( faceMap.Extent() );
5702       faceVec.assign( faceMap.cbegin(), faceMap.cend() );
5703     }
5704     vector<FaceGridIntersector> facesItersectors( faceVec.size() );
5705     Bnd_Box shapeBox;
5706     for ( size_t i = 0; i < faceVec.size(); ++i )
5707     {
5708       facesItersectors[i]._face   = TopoDS::Face( faceVec[i] );
5709       facesItersectors[i]._faceID = grid.ShapeID( faceVec[i] );
5710       facesItersectors[i]._grid   = &grid;
5711       shapeBox.Add( facesItersectors[i].GetFaceBndBox() );
5712     }
5713     getExactBndBox( faceVec, _hyp->GetAxisDirs(), shapeBox );
5714
5715
5716     vector<double> xCoords, yCoords, zCoords;
5717     _hyp->GetCoordinates( xCoords, yCoords, zCoords, shapeBox );
5718
5719     grid.SetCoordinates( xCoords, yCoords, zCoords, _hyp->GetAxisDirs(), shapeBox );
5720
5721     if ( _computeCanceled ) return false;
5722
5723 #ifdef WITH_TBB
5724     { // copy partner faces and curves of not thread-safe types
5725       set< const Standard_Transient* > tshapes;
5726       BRepBuilderAPI_Copy copier;
5727       for ( size_t i = 0; i < facesItersectors.size(); ++i )
5728       {
5729         if ( !facesItersectors[i].IsThreadSafe( tshapes ))
5730         {
5731           copier.Perform( facesItersectors[i]._face );
5732           facesItersectors[i]._face = TopoDS::Face( copier );
5733         }
5734       }
5735     }
5736     // Intersection of grid lines with the geometry boundary.
5737     tbb::parallel_for ( tbb::blocked_range<size_t>( 0, facesItersectors.size() ),
5738                         ParallelIntersector( facesItersectors ),
5739                         tbb::simple_partitioner());
5740 #else
5741     for ( size_t i = 0; i < facesItersectors.size(); ++i )
5742       facesItersectors[i].Intersect();
5743 #endif
5744
5745     // put intersection points onto the GridLine's; this is done after intersection
5746     // to avoid contention of facesItersectors for writing into the same GridLine
5747     // in case of parallel work of facesItersectors
5748     for ( size_t i = 0; i < facesItersectors.size(); ++i )
5749       facesItersectors[i].StoreIntersections();
5750
5751     if ( _computeCanceled ) return false;
5752
5753     // create nodes on the geometry
5754     grid.ComputeNodes( helper );
5755
5756     if ( _computeCanceled ) return false;
5757
5758     // get EDGEs to take into account
5759     map< TGeomID, vector< TGeomID > > edge2faceIDsMap;
5760     grid.GetEdgesToImplement( edge2faceIDsMap, theShape, faceVec );
5761
5762     // create volume elements
5763     Hexahedron hex( &grid );
5764     int nbAdded = hex.MakeElements( helper, edge2faceIDsMap );
5765
5766     if ( nbAdded > 0 )
5767     {
5768       if ( !grid._toConsiderInternalFaces )
5769       {
5770         // make all SOLIDs computed
5771         TopExp_Explorer solidExp( theShape, TopAbs_SOLID );
5772         if ( SMESHDS_SubMesh* sm1 = meshDS->MeshElements( solidExp.Current()) )
5773         {
5774           SMDS_ElemIteratorPtr volIt = sm1->GetElements();
5775           for ( ; solidExp.More() && volIt->more(); solidExp.Next() )
5776           {
5777             const SMDS_MeshElement* vol = volIt->next();
5778             sm1->RemoveElement( vol );
5779             meshDS->SetMeshElementOnShape( vol, solidExp.Current() );
5780           }
5781         }
5782       }
5783       // make other sub-shapes computed
5784       setSubmeshesComputed( theMesh, theShape );
5785     }
5786
5787     // remove free nodes
5788     //if ( SMESHDS_SubMesh * smDS = meshDS->MeshElements( helper.GetSubShapeID() ))
5789     {
5790       std::vector< const SMDS_MeshNode* > nodesToRemove;
5791       // get intersection nodes
5792       for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir )
5793       {
5794         vector< GridLine >& lines = grid._lines[ iDir ];
5795         for ( size_t i = 0; i < lines.size(); ++i )
5796         {
5797           multiset< F_IntersectPoint >::iterator ip = lines[i]._intPoints.begin();
5798           for ( ; ip != lines[i]._intPoints.end(); ++ip )
5799             if ( ip->_node && ip->_node->NbInverseElements() == 0 && !ip->_node->isMarked() )
5800             {
5801               nodesToRemove.push_back( ip->_node );
5802               ip->_node->setIsMarked( true );
5803             }
5804         }
5805       }
5806       // get grid nodes
5807       for ( size_t i = 0; i < grid._nodes.size(); ++i )
5808         if ( grid._nodes[i] && grid._nodes[i]->NbInverseElements() == 0 &&
5809              !grid._nodes[i]->isMarked() )
5810         {
5811           nodesToRemove.push_back( grid._nodes[i] );
5812           grid._nodes[i]->setIsMarked( true );
5813         }
5814
5815       // do remove
5816       for ( size_t i = 0; i < nodesToRemove.size(); ++i )
5817         meshDS->RemoveFreeNode( nodesToRemove[i], /*smD=*/0, /*fromGroups=*/false );
5818     }
5819
5820     return nbAdded;
5821
5822   }
5823   // SMESH_ComputeError is not caught at SMESH_submesh level for an unknown reason
5824   catch ( SMESH_ComputeError& e)
5825   {
5826     return error( SMESH_ComputeErrorPtr( new SMESH_ComputeError( e )));
5827   }
5828   return false;
5829 }
5830
5831 //=============================================================================
5832 /*!
5833  *  Evaluate
5834  */
5835 //=============================================================================
5836
5837 bool StdMeshers_Cartesian_3D::Evaluate(SMESH_Mesh &         /*theMesh*/,
5838                                        const TopoDS_Shape & /*theShape*/,
5839                                        MapShapeNbElems&     /*theResMap*/)
5840 {
5841   // TODO
5842 //   std::vector<int> aResVec(SMDSEntity_Last);
5843 //   for(int i=SMDSEntity_Node; i<SMDSEntity_Last; i++) aResVec[i] = 0;
5844 //   if(IsQuadratic) {
5845 //     aResVec[SMDSEntity_Quad_Cartesian] = nb2d_face0 * ( nb2d/nb1d );
5846 //     int nb1d_face0_int = ( nb2d_face0*4 - nb1d ) / 2;
5847 //     aResVec[SMDSEntity_Node] = nb0d_face0 * ( 2*nb2d/nb1d - 1 ) - nb1d_face0_int * nb2d/nb1d;
5848 //   }
5849 //   else {
5850 //     aResVec[SMDSEntity_Node] = nb0d_face0 * ( nb2d/nb1d - 1 );
5851 //     aResVec[SMDSEntity_Cartesian] = nb2d_face0 * ( nb2d/nb1d );
5852 //   }
5853 //   SMESH_subMesh * sm = aMesh.GetSubMesh(aShape);
5854 //   aResMap.insert(std::make_pair(sm,aResVec));
5855
5856   return true;
5857 }
5858
5859 //=============================================================================
5860 namespace
5861 {
5862   /*!
5863    * \brief Event listener setting/unsetting _alwaysComputed flag to
5864    *        submeshes of inferior levels to prevent their computing
5865    */
5866   struct _EventListener : public SMESH_subMeshEventListener
5867   {
5868     string _algoName;
5869
5870     _EventListener(const string& algoName):
5871       SMESH_subMeshEventListener(/*isDeletable=*/true,"StdMeshers_Cartesian_3D::_EventListener"),
5872       _algoName(algoName)
5873     {}
5874     // --------------------------------------------------------------------------------
5875     // setting/unsetting _alwaysComputed flag to submeshes of inferior levels
5876     //
5877     static void setAlwaysComputed( const bool     isComputed,
5878                                    SMESH_subMesh* subMeshOfSolid)
5879     {
5880       SMESH_subMeshIteratorPtr smIt =
5881         subMeshOfSolid->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/false, /*complexShapeFirst=*/false);
5882       while ( smIt->more() )
5883       {
5884         SMESH_subMesh* sm = smIt->next();
5885         sm->SetIsAlwaysComputed( isComputed );
5886       }
5887       subMeshOfSolid->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE );
5888     }
5889
5890     // --------------------------------------------------------------------------------
5891     // unsetting _alwaysComputed flag if "Cartesian_3D" was removed
5892     //
5893     virtual void ProcessEvent(const int          /*event*/,
5894                               const int          eventType,
5895                               SMESH_subMesh*     subMeshOfSolid,
5896                               SMESH_subMeshEventListenerData* /*data*/,
5897                               const SMESH_Hypothesis*         /*hyp*/ = 0)
5898     {
5899       if ( eventType == SMESH_subMesh::COMPUTE_EVENT )
5900       {
5901         setAlwaysComputed( subMeshOfSolid->GetComputeState() == SMESH_subMesh::COMPUTE_OK,
5902                            subMeshOfSolid );
5903       }
5904       else
5905       {
5906         SMESH_Algo* algo3D = subMeshOfSolid->GetAlgo();
5907         if ( !algo3D || _algoName != algo3D->GetName() )
5908           setAlwaysComputed( false, subMeshOfSolid );
5909       }
5910     }
5911
5912     // --------------------------------------------------------------------------------
5913     // set the event listener
5914     //
5915     static void SetOn( SMESH_subMesh* subMeshOfSolid, const string& algoName )
5916     {
5917       subMeshOfSolid->SetEventListener( new _EventListener( algoName ),
5918                                         /*data=*/0,
5919                                         subMeshOfSolid );
5920     }
5921
5922   }; // struct _EventListener
5923
5924 } // namespace
5925
5926 //================================================================================
5927 /*!
5928  * \brief Sets event listener to submeshes if necessary
5929  *  \param subMesh - submesh where algo is set
5930  * This method is called when a submesh gets HYP_OK algo_state.
5931  * After being set, event listener is notified on each event of a submesh.
5932  */
5933 //================================================================================
5934
5935 void StdMeshers_Cartesian_3D::SetEventListener(SMESH_subMesh* subMesh)
5936 {
5937   _EventListener::SetOn( subMesh, GetName() );
5938 }
5939
5940 //================================================================================
5941 /*!
5942  * \brief Set _alwaysComputed flag to submeshes of inferior levels to avoid their computing
5943  */
5944 //================================================================================
5945
5946 void StdMeshers_Cartesian_3D::setSubmeshesComputed(SMESH_Mesh&         theMesh,
5947                                                    const TopoDS_Shape& theShape)
5948 {
5949   for ( TopExp_Explorer soExp( theShape, TopAbs_SOLID ); soExp.More(); soExp.Next() )
5950     _EventListener::setAlwaysComputed( true, theMesh.GetSubMesh( soExp.Current() ));
5951 }