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0020749: EDF 1291 SMESH : Create 2D Mesh from 3D improvement
[modules/smesh.git] / src / SMESH / SMESH_MeshEditor.cxx
index 68fce7def05fb0c1edd52b756c85b51f8442ef89..114409dab6af43eb5d4319754518799649013e46 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-//  Copyright (C) 2007-2008  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
+//  Copyright (C) 2007-2010  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
 //
 //  Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
 //  CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
@@ -19,6 +19,7 @@
 //
 //  See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
 //
+
 //  SMESH SMESH : idl implementation based on 'SMESH' unit's classes
 // File      : SMESH_MeshEditor.cxx
 // Created   : Mon Apr 12 16:10:22 2004
 #include "SMDS_SpacePosition.hxx"
 #include "SMDS_QuadraticFaceOfNodes.hxx"
 #include "SMDS_MeshGroup.hxx"
+#include "SMDS_SetIterator.hxx"
 
 #include "SMESHDS_Group.hxx"
 #include "SMESHDS_Mesh.hxx"
 
-#include "SMESH_subMesh.hxx"
+#include "SMESH_Algo.hxx"
 #include "SMESH_ControlsDef.hxx"
+#include "SMESH_Group.hxx"
 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
 #include "SMESH_OctreeNode.hxx"
-#include "SMESH_Group.hxx"
+#include "SMESH_subMesh.hxx"
 
 #include "utilities.h"
 
 #include <BRep_Tool.hxx>
 #include <ElCLib.hxx>
 #include <Extrema_GenExtPS.hxx>
+#include <Extrema_POnCurv.hxx>
 #include <Extrema_POnSurf.hxx>
+#include <GC_MakeSegment.hxx>
 #include <Geom2d_Curve.hxx>
+#include <GeomAPI_ExtremaCurveCurve.hxx>
 #include <GeomAdaptor_Surface.hxx>
 #include <Geom_Curve.hxx>
+#include <Geom_Line.hxx>
 #include <Geom_Surface.hxx>
+#include <IntAna_IntConicQuad.hxx>
+#include <IntAna_Quadric.hxx>
 #include <Precision.hxx>
 #include <TColStd_ListOfInteger.hxx>
 #include <TopAbs_State.hxx>
@@ -75,6 +84,7 @@
 #include <gp_Vec.hxx>
 #include <gp_XY.hxx>
 #include <gp_XYZ.hxx>
+
 #include <math.h>
 
 #include <map>
@@ -89,28 +99,8 @@ using namespace SMESH::Controls;
 
 typedef map<const SMDS_MeshElement*, list<const SMDS_MeshNode*> >    TElemOfNodeListMap;
 typedef map<const SMDS_MeshElement*, list<const SMDS_MeshElement*> > TElemOfElemListMap;
-//typedef map<const SMDS_MeshNode*, vector<const SMDS_MeshNode*> >     TNodeOfNodeVecMap;
-//typedef TNodeOfNodeVecMap::iterator                                  TNodeOfNodeVecMapItr;
-//typedef map<const SMDS_MeshElement*, vector<TNodeOfNodeVecMapItr> >  TElemOfVecOfMapNodesMap;
-
-//=======================================================================
-/*!
- * \brief SMDS_MeshNode -> gp_XYZ convertor
- */
-//=======================================================================
 
-struct TNodeXYZ : public gp_XYZ
-{
-  TNodeXYZ( const SMDS_MeshNode* n ):gp_XYZ( n->X(), n->Y(), n->Z() ) {}
-  double Distance( const SMDS_MeshNode* n )
-  {
-    return gp_Vec( *this, TNodeXYZ( n )).Magnitude();
-  }
-  double SquareDistance( const SMDS_MeshNode* n )
-  {
-    return gp_Vec( *this, TNodeXYZ( n )).SquareMagnitude();
-  }
-};
+typedef SMDS_SetIterator< SMDS_pElement, TIDSortedElemSet::const_iterator> TSetIterator;
 
 //=======================================================================
 //function : SMESH_MeshEditor
@@ -138,6 +128,11 @@ SMESH_MeshEditor::AddElement(const vector<const SMDS_MeshNode*> & node,
   int nbnode = node.size();
   SMESHDS_Mesh* mesh = GetMeshDS();
   switch ( type ) {
+  case SMDSAbs_0DElement:
+    if ( nbnode == 1 )
+      if ( ID ) e = mesh->Add0DElementWithID(node[0], ID);
+      else      e = mesh->Add0DElement      (node[0] );
+    break;
   case SMDSAbs_Edge:
     if ( nbnode == 2 )
       if ( ID ) e = mesh->AddEdgeWithID(node[0], node[1], ID);
@@ -227,6 +222,7 @@ SMESH_MeshEditor::AddElement(const vector<const SMDS_MeshNode*> & node,
                                             node[16],node[17],node[18],node[19] );
     }
   }
+  if ( e ) myLastCreatedElems.Append( e );
   return e;
 }
 
@@ -259,8 +255,8 @@ SMDS_MeshElement* SMESH_MeshEditor::AddElement(const vector<int> &       nodeIDs
 //           Modify a compute state of sub-meshes which become empty
 //=======================================================================
 
-bool SMESH_MeshEditor::Remove (const list< int >& theIDs,
-                               const bool         isNodes )
+int SMESH_MeshEditor::Remove (const list< int >& theIDs,
+                              const bool         isNodes )
 {
   myLastCreatedElems.Clear();
   myLastCreatedNodes.Clear();
@@ -268,6 +264,7 @@ bool SMESH_MeshEditor::Remove (const list< int >& theIDs,
   SMESHDS_Mesh* aMesh = GetMeshDS();
   set< SMESH_subMesh *> smmap;
 
+  int removed = 0;
   list<int>::const_iterator it = theIDs.begin();
   for ( ; it != theIDs.end(); it++ ) {
     const SMDS_MeshElement * elem;
@@ -304,6 +301,7 @@ bool SMESH_MeshEditor::Remove (const list< int >& theIDs,
       aMesh->RemoveNode( static_cast< const SMDS_MeshNode* >( elem ));
     else
       aMesh->RemoveElement( elem );
+    removed++;
   }
 
   // Notify sub-meshes about modification
@@ -317,7 +315,7 @@ bool SMESH_MeshEditor::Remove (const list< int >& theIDs,
   //   if ( SMESH_subMesh * sm = GetMesh()->GetSubMeshContaining( 1 ) )
   //     sm->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE );
 
-  return true;
+  return removed;
 }
 
 //=======================================================================
@@ -1124,6 +1122,7 @@ bool SMESH_MeshEditor::QuadToTri (TIDSortedElemSet &                   theElems,
 //function : BestSplit
 //purpose  : Find better diagonal for cutting.
 //=======================================================================
+
 int SMESH_MeshEditor::BestSplit (const SMDS_MeshElement*              theQuad,
                                  SMESH::Controls::NumericalFunctorPtr theCrit)
 {
@@ -1165,6 +1164,542 @@ int SMESH_MeshEditor::BestSplit (const SMDS_MeshElement*              theQuad,
   return -1;
 }
 
+namespace
+{
+  // Methods of splitting volumes into tetra
+
+  const int theHexTo5_1[5*4+1] =
+    {
+      0, 1, 2, 5,    0, 4, 5, 7,     0, 2, 3, 7,    2, 5, 6, 7,     0, 5, 2, 7,   -1
+    };
+  const int theHexTo5_2[5*4+1] =
+    {
+      1, 2, 3, 6,    1, 4, 5, 6,     0, 1, 3, 4,    3, 4, 6, 7,     1, 3, 4, 6,   -1
+    };
+  const int* theHexTo5[2] = { theHexTo5_1, theHexTo5_2 };
+
+  const int theHexTo6_1[6*4+1] =
+    {
+      1, 5, 6, 0,    0, 1, 2, 6,     0, 4, 5, 6,    0, 4, 6, 7,     0, 2, 3, 6,   0, 3, 7, 6,  -1
+    };
+  const int theHexTo6_2[6*4+1] =
+    {
+      2, 6, 7, 1,    1, 2, 3, 7,     1, 5, 6, 7,    1, 5, 7, 4,     1, 3, 0, 7,   1, 0, 4, 7,  -1
+    };
+  const int theHexTo6_3[6*4+1] =
+    {
+      3, 7, 4, 2,    2, 3, 0, 4,     2, 6, 7, 4,    2, 6, 4, 5,     2, 0, 1, 4,   2, 1, 5, 4,  -1
+    };
+  const int theHexTo6_4[6*4+1] =
+    {
+      0, 4, 5, 3,    3, 0, 1, 5,     3, 7, 4, 5,    3, 7, 5, 6,     3, 1, 2, 5,   3, 2, 6, 5,  -1
+    };
+  const int* theHexTo6[4] = { theHexTo6_1, theHexTo6_2, theHexTo6_3, theHexTo6_4 };
+
+  const int thePyraTo2_1[2*4+1] =
+    {
+      0, 1, 2, 4,    0, 2, 3, 4,   -1
+    };
+  const int thePyraTo2_2[2*4+1] =
+    {
+      1, 2, 3, 4,    1, 3, 0, 4,   -1
+    };
+  const int* thePyraTo2[2] = { thePyraTo2_1, thePyraTo2_2 };
+
+  const int thePentaTo3_1[3*4+1] =
+    {
+      0, 1, 2, 3,    1, 3, 4, 2,     2, 3, 4, 5,    -1
+    };
+  const int thePentaTo3_2[3*4+1] =
+    {
+      1, 2, 0, 4,    2, 4, 5, 0,     0, 4, 5, 3,    -1
+    };
+  const int thePentaTo3_3[3*4+1] =
+    {
+      2, 0, 1, 5,    0, 5, 3, 1,     1, 5, 3, 4,    -1
+    };
+  const int thePentaTo3_4[3*4+1] =
+    {
+      0, 1, 2, 3,    1, 3, 4, 5,     2, 3, 1, 5,    -1
+    };
+  const int thePentaTo3_5[3*4+1] =
+    {
+      1, 2, 0, 4,    2, 4, 5, 3,     0, 4, 2, 3,    -1
+    };
+  const int thePentaTo3_6[3*4+1] =
+    {
+      2, 0, 1, 5,    0, 5, 3, 4,     1, 5, 0, 4,    -1
+    };
+  const int* thePentaTo3[6] = { thePentaTo3_1, thePentaTo3_2, thePentaTo3_3,
+                                thePentaTo3_4, thePentaTo3_5, thePentaTo3_6 };
+
+  struct TTriangleFacet //!< stores indices of three nodes of tetra facet
+  {
+    int _n1, _n2, _n3;
+    TTriangleFacet(int n1, int n2, int n3): _n1(n1), _n2(n2), _n3(n3) {}
+    bool contains(int n) const { return ( n == _n1 || n == _n2 || n == _n3 ); }
+    bool hasAdjacentTetra( const SMDS_MeshElement* elem ) const;
+  };
+  struct TSplitMethod
+  {
+    int        _nbTetra;
+    const int* _connectivity; //!< foursomes of tetra connectivy finished by -1
+    bool       _baryNode;     //!< additional node is to be created at cell barycenter
+    bool       _ownConn;      //!< to delete _connectivity in destructor
+    map<int, const SMDS_MeshNode*> _faceBaryNode; //!< map face index to node at BC of face
+
+    TSplitMethod( int nbTet=0, const int* conn=0, bool addNode=false)
+      : _nbTetra(nbTet), _connectivity(conn), _baryNode(addNode), _ownConn(false) {}
+    ~TSplitMethod() { if ( _ownConn ) delete [] _connectivity; _connectivity = 0; }
+    bool hasFacet( const TTriangleFacet& facet ) const
+    {
+      const int* tetConn = _connectivity;
+      for ( ; tetConn[0] >= 0; tetConn += 4 )
+        if (( facet.contains( tetConn[0] ) +
+              facet.contains( tetConn[1] ) +
+              facet.contains( tetConn[2] ) +
+              facet.contains( tetConn[3] )) == 3 )
+          return true;
+      return false;
+    }
+  };
+
+  //=======================================================================
+  /*!
+   * \brief return TSplitMethod for the given element
+   */
+  //=======================================================================
+
+  TSplitMethod getSplitMethod( SMDS_VolumeTool& vol, const int theMethodFlags)
+  {
+    const int iQ = vol.Element()->IsQuadratic() ? 2 : 1;
+
+    // at HEXA_TO_24 method, each face of volume is split into triangles each based on
+    // an edge and a face barycenter; tertaherdons are based on triangles and
+    // a volume barycenter
+    const bool is24TetMode = ( theMethodFlags == SMESH_MeshEditor::HEXA_TO_24 );
+
+    // Find out how adjacent volumes are split
+
+    vector < list< TTriangleFacet > > triaSplitsByFace( vol.NbFaces() ); // splits of each side
+    int hasAdjacentSplits = 0, maxTetConnSize = 0;
+    for ( int iF = 0; iF < vol.NbFaces(); ++iF )
+    {
+      int nbNodes = vol.NbFaceNodes( iF ) / iQ;
+      maxTetConnSize += 4 * ( nbNodes - (is24TetMode ? 0 : 2));
+      if ( nbNodes < 4 ) continue;
+
+      list< TTriangleFacet >& triaSplits = triaSplitsByFace[ iF ];
+      const int* nInd = vol.GetFaceNodesIndices( iF );
+      if ( nbNodes == 4 )
+      {
+        TTriangleFacet t012( nInd[0*iQ], nInd[1*iQ], nInd[2*iQ] );
+        TTriangleFacet t123( nInd[1*iQ], nInd[2*iQ], nInd[3*iQ] );
+        if      ( t012.hasAdjacentTetra( vol.Element() )) triaSplits.push_back( t012 );
+        else if ( t123.hasAdjacentTetra( vol.Element() )) triaSplits.push_back( t123 );
+      }
+      else
+      {
+        int iCom = 0; // common node of triangle faces to split into
+        for ( int iVar = 0; iVar < nbNodes; ++iVar, ++iCom )
+        {
+          TTriangleFacet t012( nInd[ iQ * ( iCom             )],
+                               nInd[ iQ * ( (iCom+1)%nbNodes )],
+                               nInd[ iQ * ( (iCom+2)%nbNodes )]);
+          TTriangleFacet t023( nInd[ iQ * ( iCom             )],
+                               nInd[ iQ * ( (iCom+2)%nbNodes )],
+                               nInd[ iQ * ( (iCom+3)%nbNodes )]);
+          if ( t012.hasAdjacentTetra( vol.Element() ) && t023.hasAdjacentTetra( vol.Element() ))
+          {
+            triaSplits.push_back( t012 );
+            triaSplits.push_back( t023 );
+            break;
+          }
+        }
+      }
+      if ( !triaSplits.empty() )
+        hasAdjacentSplits = true;
+    }
+
+    // Among variants of split method select one compliant with adjacent volumes
+
+    TSplitMethod method;
+    if ( !vol.Element()->IsPoly() && !is24TetMode )
+    {
+      int nbVariants = 2, nbTet = 0;
+      const int** connVariants = 0;
+      switch ( vol.Element()->GetEntityType() )
+      {
+      case SMDSEntity_Hexa:
+      case SMDSEntity_Quad_Hexa:
+        if ( theMethodFlags == SMESH_MeshEditor::HEXA_TO_5 )
+          connVariants = theHexTo5, nbTet = 5;
+        else
+          connVariants = theHexTo6, nbTet = 6, nbVariants = 4;
+        break;
+      case SMDSEntity_Pyramid:
+      case SMDSEntity_Quad_Pyramid:
+        connVariants = thePyraTo2;  nbTet = 2;
+        break;
+      case SMDSEntity_Penta:
+      case SMDSEntity_Quad_Penta:
+        connVariants = thePentaTo3; nbTet = 3; nbVariants = 6;
+        break;
+      default:
+        nbVariants = 0;
+      }
+      for ( int variant = 0; variant < nbVariants && method._nbTetra == 0; ++variant )
+      {
+        // check method compliancy with adjacent tetras,
+        // all found splits must be among facets of tetras described by this method
+        method = TSplitMethod( nbTet, connVariants[variant] );
+        if ( hasAdjacentSplits && method._nbTetra > 0 )
+        {
+          bool facetCreated = true;
+          for ( int iF = 0; facetCreated && iF < triaSplitsByFace.size(); ++iF )
+          {
+            list< TTriangleFacet >::const_iterator facet = triaSplitsByFace[iF].begin();
+            for ( ; facetCreated && facet != triaSplitsByFace[iF].end(); ++facet )
+              facetCreated = method.hasFacet( *facet );
+          }
+          if ( !facetCreated )
+            method = TSplitMethod(0); // incompatible method
+        }
+      }
+    }
+    if ( method._nbTetra < 1 )
+    {
+      // No standard method is applicable, use a generic solution:
+      // each facet of a volume is split into triangles and
+      // each of triangles and a volume barycenter form a tetrahedron.
+
+      int* connectivity = new int[ maxTetConnSize + 1 ];
+      method._connectivity = connectivity;
+      method._ownConn = true;
+      method._baryNode = true;
+
+      int connSize = 0;
+      int baryCenInd = vol.NbNodes();
+      for ( int iF = 0; iF < vol.NbFaces(); ++iF )
+      {
+        const int nbNodes = vol.NbFaceNodes( iF ) / iQ;
+        const int*   nInd = vol.GetFaceNodesIndices( iF );
+        // find common node of triangle facets of tetra to create
+        int iCommon = 0; // index in linear numeration
+        const list< TTriangleFacet >& triaSplits = triaSplitsByFace[ iF ];
+        if ( !triaSplits.empty() )
+        {
+          // by found facets
+          const TTriangleFacet* facet = &triaSplits.front();
+          for ( ; iCommon < nbNodes-1 ; ++iCommon )
+            if ( facet->contains( nInd[ iQ * iCommon ]) &&
+                 facet->contains( nInd[ iQ * ((iCommon+2)%nbNodes) ]))
+              break;
+        }
+        else if ( nbNodes > 3 && !is24TetMode )
+        {
+          // find the best method of splitting into triangles by aspect ratio
+          SMESH::Controls::NumericalFunctorPtr aspectRatio( new SMESH::Controls::AspectRatio);
+          map< double, int > badness2iCommon;
+          const SMDS_MeshNode** nodes = vol.GetFaceNodes( iF );
+          int nbVariants = ( nbNodes == 4 ? 2 : nbNodes );
+          for ( int iVar = 0; iVar < nbVariants; ++iVar, ++iCommon )
+            for ( int iLast = iCommon+2; iLast < iCommon+nbNodes; ++iLast )
+            {
+              SMDS_FaceOfNodes tria ( nodes[ iQ*( iCommon         )],
+                                      nodes[ iQ*((iLast-1)%nbNodes)],
+                                      nodes[ iQ*((iLast  )%nbNodes)]);
+              double badness = getBadRate( &tria, aspectRatio );
+              badness2iCommon.insert( make_pair( badness, iCommon ));
+            }
+          // use iCommon with lowest badness
+          iCommon = badness2iCommon.begin()->second;
+        }
+        if ( iCommon >= nbNodes )
+          iCommon = 0; // something wrong
+
+        // fill connectivity of tetrahedra based on a current face
+        int nbTet = nbNodes - 2;
+        if ( is24TetMode && nbNodes > 3 && triaSplits.empty())
+        {
+          method._faceBaryNode.insert( make_pair( iF, (const SMDS_MeshNode*)0 ));
+          int faceBaryCenInd = baryCenInd + method._faceBaryNode.size();
+          nbTet = nbNodes;
+          for ( int i = 0; i < nbTet; ++i )
+          {
+            int i1 = i, i2 = (i+1) % nbNodes;
+            if ( !vol.IsFaceExternal( iF )) swap( i1, i2 );
+            connectivity[ connSize++ ] = nInd[ iQ * i1 ];
+            connectivity[ connSize++ ] = nInd[ iQ * i2 ];
+            connectivity[ connSize++ ] = faceBaryCenInd;
+            connectivity[ connSize++ ] = baryCenInd;
+          }
+        }
+        else
+        {
+          for ( int i = 0; i < nbTet; ++i )
+          {
+            int i1 = (iCommon+1+i) % nbNodes, i2 = (iCommon+2+i) % nbNodes;
+            if ( !vol.IsFaceExternal( iF )) swap( i1, i2 );
+            connectivity[ connSize++ ] = nInd[ iQ * iCommon ];
+            connectivity[ connSize++ ] = nInd[ iQ * i1 ];
+            connectivity[ connSize++ ] = nInd[ iQ * i2 ];
+            connectivity[ connSize++ ] = baryCenInd;
+          }
+        }
+        method._nbTetra += nbTet;
+      }
+      connectivity[ connSize++ ] = -1;
+    }
+    return method;
+  }
+  //================================================================================
+  /*!
+   * \brief Check if there is a tetraherdon adjacent to the given element via this facet
+   */
+  //================================================================================
+
+  bool TTriangleFacet::hasAdjacentTetra( const SMDS_MeshElement* elem ) const
+  {
+    // find the tetrahedron including the three nodes of facet
+    const SMDS_MeshNode* n1 = elem->GetNode(_n1);
+    const SMDS_MeshNode* n2 = elem->GetNode(_n2);
+    const SMDS_MeshNode* n3 = elem->GetNode(_n3);
+    SMDS_ElemIteratorPtr volIt1 = n1->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Volume);
+    while ( volIt1->more() )
+    {
+      const SMDS_MeshElement* v = volIt1->next();
+      if ( v->GetEntityType() != ( v->IsQuadratic() ? SMDSEntity_Quad_Tetra : SMDSEntity_Tetra ))
+        continue;
+      SMDS_ElemIteratorPtr volIt2 = n2->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Volume);
+      while ( volIt2->more() )
+        if ( v != volIt2->next() )
+          continue;
+      SMDS_ElemIteratorPtr volIt3 = n3->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Volume);
+      while ( volIt3->more() )
+        if ( v == volIt3->next() )
+          return true;
+    }
+    return false;
+  }
+
+  //=======================================================================
+  /*!
+   * \brief A key of a face of volume
+   */
+  //=======================================================================
+
+  struct TVolumeFaceKey: pair< int, pair< int, int> >
+  {
+    TVolumeFaceKey( SMDS_VolumeTool& vol, int iF )
+    {
+      TIDSortedNodeSet sortedNodes;
+      const int iQ = vol.Element()->IsQuadratic() ? 2 : 1;
+      int nbNodes = vol.NbFaceNodes( iF );
+      const SMDS_MeshNode** fNodes = vol.GetFaceNodes( iF );
+      for ( int i = 0; i < nbNodes; i += iQ )
+        sortedNodes.insert( fNodes[i] );
+      TIDSortedNodeSet::iterator n = sortedNodes.begin();
+      first = (*(n++))->GetID();
+      second.first = (*(n++))->GetID();
+      second.second = (*(n++))->GetID();
+    }
+  };
+} // namespace
+
+//=======================================================================
+//function : SplitVolumesIntoTetra
+//purpose  : Split volumic elements into tetrahedra.
+//=======================================================================
+
+void SMESH_MeshEditor::SplitVolumesIntoTetra (const TIDSortedElemSet & theElems,
+                                              const int                theMethodFlags)
+{
+  // std-like iterator on coordinates of nodes of mesh element
+  typedef SMDS_StdIterator< TNodeXYZ, SMDS_ElemIteratorPtr > NXyzIterator;
+  NXyzIterator xyzEnd;
+
+  SMDS_VolumeTool    volTool;
+  SMESH_MesherHelper helper( *GetMesh());
+
+  SMESHDS_SubMesh* subMesh = GetMeshDS()->MeshElements(1);
+  SMESHDS_SubMesh* fSubMesh = subMesh;
+  
+  SMESH_SequenceOfElemPtr newNodes, newElems;
+
+  // map face of volume to it's baricenrtic node
+  map< TVolumeFaceKey, const SMDS_MeshNode* > volFace2BaryNode;
+  double bc[3];
+
+  TIDSortedElemSet::const_iterator elem = theElems.begin();
+  for ( ; elem != theElems.end(); ++elem )
+  {
+    SMDSAbs_EntityType geomType = (*elem)->GetEntityType();
+    if ( geomType <= SMDSEntity_Quad_Tetra )
+      continue; // tetra or face or ...
+
+    if ( !volTool.Set( *elem )) continue; // not volume? strange...
+
+    TSplitMethod splitMethod = getSplitMethod( volTool, theMethodFlags );
+    if ( splitMethod._nbTetra < 1 ) continue;
+
+    // find submesh to add new tetras to
+    if ( !subMesh || !subMesh->Contains( *elem ))
+    {
+      int shapeID = FindShape( *elem );
+      helper.SetSubShape( shapeID ); // helper will add tetras to the found submesh
+      subMesh = GetMeshDS()->MeshElements( shapeID );
+    }
+    int iQ;
+    if ( (*elem)->IsQuadratic() )
+    {
+      iQ = 2;
+      // add quadratic links to the helper
+      for ( int iF = 0; iF < volTool.NbFaces(); ++iF )
+      {
+        const SMDS_MeshNode** fNodes = volTool.GetFaceNodes( iF );
+        for ( int iN = 0; iN < volTool.NbFaceNodes( iF ); iN += iQ )
+          helper.AddTLinkNode( fNodes[iF], fNodes[iF+2], fNodes[iF+1] );
+      }
+      helper.SetIsQuadratic( true );
+    }
+    else
+    {
+      iQ = 1;
+      helper.SetIsQuadratic( false );
+    }
+    vector<const SMDS_MeshNode*> nodes( (*elem)->begin_nodes(), (*elem)->end_nodes() );
+    if ( splitMethod._baryNode )
+    {
+      // make a node at barycenter
+      volTool.GetBaryCenter( bc[0], bc[1], bc[2] );
+      SMDS_MeshNode* gcNode = helper.AddNode( bc[0], bc[1], bc[2] );
+      nodes.push_back( gcNode );
+      newNodes.Append( gcNode );
+    }
+    if ( !splitMethod._faceBaryNode.empty() )
+    {
+      // make or find baricentric nodes of faces
+      map<int, const SMDS_MeshNode*>::iterator iF_n = splitMethod._faceBaryNode.begin();
+      for ( ; iF_n != splitMethod._faceBaryNode.end(); ++iF_n )
+      {
+        map< TVolumeFaceKey, const SMDS_MeshNode* >::iterator f_n =
+          volFace2BaryNode.insert
+          ( make_pair( TVolumeFaceKey( volTool,iF_n->first ), (const SMDS_MeshNode*)0) ).first;
+        if ( !f_n->second )
+        {
+          volTool.GetFaceBaryCenter( iF_n->first, bc[0], bc[1], bc[2] );
+          newNodes.Append( f_n->second = helper.AddNode( bc[0], bc[1], bc[2] ));
+        }
+        nodes.push_back( iF_n->second = f_n->second );
+      }
+    }
+
+    // make tetras
+    helper.SetElementsOnShape( true );
+    vector<const SMDS_MeshElement* > tetras( splitMethod._nbTetra ); // splits of a volume
+    const int* tetConn = splitMethod._connectivity;
+    for ( int i = 0; i < splitMethod._nbTetra; ++i, tetConn += 4 )
+      newElems.Append( tetras[ i ] = helper.AddVolume( nodes[ tetConn[0] ],
+                                                       nodes[ tetConn[1] ],
+                                                       nodes[ tetConn[2] ],
+                                                       nodes[ tetConn[3] ]));
+
+    ReplaceElemInGroups( *elem, tetras, GetMeshDS() );
+
+    // Split faces on sides of the split volume
+
+    const SMDS_MeshNode** volNodes = volTool.GetNodes();
+    for ( int iF = 0; iF < volTool.NbFaces(); ++iF )
+    {
+      const int nbNodes = volTool.NbFaceNodes( iF ) / iQ;
+      if ( nbNodes < 4 ) continue;
+
+      // find an existing face
+      vector<const SMDS_MeshNode*> fNodes( volTool.GetFaceNodes( iF ),
+                                           volTool.GetFaceNodes( iF ) + nbNodes*iQ );
+      while ( const SMDS_MeshElement* face = GetMeshDS()->FindFace( fNodes ))
+      {
+        // make triangles
+        helper.SetElementsOnShape( false );
+        vector< const SMDS_MeshElement* > triangles;
+
+        map<int, const SMDS_MeshNode*>::iterator iF_n = splitMethod._faceBaryNode.find(iF);
+        if ( iF_n != splitMethod._faceBaryNode.end() )
+        {
+          for ( int iN = 0; iN < nbNodes*iQ; iN += iQ )
+          {
+            const SMDS_MeshNode* n1 = fNodes[iN];
+            const SMDS_MeshNode *n2 = fNodes[(iN+iQ)%nbNodes*iQ];
+            const SMDS_MeshNode *n3 = iF_n->second;
+            if ( !volTool.IsFaceExternal( iF ))
+              swap( n2, n3 );
+            triangles.push_back( helper.AddFace( n1,n2,n3 ));
+          }
+        }
+        else
+        {
+          // among possible triangles create ones discribed by split method
+          const int* nInd = volTool.GetFaceNodesIndices( iF );
+          int nbVariants = ( nbNodes == 4 ? 2 : nbNodes );
+          int iCom = 0; // common node of triangle faces to split into
+          list< TTriangleFacet > facets;
+          for ( int iVar = 0; iVar < nbVariants; ++iVar, ++iCom )
+          {
+            TTriangleFacet t012( nInd[ iQ * ( iCom                )],
+                                 nInd[ iQ * ( (iCom+1)%nbNodes )],
+                                 nInd[ iQ * ( (iCom+2)%nbNodes )]);
+            TTriangleFacet t023( nInd[ iQ * ( iCom                )],
+                                 nInd[ iQ * ( (iCom+2)%nbNodes )],
+                                 nInd[ iQ * ( (iCom+3)%nbNodes )]);
+            if ( splitMethod.hasFacet( t012 ) && splitMethod.hasFacet( t023 ))
+            {
+              facets.push_back( t012 );
+              facets.push_back( t023 );
+              for ( int iLast = iCom+4; iLast < iCom+nbNodes; ++iLast )
+                facets.push_back( TTriangleFacet( nInd[ iQ * ( iCom             )],
+                                                  nInd[ iQ * ((iLast-1)%nbNodes )],
+                                                  nInd[ iQ * ((iLast  )%nbNodes )]));
+              break;
+            }
+          }
+          list< TTriangleFacet >::iterator facet = facets.begin();
+          for ( ; facet != facets.end(); ++facet )
+          {
+            if ( !volTool.IsFaceExternal( iF ))
+              swap( facet->_n2, facet->_n3 );
+            triangles.push_back( helper.AddFace( volNodes[ facet->_n1 ],
+                                                 volNodes[ facet->_n2 ],
+                                                 volNodes[ facet->_n3 ]));
+          }
+        }
+        // find submesh to add new triangles in
+        if ( !fSubMesh || !fSubMesh->Contains( face ))
+        {
+          int shapeID = FindShape( face );
+          fSubMesh = GetMeshDS()->MeshElements( shapeID );
+        }
+        for ( int i = 0; i < triangles.size(); ++i )
+        {
+          if ( !triangles.back() ) continue;
+          if ( fSubMesh )
+            fSubMesh->AddElement( triangles.back());
+          newElems.Append( triangles.back() );
+        }
+        ReplaceElemInGroups( face, triangles, GetMeshDS() );
+        GetMeshDS()->RemoveFreeElement( face, fSubMesh, /*fromGroups=*/false );
+      }
+
+    } // loop on volume faces to split them into triangles
+
+    GetMeshDS()->RemoveFreeElement( *elem, subMesh, /*fromGroups=*/false );
+
+  } // loop on volumes to split
+
+  myLastCreatedNodes = newNodes;
+  myLastCreatedElems = newElems;
+}
+
 //=======================================================================
 //function : AddToSameGroups
 //purpose  : add elemToAdd to the groups the elemInGroups belongs to
@@ -1206,10 +1741,11 @@ void SMESH_MeshEditor::RemoveElemFromGroups (const SMDS_MeshElement* removeelem,
   }
 }
 
-//=======================================================================
-//function : ReplaceElemInGroups
-//purpose  : replace elemToRm by elemToAdd in the all groups
-//=======================================================================
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Replace elemToRm by elemToAdd in the all groups
+ */
+//================================================================================
 
 void SMESH_MeshEditor::ReplaceElemInGroups (const SMDS_MeshElement* elemToRm,
                                             const SMDS_MeshElement* elemToAdd,
@@ -1226,6 +1762,29 @@ void SMESH_MeshEditor::ReplaceElemInGroups (const SMDS_MeshElement* elemToRm,
   }
 }
 
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Replace elemToRm by elemToAdd in the all groups
+ */
+//================================================================================
+
+void SMESH_MeshEditor::ReplaceElemInGroups (const SMDS_MeshElement*                elemToRm,
+                                            const vector<const SMDS_MeshElement*>& elemToAdd,
+                                            SMESHDS_Mesh *                         aMesh)
+{
+  const set<SMESHDS_GroupBase*>& groups = aMesh->GetGroups();
+  if (!groups.empty())
+  {
+    set<SMESHDS_GroupBase*>::const_iterator grIt = groups.begin();
+    for ( ; grIt != groups.end(); grIt++ ) {
+      SMESHDS_Group* group = dynamic_cast<SMESHDS_Group*>( *grIt );
+      if ( group && group->SMDSGroup().Remove( elemToRm ) )
+        for ( int i = 0; i < elemToAdd.size(); ++i )
+          group->SMDSGroup().Add( elemToAdd[ i ] );
+    }
+  }
+}
+
 //=======================================================================
 //function : QuadToTri
 //purpose  : Cut quadrangles into triangles.
@@ -4642,10 +5201,17 @@ void SMESH_MeshEditor::LinearAngleVariation(const int nbSteps,
 }
 
 
-//=======================================================================
-//function : Transform
-//purpose  :
-//=======================================================================
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Move or copy theElements applying theTrsf to their nodes
+ *  \param theElems - elements to transform, if theElems is empty then apply to all mesh nodes
+ *  \param theTrsf - transformation to apply
+ *  \param theCopy - if true, create translated copies of theElems
+ *  \param theMakeGroups - if true and theCopy, create translated groups
+ *  \param theTargetMesh - mesh to copy translated elements into
+ *  \retval SMESH_MeshEditor::PGroupIDs - list of ids of created groups
+ */
+//================================================================================
 
 SMESH_MeshEditor::PGroupIDs
 SMESH_MeshEditor::Transform (TIDSortedElemSet & theElems,
@@ -4673,6 +5239,7 @@ SMESH_MeshEditor::Transform (TIDSortedElemSet & theElems,
     groupPostfix = "translated";
     break;
   case gp_Scale:
+  case gp_CompoundTrsf: // different scale by axis
     groupPostfix = "scaled";
     break;
   default:
@@ -4695,7 +5262,36 @@ SMESH_MeshEditor::Transform (TIDSortedElemSet & theElems,
   // source elements for each generated one
   SMESH_SequenceOfElemPtr srcElems, srcNodes;
 
-  // loop on theElems
+  // issue 021015: EDF 1578 SMESH: Free nodes are removed when translating a mesh
+  list<SMDS_MeshNode>          orphanCopy; // copies of orphan nodes
+  vector<const SMDS_MeshNode*> orphanNode; // original orphan nodes
+
+  if ( theElems.empty() ) // transform the whole mesh
+  {
+    // add all elements
+    SMDS_ElemIteratorPtr eIt = aMesh->elementsIterator();
+    while ( eIt->more() ) theElems.insert( eIt->next() );
+    // add orphan nodes
+    SMDS_MeshElementIDFactory idFactory;
+    SMDS_NodeIteratorPtr nIt = aMesh->nodesIterator();
+    while ( nIt->more() )
+    {
+      const SMDS_MeshNode* node = nIt->next();
+      if ( node->NbInverseElements() == 0 && !theElems.insert( node ).second )
+      {
+        // node was not inserted into theElems because an element with the same ID
+        // is already there. As a work around we insert a copy of node with
+        // an ID = -<index in orphanNode>
+        orphanCopy.push_back( *node ); // copy node
+        SMDS_MeshNode* nodeCopy = &orphanCopy.back();
+        int uniqueID = -orphanNode.size();
+        orphanNode.push_back( node );
+        idFactory.BindID( uniqueID, nodeCopy );
+        theElems.insert( nodeCopy );
+      }
+    }
+  }
+  // loop on theElems to transorm nodes
   TIDSortedElemSet::iterator itElem;
   for ( itElem = theElems.begin(); itElem != theElems.end(); itElem++ ) {
     const SMDS_MeshElement* elem = *itElem;
@@ -4706,8 +5302,10 @@ SMESH_MeshEditor::Transform (TIDSortedElemSet & theElems,
     SMDS_ElemIteratorPtr itN = elem->nodesIterator();
     while ( itN->more() ) {
 
-      // check if a node has been already transformed
       const SMDS_MeshNode* node = cast2Node( itN->next() );
+      if ( node->GetID() < 0 )
+        node = orphanNode[ -node->GetID() ];
+      // check if a node has been already transformed
       pair<TNodeNodeMap::iterator,bool> n2n_isnew =
         nodeMap.insert( make_pair ( node, node ));
       if ( !n2n_isnew.second )
@@ -4937,10 +5535,8 @@ SMESH_MeshEditor::Transform (TIDSortedElemSet & theElems,
       }
     }
     else if ( theCopy ) {
-      if ( SMDS_MeshElement* copy = AddElement( nodes, elem->GetType(), elem->IsPoly() )) {
-        myLastCreatedElems.Append( copy );
+      if ( AddElement( nodes, elem->GetType(), elem->IsPoly() ))
         srcElems.Append( elem );
-      }
     }
     else {
       // reverse element as it was reversed by transformation
@@ -5092,24 +5688,21 @@ SMESH_MeshEditor::generateGroups(const SMESH_SequenceOfElemPtr& nodeGens,
  */
 //================================================================================
 
-void SMESH_MeshEditor::FindCoincidentNodes (set<const SMDS_MeshNode*> & theNodes,
-                                            const double                theTolerance,
-                                            TListOfListOfNodes &        theGroupsOfNodes)
+void SMESH_MeshEditor::FindCoincidentNodes (TIDSortedNodeSet &   theNodes,
+                                            const double         theTolerance,
+                                            TListOfListOfNodes & theGroupsOfNodes)
 {
   myLastCreatedElems.Clear();
   myLastCreatedNodes.Clear();
 
-  set<const SMDS_MeshNode*> nodes;
   if ( theNodes.empty() )
   { // get all nodes in the mesh
-    SMDS_NodeIteratorPtr nIt = GetMeshDS()->nodesIterator();
+    SMDS_NodeIteratorPtr nIt = GetMeshDS()->nodesIterator(/*idInceasingOrder=*/true);
     while ( nIt->more() )
-      nodes.insert( nodes.end(),nIt->next());
+      theNodes.insert( theNodes.end(),nIt->next());
   }
-  else
-    nodes=theNodes;
 
-  SMESH_OctreeNode::FindCoincidentNodes ( nodes, &theGroupsOfNodes, theTolerance);
+  SMESH_OctreeNode::FindCoincidentNodes ( theNodes, &theGroupsOfNodes, theTolerance);
 }
 
 
@@ -5129,9 +5722,9 @@ struct SMESH_NodeSearcherImpl: public SMESH_NodeSearcher
   {
     myMesh = ( SMESHDS_Mesh* ) theMesh;
 
-    set<const SMDS_MeshNode*> nodes;
+    TIDSortedNodeSet nodes;
     if ( theMesh ) {
-      SMDS_NodeIteratorPtr nIt = theMesh->nodesIterator();
+      SMDS_NodeIteratorPtr nIt = theMesh->nodesIterator(/*idInceasingOrder=*/true);
       while ( nIt->more() )
         nodes.insert( nodes.end(), nIt->next() );
     }
@@ -5183,12 +5776,13 @@ struct SMESH_NodeSearcherImpl: public SMESH_NodeSearcher
       treeList.push_back( myOctreeNode );
 
       SMDS_MeshNode pointNode( thePnt.X(), thePnt.Y(), thePnt.Z() );
+      bool pointInside = myOctreeNode->isInside( &pointNode, myHalfLeafSize );
       for ( trIt = treeList.begin(); trIt != treeList.end(); ++trIt)
       {
         SMESH_OctreeNode* tree = *trIt;
         if ( !tree->isLeaf() ) // put children to the queue
         {
-          if ( !tree->isInside( &pointNode, myHalfLeafSize )) continue;
+          if ( pointInside && !tree->isInside( &pointNode, myHalfLeafSize )) continue;
           SMESH_OctreeNodeIteratorPtr cIt = tree->GetChildrenIterator();
           while ( cIt->more() )
             treeList.push_back( cIt->next() );
@@ -5224,7 +5818,7 @@ struct SMESH_NodeSearcherImpl: public SMESH_NodeSearcher
     const SMDS_MeshNode* closestNode = 0;
     list<const SMDS_MeshNode*>::iterator nIt = nodes.begin();
     for ( ; nIt != nodes.end(); ++nIt ) {
-      double sqDist = thePnt.SquareDistance( TNodeXYZ( *nIt ) );
+      double sqDist = thePnt.SquareDistance( SMESH_MeshEditor::TNodeXYZ( *nIt ) );
       if ( minSqDist > sqDist ) {
         closestNode = *nIt;
         minSqDist = sqDist;
@@ -5281,6 +5875,7 @@ namespace // Utils used in SMESH_ElementSearcherImpl::FindElementsByPoint()
 
     ElementBndBoxTree(const SMDS_Mesh& mesh, SMDSAbs_ElementType elemType);
     void getElementsNearPoint( const gp_Pnt& point, TIDSortedElemSet& foundElems);
+    void getElementsNearLine ( const gp_Ax1& line, TIDSortedElemSet& foundElems);
     ~ElementBndBoxTree();
 
   protected:
@@ -5408,17 +6003,42 @@ namespace // Utils used in SMESH_ElementSearcherImpl::FindElementsByPoint()
 
   //================================================================================
   /*!
-   * \brief Construct the element box
+   * \brief Return elements which can be intersected by the line
    */
   //================================================================================
 
-  ElementBndBoxTree::ElementBox::ElementBox(const SMDS_MeshElement* elem)
+  void ElementBndBoxTree::getElementsNearLine( const gp_Ax1&     line,
+                                               TIDSortedElemSet& foundElems)
   {
-    _element  = elem;
-    _refCount = 1;
+    if ( level() && getBox().IsOut( line ))
+      return;
+
+    if ( isLeaf() )
+    {
+      for ( int i = 0; i < _elements.size(); ++i )
+        if ( !_elements[i]->IsOut( line ))
+          foundElems.insert( _elements[i]->_element );
+    }
+    else
+    {
+      for (int i = 0; i < 8; i++)
+        ((ElementBndBoxTree*) myChildren[i])->getElementsNearLine( line, foundElems );
+    }
+  }
+
+  //================================================================================
+  /*!
+   * \brief Construct the element box
+   */
+  //================================================================================
+
+  ElementBndBoxTree::ElementBox::ElementBox(const SMDS_MeshElement* elem)
+  {
+    _element  = elem;
+    _refCount = 1;
     SMDS_ElemIteratorPtr nIt = elem->nodesIterator();
     while ( nIt->more() )
-      Add( TNodeXYZ( cast2Node( nIt->next() )));
+      Add( SMESH_MeshEditor::TNodeXYZ( cast2Node( nIt->next() )));
     Enlarge( NodeRadius );
   }
 
@@ -5426,59 +6046,98 @@ namespace // Utils used in SMESH_ElementSearcherImpl::FindElementsByPoint()
 
 //=======================================================================
 /*!
- * \brief Implementation of search for the elements by point
+ * \brief Implementation of search for the elements by point and
+ *        of classification of point in 2D mesh
  */
 //=======================================================================
 
 struct SMESH_ElementSearcherImpl: public SMESH_ElementSearcher
 {
-  SMESHDS_Mesh*           _mesh;
-  ElementBndBoxTree*      _ebbTree;
-  SMESH_NodeSearcherImpl* _nodeSearcher;
-  SMDSAbs_ElementType     _elementType;
-
-  SMESH_ElementSearcherImpl( SMESHDS_Mesh& mesh ): _mesh(&mesh),_ebbTree(0),_nodeSearcher(0) {}
+  SMESHDS_Mesh*                _mesh;
+  ElementBndBoxTree*           _ebbTree;
+  SMESH_NodeSearcherImpl*      _nodeSearcher;
+  SMDSAbs_ElementType          _elementType;
+  double                       _tolerance;
+  bool                         _outerFacesFound;
+  set<const SMDS_MeshElement*> _outerFaces; // empty means "no internal faces at all"
+
+  SMESH_ElementSearcherImpl( SMESHDS_Mesh& mesh )
+    : _mesh(&mesh),_ebbTree(0),_nodeSearcher(0), _tolerance(-1), _outerFacesFound(false) {}
   ~SMESH_ElementSearcherImpl()
   {
     if ( _ebbTree )      delete _ebbTree;      _ebbTree      = 0;
     if ( _nodeSearcher ) delete _nodeSearcher; _nodeSearcher = 0;
   }
-
-  /*!
-   * \brief Return elements of given type where the given point is IN or ON.
-   *
-   * 'ALL' type means elements of any type excluding nodes and 0D elements
-   */
-  void FindElementsByPoint(const gp_Pnt&                      point,
-                           SMDSAbs_ElementType                type,
-                           vector< const SMDS_MeshElement* >& foundElements)
+  virtual int FindElementsByPoint(const gp_Pnt&                      point,
+                                  SMDSAbs_ElementType                type,
+                                  vector< const SMDS_MeshElement* >& foundElements);
+  virtual TopAbs_State GetPointState(const gp_Pnt& point);
+
+  void GetElementsNearLine( const gp_Ax1&                      line,
+                            SMDSAbs_ElementType                type,
+                            vector< const SMDS_MeshElement* >& foundElems);
+  double getTolerance();
+  bool getIntersParamOnLine(const gp_Lin& line, const SMDS_MeshElement* face,
+                            const double tolerance, double & param);
+  void findOuterBoundary(const SMDS_MeshElement* anyOuterFace);
+  bool isOuterBoundary(const SMDS_MeshElement* face) const
   {
-    foundElements.clear();
+    return _outerFaces.empty() || _outerFaces.count(face);
+  }
+  struct TInters //!< data of intersection of the line and the mesh face (used in GetPointState())
+  {
+    const SMDS_MeshElement* _face;
+    gp_Vec                  _faceNorm;
+    bool                    _coincides; //!< the line lays in face plane
+    TInters(const SMDS_MeshElement* face, const gp_Vec& faceNorm, bool coinc=false)
+      : _face(face), _faceNorm( faceNorm ), _coincides( coinc ) {}
+  };
+  struct TFaceLink //!< link and faces sharing it (used in findOuterBoundary())
+  {
+    SMESH_TLink      _link;
+    TIDSortedElemSet _faces;
+    TFaceLink( const SMDS_MeshNode* n1, const SMDS_MeshNode* n2, const SMDS_MeshElement* face)
+      : _link( n1, n2 ), _faces( &face, &face + 1) {}
+  };
+};
+
+ostream& operator<< (ostream& out, const SMESH_ElementSearcherImpl::TInters& i)
+{
+  return out << "TInters(face=" << ( i._face ? i._face->GetID() : 0)
+             << ", _coincides="<<i._coincides << ")";
+}
 
+//=======================================================================
+/*!
+ * \brief define tolerance for search
+ */
+//=======================================================================
+
+double SMESH_ElementSearcherImpl::getTolerance()
+{
+  if ( _tolerance < 0 )
+  {
     const SMDS_MeshInfo& meshInfo = _mesh->GetMeshInfo();
 
-    // -----------------
-    // define tolerance
-    // -----------------
-    double tolerance = 0;
+    _tolerance = 0;
     if ( _nodeSearcher && meshInfo.NbNodes() > 1 )
     {
       double boxSize = _nodeSearcher->getTree()->maxSize();
-      tolerance = 1e-8 * boxSize/* / meshInfo.NbNodes()*/;
+      _tolerance = 1e-8 * boxSize/* / meshInfo.NbNodes()*/;
     }
     else if ( _ebbTree && meshInfo.NbElements() > 0 )
     {
       double boxSize = _ebbTree->maxSize();
-      tolerance = 1e-8 * boxSize/* / meshInfo.NbElements()*/;
+      _tolerance = 1e-8 * boxSize/* / meshInfo.NbElements()*/;
     }
-    if ( tolerance == 0 )
+    if ( _tolerance == 0 )
     {
       // define tolerance by size of a most complex element
       int complexType = SMDSAbs_Volume;
       while ( complexType > SMDSAbs_All &&
               meshInfo.NbElements( SMDSAbs_ElementType( complexType )) < 1 )
         --complexType;
-      if ( complexType == SMDSAbs_All ) return; // empty mesh
+      if ( complexType == SMDSAbs_All ) return 0; // empty mesh
 
       double elemSize;
       if ( complexType == int( SMDSAbs_Node ))
@@ -5486,63 +6145,465 @@ struct SMESH_ElementSearcherImpl: public SMESH_ElementSearcher
         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt = _mesh->nodesIterator();
         elemSize = 1;
         if ( meshInfo.NbNodes() > 2 )
-          elemSize = TNodeXYZ( nodeIt->next() ).Distance( nodeIt->next() );
+          elemSize = SMESH_MeshEditor::TNodeXYZ( nodeIt->next() ).Distance( nodeIt->next() );
       }
       else
       {
         const SMDS_MeshElement* elem =
           _mesh->elementsIterator( SMDSAbs_ElementType( complexType ))->next();
         SMDS_ElemIteratorPtr nodeIt = elem->nodesIterator();
-        TNodeXYZ n1( cast2Node( nodeIt->next() ));
+        SMESH_MeshEditor::TNodeXYZ n1( cast2Node( nodeIt->next() ));
         while ( nodeIt->more() )
         {
           double dist = n1.Distance( cast2Node( nodeIt->next() ));
           elemSize = max( dist, elemSize );
         }
       }
-      tolerance = 1e-6 * elemSize;
+      _tolerance = 1e-6 * elemSize;
+    }
+  }
+  return _tolerance;
+}
+
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Find intersection of the line and an edge of face and return parameter on line
+ */
+//================================================================================
+
+bool SMESH_ElementSearcherImpl::getIntersParamOnLine(const gp_Lin&           line,
+                                                     const SMDS_MeshElement* face,
+                                                     const double            tol,
+                                                     double &                param)
+{
+  int nbInts = 0;
+  param = 0;
+
+  GeomAPI_ExtremaCurveCurve anExtCC;
+  Handle(Geom_Curve) lineCurve = new Geom_Line( line );
+  
+  int nbNodes = face->IsQuadratic() ? face->NbNodes()/2 : face->NbNodes();
+  for ( int i = 0; i < nbNodes && nbInts < 2; ++i )
+  {
+    GC_MakeSegment edge( SMESH_MeshEditor::TNodeXYZ( face->GetNode( i )),
+                         SMESH_MeshEditor::TNodeXYZ( face->GetNode( (i+1)%nbNodes) )); 
+    anExtCC.Init( lineCurve, edge);
+    if ( anExtCC.NbExtrema() > 0 && anExtCC.LowerDistance() <= tol)
+    {
+      Quantity_Parameter pl, pe;
+      anExtCC.LowerDistanceParameters( pl, pe );
+      param += pl;
+      if ( ++nbInts == 2 )
+        break;
+    }
+  }
+  if ( nbInts > 0 ) param /= nbInts;
+  return nbInts > 0;
+}
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Find all faces belonging to the outer boundary of mesh
+ */
+//================================================================================
+
+void SMESH_ElementSearcherImpl::findOuterBoundary(const SMDS_MeshElement* outerFace)
+{
+  if ( _outerFacesFound ) return;
+
+  // Collect all outer faces by passing from one outer face to another via their links
+  // and BTW find out if there are internal faces at all.
+
+  // checked links and links where outer boundary meets internal one
+  set< SMESH_TLink > visitedLinks, seamLinks;
+
+  // links to treat with already visited faces sharing them
+  list < TFaceLink > startLinks;
+
+  // load startLinks with the first outerFace
+  startLinks.push_back( TFaceLink( outerFace->GetNode(0), outerFace->GetNode(1), outerFace));
+  _outerFaces.insert( outerFace );
+
+  TIDSortedElemSet emptySet;
+  while ( !startLinks.empty() )
+  {
+    const SMESH_TLink& link  = startLinks.front()._link;
+    TIDSortedElemSet&  faces = startLinks.front()._faces;
+
+    outerFace = *faces.begin();
+    // find other faces sharing the link
+    const SMDS_MeshElement* f;
+    while (( f = SMESH_MeshEditor::FindFaceInSet(link.node1(), link.node2(), emptySet, faces )))
+      faces.insert( f );
+
+    // select another outer face among the found 
+    const SMDS_MeshElement* outerFace2 = 0;
+    if ( faces.size() == 2 )
+    {
+      outerFace2 = (outerFace == *faces.begin() ? *faces.rbegin() : *faces.begin());
+    }
+    else if ( faces.size() > 2 )
+    {
+      seamLinks.insert( link );
+
+      // link direction within the outerFace
+      gp_Vec n1n2( SMESH_MeshEditor::TNodeXYZ( link.node1()),
+                   SMESH_MeshEditor::TNodeXYZ( link.node2()));
+      int i1 = outerFace->GetNodeIndex( link.node1() );
+      int i2 = outerFace->GetNodeIndex( link.node2() );
+      bool rev = ( abs(i2-i1) == 1 ? i1 > i2 : i2 > i1 );
+      if ( rev ) n1n2.Reverse();
+      // outerFace normal
+      gp_XYZ ofNorm, fNorm;
+      if ( SMESH_Algo::FaceNormal( outerFace, ofNorm, /*normalized=*/false ))
+      {
+        // direction from the link inside outerFace
+        gp_Vec dirInOF = gp_Vec( ofNorm ) ^ n1n2;
+        // sort all other faces by angle with the dirInOF
+        map< double, const SMDS_MeshElement* > angle2Face;
+        set< const SMDS_MeshElement*, TIDCompare >::const_iterator face = faces.begin();
+        for ( ; face != faces.end(); ++face )
+        {
+          if ( !SMESH_Algo::FaceNormal( *face, fNorm, /*normalized=*/false ))
+            continue;
+          gp_Vec dirInF = gp_Vec( fNorm ) ^ n1n2;
+          double angle = dirInOF.AngleWithRef( dirInF, n1n2 );
+          if ( angle < 0 ) angle += 2*PI;
+          angle2Face.insert( make_pair( angle, *face ));
+        }
+        if ( !angle2Face.empty() )
+          outerFace2 = angle2Face.begin()->second;
+      }
     }
+    // store the found outer face and add its links to continue seaching from
+    if ( outerFace2 )
+    {
+      _outerFaces.insert( outerFace );
+      int nbNodes = outerFace2->NbNodes()/( outerFace2->IsQuadratic() ? 2 : 1 );
+      for ( int i = 0; i < nbNodes; ++i )
+      {
+        SMESH_TLink link2( outerFace2->GetNode(i), outerFace2->GetNode((i+1)%nbNodes));
+        if ( visitedLinks.insert( link2 ).second )
+          startLinks.push_back( TFaceLink( link2.node1(), link2.node2(), outerFace2 ));
+      }
+    }
+    startLinks.pop_front();
+  }
+  _outerFacesFound = true;
 
-    // =================================================================================
-    if ( type == SMDSAbs_Node || type == SMDSAbs_0DElement )
+  if ( !seamLinks.empty() )
+  {
+    // There are internal boundaries touching the outher one,
+    // find all faces of internal boundaries in order to find
+    // faces of boundaries of holes, if any.
+    
+  }
+  else
+  {
+    _outerFaces.clear();
+  }
+}
+
+//=======================================================================
+/*!
+ * \brief Find elements of given type where the given point is IN or ON.
+ *        Returns nb of found elements and elements them-selves.
+ *
+ * 'ALL' type means elements of any type excluding nodes and 0D elements
+ */
+//=======================================================================
+
+int SMESH_ElementSearcherImpl::
+FindElementsByPoint(const gp_Pnt&                      point,
+                    SMDSAbs_ElementType                type,
+                    vector< const SMDS_MeshElement* >& foundElements)
+{
+  foundElements.clear();
+
+  double tolerance = getTolerance();
+
+  // =================================================================================
+  if ( type == SMDSAbs_Node || type == SMDSAbs_0DElement )
+  {
+    if ( !_nodeSearcher )
+      _nodeSearcher = new SMESH_NodeSearcherImpl( _mesh );
+
+    const SMDS_MeshNode* closeNode = _nodeSearcher->FindClosestTo( point );
+    if ( !closeNode ) return foundElements.size();
+
+    if ( point.Distance( SMESH_MeshEditor::TNodeXYZ( closeNode )) > tolerance )
+      return foundElements.size(); // to far from any node
+
+    if ( type == SMDSAbs_Node )
+    {
+      foundElements.push_back( closeNode );
+    }
+    else
     {
-      if ( !_nodeSearcher )
-        _nodeSearcher = new SMESH_NodeSearcherImpl( _mesh );
+      SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = closeNode->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_0DElement );
+      while ( elemIt->more() )
+        foundElements.push_back( elemIt->next() );
+    }
+  }
+  // =================================================================================
+  else // elements more complex than 0D
+  {
+    if ( !_ebbTree || _elementType != type )
+    {
+      if ( _ebbTree ) delete _ebbTree;
+      _ebbTree = new ElementBndBoxTree( *_mesh, _elementType = type );
+    }
+    TIDSortedElemSet suspectElems;
+    _ebbTree->getElementsNearPoint( point, suspectElems );
+    TIDSortedElemSet::iterator elem = suspectElems.begin();
+    for ( ; elem != suspectElems.end(); ++elem )
+      if ( !SMESH_MeshEditor::isOut( *elem, point, tolerance ))
+        foundElements.push_back( *elem );
+  }
+  return foundElements.size();
+}
+
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Classify the given point in the closed 2D mesh
+ */
+//================================================================================
+
+TopAbs_State SMESH_ElementSearcherImpl::GetPointState(const gp_Pnt& point)
+{
+  double tolerance = getTolerance();
+  if ( !_ebbTree || _elementType != SMDSAbs_Face )
+  {
+    if ( _ebbTree ) delete _ebbTree;
+    _ebbTree = new ElementBndBoxTree( *_mesh, _elementType = SMDSAbs_Face );
+  }
+  // Algo: analyse transition of a line starting at the point through mesh boundary;
+  // try three lines parallel to axis of the coordinate system and perform rough
+  // analysis. If solution is not clear perform thorough analysis.
+
+  const int nbAxes = 3;
+  gp_Dir axisDir[ nbAxes ] = { gp::DX(), gp::DY(), gp::DZ() };
+  map< double, TInters >   paramOnLine2TInters[ nbAxes ];
+  list< TInters > tangentInters[ nbAxes ]; // of faces whose plane includes the line
+  multimap< int, int > nbInt2Axis; // to find the simplest case
+  for ( int axis = 0; axis < nbAxes; ++axis )
+  {
+    gp_Ax1 lineAxis( point, axisDir[axis]);
+    gp_Lin line    ( lineAxis );
 
-      const SMDS_MeshNode* closeNode = _nodeSearcher->FindClosestTo( point );
-      if ( !closeNode ) return;
+    TIDSortedElemSet suspectFaces; // faces possibly intersecting the line
+    _ebbTree->getElementsNearLine( lineAxis, suspectFaces );
 
-      if ( point.Distance( TNodeXYZ( closeNode )) > tolerance )
-        return; // to far from any node
+    // Intersect faces with the line
 
-      if ( type == SMDSAbs_Node )
+    map< double, TInters > & u2inters = paramOnLine2TInters[ axis ];
+    TIDSortedElemSet::iterator face = suspectFaces.begin();
+    for ( ; face != suspectFaces.end(); ++face )
+    {
+      // get face plane
+      gp_XYZ fNorm;
+      if ( !SMESH_Algo::FaceNormal( *face, fNorm, /*normalized=*/false)) continue;
+      gp_Pln facePlane( SMESH_MeshEditor::TNodeXYZ( (*face)->GetNode(0)), fNorm );
+
+      // perform intersection
+      IntAna_IntConicQuad intersection( line, IntAna_Quadric( facePlane ));
+      if ( !intersection.IsDone() )
+        continue;
+      if ( intersection.IsInQuadric() )
       {
-        foundElements.push_back( closeNode );
+        tangentInters[ axis ].push_back( TInters( *face, fNorm, true ));
       }
-      else
+      else if ( ! intersection.IsParallel() && intersection.NbPoints() > 0 )
       {
-        SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = closeNode->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_0DElement );
-        while ( elemIt->more() )
-          foundElements.push_back( elemIt->next() );
+        gp_Pnt intersectionPoint = intersection.Point(1);
+        if ( !SMESH_MeshEditor::isOut( *face, intersectionPoint, tolerance ))
+          u2inters.insert(make_pair( intersection.ParamOnConic(1), TInters( *face, fNorm )));
       }
     }
-    // =================================================================================
-    else // elements more complex than 0D
+    // Analyse intersections roughly
+
+    int nbInter = u2inters.size();
+    if ( nbInter == 0 )
+      return TopAbs_OUT; 
+
+    double f = u2inters.begin()->first, l = u2inters.rbegin()->first;
+    if ( nbInter == 1 ) // not closed mesh
+      return fabs( f ) < tolerance ? TopAbs_ON : TopAbs_UNKNOWN;
+
+    if ( fabs( f ) < tolerance || fabs( l ) < tolerance )
+      return TopAbs_ON;
+
+    if ( (f<0) == (l<0) )
+      return TopAbs_OUT;
+
+    int nbIntBeforePoint = std::distance( u2inters.begin(), u2inters.lower_bound(0));
+    int nbIntAfterPoint  = nbInter - nbIntBeforePoint;
+    if ( nbIntBeforePoint == 1 || nbIntAfterPoint == 1 )
+      return TopAbs_IN;
+
+    nbInt2Axis.insert( make_pair( min( nbIntBeforePoint, nbIntAfterPoint ), axis ));
+
+    if ( _outerFacesFound ) break; // pass to thorough analysis
+
+  } // three attempts - loop on CS axes
+
+  // Analyse intersections thoroughly.
+  // We make two loops maximum, on the first one we only exclude touching intersections,
+  // on the second, if situation is still unclear, we gather and use information on
+  // position of faces (internal or outer). If faces position is already gathered,
+  // we make the second loop right away.
+
+  for ( int hasPositionInfo = _outerFacesFound; hasPositionInfo < 2; ++hasPositionInfo )
+  {
+    multimap< int, int >::const_iterator nb_axis = nbInt2Axis.begin();
+    for ( ; nb_axis != nbInt2Axis.end(); ++nb_axis )
     {
-      if ( !_ebbTree || _elementType != type )
+      int axis = nb_axis->second;
+      map< double, TInters > & u2inters = paramOnLine2TInters[ axis ];
+
+      gp_Ax1 lineAxis( point, axisDir[axis]);
+      gp_Lin line    ( lineAxis );
+
+      // add tangent intersections to u2inters
+      double param;
+      list< TInters >::const_iterator tgtInt = tangentInters[ axis ].begin();
+      for ( ; tgtInt != tangentInters[ axis ].end(); ++tgtInt )
+        if ( getIntersParamOnLine( line, tgtInt->_face, tolerance, param ))
+          u2inters.insert(make_pair( param, *tgtInt ));
+      tangentInters[ axis ].clear();
+
+      // Count intersections before and after the point excluding touching ones.
+      // If hasPositionInfo we count intersections of outer boundary only
+
+      int nbIntBeforePoint = 0, nbIntAfterPoint = 0;
+      double f = numeric_limits<double>::max(), l = -numeric_limits<double>::max();
+      map< double, TInters >::iterator u_int1 = u2inters.begin(), u_int2 = u_int1;
+      bool ok = ! u_int1->second._coincides;
+      while ( ok && u_int1 != u2inters.end() )
+      {
+        double u = u_int1->first;
+        bool touchingInt = false;
+        if ( ++u_int2 != u2inters.end() )
+        {
+          // skip intersections at the same point (if the line passes through edge or node)
+          int nbSamePnt = 0;
+          while ( u_int2 != u2inters.end() && fabs( u_int2->first - u ) < tolerance )
+          {
+            ++nbSamePnt;
+            ++u_int2;
+          }
+
+          // skip tangent intersections
+          int nbTgt = 0;
+          const SMDS_MeshElement* prevFace = u_int1->second._face;
+          while ( ok && u_int2->second._coincides )
+          {
+            if ( SMESH_Algo::GetCommonNodes(prevFace , u_int2->second._face).empty() )
+              ok = false;
+            else
+            {
+              nbTgt++;
+              u_int2++;
+              ok = ( u_int2 != u2inters.end() );
+            }
+          }
+          if ( !ok ) break;
+
+          // skip intersections at the same point after tangent intersections
+          if ( nbTgt > 0 )
+          {
+            double u2 = u_int2->first;
+            ++u_int2;
+            while ( u_int2 != u2inters.end() && fabs( u_int2->first - u2 ) < tolerance )
+            {
+              ++nbSamePnt;
+              ++u_int2;
+            }
+          }
+          // decide if we skipped a touching intersection
+          if ( nbSamePnt + nbTgt > 0 )
+          {
+            double minDot = numeric_limits<double>::max(), maxDot = -numeric_limits<double>::max();
+            map< double, TInters >::iterator u_int = u_int1;
+            for ( ; u_int != u_int2; ++u_int )
+            {
+              if ( u_int->second._coincides ) continue;
+              double dot = u_int->second._faceNorm * line.Direction();
+              if ( dot > maxDot ) maxDot = dot;
+              if ( dot < minDot ) minDot = dot;
+            }
+            touchingInt = ( minDot*maxDot < 0 );
+          }
+        }
+        if ( !touchingInt )
+        {
+          if ( !hasPositionInfo || isOuterBoundary( u_int1->second._face ))
+          {
+            if ( u < 0 )
+              ++nbIntBeforePoint;
+            else
+              ++nbIntAfterPoint;
+          }
+          if ( u < f ) f = u;
+          if ( u > l ) l = u;
+        }
+
+        u_int1 = u_int2; // to next intersection
+
+      } // loop on intersections with one line
+
+      if ( ok )
       {
-        if ( _ebbTree ) delete _ebbTree;
-        _ebbTree = new ElementBndBoxTree( *_mesh, _elementType = type );
+        if ( fabs( f ) < tolerance || fabs( l ) < tolerance )
+          return TopAbs_ON;
+
+        if ( nbIntBeforePoint == 0  || nbIntAfterPoint == 0)
+          return TopAbs_OUT; 
+
+        if ( nbIntBeforePoint + nbIntAfterPoint == 1 ) // not closed mesh
+          return fabs( f ) < tolerance ? TopAbs_ON : TopAbs_UNKNOWN;
+
+        if ( nbIntBeforePoint == 1 || nbIntAfterPoint == 1 )
+          return TopAbs_IN;
+
+        if ( (f<0) == (l<0) )
+          return TopAbs_OUT;
+
+        if ( hasPositionInfo )
+          return nbIntBeforePoint % 2 ? TopAbs_IN : TopAbs_OUT;
       }
-      TIDSortedElemSet suspectElems;
-      _ebbTree->getElementsNearPoint( point, suspectElems );
-      TIDSortedElemSet::iterator elem = suspectElems.begin();
-      for ( ; elem != suspectElems.end(); ++elem )
-        if ( !SMESH_MeshEditor::isOut( *elem, point, tolerance ))
-          foundElements.push_back( *elem );
+    } // loop on intersections of the tree lines - thorough analysis
+
+    if ( !hasPositionInfo )
+    {
+      // gather info on faces position - is face in the outer boundary or not
+      map< double, TInters > & u2inters = paramOnLine2TInters[ 0 ];
+      findOuterBoundary( u2inters.begin()->second._face );
     }
+
+  } // two attempts - with and w/o faces position info in the mesh
+
+  return TopAbs_UNKNOWN;
+}
+
+//=======================================================================
+/*!
+ * \brief Return elements possibly intersecting the line
+ */
+//=======================================================================
+
+void SMESH_ElementSearcherImpl::GetElementsNearLine( const gp_Ax1&                      line,
+                                                     SMDSAbs_ElementType                type,
+                                                     vector< const SMDS_MeshElement* >& foundElems)
+{
+  if ( !_ebbTree || _elementType != type )
+  {
+    if ( _ebbTree ) delete _ebbTree;
+    _ebbTree = new ElementBndBoxTree( *_mesh, _elementType = type );
   }
-}; // struct SMESH_ElementSearcherImpl
+  TIDSortedElemSet suspectFaces; // elements possibly intersecting the line
+  _ebbTree->getElementsNearLine( line, suspectFaces );
+  foundElems.assign( suspectFaces.begin(), suspectFaces.end());
+}
 
 //=======================================================================
 /*!
@@ -6498,83 +7559,65 @@ void SMESH_MeshEditor::MergeEqualElements()
 //purpose  : Return a face having linked nodes n1 and n2 and which is
 //           - not in avoidSet,
 //           - in elemSet provided that !elemSet.empty()
+//           i1 and i2 optionally returns indices of n1 and n2
 //=======================================================================
 
 const SMDS_MeshElement*
 SMESH_MeshEditor::FindFaceInSet(const SMDS_MeshNode*    n1,
                                 const SMDS_MeshNode*    n2,
                                 const TIDSortedElemSet& elemSet,
-                                const TIDSortedElemSet& avoidSet)
+                                const TIDSortedElemSet& avoidSet,
+                                int*                    n1ind,
+                                int*                    n2ind)
 
 {
+  int i1, i2;
+  const SMDS_MeshElement* face = 0;
+
   SMDS_ElemIteratorPtr invElemIt = n1->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Face);
-  while ( invElemIt->more() ) { // loop on inverse elements of n1
+  while ( invElemIt->more() && !face ) // loop on inverse faces of n1
+  {
     const SMDS_MeshElement* elem = invElemIt->next();
-    if (avoidSet.find( elem ) != avoidSet.end() )
+    if (avoidSet.count( elem ))
       continue;
-    if ( !elemSet.empty() && elemSet.find( elem ) == elemSet.end())
+    if ( !elemSet.empty() && !elemSet.count( elem ))
       continue;
-    // get face nodes and find index of n1
-    int i1, nbN = elem->NbNodes(), iNode = 0;
-    //const SMDS_MeshNode* faceNodes[ nbN ], *n;
-    vector<const SMDS_MeshNode*> faceNodes( nbN );
-    const SMDS_MeshNode* n;
-    SMDS_ElemIteratorPtr nIt = elem->nodesIterator();
-    while ( nIt->more() ) {
-      faceNodes[ iNode ] = static_cast<const SMDS_MeshNode*>( nIt->next() );
-      if ( faceNodes[ iNode++ ] == n1 )
-        i1 = iNode - 1;
-    }
+    // index of n1
+    i1 = elem->GetNodeIndex( n1 );
     // find a n2 linked to n1
-    if(!elem->IsQuadratic()) {
-      for ( iNode = 0; iNode < 2; iNode++ ) {
-        if ( iNode ) // node before n1
-          n = faceNodes[ i1 == 0 ? nbN - 1 : i1 - 1 ];
-        else         // node after n1
-          n = faceNodes[ i1 + 1 == nbN ? 0 : i1 + 1 ];
-        if ( n == n2 )
-          return elem;
-      }
-    }
-    else { // analysis for quadratic elements
-      bool IsFind = false;
-      // check using only corner nodes
-      for ( iNode = 0; iNode < 2; iNode++ ) {
-        if ( iNode ) // node before n1
-          n = faceNodes[ i1 == 0 ? nbN/2 - 1 : i1 - 1 ];
-        else         // node after n1
-          n = faceNodes[ i1 + 1 == nbN/2 ? 0 : i1 + 1 ];
-        if ( n == n2 )
-          IsFind = true;
-      }
-      if(IsFind) {
-        return elem;
-      }
-      else {
-        // check using all nodes
-        const SMDS_QuadraticFaceOfNodes* F =
-          static_cast<const SMDS_QuadraticFaceOfNodes*>(elem);
-        // use special nodes iterator
-        iNode = 0;
-        SMDS_NodeIteratorPtr anIter = F->interlacedNodesIterator();
-        while ( anIter->more() ) {
-          faceNodes[iNode] = static_cast<const SMDS_MeshNode*>(anIter->next());
-          if ( faceNodes[ iNode++ ] == n1 )
-            i1 = iNode - 1;
-        }
-        for ( iNode = 0; iNode < 2; iNode++ ) {
-          if ( iNode ) // node before n1
-            n = faceNodes[ i1 == 0 ? nbN - 1 : i1 - 1 ];
-          else         // node after n1
-            n = faceNodes[ i1 + 1 == nbN ? 0 : i1 + 1 ];
-          if ( n == n2 ) {
-            return elem;
-          }
+    int nbN = elem->IsQuadratic() ? elem->NbNodes()/2 : elem->NbNodes();
+    for ( int di = -1; di < 2 && !face; di += 2 )
+    {
+      i2 = (i1+di+nbN) % nbN;
+      if ( elem->GetNode( i2 ) == n2 )
+        face = elem;
+    }
+    if ( !face && elem->IsQuadratic())
+    {
+      // analysis for quadratic elements using all nodes
+      const SMDS_QuadraticFaceOfNodes* F =
+        static_cast<const SMDS_QuadraticFaceOfNodes*>(elem);
+      // use special nodes iterator
+      SMDS_NodeIteratorPtr anIter = F->interlacedNodesIterator();
+      const SMDS_MeshNode* prevN = cast2Node( anIter->next() );
+      for ( i1 = -1, i2 = 0; anIter->more() && !face; i1++, i2++ )
+      {
+        const SMDS_MeshNode* n = cast2Node( anIter->next() );
+        if ( n1 == prevN && n2 == n )
+        {
+          face = elem;
+        }
+        else if ( n2 == prevN && n1 == n )
+        {
+          face = elem; swap( i1, i2 );
         }
+        prevN = n;
       }
-    } // end analysis for quadratic elements
+    }
   }
-  return 0;
+  if ( n1ind ) *n1ind = i1;
+  if ( n2ind ) *n2ind = i2;
+  return face;
 }
 
 //=======================================================================
@@ -7645,7 +8688,7 @@ int SMESH_MeshEditor::convertElemToQuadratic(SMESHDS_SubMesh *   theSm,
   int nbElem = 0;
   if( !theSm ) return nbElem;
 
-  const bool notFromGroups = false;
+  vector<int> nbNodeInFaces;
   SMDS_ElemIteratorPtr ElemItr = theSm->GetElements();
   while(ElemItr->more())
   {
@@ -7655,15 +8698,13 @@ int SMESH_MeshEditor::convertElemToQuadratic(SMESHDS_SubMesh *   theSm,
 
     int id = elem->GetID();
     int nbNodes = elem->NbNodes();
-    vector<const SMDS_MeshNode *> aNds (nbNodes);
-
-    for(int i = 0; i < nbNodes; i++)
-    {
-      aNds[i] = elem->GetNode(i);
-    }
     SMDSAbs_ElementType aType = elem->GetType();
 
-    GetMeshDS()->RemoveFreeElement(elem, theSm, notFromGroups);
+    vector<const SMDS_MeshNode *> nodes (elem->begin_nodes(), elem->end_nodes());
+    if ( elem->GetEntityType() == SMDSEntity_Polyhedra )
+      nbNodeInFaces = static_cast<const SMDS_PolyhedralVolumeOfNodes* >( elem )->GetQuanities();
+
+    GetMeshDS()->RemoveFreeElement(elem, theSm, /*fromGroups=*/false);
 
     const SMDS_MeshElement* NewElem = 0;
 
@@ -7671,7 +8712,7 @@ int SMESH_MeshEditor::convertElemToQuadratic(SMESHDS_SubMesh *   theSm,
     {
     case SMDSAbs_Edge :
       {
-        NewElem = theHelper.AddEdge(aNds[0], aNds[1], id, theForce3d);
+        NewElem = theHelper.AddEdge(nodes[0], nodes[1], id, theForce3d);
         break;
       }
     case SMDSAbs_Face :
@@ -7679,12 +8720,13 @@ int SMESH_MeshEditor::convertElemToQuadratic(SMESHDS_SubMesh *   theSm,
         switch(nbNodes)
         {
         case 3:
-          NewElem = theHelper.AddFace(aNds[0], aNds[1], aNds[2], id, theForce3d);
+          NewElem = theHelper.AddFace(nodes[0], nodes[1], nodes[2], id, theForce3d);
           break;
         case 4:
-          NewElem = theHelper.AddFace(aNds[0], aNds[1], aNds[2], aNds[3], id, theForce3d);
+          NewElem = theHelper.AddFace(nodes[0], nodes[1], nodes[2], nodes[3], id, theForce3d);
           break;
         default:
+          NewElem = theHelper.AddPolygonalFace(nodes, id, theForce3d);
           continue;
         }
         break;
@@ -7694,20 +8736,20 @@ int SMESH_MeshEditor::convertElemToQuadratic(SMESHDS_SubMesh *   theSm,
         switch(nbNodes)
         {
         case 4:
-          NewElem = theHelper.AddVolume(aNds[0], aNds[1], aNds[2], aNds[3], id, theForce3d);
+          NewElem = theHelper.AddVolume(nodes[0], nodes[1], nodes[2], nodes[3], id, theForce3d);
           break;
         case 5:
-          NewElem = theHelper.AddVolume(aNds[0], aNds[1], aNds[2], aNds[3], aNds[4], id, theForce3d);
+          NewElem = theHelper.AddVolume(nodes[0], nodes[1], nodes[2], nodes[3], nodes[4], id, theForce3d);
           break;
         case 6:
-          NewElem = theHelper.AddVolume(aNds[0], aNds[1], aNds[2], aNds[3], aNds[4], aNds[5], id, theForce3d);
+          NewElem = theHelper.AddVolume(nodes[0], nodes[1], nodes[2], nodes[3], nodes[4], nodes[5], id, theForce3d);
           break;
         case 8:
-          NewElem = theHelper.AddVolume(aNds[0], aNds[1], aNds[2], aNds[3],
-                                        aNds[4], aNds[5], aNds[6], aNds[7], id, theForce3d);
+          NewElem = theHelper.AddVolume(nodes[0], nodes[1], nodes[2], nodes[3],
+                                        nodes[4], nodes[5], nodes[6], nodes[7], id, theForce3d);
           break;
         default:
-          continue;
+          NewElem = theHelper.AddPolyhedralVolume(nodes, nbNodeInFaces, id, theForce3d);
         }
         break;
       }
@@ -7731,7 +8773,6 @@ void SMESH_MeshEditor::ConvertToQuadratic(const bool theForce3d)
 
   SMESH_MesherHelper aHelper(*myMesh);
   aHelper.SetIsQuadratic( true );
-  const bool notFromGroups = false;
 
   int nbCheckedElems = 0;
   if ( myMesh->HasShapeToMesh() )
@@ -7762,7 +8803,7 @@ void SMESH_MeshEditor::ConvertToQuadratic(const bool theForce3d)
         const SMDS_MeshNode* n1 = edge->GetNode(0);
         const SMDS_MeshNode* n2 = edge->GetNode(1);
 
-        meshDS->RemoveFreeElement(edge, smDS, notFromGroups);
+        meshDS->RemoveFreeElement(edge, smDS, /*fromGroups=*/false);
 
         const SMDS_MeshEdge* NewEdge = aHelper.AddEdge(n1, n2, id, theForce3d);
         ReplaceElemInGroups( edge, NewEdge, GetMeshDS());
@@ -7776,29 +8817,25 @@ void SMESH_MeshEditor::ConvertToQuadratic(const bool theForce3d)
 
       int id = face->GetID();
       int nbNodes = face->NbNodes();
-      vector<const SMDS_MeshNode *> aNds (nbNodes);
-
-      for(int i = 0; i < nbNodes; i++)
-      {
-        aNds[i] = face->GetNode(i);
-      }
+      vector<const SMDS_MeshNode *> nodes ( face->begin_nodes(), face->end_nodes());
 
-      meshDS->RemoveFreeElement(face, smDS, notFromGroups);
+      meshDS->RemoveFreeElement(face, smDS, /*fromGroups=*/false);
 
       SMDS_MeshFace * NewFace = 0;
       switch(nbNodes)
       {
       case 3:
-        NewFace = aHelper.AddFace(aNds[0], aNds[1], aNds[2], id, theForce3d);
+        NewFace = aHelper.AddFace(nodes[0], nodes[1], nodes[2], id, theForce3d);
         break;
       case 4:
-        NewFace = aHelper.AddFace(aNds[0], aNds[1], aNds[2], aNds[3], id, theForce3d);
+        NewFace = aHelper.AddFace(nodes[0], nodes[1], nodes[2], nodes[3], id, theForce3d);
         break;
       default:
-        continue;
+        NewFace = aHelper.AddPolygonalFace(nodes, id, theForce3d);
       }
       ReplaceElemInGroups( face, NewFace, GetMeshDS());
     }
+    vector<int> nbNodeInFaces;
     SMDS_VolumeIteratorPtr aVolumeItr = meshDS->volumesIterator();
     while(aVolumeItr->more())
     {
@@ -7807,42 +8844,41 @@ void SMESH_MeshEditor::ConvertToQuadratic(const bool theForce3d)
 
       int id = volume->GetID();
       int nbNodes = volume->NbNodes();
-      vector<const SMDS_MeshNode *> aNds (nbNodes);
-
-      for(int i = 0; i < nbNodes; i++)
-      {
-        aNds[i] = volume->GetNode(i);
-      }
+      vector<const SMDS_MeshNode *> nodes (volume->begin_nodes(), volume->end_nodes());
+      if ( volume->GetEntityType() == SMDSEntity_Polyhedra )
+        nbNodeInFaces = static_cast<const SMDS_PolyhedralVolumeOfNodes* >(volume)->GetQuanities();
 
-      meshDS->RemoveFreeElement(volume, smDS, notFromGroups);
+      meshDS->RemoveFreeElement(volume, smDS, /*fromGroups=*/false);
 
       SMDS_MeshVolume * NewVolume = 0;
       switch(nbNodes)
       {
       case 4:
-        NewVolume = aHelper.AddVolume(aNds[0], aNds[1], aNds[2],
-                                      aNds[3], id, theForce3d );
+        NewVolume = aHelper.AddVolume(nodes[0], nodes[1], nodes[2],
+                                      nodes[3], id, theForce3d );
         break;
       case 5:
-        NewVolume = aHelper.AddVolume(aNds[0], aNds[1], aNds[2],
-                                      aNds[3], aNds[4], id, theForce3d);
+        NewVolume = aHelper.AddVolume(nodes[0], nodes[1], nodes[2],
+                                      nodes[3], nodes[4], id, theForce3d);
         break;
       case 6:
-        NewVolume = aHelper.AddVolume(aNds[0], aNds[1], aNds[2],
-                                      aNds[3], aNds[4], aNds[5], id, theForce3d);
+        NewVolume = aHelper.AddVolume(nodes[0], nodes[1], nodes[2],
+                                      nodes[3], nodes[4], nodes[5], id, theForce3d);
         break;
       case 8:
-        NewVolume = aHelper.AddVolume(aNds[0], aNds[1], aNds[2], aNds[3],
-                                      aNds[4], aNds[5], aNds[6], aNds[7], id, theForce3d);
+        NewVolume = aHelper.AddVolume(nodes[0], nodes[1], nodes[2], nodes[3],
+                                      nodes[4], nodes[5], nodes[6], nodes[7], id, theForce3d);
         break;
       default:
-        continue;
+        NewVolume = aHelper.AddPolyhedralVolume(nodes, nbNodeInFaces, id, theForce3d);
       }
       ReplaceElemInGroups(volume, NewVolume, meshDS);
     }
   }
-  if ( !theForce3d ) {
-    aHelper.SetSubShape(0); // apply to the whole mesh
+
+  if ( !theForce3d  && !getenv("NO_FixQuadraticElements"))
+  { // setenv NO_FixQuadraticElements to know if FixQuadraticElements() is guilty of bad conversion
+    aHelper.SetSubShape(0); // apply FixQuadraticElements() to the whole mesh
     aHelper.FixQuadraticElements();
   }
 }
@@ -7870,8 +8906,8 @@ int SMESH_MeshEditor::removeQuadElem(SMESHDS_SubMesh *    theSm,
     {
       int id = elem->GetID();
       int nbNodes = elem->NbNodes();
-      vector<const SMDS_MeshNode *> aNds, mediumNodes;
-      aNds.reserve( nbNodes );
+      vector<const SMDS_MeshNode *> nodes, mediumNodes;
+      nodes.reserve( nbNodes );
       mediumNodes.reserve( nbNodes );
 
       for(int i = 0; i < nbNodes; i++)
@@ -7881,15 +8917,15 @@ int SMESH_MeshEditor::removeQuadElem(SMESHDS_SubMesh *    theSm,
         if( elem->IsMediumNode( n ) )
           mediumNodes.push_back( n );
         else
-          aNds.push_back( n );
+          nodes.push_back( n );
       }
-      if( aNds.empty() ) continue;
+      if( nodes.empty() ) continue;
       SMDSAbs_ElementType aType = elem->GetType();
 
       //remove old quadratic element
       meshDS->RemoveFreeElement( elem, theSm, notFromGroups );
 
-      SMDS_MeshElement * NewElem = AddElement( aNds, aType, false, id );
+      SMDS_MeshElement * NewElem = AddElement( nodes, aType, false, id );
       ReplaceElemInGroups(elem, NewElem, meshDS);
       if( theSm && NewElem )
         theSm->AddElement( NewElem );
@@ -8795,7 +9831,7 @@ bool SMESH_MeshEditor::doubleNodes( SMESHDS_Mesh*     theMeshDS,
       continue;
 
     if ( theIsDoubleElem )
-      myLastCreatedElems.Append( AddElement(newNodes, anElem->GetType(), anElem->IsPoly()) );
+      AddElement(newNodes, anElem->GetType(), anElem->IsPoly());
     else
       theMeshDS->ChangeElementNodes( anElem, &newNodes[ 0 ], anElem->NbNodes() );
 
@@ -8913,7 +9949,7 @@ namespace {
     gp_XYZ centerXYZ (0, 0, 0);
     SMDS_ElemIteratorPtr aNodeItr = theElem->nodesIterator();
     while (aNodeItr->more())
-      centerXYZ += TNodeXYZ(cast2Node( aNodeItr->next()));
+      centerXYZ += SMESH_MeshEditor::TNodeXYZ(cast2Node( aNodeItr->next()));
 
     gp_Pnt aPnt = centerXYZ / theElem->NbNodes();
     theClassifier.Perform(aPnt, theTol);
@@ -9020,7 +10056,7 @@ bool SMESH_MeshEditor::DoubleNodesInRegion( const TIDSortedElemSet& theElems,
 
 //================================================================================
 /*!
- * \brief Generated skin mesh (containing 2D cells) from 3D mesh
+ * \brief Generates skin mesh (containing 2D cells) from 3D mesh
  * The created 2D mesh elements based on nodes of free faces of boundary volumes
  * \return TRUE if operation has been completed successfully, FALSE otherwise
  */
@@ -9032,7 +10068,8 @@ bool SMESH_MeshEditor::Make2DMeshFrom3D()
   SMESHDS_Mesh* aMesh = GetMeshDS();
   if (!aMesh)
     return false;
-  bool res = false;
+  //bool res = false;
+  int nbFree = 0, nbExisted = 0, nbCreated = 0;
   SMDS_VolumeIteratorPtr vIt = aMesh->volumesIterator();
   while(vIt->more())
   {
@@ -9045,6 +10082,7 @@ bool SMESH_MeshEditor::Make2DMeshFrom3D()
     {
       if (!vTool.IsFreeFace(iface))
         continue;
+      nbFree++;
       vector<const SMDS_MeshNode *> nodes;
       int nbFaceNodes = vTool.NbFaceNodes(iface);
       const SMDS_MeshNode** faceNodes = vTool.GetFaceNodes(iface);
@@ -9056,11 +10094,199 @@ bool SMESH_MeshEditor::Make2DMeshFrom3D()
           nodes.push_back(faceNodes[inode]);
 
       // add new face based on volume nodes
-      if (aMesh->FindFace( nodes ) )
+      if (aMesh->FindFace( nodes ) ) {
+        nbExisted++;
         continue; // face already exsist
-      myLastCreatedElems.Append( AddElement(nodes, SMDSAbs_Face, isPoly && iface == 1) );
-      res = true;
+      }
+      AddElement(nodes, SMDSAbs_Face, isPoly && iface == 1);
+      nbCreated++;
     }
   }
-  return res;
+  return ( nbFree==(nbExisted+nbCreated) );
+}
+
+namespace
+{
+  inline const SMDS_MeshNode* getNodeWithSameID(SMESHDS_Mesh* mesh, const SMDS_MeshNode* node)
+  {
+    if ( const SMDS_MeshNode* n = mesh->FindNode( node->GetID() ))
+      return n;
+    return mesh->AddNodeWithID( node->X(),node->Y(),node->Z(), node->GetID() );
+  }
+}
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Creates missing boundary elements
+ *  \param elements - elements whose boundary is to be checked
+ *  \param dimension - defines type of boundary elements to create
+ *  \param group - a group to store created boundary elements in
+ *  \param targetMesh - a mesh to store created boundary elements in
+ *  \param toCopyElements - if true, the checked elements will be copied into the targetMesh
+ *  \param toCopyExistingBondary - if true, not only new but also pre-existing 
+ *                                boundary elements will be copied into the targetMesh
+ */
+//================================================================================
+
+void SMESH_MeshEditor::MakeBoundaryMesh(const TIDSortedElemSet& elements,
+                                        Bnd_Dimension           dimension,
+                                        SMESH_Group*            group/*=0*/,
+                                        SMESH_Mesh*             targetMesh/*=0*/,
+                                        bool                    toCopyElements/*=false*/,
+                                        bool                    toCopyExistingBondary/*=false*/)
+{
+  SMDSAbs_ElementType missType = (dimension == BND_2DFROM3D) ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge;
+  SMDSAbs_ElementType elemType = (dimension == BND_1DFROM2D) ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Volume;
+  // hope that all elements are of the same type, do not check them all
+  if ( !elements.empty() && (*elements.begin())->GetType() != elemType )
+    throw SALOME_Exception(LOCALIZED("wrong element type"));
+
+  if ( !targetMesh )
+    toCopyElements = toCopyExistingBondary = false;
+
+  SMESH_MeshEditor tgtEditor( targetMesh ? targetMesh : myMesh );
+  SMESHDS_Mesh* aMesh = GetMeshDS(), *tgtMeshDS = tgtEditor.GetMeshDS();
+
+  SMDS_VolumeTool vTool;
+  TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
+  int inode;
+
+  typedef vector<const SMDS_MeshNode*> TConnectivity;
+
+  SMDS_ElemIteratorPtr eIt;
+  if (elements.empty())
+    eIt = aMesh->elementsIterator(elemType);
+  else
+    eIt = SMDS_ElemIteratorPtr( new TSetIterator( elements.begin(), elements.end() ));
+
+  while (eIt->more())
+  {
+    const SMDS_MeshElement* elem = eIt->next();
+    const int iQuad = elem->IsQuadratic();
+
+    // 1. For an elem, get present bnd elements and connectivities of missing bnd elements
+    vector<const SMDS_MeshElement*> presentBndElems;
+    vector<TConnectivity>           missingBndElems;
+    TConnectivity nodes;
+    if ( vTool.Set(elem) ) // elem is a volume ------------------------------------------
+    { 
+      vTool.SetExternalNormal();
+      for ( int iface = 0, n = vTool.NbFaces(); iface < n; iface++ )
+      {
+        if (!vTool.IsFreeFace(iface))
+          continue;
+        int nbFaceNodes = vTool.NbFaceNodes(iface);
+        const SMDS_MeshNode** nn = vTool.GetFaceNodes(iface);
+        if ( missType == SMDSAbs_Edge ) // boundary edges
+        {
+          nodes.resize( 2+iQuad );
+          for ( int i = 0; i < nbFaceNodes; i += 1+iQuad)
+          {
+            for ( int j = 0; j < nodes.size(); ++j )
+              nodes[j] =nn[i+j];
+            if ( const SMDS_MeshElement* edge =
+                 aMesh->FindElement(nodes,SMDSAbs_Edge,/*noMedium=*/0))
+              presentBndElems.push_back( edge );
+            else
+              missingBndElems.push_back( nodes );
+          }
+        }
+        else // boundary face
+        {
+          nodes.clear();
+          for ( inode = 0; inode < nbFaceNodes; inode += 1+iQuad)
+            nodes.push_back( nn[inode] );
+          if (iQuad)
+            for ( inode = 1; inode < nbFaceNodes; inode += 2)
+              nodes.push_back( nn[inode] );
+
+          if (const SMDS_MeshFace * f = aMesh->FindFace( nodes ) )
+            presentBndElems.push_back( f );
+          else
+            missingBndElems.push_back( nodes );
+        }
+      }
+    }
+    else                     // elem is a face ------------------------------------------
+    {
+      avoidSet.clear(), avoidSet.insert( elem );
+      int nbNodes = elem->NbCornerNodes();
+      nodes.resize( 2 /*+ iQuad*/);
+      for ( int i = 0; i < nbNodes; i++ )
+      {
+        nodes[0] = elem->GetNode(i);
+        nodes[1] = elem->GetNode((i+1)%nbNodes);
+        if ( FindFaceInSet( nodes[0], nodes[1], emptySet, avoidSet))
+          continue; // not free link
+
+        //if ( iQuad )
+        //nodes[2] = elem->GetNode( i + nbNodes );
+        if ( const SMDS_MeshElement* edge =
+             aMesh->FindElement(nodes,SMDSAbs_Edge,/*noMedium=*/true))
+          presentBndElems.push_back( edge );
+        else
+          missingBndElems.push_back( nodes );
+      }
+    }
+
+    // 2. Add missing boundary elements
+    if ( targetMesh != myMesh )
+      // instead of making a map of nodes in this mesh and targetMesh,
+      // we create nodes with same IDs. We can renumber them later, if needed
+      for ( int i = 0; i < missingBndElems.size(); ++i )
+      {
+        TConnectivity& srcNodes = missingBndElems[i];
+        TConnectivity  nodes( srcNodes.size() );
+        for ( inode = 0; inode < nodes.size(); ++inode )
+          nodes[inode] = getNodeWithSameID( tgtMeshDS, srcNodes[inode] );
+        tgtEditor.AddElement(nodes, missType, elem->IsPoly() && nodes.size()/(iQuad+1)>4);
+      }
+    else
+      for ( int i = 0; i < missingBndElems.size(); ++i )
+      {
+        TConnectivity&  nodes = missingBndElems[i];
+        tgtEditor.AddElement(nodes, missType, elem->IsPoly() && nodes.size()/(iQuad+1)>4);
+      }
+
+    // 3. Copy present boundary elements
+    if ( toCopyExistingBondary )
+      for ( int i = 0 ; i < presentBndElems.size(); ++i )
+      {
+        const SMDS_MeshElement* e = presentBndElems[i];
+        TConnectivity nodes( e->NbNodes() );
+        for ( inode = 0; inode < nodes.size(); ++inode )
+          nodes[inode] = getNodeWithSameID( tgtMeshDS, e->GetNode(inode) );
+        tgtEditor.AddElement(nodes, missType, e->IsPoly());
+        // leave only missing elements in tgtEditor.myLastCreatedElems
+        tgtEditor.myLastCreatedElems.Remove( tgtEditor.myLastCreatedElems.Size() );
+      }
+  } // loop on given elements
+
+  // 4. Fill group with missing boundary elements
+  if ( group )
+  {
+    if ( SMESHDS_Group* g = dynamic_cast<SMESHDS_Group*>( group->GetGroupDS() ))
+      for ( int i = 0; i < tgtEditor.myLastCreatedElems.Size(); ++i )
+        g->SMDSGroup().Add( tgtEditor.myLastCreatedElems( i+1 ));
+  }
+  tgtEditor.myLastCreatedElems.Clear();
+
+  // 5. Copy given elements
+  if ( toCopyElements )
+  {
+    if (elements.empty())
+      eIt = aMesh->elementsIterator(elemType);
+    else
+      eIt = SMDS_ElemIteratorPtr( new TSetIterator( elements.begin(), elements.end() ));
+    while (eIt->more())
+    {
+      const SMDS_MeshElement* elem = eIt->next();
+      TConnectivity nodes( elem->NbNodes() );
+      for ( inode = 0; inode < nodes.size(); ++inode )
+        nodes[inode] = getNodeWithSameID( tgtMeshDS, elem->GetNode(inode) );
+      tgtEditor.AddElement(nodes, elemType, elem->IsPoly());
+
+      tgtEditor.myLastCreatedElems.Clear();
+    }
+  }
+  return;
 }