src/SMESH/SMESH_MesherHelper.cxx

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   2 //
   3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
   4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
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   7 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
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  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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  15 //
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  17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  19 //
  20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21 //
  22
  23 // File:      SMESH_MesherHelper.cxx
  24 // Created:   15.02.06 15:22:41
  25 // Author:    Sergey KUUL
  26 //
  27 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  28
  29 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
  30 #include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
  31 #include "SMDS_FacePosition.hxx"
  32 #include "SMDS_IteratorOnIterators.hxx"
  33 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
  34 #include "SMESHDS_Mesh.hxx"
  35 #include "SMESH_Block.hxx"
  36 #include "SMESH_HypoFilter.hxx"
  37 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  38 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
  39 #include "SMESH_ProxyMesh.hxx"
  40 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  41
  42 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  43 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  44 #include <BRepTools.hxx>
  45 #include <BRep_Tool.hxx>
  46 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  47 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
  48 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
  49 #include <Geom_Curve.hxx>
  50 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
  51 #include <Geom_Surface.hxx>
  52 #include <ShapeAnalysis.hxx>
  53 #include <TopExp.hxx>
  54 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  55 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  56 #include <TopTools_MapIteratorOfMapOfShape.hxx>
  57 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  58 #include <TopoDS.hxx>
  59 #include <gp_Ax3.hxx>
  60 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  61 #include <gp_Trsf.hxx>
  62
  63 #include <Standard_Failure.hxx>
  64 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  65
  66 #include <utilities.h>
  67
  68 #include <limits>
  69
  70 using namespace std;
  71
  72 #define RETURN_BAD_RESULT(msg) { MESSAGE(msg); return false; }
  73
  74 namespace {
  75
  76   inline SMESH_TNodeXYZ XYZ(const SMDS_MeshNode* n) { return SMESH_TNodeXYZ(n); }
  77
  78   enum { U_periodic = 1, V_periodic = 2 };
  79 }
  80
  81 //================================================================================
  82 /*!
  83  * \brief Constructor
  84  */
  85 //================================================================================
  86
  87 SMESH_MesherHelper::SMESH_MesherHelper(SMESH_Mesh& theMesh)
  88   : myParIndex(0),
  89     myMesh(&theMesh),
  90     myShapeID(0),
  91     myCreateQuadratic(false),
  92     myCreateBiQuadratic(false),
  93     myFixNodeParameters(false)
  94 {
  95   myPar1[0] = myPar2[0] = myPar1[1] = myPar2[1] = 0;
  96   mySetElemOnShape = ( ! myMesh->HasShapeToMesh() );
  97 }
  98
  99 //=======================================================================
 100 //function : ~SMESH_MesherHelper
 101 //purpose  :
 102 //=======================================================================
 103
 104 SMESH_MesherHelper::~SMESH_MesherHelper()
 105 {
 106   {
 107     TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = myFace2Projector.begin();
 108     for ( ; i_proj != myFace2Projector.end(); ++i_proj )
 109       delete i_proj->second;
 110   }
 111   {
 112     TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj = myEdge2Projector.begin();
 113     for ( ; i_proj != myEdge2Projector.end(); ++i_proj )
 114       delete i_proj->second;
 115   }
 116 }
 117
 118 //================================================================================
 119 /*!
 120  * \brief Return SMESH_Gen
 121  */
 122 //================================================================================
 123
 124 SMESH_Gen* SMESH_MesherHelper::GetGen() const
 125 {
 126   return GetMesh()->GetGen();
 127 }
 128
 129 //================================================================================
 130 /*!
 131  * \brief Return mesh DS
 132  */
 133 //================================================================================
 134
 135 SMESHDS_Mesh* SMESH_MesherHelper::GetMeshDS() const
 136 {
 137   return GetMesh()->GetMeshDS();
 138 }
 139
 140 //=======================================================================
 141 //function : IsQuadraticSubMesh
 142 //purpose  : Check sub-meshes of a given shape: if all elements on sub-shapes
 143 //           are quadratic, quadratic elements will be created.
 144 //           Fill myTLinkNodeMap
 145 //=======================================================================
 146
 147 bool SMESH_MesherHelper::IsQuadraticSubMesh(const TopoDS_Shape& aSh)
 148 {
 149   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 150   // we can create quadratic elements only if all elements
 151   // created on sub-shapes of given shape are quadratic
 152   myCreateQuadratic = true;
 153   mySeamShapeIds.clear();
 154   myDegenShapeIds.clear();
 155   TopAbs_ShapeEnum subType( aSh.ShapeType()==TopAbs_FACE ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE );
 156   if ( aSh.ShapeType()==TopAbs_COMPOUND )
 157   {
 158     TopoDS_Iterator subIt( aSh );
 159     if ( subIt.More() )
 160       subType = ( subIt.Value().ShapeType()==TopAbs_FACE ) ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE;
 161   }
 162   SMDSAbs_ElementType elemType( subType==TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
 163
 164   if ( !myMesh->HasShapeToMesh() )
 165   {
 166     if (( myCreateQuadratic = myMesh->NbFaces( ORDER_QUADRATIC )))
 167     {
 168       SMDS_FaceIteratorPtr fIt = meshDS->facesIterator();
 169       while ( fIt->more() )
 170         AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* >( fIt->next() ));
 171     }
 172   }
 173   else
 174   {
 175     TopExp_Explorer exp( aSh, subType );
 176     TopTools_MapOfShape checkedSubShapes;
 177     for (; exp.More() && myCreateQuadratic; exp.Next()) {
 178       if ( !checkedSubShapes.Add( exp.Current() ))
 179         continue; // needed if aSh is compound of solids
 180       if ( SMESHDS_SubMesh * subMesh = meshDS->MeshElements( exp.Current() )) {
 181         if ( SMDS_ElemIteratorPtr it = subMesh->GetElements() ) {
 182           while(it->more()) {
 183             const SMDS_MeshElement* e = it->next();
 184             if ( e->GetType() != elemType || !e->IsQuadratic() ) {
 185               myCreateQuadratic = false;
 186               break;
 187             }
 188             else {
 189               // fill TLinkNodeMap
 190               switch ( e->NbCornerNodes() ) {
 191               case 2:
 192                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(2)); break;
 193               case 3:
 194                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(3));
 195                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(4));
 196                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(0),e->GetNode(5)); break;
 197               case 4:
 198                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(4));
 199                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(5));
 200                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(3),e->GetNode(6));
 201                 AddTLinkNode(e->GetNode(3),e->GetNode(0),e->GetNode(7));
 202                 break;
 203               default:
 204                 myCreateQuadratic = false;
 205                 break;
 206               }
 207             }
 208           }
 209         }
 210       }
 211     }
 212   }
 213
 214   // if ( nbOldLinks == myTLinkNodeMap.size() ) -- 0023068
 215   if ( myTLinkNodeMap.empty() )
 216     myCreateQuadratic = false;
 217
 218   if ( !myCreateQuadratic )
 219     myTLinkNodeMap.clear();
 220
 221   SetSubShape( aSh );
 222
 223   return myCreateQuadratic;
 224 }
 225
 226 //=======================================================================
 227 //function : SetSubShape
 228 //purpose  : Set geometry to make elements on
 229 //=======================================================================
 230
 231 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const int aShID)
 232 {
 233   if ( aShID == myShapeID )
 234     return;
 235   if ( aShID > 0 )
 236     SetSubShape( GetMeshDS()->IndexToShape( aShID ));
 237   else
 238     SetSubShape( TopoDS_Shape() );
 239 }
 240
 241 //=======================================================================
 242 //function : SetSubShape
 243 //purpose  : Set geometry to create elements on
 244 //=======================================================================
 245
 246 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const TopoDS_Shape& aSh)
 247 {
 248   if ( myShape.IsSame( aSh ))
 249     return;
 250
 251   myShape = aSh;
 252   mySeamShapeIds.clear();
 253   myDegenShapeIds.clear();
 254
 255   if ( myShape.IsNull() ) {
 256     myShapeID  = 0;
 257     return;
 258   }
 259   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 260   myShapeID = meshDS->ShapeToIndex(aSh);
 261   myParIndex = 0;
 262
 263   // treatment of periodic faces
 264   for ( TopExp_Explorer eF( aSh, TopAbs_FACE ); eF.More(); eF.Next() )
 265   {
 266     const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( eF.Current() );
 267     BRepAdaptor_Surface surf( face, false );
 268     if ( surf.IsUPeriodic() || surf.IsUClosed() ) {
 269       myParIndex |= U_periodic;
 270       myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
 271       myPar2[0] = surf.LastUParameter();
 272     }
 273     if ( surf.IsVPeriodic() || surf.IsVClosed() ) {
 274       myParIndex |= V_periodic;
 275       myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
 276       myPar2[1] = surf.LastVParameter();
 277     }
 278
 279     gp_Pnt2d uv1, uv2;
 280     for (TopExp_Explorer exp( face, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next())
 281     {
 282       // look for a "seam" edge, a real seam or an edge on period boundary
 283       TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
 284       const int edgeID = meshDS->ShapeToIndex( edge );
 285       if ( myParIndex )
 286       {
 287         BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 288         const double du = Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) );
 289         const double dv = Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) );
 290
 291         bool isSeam = BRep_Tool::IsClosed( edge, face );
 292         if ( isSeam ) // real seam - having two pcurves on face
 293         {
 294           // pcurve can lie not on pediod boundary (22582, mesh_Quadratic_01/C9)
 295           if ( du < dv )
 296           {
 297             double u1 = uv1.Coord(1);
 298             edge.Reverse();
 299             BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 300             double u2 = uv1.Coord(1);
 301             myPar1[0] = Min( u1, u2 );
 302             myPar2[0] = Max( u1, u2 );
 303             myParIndex |= U_periodic;
 304           }
 305           else
 306           {
 307             double v1 = uv1.Coord(2);
 308             edge.Reverse();
 309             BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 310             double v2 = uv1.Coord(2);
 311             myPar1[1] = Min( v1, v2 );
 312             myPar2[1] = Max( v1, v2 );
 313             myParIndex |= V_periodic;
 314           }
 315         }
 316         else //if ( !isSeam )
 317         {
 318           // one pcurve but on period boundary (22772, mesh_Quadratic_01/D1)
 319           if      (( myParIndex & U_periodic ) && du < Precision::PConfusion() )
 320           {
 321             isSeam = ( Abs( uv1.Coord(1) - myPar1[0] ) < Precision::PConfusion() ||
 322                        Abs( uv1.Coord(1) - myPar2[0] ) < Precision::PConfusion() );
 323           }
 324           else if (( myParIndex & V_periodic ) && dv < Precision::PConfusion() )
 325           {
 326             isSeam = ( Abs( uv1.Coord(2) - myPar1[1] ) < Precision::PConfusion() ||
 327                        Abs( uv1.Coord(2) - myPar2[1] ) < Precision::PConfusion() );
 328           }
 329           if ( isSeam ) // vertices are on period boundary, check a middle point (23032)
 330           {
 331             double f,l, r = 0.2345;
 332             Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, face, f, l );
 333             if ( C2d.IsNull() )
 334             {
 335               isSeam = false;
 336             }
 337             else
 338             {
 339               uv2 = C2d->Value( f * r + l * ( 1.-r ));
 340               if ( du < Precision::PConfusion() )
 341                 isSeam = ( Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) ) < Precision::PConfusion() );
 342               else
 343                 isSeam = ( Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) ) < Precision::PConfusion() );
 344             }
 345           }
 346         }
 347         if ( isSeam )
 348         {
 349           // store seam shape indices, negative if shape encounters twice ('real seam')
 350           mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( edgeID ) ? -edgeID : edgeID );
 351           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() ) {
 352             int vertexID = meshDS->ShapeToIndex( v.Current() );
 353             mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( vertexID ) ? -vertexID : vertexID );
 354           }
 355         }
 356       }
 357       // look for a degenerated edge
 358       if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edge )) {
 359         myDegenShapeIds.insert( edgeID );
 360         for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() )
 361           myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( v.Current() ));
 362       }
 363       if ( !BRep_Tool::SameParameter( edge ) ||
 364            !BRep_Tool::SameRange( edge ))
 365       {
 366         setPosOnShapeValidity( edgeID, false );
 367       }
 368     }
 369   }
 370 }
 371
 372 //=======================================================================
 373 /*!
 374  * \brief Copy shape information from another helper. Used to improve performance
 375  *        since SetSubShape() can be time consuming if there are many edges
 376  */
 377 //=======================================================================
 378
 379 void SMESH_MesherHelper::CopySubShapeInfo(const SMESH_MesherHelper& other)
 380 {
 381   this->myShape         = other.myShape;
 382   this->myShapeID       = other.myShapeID;
 383   this->myDegenShapeIds = other.myDegenShapeIds;
 384   this->mySeamShapeIds  = other.mySeamShapeIds;
 385   this->myPar1[0]       = other.myPar1[0];
 386   this->myPar1[1]       = other.myPar1[1];
 387   this->myPar2[0]       = other.myPar2[0];
 388   this->myPar2[1]       = other.myPar2[1];
 389   this->myParIndex      = other.myParIndex;
 390   this->myFace2Surface  = other.myFace2Surface;
 391 }
 392
 393 //=======================================================================
 394 //function : ShapeToIndex
 395 //purpose  : Convert a shape to its index in the SMESHDS_Mesh
 396 //=======================================================================
 397
 398 int SMESH_MesherHelper::ShapeToIndex( const TopoDS_Shape& S ) const
 399 {
 400   return GetMeshDS()->ShapeToIndex( S );
 401 }
 402
 403 //=======================================================================
 404 //function : GetNodeUVneedInFaceNode
 405 //purpose  : Check if inFaceNode argument is necessary for call GetNodeUV(F,..)
 406 //           Return true if the face is periodic.
 407 //           If F is Null, answer about sub-shape set through IsQuadraticSubMesh() or
 408 //           * SetSubShape()
 409 //=======================================================================
 410
 411 bool SMESH_MesherHelper::GetNodeUVneedInFaceNode(const TopoDS_Face& F) const
 412 {
 413   if ( F.IsNull() ) return !mySeamShapeIds.empty();
 414
 415   if ( !F.IsNull() && !myShape.IsNull() && myShape.IsSame( F ))
 416     return !mySeamShapeIds.empty();
 417
 418   TopLoc_Location loc;
 419   Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 420   if ( !aSurface.IsNull() )
 421     return ( aSurface->IsUPeriodic() || aSurface->IsVPeriodic() );
 422
 423   return false;
 424 }
 425
 426 //=======================================================================
 427 //function : IsMedium
 428 //purpose  :
 429 //=======================================================================
 430
 431 bool SMESH_MesherHelper::IsMedium(const SMDS_MeshNode*      node,
 432                                   const SMDSAbs_ElementType typeToCheck)
 433 {
 434   return SMESH_MeshEditor::IsMedium( node, typeToCheck );
 435 }
 436
 437 //=======================================================================
 438 //function : GetSubShapeByNode
 439 //purpose  : Return support shape of a node
 440 //=======================================================================
 441
 442 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetSubShapeByNode(const SMDS_MeshNode* node,
 443                                                    const SMESHDS_Mesh*  meshDS)
 444 {
 445   int shapeID = node ? node->getshapeId() : 0;
 446   if ( 0 < shapeID && shapeID <= meshDS->MaxShapeIndex() )
 447     return meshDS->IndexToShape( shapeID );
 448   else
 449     return TopoDS_Shape();
 450 }
 451
 452
 453 //=======================================================================
 454 //function : AddTLinkNode
 455 //purpose  : add a link in my data structure
 456 //=======================================================================
 457
 458 void SMESH_MesherHelper::AddTLinkNode(const SMDS_MeshNode* n1,
 459                                       const SMDS_MeshNode* n2,
 460                                       const SMDS_MeshNode* n12)
 461 {
 462   // add new record to map
 463   SMESH_TLink link( n1, n2 );
 464   myTLinkNodeMap.insert( make_pair(link,n12));
 465 }
 466
 467 //================================================================================
 468 /*!
 469  * \brief Add quadratic links of edge to own data structure
 470  */
 471 //================================================================================
 472
 473 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshEdge* edge)
 474 {
 475   if ( edge && edge->IsQuadratic() )
 476     AddTLinkNode(edge->GetNode(0), edge->GetNode(1), edge->GetNode(2));
 477   else
 478     return false;
 479   return true;
 480 }
 481
 482 //================================================================================
 483 /*!
 484  * \brief Add quadratic links of face to own data structure
 485  */
 486 //================================================================================
 487
 488 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshFace* f)
 489 {
 490   bool isQuad = true;
 491   if ( !f->IsPoly() )
 492     switch ( f->NbNodes() ) {
 493     case 7:
 494       // myMapWithCentralNode.insert
 495       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2) ),
 496       //                f->GetNode(6)));
 497       // break; -- add medium nodes as well
 498     case 6:
 499       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(3));
 500       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(4));
 501       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(0),f->GetNode(5)); break;
 502
 503     case 9:
 504       // myMapWithCentralNode.insert
 505       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(3) ),
 506       //                f->GetNode(8)));
 507       // break; -- add medium nodes as well
 508     case 8:
 509       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(4));
 510       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(5));
 511       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(3),f->GetNode(6));
 512       AddTLinkNode(f->GetNode(3),f->GetNode(0),f->GetNode(7)); break;
 513     default:;
 514       isQuad = false;
 515     }
 516   return isQuad;
 517 }
 518
 519 //================================================================================
 520 /*!
 521  * \brief Add quadratic links of volume to own data structure
 522  */
 523 //================================================================================
 524
 525 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshVolume* volume)
 526 {
 527   if ( volume->IsQuadratic() )
 528   {
 529     SMDS_VolumeTool vTool( volume );
 530     const SMDS_MeshNode** nodes = vTool.GetNodes();
 531     set<int> addedLinks;
 532     for ( int iF = 1; iF < vTool.NbFaces(); ++iF )
 533     {
 534       const int nbN = vTool.NbFaceNodes( iF );
 535       const int* iNodes = vTool.GetFaceNodesIndices( iF );
 536       for ( int i = 0; i < nbN; )
 537       {
 538         int iN1  = iNodes[i++];
 539         int iN12 = iNodes[i++];
 540         int iN2  = iNodes[i];
 541         if ( iN1 > iN2 ) std::swap( iN1, iN2 );
 542         int linkID = iN1 * vTool.NbNodes() + iN2;
 543         pair< set<int>::iterator, bool > it_isNew = addedLinks.insert( linkID );
 544         if ( it_isNew.second )
 545           AddTLinkNode( nodes[iN1], nodes[iN2], nodes[iN12] );
 546         else
 547           addedLinks.erase( it_isNew.first ); // each link encounters only twice
 548       }
 549       if ( vTool.NbNodes() == 27 )
 550       {
 551         const SMDS_MeshNode* nFCenter = nodes[ vTool.GetCenterNodeIndex( iF )];
 552         if ( nFCenter->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
 553           myMapWithCentralNode.insert
 554             ( make_pair( TBiQuad( nodes[ iNodes[0]], nodes[ iNodes[1]],
 555                                   nodes[ iNodes[2]], nodes[ iNodes[3]] ),
 556                          nFCenter ));
 557       }
 558     }
 559     return true;
 560   }
 561   return false;
 562 }
 563
 564 //================================================================================
 565 /*!
 566  * \brief Return true if position of nodes on the shape hasn't yet been checked or
 567  * the positions proved to be invalid
 568  */
 569 //================================================================================
 570
 571 bool SMESH_MesherHelper::toCheckPosOnShape(int shapeID ) const
 572 {
 573   map< int,bool >::const_iterator id_ok = myNodePosShapesValidity.find( shapeID );
 574   return ( id_ok == myNodePosShapesValidity.end() || !id_ok->second );
 575 }
 576
 577 //================================================================================
 578 /*!
 579  * \brief Set validity of positions of nodes on the shape.
 580  * Once set, validity is not changed
 581  */
 582 //================================================================================
 583
 584 void SMESH_MesherHelper::setPosOnShapeValidity(int shapeID, bool ok ) const
 585 {
 586   std::map< int,bool >::iterator sh_ok =
 587     ((SMESH_MesherHelper*)this)->myNodePosShapesValidity.insert( make_pair( shapeID, ok)).first;
 588   if ( !ok )
 589     sh_ok->second = ok;
 590 }
 591
 592 //=======================================================================
 593 //function : ToFixNodeParameters
 594 //purpose  : Enables fixing node parameters on EDGEs and FACEs in
 595 //           GetNodeU(...,check=true), GetNodeUV(...,check=true), CheckNodeUV() and
 596 //           CheckNodeU() in case if a node lies on a shape set via SetSubShape().
 597 //           Default is False
 598 //=======================================================================
 599
 600 void SMESH_MesherHelper::ToFixNodeParameters(bool toFix)
 601 {
 602   myFixNodeParameters = toFix;
 603 }
 604
 605
 606 //=======================================================================
 607 //function : getUVOnSeam
 608 //purpose  : Select UV on either of 2 pcurves of a seam edge, closest to the given UV
 609 //=======================================================================
 610
 611 gp_Pnt2d SMESH_MesherHelper::getUVOnSeam( const gp_Pnt2d& uv1, const gp_Pnt2d& uv2 ) const
 612 {
 613   gp_Pnt2d result = uv1;
 614   for ( int i = U_periodic; i <= V_periodic ; ++i )
 615   {
 616     if ( myParIndex & i )
 617     {
 618       double p1 = uv1.Coord( i );
 619       double dp1 = Abs( p1-myPar1[i-1]), dp2 = Abs( p1-myPar2[i-1]);
 620       if ( myParIndex == i ||
 621            dp1 < ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100. ||
 622            dp2 < ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100. )
 623       {
 624         double p2 = uv2.Coord( i );
 625         double p1Alt = ( dp1 < dp2 ) ? myPar2[i-1] : myPar1[i-1];
 626         if ( Abs( p2 - p1 ) > Abs( p2 - p1Alt ))
 627           result.SetCoord( i, p1Alt );
 628       }
 629     }
 630   }
 631   return result;
 632 }
 633
 634 //=======================================================================
 635 //function : GetNodeUV
 636 //purpose  : Return node UV on face
 637 //=======================================================================
 638
 639 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 640                                     const SMDS_MeshNode* n,
 641                                     const SMDS_MeshNode* n2,
 642                                     bool*                check) const
 643 {
 644   gp_Pnt2d uv( Precision::Infinite(), Precision::Infinite() );
 645
 646   const SMDS_PositionPtr Pos = n->GetPosition();
 647   bool uvOK = false;
 648   if ( Pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
 649   {
 650     // node has position on face
 651     const SMDS_FacePosition* fpos = static_cast<const SMDS_FacePosition*>( Pos );
 652     uv.SetCoord( fpos->GetUParameter(), fpos->GetVParameter() );
 653     if ( check )
 654       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F )); // 2. from 22830
 655   }
 656   else if ( Pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_EDGE )
 657   {
 658     // node has position on EDGE => it is needed to find
 659     // corresponding EDGE from FACE, get pcurve for this
 660     // EDGE and retrieve value from this pcurve
 661     const SMDS_EdgePosition* epos = static_cast<const SMDS_EdgePosition*>( Pos );
 662     const int              edgeID = n->getshapeId();
 663     const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge( GetMeshDS()->IndexToShape( edgeID ));
 664     double f, l, u = epos->GetUParameter();
 665     Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface( E, F, f, l );
 666     bool validU = ( !C2d.IsNull() && ( f < u ) && ( u < l ));
 667     if ( validU ) uv = C2d->Value( u );
 668     else          uv.SetCoord( Precision::Infinite(),0.);
 669     if ( check || !validU )
 670       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F ),/*force=*/ !validU );
 671
 672     // for a node on a seam EDGE select one of UVs on 2 pcurves
 673     if ( n2 && IsSeamShape( edgeID ))
 674     {
 675       uv = getUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0, check ));
 676     }
 677     else
 678     { // adjust uv to period
 679       TopLoc_Location loc;
 680       Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
 681       Standard_Boolean isUPeriodic = S->IsUPeriodic();
 682       Standard_Boolean isVPeriodic = S->IsVPeriodic();
 683       gp_Pnt2d newUV = uv;
 684       if ( isUPeriodic || isVPeriodic ) {
 685         Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 686         S->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 687         if ( isUPeriodic ) newUV.SetX( uv.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.X(),UF,UL));
 688         if ( isVPeriodic ) newUV.SetY( uv.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.Y(),VF,VL));
 689
 690         if ( n2 )
 691         {
 692           gp_Pnt2d uv2 = GetNodeUV( F, n2, 0, check );
 693           if ( isUPeriodic && Abs( uv.X()-uv2.X() ) < Abs( newUV.X()-uv2.X() ))
 694             newUV.SetX( uv.X() );
 695           if ( isVPeriodic && Abs( uv.Y()-uv2.Y() ) < Abs( newUV.Y()-uv2.Y() ))
 696             newUV.SetY( uv.Y() );
 697         }
 698       }
 699       uv = newUV;
 700     }
 701   }
 702   else if ( Pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
 703   {
 704     if ( int vertexID = n->getshapeId() ) {
 705       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(GetMeshDS()->IndexToShape(vertexID));
 706       try {
 707         uv = BRep_Tool::Parameters( V, F );
 708         uvOK = true;
 709       }
 710       catch (Standard_Failure& exc) {
 711       }
 712       if ( !uvOK )
 713       {
 714         if ( !IsSubShape( V, F ))
 715         {
 716           MESSAGE("GetNodeUV() Vertex "<< vertexID <<" not in face "<< GetMeshDS()->ShapeToIndex(F));
 717           // get UV of a vertex closest to the node
 718           double dist = 1e100;
 719           gp_Pnt pn = XYZ( n );
 720           for ( TopExp_Explorer vert( F,TopAbs_VERTEX ); !uvOK && vert.More(); vert.Next() ) {
 721             TopoDS_Vertex curV = TopoDS::Vertex( vert.Current() );
 722             gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt( curV );
 723             double curDist = p.SquareDistance( pn );
 724             if ( curDist < dist ) {
 725               dist = curDist;
 726               uv = BRep_Tool::Parameters( curV, F );
 727               uvOK = ( dist < DBL_MIN );
 728             }
 729           }
 730         }
 731         else
 732         {
 733           uvOK = false;
 734           TopTools_ListIteratorOfListOfShape it( myMesh->GetAncestors( V ));
 735           for ( ; it.More(); it.Next() ) {
 736             if ( it.Value().ShapeType() == TopAbs_EDGE ) {
 737               const TopoDS_Edge & edge = TopoDS::Edge( it.Value() );
 738               double f,l;
 739               Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(edge, F, f, l);
 740               if ( !C2d.IsNull() ) {
 741                 double u = ( V == IthVertex( 0, edge )) ?  f : l;
 742                 uv = C2d->Value( u );
 743                 uvOK = true;
 744                 break;
 745               }
 746             }
 747           }
 748           if ( !uvOK && V.Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
 749           {
 750             Handle(ShapeAnalysis_Surface) projector = GetSurface( F );
 751             if ( n2 ) uv = GetNodeUV( F, n2 );
 752             if ( Precision::IsInfinite( uv.X() ))
 753               uv = projector->NextValueOfUV( uv, BRep_Tool::Pnt( V ), BRep_Tool::Tolerance( F ));
 754             else
 755               uv = projector->ValueOfUV( BRep_Tool::Pnt( V ), BRep_Tool::Tolerance( F ));
 756             uvOK = ( projector->Gap() < getFaceMaxTol( F ));
 757           }
 758         }
 759       }
 760       if ( n2 && IsSeamShape( vertexID ))
 761       {
 762         bool isSeam = ( myShape.IsSame( F ));
 763         if ( !isSeam ) {
 764           SMESH_MesherHelper h( *myMesh );
 765           h.SetSubShape( F );
 766           isSeam = IsSeamShape( vertexID );
 767         }
 768
 769         if ( isSeam )
 770           uv = getUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0 ));
 771       }
 772     }
 773   }
 774   else
 775   {
 776     uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F ));
 777   }
 778
 779   if ( check && !uvOK )
 780     *check = uvOK;
 781
 782   return uv.XY();
 783 }
 784
 785 //=======================================================================
 786 //function : CheckNodeUV
 787 //purpose  : Check and fix node UV on a face
 788 //=======================================================================
 789
 790 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 791                                      const SMDS_MeshNode* n,
 792                                      gp_XY&               uv,
 793                                      const double         tol,
 794                                      const bool           force,
 795                                      double               distXYZ[4]) const
 796 {
 797   int  shapeID = n->getshapeId();
 798   bool infinit;
 799   if (( infinit = ( Precision::IsInfinite( uv.X() ) || Precision::IsInfinite( uv.Y() ))) ||
 800       ( force ) ||
 801       ( uv.X() == 0. && uv.Y() == 0. ) ||
 802       ( toCheckPosOnShape( shapeID )))
 803   {
 804     // check that uv is correct
 805     TopLoc_Location loc;
 806     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 807     gp_Pnt nodePnt = XYZ( n ), surfPnt(0,0,0);
 808     double dist = 0;
 809     if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
 810     if ( infinit ||
 811          (dist = nodePnt.Distance( surfPnt = surface->Value( uv.X(), uv.Y() ))) > tol )
 812     {
 813       setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
 814       if ( !infinit && distXYZ ) {
 815         surfPnt.Transform( loc );
 816         distXYZ[0] = dist;
 817         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
 818       }
 819       // uv incorrect, project the node to surface
 820       GeomAPI_ProjectPointOnSurf& projector = GetProjector( F, loc, tol );
 821       projector.Perform( nodePnt );
 822       if ( !projector.IsDone() || projector.NbPoints() < 1 )
 823       {
 824         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV() failed to project" );
 825         return false;
 826       }
 827       Standard_Real U,V;
 828       projector.LowerDistanceParameters(U,V);
 829       uv.SetCoord( U,V );
 830       surfPnt = surface->Value( U, V );
 831       dist = nodePnt.Distance( surfPnt );
 832       if ( distXYZ ) {
 833         surfPnt.Transform( loc );
 834         distXYZ[0] = dist;
 835         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
 836       }
 837       if ( dist > tol )
 838       {
 839         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(), invalid projection" );
 840         return false;
 841       }
 842       // store the fixed UV on the face
 843       if ( myShape.IsSame(F) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
 844         const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
 845           ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_FacePosition( U, V )));
 846     }
 847     else if ( myShape.IsSame(F) && uv.Modulus() > numeric_limits<double>::min() )
 848     {
 849       setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
 850     }
 851   }
 852   return true;
 853 }
 854
 855 //=======================================================================
 856 //function : GetProjector
 857 //purpose  : Return projector intitialized by given face without location, which is returned
 858 //=======================================================================
 859
 860 GeomAPI_ProjectPointOnSurf& SMESH_MesherHelper::GetProjector(const TopoDS_Face& F,
 861                                                              TopLoc_Location&   loc,
 862                                                              double             tol ) const
 863 {
 864   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 865   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
 866   TID2ProjectorOnSurf& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnSurf&>( myFace2Projector );
 867   TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = i2proj.find( faceID );
 868   if ( i_proj == i2proj.end() )
 869   {
 870     if ( tol == 0 ) tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
 871     double U1, U2, V1, V2;
 872     surface->Bounds(U1, U2, V1, V2);
 873     GeomAPI_ProjectPointOnSurf* proj = new GeomAPI_ProjectPointOnSurf();
 874     proj->Init( surface, U1, U2, V1, V2, tol );
 875     i_proj = i2proj.insert( make_pair( faceID, proj )).first;
 876   }
 877   return *( i_proj->second );
 878 }
 879
 880 //=======================================================================
 881 //function : GetSurface
 882 //purpose  : Return a cached ShapeAnalysis_Surface of a FACE
 883 //=======================================================================
 884
 885 Handle(ShapeAnalysis_Surface) SMESH_MesherHelper::GetSurface(const TopoDS_Face& F ) const
 886 {
 887   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F );
 888   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
 889   TID2Surface::iterator i_surf = myFace2Surface.find( faceID );
 890   if ( i_surf == myFace2Surface.end() && faceID )
 891   {
 892     Handle(ShapeAnalysis_Surface) surf( new ShapeAnalysis_Surface( surface ));
 893     i_surf = myFace2Surface.insert( make_pair( faceID, surf )).first;
 894   }
 895   return i_surf->second;
 896 }
 897
 898 namespace
 899 {
 900   gp_XY AverageUV(const gp_XY& uv1, const gp_XY& uv2) { return ( uv1 + uv2 ) / 2.; }
 901   gp_XY_FunPtr(Added); // define gp_XY_Added pointer to function calling gp_XY::Added(gp_XY)
 902   gp_XY_FunPtr(Subtracted);
 903 }
 904
 905 //=======================================================================
 906 //function : ApplyIn2D
 907 //purpose  : Perform given operation on two 2d points in parameric space of given surface.
 908 //           It takes into account period of the surface. Use gp_XY_FunPtr macro
 909 //           to easily define pointer to function of gp_XY class.
 910 //=======================================================================
 911
 912 gp_XY SMESH_MesherHelper::ApplyIn2D(Handle(Geom_Surface) surface,
 913                                     const gp_XY&         uv1,
 914                                     const gp_XY&         uv2,
 915                                     xyFunPtr             fun,
 916                                     const bool           resultInPeriod)
 917 {
 918   if ( surface->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
 919     surface = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surface )->BasisSurface();
 920   Standard_Boolean isUPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsUPeriodic();
 921   Standard_Boolean isVPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsVPeriodic();
 922   if ( !isUPeriodic && !isVPeriodic )
 923     return fun(uv1,uv2);
 924
 925   // move uv2 not far than half-period from uv1
 926   double u2 =
 927     uv2.X()+(isUPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.X(),uv1.X(),surface->UPeriod()) :0);
 928   double v2 =
 929     uv2.Y()+(isVPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.Y(),uv1.Y(),surface->VPeriod()) :0);
 930
 931   // execute operation
 932   gp_XY res = fun( uv1, gp_XY(u2,v2) );
 933
 934   // move result within period
 935   if ( resultInPeriod )
 936   {
 937     Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 938     surface->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 939     if ( isUPeriodic )
 940       res.SetX( res.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.X(),UF,UL));
 941     if ( isVPeriodic )
 942       res.SetY( res.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.Y(),VF,VL));
 943   }
 944
 945   return res;
 946 }
 947
 948 //=======================================================================
 949 //function : AdjustByPeriod
 950 //purpose  : Move node positions on a FACE within surface period
 951 //=======================================================================
 952
 953 void SMESH_MesherHelper::AdjustByPeriod( const TopoDS_Face& face, gp_XY uv[], const int nbUV )
 954 {
 955   SMESH_MesherHelper h( *myMesh ), *ph = face.IsSame( myShape ) ? this : &h;
 956   ph->SetSubShape( face );
 957
 958   for ( int iCoo = U_periodic; iCoo <= V_periodic; ++iCoo )
 959     if ( ph->GetPeriodicIndex() & iCoo )
 960     {
 961       const double period = ( ph->myPar2[iCoo-1] - ph->myPar1[iCoo-1] );
 962       const double xRef = uv[0].Coord( iCoo );
 963       for ( int i = 1; i < nbUV; ++i )
 964       {
 965         double x = uv[i].Coord( iCoo );
 966         double dx = ShapeAnalysis::AdjustByPeriod( x, xRef, period );
 967         uv[i].SetCoord( iCoo, x + dx );
 968       }
 969     }
 970 }
 971
 972 //=======================================================================
 973 //function : GetMiddleUV
 974 //purpose  : Return middle UV taking in account surface period
 975 //=======================================================================
 976
 977 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetMiddleUV(const Handle(Geom_Surface)& surface,
 978                                       const gp_XY&                p1,
 979                                       const gp_XY&                p2)
 980 {
 981   // NOTE:
 982   // the proper place of getting basic surface seems to be in ApplyIn2D()
 983   // but we put it here to decrease a risk of regressions just before releasing a version
 984   // Handle(Geom_Surface) surf = surface;
 985   // while ( !surf.IsNull() && surf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
 986   //   surf = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surf )->BasisSurface();
 987
 988   return ApplyIn2D( surface, p1, p2, & AverageUV );
 989 }
 990
 991 //=======================================================================
 992 //function : GetCenterUV
 993 //purpose  : Return UV for the central node of a biquadratic triangle
 994 //=======================================================================
 995
 996 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetCenterUV(const gp_XY& uv1,
 997                                       const gp_XY& uv2,
 998                                       const gp_XY& uv3,
 999                                       const gp_XY& uv12,
1000                                       const gp_XY& uv23,
1001                                       const gp_XY& uv31,
1002                                       bool *       isBadTria/*=0*/)
1003 {
1004   bool badTria;
1005   gp_XY uvAvg = ( uv12 + uv23 + uv31 ) / 3.;
1006
1007   if      (( badTria = (( uvAvg - uv1 ) * ( uvAvg - uv23 ) > 0 )))
1008     uvAvg = ( uv1 + uv23 ) / 2.;
1009   else if (( badTria = (( uvAvg - uv2 ) * ( uvAvg - uv31 ) > 0 )))
1010     uvAvg = ( uv2 + uv31 ) / 2.;
1011   else if (( badTria = (( uvAvg - uv3 ) * ( uvAvg - uv12 ) > 0 )))
1012     uvAvg = ( uv3 + uv12 ) / 2.;
1013
1014   if ( isBadTria )
1015     *isBadTria = badTria;
1016   return uvAvg;
1017 }
1018
1019 //=======================================================================
1020 //function : GetNodeU
1021 //purpose  : Return node U on edge
1022 //=======================================================================
1023
1024 double SMESH_MesherHelper::GetNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
1025                                     const SMDS_MeshNode* n,
1026                                     const SMDS_MeshNode* inEdgeNode,
1027                                     bool*                check) const
1028 {
1029   double param = Precision::Infinite();
1030
1031   const SMDS_PositionPtr pos = n->GetPosition();
1032   if ( pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
1033   {
1034     const SMDS_EdgePosition* epos = static_cast<const SMDS_EdgePosition*>( pos );
1035     param =  epos->GetUParameter();
1036   }
1037   else if( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
1038   {
1039     if ( inEdgeNode && TopExp::FirstVertex( E ).IsSame( TopExp::LastVertex( E ))) // issue 0020128
1040     {
1041       Standard_Real f,l;
1042       BRep_Tool::Range( E, f,l );
1043       double uInEdge = GetNodeU( E, inEdgeNode );
1044       param = ( fabs( uInEdge - f ) < fabs( l - uInEdge )) ? f : l;
1045     }
1046     else
1047     {
1048       SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1049       int vertexID = n->getshapeId();
1050       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(meshDS->IndexToShape(vertexID));
1051       param =  BRep_Tool::Parameter( V, E );
1052     }
1053   }
1054   if ( check )
1055   {
1056     double tol = BRep_Tool::Tolerance( E );
1057     double f,l;  BRep_Tool::Range( E, f,l );
1058     bool force = ( param < f-tol || param > l+tol );
1059     if ( !force && pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
1060       force = ( GetMeshDS()->ShapeToIndex( E ) != n->getshapeId() );
1061
1062     *check = CheckNodeU( E, n, param, 2*tol, force );
1063   }
1064   return param;
1065 }
1066
1067 //=======================================================================
1068 //function : CheckNodeU
1069 //purpose  : Check and fix node U on an edge
1070 //           Return false if U is bad and could not be fixed
1071 //=======================================================================
1072
1073 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
1074                                     const SMDS_MeshNode* n,
1075                                     double&              u,
1076                                     const double         tol,
1077                                     const bool           force,
1078                                     double               distXYZ[4]) const
1079 {
1080   int  shapeID = n->getshapeId();
1081   bool infinit;
1082   if (( infinit = Precision::IsInfinite( u )) ||
1083       ( force ) ||
1084       ( u == 0. ) ||
1085       ( toCheckPosOnShape( shapeID )))
1086   {
1087     TopLoc_Location loc; double f,l;
1088     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( E,loc,f,l );
1089     if ( curve.IsNull() ) // degenerated edge
1090     {
1091       if ( u+tol < f || u-tol > l )
1092       {
1093         double r = Max( 0.5, 1 - tol*n->GetID()); // to get a unique u on edge
1094         u =  f*r + l*(1-r);
1095       }
1096     }
1097     else
1098     {
1099       gp_Pnt nodePnt = SMESH_TNodeXYZ( n );
1100       if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
1101       gp_Pnt curvPnt;
1102       double dist = 2*tol;
1103       if ( !infinit )
1104       {
1105         curvPnt = curve->Value( u );
1106         dist    = nodePnt.Distance( curvPnt );
1107         if ( distXYZ ) {
1108           curvPnt.Transform( loc );
1109           distXYZ[0] = dist;
1110           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
1111         }
1112       }
1113       if ( dist > tol )
1114       {
1115         setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
1116         // u incorrect, project the node to the curve
1117         int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( E );
1118         TID2ProjectorOnCurve& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnCurve&>( myEdge2Projector );
1119         TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj =
1120           i2proj.insert( make_pair( edgeID, (GeomAPI_ProjectPointOnCurve*) 0 )).first;
1121         if ( !i_proj->second  )
1122         {
1123           i_proj->second = new GeomAPI_ProjectPointOnCurve();
1124           i_proj->second->Init( curve, f, l );
1125         }
1126         GeomAPI_ProjectPointOnCurve* projector = i_proj->second;
1127         projector->Perform( nodePnt );
1128         if ( projector->NbPoints() < 1 )
1129         {
1130           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU() failed to project" );
1131           return false;
1132         }
1133         Standard_Real U = projector->LowerDistanceParameter();
1134         u = double( U );
1135         curvPnt = curve->Value( u );
1136         dist = nodePnt.Distance( curvPnt );
1137         if ( distXYZ ) {
1138           curvPnt.Transform( loc );
1139           distXYZ[0] = dist;
1140           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
1141         }
1142         if ( dist > tol )
1143         {
1144           MESSAGE( "CheckNodeU(), invalid projection; distance " << dist << "; tol " << tol );
1145           return false;
1146         }
1147         // store the fixed U on the edge
1148         if ( myShape.IsSame(E) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
1149           const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
1150             ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_EdgePosition( U )));
1151       }
1152       else if ( fabs( u ) > numeric_limits<double>::min() )
1153       {
1154         setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
1155       }
1156       if (( u < f-tol || u > l+tol ) && force )
1157       {
1158         MESSAGE("u < f-tol || u > l+tol  ; u " << u << " f " << f << " l " << l);
1159         // node is on vertex but is set on periodic but trimmed edge (issue 0020890)
1160         try
1161         {
1162           // do not use IsPeriodic() as Geom_TrimmedCurve::IsPeriodic () returns false
1163           double period = curve->Period();
1164           u = ( u < f ) ? u + period : u - period;
1165         }
1166         catch (Standard_Failure& exc)
1167         {
1168           return false;
1169         }
1170       }
1171     }
1172   }
1173   return true;
1174 }
1175
1176 //=======================================================================
1177 //function : GetMediumPos
1178 //purpose  : Return index and type of the shape  (EDGE or FACE only) to
1179 //           set a medium node on
1180 //param    : useCurSubShape - if true, returns the shape set via SetSubShape()
1181 //           if any
1182 //param    : expectedSupport - shape type corresponding to element being created,
1183 //                             e.g TopAbs_EDGE if SMDSAbs_Edge is created
1184 //                             basing on \a n1 and \a n2
1185 // Calling GetMediumPos() with useCurSubShape=true is OK only for the
1186 // case where the lower dim mesh is already constructed and converted to quadratic,
1187 // else, nodes on EDGEs are assigned to FACE, for example.
1188 //=======================================================================
1189
1190 std::pair<int, TopAbs_ShapeEnum>
1191 SMESH_MesherHelper::GetMediumPos(const SMDS_MeshNode* n1,
1192                                  const SMDS_MeshNode* n2,
1193                                  const bool           useCurSubShape,
1194                                  TopAbs_ShapeEnum     expectedSupport)
1195 {
1196   if ( useCurSubShape && !myShape.IsNull() )
1197     return std::make_pair( myShapeID, myShape.ShapeType() );
1198
1199   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1200   int              shapeID = -1;
1201   TopoDS_Shape     shape;
1202
1203   if (( myShapeID == n1->getshapeId() || myShapeID == n2->getshapeId() ) && myShapeID > 0 )
1204   {
1205     shapeType = myShape.ShapeType();
1206     shapeID   = myShapeID;
1207   }
1208   else if ( n1->getshapeId() == n2->getshapeId() )
1209   {
1210     shapeID = n2->getshapeId();
1211     shape = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1212   }
1213   else // 2 different shapes
1214   {
1215     const SMDS_TypeOfPosition Pos1 = n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1216     const SMDS_TypeOfPosition Pos2 = n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1217
1218     if ( Pos1 == SMDS_TOP_3DSPACE || Pos2 == SMDS_TOP_3DSPACE )
1219     {
1220       // in SOLID
1221     }
1222     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_FACE || Pos2 == SMDS_TOP_FACE )
1223     {
1224       // in FACE or SOLID
1225       if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE || Pos2 != SMDS_TOP_FACE ) // not 2 FACEs
1226       {
1227         if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE ) std::swap( n1,n2 );
1228         TopoDS_Shape F = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1229         TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1230         if ( IsSubShape( S, F ))
1231         {
1232           shapeType = TopAbs_FACE;
1233           shapeID   = n1->getshapeId();
1234         }
1235       }
1236     }
1237     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_EDGE && Pos2 == SMDS_TOP_EDGE )
1238     {
1239       TopoDS_Shape E1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1240       TopoDS_Shape E2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1241       shape = GetCommonAncestor( E1, E2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1242     }
1243     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_VERTEX && Pos2 == SMDS_TOP_VERTEX )
1244     {
1245       TopoDS_Shape V1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1246       TopoDS_Shape V2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1247       shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_EDGE );
1248       if ( shape.IsNull() ) shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1249     }
1250     else // on VERTEX and EDGE
1251     {
1252       if ( Pos1 != SMDS_TOP_VERTEX ) std::swap( n1,n2 );
1253       TopoDS_Shape V = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1254       TopoDS_Shape E = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1255       if ( IsSubShape( V, E ))
1256         shape = E;
1257       else
1258         shape = GetCommonAncestor( V, E, *myMesh, TopAbs_FACE );
1259     }
1260   }
1261
1262   if ( !shape.IsNull() )
1263   {
1264     if ( shapeID < 1 )
1265       shapeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape );
1266     shapeType = shape.ShapeType(); // EDGE or FACE
1267
1268     if ( expectedSupport < shapeType &&
1269          expectedSupport != TopAbs_SHAPE &&
1270          !myShape.IsNull() &&
1271          myShape.ShapeType() == expectedSupport )
1272     {
1273       // e.g. a side of triangle connects nodes on the same EDGE but does not
1274       // lie on this EDGE (an arc with a coarse mesh)
1275       // =>  shapeType == TopAbs_EDGE, expectedSupport == TopAbs_FACE;
1276       // hope that myShape is a right shape, return it if the found shape
1277       // has converted elements of corresponding dim (segments in our example)
1278       int nbConvertedElems = 0;
1279       SMDSAbs_ElementType type = ( shapeType == TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
1280       for ( int iN = 0; iN < 2; ++iN )
1281       {
1282         const SMDS_MeshNode* n = iN ? n2 : n1;
1283         SMDS_ElemIteratorPtr it = n->GetInverseElementIterator( type );
1284         while ( it->more() )
1285         {
1286           const SMDS_MeshElement* elem = it->next();
1287           if ( elem->getshapeId() == shapeID &&
1288                elem->IsQuadratic() )
1289           {
1290             ++nbConvertedElems;
1291             break;
1292           }
1293         }
1294       }
1295       if ( nbConvertedElems == 2 )
1296       {
1297         shapeType = myShape.ShapeType();
1298         shapeID   = myShapeID;
1299       }
1300     }
1301   }
1302   return make_pair( shapeID, shapeType );
1303 }
1304
1305 //=======================================================================
1306 //function : GetCentralNode
1307 //purpose  : Return existing or create a new central node for a quardilateral
1308 //           quadratic face given its 8 nodes.
1309 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1310 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1311 //=======================================================================
1312
1313 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1314                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1315                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1316                                                         const SMDS_MeshNode* n4,
1317                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1318                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1319                                                         const SMDS_MeshNode* n34,
1320                                                         const SMDS_MeshNode* n41,
1321                                                         bool                 force3d)
1322 {
1323   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1324
1325   // Find an existing central node
1326
1327   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3,n4);
1328   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1329   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1330   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() )
1331   {
1332     return (*itMapCentralNode).second;
1333   }
1334
1335   // Get type of shape for the new central node
1336
1337   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1338   int              solidID = -1;
1339   int              faceID = -1;
1340   TopoDS_Shape     shape;
1341   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1342
1343   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1344   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1345
1346   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1347
1348   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1349   // on sub-shapes of the FACE
1350   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1351   {
1352     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3, n4 };
1353     for(int i = 0; i < 4; i++)
1354     {
1355       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1356       if ( shape.IsNull() ) break;
1357       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1358       {
1359         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1360         shapeType = TopAbs_SOLID;
1361         break;
1362       }
1363       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1364       {
1365         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1366         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1367         itMapWithIdFace->second++;
1368       }
1369       else
1370       {
1371         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors( shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1372         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1373         {
1374           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1375           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 )).first;
1376           itMapWithIdFace->second++;
1377         }
1378       }
1379     }
1380   }
1381   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1382   {
1383     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1384     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.find( myShapeID ); // IPAL52698
1385     if ( itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end() &&
1386          itMapWithIdFace->second == 4 )
1387     {
1388       shapeType = TopAbs_FACE;
1389       faceID = myShapeID;
1390     }
1391     else
1392     {
1393       itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1394       for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1395       {
1396         if ( itMapWithIdFace->second == 4 )
1397         {
1398           shapeType = TopAbs_FACE;
1399           faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1400           break;
1401         }
1402       }
1403     }
1404   }
1405
1406   TopoDS_Face F;
1407   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1408   {
1409     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1410   }
1411
1412   // Create a node
1413
1414   gp_XY  uvAvg;
1415   gp_Pnt P;
1416   bool toCheck = true;
1417   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1418   {
1419     Handle(ShapeAnalysis_Surface) surface = GetSurface( F );
1420     if ( HasDegeneratedEdges() || surface->HasSingularities( 1e-7 ))
1421     {
1422       gp_Pnt center = calcTFI (0.5, 0.5, // IPAL0052863
1423                                SMESH_TNodeXYZ(n1),  SMESH_TNodeXYZ(n2),
1424                                SMESH_TNodeXYZ(n3),  SMESH_TNodeXYZ(n4),
1425                                SMESH_TNodeXYZ(n12), SMESH_TNodeXYZ(n23),
1426                                SMESH_TNodeXYZ(n34), SMESH_TNodeXYZ(n41));
1427       gp_Pnt2d uv12 = GetNodeUV( F, n12, n3, &toCheck );
1428       uvAvg = surface->NextValueOfUV( uv12, center, BRep_Tool::Tolerance( F )).XY();
1429     }
1430     else
1431     {
1432       gp_XY uv[8] = {
1433         GetNodeUV( F,n1,  n3, &toCheck ),
1434         GetNodeUV( F,n2,  n4, &toCheck ),
1435         GetNodeUV( F,n3,  n1, &toCheck ),
1436         GetNodeUV( F,n4,  n2, &toCheck ),
1437         GetNodeUV( F,n12, n3 ),
1438         GetNodeUV( F,n23, n4 ),
1439         GetNodeUV( F,n34, n2 ),
1440         GetNodeUV( F,n41, n2 )
1441       };
1442       AdjustByPeriod( F, uv, 8 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
1443
1444       uvAvg = calcTFI (0.5, 0.5, uv[0],uv[1],uv[2],uv[3], uv[4],uv[5],uv[6],uv[7] );
1445     }
1446     P = surface->Value( uvAvg );
1447     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1448     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1449     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1450   }
1451   else // ( force3d || F.IsNull() )
1452   {
1453     P = calcTFI (0.5, 0.5,
1454                  SMESH_TNodeXYZ(n1),  SMESH_TNodeXYZ(n2),
1455                  SMESH_TNodeXYZ(n3),  SMESH_TNodeXYZ(n4),
1456                  SMESH_TNodeXYZ(n12), SMESH_TNodeXYZ(n23),
1457                  SMESH_TNodeXYZ(n34), SMESH_TNodeXYZ(n41));
1458     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1459
1460     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1461     {
1462       uvAvg = (GetNodeUV(F,n1,n3,&toCheck) +
1463                GetNodeUV(F,n2,n4,&toCheck) +
1464                GetNodeUV(F,n3,n1,&toCheck) +
1465                GetNodeUV(F,n4,n2,&toCheck)) / 4;
1466       //CheckNodeUV( F, centralNode, uvAvg, 2*BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1467       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1468     }
1469     else if ( solidID > 0 )
1470     {
1471       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1472     }
1473     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1474     {
1475       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1476     }
1477   }
1478   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1479   return centralNode;
1480 }
1481
1482 //=======================================================================
1483 //function : GetCentralNode
1484 //purpose  : Return existing or create a new central node for a
1485 //           quadratic triangle given its 6 nodes.
1486 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1487 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1488 //=======================================================================
1489
1490 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1491                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1492                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1493                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1494                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1495                                                         const SMDS_MeshNode* n31,
1496                                                         bool                 force3d)
1497 {
1498   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1499
1500   // Find an existing central node
1501
1502   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3);
1503   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1504   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1505   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() )
1506   {
1507     return (*itMapCentralNode).second;
1508   }
1509
1510   // Get type of shape for the new central node
1511
1512   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1513   int              solidID = -1;
1514   int              faceID = -1;
1515   TopoDS_Shape     shape;
1516   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1517
1518   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1519   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1520
1521   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1522
1523   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1524   // on sub-shapes of the FACE
1525   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1526   {
1527     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3 };
1528     for(int i = 0; i < 3; i++)
1529     {
1530       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1531       if ( shape.IsNull() ) break;
1532       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1533       {
1534         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1535         shapeType = TopAbs_SOLID;
1536         break;
1537       }
1538       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1539       {
1540         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1541         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1542         itMapWithIdFace->second++;
1543       }
1544       else
1545       {
1546         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors(shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1547         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1548         {
1549           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1550           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1551           itMapWithIdFace->second++;
1552         }
1553       }
1554     }
1555   }
1556   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1557   {
1558     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1559     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.find( myShapeID ); // IPAL52698
1560     if ( itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end() &&
1561          itMapWithIdFace->second == 4 )
1562     {
1563       shapeType = TopAbs_FACE;
1564       faceID = myShapeID;
1565     }
1566     else
1567     {
1568       itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1569       for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1570       {
1571         if ( itMapWithIdFace->second == 3 )
1572         {
1573           shapeType = TopAbs_FACE;
1574           faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1575           break;
1576         }
1577       }
1578     }
1579   }
1580
1581   TopoDS_Face F;
1582   gp_XY       uvAvg;
1583
1584   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1585   {
1586     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1587     bool checkOK = true, badTria = false;
1588     gp_XY uv[6] = {
1589       GetNodeUV( F, n1, n23, &checkOK ),
1590       GetNodeUV( F, n2, n31, &checkOK ),
1591       GetNodeUV( F, n3, n12, &checkOK ),
1592       GetNodeUV( F, n12, n3, &checkOK ),
1593       GetNodeUV( F, n23, n1, &checkOK ),
1594       GetNodeUV( F, n31, n2, &checkOK )
1595     };
1596     AdjustByPeriod( F, uv, 6 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
1597
1598     uvAvg = GetCenterUV( uv[0],uv[1],uv[2], uv[3],uv[4],uv[5], &badTria );
1599
1600     if ( badTria || !checkOK )
1601       force3d = true;
1602   }
1603
1604   // Create a central node
1605
1606   gp_Pnt P;
1607   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1608   {
1609     TopLoc_Location        loc;
1610     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1611     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1612     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1613     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1614     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1615   }
1616   else // ( force3d || F.IsNull() )
1617   {
1618     P = ( SMESH_TNodeXYZ( n12 ) +
1619           SMESH_TNodeXYZ( n23 ) +
1620           SMESH_TNodeXYZ( n31 ) ) / 3;
1621     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1622
1623     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1624     {
1625       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1626     }
1627     else if ( solidID > 0 )
1628     {
1629       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1630     }
1631     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1632     {
1633       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1634     }
1635   }
1636   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1637   return centralNode;
1638 }
1639
1640 //=======================================================================
1641 //function : GetMediumNode
1642 //purpose  : Return existing or create a new medium node between given ones
1643 //=======================================================================
1644
1645 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetMediumNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1646                                                        const SMDS_MeshNode* n2,
1647                                                        bool                 force3d,
1648                                                        TopAbs_ShapeEnum     expectedSupport)
1649 {
1650   // Find existing node
1651
1652   SMESH_TLink link(n1,n2);
1653   ItTLinkNode itLN = myTLinkNodeMap.find( link );
1654   if ( itLN != myTLinkNodeMap.end() ) {
1655     return (*itLN).second;
1656   }
1657
1658   // Create medium node
1659
1660   SMDS_MeshNode* n12;
1661   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1662
1663   if ( IsSeamShape( n1->getshapeId() ))
1664     // to get a correct UV of a node on seam, the second node must have checked UV
1665     std::swap( n1, n2 );
1666
1667   // get type of shape for the new medium node
1668   int faceID = -1, edgeID = -1;
1669   TopoDS_Edge E; double u [2] = {0.,0.};
1670   TopoDS_Face F; gp_XY  uv[2];
1671   bool uvOK[2] = { true, true };
1672   const bool useCurSubShape = ( !myShape.IsNull() && myShape.ShapeType() == TopAbs_EDGE );
1673
1674   pair<int, TopAbs_ShapeEnum> pos = GetMediumPos( n1, n2, useCurSubShape, expectedSupport );
1675
1676   // get positions of the given nodes on shapes
1677   if ( pos.second == TopAbs_FACE )
1678   {
1679     F = TopoDS::Face(meshDS->IndexToShape( faceID = pos.first ));
1680     uv[0] = GetNodeUV(F,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1681     if (( !force3d ) &&
1682         ( HasDegeneratedEdges() || GetSurface( F )->HasSingularities( 1e-7 )))
1683     {
1684       // IPAL52850 (degen VERTEX not at singularity)
1685       // project middle point to a surface
1686       SMESH_TNodeXYZ p1( n1 ), p2( n2 );
1687       gp_Pnt pMid = 0.5 * ( p1 + p2 );
1688       Handle(ShapeAnalysis_Surface) projector = GetSurface( F );
1689       gp_Pnt2d uvMid;
1690       if ( uvOK[0] )
1691         uvMid = projector->NextValueOfUV( uv[0], pMid, BRep_Tool::Tolerance( F ));
1692       else
1693         uvMid = projector->ValueOfUV( pMid, getFaceMaxTol( F ));
1694       if ( projector->Gap() * projector->Gap() < ( p1 - p2 ).SquareModulus() / 4 )
1695       {
1696         gp_Pnt pProj = projector->Value( uvMid );
1697         n12  = meshDS->AddNode( pProj.X(), pProj.Y(), pProj.Z() );
1698         meshDS->SetNodeOnFace( n12, faceID, uvMid.X(), uvMid.Y() );
1699         myTLinkNodeMap.insert( make_pair ( link, n12 ));
1700         return n12;
1701       }
1702     }
1703     uv[1] = GetNodeUV(F,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1704   }
1705   else if ( pos.second == TopAbs_EDGE )
1706   {
1707     const SMDS_PositionPtr Pos1 = n1->GetPosition();
1708     const SMDS_PositionPtr Pos2 = n2->GetPosition();
1709     if ( Pos1->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1710          Pos2->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1711          n1->getshapeId() != n2->getshapeId() )
1712     {
1713       // issue 0021006
1714       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1715     }
1716     E = TopoDS::Edge(meshDS->IndexToShape( edgeID = pos.first ));
1717     try {
1718       u[0] = GetNodeU(E,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1719       u[1] = GetNodeU(E,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1720     }
1721     catch ( Standard_Failure& f )
1722     {
1723       // issue 22502 / a node is on VERTEX not belonging to E
1724       // issue 22568 / both nodes are on non-connected VERTEXes
1725       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1726     }
1727   }
1728
1729   if ( !force3d & uvOK[0] && uvOK[1] )
1730   {
1731     // we try to create medium node using UV parameters of
1732     // nodes, else - medium between corresponding 3d points
1733     if( ! F.IsNull() )
1734     {
1735       //if ( uvOK[0] && uvOK[1] )
1736       {
1737         if ( IsDegenShape( n1->getshapeId() )) {
1738           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[0].SetCoord( 1, uv[1].Coord( 1 ));
1739           else                           uv[0].SetCoord( 2, uv[1].Coord( 2 ));
1740         }
1741         else if ( IsDegenShape( n2->getshapeId() )) {
1742           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[1].SetCoord( 1, uv[0].Coord( 1 ));
1743           else                           uv[1].SetCoord( 2, uv[0].Coord( 2 ));
1744         }
1745         TopLoc_Location loc;
1746         Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
1747         gp_XY UV = GetMiddleUV( S, uv[0], uv[1] );
1748         gp_Pnt P = S->Value( UV.X(), UV.Y() ).Transformed(loc);
1749         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1750         // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1751         meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y());
1752         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1753         return n12;
1754       }
1755     }
1756     else if ( !E.IsNull() )
1757     {
1758       double f,l;
1759       Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, f, l);
1760       if(!C.IsNull())
1761       {
1762         Standard_Boolean isPeriodic = C->IsPeriodic();
1763         double U;
1764         if(isPeriodic) {
1765           Standard_Real Period = C->Period();
1766           Standard_Real p = u[1]+ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(u[1],u[0],Period);
1767           Standard_Real pmid = (u[0]+p)/2.;
1768           U = pmid+ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(pmid,C->FirstParameter(),C->LastParameter());
1769         }
1770         else
1771           U = (u[0]+u[1])/2.;
1772
1773         gp_Pnt P = C->Value( U );
1774         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1775         //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1776         meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1777         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1778         return n12;
1779       }
1780     }
1781   }
1782
1783   // 3d variant
1784   double x = ( n1->X() + n2->X() )/2.;
1785   double y = ( n1->Y() + n2->Y() )/2.;
1786   double z = ( n1->Z() + n2->Z() )/2.;
1787   n12 = meshDS->AddNode(x,y,z);
1788
1789   //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1790   {
1791     if ( !F.IsNull() )
1792     {
1793       gp_XY UV = ( uv[0] + uv[1] ) / 2.;
1794       CheckNodeUV( F, n12, UV, 2 * BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1795       meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y() );
1796     }
1797     else if ( !E.IsNull() )
1798     {
1799       double U = ( u[0] + u[1] ) / 2.;
1800       CheckNodeU( E, n12, U, 2 * BRep_Tool::Tolerance( E ), /*force=*/true);
1801       meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1802     }
1803     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1804     {
1805       meshDS->SetMeshElementOnShape(n12, myShapeID);
1806     }
1807   }
1808
1809   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( link, n12 ));
1810   return n12;
1811 }
1812
1813 //================================================================================
1814 /*!
1815  * \brief Makes a medium node if nodes reside different edges
1816  */
1817 //================================================================================
1818
1819 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::getMediumNodeOnComposedWire(const SMDS_MeshNode* n1,
1820                                                                      const SMDS_MeshNode* n2,
1821                                                                      bool                 force3d)
1822 {
1823   SMESH_TNodeXYZ p1( n1 ), p2( n2 );
1824   gp_Pnt      middle = 0.5 * p1 + 0.5 * p2;
1825   SMDS_MeshNode* n12 = AddNode( middle.X(), middle.Y(), middle.Z() );
1826
1827   // To find position on edge and 3D position for n12,
1828   // project <middle> to 2 edges and select projection most close to <middle>
1829
1830   TopoDS_Edge bestEdge;
1831   double u = 0, distMiddleProj = Precision::Infinite(), distXYZ[4], f,l;
1832
1833   // get shapes under the nodes
1834   TopoDS_Shape shape[2];
1835   int nbShapes = 0;
1836   for ( int is2nd = 0; is2nd < 2; ++is2nd )
1837   {
1838     const SMDS_MeshNode* n = is2nd ? n2 : n1;
1839     TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n, GetMeshDS() );
1840     if ( !S.IsNull() )
1841       shape[ nbShapes++ ] = S;
1842   }
1843   // get EDGEs
1844   vector< TopoDS_Shape > edges;
1845   for ( int iS = 0; iS < nbShapes; ++iS )
1846   {
1847     switch ( shape[iS].ShapeType() ) {
1848     case TopAbs_EDGE:
1849     {
1850       edges.push_back( shape[iS] );
1851       break;
1852     }
1853     case TopAbs_VERTEX:
1854     {
1855       TopoDS_Shape edge;
1856       if ( nbShapes == 2 && iS==0 && shape[1-iS].ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
1857         edge = GetCommonAncestor( shape[iS], shape[1-iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1858
1859       if ( edge.IsNull() )
1860       {
1861         PShapeIteratorPtr eIt = GetAncestors( shape[iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1862         while( const TopoDS_Shape* e = eIt->next() )
1863           edges.push_back( *e );
1864       }
1865       break;
1866     }
1867     case TopAbs_FACE:
1868     {
1869       if ( nbShapes == 1 || shape[1-iS].ShapeType() < TopAbs_EDGE )
1870         for ( TopExp_Explorer e( shape[iS], TopAbs_EDGE ); e.More(); e.Next() )
1871           edges.push_back( e.Current() );
1872       break;
1873     }
1874     default:
1875       continue;
1876     }
1877   }
1878   // project to get U of projection and distance from middle to projection
1879   for ( size_t iE = 0; iE < edges.size(); ++iE )
1880   {
1881     const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edges[ iE ]);
1882     distXYZ[0] = distMiddleProj;
1883     double testU = 0;
1884     CheckNodeU( edge, n12, testU, 2 * BRep_Tool::Tolerance(edge), /*force=*/true, distXYZ );
1885     if ( distXYZ[0] < distMiddleProj )
1886     {
1887       distMiddleProj = distXYZ[0];
1888       u = testU;
1889       bestEdge = edge;
1890     }
1891   }
1892   // {
1893   //   // both projections failed; set n12 on the edge of n1 with U of a common vertex
1894   //   TopoDS_Vertex vCommon;
1895   //   if ( TopExp::CommonVertex( edges[0], edges[1], vCommon ))
1896   //     u = BRep_Tool::Parameter( vCommon, edges[0] );
1897   //   else
1898   //   {
1899   //     double f,l, u0 = GetNodeU( edges[0], n1 );
1900   //     BRep_Tool::Range( edges[0],f,l );
1901   //     u = ( fabs(u0-f) < fabs(u0-l) ) ? f : l;
1902   //   }
1903   //   iOkEdge = 0;
1904   //   distMiddleProj = 0;
1905   // }
1906
1907   if ( !bestEdge.IsNull() )
1908   {
1909     // move n12 to position of a successful projection
1910     //double tol = BRep_Tool::Tolerance(edges[ iOkEdge ]);
1911     if ( !force3d /*&& distMiddleProj > 2*tol*/ )
1912     {
1913       TopLoc_Location loc;
1914       Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( bestEdge,loc,f,l );
1915       gp_Pnt p = curve->Value( u ).Transformed( loc );
1916       GetMeshDS()->MoveNode( n12, p.X(), p.Y(), p.Z() );
1917     }
1918     //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1919     {
1920       int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( bestEdge );
1921       if ( edgeID != n12->getshapeId() )
1922         GetMeshDS()->UnSetNodeOnShape( n12 );
1923       GetMeshDS()->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, u);
1924     }
1925   }
1926   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( SMESH_TLink(n1,n2), n12 ));
1927
1928   return n12;
1929 }
1930
1931 //=======================================================================
1932 //function : AddNode
1933 //purpose  : Creates a node
1934 //=======================================================================
1935
1936 SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::AddNode(double x, double y, double z, int ID,
1937                                            double u, double v)
1938 {
1939   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1940   SMDS_MeshNode* node = 0;
1941   if ( ID )
1942     node = meshDS->AddNodeWithID( x, y, z, ID );
1943   else
1944     node = meshDS->AddNode( x, y, z );
1945   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 ) { // node is not elem ?
1946     switch ( myShape.ShapeType() ) {
1947     case TopAbs_SOLID:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1948     case TopAbs_SHELL:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1949     case TopAbs_FACE:   meshDS->SetNodeOnFace(   node, myShapeID, u, v); break;
1950     case TopAbs_EDGE:   meshDS->SetNodeOnEdge(   node, myShapeID, u);    break;
1951     case TopAbs_VERTEX: meshDS->SetNodeOnVertex( node, myShapeID);       break;
1952     default: ;
1953     }
1954   }
1955   return node;
1956 }
1957
1958 //=======================================================================
1959 //function : AddEdge
1960 //purpose  : Creates quadratic or linear edge
1961 //=======================================================================
1962
1963 SMDS_MeshEdge* SMESH_MesherHelper::AddEdge(const SMDS_MeshNode* n1,
1964                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1965                                            const int            id,
1966                                            const bool           force3d)
1967 {
1968   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1969
1970   SMDS_MeshEdge* edge = 0;
1971   if (myCreateQuadratic) {
1972     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1973     if(id)
1974       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, n12, id);
1975     else
1976       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2, n12);
1977   }
1978   else {
1979     if(id)
1980       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, id);
1981     else
1982       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2);
1983   }
1984
1985   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1986     meshDS->SetMeshElementOnShape( edge, myShapeID );
1987
1988   return edge;
1989 }
1990
1991 //=======================================================================
1992 //function : AddFace
1993 //purpose  : Creates quadratic or linear triangle
1994 //=======================================================================
1995
1996 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1997                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1998                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1999                                            const int id,
2000                                            const bool force3d)
2001 {
2002   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2003   SMDS_MeshFace* elem = 0;
2004
2005   if( n1==n2 || n2==n3 || n3==n1 )
2006     return elem;
2007
2008   if(!myCreateQuadratic) {
2009     if(id)
2010       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, id);
2011     else
2012       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3);
2013   }
2014   else {
2015     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
2016     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_FACE );
2017     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_FACE );
2018     if(myCreateBiQuadratic)
2019     {
2020      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n12, n23, n31, force3d);
2021      if(id)
2022        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter, id);
2023      else
2024        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter);
2025     }
2026     else
2027     {
2028       if(id)
2029         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, id);
2030       else
2031         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31);
2032     }
2033   }
2034   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2035     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2036
2037   return elem;
2038 }
2039
2040 //=======================================================================
2041 //function : AddFace
2042 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear quadrangle
2043 //=======================================================================
2044
2045 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
2046                                            const SMDS_MeshNode* n2,
2047                                            const SMDS_MeshNode* n3,
2048                                            const SMDS_MeshNode* n4,
2049                                            const int            id,
2050                                            const bool           force3d)
2051 {
2052   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2053   SMDS_MeshFace* elem = 0;
2054
2055   if( n1==n2 ) {
2056     return AddFace(n1,n3,n4,id,force3d);
2057   }
2058   if( n1==n3 ) {
2059     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
2060   }
2061   if( n1==n4 ) {
2062     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
2063   }
2064   if( n2==n3 ) {
2065     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
2066   }
2067   if( n2==n4 ) {
2068     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
2069   }
2070   if( n3==n4 ) {
2071     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
2072   }
2073
2074   if(!myCreateQuadratic) {
2075     if(id)
2076       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, id);
2077     else
2078       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4);
2079   }
2080   else {
2081     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
2082     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_FACE );
2083     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_FACE );
2084     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_FACE );
2085     if(myCreateBiQuadratic)
2086     {
2087      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, force3d);
2088      if(id)
2089        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter, id);
2090      else
2091        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter);
2092     }
2093     else
2094     {
2095       if(id)
2096         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, id);
2097       else
2098         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41);
2099     }
2100   }
2101   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2102     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2103
2104   return elem;
2105 }
2106
2107 //=======================================================================
2108 //function : AddPolygonalFace
2109 //purpose  : Creates polygon, with additional nodes in quadratic mesh
2110 //=======================================================================
2111
2112 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddPolygonalFace (const vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
2113                                                      const int                           id,
2114                                                      const bool                          force3d)
2115 {
2116   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2117   SMDS_MeshFace* elem = 0;
2118
2119   if(!myCreateQuadratic)
2120   {
2121     if(id)
2122       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(nodes, id);
2123     else
2124       elem = meshDS->AddPolygonalFace(nodes);
2125   }
2126   else
2127   {
2128     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes( nodes.size() * 2 );
2129     newNodes = nodes;
2130     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
2131     {
2132       const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[i];
2133       const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[(i+1)%nodes.size()];
2134       const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
2135       newNodes.push_back( n12 );
2136     }
2137     if(id)
2138       elem = meshDS->AddQuadPolygonalFaceWithID(newNodes, id);
2139     else
2140       elem = meshDS->AddQuadPolygonalFace(newNodes);
2141   }
2142   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2143     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2144
2145   return elem;
2146 }
2147
2148 //=======================================================================
2149 //function : AddVolume
2150 //purpose  : Creates quadratic or linear prism
2151 //=======================================================================
2152
2153 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2154                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2155                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2156                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2157                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2158                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2159                                                const int id,
2160                                                const bool force3d)
2161 {
2162   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2163   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2164   if(!myCreateQuadratic) {
2165     if(id)
2166       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, id);
2167     else
2168       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6);
2169   }
2170   else {
2171     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2172     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2173     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2174
2175     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode( n4, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2176     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode( n5, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2177     const SMDS_MeshNode* n64 = GetMediumNode( n6, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2178
2179     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode( n1, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2180     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode( n2, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2181     const SMDS_MeshNode* n36 = GetMediumNode( n3, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2182     if ( myCreateBiQuadratic )
2183     {
2184       const SMDS_MeshNode* n1245 = GetCentralNode( n1,n2,n4,n5,n12,n25,n45,n14,force3d );
2185       const SMDS_MeshNode* n1346 = GetCentralNode( n1,n3,n4,n6,n31,n36,n64,n14,force3d );
2186       const SMDS_MeshNode* n2356 = GetCentralNode( n2,n3,n6,n5,n23,n36,n56,n25,force3d );
2187
2188       if(id)
2189         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2190                                        n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36,
2191                                        n1245, n2356, n1346, id);
2192       else
2193         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2194                                  n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36,
2195                                  n1245, n2356, n1346);
2196     }
2197     else
2198       {
2199         if(id)
2200           elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2201                                          n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36, id);
2202         else
2203           elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2204                                    n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36);
2205       }
2206   }
2207   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2208     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2209
2210   return elem;
2211 }
2212
2213 //=======================================================================
2214 //function : AddVolume
2215 //purpose  : Creates quadratic or linear tetrahedron
2216 //=======================================================================
2217
2218 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2219                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2220                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2221                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2222                                                const int id,
2223                                                const bool force3d)
2224 {
2225   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2226   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2227   if(!myCreateQuadratic) {
2228     if(id)
2229       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, id);
2230     else
2231       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4);
2232   }
2233   else {
2234     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2235     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2236     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2237
2238     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode( n1, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2239     const SMDS_MeshNode* n24 = GetMediumNode( n2, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2240     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2241
2242     if(id)
2243       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34, id);
2244     else
2245       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34);
2246   }
2247   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2248     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2249
2250   return elem;
2251 }
2252
2253 //=======================================================================
2254 //function : AddVolume
2255 //purpose  : Creates quadratic or linear pyramid
2256 //=======================================================================
2257
2258 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2259                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2260                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2261                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2262                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2263                                                const int id,
2264                                                const bool force3d)
2265 {
2266   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2267   if(!myCreateQuadratic) {
2268     if(id)
2269       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, id);
2270     else
2271       elem = GetMeshDS()->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5);
2272   }
2273   else {
2274     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2275     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2276     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2277     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2278
2279     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode( n1, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2280     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode( n2, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2281     const SMDS_MeshNode* n35 = GetMediumNode( n3, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2282     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode( n4, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2283
2284     if(id)
2285       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID ( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
2286                                             n12, n23, n34, n41,
2287                                             n15, n25, n35, n45,
2288                                             id);
2289     else
2290       elem = GetMeshDS()->AddVolume( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
2291                                      n12, n23, n34, n41,
2292                                      n15, n25, n35, n45);
2293   }
2294   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2295     GetMeshDS()->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2296
2297   return elem;
2298 }
2299
2300 //=======================================================================
2301 //function : AddVolume
2302 //purpose  : Creates tri-quadratic, quadratic or linear hexahedron
2303 //=======================================================================
2304
2305 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2306                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2307                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2308                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2309                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2310                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2311                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2312                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2313                                                const int id,
2314                                                const bool force3d)
2315 {
2316   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2317   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2318   if(!myCreateQuadratic) {
2319     if(id)
2320       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8, id);
2321     else
2322       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8);
2323   }
2324   else {
2325     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2326     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2327     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2328     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2329
2330     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode( n5, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2331     const SMDS_MeshNode* n67 = GetMediumNode( n6, n7, force3d, TopAbs_SOLID );
2332     const SMDS_MeshNode* n78 = GetMediumNode( n7, n8, force3d, TopAbs_SOLID );
2333     const SMDS_MeshNode* n85 = GetMediumNode( n8, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2334
2335     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode( n1, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2336     const SMDS_MeshNode* n26 = GetMediumNode( n2, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2337     const SMDS_MeshNode* n37 = GetMediumNode( n3, n7, force3d, TopAbs_SOLID );
2338     const SMDS_MeshNode* n48 = GetMediumNode( n4, n8, force3d, TopAbs_SOLID );
2339     if ( myCreateBiQuadratic )
2340     {
2341       const SMDS_MeshNode* n1234 = GetCentralNode( n1,n2,n3,n4,n12,n23,n34,n41,force3d );
2342       const SMDS_MeshNode* n1256 = GetCentralNode( n1,n2,n5,n6,n12,n26,n56,n15,force3d );
2343       const SMDS_MeshNode* n2367 = GetCentralNode( n2,n3,n6,n7,n23,n37,n67,n26,force3d );
2344       const SMDS_MeshNode* n3478 = GetCentralNode( n3,n4,n7,n8,n34,n48,n78,n37,force3d );
2345       const SMDS_MeshNode* n1458 = GetCentralNode( n1,n4,n5,n8,n41,n48,n15,n85,force3d );
2346       const SMDS_MeshNode* n5678 = GetCentralNode( n5,n6,n7,n8,n56,n67,n78,n85,force3d );
2347
2348       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
2349
2350       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( n4 );
2351       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( n8 );
2352       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3 );
2353       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( n7 );
2354       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1 );
2355       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( n5 );
2356       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( n2 );
2357       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( n6 );
2358
2359       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( n48 );
2360       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( n37 );
2361       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n15 );
2362       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n26 );
2363       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( n34 );
2364       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( n78 );
2365       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n12 );
2366       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n56 );
2367       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( n41 );
2368       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( n85 );
2369       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( n23 );
2370       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( n67 );
2371
2372       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3478 );
2373       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1256 );
2374       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( n1458 );
2375       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( n2367 );
2376       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n1234 );
2377       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n5678 );
2378
2379       gp_XYZ centerCube(0.5, 0.5, 0.5);
2380       gp_XYZ nCenterElem;
2381       SMESH_Block::ShellPoint( centerCube, pointsOnShapes, nCenterElem );
2382       const SMDS_MeshNode* nCenter =
2383         meshDS->AddNode( nCenterElem.X(), nCenterElem.Y(), nCenterElem.Z() );
2384       meshDS->SetNodeInVolume( nCenter, myShapeID );
2385
2386       if(id)
2387         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2388                                        n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2389                                        n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2390                                        n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter, id);
2391       else
2392         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2393                                  n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2394                                  n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2395                                  n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter);
2396     }
2397     else
2398     {
2399       if(id)
2400         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2401                                        n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2402                                        n78, n85, n15, n26, n37, n48, id);
2403       else
2404         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2405                                  n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2406                                  n78, n85, n15, n26, n37, n48);
2407     }
2408   }
2409   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2410     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2411
2412   return elem;
2413 }
2414
2415 //=======================================================================
2416 //function : AddVolume
2417 //purpose  : Creates LINEAR!!!!!!!!! octahedron
2418 //=======================================================================
2419
2420 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2421                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2422                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2423                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2424                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2425                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2426                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2427                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2428                                                const SMDS_MeshNode* n9,
2429                                                const SMDS_MeshNode* n10,
2430                                                const SMDS_MeshNode* n11,
2431                                                const SMDS_MeshNode* n12,
2432                                                const int id,
2433                                                bool force3d)
2434 {
2435   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2436   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2437   if(id)
2438     elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12,id);
2439   else
2440     elem = meshDS->AddVolume(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12);
2441   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2442     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2443   return elem;
2444 }
2445
2446 //=======================================================================
2447 //function : AddPolyhedralVolume
2448 //purpose  : Creates polyhedron. In quadratic mesh, adds medium nodes
2449 //=======================================================================
2450
2451 SMDS_MeshVolume*
2452 SMESH_MesherHelper::AddPolyhedralVolume (const std::vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
2453                                          const std::vector<int>&                  quantities,
2454                                          const int                                id,
2455                                          const bool                               force3d)
2456 {
2457   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2458   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2459   if(!myCreateQuadratic)
2460   {
2461     if(id)
2462       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID(nodes, quantities, id);
2463     else
2464       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume(nodes, quantities);
2465   }
2466   else
2467   {
2468     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
2469     vector<int> newQuantities;
2470     for ( size_t iFace = 0, iN = 0; iFace < quantities.size(); ++iFace )
2471     {
2472       int nbNodesInFace = quantities[iFace];
2473       newQuantities.push_back(0);
2474       for ( int i = 0; i < nbNodesInFace; ++i )
2475       {
2476         const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[ iN + i ];
2477         newNodes.push_back( n1 );
2478         newQuantities.back()++;
2479
2480         const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[ iN + ( i+1==nbNodesInFace ? 0 : i+1 )];
2481         // if ( n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE &&
2482         //      n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE )
2483         {
2484           const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2485           newNodes.push_back( n12 );
2486           newQuantities.back()++;
2487         }
2488       }
2489       iN += nbNodesInFace;
2490     }
2491     if(id)
2492       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID( newNodes, newQuantities, id );
2493     else
2494       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume( newNodes, newQuantities );
2495   }
2496   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2497     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2498
2499   return elem;
2500 }
2501
2502 namespace
2503 {
2504   //================================================================================
2505   /*!
2506    * \brief Check if a node belongs to any face of sub-mesh
2507    */
2508   //================================================================================
2509
2510   bool isNodeInSubMesh( const SMDS_MeshNode* n, const SMESHDS_SubMesh* sm )
2511   {
2512     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2513     while ( fIt->more() )
2514       if ( sm->Contains( fIt->next() ))
2515         return true;
2516     return false;
2517   }
2518 }
2519
2520 //=======================================================================
2521 //function : IsSameElemGeometry
2522 //purpose  : Returns true if all elements of a sub-mesh are of same shape
2523 //=======================================================================
2524
2525 bool SMESH_MesherHelper::IsSameElemGeometry(const SMESHDS_SubMesh* smDS,
2526                                             SMDSAbs_GeometryType   shape,
2527                                             const bool             nullSubMeshRes)
2528 {
2529   if ( !smDS ) return nullSubMeshRes;
2530
2531   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = smDS->GetElements();
2532   while ( elemIt->more() ) {
2533     const SMDS_MeshElement* e = elemIt->next();
2534     if ( e->GetGeomType() != shape )
2535       return false;
2536   }
2537   return true;
2538 }
2539
2540 //=======================================================================
2541 //function : LoadNodeColumns
2542 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2543 //=======================================================================
2544
2545 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap & theParam2ColumnMap,
2546                                          const TopoDS_Face& theFace,
2547                                          const TopoDS_Edge& theBaseEdge,
2548                                          SMESHDS_Mesh*      theMesh,
2549                                          SMESH_ProxyMesh*   theProxyMesh)
2550 {
2551   return LoadNodeColumns(theParam2ColumnMap,
2552                          theFace,
2553                          std::list<TopoDS_Edge>(1,theBaseEdge),
2554                          theMesh,
2555                          theProxyMesh);
2556 }
2557
2558 //=======================================================================
2559 //function : LoadNodeColumns
2560 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2561 //=======================================================================
2562
2563 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap &            theParam2ColumnMap,
2564                                          const TopoDS_Face&            theFace,
2565                                          const std::list<TopoDS_Edge>& theBaseSide,
2566                                          SMESHDS_Mesh*                 theMesh,
2567                                          SMESH_ProxyMesh*              theProxyMesh)
2568 {
2569   // get a right sub-mesh of theFace
2570
2571   const SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh = 0;
2572   if ( theProxyMesh )
2573   {
2574     faceSubMesh = theProxyMesh->GetSubMesh( theFace );
2575     if ( !faceSubMesh ||
2576          faceSubMesh->NbElements() == 0 ||
2577          theProxyMesh->IsTemporary( faceSubMesh->GetElements()->next() ))
2578     {
2579       // can use a proxy sub-mesh with not temporary elements only
2580       faceSubMesh = 0;
2581       theProxyMesh = 0;
2582     }
2583   }
2584   if ( !faceSubMesh )
2585     faceSubMesh = theMesh->MeshElements( theFace );
2586   if ( !faceSubMesh || faceSubMesh->NbElements() == 0 )
2587     return false;
2588
2589   if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2590   {
2591     // get data of edges for normalization of params
2592     vector< double > length;
2593     double fullLen = 0;
2594     list<TopoDS_Edge>::const_iterator edge;
2595     {
2596       for ( edge = theBaseSide.begin(); edge != theBaseSide.end(); ++edge )
2597       {
2598         double len = std::max( 1e-10, SMESH_Algo::EdgeLength( *edge ));
2599         fullLen += len;
2600         length.push_back( len );
2601       }
2602     }
2603
2604     // get nodes on theBaseEdge sorted by param on edge and initialize theParam2ColumnMap with them
2605     const SMDS_MeshNode* prevEndNodes[2] = { 0, 0 };
2606     edge = theBaseSide.begin();
2607     for ( int iE = 0; edge != theBaseSide.end(); ++edge, ++iE )
2608     {
2609       map< double, const SMDS_MeshNode*> sortedBaseNN;
2610       SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN );
2611
2612       map< double, const SMDS_MeshNode*>::iterator u_n;
2613       // pb with mesh_Projection_2D_00/A1 fixed by adding expectedSupport arg to GetMediumPos()
2614       // so the following solution is commented (hope forever :)
2615       //
2616       // SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN,
2617       // // SMDSAbs_Edge here is needed to be coherent with
2618       // // StdMeshers_FaceSide used by Quadrangle to get nodes
2619       // // on EDGE; else pb in mesh_Projection_2D_00/A1 where a
2620       // // medium node on EDGE is medium in a triangle but not
2621       // // in a segment
2622       // SMDSAbs_Edge );
2623       // if ( faceSubMesh->GetElements()->next()->IsQuadratic() )
2624       //   // filter off nodes medium in faces on theFace (same pb with mesh_Projection_2D_00/A1)
2625       //   for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end() ;     )
2626       //   {
2627       //     const SMDS_MeshNode* node = u_n->second;
2628       //     SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = node->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2629       //     if ( faceIt->more() && node ) {
2630       //       const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2631       //       if ( faceSubMesh->Contains( face ) && face->IsMediumNode( node ))
2632       //         node = 0;
2633       //     }
2634       //     if ( !node )
2635       //       sortedBaseNN.erase( u_n++ );
2636       //     else
2637       //       ++u_n;
2638       //   }
2639       if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2640
2641       u_n = sortedBaseNN.begin();
2642       if ( theProxyMesh ) // from sortedBaseNN remove nodes not shared by faces of faceSubMesh
2643       {
2644         const SMDS_MeshNode* n1 = (++sortedBaseNN.begin())->second;
2645         const SMDS_MeshNode* n2 = (++sortedBaseNN.rbegin())->second;
2646         bool allNodesAreProxy = ( n1 != theProxyMesh->GetProxyNode( n1 ) &&
2647                                   n2 != theProxyMesh->GetProxyNode( n2 ));
2648         if ( allNodesAreProxy )
2649           for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2650             u_n->second = theProxyMesh->GetProxyNode( u_n->second );
2651
2652         if ( u_n = sortedBaseNN.begin(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2653         {
2654           while ( ++u_n != sortedBaseNN.end() && !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ));
2655           sortedBaseNN.erase( sortedBaseNN.begin(), u_n );
2656         }
2657         if ( !sortedBaseNN.empty() )
2658           if ( u_n = --sortedBaseNN.end(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2659           {
2660             while ( u_n != sortedBaseNN.begin() && !isNodeInSubMesh( (--u_n)->second, faceSubMesh ));
2661             sortedBaseNN.erase( ++u_n, sortedBaseNN.end() );
2662           }
2663         if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2664       }
2665
2666       double f, l;
2667       BRep_Tool::Range( *edge, f, l );
2668       if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED ) std::swap( f, l );
2669       const double coeff = 1. / ( l - f ) * length[iE] / fullLen;
2670       const double prevPar = theParam2ColumnMap.empty() ? 0 : theParam2ColumnMap.rbegin()->first;
2671       for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2672       {
2673         if ( u_n->second == prevEndNodes[0] ||
2674              u_n->second == prevEndNodes[1] )
2675           continue;
2676         double par = prevPar + coeff * ( u_n->first - f );
2677         TParam2ColumnMap::iterator u2nn =
2678           theParam2ColumnMap.insert( theParam2ColumnMap.end(), make_pair( par, TNodeColumn()));
2679         u2nn->second.push_back( u_n->second );
2680       }
2681       prevEndNodes[0] = sortedBaseNN.begin()->second;
2682       prevEndNodes[1] = sortedBaseNN.rbegin()->second;
2683     }
2684     if ( theParam2ColumnMap.size() < 2 )
2685       return false;
2686   }
2687
2688   // nb rows of nodes
2689   size_t prevNbRows   = theParam2ColumnMap.begin()->second.size(); // current, at least 1 here
2690   size_t expectNbRows = faceSubMesh->NbElements() / ( theParam2ColumnMap.size()-1 ); // to be added
2691
2692   // fill theParam2ColumnMap column by column by passing from nodes on
2693   // theBaseEdge up via mesh faces on theFace
2694
2695   TParam2ColumnMap::iterator par_nVec_1, par_nVec_2;
2696   par_nVec_2 = theParam2ColumnMap.begin();
2697   par_nVec_1 = par_nVec_2++;
2698   TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
2699   for ( ; par_nVec_2 != theParam2ColumnMap.end(); ++par_nVec_1, ++par_nVec_2 )
2700   {
2701     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol1 = par_nVec_1->second;
2702     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol2 = par_nVec_2->second;
2703     nCol1.resize( prevNbRows + expectNbRows );
2704     nCol2.resize( prevNbRows + expectNbRows );
2705
2706     int i1, i2; size_t foundNbRows = 0;
2707     const SMDS_MeshNode *n1 = nCol1[ prevNbRows-1 ];
2708     const SMDS_MeshNode *n2 = nCol2[ prevNbRows-1 ];
2709     // find face sharing node n1 and n2 and belonging to faceSubMesh
2710     while ( const SMDS_MeshElement* face =
2711             SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( n1, n2, emptySet, avoidSet, &i1, &i2))
2712     {
2713       if ( faceSubMesh->Contains( face ))
2714       {
2715         int nbNodes = face->NbCornerNodes();
2716         if ( nbNodes != 4 )
2717           return false;
2718         if ( foundNbRows + 1 > expectNbRows )
2719           return false;
2720         n1 = face->GetNode( (i2+2) % 4 ); // opposite corner of quadrangle face
2721         n2 = face->GetNode( (i1+2) % 4 );
2722         nCol1[ prevNbRows + foundNbRows] = n1;
2723         nCol2[ prevNbRows + foundNbRows] = n2;
2724         ++foundNbRows;
2725       }
2726       avoidSet.insert( face );
2727     }
2728     if ((size_t) foundNbRows != expectNbRows )
2729       return false;
2730     avoidSet.clear();
2731   }
2732   return ( theParam2ColumnMap.size() > 1 &&
2733            theParam2ColumnMap.begin()->second.size() == prevNbRows + expectNbRows );
2734 }
2735
2736 namespace
2737 {
2738   //================================================================================
2739   /*!
2740    * \brief Return true if a node is at a corner of a 2D structured mesh of FACE
2741    */
2742   //================================================================================
2743
2744   bool isCornerOfStructure( const SMDS_MeshNode*   n,
2745                             const SMESHDS_SubMesh* faceSM,
2746                             SMESH_MesherHelper&    faceAnalyser )
2747   {
2748     int nbFacesInSM = 0;
2749     if ( n ) {
2750       SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2751       while ( fIt->more() )
2752         nbFacesInSM += faceSM->Contains( fIt->next() );
2753     }
2754     if ( nbFacesInSM == 1 )
2755       return true;
2756
2757     if ( nbFacesInSM == 2 && n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
2758     {
2759       return faceAnalyser.IsRealSeam( n->getshapeId() );
2760     }
2761     return false;
2762   }
2763 }
2764
2765 //=======================================================================
2766 //function : IsStructured
2767 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is a structured rectangle
2768 //=======================================================================
2769
2770 bool SMESH_MesherHelper::IsStructured( SMESH_subMesh* faceSM )
2771 {
2772   SMESHDS_SubMesh* fSM = faceSM->GetSubMeshDS();
2773   if ( !fSM || fSM->NbElements() == 0 )
2774     return false;
2775
2776   list< TopoDS_Edge > edges;
2777   list< int > nbEdgesInWires;
2778   int nbWires = SMESH_Block::GetOrderedEdges( TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() ),
2779                                               edges, nbEdgesInWires );
2780   if ( nbWires != 1 /*|| nbEdgesInWires.front() != 4*/ ) // allow composite sides
2781     return false;
2782
2783   // algo: find corners of a structure and then analyze nb of faces and
2784   // length of structure sides
2785
2786   SMESHDS_Mesh* meshDS = faceSM->GetFather()->GetMeshDS();
2787   SMESH_MesherHelper faceAnalyser( *faceSM->GetFather() );
2788   faceAnalyser.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2789
2790   // rotate edges to get the first node being at corner
2791   // (in principle it's not necessary because so far none SALOME algo can make
2792   //  such a structured mesh that all corner nodes are not on VERTEXes)
2793   bool isCorner     = false;
2794   int nbRemainEdges = nbEdgesInWires.front();
2795   do {
2796     TopoDS_Vertex V = IthVertex( 0, edges.front() );
2797     isCorner = isCornerOfStructure( SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS ),
2798                                     fSM, faceAnalyser);
2799     if ( !isCorner ) {
2800       edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin() );
2801       --nbRemainEdges;
2802     }
2803   }
2804   while ( !isCorner && nbRemainEdges > 0 );
2805
2806   if ( !isCorner )
2807     return false;
2808
2809   // get all nodes from EDGEs
2810   list< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2811   list< TopoDS_Edge >::iterator edge = edges.begin();
2812   for ( ; edge != edges.end(); ++edge )
2813   {
2814     map< double, const SMDS_MeshNode* > u2Nodes;
2815     if ( !SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( meshDS, *edge,
2816                                             /*skipMedium=*/true, u2Nodes ))
2817       return false;
2818
2819     list< const SMDS_MeshNode* > edgeNodes;
2820     map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u2n = u2Nodes.begin();
2821     for ( ; u2n != u2Nodes.end(); ++u2n )
2822       edgeNodes.push_back( u2n->second );
2823     if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2824       edgeNodes.reverse();
2825
2826     if ( !nodes.empty() && nodes.back() == edgeNodes.front() )
2827       edgeNodes.pop_front();
2828     nodes.splice( nodes.end(), edgeNodes, edgeNodes.begin(), edgeNodes.end() );
2829   }
2830
2831   // get length of structured sides
2832   vector<int> nbEdgesInSide;
2833   int nbEdges = 0;
2834   list< const SMDS_MeshNode* >::iterator n = ++nodes.begin();
2835   for ( ; n != nodes.end(); ++n )
2836   {
2837     ++nbEdges;
2838     if ( isCornerOfStructure( *n, fSM, faceAnalyser )) {
2839       nbEdgesInSide.push_back( nbEdges );
2840       nbEdges = 0;
2841     }
2842   }
2843
2844   // checks
2845   if ( nbEdgesInSide.size() != 4 )
2846     return false;
2847   if ( nbEdgesInSide[0] != nbEdgesInSide[2] )
2848     return false;
2849   if ( nbEdgesInSide[1] != nbEdgesInSide[3] )
2850     return false;
2851   if ( nbEdgesInSide[0] * nbEdgesInSide[1] != fSM->NbElements() )
2852     return false;
2853
2854   return true;
2855 }
2856
2857 //=======================================================================
2858 //function : IsDistorted2D
2859 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is ditorted
2860 //=======================================================================
2861
2862 bool SMESH_MesherHelper::IsDistorted2D( SMESH_subMesh*      faceSM,
2863                                         bool                checkUV,
2864                                         SMESH_MesherHelper* faceHelper)
2865 {
2866   if ( !faceSM || faceSM->GetSubShape().ShapeType() != TopAbs_FACE )
2867     return false;
2868
2869   bool haveBadFaces = false;
2870
2871   SMESH_MesherHelper helper( *faceSM->GetFather() );
2872   if ( faceHelper )
2873     helper.CopySubShapeInfo( *faceHelper );
2874   helper.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2875
2876   const TopoDS_Face&  F = TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() );
2877   SMESHDS_SubMesh* smDS = helper.GetMeshDS()->MeshElements( F );
2878   if ( !smDS || smDS->NbElements() == 0 ) return false;
2879
2880   bool subIdsValid = true; // shape ID of nodes is OK
2881   if ( helper.HasSeam() )
2882   {
2883     // check if nodes are bound to seam edges
2884     SMESH_subMeshIteratorPtr smIt = faceSM->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/false);
2885     while ( smIt->more() && subIdsValid )
2886     {
2887       SMESH_subMesh* sm = smIt->next();
2888       if ( helper.IsSeamShape( sm->GetId() ) && sm->IsEmpty() )
2889         subIdsValid = false;
2890     }
2891   }
2892   SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = smDS->GetElements();
2893   double prevArea = 0;
2894   vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2895   vector< gp_XY >                uv;
2896   bool* toCheckUV = checkUV ? & checkUV : 0;
2897   while ( faceIt->more() && !haveBadFaces )
2898   {
2899     const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2900
2901     // get nodes
2902     nodes.resize( face->NbCornerNodes() );
2903     SMDS_MeshElement::iterator n = face->begin_nodes();
2904     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++n, ++i )
2905       nodes[ i ] = *n;
2906
2907     // avoid elems on degenarate shapes as UV on them can be wrong
2908     if ( helper.HasDegeneratedEdges() )
2909     {
2910       bool isOnDegen = false;
2911       for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !isOnDegen ); ++i )
2912         isOnDegen = helper.IsDegenShape( nodes[ i ]->getshapeId() );
2913       if ( isOnDegen )
2914         continue;
2915     }
2916     // prepare for getting UVs
2917     const SMDS_MeshNode* inFaceNode = 0;
2918     if ( helper.HasSeam() ) {
2919       for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !inFaceNode ); ++i )
2920         if ( !helper.IsSeamShape( nodes[ i ]->getshapeId() ))
2921         {
2922           inFaceNode = nodes[ i ];
2923           if ( !subIdsValid )
2924           {
2925             gp_XY uv = helper.GetNodeUV( F, inFaceNode );
2926             if ( helper.IsOnSeam( uv ))
2927               inFaceNode = NULL;
2928           }
2929         }
2930       if ( !inFaceNode )
2931         continue;
2932     }
2933     // get UVs
2934     uv.resize( nodes.size() );
2935     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
2936       uv[ i ] = helper.GetNodeUV( F, nodes[ i ], inFaceNode, toCheckUV );
2937
2938     if ( !subIdsValid ) // fix uv on seam
2939     {
2940       gp_XY uvInFace = helper.GetNodeUV( F, inFaceNode );
2941       for ( size_t i = 0; i < uv.size(); ++i )
2942         if ( helper.IsOnSeam( uv[i] ))
2943           uv[i] = helper.getUVOnSeam( uv[i], uvInFace ).XY();
2944     }
2945
2946     // compare orientation of triangles
2947     double faceArea = 0;
2948     for ( int iT = 0, nbT = nodes.size()-2; iT < nbT; ++iT )
2949     {
2950       gp_XY v1 = uv[ iT+1 ] - uv[ 0 ];
2951       gp_XY v2 = uv[ iT+2 ] - uv[ 0 ];
2952       faceArea += v2 ^ v1;
2953     }
2954     haveBadFaces = ( faceArea * prevArea < 0 );
2955     prevArea = faceArea;
2956   }
2957
2958   return haveBadFaces;
2959 }
2960
2961 //================================================================================
2962 /*!
2963  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
2964  * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
2965  * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
2966  *                in the corresponding submesh point in different directions
2967  */
2968 //================================================================================
2969
2970 bool SMESH_MesherHelper::IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face& theFace)
2971 {
2972   if ( theFace.IsNull() )
2973     return false;
2974
2975   // find out orientation of a meshed face
2976   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( theFace );
2977   TopoDS_Shape aMeshedFace = GetMeshDS()->IndexToShape( faceID );
2978   bool isReversed = ( theFace.Orientation() != aMeshedFace.Orientation() );
2979
2980   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = GetMeshDS()->MeshElements( faceID );
2981   if ( !aSubMeshDSFace )
2982     return isReversed;
2983
2984   // find an element on a bounday of theFace
2985   SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
2986   const SMDS_MeshNode* nn[2];
2987   while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
2988   {
2989     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
2990     if ( ! elem ) continue;
2991
2992     // look for 2 nodes on EDGE
2993     int nbNodes = elem->NbCornerNodes();
2994     nn[0] = elem->GetNode( nbNodes-1 );
2995     for ( int iN = 0; iN < nbNodes; ++iN )
2996     {
2997       nn[1] = elem->GetNode( iN );
2998       if ( nn[0]->GetPosition()->GetDim() < 2 &&
2999            nn[1]->GetPosition()->GetDim() < 2 )
3000       {
3001         TopoDS_Shape s0 = GetSubShapeByNode( nn[0], GetMeshDS() );
3002         TopoDS_Shape s1 = GetSubShapeByNode( nn[1], GetMeshDS() );
3003         TopoDS_Shape  E = GetCommonAncestor( s0, s1, *myMesh, TopAbs_EDGE );
3004         if ( !E.IsNull() && !s0.IsSame( s1 ) && E.Orientation() != TopAbs_INTERNAL )
3005         {
3006           // is E seam edge?
3007           int nb = 0;
3008           for ( TopExp_Explorer exp( theFace, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
3009             if ( E.IsSame( exp.Current() )) {
3010               ++nb;
3011               E = exp.Current(); // to know orientation
3012             }
3013           if ( nb == 1 )
3014           {
3015             bool ok = true;
3016             double u0 = GetNodeU( TopoDS::Edge( E ), nn[0], nn[1], &ok );
3017             double u1 = GetNodeU( TopoDS::Edge( E ), nn[1], nn[0], &ok );
3018             if ( ok )
3019             {
3020               // check that the 2 nodes are connected with a segment (IPAL53055)
3021               ok = false;
3022               const SMDS_MeshElement* seg;
3023               if ( SMESHDS_SubMesh* sm = GetMeshDS()->MeshElements( E ))
3024                 if (( sm->NbElements() > 0 ) &&
3025                     ( seg = GetMeshDS()->FindEdge( nn[0], nn[1] )))
3026                   ok = sm->Contains( seg );
3027             }
3028             if ( ok )
3029             {
3030               isReversed = ( u0 > u1 );
3031               if ( E.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3032                 isReversed = !isReversed;
3033               return isReversed;
3034             }
3035           }
3036         }
3037       }
3038       nn[0] = nn[1];
3039     }
3040   }
3041
3042   // find an element with a good normal
3043   gp_Vec Ne;
3044   bool normalOK = false;
3045   gp_XY uv;
3046   iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
3047   while ( !normalOK && iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
3048   {
3049     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
3050     if ( ! SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( elem, const_cast<gp_XYZ&>( Ne.XYZ() ), /*normalized=*/0 ))
3051       continue;
3052     normalOK = true;
3053
3054     // get UV of a node inside theFACE
3055     SMDS_ElemIteratorPtr nodesIt = elem->nodesIterator();
3056     const SMDS_MeshNode* nInFace = 0;
3057     int iPosDim = SMDS_TOP_VERTEX;
3058     while ( nodesIt->more() ) // loop on nodes
3059     {
3060       const SMDS_MeshNode* n = static_cast<const SMDS_MeshNode*>( nodesIt->next() );
3061       if ( n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() >= iPosDim )
3062       {
3063         nInFace = n;
3064         iPosDim = n->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
3065       }
3066     }
3067     uv = GetNodeUV( theFace, nInFace, 0, &normalOK );
3068   }
3069   if ( !normalOK )
3070     return isReversed;
3071
3072   // face normal at node position
3073   TopLoc_Location loc;
3074   Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace, loc );
3075   // if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C1 )
3076   // some surfaces not detected as GeomAbs_C1 are nevertheless correct for meshing
3077   if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C0 )
3078     return isReversed;
3079
3080   gp_Vec d1u, d1v; gp_Pnt p;
3081   surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, d1u, d1v );
3082   gp_Vec Nf = (d1u ^ d1v).Transformed( loc );
3083
3084   if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3085     Nf.Reverse();
3086
3087   return Ne * Nf < 0.;
3088 }
3089
3090 //=======================================================================
3091 //function : Count
3092 //purpose  : Count nb of sub-shapes
3093 //=======================================================================
3094
3095 int SMESH_MesherHelper::Count(const TopoDS_Shape&    shape,
3096                               const TopAbs_ShapeEnum type,
3097                               const bool             ignoreSame)
3098 {
3099   if ( ignoreSame ) {
3100     TopTools_IndexedMapOfShape map;
3101     TopExp::MapShapes( shape, type, map );
3102     return map.Extent();
3103   }
3104   else {
3105     int nb = 0;
3106     for ( TopExp_Explorer exp( shape, type ); exp.More(); exp.Next() )
3107       ++nb;
3108     return nb;
3109   }
3110 }
3111
3112 //=======================================================================
3113 //function : NbAncestors
3114 //purpose  : Return number of unique ancestors of the shape
3115 //=======================================================================
3116
3117 int SMESH_MesherHelper::NbAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
3118                                     const SMESH_Mesh&   mesh,
3119                                     TopAbs_ShapeEnum    ancestorType/*=TopAbs_SHAPE*/)
3120 {
3121   TopTools_MapOfShape ancestors;
3122   TopTools_ListIteratorOfListOfShape ansIt( mesh.GetAncestors(shape) );
3123   for ( ; ansIt.More(); ansIt.Next() ) {
3124     if ( ancestorType == TopAbs_SHAPE || ansIt.Value().ShapeType() == ancestorType )
3125       ancestors.Add( ansIt.Value() );
3126   }
3127   return ancestors.Extent();
3128 }
3129
3130 //=======================================================================
3131 //function : GetSubShapeOri
3132 //purpose  : Return orientation of sub-shape in the main shape
3133 //=======================================================================
3134
3135 TopAbs_Orientation SMESH_MesherHelper::GetSubShapeOri(const TopoDS_Shape& shape,
3136                                                       const TopoDS_Shape& subShape)
3137 {
3138   TopAbs_Orientation ori = TopAbs_Orientation(-1);
3139   if ( !shape.IsNull() && !subShape.IsNull() )
3140   {
3141     TopExp_Explorer e( shape, subShape.ShapeType() );
3142     if ( shape.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL ) // TopAbs_INTERNAL or TopAbs_EXTERNAL
3143       e.Init( shape.Oriented(TopAbs_FORWARD), subShape.ShapeType() );
3144     for ( ; e.More(); e.Next())
3145       if ( subShape.IsSame( e.Current() ))
3146         break;
3147     if ( e.More() )
3148       ori = e.Current().Orientation();
3149   }
3150   return ori;
3151 }
3152
3153 //=======================================================================
3154 //function : IsSubShape
3155 //purpose  :
3156 //=======================================================================
3157
3158 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape,
3159                                      const TopoDS_Shape& mainShape )
3160 {
3161   if ( !shape.IsNull() && !mainShape.IsNull() )
3162   {
3163     for ( TopExp_Explorer exp( mainShape, shape.ShapeType());
3164           exp.More();
3165           exp.Next() )
3166       if ( shape.IsSame( exp.Current() ))
3167         return true;
3168   }
3169   return false;
3170 }
3171
3172 //=======================================================================
3173 //function : IsSubShape
3174 //purpose  :
3175 //=======================================================================
3176
3177 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape, SMESH_Mesh* aMesh )
3178 {
3179   if ( shape.IsNull() || !aMesh )
3180     return false;
3181   return
3182     aMesh->GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape ) ||
3183     // PAL16202
3184     (shape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND && aMesh->GetMeshDS()->IsGroupOfSubShapes( shape ));
3185 }
3186
3187 //=======================================================================
3188 //function : IsBlock
3189 //purpose  :
3190 //=======================================================================
3191
3192 bool SMESH_MesherHelper::IsBlock( const TopoDS_Shape& shape )
3193 {
3194   if ( shape.IsNull() )
3195     return false;
3196
3197   TopoDS_Shell shell;
3198   TopExp_Explorer exp( shape, TopAbs_SHELL );
3199   if ( !exp.More() ) return false;
3200   shell = TopoDS::Shell( exp.Current() );
3201   if ( exp.Next(), exp.More() ) return false;
3202
3203   TopoDS_Vertex v;
3204   TopTools_IndexedMapOfOrientedShape map;
3205   return SMESH_Block::FindBlockShapes( shell, v, v, map );
3206 }
3207
3208
3209 //================================================================================
3210 /*!
3211  * \brief Return maximal tolerance of shape
3212  */
3213 //================================================================================
3214
3215 double SMESH_MesherHelper::MaxTolerance( const TopoDS_Shape& shape )
3216 {
3217   double tol = Precision::Confusion();
3218   TopExp_Explorer exp;
3219   for ( exp.Init( shape, TopAbs_FACE ); exp.More(); exp.Next() )
3220     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Face( exp.Current())));
3221   for ( exp.Init( shape, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
3222     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Edge( exp.Current())));
3223   for ( exp.Init( shape, TopAbs_VERTEX ); exp.More(); exp.Next() )
3224     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Vertex( exp.Current())));
3225
3226   return tol;
3227 }
3228
3229 //================================================================================
3230 /*!
3231  * \brief Return MaxTolerance( face ), probably cached
3232  */
3233 //================================================================================
3234
3235 double SMESH_MesherHelper::getFaceMaxTol( const TopoDS_Shape& face ) const
3236 {
3237   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( face );
3238
3239   SMESH_MesherHelper* me = const_cast< SMESH_MesherHelper* >( this );
3240   double & tol = me->myFaceMaxTol.insert( make_pair( faceID, -1. )).first->second;
3241   if ( tol < 0 )
3242     tol = MaxTolerance( face );
3243
3244   return tol;
3245 }
3246
3247 //================================================================================
3248 /*!
3249  * \brief Return an angle between two EDGEs sharing a common VERTEX with reference
3250  *        of the FACE normal
3251  *  \return double - the angle (between -Pi and Pi), negative if the angle is concave,
3252  *                   1e100 in case of failure
3253  *  \warning Care about order of the EDGEs and their orientation to be as they are
3254  *          within the FACE! Don't pass degenerated EDGEs neither!
3255  */
3256 //================================================================================
3257
3258 double SMESH_MesherHelper::GetAngle( const TopoDS_Edge &   theE1,
3259                                      const TopoDS_Edge &   theE2,
3260                                      const TopoDS_Face &   theFace,
3261                                      const TopoDS_Vertex & theCommonV,
3262                                      gp_Vec*               theFaceNormal)
3263 {
3264   double angle = 1e100;
3265   try
3266   {
3267     double f,l;
3268     Handle(Geom_Curve)     c1 = BRep_Tool::Curve( theE1, f,l );
3269     Handle(Geom_Curve)     c2 = BRep_Tool::Curve( theE2, f,l );
3270     Handle(Geom2d_Curve) c2d1 = BRep_Tool::CurveOnSurface( theE1, theFace, f,l );
3271     Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace );
3272     double                 p1 = BRep_Tool::Parameter( theCommonV, theE1 );
3273     double                 p2 = BRep_Tool::Parameter( theCommonV, theE2 );
3274     if ( c1.IsNull() || c2.IsNull() )
3275       return angle;
3276     gp_XY uv = c2d1->Value( p1 ).XY();
3277     gp_Vec du, dv; gp_Pnt p;
3278     surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, du, dv );
3279     gp_Vec vec1, vec2, vecRef = du ^ dv;
3280     int  nbLoops = 0;
3281     double p1tmp = p1;
3282     while ( vecRef.SquareMagnitude() < 1e-25 )
3283     {
3284       double dp = ( l - f ) / 1000.;
3285       p1tmp += dp * (( Abs( p1 - f ) > Abs( p1 - l )) ? -1. : +1.);
3286       uv = c2d1->Value( p1tmp ).XY();
3287       surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, du, dv );
3288       vecRef = du ^ dv;
3289       if ( ++nbLoops > 10 )
3290       {
3291 #ifdef _DEBUG_
3292         cout << "SMESH_MesherHelper::GetAngle(): Captured in a sigularity" << endl;
3293 #endif
3294         return angle;
3295       }
3296     }
3297     if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3298       vecRef.Reverse();
3299     if ( theFaceNormal ) *theFaceNormal = vecRef;
3300
3301     c1->D1( p1, p, vec1 );
3302     c2->D1( p2, p, vec2 );
3303     // TopoDS_Face F = theFace;
3304     // if ( F.Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
3305     //   F.Orientation( TopAbs_FORWARD );
3306     if ( theE1.Orientation() /*GetSubShapeOri( F, theE1 )*/ == TopAbs_REVERSED )
3307       vec1.Reverse();
3308     if ( theE2.Orientation() /*GetSubShapeOri( F, theE2 )*/ == TopAbs_REVERSED )
3309       vec2.Reverse();
3310     angle = vec1.AngleWithRef( vec2, vecRef );
3311
3312     if ( Abs ( angle ) >= 0.99 * M_PI )
3313     {
3314       BRep_Tool::Range( theE1, f, l );
3315       p1 += 1e-7 * ( p1-f < l-p1 ? +1. : -1. );
3316       c1->D1( p1, p, vec1 );
3317       if ( theE1.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3318         vec1.Reverse();
3319       BRep_Tool::Range( theE2, f, l );
3320       p2 += 1e-7 * ( p2-f < l-p2 ? +1. : -1. );
3321       c2->D1( p2, p, vec2 );
3322       if ( theE2.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3323         vec2.Reverse();
3324       angle = vec1.AngleWithRef( vec2, vecRef );
3325     }
3326   }
3327   catch (...)
3328   {
3329   }
3330   return angle;
3331 }
3332
3333 //================================================================================
3334 /*!
3335  * \brief Check if the first and last vertices of an edge are the same
3336  * \param anEdge - the edge to check
3337  * \retval bool - true if same
3338  */
3339 //================================================================================
3340
3341 bool SMESH_MesherHelper::IsClosedEdge( const TopoDS_Edge& anEdge )
3342 {
3343   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
3344     return IsClosedEdge( TopoDS::Edge( anEdge.Oriented( TopAbs_FORWARD )));
3345   return TopExp::FirstVertex( anEdge ).IsSame( TopExp::LastVertex( anEdge ));
3346 }
3347
3348 //================================================================================
3349 /*!
3350  * \brief Wrapper over TopExp::FirstVertex() and TopExp::LastVertex() fixing them
3351  *  in the case of INTERNAL edge
3352  */
3353 //================================================================================
3354
3355 TopoDS_Vertex SMESH_MesherHelper::IthVertex( const bool  is2nd,
3356                                              TopoDS_Edge anEdge,
3357                                              const bool  CumOri )
3358 {
3359   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
3360     anEdge.Orientation( TopAbs_FORWARD );
3361
3362   const TopAbs_Orientation tgtOri = is2nd ? TopAbs_REVERSED : TopAbs_FORWARD;
3363   TopoDS_Iterator vIt( anEdge, CumOri );
3364   while ( vIt.More() && vIt.Value().Orientation() != tgtOri )
3365     vIt.Next();
3366
3367   return ( vIt.More() ? TopoDS::Vertex(vIt.Value()) : TopoDS_Vertex() );
3368 }
3369
3370 //================================================================================
3371 /*!
3372  * \brief Return type of shape contained in a group
3373  *  \param group - a shape of type TopAbs_COMPOUND
3374  *  \param avoidCompound - not to return TopAbs_COMPOUND
3375  */
3376 //================================================================================
3377
3378 TopAbs_ShapeEnum SMESH_MesherHelper::GetGroupType(const TopoDS_Shape& group,
3379                                                   const bool          avoidCompound)
3380 {
3381   if ( !group.IsNull() )
3382   {
3383     if ( group.ShapeType() != TopAbs_COMPOUND )
3384       return group.ShapeType();
3385
3386     // iterate on a compound
3387     TopoDS_Iterator it( group );
3388     if ( it.More() )
3389       return avoidCompound ? GetGroupType( it.Value() ) : it.Value().ShapeType();
3390   }
3391   return TopAbs_SHAPE;
3392 }
3393
3394 //================================================================================
3395 /*!
3396  * \brief Returns a shape, to which a hypothesis used to mesh a given shape is assigned
3397  *  \param [in] hyp - the hypothesis
3398  *  \param [in] shape - the shape, for meshing which the \a hyp is used
3399  *  \param [in] mesh - the mesh
3400  *  \return TopoDS_Shape - the shape the \a hyp is assigned to
3401  */
3402 //================================================================================
3403
3404 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetShapeOfHypothesis( const SMESHDS_Hypothesis * hyp,
3405                                                        const TopoDS_Shape&        shape,
3406                                                        SMESH_Mesh*                mesh)
3407 {
3408   const SMESH_Hypothesis* h = static_cast<const SMESH_Hypothesis*>( hyp );
3409   SMESH_HypoFilter hypFilter( SMESH_HypoFilter::Is( h ));
3410
3411   TopoDS_Shape shapeOfHyp;
3412   mesh->GetHypothesis( shape, hypFilter, /*checkAncestors=*/true, &shapeOfHyp );
3413   return shapeOfHyp;
3414 }
3415
3416 //=======================================================================
3417 //function : IsQuadraticMesh
3418 //purpose  : Check mesh without geometry for: if all elements on this shape are quadratic,
3419 //           quadratic elements will be created.
3420 //           Used then generated 3D mesh without geometry.
3421 //=======================================================================
3422
3423 SMESH_MesherHelper:: MType SMESH_MesherHelper::IsQuadraticMesh()
3424 {
3425   int NbAllEdgsAndFaces=0;
3426   int NbQuadFacesAndEdgs=0;
3427   int NbFacesAndEdges=0;
3428   //All faces and edges
3429   NbAllEdgsAndFaces = myMesh->NbEdges() + myMesh->NbFaces();
3430   if ( NbAllEdgsAndFaces == 0 )
3431     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
3432
3433   //Quadratic faces and edges
3434   NbQuadFacesAndEdgs = myMesh->NbEdges(ORDER_QUADRATIC) + myMesh->NbFaces(ORDER_QUADRATIC);
3435
3436   //Linear faces and edges
3437   NbFacesAndEdges = myMesh->NbEdges(ORDER_LINEAR) + myMesh->NbFaces(ORDER_LINEAR);
3438
3439   if (NbAllEdgsAndFaces == NbQuadFacesAndEdgs) {
3440     //Quadratic mesh
3441     return SMESH_MesherHelper::QUADRATIC;
3442   }
3443   else if (NbAllEdgsAndFaces == NbFacesAndEdges) {
3444     //Linear mesh
3445     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
3446   }
3447   else
3448     //Mesh with both type of elements
3449     return SMESH_MesherHelper::COMP;
3450 }
3451
3452 //=======================================================================
3453 //function : GetOtherParam
3454 //purpose  : Return an alternative parameter for a node on seam
3455 //=======================================================================
3456
3457 double SMESH_MesherHelper::GetOtherParam(const double param) const
3458 {
3459   int i = myParIndex & U_periodic ? 0 : 1;
3460   return fabs(param-myPar1[i]) < fabs(param-myPar2[i]) ? myPar2[i] : myPar1[i];
3461 }
3462
3463 //=======================================================================
3464 //function : NbRealSeam
3465 //purpose  : Return a number of real seam edges in the shape set through
3466 //           IsQuadraticSubMesh() or SetSubShape(). A real seam edge encounters twice in a wire
3467 //=======================================================================
3468
3469 size_t SMESH_MesherHelper::NbRealSeam() const
3470 {
3471   size_t nb = 0;
3472
3473   std::set< int >::const_iterator id = mySeamShapeIds.begin();
3474   for ( ; id != mySeamShapeIds.end(); ++id )
3475     if ( *id < 0 ) ++nb;
3476     else break;
3477
3478   return nb;
3479 }
3480
3481 //=======================================================================
3482 //function : IsOnSeam
3483 //purpose  : Check if UV is on seam. Return 0 if not, 1 for U seam, 2 for V seam
3484 //=======================================================================
3485
3486 int SMESH_MesherHelper::IsOnSeam(const gp_XY& uv) const
3487 {
3488   for ( int i = U_periodic; i <= V_periodic ; ++i )
3489     if ( myParIndex & i )
3490     {
3491       double p   = uv.Coord( i );
3492       double tol = ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100.;
3493       if ( Abs( p - myPar1[i-1] ) < tol ||
3494            Abs( p - myPar2[i-1] ) < tol )
3495         return i;
3496     }
3497   return 0;
3498 }
3499
3500 namespace {
3501
3502   //=======================================================================
3503   /*!
3504    * \brief Iterator on ancestors of the given type
3505    */
3506   //=======================================================================
3507
3508   struct TAncestorsIterator : public SMDS_Iterator<const TopoDS_Shape*>
3509   {
3510     TopTools_ListIteratorOfListOfShape _ancIter;
3511     TopAbs_ShapeEnum                   _type;
3512     TopTools_MapOfShape                _encountered;
3513     TopTools_IndexedMapOfShape         _allowed;
3514     TAncestorsIterator( const TopTools_ListOfShape& ancestors,
3515                         TopAbs_ShapeEnum            type,
3516                         const TopoDS_Shape*         container/* = 0*/)
3517       : _ancIter( ancestors ), _type( type )
3518     {
3519       if ( container && !container->IsNull() )
3520         TopExp::MapShapes( *container, type, _allowed);
3521       if ( _ancIter.More() ) {
3522         if ( !isCurrentAllowed() ) next();
3523         else _encountered.Add( _ancIter.Value() );
3524       }
3525     }
3526     virtual bool more()
3527     {
3528       return _ancIter.More();
3529     }
3530     virtual const TopoDS_Shape* next()
3531     {
3532       const TopoDS_Shape* s = _ancIter.More() ? & _ancIter.Value() : 0;
3533       if ( _ancIter.More() )
3534         for ( _ancIter.Next();  _ancIter.More(); _ancIter.Next())
3535           if ( isCurrentAllowed() && _encountered.Add( _ancIter.Value() ))
3536             break;
3537       return s;
3538     }
3539     bool isCurrentAllowed()
3540     {
3541       return (( _ancIter.Value().ShapeType() == _type ) &&
3542               ( _allowed.IsEmpty() || _allowed.Contains( _ancIter.Value() )));
3543     }
3544   };
3545
3546 } // namespace
3547
3548 //=======================================================================
3549 /*!
3550  * \brief Return iterator on ancestors of the given type, included into a container shape
3551  */
3552 //=======================================================================
3553
3554 PShapeIteratorPtr SMESH_MesherHelper::GetAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
3555                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
3556                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType,
3557                                                    const TopoDS_Shape* container)
3558 {
3559   return PShapeIteratorPtr
3560     ( new TAncestorsIterator( mesh.GetAncestors(shape), ancestorType, container));
3561 }
3562
3563 //=======================================================================
3564 //function : GetCommonAncestor
3565 //purpose  : Find a common ancestors of two shapes of the given type
3566 //=======================================================================
3567
3568 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetCommonAncestor(const TopoDS_Shape& shape1,
3569                                                    const TopoDS_Shape& shape2,
3570                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
3571                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
3572 {
3573   TopoDS_Shape commonAnc;
3574   if ( !shape1.IsNull() && !shape2.IsNull() )
3575   {
3576     if ( shape1.ShapeType() == ancestorType && IsSubShape( shape2, shape1 ))
3577       return shape1;
3578     if ( shape2.ShapeType() == ancestorType && IsSubShape( shape1, shape2 ))
3579       return shape2;
3580
3581     PShapeIteratorPtr ancIt = GetAncestors( shape1, mesh, ancestorType );
3582     while ( const TopoDS_Shape* anc = ancIt->next() )
3583       if ( IsSubShape( shape2, *anc ))
3584       {
3585         commonAnc = *anc;
3586         break;
3587       }
3588   }
3589   return commonAnc;
3590 }
3591
3592 //#include <Perf_Meter.hxx>
3593
3594 //=======================================================================
3595 namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
3596 //=======================================================================
3597
3598 #define __DMP__(txt) \
3599   // cout << txt
3600 #define MSG(txt) __DMP__(txt<<endl)
3601 #define MSGBEG(txt) __DMP__(txt)
3602
3603   //const double straightTol2 = 1e-33; // to detect straing links
3604   bool isStraightLink(double linkLen2, double middleNodeMove2)
3605   {
3606     // straight if <node move> < 1/15 * <link length>
3607     return middleNodeMove2 < 1/15./15. * linkLen2;
3608   }
3609
3610   struct QFace;
3611   // ---------------------------------------
3612   /*!
3613    * \brief Quadratic link knowing its faces
3614    */
3615   struct QLink: public SMESH_TLink
3616   {
3617     const SMDS_MeshNode*          _mediumNode;
3618     mutable vector<const QFace* > _faces;
3619     mutable gp_Vec                _nodeMove;
3620     mutable int                   _nbMoves;
3621     mutable bool                  _is2dFixed; // is moved along surface or in 3D
3622
3623     QLink(const SMDS_MeshNode* n1, const SMDS_MeshNode* n2, const SMDS_MeshNode* nm):
3624       SMESH_TLink( n1,n2 ), _mediumNode(nm), _nodeMove(0,0,0), _nbMoves(0) {
3625       _faces.reserve(4);
3626       _nodeMove = MediumPnt() - MiddlePnt();
3627       _is2dFixed = ( MediumPos() != SMDS_TOP_FACE );
3628     }
3629     void SetContinuesFaces() const;
3630     const QFace* GetContinuesFace( const QFace* face ) const;
3631     bool   OnBoundary() const;
3632     gp_XYZ MiddlePnt() const { return ( XYZ( node1() ) + XYZ( node2() )) / 2.; }
3633     gp_XYZ MediumPnt() const { return XYZ( _mediumNode ); }
3634
3635     SMDS_TypeOfPosition  MediumPos() const
3636     { return _mediumNode->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
3637     SMDS_TypeOfPosition  EndPos(bool isSecond) const
3638     { return (isSecond ? node2() : node1())->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
3639     const SMDS_MeshNode* EndPosNode(SMDS_TypeOfPosition pos) const
3640     { return EndPos(0) == pos ? node1() : EndPos(1) == pos ? node2() : 0; }
3641
3642     void Move(const gp_Vec& move, bool sum=false, bool is2dFixed=false) const
3643     { _nodeMove += move; _nbMoves += sum ? (_nbMoves==0) : 1; _is2dFixed |= is2dFixed; }
3644     gp_XYZ Move() const { return _nodeMove.XYZ() / _nbMoves; }
3645     bool IsMoved() const { return (_nbMoves > 0 /*&& !IsStraight()*/); }
3646     bool IsFixedOnSurface() const { return _is2dFixed; }
3647     bool IsStraight() const
3648     { return isStraightLink( (XYZ(node1())-XYZ(node2())).SquareModulus(),
3649                              _nodeMove.SquareMagnitude());
3650     }
3651     bool operator<(const QLink& other) const {
3652       return (node1()->GetID() == other.node1()->GetID() ?
3653               node2()->GetID() < other.node2()->GetID() :
3654               node1()->GetID() < other.node1()->GetID());
3655     }
3656 //     struct PtrComparator {
3657 //       bool operator() (const QLink* l1, const QLink* l2 ) const { return *l1 < *l2; }
3658 //     };
3659   };
3660   // ---------------------------------------------------------
3661   /*!
3662    * \brief Link in the chain of links; it connects two faces
3663    */
3664   struct TChainLink
3665   {
3666     const QLink*         _qlink;
3667     mutable const QFace* _qfaces[2];
3668
3669     TChainLink(const QLink* qlink=0):_qlink(qlink) {
3670       _qfaces[0] = _qfaces[1] = 0;
3671     }
3672     void SetFace(const QFace* face) const { int iF = _qfaces[0] ? 1 : 0; _qfaces[iF]=face; }
3673
3674     bool IsBoundary() const { return !_qfaces[1]; }
3675
3676     void RemoveFace( const QFace* face ) const
3677     { _qfaces[(face == _qfaces[1])] = 0; if (!_qfaces[0]) std::swap(_qfaces[0],_qfaces[1]); }
3678
3679     const QFace* NextFace( const QFace* f ) const
3680     { return _qfaces[0]==f ? _qfaces[1] : _qfaces[0]; }
3681
3682     const SMDS_MeshNode* NextNode( const SMDS_MeshNode* n ) const
3683     { return n == _qlink->node1() ? _qlink->node2() : _qlink->node1(); }
3684
3685     bool operator<(const TChainLink& other) const { return *_qlink < *other._qlink; }
3686
3687     operator bool() const { return (_qlink); }
3688
3689     const QLink* operator->() const { return _qlink; }
3690
3691     gp_Vec Normal() const;
3692
3693     bool IsStraight() const;
3694   };
3695   // --------------------------------------------------------------------
3696   typedef list< TChainLink > TChain;
3697   typedef set < TChainLink > TLinkSet;
3698   typedef TLinkSet::const_iterator TLinkInSet;
3699
3700   const int theFirstStep = 5;
3701
3702   enum { ERR_OK, ERR_TRI, ERR_PRISM, ERR_UNKNOWN }; // errors of QFace::GetLinkChain()
3703   // --------------------------------------------------------------------
3704   /*!
3705    * \brief Quadratic face shared by two volumes and bound by QLinks
3706    */
3707   struct QFace: public TIDSortedNodeSet
3708   {
3709     mutable const SMDS_MeshElement* _volumes[2];
3710     mutable vector< const QLink* >  _sides;
3711     mutable bool                    _sideIsAdded[4]; // added in chain of links
3712     gp_Vec                          _normal;
3713 #ifdef _DEBUG_
3714     mutable const SMDS_MeshElement* _face;
3715 #endif
3716
3717     QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face=0 );
3718
3719     void SetVolume(const SMDS_MeshElement* v) const { _volumes[ _volumes[0] ? 1 : 0 ] = v; }
3720
3721     int NbVolumes() const { return !_volumes[0] ? 0 : !_volumes[1] ? 1 : 2; }
3722
3723     void AddSelfToLinks() const {
3724       for ( size_t i = 0; i < _sides.size(); ++i )
3725         _sides[i]->_faces.push_back( this );
3726     }
3727     int LinkIndex( const QLink* side ) const {
3728       for (size_t i = 0; i<_sides.size(); ++i ) if ( _sides[i] == side ) return i;
3729       return -1;
3730     }
3731     bool GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const;
3732
3733     bool GetLinkChain( TChainLink& link, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const
3734     {
3735       int i = LinkIndex( link._qlink );
3736       if ( i < 0 ) return true;
3737       _sideIsAdded[i] = true;
3738       link.SetFace( this );
3739       // continue from opposite link
3740       return GetLinkChain( (i+2)%_sides.size(), chain, pos, err );
3741     }
3742     bool IsBoundary() const { return !_volumes[1]; }
3743
3744     bool Contains( const SMDS_MeshNode* node ) const { return count(node); }
3745
3746     bool IsSpoiled(const QLink* bentLink ) const;
3747
3748     TLinkInSet GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
3749                                 const TChainLink&    avoidLink,
3750                                 TLinkInSet *         notBoundaryLink = 0,
3751                                 const SMDS_MeshNode* nodeToContain = 0,
3752                                 bool *               isAdjacentUsed = 0,
3753                                 int                  nbRecursionsLeft = -1) const;
3754
3755     TLinkInSet GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
3756                               const TChainLink&    avoidLink,
3757                               const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const;
3758
3759     const SMDS_MeshNode* GetNodeInFace() const {
3760       for ( size_t iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3761         if ( _sides[iL]->MediumPos() == SMDS_TOP_FACE ) return _sides[iL]->_mediumNode;
3762       return 0;
3763     }
3764
3765     gp_Vec LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0) const;
3766
3767     double MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
3768                            const gp_Vec&       theRefVec,
3769                            const TLinkSet&     theLinks,
3770                            SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0,
3771                            const double        thePrevLen=0,
3772                            const int           theStep=theFirstStep,
3773                            gp_Vec*             theLinkNorm=0,
3774                            double              theSign=1.0) const;
3775   };
3776
3777   //================================================================================
3778   /*!
3779    * \brief Dump QLink and QFace
3780    */
3781   ostream& operator << (ostream& out, const QLink& l)
3782   {
3783     out <<"QLink nodes: "
3784         << l.node1()->GetID() << " - "
3785         << l._mediumNode->GetID() << " - "
3786         << l.node2()->GetID() << endl;
3787     return out;
3788   }
3789   ostream& operator << (ostream& out, const QFace& f)
3790   {
3791     out <<"QFace nodes: "/*<< &f << "  "*/;
3792     for ( TIDSortedNodeSet::const_iterator n = f.begin(); n != f.end(); ++n )
3793       out << (*n)->GetID() << " ";
3794     out << " \tvolumes: "
3795         << (f._volumes[0] ? f._volumes[0]->GetID() : 0) << " "
3796         << (f._volumes[1] ? f._volumes[1]->GetID() : 0);
3797     out << "  \tNormal: "<< f._normal.X() <<", "<<f._normal.Y() <<", "<<f._normal.Z() << endl;
3798     return out;
3799   }
3800
3801   //================================================================================
3802   /*!
3803    * \brief Construct QFace from QLinks
3804    */
3805   //================================================================================
3806
3807   QFace::QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face )
3808   {
3809     _volumes[0] = _volumes[1] = 0;
3810     _sides = links;
3811     _sideIsAdded[0]=_sideIsAdded[1]=_sideIsAdded[2]=_sideIsAdded[3]=false;
3812     _normal.SetCoord(0,0,0);
3813     for ( size_t i = 1; i < _sides.size(); ++i ) {
3814       const QLink *l1 = _sides[i-1], *l2 = _sides[i];
3815       insert( l1->node1() ); insert( l1->node2() );
3816       // compute normal
3817       gp_Vec v1( XYZ( l1->node2()), XYZ( l1->node1()));
3818       gp_Vec v2( XYZ( l2->node1()), XYZ( l2->node2()));
3819       if ( l1->node1() != l2->node1() && l1->node2() != l2->node2() )
3820         v1.Reverse();
3821       _normal += v1 ^ v2;
3822     }
3823     double normSqSize = _normal.SquareMagnitude();
3824     if ( normSqSize > numeric_limits<double>::min() )
3825       _normal /= sqrt( normSqSize );
3826     else
3827       _normal.SetCoord(1e-33,0,0);
3828
3829 #ifdef _DEBUG_
3830     _face = face;
3831 #endif
3832   }
3833   //================================================================================
3834   /*!
3835    * \brief Make up a chain of links
3836    *  \param iSide - link to add first
3837    *  \param chain - chain to fill in
3838    *  \param pos   - position of medium nodes the links should have
3839    *  \param error - out, specifies what is wrong
3840    *  \retval bool - false if valid chain can't be built; "valid" means that links
3841    *                 of the chain belongs to rectangles bounding hexahedrons
3842    */
3843   //================================================================================
3844
3845   bool QFace::GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& error) const
3846   {
3847     if ( iSide >= (int)_sides.size() ) // wrong argument iSide
3848       return false;
3849     if ( _sideIsAdded[ iSide ]) // already in chain
3850       return true;
3851
3852     if ( _sides.size() != 4 ) { // triangle - visit all my continuous faces
3853       MSGBEG( *this );
3854       TLinkSet links;
3855       list< const QFace* > faces( 1, this );
3856       while ( !faces.empty() ) {
3857         const QFace* face = faces.front();
3858         for ( size_t i = 0; i < face->_sides.size(); ++i ) {
3859           if ( !face->_sideIsAdded[i] && face->_sides[i] ) {
3860             face->_sideIsAdded[i] = true;
3861             // find a face side in the chain
3862             TLinkInSet chLink = links.insert( TChainLink(face->_sides[i])).first;
3863 //             TChain::iterator chLink = chain.begin();
3864 //             for ( ; chLink != chain.end(); ++chLink )
3865 //               if ( chLink->_qlink == face->_sides[i] )
3866 //                 break;
3867 //             if ( chLink == chain.end() )
3868 //               chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(face->_sides[i]));
3869             // add a face to a chained link and put a continues face in the queue
3870             chLink->SetFace( face );
3871             if ( face->_sides[i]->MediumPos() == pos )
3872               if ( const QFace* contFace = face->_sides[i]->GetContinuesFace( face ))
3873                 if ( contFace->_sides.size() == 3 )
3874                   faces.push_back( contFace );
3875           }
3876         }
3877         faces.pop_front();
3878       }
3879       if ( error < ERR_TRI )
3880         error = ERR_TRI;
3881       chain.insert( chain.end(), links.begin(),links.end() );
3882       return false;
3883     }
3884     _sideIsAdded[iSide] = true; // not to add this link to chain again
3885     const QLink* link = _sides[iSide];
3886     if ( !link)
3887       return true;
3888
3889     // add link into chain
3890     TChain::iterator chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(link));
3891     chLink->SetFace( this );
3892     MSGBEG( *this );
3893
3894     // propagate from a quadrangle to neighbour faces
3895     if ( link->MediumPos() >= pos ) {
3896       int nbLinkFaces = link->_faces.size();
3897       if ( nbLinkFaces == 4 || (/*nbLinkFaces < 4 && */link->OnBoundary())) {
3898         // hexahedral mesh or boundary quadrangles - goto a continuous face
3899         if ( const QFace* f = link->GetContinuesFace( this ))
3900           if ( f->_sides.size() == 4 )
3901             return f->GetLinkChain( *chLink, chain, pos, error );
3902       }
3903       else {
3904         TChainLink chLink(link); // side face of prismatic mesh - visit all faces of iSide
3905         for ( int i = 0; i < nbLinkFaces; ++i )
3906           if ( link->_faces[i] )
3907             link->_faces[i]->GetLinkChain( chLink, chain, pos, error );
3908         if ( error < ERR_PRISM )
3909           error = ERR_PRISM;
3910         return false;
3911       }
3912     }
3913     return true;
3914   }
3915
3916   //================================================================================
3917   /*!
3918    * \brief Return a boundary link of the triangle face
3919    *  \param links - set of all links
3920    *  \param avoidLink - link not to return
3921    *  \param notBoundaryLink - out, neither the returned link nor avoidLink
3922    *  \param nodeToContain - node the returned link must contain; if provided, search
3923    *                         also performed on adjacent faces
3924    *  \param isAdjacentUsed - returns true if link is found in adjacent faces
3925    *  \param nbRecursionsLeft - to limit recursion
3926    */
3927   //================================================================================
3928
3929   TLinkInSet QFace::GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
3930                                      const TChainLink&    avoidLink,
3931                                      TLinkInSet *         notBoundaryLink,
3932                                      const SMDS_MeshNode* nodeToContain,
3933                                      bool *               isAdjacentUsed,
3934                                      int                  nbRecursionsLeft) const
3935   {
3936     TLinkInSet linksEnd = links.end(), boundaryLink = linksEnd;
3937
3938     typedef list< pair< const QFace*, TLinkInSet > > TFaceLinkList;
3939     TFaceLinkList adjacentFaces;
3940
3941     for ( size_t iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3942     {
3943       if ( avoidLink._qlink == _sides[iL] )
3944         continue;
3945       TLinkInSet link = links.find( _sides[iL] );
3946       if ( link == linksEnd ) continue;
3947       if ( (*link)->MediumPos() > SMDS_TOP_FACE )
3948         continue; // We work on faces here, don't go inside a solid
3949
3950       // check link
3951       if ( link->IsBoundary() ) {
3952         if ( !nodeToContain ||
3953              (*link)->node1() == nodeToContain ||
3954              (*link)->node2() == nodeToContain )
3955         {
3956           boundaryLink = link;
3957           if ( !notBoundaryLink ) break;
3958         }
3959       }
3960       else if ( notBoundaryLink ) {
3961         *notBoundaryLink = link;
3962         if ( boundaryLink != linksEnd ) break;
3963       }
3964
3965       if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain ) // collect adjacent faces
3966         if ( const QFace* adj = link->NextFace( this ))
3967           if ( adj->Contains( nodeToContain ))
3968             adjacentFaces.push_back( make_pair( adj, link ));
3969     }
3970
3971     if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = false;
3972     if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain && nbRecursionsLeft) // check adjacent faces
3973     {
3974       if ( nbRecursionsLeft < 0 )
3975         nbRecursionsLeft = nodeToContain->NbInverseElements();
3976       TFaceLinkList::iterator adj = adjacentFaces.begin();
3977       for ( ; boundaryLink == linksEnd && adj != adjacentFaces.end(); ++adj )
3978         boundaryLink = adj->first->GetBoundaryLink( links, *(adj->second), 0, nodeToContain,
3979                                                     isAdjacentUsed, nbRecursionsLeft-1);
3980       if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = true;
3981     }
3982     return boundaryLink;
3983   }
3984   //================================================================================
3985   /*!
3986    * \brief Return a link ending at the given node but not avoidLink
3987    */
3988   //================================================================================
3989
3990   TLinkInSet QFace::GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
3991                                    const TChainLink&    avoidLink,
3992                                    const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const
3993   {
3994     for ( size_t i = 0; i < _sides.size(); ++i )
3995       if ( avoidLink._qlink != _sides[i] &&
3996            (_sides[i]->node1() == nodeToContain || _sides[i]->node2() == nodeToContain ))
3997         return links.find( _sides[i] );
3998     return links.end();
3999   }
4000
4001   //================================================================================
4002   /*!
4003    * \brief Return normal to the i-th side pointing outside the face
4004    */
4005   //================================================================================
4006
4007   gp_Vec QFace::LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* /*uvHelper*/) const
4008   {
4009     gp_Vec   norm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
4010     gp_XYZ    pIn = ( _sides[ (i+1)%3 ]->MiddlePnt() +
4011                       _sides[ (i+2)%3 ]->MiddlePnt() ) / 2.;
4012     gp_Vec vecOut = ( _sides[i]->MiddlePnt() - pIn );
4013
4014     if ( norm * vecOut < 0 )
4015       norm.Reverse();
4016     double mag2 = norm.SquareMagnitude();
4017     if ( mag2 > numeric_limits<double>::min() )
4018       norm /= sqrt( mag2 );
4019     return norm;
4020   }
4021   //================================================================================
4022   /*!
4023    * \brief Move medium node of theLink according to its distance from boundary
4024    *  \param theLink - link to fix
4025    *  \param theRefVec - movement of boundary
4026    *  \param theLinks - all adjacent links of continuous triangles
4027    *  \param theFaceHelper - helper is not used so far
4028    *  \param thePrevLen - distance from the boundary
4029    *  \param theStep - number of steps till movement propagation limit
4030    *  \param theLinkNorm - out normal to theLink
4031    *  \param theSign - 1 or -1 depending on movement of boundary
4032    *  \retval double - distance from boundary to propagation limit or other boundary
4033    */
4034   //================================================================================
4035
4036   double QFace::MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
4037                                 const gp_Vec&       theRefVec,
4038                                 const TLinkSet&     theLinks,
4039                                 SMESH_MesherHelper* theFaceHelper,
4040                                 const double        thePrevLen,
4041                                 const int           theStep,
4042                                 gp_Vec*             theLinkNorm,
4043                                 double              theSign) const
4044   {
4045     if ( !theStep )
4046       return thePrevLen; // propagation limit reached
4047
4048     size_t iL; // index of theLink
4049     for ( iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
4050       if ( theLink._qlink == _sides[ iL ])
4051         break;
4052
4053     MSG(string(theStep,'.')<<" Ref( "<<theRefVec.X()<<","<<theRefVec.Y()<<","<<theRefVec.Z()<<" )"
4054         <<" thePrevLen " << thePrevLen);
4055     MSG(string(theStep,'.')<<" "<<*theLink._qlink);
4056
4057     gp_Vec linkNorm = -LinkNorm( iL/*, theFaceHelper*/ ); // normal to theLink
4058     double refProj = theRefVec * linkNorm; // project movement vector to normal of theLink
4059     if ( theStep == theFirstStep )
4060       theSign = refProj < 0. ? -1. : 1.;
4061     else if ( theSign * refProj < 0.4 * theRefVec.Magnitude())
4062       return thePrevLen; // to propagate movement forward only, not in side dir or backward
4063
4064     int iL1 = (iL + 1) % 3, iL2 = (iL + 2) % 3; // indices of the two other links of triangle
4065     TLinkInSet link1 = theLinks.find( _sides[iL1] );
4066     TLinkInSet link2 = theLinks.find( _sides[iL2] );
4067
4068     const QFace *f1 = 0, *f2 = 0;  // adjacent faces
4069     bool isBndLink1 = true, isBndLink2 = true;
4070     if ( link1 != theLinks.end() && link2 != theLinks.end() )
4071     {
4072       f1 = link1->NextFace( this );
4073       f2 = link2->NextFace( this );
4074
4075       isBndLink1 = ( theLink->MediumPos() > (*link1)->MediumPos() );
4076       isBndLink2 = ( theLink->MediumPos() > (*link2)->MediumPos() );
4077       if ( theStep == theFirstStep ) // (issue 22541) quad-dominant mesh
4078       {
4079         if ( !isBndLink1 && !f1 )
4080           f1 = (*link1)->GetContinuesFace( this ); // get a quadrangle face
4081         if ( !isBndLink2 && !f2 )
4082           f2 = (*link2)->GetContinuesFace( this );
4083       }
4084     }
4085     else if ( _sides.size() < 4 )
4086       return thePrevLen;
4087
4088     // propagate to adjacent faces till limit step or boundary
4089     double len1 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL1]->MiddlePnt()).Modulus();
4090     double len2 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL2]->MiddlePnt()).Modulus();
4091     gp_Vec linkDir1(0,0,0); // initialize to avoid valgrind error ("Conditional jump...")
4092     gp_Vec linkDir2(0,0,0);
4093     try {
4094       OCC_CATCH_SIGNALS;
4095       if ( f1 && !isBndLink1 )
4096         len1 = f1->MoveByBoundary
4097           ( *link1, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len1, theStep-1, &linkDir1, theSign);
4098       else
4099         linkDir1 = LinkNorm( iL1/*, theFaceHelper*/ );
4100     } catch (...) {
4101       MSG( " --------------- EXCEPTION");
4102       return thePrevLen;
4103     }
4104     try {
4105       OCC_CATCH_SIGNALS;
4106       if ( f2 && !isBndLink2 )
4107         len2 = f2->MoveByBoundary
4108           ( *link2, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len2, theStep-1, &linkDir2, theSign);
4109       else
4110         linkDir2 = LinkNorm( iL2/*, theFaceHelper*/ );
4111     } catch (...) {
4112       MSG( " --------------- EXCEPTION");
4113       return thePrevLen;
4114     }
4115
4116     double fullLen = 0;
4117     if ( theStep != theFirstStep )
4118     {
4119       // choose chain length by direction of propagation most codirected with theRefVec
4120       bool choose1 = ( theRefVec * linkDir1 * theSign > theRefVec * linkDir2 * theSign );
4121       fullLen = choose1 ? len1 : len2;
4122       double r = thePrevLen / fullLen;
4123
4124       gp_Vec move = linkNorm * refProj * ( 1 - r );
4125       theLink->Move( move, /*sum=*/true );
4126
4127       MSG(string(theStep,'.')<<" Move "<< theLink->_mediumNode->GetID()<<
4128           " by " << refProj * ( 1 - r ) << " following " <<
4129           (choose1 ? *link1->_qlink : *link2->_qlink)); // warning: link1 can be invalid
4130
4131       if ( theLinkNorm ) *theLinkNorm = linkNorm;
4132     }
4133     return fullLen;
4134   }
4135
4136   //================================================================================
4137   /*!
4138    * \brief Checks if the face is distorted due to bentLink
4139    */
4140   //================================================================================
4141
4142   bool QFace::IsSpoiled(const QLink* bentLink ) const
4143   {
4144     // code is valid for convex faces only
4145     gp_XYZ gc(0,0,0);
4146     for ( TIDSortedNodeSet::const_iterator n = begin(); n != end(); ++n )
4147       gc += XYZ( *n ) / double( size() );
4148     for ( size_t i = 0; i < _sides.size(); ++i )
4149     {
4150       if ( _sides[i] == bentLink ) continue;
4151       gp_Vec linkNorm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
4152       gp_Vec vecOut( gc, _sides[i]->MiddlePnt() );
4153       if ( linkNorm * vecOut < 0 )
4154         linkNorm.Reverse();
4155       double mag2 = linkNorm.SquareMagnitude();
4156       if ( mag2 > numeric_limits<double>::min() )
4157         linkNorm /= sqrt( mag2 );
4158       gp_Vec vecBent    ( _sides[i]->MiddlePnt(), bentLink->MediumPnt());
4159       gp_Vec vecStraight( _sides[i]->MiddlePnt(), bentLink->MiddlePnt());
4160       if ( vecBent * linkNorm > -0.1*vecStraight.Magnitude() )
4161         return true;
4162     }
4163     return false;
4164
4165   }
4166
4167   //================================================================================
4168   /*!
4169    * \brief Find pairs of continues faces
4170    */
4171   //================================================================================
4172
4173   void QLink::SetContinuesFaces() const
4174   {
4175     //       x0         x - QLink, [-|] - QFace, v - volume
4176     //   v0  |   v1
4177     //       |          Between _faces of link x2 two vertical faces are continues
4178     // x1----x2-----x3  and two horizontal faces are continues. We set vertical faces
4179     //       |          to _faces[0] and _faces[1] and horizontal faces to
4180     //   v2  |   v3     _faces[2] and _faces[3] (or vise versa).
4181     //       x4
4182
4183     if ( _faces.empty() )
4184       return;
4185     int iFaceCont = -1, nbBoundary = 0, iBoundary[2]={-1,-1};
4186     if ( _faces[0]->IsBoundary() )
4187       iBoundary[ nbBoundary++ ] = 0;
4188     for ( size_t iF = 1; iFaceCont < 0 && iF < _faces.size(); ++iF )
4189     {
4190       // look for a face bounding none of volumes bound by _faces[0]
4191       bool sameVol = false;
4192       int nbVol = _faces[iF]->NbVolumes();
4193       for ( int iV = 0; !sameVol && iV < nbVol; ++iV )
4194         sameVol = ( _faces[iF]->_volumes[iV] == _faces[0]->_volumes[0] ||
4195                     _faces[iF]->_volumes[iV] == _faces[0]->_volumes[1]);
4196       if ( !sameVol )
4197         iFaceCont = iF;
4198       if ( _faces[iF]->IsBoundary() )
4199         iBoundary[ nbBoundary++ ] = iF;
4200     }
4201     // Set continues faces: arrange _faces to have
4202     // _faces[0] continues to _faces[1]
4203     // _faces[2] continues to _faces[3]
4204     if ( nbBoundary == 2 ) // bnd faces are continues
4205     {
4206       if (( iBoundary[0] < 2 ) != ( iBoundary[1] < 2 ))
4207       {
4208         int iNear0 = iBoundary[0] < 2 ? 1-iBoundary[0] : 5-iBoundary[0];
4209         std::swap( _faces[ iBoundary[1] ], _faces[iNear0] );
4210       }
4211     }
4212     else if ( iFaceCont > 0 ) // continues faces found
4213     {
4214       if ( iFaceCont != 1 )
4215         std::swap( _faces[1], _faces[iFaceCont] );
4216     }
4217     else if ( _faces.size() > 1 ) // not found, set NULL by the first face
4218     {
4219       _faces.insert( ++_faces.begin(), (QFace*) 0 );
4220     }
4221   }
4222   //================================================================================
4223   /*!
4224    * \brief Return a face continues to the given one
4225    */
4226   //================================================================================
4227
4228   const QFace* QLink::GetContinuesFace( const QFace* face ) const
4229   {
4230     if ( _faces.size() <= 4 )
4231       for ( size_t i = 0; i < _faces.size(); ++i ) {
4232         if ( _faces[i] == face ) {
4233           int iF = i < 2 ? 1-i : 5-i;
4234           return iF < (int)_faces.size() ? _faces[iF] : 0;
4235         }
4236       }
4237     return 0;
4238   }
4239   //================================================================================
4240   /*!
4241    * \brief True if link is on mesh boundary
4242    */
4243   //================================================================================
4244
4245   bool QLink::OnBoundary() const
4246   {
4247     for ( size_t i = 0; i < _faces.size(); ++i )
4248       if (_faces[i] && _faces[i]->IsBoundary()) return true;
4249     return false;
4250   }
4251   //================================================================================
4252   /*!
4253    * \brief Return normal of link of the chain
4254    */
4255   //================================================================================
4256
4257   gp_Vec TChainLink::Normal() const {
4258     gp_Vec norm;
4259     if (_qfaces[0]) norm  = _qfaces[0]->_normal;
4260     if (_qfaces[1]) norm += _qfaces[1]->_normal;
4261     return norm;
4262   }
4263   //================================================================================
4264   /*!
4265    * \brief Test link curvature taking into account size of faces
4266    */
4267   //================================================================================
4268
4269   bool TChainLink::IsStraight() const
4270   {
4271     bool isStraight = _qlink->IsStraight();
4272     if ( isStraight && _qfaces[0] && !_qfaces[1] )
4273     {
4274       int i = _qfaces[0]->LinkIndex( _qlink );
4275       int iOpp = ( i + 2 ) % _qfaces[0]->_sides.size();
4276       gp_XYZ mid1 = _qlink->MiddlePnt();
4277       gp_XYZ mid2 = _qfaces[0]->_sides[ iOpp ]->MiddlePnt();
4278       double faceSize2 = (mid1-mid2).SquareModulus();
4279       isStraight = _qlink->_nodeMove.SquareMagnitude() < 1/10./10. * faceSize2;
4280     }
4281     return isStraight;
4282   }
4283
4284   //================================================================================
4285   /*!
4286    * \brief Move medium nodes of vertical links of pentahedrons adjacent by side faces
4287    */
4288   //================================================================================
4289
4290   void fixPrism( TChain& allLinks )
4291   {
4292     // separate boundary links from internal ones
4293     typedef set<const QLink*/*, QLink::PtrComparator*/> QLinkSet;
4294     QLinkSet interLinks, bndLinks1, bndLink2;
4295
4296     bool isCurved = false;
4297     for ( TChain::iterator lnk = allLinks.begin(); lnk != allLinks.end(); ++lnk ) {
4298       if ( (*lnk)->OnBoundary() )
4299         bndLinks1.insert( lnk->_qlink );
4300       else
4301         interLinks.insert( lnk->_qlink );
4302       isCurved = isCurved || !lnk->IsStraight();
4303     }
4304     if ( !isCurved )
4305       return; // no need to move
4306
4307     QLinkSet *curBndLinks = &bndLinks1, *newBndLinks = &bndLink2;
4308
4309     while ( !interLinks.empty() && !curBndLinks->empty() )
4310     {
4311       // propagate movement from boundary links to connected internal links
4312       QLinkSet::iterator bnd = curBndLinks->begin(), bndEnd = curBndLinks->end();
4313       for ( ; bnd != bndEnd; ++bnd )
4314       {
4315         const QLink* bndLink = *bnd;
4316         for ( size_t i = 0; i < bndLink->_faces.size(); ++i ) // loop on faces of bndLink
4317         {
4318           const QFace* face = bndLink->_faces[i]; // quadrange lateral face of a prism
4319           if ( !face ) continue;
4320           // find and move internal link opposite to bndLink within the face
4321           int interInd = ( face->LinkIndex( bndLink ) + 2 ) % face->_sides.size();
4322           const QLink* interLink = face->_sides[ interInd ];
4323           QLinkSet::iterator pInterLink = interLinks.find( interLink );
4324           if ( pInterLink == interLinks.end() ) continue; // not internal link
4325           interLink->Move( bndLink->_nodeMove );
4326           // treated internal links become new boundary ones
4327           interLinks.erase( pInterLink );
4328           newBndLinks->insert( interLink );
4329         }
4330       }
4331       curBndLinks->clear();
4332       std::swap( curBndLinks, newBndLinks );
4333     }
4334   }
4335
4336   //================================================================================
4337   /*!
4338    * \brief Fix links of continues triangles near curved boundary
4339    */
4340   //================================================================================
4341
4342   void fixTriaNearBoundary( TChain & allLinks, SMESH_MesherHelper& /*helper*/)
4343   {
4344     if ( allLinks.empty() ) return;
4345
4346     TLinkSet linkSet( allLinks.begin(), allLinks.end());
4347     TLinkInSet linkIt = linkSet.begin(), linksEnd = linkSet.end();
4348
4349     for ( linkIt = linkSet.begin(); linkIt != linksEnd; ++linkIt)
4350     {
4351       if ( linkIt->IsBoundary() && !linkIt->IsStraight() && linkIt->_qfaces[0])
4352       {
4353         // move iff a boundary link is bent towards inside of a face (issue 0021084)
4354         const QFace* face = linkIt->_qfaces[0];
4355         gp_XYZ pIn = ( face->_sides[0]->MiddlePnt() +
4356                        face->_sides[1]->MiddlePnt() +
4357                        face->_sides[2]->MiddlePnt() ) / 3.;
4358         gp_XYZ insideDir( pIn - (*linkIt)->MiddlePnt());
4359         bool linkBentInside = ((*linkIt)->_nodeMove.Dot( insideDir ) > 0 );
4360         //if ( face->IsSpoiled( linkIt->_qlink ))
4361         if ( linkBentInside )
4362           face->MoveByBoundary( *linkIt, (*linkIt)->_nodeMove, linkSet );
4363       }
4364     }
4365   }
4366
4367   //================================================================================
4368   /*!
4369    * \brief Detect rectangular structure of links and build chains from them
4370    */
4371   //================================================================================
4372
4373   enum TSplitTriaResult {
4374     _OK, _NO_CORNERS, _FEW_ROWS, _MANY_ROWS, _NO_SIDELINK, _BAD_MIDQUAD, _NOT_RECT,
4375     _NO_MIDQUAD, _NO_UPTRIA, _BAD_SET_SIZE, _BAD_CORNER, _BAD_START, _NO_BOTLINK, _TWISTED_CHAIN };
4376
4377   TSplitTriaResult splitTrianglesIntoChains( TChain &            allLinks,
4378                                              vector< TChain> &   resultChains,
4379                                              SMDS_TypeOfPosition pos )
4380   {
4381     // put links in the set and evaluate number of result chains by number of boundary links
4382     TLinkSet linkSet;
4383     size_t nbBndLinks = 0;
4384     for ( TChain::iterator lnk = allLinks.begin(); lnk != allLinks.end(); ++lnk ) {
4385       linkSet.insert( *lnk );
4386       nbBndLinks += lnk->IsBoundary();
4387     }
4388     resultChains.clear();
4389     resultChains.reserve( nbBndLinks / 2 );
4390
4391     TLinkInSet linkIt, linksEnd = linkSet.end();
4392
4393     // find a boundary link with corner node; corner node has position pos-2
4394     // i.e. SMDS_TOP_VERTEX for links on faces and SMDS_TOP_EDGE for
4395     // links in volume
4396     SMDS_TypeOfPosition cornerPos = SMDS_TypeOfPosition(pos-2);
4397     const SMDS_MeshNode* corner = 0;
4398     for ( linkIt = linkSet.begin(); linkIt != linksEnd; ++linkIt )
4399       if ( linkIt->IsBoundary() && (corner = (*linkIt)->EndPosNode(cornerPos)))
4400         break;
4401     if ( !corner)
4402       return _NO_CORNERS;
4403
4404     TLinkInSet           startLink = linkIt;
4405     const SMDS_MeshNode* startCorner = corner;
4406     vector< TChain* >    rowChains;
4407     int iCol = 0;
4408
4409     while ( startLink != linksEnd) // loop on columns
4410     {
4411       // We suppose we have a rectangular structure like shown here. We have found a
4412       //               corner of the rectangle (startCorner) and a boundary link sharing
4413       //    |/  |/  |  the startCorner (startLink). We are going to loop on rows of the
4414       //  --o---o---o  structure making several chains at once. One chain (columnChain)
4415       //    |\  |  /|  starts at startLink and continues upward (we look at the structure
4416       //  \ | \ | / |  from such point that startLink is on the bottom of the structure).
4417       //   \|  \|/  |  While going upward we also fill horizontal chains (rowChains) we
4418       //  --o---o---o  encounter.
4419       //   /|\  |\  |
4420       //  / | \ | \ |  startCorner
4421       //    |  \|  \|,'
4422       //  --o---o---o
4423       //          `.startLink
4424
4425       if ( resultChains.size() == nbBndLinks / 2 )
4426         return _NOT_RECT;
4427       resultChains.push_back( TChain() );
4428       TChain& columnChain = resultChains.back();
4429
4430       TLinkInSet botLink = startLink; // current horizontal link to go up from
4431       corner = startCorner; // current corner the botLink ends at
4432       size_t iRow = 0;
4433       while ( botLink != linksEnd ) // loop on rows
4434       {
4435         // add botLink to the columnChain
4436         columnChain.push_back( *botLink );
4437
4438         const QFace* botTria = botLink->_qfaces[0]; // bottom triangle bound by botLink
4439         if ( !botTria )
4440         { // the column ends
4441           if ( botLink == startLink )
4442             return _TWISTED_CHAIN; // issue 0020951
4443           linkSet.erase( botLink );
4444           if ( iRow != rowChains.size() )
4445             return _FEW_ROWS; // different nb of rows in columns
4446           break;
4447         }
4448         // find the link dividing the quadrangle (midQuadLink) and vertical boundary
4449         // link ending at <corner> (sideLink); there are two cases:
4450         // 1) midQuadLink does not end at <corner>, then we easily find it by botTria,
4451         //   since midQuadLink is not at boundary while sideLink is.
4452         // 2) midQuadLink ends at <corner>
4453         bool isCase2;
4454         TLinkInSet midQuadLink = linksEnd;
4455         TLinkInSet sideLink = botTria->GetBoundaryLink( linkSet, *botLink, &midQuadLink,
4456                                                         corner, &isCase2 );
4457         if ( isCase2 ) { // find midQuadLink among links of botTria
4458           midQuadLink = botTria->GetLinkByNode( linkSet, *botLink, corner );
4459           if ( midQuadLink->IsBoundary() )
4460             return _BAD_MIDQUAD;
4461         }
4462         if ( sideLink == linksEnd || midQuadLink == linksEnd || sideLink == midQuadLink )
4463           return sideLink == linksEnd ? _NO_SIDELINK : _NO_MIDQUAD;
4464
4465         // fill chains
4466         columnChain.push_back( *midQuadLink );
4467         if ( iRow >= rowChains.size() ) {
4468           if ( iCol > 0 )
4469             return _MANY_ROWS; // different nb of rows in columns
4470           if ( resultChains.size() == nbBndLinks / 2 )
4471             return _NOT_RECT;
4472           resultChains.push_back( TChain() );
4473           rowChains.push_back( & resultChains.back() );
4474         }
4475         rowChains[iRow]->push_back( *sideLink );
4476         rowChains[iRow]->push_back( *midQuadLink );
4477
4478         const QFace* upTria = midQuadLink->NextFace( botTria ); // upper tria of the rectangle
4479         if ( !upTria)
4480           return _NO_UPTRIA;
4481         if ( iRow == 0 ) {
4482           // prepare startCorner and startLink for the next column
4483           startCorner = startLink->NextNode( startCorner );
4484           if (isCase2)
4485             startLink = botTria->GetBoundaryLink( linkSet, *botLink, 0, startCorner );
4486           else
4487             startLink = upTria->GetBoundaryLink( linkSet, *midQuadLink, 0, startCorner );
4488           // check if no more columns remains
4489           if ( startLink != linksEnd ) {
4490             const SMDS_MeshNode* botNode = startLink->NextNode( startCorner );
4491             if ( (isCase2 ? botTria : upTria)->Contains( botNode ))
4492               startLink = linksEnd; // startLink bounds upTria or botTria
4493             else if ( startLink == botLink || startLink == midQuadLink || startLink == sideLink )
4494               return _BAD_START;
4495           }
4496         }
4497         // find bottom link and corner for the next row
4498         corner = sideLink->NextNode( corner );
4499         // next bottom link ends at the new corner
4500         linkSet.erase( botLink );
4501         botLink = upTria->GetLinkByNode( linkSet, (isCase2 ? *sideLink : *midQuadLink), corner );
4502         if ( botLink == linksEnd || botLink == midQuadLink || botLink == sideLink)
4503           return _NO_BOTLINK;
4504         if ( midQuadLink == startLink || sideLink == startLink )
4505           return _TWISTED_CHAIN; // issue 0020951
4506         linkSet.erase( midQuadLink );
4507         linkSet.erase( sideLink );
4508
4509         // make faces neighboring the found ones be boundary
4510         if ( startLink != linksEnd ) {
4511           const QFace* tria = isCase2 ? botTria : upTria;
4512           for ( int iL = 0; iL < 3; ++iL ) {
4513             linkIt = linkSet.find( tria->_sides[iL] );
4514             if ( linkIt != linksEnd )
4515               linkIt->RemoveFace( tria );
4516           }
4517         }
4518         if ( botLink->_qfaces[0] == upTria || botLink->_qfaces[1] == upTria )
4519           botLink->RemoveFace( upTria ); // make next botTria first in vector
4520
4521         iRow++;
4522       } // loop on rows
4523
4524       iCol++;
4525     }
4526     // In the linkSet, there must remain the last links of rowChains; add them
4527     if ( linkSet.size() != rowChains.size() )
4528       return _BAD_SET_SIZE;
4529     for ( size_t iRow = 0; iRow < rowChains.size(); ++iRow ) {
4530       // find the link (startLink) ending at startCorner
4531       corner = 0;
4532       for ( startLink = linkSet.begin(); startLink != linksEnd; ++startLink ) {
4533         if ( (*startLink)->node1() == startCorner ) {
4534           corner = (*startLink)->node2(); break;
4535         }
4536         else if ( (*startLink)->node2() == startCorner) {
4537           corner = (*startLink)->node1(); break;
4538         }
4539       }
4540       if ( startLink == linksEnd )
4541         return _BAD_CORNER;
4542       rowChains[ iRow ]->push_back( *startLink );
4543       linkSet.erase( startLink );
4544       startCorner = corner;
4545     }
4546
4547     return _OK;
4548   }
4549
4550   //================================================================================
4551   /*!
4552    * \brief Place medium nodes at the link middle for elements whose corner nodes
4553    *        are out of geometrical boundary to prevent distorting elements.
4554    *        Issue 0020982, note 0013990
4555    */
4556   //================================================================================
4557
4558   void force3DOutOfBoundary( SMESH_MesherHelper&    theHelper,
4559                              SMESH_ComputeErrorPtr& theError)
4560   {
4561     SMESHDS_Mesh* meshDS = theHelper.GetMeshDS();
4562     TopoDS_Shape  shape = theHelper.GetSubShape().Oriented( TopAbs_FORWARD );
4563     if ( shape.IsNull() ) return;
4564
4565     if ( !theError ) theError = SMESH_ComputeError::New();
4566
4567     gp_XYZ faceNorm;
4568
4569     if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE ) // 2D
4570     {
4571       if ( theHelper.GetMesh()->NbTriangles( ORDER_QUADRATIC ) < 1 ) return;
4572
4573       SMESHDS_SubMesh* faceSM = meshDS->MeshElements( shape );
4574       if ( !faceSM ) return;
4575
4576       const TopoDS_Face&      face = TopoDS::Face( shape );
4577       Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( face );
4578
4579       TopExp_Explorer edgeIt( face, TopAbs_EDGE );
4580       for ( ; edgeIt.More(); edgeIt.Next() ) // loop on EDGEs of a FACE
4581       {
4582         // check if the EDGE needs checking
4583         const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edgeIt.Current() );
4584         if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edge ) )
4585           continue;
4586         if ( theHelper.IsRealSeam( edge ) &&
4587              edge.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
4588           continue;
4589
4590         SMESHDS_SubMesh* edgeSM = meshDS->MeshElements( edge );
4591         if ( !edgeSM ) continue;
4592
4593         double f,l;
4594         Handle(Geom2d_Curve) pcurve  = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, face, f, l );
4595         BRepAdaptor_Curve    curve3D( edge );
4596         switch ( curve3D.GetType() ) {
4597         case GeomAbs_Line: continue;
4598         case GeomAbs_Circle:
4599         case GeomAbs_Ellipse:
4600         case GeomAbs_Hyperbola:
4601         case GeomAbs_Parabola:
4602           try
4603           {
4604             gp_Vec D1, D2, Du1, Dv1; gp_Pnt p;
4605             curve3D.D2( 0.5 * ( f + l ), p, D1, D2 );
4606             gp_Pnt2d uv = pcurve->Value( 0.5 * ( f + l ) );
4607             surface->D1( uv.X(), uv.Y(), p, Du1, Dv1 );
4608             gp_Vec fNorm = Du1 ^ Dv1;
4609             if ( fNorm.IsParallel( D2, M_PI * 25./180. ))
4610               continue; // face is normal to the curve3D
4611
4612             gp_Vec curvNorm = fNorm ^ D1;
4613             if ( edge.Orientation() == TopAbs_REVERSED ) curvNorm.Reverse();
4614             if ( curvNorm * D2 > 0 )
4615               continue; // convex edge
4616           }
4617           catch ( Standard_Failure )
4618           {
4619             continue;
4620           }
4621         default:;
4622         }
4623         // get nodes shared by faces that may be distorted
4624         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt;
4625         if ( edgeSM->NbNodes() > 0 ) {
4626           nodeIt = edgeSM->GetNodes();
4627         }
4628         else {
4629           SMESHDS_SubMesh* vertexSM = meshDS->MeshElements( theHelper.IthVertex( 0, edge ));
4630           if ( !vertexSM )
4631             vertexSM = meshDS->MeshElements( theHelper.IthVertex( 1, edge ));
4632           if ( !vertexSM ) continue;
4633           nodeIt = vertexSM->GetNodes();
4634         }
4635
4636         // find suspicious faces
4637         TIDSortedElemSet checkedFaces;
4638         vector< const SMDS_MeshNode* > nOnEdge( 2 );
4639         const SMDS_MeshNode*           nOnFace;
4640         while ( nodeIt->more() )
4641         {
4642           const SMDS_MeshNode* n      = nodeIt->next();
4643           SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
4644           while ( faceIt->more() )
4645           {
4646             const SMDS_MeshElement* f = faceIt->next();
4647             if ( !faceSM->Contains( f ) ||
4648                  f->NbNodes() < 6       || // check quadratic triangles only
4649                  !checkedFaces.insert( f ).second )
4650               continue;
4651
4652             // get nodes on EDGE and on FACE of a suspicious face
4653             nOnEdge.clear(); nOnFace = 0;
4654             SMDS_MeshElement::iterator triNode = f->begin_nodes();
4655             for ( int nbN = 0; nbN < 3; ++triNode, ++nbN )
4656             {
4657               n = *triNode;
4658               if ( n->GetPosition()->GetDim() == 2 )
4659                 nOnFace = n;
4660               else
4661                 nOnEdge.push_back( n );
4662             }
4663
4664             // check if nOnFace is inside the FACE
4665             if ( nOnFace && nOnEdge.size() == 2 )
4666             {
4667               theHelper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* > ( f ));
4668               if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( f, faceNorm, /*normalized=*/false ))
4669                 continue;
4670               gp_XYZ edgeDir  = SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[0] ) - SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[1] );
4671               gp_XYZ edgeNorm = faceNorm ^ edgeDir;
4672               n = theHelper.GetMediumNode( nOnEdge[0], nOnEdge[1], true ); // find n, not create
4673               gp_XYZ pN0     = SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[0] );
4674               gp_XYZ pMedium = SMESH_TNodeXYZ( n );                   // on-edge node location
4675               gp_XYZ pFaceN  = SMESH_TNodeXYZ( nOnFace );             // on-face node location
4676               double hMedium = edgeNorm * gp_Vec( pN0, pMedium ).XYZ();
4677               double hFace   = edgeNorm * gp_Vec( pN0, pFaceN ).XYZ();
4678               if ( Abs( hMedium ) > Abs( hFace * 0.6 ))
4679               {
4680                 // nOnFace is out of FACE, move a medium on-edge node to the middle
4681                 gp_XYZ pMid3D = 0.5 * ( pN0 + SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[1] ));
4682                 meshDS->MoveNode( n, pMid3D.X(), pMid3D.Y(), pMid3D.Z() );
4683                 MSG( "move OUT of face " << n );
4684                 theError->myBadElements.push_back( f );
4685               }
4686             }
4687           }
4688         }
4689       }
4690       if ( !theError->myBadElements.empty() )
4691         theError->myName = EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM;
4692       return;
4693
4694     } // 2D ==============================================================================
4695
4696     if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID ) // 3D
4697     {
4698       if ( theHelper.GetMesh()->NbTetras  ( ORDER_QUADRATIC ) < 1 &&
4699            theHelper.GetMesh()->NbPyramids( ORDER_QUADRATIC ) < 1 ) return;
4700
4701       SMESHDS_SubMesh* solidSM = meshDS->MeshElements( shape );
4702       if ( !solidSM ) return;
4703
4704       // check if the SOLID is bound by concave FACEs
4705       vector< TopoDS_Face > concaveFaces;
4706       TopExp_Explorer faceIt( shape, TopAbs_FACE );
4707       for ( ; faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
4708       {
4709         const TopoDS_Face&  face = TopoDS::Face( faceIt.Current() );
4710         if ( !meshDS->MeshElements( face )) continue;
4711
4712         BRepAdaptor_Surface surface( face );
4713         switch ( surface.GetType() ) {
4714         case GeomAbs_Plane: continue;
4715         case GeomAbs_Cylinder:
4716         case GeomAbs_Cone:
4717         case GeomAbs_Sphere:
4718           try
4719           {
4720             double u = 0.5 * ( surface.FirstUParameter() + surface.LastUParameter() );
4721             double v = 0.5 * ( surface.FirstVParameter() + surface.LastVParameter() );
4722             gp_Vec Du1, Dv1, Du2, Dv2, Duv2; gp_Pnt p;
4723             surface.D2( u,v, p, Du1, Dv1, Du2, Dv2, Duv2 );
4724             gp_Vec fNorm = Du1 ^ Dv1;
4725             if ( face.Orientation() == TopAbs_REVERSED ) fNorm.Reverse();
4726             bool concaveU = ( fNorm * Du2 > 1e-100 );
4727             bool concaveV = ( fNorm * Dv2 > 1e-100 );
4728             if ( concaveU || concaveV )
4729               concaveFaces.push_back( face );
4730           }
4731           catch ( Standard_Failure )
4732           {
4733             concaveFaces.push_back( face );
4734           }
4735         default:;
4736         }
4737       }
4738       if ( concaveFaces.empty() )
4739         return;
4740
4741       // fix 2D mesh on the SOLID
4742       for ( faceIt.ReInit(); faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
4743       {
4744         SMESH_MesherHelper faceHelper( *theHelper.GetMesh() );
4745         faceHelper.SetSubShape( faceIt.Current() );
4746         force3DOutOfBoundary( faceHelper, theError );
4747       }
4748
4749       // get an iterator over faces on concaveFaces
4750       vector< SMDS_ElemIteratorPtr > faceIterVec( concaveFaces.size() );
4751       for ( size_t i = 0; i < concaveFaces.size(); ++i )
4752         faceIterVec[i] = meshDS->MeshElements( concaveFaces[i] )->GetElements();
4753       typedef SMDS_IteratorOnIterators
4754         < const SMDS_MeshElement*, vector< SMDS_ElemIteratorPtr > > TIterOnIter;
4755       SMDS_ElemIteratorPtr faceIter( new TIterOnIter( faceIterVec ));
4756
4757       // search to check if a volume is close to a concave face
4758       SMESHUtils::Deleter< SMESH_ElementSearcher > faceSearcher
4759         ( SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *theHelper.GetMeshDS(), faceIter ));
4760
4761       // classifier
4762       //BRepClass3d_SolidClassifier solidClassifier( shape );
4763
4764       TIDSortedElemSet checkedVols, movedNodes;
4765       //for ( faceIt.ReInit(); faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
4766       for ( size_t iF = 0; iF < concaveFaces.size(); ++iF ) // loop on concave FACEs
4767       {
4768         //const TopoDS_Shape& face = faceIt.Current();
4769         const TopoDS_Shape& face = concaveFaces[ iF ];
4770         SMESHDS_SubMesh*  faceSM = meshDS->MeshElements( face );
4771         if ( !faceSM ) continue;
4772
4773         // get nodes shared by volumes (tet and pyra) on the FACE that may be distorted
4774         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt;
4775         if ( faceSM->NbNodes() > 0 ) {
4776           nodeIt = faceSM->GetNodes();
4777         }
4778         else {
4779           TopExp_Explorer vertex( face, TopAbs_VERTEX );
4780           SMESHDS_SubMesh* vertexSM = meshDS->MeshElements( vertex.Current() );
4781           if ( !vertexSM ) continue;
4782           nodeIt = vertexSM->GetNodes();
4783         }
4784         // get ids of sub-shapes of the FACE
4785         set< int > subIDs;
4786         SMESH_subMeshIteratorPtr smIt =
4787           theHelper.GetMesh()->GetSubMesh( face )->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/true);
4788         while ( smIt->more() )
4789           subIDs.insert( smIt->next()->GetId() );
4790
4791         // find suspicious volumes adjacent to the FACE
4792         vector< const SMDS_MeshNode* >    nOnFace( 4 );
4793         const SMDS_MeshNode*              nInSolid;
4794         while ( nodeIt->more() )
4795         {
4796           const SMDS_MeshNode* n     = nodeIt->next();
4797           SMDS_ElemIteratorPtr volIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume );
4798           while ( volIt->more() )
4799           {
4800             const SMDS_MeshElement* vol = volIt->next();
4801             size_t                  nbN = vol->NbCornerNodes();
4802             if ( ( nbN != 4 && nbN != 5 )  ||
4803                  !solidSM->Contains( vol ) ||
4804                  !checkedVols.insert( vol ).second )
4805               continue;
4806
4807             // get nodes on FACE and in SOLID of a suspicious volume
4808             nOnFace.clear(); nInSolid = 0;
4809             SMDS_MeshElement::iterator volNode = vol->begin_nodes();
4810             for ( int nb = nbN; nb > 0; ++volNode, --nb )
4811             {
4812               n = *volNode;
4813               if ( n->GetPosition()->GetDim() == 3 )
4814                 nInSolid = n;
4815               else if ( subIDs.count( n->getshapeId() ))
4816                 nOnFace.push_back( n );
4817               else
4818                 nInSolid = n;
4819             }
4820             if ( !nInSolid || nOnFace.size() != nbN - 1 )
4821               continue;
4822
4823             // get size of the vol
4824             SMESH_TNodeXYZ pInSolid( nInSolid ), pOnFace0( nOnFace[0] );
4825             double volLength = pInSolid.SquareDistance( nOnFace[0] );
4826             for ( size_t i = 1; i < nOnFace.size(); ++i )
4827             {
4828               volLength = Max( volLength, pOnFace0.SquareDistance( nOnFace[i] ));
4829             }
4830
4831             // check if vol is close to concaveFaces
4832             const SMDS_MeshElement* closeFace =
4833               faceSearcher->FindClosestTo( pInSolid, SMDSAbs_Face );
4834             if ( !closeFace ||
4835                  pInSolid.SquareDistance( closeFace->GetNode(0) ) > 4 * volLength )
4836               continue;
4837
4838             // check if vol is distorted, i.e. a medium node is much closer
4839             // to nInSolid than the link middle
4840             bool isDistorted = false;
4841             SMDS_FaceOfNodes onFaceTria( nOnFace[0], nOnFace[1], nOnFace[2] );
4842             if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( &onFaceTria, faceNorm, /*normalized=*/false ))
4843               continue;
4844             theHelper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshVolume* > ( vol ));
4845             vector< pair< SMESH_TLink, const SMDS_MeshNode* > > links;
4846             for ( size_t i = 0; i < nOnFace.size(); ++i ) // loop on links between nOnFace
4847               for ( size_t j = i+1; j < nOnFace.size(); ++j )
4848               {
4849                 SMESH_TLink link( nOnFace[i], nOnFace[j] );
4850                 TLinkNodeMap::const_iterator linkIt =
4851                   theHelper.GetTLinkNodeMap().find( link );
4852                 if ( linkIt != theHelper.GetTLinkNodeMap().end() )
4853                 {
4854                   links.push_back( make_pair( linkIt->first, linkIt->second  ));
4855                   if ( !isDistorted ) {
4856                     // compare projections of nInSolid and nMedium to face normal
4857                     gp_Pnt pMedium = SMESH_TNodeXYZ( linkIt->second );
4858                     double hMedium = faceNorm * gp_Vec( pOnFace0, pMedium ).XYZ();
4859                     double hVol    = faceNorm * gp_Vec( pOnFace0, pInSolid ).XYZ();
4860                     isDistorted = ( Abs( hMedium ) > Abs( hVol * 0.75 ));
4861                   }
4862                 }
4863               }
4864             // move medium nodes to link middle
4865             if ( isDistorted )
4866             {
4867               for ( size_t i = 0; i < links.size(); ++i )
4868               {
4869                 const SMDS_MeshNode* nMedium = links[i].second;
4870                 if ( movedNodes.insert( nMedium ).second )
4871                 {
4872                   gp_Pnt pMid3D = 0.5 * ( SMESH_TNodeXYZ( links[i].first.node1() ) +
4873                                           SMESH_TNodeXYZ( links[i].first.node2() ));
4874                   meshDS->MoveNode( nMedium, pMid3D.X(), pMid3D.Y(), pMid3D.Z() );
4875                   MSG( "move OUT of solid " << nMedium );
4876                 }
4877               }
4878               theError->myBadElements.push_back( vol );
4879             }
4880           } // loop on volumes sharing a node on FACE
4881         } // loop on nodes on FACE
4882       }  // loop on FACEs of a SOLID
4883
4884       if ( !theError->myBadElements.empty() )
4885         theError->myName = EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM;
4886     } // 3D case
4887   }
4888
4889 } //namespace
4890
4891 //=======================================================================
4892 /*!
4893  * \brief Move medium nodes of faces and volumes to fix distorted elements
4894  * \param error - container of fixed distorted elements
4895  * \param volumeOnly - to fix nodes on faces or not, if the shape is solid
4896  *
4897  * Issue 0020307: EDF 992 SMESH : Linea/Quadratic with Medium Node on Geometry
4898  */
4899 //=======================================================================
4900
4901 void SMESH_MesherHelper::FixQuadraticElements(SMESH_ComputeErrorPtr& compError,
4902                                               bool                   volumeOnly)
4903 {
4904   //MESSAGE("FixQuadraticElements " << volumeOnly);
4905   // setenv NO_FixQuadraticElements to know if FixQuadraticElements() is guilty of bad conversion
4906   if ( getenv("NO_FixQuadraticElements") )
4907     return;
4908
4909   // 0. Apply algorithm to SOLIDs or FACEs
4910   // ----------------------------------------------
4911   if ( myShape.IsNull() ) {
4912     if ( !myMesh->HasShapeToMesh() ) return;
4913     SetSubShape( myMesh->GetShapeToMesh() );
4914
4915 #ifdef _DEBUG_
4916     int nbSolids = 0;
4917     TopTools_IndexedMapOfShape solids;
4918     TopExp::MapShapes(myShape,TopAbs_SOLID,solids);
4919     nbSolids = solids.Extent();
4920 #endif
4921     TopTools_MapOfShape faces; // faces not in solid or in not meshed solid
4922     for ( TopExp_Explorer f(myShape,TopAbs_FACE,TopAbs_SOLID); f.More(); f.Next() ) {
4923       faces.Add( f.Current() ); // not in solid
4924     }
4925     for ( TopExp_Explorer s(myShape,TopAbs_SOLID); s.More(); s.Next() ) {
4926       if ( myMesh->GetSubMesh( s.Current() )->IsEmpty() ) { // get faces of solid
4927         for ( TopExp_Explorer f( s.Current(), TopAbs_FACE); f.More(); f.Next() )
4928           faces.Add( f.Current() ); // in not meshed solid
4929       }
4930       else { // fix nodes in the solid and its faces
4931 #ifdef _DEBUG_
4932         MSG("FIX SOLID " << nbSolids-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(s.Current()));
4933 #endif
4934         SMESH_MesherHelper h(*myMesh);
4935         h.SetSubShape( s.Current() );
4936         h.ToFixNodeParameters(true);
4937         h.FixQuadraticElements( compError, false );
4938       }
4939     }
4940     // fix nodes on geom faces
4941 #ifdef _DEBUG_
4942     int nbfaces = nbSolids;
4943     nbfaces = faces.Extent(); /*avoid "unused varianbles": */ nbfaces++, nbfaces--;
4944 #endif
4945     for ( TopTools_MapIteratorOfMapOfShape fIt( faces ); fIt.More(); fIt.Next() ) {
4946       MESSAGE("FIX FACE " << nbfaces-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(fIt.Key()));
4947       MSG("FIX FACE " << nbfaces-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(fIt.Key()));
4948       SMESH_MesherHelper h(*myMesh);
4949       h.SetSubShape( fIt.Key() );
4950       h.ToFixNodeParameters(true);
4951       h.FixQuadraticElements( compError, true);
4952     }
4953     //perf_print_all_meters(1);
4954     if ( compError && compError->myName == EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM )
4955       compError->myComment = "during conversion to quadratic, "
4956         "some medium nodes were not placed on geometry to avoid distorting elements";
4957     return;
4958   }
4959
4960   // 1. Find out type of elements and get iterator on them
4961   // ---------------------------------------------------
4962
4963   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt;
4964   SMDSAbs_ElementType elemType = SMDSAbs_All;
4965
4966   SMESH_subMesh* submesh = myMesh->GetSubMeshContaining( myShapeID );
4967   if ( !submesh )
4968     return;
4969   if ( SMESHDS_SubMesh* smDS = submesh->GetSubMeshDS() ) {
4970     elemIt = smDS->GetElements();
4971     if ( elemIt->more() ) {
4972       elemType = elemIt->next()->GetType();
4973       elemIt = smDS->GetElements();
4974     }
4975   }
4976   if ( !elemIt || !elemIt->more() || elemType < SMDSAbs_Face )
4977     return;
4978
4979   // 2. Fill in auxiliary data structures
4980   // ----------------------------------
4981
4982   set< QLink > links;
4983   set< QFace > faces;
4984   set< QLink >::iterator pLink;
4985   set< QFace >::iterator pFace;
4986
4987   bool isCurved = false;
4988   //bool hasRectFaces = false;
4989   //set<int> nbElemNodeSet;
4990   SMDS_VolumeTool volTool;
4991
4992   TIDSortedNodeSet apexOfPyramid;
4993   const int apexIndex = 4;
4994
4995   // Issue 0020982
4996   // Move medium nodes to the link middle for elements whose corner nodes
4997   // are out of geometrical boundary to fix distorted elements.
4998   force3DOutOfBoundary( *this, compError );
4999
5000   if ( elemType == SMDSAbs_Volume )
5001   {
5002     while ( elemIt->more() ) // loop on volumes
5003     {
5004       const SMDS_MeshElement* vol = elemIt->next();
5005       if ( !vol->IsQuadratic() || !volTool.Set( vol ))
5006         return;
5007       double volMinSize2 = -1.;
5008       for ( int iF = 0; iF < volTool.NbFaces(); ++iF ) // loop on faces of volume
5009       {
5010         int nbN = volTool.NbFaceNodes( iF );
5011         //nbElemNodeSet.insert( nbN );
5012         const SMDS_MeshNode** faceNodes = volTool.GetFaceNodes( iF );
5013         vector< const QLink* > faceLinks( nbN/2 );
5014         for ( int iN = 0; iN < nbN; iN += 2 ) // loop on links of a face
5015         {
5016           // store QLink
5017           QLink link( faceNodes[iN], faceNodes[iN+2], faceNodes[iN+1] );
5018           pLink = links.insert( link ).first;
5019           faceLinks[ iN/2 ] = & *pLink;
5020
5021           if ( link.MediumPos() == SMDS_TOP_3DSPACE )
5022           {
5023             if ( !link.IsStraight() )
5024               return; // already fixed
5025           }
5026           else if ( !isCurved )
5027           {
5028             if ( volMinSize2 < 0 ) volMinSize2 = volTool.MinLinearSize2();
5029             isCurved = !isStraightLink( volMinSize2, link._nodeMove.SquareMagnitude() );
5030           }
5031         }
5032         // store QFace
5033         pFace = faces.insert( QFace( faceLinks )).first;
5034         if ( pFace->NbVolumes() == 0 )
5035           pFace->AddSelfToLinks();
5036         pFace->SetVolume( vol );
5037 //         hasRectFaces = hasRectFaces ||
5038 //           ( volTool.GetVolumeType() == SMDS_VolumeTool::QUAD_HEXA ||
5039 //             volTool.GetVolumeType() == SMDS_VolumeTool::QUAD_PENTA );
5040 #ifdef _DEBUG_
5041         if ( nbN == 6 )
5042           pFace->_face = GetMeshDS()->FindFace(faceNodes[0],faceNodes[2],faceNodes[4]);
5043         else
5044           pFace->_face = GetMeshDS()->FindFace(faceNodes[0],faceNodes[2],
5045                                                faceNodes[4],faceNodes[6] );
5046 #endif
5047       }
5048       // collect pyramid apexes for further correction
5049       if ( vol->NbCornerNodes() == 5 )
5050         apexOfPyramid.insert( vol->GetNode( apexIndex ));
5051     }
5052     set< QLink >::iterator pLink = links.begin();
5053     for ( ; pLink != links.end(); ++pLink )
5054       pLink->SetContinuesFaces();
5055   }
5056   else
5057   {
5058     while ( elemIt->more() ) // loop on faces
5059     {
5060       const SMDS_MeshElement* face = elemIt->next();
5061       if ( !face->IsQuadratic() )
5062         continue;
5063       //nbElemNodeSet.insert( face->NbNodes() );
5064       int nbN = face->NbNodes()/2;
5065       vector< const QLink* > faceLinks( nbN );
5066       for ( int iN = 0; iN < nbN; ++iN ) // loop on links of a face
5067       {
5068         // store QLink
5069         QLink link( face->GetNode(iN), face->GetNode((iN+1)%nbN), face->GetNode(iN+nbN) );
5070         pLink = links.insert( link ).first;
5071         faceLinks[ iN ] = & *pLink;
5072         if ( !isCurved &&
5073              link.node1()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() < 2 &&
5074              link.node2()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() < 2 )
5075           isCurved = !link.IsStraight();
5076       }
5077       // store QFace
5078       pFace = faces.insert( QFace( faceLinks )).first;
5079       pFace->AddSelfToLinks();
5080       //hasRectFaces = ( hasRectFaces || nbN == 4 );
5081     }
5082   }
5083   if ( !isCurved )
5084     return; // no curved edges of faces
5085
5086   // 3. Compute displacement of medium nodes
5087   // ---------------------------------------
5088
5089   SMESH_MesherHelper faceHlp(*myMesh);
5090
5091   // two loops on QFaces: the first is to treat boundary links, the second is for internal ones.
5092   TopLoc_Location loc;
5093   bool checkUV;
5094   // not to treat boundary of volumic sub-mesh.
5095   int isInside = ( elemType == SMDSAbs_Volume && volumeOnly ) ? 1 : 0;
5096   for ( ; isInside < 2; ++isInside )
5097   {
5098     MSG( "--------------- LOOP (inside=" << isInside << ") ------------------");
5099     SMDS_TypeOfPosition pos = isInside ? SMDS_TOP_3DSPACE : SMDS_TOP_FACE;
5100     SMDS_TypeOfPosition bndPos = isInside ? SMDS_TOP_FACE : SMDS_TOP_EDGE;
5101
5102     for ( pFace = faces.begin(); pFace != faces.end(); ++pFace ) {
5103       if ( bool(isInside) == pFace->IsBoundary() )
5104         continue;
5105       for ( int dir = 0; dir < 2; ++dir ) // 2 directions of propagation from the quadrangle
5106       {
5107         MSG( "CHAIN");
5108         // make chain of links connected via continues faces
5109         int error = ERR_OK;
5110         TChain rawChain;
5111         if ( !pFace->GetLinkChain( dir, rawChain, pos, error) && error ==ERR_UNKNOWN ) continue;
5112         rawChain.reverse();
5113         if ( !pFace->GetLinkChain( dir+2, rawChain, pos, error ) && error ==ERR_UNKNOWN ) continue;
5114
5115         vector< TChain > chains;
5116         if ( error == ERR_OK ) { // chain contains continues rectangles
5117           chains.resize(1);
5118           chains[0].splice( chains[0].begin(), rawChain );
5119         }
5120         else if ( error == ERR_TRI ) {  // chain contains continues triangles
5121           TSplitTriaResult res = splitTrianglesIntoChains( rawChain, chains, pos );
5122           if ( res != _OK ) { // not 'quadrangles split into triangles' in chain
5123             fixTriaNearBoundary( rawChain, *this );
5124             break;
5125           }
5126         }
5127         else if ( error == ERR_PRISM ) { // quadrangle side faces of prisms
5128           fixPrism( rawChain );
5129           break;
5130         }
5131         else {
5132           continue;
5133         }
5134         for ( size_t iC = 0; iC < chains.size(); ++iC )
5135         {
5136           TChain& chain = chains[iC];
5137           if ( chain.empty() ) continue;
5138           if ( chain.front().IsStraight() && chain.back().IsStraight() ) {
5139             MSG("3D straight - ignore");
5140             continue;
5141           }
5142           if ( chain.front()->MediumPos() > bndPos ||
5143                chain.back() ->MediumPos() > bndPos ) {
5144             MSG("Internal chain - ignore");
5145             continue;
5146           }
5147           // measure chain length and compute link position along the chain
5148           double chainLen = 0;
5149           vector< double > linkPos;
5150           TChain savedChain; // backup
5151           MSGBEG( "Link medium nodes: ");
5152           TChain::iterator link0 = chain.begin(), link1 = chain.begin(), link2;
5153           for ( ++link1; link1 != chain.end(); ++link1, ++link0 ) {
5154             MSGBEG( (*link0)->_mediumNode->GetID() << "-" <<(*link1)->_mediumNode->GetID()<<" ");
5155             double len = ((*link0)->MiddlePnt() - (*link1)->MiddlePnt()).Modulus();
5156             while ( len < numeric_limits<double>::min() ) { // remove degenerated link
5157               if ( savedChain.empty() ) savedChain = chain;
5158               link1 = chain.erase( link1 );
5159               if ( link1 == chain.end() )
5160                 break;
5161               len = ((*link0)->MiddlePnt() - (*link1)->MiddlePnt()).Modulus();
5162             }
5163             chainLen += len;
5164             linkPos.push_back( chainLen );
5165           }
5166           MSG("");
5167           if ( linkPos.size() <= 2 && savedChain.size() > 2 ) {
5168             //continue;
5169             linkPos.clear();
5170             chainLen = 0;
5171             chain = savedChain;
5172             for ( link1 = chain.begin(); link1 != chain.end(); ++link1 ) {
5173               chainLen += 1;
5174               linkPos.push_back( chainLen );
5175             }
5176           }
5177           gp_Vec move0 = chain.front()->_nodeMove;
5178           gp_Vec move1 = chain.back ()->_nodeMove;
5179
5180           TopoDS_Face face;
5181           if ( !isInside )
5182           {
5183             // compute node displacement of end links of chain in parametric space of FACE
5184             TChainLink& linkOnFace = *(++chain.begin());
5185             const SMDS_MeshNode* nodeOnFace = linkOnFace->_mediumNode;
5186             TopoDS_Shape f = GetSubShapeByNode( nodeOnFace, GetMeshDS() );
5187             if ( !f.IsNull() && f.ShapeType() == TopAbs_FACE )
5188             {
5189               face = TopoDS::Face( f );
5190               faceHlp.SetSubShape( face );
5191               Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface(face,loc);
5192               //bool isStraight[2]; // commented for issue 0023118
5193               for ( int is1 = 0; is1 < 2; ++is1 ) // move0 or move1
5194               {
5195                 TChainLink& link = is1 ? chain.back() : chain.front();
5196                 gp_XY uvm  = faceHlp.GetNodeUV( face, link->_mediumNode, nodeOnFace, &checkUV );
5197                 gp_XY uv1  = faceHlp.GetNodeUV( face, link->node1(),     nodeOnFace, &checkUV );
5198                 gp_XY uv2  = faceHlp.GetNodeUV( face, link->node2(),     nodeOnFace, &checkUV );
5199                 gp_XY uv12 = faceHlp.GetMiddleUV( surf, uv1, uv2 );
5200                 // uvMove = uvm - uv12
5201                 gp_XY uvMove = ApplyIn2D(surf, uvm, uv12, gp_XY_Subtracted, /*inPeriod=*/false);
5202                 ( is1 ? move1 : move0 ).SetCoord( uvMove.X(), uvMove.Y(), 0 );
5203                 if ( !is1 ) // correct nodeOnFace for move1 (issue 0020919)
5204                   nodeOnFace = (*(++chain.rbegin()))->_mediumNode;
5205                 // isStraight[is1] = isStraightLink( (uv2-uv1).SquareModulus(),
5206                 //                                   10 * uvMove.SquareModulus());
5207               }
5208               // if ( isStraight[0] && isStraight[1] ) {
5209               //   MSG("2D straight - ignore");
5210               //   continue; // straight - no need to move nodes of internal links
5211               // }
5212
5213               // check if a chain is already fixed
5214               gp_XY uvm  = faceHlp.GetNodeUV( face, linkOnFace->_mediumNode, 0, &checkUV );
5215               gp_XY uv1  = faceHlp.GetNodeUV( face, linkOnFace->node1(), nodeOnFace, &checkUV );
5216               gp_XY uv2  = faceHlp.GetNodeUV( face, linkOnFace->node2(), nodeOnFace, &checkUV );
5217               gp_XY uv12 = faceHlp.GetMiddleUV( surf, uv1, uv2 );
5218               if (( uvm - uv12 ).SquareModulus() > 1e-10 )
5219               {
5220                 MSG("Already fixed - ignore");
5221                 continue;
5222               }
5223             }
5224           }
5225           gp_Trsf trsf;
5226           if ( isInside || face.IsNull() )
5227           {
5228             // compute node displacement of end links in their local coord systems
5229             {
5230               TChainLink& ln0 = chain.front(), ln1 = *(++chain.begin());
5231               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), ln0.Normal(),
5232                                               gp_Vec( ln0->MiddlePnt(), ln1->MiddlePnt() )));
5233               move0.Transform(trsf);
5234             }
5235             {
5236               TChainLink& ln0 = *(++chain.rbegin()), ln1 = chain.back();
5237               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), ln1.Normal(),
5238                                               gp_Vec( ln0->MiddlePnt(), ln1->MiddlePnt() )));
5239               move1.Transform(trsf);
5240             }
5241           }
5242           // compute displacement of medium nodes
5243           link2 = chain.begin();
5244           link0 = link2++;
5245           link1 = link2++;
5246           for ( int i = 0; link2 != chain.end(); ++link0, ++link1, ++link2, ++i )
5247           {
5248             double r = linkPos[i] / chainLen;
5249             // displacement in local coord system
5250             gp_Vec move = (1. - r) * move0 + r * move1;
5251             if ( isInside || face.IsNull()) {
5252               // transform to global
5253               gp_Vec x01( (*link0)->MiddlePnt(), (*link1)->MiddlePnt() );
5254               gp_Vec x12( (*link1)->MiddlePnt(), (*link2)->MiddlePnt() );
5255               try {
5256                 gp_Vec x = x01.Normalized() + x12.Normalized();
5257                 trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), link1->Normal(), x), gp_Ax3() );
5258               } catch ( Standard_Failure ) {
5259                 trsf.Invert();
5260               }
5261               move.Transform(trsf);
5262               (*link1)->Move( move, /*sum=*/false, /*is2dFixed=*/false );
5263             }
5264             else {
5265               // compute 3D displacement by 2D one
5266               Handle(Geom_Surface) s = BRep_Tool::Surface(face,loc);
5267               gp_XY oldUV   = faceHlp.GetNodeUV( face, (*link1)->_mediumNode, 0, &checkUV );
5268               gp_XY newUV   = ApplyIn2D( s, oldUV, gp_XY( move.X(),move.Y()), gp_XY_Added );
5269               gp_Pnt newPnt = s->Value( newUV.X(), newUV.Y());
5270               move = gp_Vec( XYZ((*link1)->_mediumNode), newPnt.Transformed(loc) );
5271               if ( SMDS_FacePosition* nPos =
5272                    dynamic_cast< SMDS_FacePosition* >((*link1)->_mediumNode->GetPosition()))
5273                 nPos->SetParameters( newUV.X(), newUV.Y() );
5274 #ifdef _DEBUG_
5275               if ( (XYZ((*link1)->node1()) - XYZ((*link1)->node2())).SquareModulus() <
5276                    move.SquareMagnitude())
5277               {
5278                 gp_XY uv0 = faceHlp.GetNodeUV( face, (*link0)->_mediumNode, 0, &checkUV );
5279                 gp_XY uv2 = faceHlp.GetNodeUV( face, (*link2)->_mediumNode, 0, &checkUV );
5280                 MSG( "TOO LONG MOVE \t" <<
5281                      "uv0: "<<uv0.X()<<", "<<uv0.Y()<<" \t" <<
5282                      "uv2: "<<uv2.X()<<", "<<uv2.Y()<<" \t" <<
5283                      "uvOld: "<<oldUV.X()<<", "<<oldUV.Y()<<" \t" <<
5284                      "newUV: "<<newUV.X()<<", "<<newUV.Y()<<" \t");
5285                 uv0.SetX( uv2.X() ); // avoid warning: variable set but not used
5286               }
5287 #endif
5288               (*link1)->Move( move, /*sum=*/false, /*is2dFixed=*/true );
5289             }
5290             MSG( "Move " << (*link1)->_mediumNode->GetID() << " following "
5291                  << chain.front()->_mediumNode->GetID() <<"-"
5292                  << chain.back ()->_mediumNode->GetID() <<
5293                  " by " << move.Magnitude());
5294           }
5295         } // loop on chains of links
5296       } // loop on 2 directions of propagation from quadrangle
5297     } // loop on faces
5298   } // fix faces and/or volumes
5299
5300   // 4. Move nodes
5301   // -------------
5302
5303   TIDSortedElemSet biQuadQuas, biQuadTris, triQuadHexa, biQuadPenta;
5304   const bool toFixCentralNodes = ( myMesh->NbBiQuadQuadrangles() +
5305                                    myMesh->NbBiQuadTriangles() +
5306                                    myMesh->NbTriQuadraticHexas() +
5307                                    myMesh->NbBiQuadPrisms());
5308   double distXYZ[4];
5309   faceHlp.ToFixNodeParameters( true );
5310
5311   for ( pLink = links.begin(); pLink != links.end(); ++pLink ) {
5312     if ( pLink->IsMoved() )
5313     {
5314       gp_Pnt p = pLink->MiddlePnt() + pLink->Move();
5315
5316       // put on surface nodes on FACE but moved in 3D (23050)
5317       if ( !pLink->IsFixedOnSurface() )
5318       {
5319         faceHlp.SetSubShape( pLink->_mediumNode->getshapeId() );
5320         if ( faceHlp.GetSubShape().ShapeType() == TopAbs_FACE )
5321         {
5322           const_cast<SMDS_MeshNode*>( pLink->_mediumNode )->setXYZ( p.X(), p.Y(), p.Z());
5323           p.Coord( distXYZ[1], distXYZ[2], distXYZ[3] );
5324           gp_XY uv( Precision::Infinite(), 0 );
5325           if ( faceHlp.CheckNodeUV( TopoDS::Face( faceHlp.GetSubShape() ), pLink->_mediumNode,
5326                                     uv, /*tol=*/pLink->Move().Modulus(), /*force=*/true, distXYZ ))
5327             p.SetCoord( distXYZ[1], distXYZ[2], distXYZ[3] );
5328         }
5329       }
5330       GetMeshDS()->MoveNode( pLink->_mediumNode, p.X(), p.Y(), p.Z());
5331
5332       // collect bi-quadratic elements
5333       if ( toFixCentralNodes )
5334       {
5335         SMDS_ElemIteratorPtr eIt = pLink->_mediumNode->GetInverseElementIterator();
5336         while ( eIt->more() )
5337         {
5338           const SMDS_MeshElement* e = eIt->next();
5339           switch( e->GetEntityType() ) {
5340           case SMDSEntity_BiQuad_Quadrangle: biQuadQuas.insert( e ); break;
5341           case SMDSEntity_BiQuad_Triangle:   biQuadTris.insert( e ); break;
5342           case SMDSEntity_TriQuad_Hexa:      triQuadHexa.insert( e ); break;
5343           case SMDSEntity_BiQuad_Penta:      biQuadPenta.insert( e ); break;
5344           default:;
5345           }
5346         }
5347       }
5348     }
5349   }
5350   // Fix positions of central nodes of bi-tri-quadratic elements
5351
5352   // treat bi-quad quadrangles
5353   {
5354     vector< const SMDS_MeshNode* > nodes( 9 );
5355     gp_XY uv[ 9 ];
5356     TIDSortedElemSet::iterator quadIt = biQuadQuas.begin();
5357     for ( ; quadIt != biQuadQuas.end(); ++quadIt )
5358     {
5359       const SMDS_MeshElement* quad = *quadIt;
5360       // nodes
5361       nodes.clear();
5362       nodes.assign( quad->begin_nodes(), quad->end_nodes() );
5363       // FACE
5364       TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( nodes.back(), GetMeshDS() );
5365       if ( S.IsNull() || S.ShapeType() != TopAbs_FACE ) continue;
5366       const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( S );
5367       Handle( Geom_Surface ) surf = BRep_Tool::Surface( F, loc );
5368       const double tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
5369       // UV
5370       for ( int i = 0; i < 8; ++i )
5371       {
5372         uv[ i ] = GetNodeUV( F, nodes[i], nodes[8], &checkUV );
5373         // as this method is used after mesh generation, UV of nodes is not
5374         // updated according to bending links, so we update
5375         if ( i > 3 && nodes[i]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
5376           CheckNodeUV( F, nodes[i], uv[ i ], 2*tol, /*force=*/true );
5377       }
5378       AdjustByPeriod( F, uv, 8 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
5379       // move the central node
5380       gp_XY uvCent = calcTFI (0.5, 0.5, uv[0],uv[1],uv[2],uv[3],uv[4],uv[5],uv[6],uv[7] );
5381       gp_Pnt p = surf->Value( uvCent.X(), uvCent.Y() ).Transformed( loc );
5382       GetMeshDS()->MoveNode( nodes[8], p.X(), p.Y(), p.Z());
5383     }
5384   }
5385
5386   // treat bi-quad triangles
5387   {
5388     vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
5389     gp_XY uv[ 6 ];
5390     TIDSortedElemSet::iterator triIt = biQuadTris.begin();
5391     for ( ; triIt != biQuadTris.end(); ++triIt )
5392     {
5393       const SMDS_MeshElement* tria = *triIt;
5394       // FACE
5395       const TopoDS_Shape& S = GetMeshDS()->IndexToShape( tria->getshapeId() );
5396       if ( S.IsNull() || S.ShapeType() != TopAbs_FACE ) continue;
5397       const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( S );
5398       Handle( Geom_Surface ) surf = BRep_Tool::Surface( F, loc );
5399       const double tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
5400
5401       // nodes
5402       nodes.assign( tria->begin_nodes(), tria->end_nodes() );
5403       // UV
5404       bool uvOK = true, badTria = false;
5405       for ( int i = 0; i < 6; ++i )
5406       {
5407         uv[ i ] = GetNodeUV( F, nodes[i], nodes[(i+1)%3], &uvOK );
5408         // as this method is used after mesh generation, UV of nodes is not
5409         // updated according to bending links, so we update
5410         if ( nodes[i]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
5411           CheckNodeUV( F, nodes[i], uv[ i ], 2*tol, /*force=*/true );
5412       }
5413
5414       // move the central node
5415       gp_Pnt p;
5416       if ( !uvOK || badTria )
5417       {
5418         p = ( SMESH_TNodeXYZ( nodes[3] ) +
5419               SMESH_TNodeXYZ( nodes[4] ) +
5420               SMESH_TNodeXYZ( nodes[5] )) / 3;
5421       }
5422       else
5423       {
5424         AdjustByPeriod( F, uv, 6 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
5425         gp_XY uvCent = GetCenterUV( uv[0], uv[1], uv[2], uv[3], uv[4], uv[5], &badTria );
5426         p = surf->Value( uvCent.X(), uvCent.Y() ).Transformed( loc );
5427       }
5428       GetMeshDS()->MoveNode( tria->GetNode(6), p.X(), p.Y(), p.Z() );
5429     }
5430   }
5431
5432   // treat tri-quadratic hexahedra
5433   {
5434     SMDS_VolumeTool volExp;
5435     TIDSortedElemSet::iterator hexIt = triQuadHexa.begin();
5436     for ( ; hexIt != triQuadHexa.end(); ++hexIt )
5437     {
5438       volExp.Set( *hexIt, /*ignoreCentralNodes=*/false );
5439
5440       // fix nodes central in sides
5441       for ( int iQuad = 0; iQuad < volExp.NbFaces(); ++iQuad )
5442       {
5443         const SMDS_MeshNode** quadNodes = volExp.GetFaceNodes( iQuad );
5444         if ( quadNodes[8]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
5445         {
5446           gp_XYZ p = calcTFI( 0.5, 0.5,
5447                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[0] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[2] ),
5448                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[4] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[6] ),
5449                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[1] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[3] ),
5450                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[5] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[7] ));
5451           GetMeshDS()->MoveNode( quadNodes[8], p.X(), p.Y(), p.Z());
5452         }
5453       }
5454
5455       // fix the volume central node
5456       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
5457       const SMDS_MeshNode** hexNodes = volExp.GetNodes();
5458
5459       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 0 ] );
5460       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 3 ] );
5461       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 1 ] );
5462       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 2 ] );
5463       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 4 ] );
5464       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 7 ] );
5465       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 5 ] );
5466       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 6 ] );
5467
5468       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 11 ] );
5469       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[  9 ] );
5470       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[  8 ] );
5471       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 10 ] );
5472       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 15 ] );
5473       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 13 ] );
5474       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 12 ] );
5475       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 14 ] );
5476       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 16 ] );
5477       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 19 ] );
5478       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 17 ] );
5479       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 18 ] );
5480
5481       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 20 ] );
5482       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 25 ] );
5483       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 21 ] );
5484       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 23 ] );
5485       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 24 ] );
5486       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 22 ] );
5487
5488       gp_XYZ nCenterParams(0.5, 0.5, 0.5), nCenterCoords;
5489       SMESH_Block::ShellPoint( nCenterParams, pointsOnShapes, nCenterCoords );
5490       GetMeshDS()->MoveNode( hexNodes[26],
5491                              nCenterCoords.X(), nCenterCoords.Y(), nCenterCoords.Z());
5492     }
5493   }
5494   // treat tri-quadratic hexahedra
5495   {
5496     SMDS_VolumeTool volExp;
5497     TIDSortedElemSet::iterator pentIt = biQuadPenta.begin();
5498     for ( ; pentIt != biQuadPenta.end(); ++pentIt )
5499     {
5500       MESSAGE("---");
5501       volExp.Set( *pentIt, /*ignoreCentralNodes=*/false );
5502     }
5503   }
5504 #ifdef _DEBUG_
5505   // avoid warning: defined but not used operator<<()
5506   SMESH_Comment() << *links.begin() << *faces.begin();
5507 #endif
5508 }
5509
5510 //================================================================================
5511 /*!
5512  * \brief DEBUG
5513  */
5514 //================================================================================
5515
5516 void SMESH_MesherHelper::WriteShape(const TopoDS_Shape& s)
5517 {
5518   const char* name = "/tmp/shape.brep";
5519   BRepTools::Write( s, name );
5520 #ifdef _DEBUG_
5521   std::cout << name << std::endl;
5522 #endif
5523 }
5524