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Merge from V6_main 15/03/2013
[modules/smesh.git] / src / SMESH / SMESH_MesherHelper.cxx
1 // Copyright (C) 2007-2012  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
2 //
3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
5 //
6 // This library is free software; you can redistribute it and/or
7 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8 // License as published by the Free Software Foundation; either
9 // version 2.1 of the License.
10 //
11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14 // Lesser General Public License for more details.
15 //
16 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
19 //
20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
21 //
22
23 // File:      SMESH_MesherHelper.cxx
24 // Created:   15.02.06 15:22:41
25 // Author:    Sergey KUUL
26 //
27 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
28
29 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
30 #include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
31 #include "SMDS_FacePosition.hxx" 
32 #include "SMDS_IteratorOnIterators.hxx"
33 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
34 #include "SMESH_Block.hxx"
35 #include "SMESH_ProxyMesh.hxx"
36 #include "SMESH_subMesh.hxx"
37
38 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
39 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
40 #include <BRepTools.hxx>
41 #include <BRep_Tool.hxx>
42 #include <Geom2d_Curve.hxx>
43 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
44 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
45 #include <Geom_Curve.hxx>
46 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
47 #include <Geom_Surface.hxx>
48 #include <ShapeAnalysis.hxx>
49 #include <TopExp.hxx>
50 #include <TopExp_Explorer.hxx>
51 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
52 #include <TopTools_MapIteratorOfMapOfShape.hxx>
53 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
54 #include <TopoDS.hxx>
55 #include <gp_Ax3.hxx>
56 #include <gp_Pnt2d.hxx>
57 #include <gp_Trsf.hxx>
58
59 #include <Standard_Failure.hxx>
60 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
61
62 #include <utilities.h>
63
64 #include <limits>
65
66 using namespace std;
67
68 #define RETURN_BAD_RESULT(msg) { MESSAGE(msg); return false; }
69
70 namespace {
71
72   gp_XYZ XYZ(const SMDS_MeshNode* n) { return gp_XYZ(n->X(), n->Y(), n->Z()); }
73
74   enum { U_periodic = 1, V_periodic = 2 };
75 }
76
77 //================================================================================
78 /*!
79  * \brief Constructor
80  */
81 //================================================================================
82
83 SMESH_MesherHelper::SMESH_MesherHelper(SMESH_Mesh& theMesh)
84   : myParIndex(0),
85     myMesh(&theMesh),
86     myShapeID(0),
87     myCreateQuadratic(false),
88     myCreateBiQuadratic(false),
89     myFixNodeParameters(false)
90 {
91   myPar1[0] = myPar2[0] = myPar1[1] = myPar2[1] = 0;
92   mySetElemOnShape = ( ! myMesh->HasShapeToMesh() );
93 }
94
95 //=======================================================================
96 //function : ~SMESH_MesherHelper
97 //purpose  : 
98 //=======================================================================
99
100 SMESH_MesherHelper::~SMESH_MesherHelper()
101 {
102   {
103     TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = myFace2Projector.begin();
104     for ( ; i_proj != myFace2Projector.end(); ++i_proj )
105       delete i_proj->second;
106   }
107   {
108     TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj = myEdge2Projector.begin();
109     for ( ; i_proj != myEdge2Projector.end(); ++i_proj )
110       delete i_proj->second;
111   }
112 }
113
114 //=======================================================================
115 //function : IsQuadraticSubMesh
116 //purpose  : Check submesh for given shape: if all elements on this shape 
117 //           are quadratic, quadratic elements will be created.
118 //           Also fill myTLinkNodeMap
119 //=======================================================================
120
121 bool SMESH_MesherHelper::IsQuadraticSubMesh(const TopoDS_Shape& aSh)
122 {
123   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
124   // we can create quadratic elements only if all elements
125   // created on sub-shapes of given shape are quadratic
126   // also we have to fill myTLinkNodeMap
127   myCreateQuadratic = true;
128   mySeamShapeIds.clear();
129   myDegenShapeIds.clear();
130   TopAbs_ShapeEnum subType( aSh.ShapeType()==TopAbs_FACE ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE );
131   if ( aSh.ShapeType()==TopAbs_COMPOUND )
132   {
133     TopoDS_Iterator subIt( aSh );
134     if ( subIt.More() )
135       subType = ( subIt.Value().ShapeType()==TopAbs_FACE ) ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE;
136   }
137   SMDSAbs_ElementType elemType( subType==TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
138
139
140   int nbOldLinks = myTLinkNodeMap.size();
141
142   if ( !myMesh->HasShapeToMesh() )
143   {
144     if (( myCreateQuadratic = myMesh->NbFaces( ORDER_QUADRATIC )))
145     {
146       SMDS_FaceIteratorPtr fIt = meshDS->facesIterator();
147       while ( fIt->more() )
148         AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* >( fIt->next() ));
149     }
150   }
151   else
152   {
153     TopExp_Explorer exp( aSh, subType );
154     TopTools_MapOfShape checkedSubShapes;
155     for (; exp.More() && myCreateQuadratic; exp.Next()) {
156       if ( !checkedSubShapes.Add( exp.Current() ))
157         continue; // needed if aSh is compound of solids
158       if ( SMESHDS_SubMesh * subMesh = meshDS->MeshElements( exp.Current() )) {
159         if ( SMDS_ElemIteratorPtr it = subMesh->GetElements() ) {
160           while(it->more()) {
161             const SMDS_MeshElement* e = it->next();
162             if ( e->GetType() != elemType || !e->IsQuadratic() ) {
163               myCreateQuadratic = false;
164               break;
165             }
166             else {
167               // fill TLinkNodeMap
168               switch ( e->NbNodes() ) {
169               case 3:
170                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(2)); break;
171               case 6:
172                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(3));
173                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(4));
174                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(0),e->GetNode(5)); break;
175               case 8:
176                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(4));
177                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(5));
178                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(3),e->GetNode(6));
179                 AddTLinkNode(e->GetNode(3),e->GetNode(0),e->GetNode(7));
180                 break;
181               default:
182                 myCreateQuadratic = false;
183                 break;
184               }
185             }
186           }
187         }
188       }
189     }
190   }
191
192   if ( nbOldLinks == myTLinkNodeMap.size() )
193     myCreateQuadratic = false;
194
195   if(!myCreateQuadratic) {
196     myTLinkNodeMap.clear();
197   }
198   SetSubShape( aSh );
199
200   return myCreateQuadratic;
201 }
202
203 //=======================================================================
204 //function : SetSubShape
205 //purpose  : Set geometry to make elements on
206 //=======================================================================
207
208 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const int aShID)
209 {
210   if ( aShID == myShapeID )
211     return;
212   if ( aShID > 0 )
213     SetSubShape( GetMeshDS()->IndexToShape( aShID ));
214   else
215     SetSubShape( TopoDS_Shape() );
216 }
217
218 //=======================================================================
219 //function : SetSubShape
220 //purpose  : Set geometry to create elements on
221 //=======================================================================
222
223 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const TopoDS_Shape& aSh)
224 {
225   if ( myShape.IsSame( aSh ))
226     return;
227
228   myShape = aSh;
229   mySeamShapeIds.clear();
230   myDegenShapeIds.clear();
231
232   if ( myShape.IsNull() ) {
233     myShapeID  = 0;
234     return;
235   }
236   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
237   myShapeID = meshDS->ShapeToIndex(aSh);
238   myParIndex = 0;
239
240   // treatment of periodic faces
241   for ( TopExp_Explorer eF( aSh, TopAbs_FACE ); eF.More(); eF.Next() )
242   {
243     const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( eF.Current() );
244     TopLoc_Location loc;
245     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( face, loc );
246
247     if ( surface->IsUPeriodic() || surface->IsVPeriodic() ||
248          surface->IsUClosed()   || surface->IsVClosed() )
249     {
250       //while ( surface->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
251       //surface = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surface )->BasisSurface();
252       GeomAdaptor_Surface surf( surface );
253
254       for (TopExp_Explorer exp( face, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next())
255       {
256         // look for a seam edge
257         const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
258         if ( BRep_Tool::IsClosed( edge, face )) {
259           // initialize myPar1, myPar2 and myParIndex
260           gp_Pnt2d uv1, uv2;
261           BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
262           if ( Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) ) < Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) ))
263           {
264             myParIndex |= U_periodic;
265             myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
266             myPar2[0] = surf.LastUParameter();
267           }
268           else {
269             myParIndex |= V_periodic;
270             myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
271             myPar2[1] = surf.LastVParameter();
272           }
273           // store seam shape indices, negative if shape encounters twice
274           int edgeID = meshDS->ShapeToIndex( edge );
275           mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( edgeID ) ? -edgeID : edgeID );
276           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() ) {
277             int vertexID = meshDS->ShapeToIndex( v.Current() );
278             mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( vertexID ) ? -vertexID : vertexID );
279           }
280         }
281
282         // look for a degenerated edge
283         if ( BRep_Tool::Degenerated( edge )) {
284           myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( edge ));
285           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() )
286             myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( v.Current() ));
287         }
288       }
289       if ( !myDegenShapeIds.empty() && !myParIndex ) {
290         if ( surface->IsUPeriodic() || surface->IsUClosed() ) {
291           myParIndex |= U_periodic;
292           myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
293           myPar2[0] = surf.LastUParameter();
294         }
295         else if ( surface->IsVPeriodic() || surface->IsVClosed() ) {
296           myParIndex |= V_periodic;
297           myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
298           myPar2[1] = surf.LastVParameter();
299         }
300       }
301     }
302   }
303 }
304
305 //=======================================================================
306 //function : GetNodeUVneedInFaceNode
307 //purpose  : Check if inFaceNode argument is necessary for call GetNodeUV(F,..)
308 //           Return true if the face is periodic.
309 //           If F is Null, answer about sub-shape set through IsQuadraticSubMesh() or
310 //           * SetSubShape()
311 //=======================================================================
312
313 bool SMESH_MesherHelper::GetNodeUVneedInFaceNode(const TopoDS_Face& F) const
314 {
315   if ( F.IsNull() ) return !mySeamShapeIds.empty();
316
317   if ( !F.IsNull() && !myShape.IsNull() && myShape.IsSame( F ))
318     return !mySeamShapeIds.empty();
319
320   TopLoc_Location loc;
321   Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
322   if ( !aSurface.IsNull() )
323     return ( aSurface->IsUPeriodic() || aSurface->IsVPeriodic() );
324
325   return false;
326 }
327
328 //=======================================================================
329 //function : IsMedium
330 //purpose  : 
331 //=======================================================================
332
333 bool SMESH_MesherHelper::IsMedium(const SMDS_MeshNode*      node,
334                                   const SMDSAbs_ElementType typeToCheck)
335 {
336   return SMESH_MeshEditor::IsMedium( node, typeToCheck );
337 }
338
339 //=======================================================================
340 //function : GetSubShapeByNode
341 //purpose  : Return support shape of a node
342 //=======================================================================
343
344 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetSubShapeByNode(const SMDS_MeshNode* node,
345                                                    const SMESHDS_Mesh*  meshDS)
346 {
347   int shapeID = node ? node->getshapeId() : 0;
348   if ( 0 < shapeID && shapeID <= meshDS->MaxShapeIndex() )
349     return meshDS->IndexToShape( shapeID );
350   else
351     return TopoDS_Shape();
352 }
353
354
355 //=======================================================================
356 //function : AddTLinkNode
357 //purpose  : add a link in my data structure
358 //=======================================================================
359
360 void SMESH_MesherHelper::AddTLinkNode(const SMDS_MeshNode* n1,
361                                       const SMDS_MeshNode* n2,
362                                       const SMDS_MeshNode* n12)
363 {
364   // add new record to map
365   SMESH_TLink link( n1, n2 );
366   myTLinkNodeMap.insert( make_pair(link,n12));
367 }
368
369 //================================================================================
370 /*!
371  * \brief Add quadratic links of edge to own data structure
372  */
373 //================================================================================
374
375 void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshEdge* edge)
376 {
377   if ( edge->IsQuadratic() )
378     AddTLinkNode(edge->GetNode(0), edge->GetNode(1), edge->GetNode(2));
379 }
380
381 //================================================================================
382 /*!
383  * \brief Add quadratic links of face to own data structure
384  */
385 //================================================================================
386
387 void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshFace* f)
388 {
389   if ( !f->IsPoly() )
390     switch ( f->NbNodes() ) {
391     case 6:
392       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(3));
393       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(4));
394       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(0),f->GetNode(5)); break;
395     case 8:
396       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(4));
397       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(5));
398       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(3),f->GetNode(6));
399       AddTLinkNode(f->GetNode(3),f->GetNode(0),f->GetNode(7));
400     default:;
401     }
402 }
403
404 //================================================================================
405 /*!
406  * \brief Add quadratic links of volume to own data structure
407  */
408 //================================================================================
409
410 void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshVolume* volume)
411 {
412   if ( volume->IsQuadratic() )
413   {
414     SMDS_VolumeTool vTool( volume );
415     const SMDS_MeshNode** nodes = vTool.GetNodes();
416     set<int> addedLinks;
417     for ( int iF = 1; iF < vTool.NbFaces(); ++iF )
418     {
419       const int nbN = vTool.NbFaceNodes( iF );
420       const int* iNodes = vTool.GetFaceNodesIndices( iF );
421       for ( int i = 0; i < nbN; )
422       {
423         int iN1  = iNodes[i++];
424         int iN12 = iNodes[i++];
425         int iN2  = iNodes[i];
426         if ( iN1 > iN2 ) std::swap( iN1, iN2 );
427         int linkID = iN1 * vTool.NbNodes() + iN2;
428         pair< set<int>::iterator, bool > it_isNew = addedLinks.insert( linkID );
429         if ( it_isNew.second )
430           AddTLinkNode( nodes[iN1], nodes[iN2], nodes[iN12] );
431         else
432           addedLinks.erase( it_isNew.first ); // each link encounters only twice
433       }
434     }
435   }
436 }
437
438 //================================================================================
439 /*!
440  * \brief Return true if position of nodes on the shape hasn't yet been checked or
441  * the positions proved to be invalid
442  */
443 //================================================================================
444
445 bool SMESH_MesherHelper::toCheckPosOnShape(int shapeID ) const
446 {
447   map< int,bool >::const_iterator id_ok = myNodePosShapesValidity.find( shapeID );
448   return ( id_ok == myNodePosShapesValidity.end() || !id_ok->second );
449 }
450
451 //================================================================================
452 /*!
453  * \brief Set validity of positions of nodes on the shape.
454  * Once set, validity is not changed
455  */
456 //================================================================================
457
458 void SMESH_MesherHelper::setPosOnShapeValidity(int shapeID, bool ok ) const
459 {
460   ((SMESH_MesherHelper*)this)->myNodePosShapesValidity.insert( make_pair( shapeID, ok));
461 }
462
463 //=======================================================================
464 //function : ToFixNodeParameters
465 //purpose  : Enables fixing node parameters on EDGEs and FACEs in 
466 //           GetNodeU(...,check=true), GetNodeUV(...,check=true), CheckNodeUV() and
467 //           CheckNodeU() in case if a node lies on a shape set via SetSubShape().
468 //           Default is False
469 //=======================================================================
470
471 void SMESH_MesherHelper::ToFixNodeParameters(bool toFix)
472 {
473   myFixNodeParameters = toFix;
474 }
475
476
477 //=======================================================================
478 //function : GetUVOnSeam
479 //purpose  : Select UV on either of 2 pcurves of a seam edge, closest to the given UV
480 //=======================================================================
481
482 gp_Pnt2d SMESH_MesherHelper::GetUVOnSeam( const gp_Pnt2d& uv1, const gp_Pnt2d& uv2 ) const
483 {
484   gp_Pnt2d result = uv1;
485   for ( int i = U_periodic; i <= V_periodic ; ++i )
486   {
487     if ( myParIndex & i )
488     {
489       double p1 = uv1.Coord( i );
490       double dp1 = Abs( p1-myPar1[i-1]), dp2 = Abs( p1-myPar2[i-1]);
491       if ( myParIndex == i ||
492            dp1 < ( myPar2[i-1] - myPar2[i-1] ) / 100. ||
493            dp2 < ( myPar2[i-1] - myPar2[i-1] ) / 100. )
494       {
495         double p2 = uv2.Coord( i );
496         double p1Alt = ( dp1 < dp2 ) ? myPar2[i-1] : myPar1[i-1];
497         if ( Abs( p2 - p1 ) > Abs( p2 - p1Alt ))
498           result.SetCoord( i, p1Alt );
499       }
500     }
501   }
502   return result;
503 }
504
505 //=======================================================================
506 //function : GetNodeUV
507 //purpose  : Return node UV on face
508 //=======================================================================
509
510 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
511                                     const SMDS_MeshNode* n,
512                                     const SMDS_MeshNode* n2,
513                                     bool*                check) const
514 {
515   gp_Pnt2d uv( Precision::Infinite(), Precision::Infinite() );
516
517   const SMDS_PositionPtr Pos = n->GetPosition();
518   bool uvOK = false;
519   if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_FACE)
520   {
521     // node has position on face
522     const SMDS_FacePosition* fpos =
523       static_cast<const SMDS_FacePosition*>(n->GetPosition());
524     uv.SetCoord(fpos->GetUParameter(),fpos->GetVParameter());
525     if ( check )
526       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*MaxTolerance( F ));
527   }
528   else if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE)
529   {
530     // node has position on edge => it is needed to find
531     // corresponding edge from face, get pcurve for this
532     // edge and retrieve value from this pcurve
533     const SMDS_EdgePosition* epos =
534       static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(n->GetPosition());
535     int edgeID = n->getshapeId();
536     TopoDS_Edge E = TopoDS::Edge(GetMeshDS()->IndexToShape(edgeID));
537     double f, l, u = epos->GetUParameter();
538     Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(E, F, f, l);
539     bool validU = ( f < u && u < l );
540     if ( validU )
541       uv = C2d->Value( u );
542     else
543       uv.SetCoord( Precision::Infinite(),0.);
544     if ( check || !validU )
545       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*MaxTolerance( F ),/*force=*/ !validU );
546
547     // for a node on a seam edge select one of UVs on 2 pcurves
548     if ( n2 && IsSeamShape( edgeID ) )
549     {
550       uv = GetUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0, check ));
551     }
552     else
553     { // adjust uv to period
554       TopLoc_Location loc;
555       Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
556       Standard_Boolean isUPeriodic = S->IsUPeriodic();
557       Standard_Boolean isVPeriodic = S->IsVPeriodic();
558       if ( isUPeriodic || isVPeriodic ) {
559         Standard_Real UF,UL,VF,VL;
560         S->Bounds(UF,UL,VF,VL);
561         if(isUPeriodic)
562           uv.SetX( uv.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.X(),UF,UL));
563         if(isVPeriodic)
564           uv.SetY( uv.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.Y(),VF,VL));
565       }
566     }
567   }
568   else if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_VERTEX)
569   {
570     if ( int vertexID = n->getshapeId() ) {
571       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(GetMeshDS()->IndexToShape(vertexID));
572       try {
573         uv = BRep_Tool::Parameters( V, F );
574         uvOK = true;
575       }
576       catch (Standard_Failure& exc) {
577       }
578       if ( !uvOK ) {
579         for ( TopExp_Explorer vert(F,TopAbs_VERTEX); !uvOK && vert.More(); vert.Next() )
580           uvOK = ( V == vert.Current() );
581         if ( !uvOK ) {
582 #ifdef _DEBUG_
583           MESSAGE ( "SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(); Vertex " << vertexID
584                << " not in face " << GetMeshDS()->ShapeToIndex( F ) );
585 #endif
586           // get UV of a vertex closest to the node
587           double dist = 1e100;
588           gp_Pnt pn = XYZ( n );
589           for ( TopExp_Explorer vert(F,TopAbs_VERTEX); !uvOK && vert.More(); vert.Next() ) {
590             TopoDS_Vertex curV = TopoDS::Vertex( vert.Current() );
591             gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt( curV );
592             double curDist = p.SquareDistance( pn );
593             if ( curDist < dist ) {
594               dist = curDist;
595               uv = BRep_Tool::Parameters( curV, F );
596               uvOK = ( dist < DBL_MIN );
597             }
598           }
599         }
600         else {
601           uvOK = false;
602           TopTools_ListIteratorOfListOfShape it( myMesh->GetAncestors( V ));
603           for ( ; it.More(); it.Next() ) {
604             if ( it.Value().ShapeType() == TopAbs_EDGE ) {
605               const TopoDS_Edge & edge = TopoDS::Edge( it.Value() );
606               double f,l;
607               Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(edge, F, f, l);
608               if ( !C2d.IsNull() ) {
609                 double u = ( V == TopExp::FirstVertex( edge ) ) ?  f : l;
610                 uv = C2d->Value( u );
611                 uvOK = true;
612                 break;
613               }
614             }
615           }
616         }
617       }
618       if ( n2 && IsSeamShape( vertexID ) )
619         uv = GetUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0 ));
620     }
621   }
622   else
623   {
624     uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*MaxTolerance( F ));
625   }
626
627   if ( check )
628     *check = uvOK;
629
630   return uv.XY();
631 }
632
633 //=======================================================================
634 //function : CheckNodeUV
635 //purpose  : Check and fix node UV on a face
636 //=======================================================================
637
638 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
639                                      const SMDS_MeshNode* n,
640                                      gp_XY&               uv,
641                                      const double         tol,
642                                      const bool           force,
643                                      double               distXYZ[4]) const
644 {
645   int shapeID = n->getshapeId();
646   bool infinit = ( Precision::IsInfinite( uv.X() ) || Precision::IsInfinite( uv.Y() ));
647   if ( force || toCheckPosOnShape( shapeID ) || infinit )
648   {
649     // check that uv is correct
650     TopLoc_Location loc;
651     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
652     gp_Pnt nodePnt = XYZ( n ), surfPnt(0,0,0);
653     double dist = 0;
654     if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
655     if ( infinit ||
656          (dist = nodePnt.Distance( surfPnt = surface->Value( uv.X(), uv.Y() ))) > tol )
657     {
658       setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
659       if ( !infinit && distXYZ ) {
660         surfPnt.Transform( loc );
661         distXYZ[0] = dist;
662         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
663       }
664       // uv incorrect, project the node to surface
665       GeomAPI_ProjectPointOnSurf& projector = GetProjector( F, loc, tol );
666       projector.Perform( nodePnt );
667       if ( !projector.IsDone() || projector.NbPoints() < 1 )
668       {
669         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV() failed to project" );
670         return false;
671       }
672       Quantity_Parameter U,V;
673       projector.LowerDistanceParameters(U,V);
674       uv.SetCoord( U,V );
675       surfPnt = surface->Value( U, V );
676       dist = nodePnt.Distance( surfPnt );
677       if ( distXYZ ) {
678         surfPnt.Transform( loc );
679         distXYZ[0] = dist;
680         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
681       }
682       if ( dist > tol )
683       {
684         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(), invalid projection" );
685         return false;
686       }
687       // store the fixed UV on the face
688       if ( myShape.IsSame(F) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
689         const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
690           ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_FacePosition( U, V )));
691     }
692     else if ( uv.Modulus() > numeric_limits<double>::min() )
693     {
694       setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
695     }
696   }
697   return true;
698 }
699
700 //=======================================================================
701 //function : GetProjector
702 //purpose  : Return projector intitialized by given face without location, which is returned
703 //=======================================================================
704
705 GeomAPI_ProjectPointOnSurf& SMESH_MesherHelper::GetProjector(const TopoDS_Face& F,
706                                                              TopLoc_Location&   loc,
707                                                              double             tol ) const
708 {
709   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
710   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
711   TID2ProjectorOnSurf& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnSurf&>( myFace2Projector );
712   TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = i2proj.find( faceID );
713   if ( i_proj == i2proj.end() )
714   {
715     if ( tol == 0 ) tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
716     double U1, U2, V1, V2;
717     surface->Bounds(U1, U2, V1, V2);
718     GeomAPI_ProjectPointOnSurf* proj = new GeomAPI_ProjectPointOnSurf();
719     proj->Init( surface, U1, U2, V1, V2, tol );
720     i_proj = i2proj.insert( make_pair( faceID, proj )).first;
721   }
722   return *( i_proj->second );
723 }
724
725 namespace
726 {
727   gp_XY AverageUV(const gp_XY& uv1, const gp_XY& uv2) { return ( uv1 + uv2 ) / 2.; }
728   gp_XY_FunPtr(Added); // define gp_XY_Added pointer to function calling gp_XY::Added(gp_XY)
729   gp_XY_FunPtr(Subtracted); 
730 }
731
732 //=======================================================================
733 //function : applyIn2D
734 //purpose  : Perform given operation on two 2d points in parameric space of given surface.
735 //           It takes into account period of the surface. Use gp_XY_FunPtr macro
736 //           to easily define pointer to function of gp_XY class.
737 //=======================================================================
738
739 gp_XY SMESH_MesherHelper::applyIn2D(const Handle(Geom_Surface)& surface,
740                                     const gp_XY&                uv1,
741                                     const gp_XY&                uv2,
742                                     xyFunPtr                    fun,
743                                     const bool                  resultInPeriod)
744 {
745   Standard_Boolean isUPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsUPeriodic();
746   Standard_Boolean isVPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsVPeriodic();
747   if ( !isUPeriodic && !isVPeriodic )
748     return fun(uv1,uv2);
749
750   // move uv2 not far than half-period from uv1
751   double u2 = 
752     uv2.X()+(isUPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.X(),uv1.X(),surface->UPeriod()) :0);
753   double v2 = 
754     uv2.Y()+(isVPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.Y(),uv1.Y(),surface->VPeriod()) :0);
755
756   // execute operation
757   gp_XY res = fun( uv1, gp_XY(u2,v2) );
758
759   // move result within period
760   if ( resultInPeriod )
761   {
762     Standard_Real UF,UL,VF,VL;
763     surface->Bounds(UF,UL,VF,VL);
764     if ( isUPeriodic )
765       res.SetX( res.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.X(),UF,UL));
766     if ( isVPeriodic )
767       res.SetY( res.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.Y(),VF,VL));
768   }
769
770   return res;
771 }
772 //=======================================================================
773 //function : GetMiddleUV
774 //purpose  : Return middle UV taking in account surface period
775 //=======================================================================
776
777 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetMiddleUV(const Handle(Geom_Surface)& surface,
778                                       const gp_XY&                p1,
779                                       const gp_XY&                p2)
780 {
781   // NOTE:
782   // the proper place of getting basic surface seems to be in applyIn2D()
783   // but we put it here to decrease a risk of regressions just before releasing a version
784   Handle(Geom_Surface) surf = surface;
785   while ( !surf.IsNull() && surf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
786     surf = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surf )->BasisSurface();
787
788   return applyIn2D( surf, p1, p2, & AverageUV );
789 }
790
791 //=======================================================================
792 //function : GetNodeU
793 //purpose  : Return node U on edge
794 //=======================================================================
795
796 double SMESH_MesherHelper::GetNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
797                                     const SMDS_MeshNode* n,
798                                     const SMDS_MeshNode* inEdgeNode,
799                                     bool*                check)
800 {
801   double param = Precision::Infinite();
802
803   const SMDS_PositionPtr pos = n->GetPosition();
804   if ( pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
805   {
806     const SMDS_EdgePosition* epos = static_cast<const SMDS_EdgePosition*>( pos );
807     param =  epos->GetUParameter();
808   }
809   else if( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
810   {
811     if ( inEdgeNode && TopExp::FirstVertex( E ).IsSame( TopExp::LastVertex( E ))) // issue 0020128
812     {
813       Standard_Real f,l;
814       BRep_Tool::Range( E, f,l );
815       double uInEdge = GetNodeU( E, inEdgeNode );
816       param = ( fabs( uInEdge - f ) < fabs( l - uInEdge )) ? f : l;
817     }
818     else
819     {
820       SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
821       int vertexID = n->getshapeId();
822       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(meshDS->IndexToShape(vertexID));
823       param =  BRep_Tool::Parameter( V, E );
824     }
825   }
826   if ( check )
827   {
828     double tol = BRep_Tool::Tolerance( E );
829     double f,l;  BRep_Tool::Range( E, f,l );
830     bool force = ( param < f-tol || param > l+tol );
831     if ( !force && pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
832       force = ( GetMeshDS()->ShapeToIndex( E ) != n->getshapeId() );
833
834     *check = CheckNodeU( E, n, param, 2*tol, force );
835   }
836   return param;
837 }
838
839 //=======================================================================
840 //function : CheckNodeU
841 //purpose  : Check and fix node U on an edge
842 //           Return false if U is bad and could not be fixed
843 //=======================================================================
844
845 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
846                                     const SMDS_MeshNode* n,
847                                     double&              u,
848                                     const double         tol,
849                                     const bool           force,
850                                     double               distXYZ[4]) const
851 {
852   int shapeID = n->getshapeId();
853   if ( force || toCheckPosOnShape( shapeID ))
854   {
855     TopLoc_Location loc; double f,l;
856     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( E,loc,f,l );
857     if ( curve.IsNull() ) // degenerated edge
858     {
859       if ( u+tol < f || u-tol > l )
860       {
861         double r = Max( 0.5, 1 - tol*n->GetID()); // to get a unique u on edge
862         u =  f*r + l*(1-r);
863       }
864     }
865     else
866     {
867       gp_Pnt nodePnt = SMESH_TNodeXYZ( n );
868       if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
869       gp_Pnt curvPnt = curve->Value( u );
870       double dist = nodePnt.Distance( curvPnt );
871       if ( distXYZ ) {
872         curvPnt.Transform( loc );
873         distXYZ[0] = dist;
874         distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
875       }
876       if ( dist > tol )
877       {
878         setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
879         // u incorrect, project the node to the curve
880         int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( E );
881         TID2ProjectorOnCurve& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnCurve&>( myEdge2Projector );
882         TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj =
883           i2proj.insert( make_pair( edgeID, (GeomAPI_ProjectPointOnCurve*) 0 )).first;
884         if ( !i_proj->second  )
885         {
886           i_proj->second = new GeomAPI_ProjectPointOnCurve();
887           i_proj->second->Init( curve, f, l );
888         }
889         GeomAPI_ProjectPointOnCurve* projector = i_proj->second;
890         projector->Perform( nodePnt );
891         if ( projector->NbPoints() < 1 )
892         {
893           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU() failed to project" );
894           return false;
895         }
896         Quantity_Parameter U = projector->LowerDistanceParameter();
897         u = double( U );
898         curvPnt = curve->Value( u );
899         dist = nodePnt.Distance( curvPnt );
900         if ( distXYZ ) {
901           curvPnt.Transform( loc );
902           distXYZ[0] = dist;
903           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
904         }
905         if ( dist > tol )
906         {
907           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(), invalid projection" );
908           MESSAGE("distance " << dist << " " << tol );
909           return false;
910         }
911         // store the fixed U on the edge
912         if ( myShape.IsSame(E) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
913           const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
914             ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_EdgePosition( U )));
915       }
916       else if ( fabs( u ) > numeric_limits<double>::min() )
917       {
918         setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
919       }
920       if (( u < f-tol || u > l+tol ) && force )
921       {
922         // node is on vertex but is set on periodic but trimmed edge (issue 0020890)
923         try
924         {
925           // do not use IsPeriodic() as Geom_TrimmedCurve::IsPeriodic () returns false
926           double period = curve->Period();
927           u = ( u < f ) ? u + period : u - period;
928         }
929         catch (Standard_Failure& exc)
930         {
931           return false;
932         }
933       }
934     }
935   }
936   return true;
937 }
938
939 //=======================================================================
940 //function : GetMediumPos
941 //purpose  : Return index and type of the shape  (EDGE or FACE only) to
942 //          set a medium node on
943 //param    : useCurSubShape - if true, returns the shape set via SetSubShape()
944 //           if any
945 //=======================================================================
946
947 std::pair<int, TopAbs_ShapeEnum>
948 SMESH_MesherHelper::GetMediumPos(const SMDS_MeshNode* n1,
949                                  const SMDS_MeshNode* n2,
950                                  const bool           useCurSubShape)
951 {
952   if ( useCurSubShape && !myShape.IsNull() )
953     return std::make_pair( myShapeID, myShape.ShapeType() );
954
955   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
956   int              shapeID = -1;
957   TopoDS_Shape     shape;
958
959   if (( myShapeID == n1->getshapeId() || myShapeID == n2->getshapeId() ) && myShapeID > 0 )
960   {
961     shapeType = myShape.ShapeType();
962     shapeID   = myShapeID;
963   }
964   else if ( n1->getshapeId() == n2->getshapeId() )
965   {
966     shapeID = n2->getshapeId();
967     shape = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
968   }
969   else
970   {
971     const SMDS_TypeOfPosition Pos1 = n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
972     const SMDS_TypeOfPosition Pos2 = n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
973
974     if ( Pos1 == SMDS_TOP_3DSPACE || Pos2 == SMDS_TOP_3DSPACE )
975     {
976     }
977     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_FACE || Pos2 == SMDS_TOP_FACE )
978     {
979       if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE || Pos2 != SMDS_TOP_FACE )
980       {
981         if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE ) std::swap( n1,n2 );
982         TopoDS_Shape F = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
983         TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
984         if ( IsSubShape( S, F ))
985         {
986           shapeType = TopAbs_FACE;
987           shapeID   = n1->getshapeId();
988         }
989       }
990     }
991     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_EDGE && Pos2 == SMDS_TOP_EDGE )
992     {
993       TopoDS_Shape E1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
994       TopoDS_Shape E2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
995       shape = GetCommonAncestor( E1, E2, *myMesh, TopAbs_FACE );
996     }
997     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_VERTEX && Pos2 == SMDS_TOP_VERTEX )
998     {
999       TopoDS_Shape V1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1000       TopoDS_Shape V2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1001       shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_EDGE );
1002       if ( shape.IsNull() ) shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1003     }
1004     else // VERTEX and EDGE
1005     {
1006       if ( Pos1 != SMDS_TOP_VERTEX ) std::swap( n1,n2 );
1007       TopoDS_Shape V = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1008       TopoDS_Shape E = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1009       if ( IsSubShape( V, E ))
1010         shape = E;
1011       else
1012         shape = GetCommonAncestor( V, E, *myMesh, TopAbs_FACE );
1013     }
1014   }
1015
1016   if ( !shape.IsNull() )
1017   {
1018     if ( shapeID < 1 )
1019       shapeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape );
1020     shapeType = shape.ShapeType();
1021   }
1022   return make_pair( shapeID, shapeType );
1023 }
1024
1025 //=======================================================================
1026 //function : GetCentralNode
1027 //purpose  : Return existing or create a new central node for a quardilateral
1028 //           quadratic face given its 8 nodes.
1029 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1030 //             else node position is found on a geometrical face if any.
1031 //=======================================================================
1032
1033 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1034                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1035                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1036                                                         const SMDS_MeshNode* n4,
1037                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1038                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1039                                                         const SMDS_MeshNode* n34,
1040                                                         const SMDS_MeshNode* n41,
1041                                                         bool                 force3d)
1042 {
1043   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1044
1045   // Find an existing central node
1046
1047   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3,n4);
1048   std::map<TBiQuad, SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1049   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1050   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() ) 
1051   {
1052     return (*itMapCentralNode).second;
1053   }
1054
1055   // Get type of shape for the new central node
1056
1057   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1058   int              shapeID = -1;
1059   int              faceID = -1;
1060   TopoDS_Shape     shape;
1061   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1062
1063   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1064   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1065   
1066   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1067   
1068   // check if a face lie on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1069   // on sub-shapes of the FACE
1070   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1071   {
1072     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3, n4 };
1073     for(int i = 0; i < 4; i++)
1074     {
1075       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1076       if ( shape.IsNull() ) break;
1077       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1078       {
1079         shapeID   = nodes[i]->getshapeId();
1080         shapeType = TopAbs_SOLID;
1081         break;
1082       }
1083       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1084       {
1085         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1086         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1087         itMapWithIdFace->second++;
1088       }
1089       else
1090       {
1091         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors(shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1092         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1093         {
1094           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1095           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1096           itMapWithIdFace->second++;
1097         }
1098       }
1099     }
1100   }
1101   if ( shapeID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1102   {
1103     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1104     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1105     for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1106     {
1107       if ( itMapWithIdFace->second == 4 ) 
1108       {
1109         shapeType = TopAbs_FACE;
1110         faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1111         break;
1112       }
1113     }
1114   }
1115
1116   TopoDS_Face F;
1117   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1118   {
1119     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1120   }
1121
1122   // Create a node
1123
1124   gp_XY  uvAvg;
1125   gp_Pnt P;
1126   if ( !F.IsNull() )
1127   {
1128     if ( !force3d )
1129     {
1130       uvAvg = calcTFI (0.5, 0.5,
1131                        GetNodeUV(F,n1,n3),  GetNodeUV(F,n2,n4),
1132                        GetNodeUV(F,n3,n1),  GetNodeUV(F,n4,n2), 
1133                        GetNodeUV(F,n12,n3), GetNodeUV(F,n23,n4),
1134                        GetNodeUV(F,n34,n2), GetNodeUV(F,n41,n2));
1135       TopLoc_Location loc;
1136       Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1137       P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1138       centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1139       // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1140       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1141       myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1142       return centralNode;
1143     }
1144   }
1145
1146   P = ( SMESH_TNodeXYZ( n1 ) +
1147         SMESH_TNodeXYZ( n2 ) +
1148         SMESH_TNodeXYZ( n3 ) +
1149         SMESH_TNodeXYZ( n4 ) ) / 4;
1150   centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1151
1152   if ( !F.IsNull() )
1153   {
1154     uvAvg = (GetNodeUV(F,n1,n3) +
1155              GetNodeUV(F,n2,n4) +
1156              GetNodeUV(F,n3,n1) +
1157              GetNodeUV(F,n4,n2)) / 4;
1158     CheckNodeUV( F, centralNode, uvAvg, 2*BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1159     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1160   }
1161   else if ( shapeID > 0 )
1162   {
1163     meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, shapeID );
1164   }
1165   else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1166   {
1167     meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1168   }
1169   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1170   return centralNode;
1171 }
1172
1173 //=======================================================================
1174 //function : GetMediumNode
1175 //purpose  : Return existing or create a new medium node between given ones
1176 //=======================================================================
1177
1178 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetMediumNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1179                                                        const SMDS_MeshNode* n2,
1180                                                        bool                 force3d)
1181 {
1182   // Find existing node
1183
1184   SMESH_TLink link(n1,n2);
1185   ItTLinkNode itLN = myTLinkNodeMap.find( link );
1186   if ( itLN != myTLinkNodeMap.end() ) {
1187     return (*itLN).second;
1188   }
1189
1190   // Create medium node
1191
1192   SMDS_MeshNode* n12;
1193   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1194
1195   if ( IsSeamShape( n1->getshapeId() ))
1196     // to get a correct UV of a node on seam, the second node must have checked UV
1197     std::swap( n1, n2 );
1198
1199   // get type of shape for the new medium node
1200   int faceID = -1, edgeID = -1;
1201   TopoDS_Edge E; double u [2];
1202   TopoDS_Face F; gp_XY  uv[2];
1203   bool uvOK[2] = { false, false };
1204
1205   pair<int, TopAbs_ShapeEnum> pos = GetMediumPos( n1, n2, mySetElemOnShape );
1206
1207   // get positions of the given nodes on shapes
1208   if ( pos.second == TopAbs_FACE )
1209   {
1210     F = TopoDS::Face(meshDS->IndexToShape( faceID = pos.first ));
1211     uv[0] = GetNodeUV(F,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1212     uv[1] = GetNodeUV(F,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1213   }
1214   else if ( pos.second == TopAbs_EDGE )
1215   {
1216     const SMDS_PositionPtr Pos1 = n1->GetPosition();
1217     const SMDS_PositionPtr Pos2 = n2->GetPosition();
1218     if ( Pos1->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1219          Pos2->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1220          n1->getshapeId() != n2->getshapeId() )
1221     {
1222       // issue 0021006
1223       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1224     }
1225     E = TopoDS::Edge(meshDS->IndexToShape( edgeID = pos.first ));
1226     u[0] = GetNodeU(E,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1227     u[1] = GetNodeU(E,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1228   }
1229
1230   if ( !force3d & uvOK[0] && uvOK[1] )
1231   {
1232     // we try to create medium node using UV parameters of
1233     // nodes, else - medium between corresponding 3d points
1234     if( ! F.IsNull() )
1235     {
1236       //if ( uvOK[0] && uvOK[1] )
1237       {
1238         if ( IsDegenShape( n1->getshapeId() )) {
1239           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[0].SetCoord( 1, uv[1].Coord( 1 ));
1240           else                           uv[0].SetCoord( 2, uv[1].Coord( 2 ));
1241         }
1242         else if ( IsDegenShape( n2->getshapeId() )) {
1243           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[1].SetCoord( 1, uv[0].Coord( 1 ));
1244           else                           uv[1].SetCoord( 2, uv[0].Coord( 2 ));
1245         }
1246
1247         TopLoc_Location loc;
1248         Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
1249         gp_XY UV = GetMiddleUV( S, uv[0], uv[1] );
1250         gp_Pnt P = S->Value( UV.X(), UV.Y() ).Transformed(loc);
1251         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1252         // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1253         meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y());
1254         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1255         return n12;
1256       }
1257     }
1258     else if ( !E.IsNull() )
1259     {
1260       double f,l;
1261       Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, f, l);
1262       if(!C.IsNull())
1263       {
1264         Standard_Boolean isPeriodic = C->IsPeriodic();
1265         double U;
1266         if(isPeriodic) {
1267           Standard_Real Period = C->Period();
1268           Standard_Real p = u[1]+ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(u[1],u[0],Period);
1269           Standard_Real pmid = (u[0]+p)/2.;
1270           U = pmid+ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(pmid,C->FirstParameter(),C->LastParameter());
1271         }
1272         else
1273           U = (u[0]+u[1])/2.;
1274
1275         gp_Pnt P = C->Value( U );
1276         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1277         //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1278         meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1279         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1280         return n12;
1281       }
1282     }
1283   }
1284
1285   // 3d variant
1286   double x = ( n1->X() + n2->X() )/2.;
1287   double y = ( n1->Y() + n2->Y() )/2.;
1288   double z = ( n1->Z() + n2->Z() )/2.;
1289   n12 = meshDS->AddNode(x,y,z);
1290
1291   //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1292   {
1293     if ( !F.IsNull() )
1294     {
1295       gp_XY UV = ( uv[0] + uv[1] ) / 2.;
1296       CheckNodeUV( F, n12, UV, 2 * BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1297       meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y() );
1298     }
1299     else if ( !E.IsNull() )
1300     {
1301       double U = ( u[0] + u[1] ) / 2.;
1302       CheckNodeU( E, n12, U, 2 * BRep_Tool::Tolerance( E ), /*force=*/true);
1303       meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1304     }
1305     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1306     {
1307       meshDS->SetMeshElementOnShape(n12, myShapeID);
1308     }
1309   }
1310
1311   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( link, n12 ));
1312   return n12;
1313 }
1314
1315 //================================================================================
1316 /*!
1317  * \brief Makes a medium node if nodes reside different edges
1318  */
1319 //================================================================================
1320
1321 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::getMediumNodeOnComposedWire(const SMDS_MeshNode* n1,
1322                                                                      const SMDS_MeshNode* n2,
1323                                                                      bool                 force3d)
1324 {
1325   gp_Pnt middle = 0.5 * XYZ(n1) + 0.5 * XYZ(n2);
1326   SMDS_MeshNode* n12 = AddNode( middle.X(), middle.Y(), middle.Z() );
1327
1328   // To find position on edge and 3D position for n12,
1329   // project <middle> to 2 edges and select projection most close to <middle>
1330
1331   double u = 0, distMiddleProj = Precision::Infinite(), distXYZ[4];
1332   int iOkEdge = 0;
1333   TopoDS_Edge edges[2];
1334   for ( int is2nd = 0; is2nd < 2; ++is2nd )
1335   {
1336     // get an edge
1337     const SMDS_MeshNode* n = is2nd ? n2 : n1;
1338     TopoDS_Shape shape = GetSubShapeByNode( n, GetMeshDS() );
1339     if ( shape.IsNull() || shape.ShapeType() != TopAbs_EDGE )
1340       continue;
1341
1342     // project to get U of projection and distance from middle to projection
1343     TopoDS_Edge edge = edges[ is2nd ] = TopoDS::Edge( shape );
1344     double node2MiddleDist = middle.Distance( XYZ(n) );
1345     double foundU = GetNodeU( edge, n );
1346     CheckNodeU( edge, n12, foundU, 2*BRep_Tool::Tolerance(edge), /*force=*/true, distXYZ );
1347     if ( distXYZ[0] < node2MiddleDist )
1348     {
1349       distMiddleProj = distXYZ[0];
1350       u = foundU;
1351       iOkEdge = is2nd;
1352     }
1353   }
1354   if ( Precision::IsInfinite( distMiddleProj ))
1355   {
1356     // both projections failed; set n12 on the edge of n1 with U of a common vertex
1357     TopoDS_Vertex vCommon;
1358     if ( TopExp::CommonVertex( edges[0], edges[1], vCommon ))
1359       u = BRep_Tool::Parameter( vCommon, edges[0] );
1360     else
1361     {
1362       double f,l, u0 = GetNodeU( edges[0], n1 );
1363       BRep_Tool::Range( edges[0],f,l );
1364       u = ( fabs(u0-f) < fabs(u0-l) ) ? f : l;
1365     }
1366     iOkEdge = 0;
1367     distMiddleProj = 0;
1368   }
1369
1370   // move n12 to position of a successfull projection
1371   double tol = BRep_Tool::Tolerance(edges[ iOkEdge ]);
1372   if ( !force3d && distMiddleProj > 2*tol )
1373   {
1374     TopLoc_Location loc; double f,l;
1375     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( edges[iOkEdge],loc,f,l );
1376     gp_Pnt p = curve->Value( u );
1377     GetMeshDS()->MoveNode( n12, p.X(), p.Y(), p.Z() );
1378   }
1379
1380   //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1381   GetMeshDS()->SetNodeOnEdge(n12, edges[iOkEdge], u);
1382
1383   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( SMESH_TLink(n1,n2), n12 ));
1384
1385   return n12;
1386 }
1387
1388 //=======================================================================
1389 //function : AddNode
1390 //purpose  : Creates a node
1391 //=======================================================================
1392
1393 SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::AddNode(double x, double y, double z, int ID,
1394                                            double u, double v)
1395 {
1396   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1397   SMDS_MeshNode* node = 0;
1398   if ( ID )
1399     node = meshDS->AddNodeWithID( x, y, z, ID );
1400   else
1401     node = meshDS->AddNode( x, y, z );
1402   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 ) { // node is not elem ?
1403     switch ( myShape.ShapeType() ) {
1404     case TopAbs_SOLID:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1405     case TopAbs_SHELL:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1406     case TopAbs_FACE:   meshDS->SetNodeOnFace(   node, myShapeID, u, v); break;
1407     case TopAbs_EDGE:   meshDS->SetNodeOnEdge(   node, myShapeID, u);    break;
1408     case TopAbs_VERTEX: meshDS->SetNodeOnVertex( node, myShapeID);       break;
1409     default: ;
1410     }
1411   }
1412   return node;
1413 }
1414
1415 //=======================================================================
1416 //function : AddEdge
1417 //purpose  : Creates quadratic or linear edge
1418 //=======================================================================
1419
1420 SMDS_MeshEdge* SMESH_MesherHelper::AddEdge(const SMDS_MeshNode* n1,
1421                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1422                                            const int            id,
1423                                            const bool           force3d)
1424 {
1425   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1426   
1427   SMDS_MeshEdge* edge = 0;
1428   if (myCreateQuadratic) {
1429     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1430     if(id)
1431       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, n12, id);
1432     else
1433       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2, n12);
1434   }
1435   else {
1436     if(id)
1437       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, id);
1438     else
1439       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2);
1440   }
1441
1442   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1443     meshDS->SetMeshElementOnShape( edge, myShapeID );
1444
1445   return edge;
1446 }
1447
1448 //=======================================================================
1449 //function : AddFace
1450 //purpose  : Creates quadratic or linear triangle
1451 //=======================================================================
1452
1453 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1454                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1455                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1456                                            const int id,
1457                                            const bool force3d)
1458 {
1459   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1460   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1461
1462   if( n1==n2 || n2==n3 || n3==n1 )
1463     return elem;
1464
1465   if(!myCreateQuadratic) {
1466     if(id)
1467       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, id);
1468     else
1469       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3);
1470   }
1471   else {
1472     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1473     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1474     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1475
1476     if(id)
1477       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, id);
1478     else
1479       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31);
1480   }
1481   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1482     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1483
1484   return elem;
1485 }
1486
1487 //=======================================================================
1488 //function : AddFace
1489 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear quadrangle
1490 //=======================================================================
1491
1492 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1493                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1494                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1495                                            const SMDS_MeshNode* n4,
1496                                            const int            id,
1497                                            const bool           force3d)
1498 {
1499   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1500   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1501
1502   if( n1==n2 ) {
1503     return AddFace(n1,n3,n4,id,force3d);
1504   }
1505   if( n1==n3 ) {
1506     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1507   }
1508   if( n1==n4 ) {
1509     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1510   }
1511   if( n2==n3 ) {
1512     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1513   }
1514   if( n2==n4 ) {
1515     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1516   }
1517   if( n3==n4 ) {
1518     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1519   }
1520
1521   if(!myCreateQuadratic) {
1522     if(id)
1523       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, id);
1524     else
1525       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4);
1526   }
1527   else {
1528     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1529     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1530     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1531     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
1532     if(myCreateBiQuadratic)
1533     {
1534      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, force3d);
1535      if(id)
1536        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter, id);
1537      else
1538        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter);
1539     }
1540     else
1541     {
1542       if(id)
1543         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, id);
1544       else
1545         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41);
1546     }
1547   }
1548   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1549     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1550
1551   return elem;
1552 }
1553
1554 //=======================================================================
1555 //function : AddPolygonalFace
1556 //purpose  : Creates polygon, with additional nodes in quadratic mesh
1557 //=======================================================================
1558
1559 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddPolygonalFace (const vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
1560                                                      const int                           id,
1561                                                      const bool                          force3d)
1562 {
1563   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1564   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1565
1566   if(!myCreateQuadratic) {
1567     if(id)
1568       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(nodes, id);
1569     else
1570       elem = meshDS->AddPolygonalFace(nodes);
1571   }
1572   else {
1573     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
1574     for ( int i = 0; i < nodes.size(); ++i )
1575     {
1576       const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[i];
1577       const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[(i+1)%nodes.size()];
1578       const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1579       newNodes.push_back( n1 );
1580       newNodes.push_back( n12 );
1581     }
1582     if(id)
1583       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(newNodes, id);
1584     else
1585       elem = meshDS->AddPolygonalFace(newNodes);
1586   }
1587   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1588     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1589
1590   return elem;
1591 }
1592
1593 //=======================================================================
1594 //function : AddVolume
1595 //purpose  : Creates quadratic or linear prism
1596 //=======================================================================
1597
1598 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1599                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1600                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1601                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1602                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1603                                                const SMDS_MeshNode* n6,
1604                                                const int id,
1605                                                const bool force3d)
1606 {
1607   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1608   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1609   if(!myCreateQuadratic) {
1610     if(id)
1611       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, id);
1612     else
1613       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6);
1614   }
1615   else {
1616     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1617     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1618     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1619
1620     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode(n4,n5,force3d);
1621     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode(n5,n6,force3d);
1622     const SMDS_MeshNode* n64 = GetMediumNode(n6,n4,force3d);
1623
1624     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode(n1,n4,force3d);
1625     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode(n2,n5,force3d);
1626     const SMDS_MeshNode* n36 = GetMediumNode(n3,n6,force3d);
1627
1628     if(id)
1629       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, 
1630                                      n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36, id);
1631     else
1632       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
1633                                n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36);
1634   }
1635   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1636     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1637
1638   return elem;
1639 }
1640
1641 //=======================================================================
1642 //function : AddVolume
1643 //purpose  : Creates quadratic or linear tetrahedron
1644 //=======================================================================
1645
1646 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1647                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1648                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1649                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1650                                                const int id, 
1651                                                const bool force3d)
1652 {
1653   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1654   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1655   if(!myCreateQuadratic) {
1656     if(id)
1657       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, id);
1658     else
1659       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4);
1660   }
1661   else {
1662     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1663     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1664     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1665
1666     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode(n1,n4,force3d);
1667     const SMDS_MeshNode* n24 = GetMediumNode(n2,n4,force3d);
1668     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1669
1670     if(id)
1671       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34, id);
1672     else
1673       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34);
1674   }
1675   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1676     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1677
1678   return elem;
1679 }
1680
1681 //=======================================================================
1682 //function : AddVolume
1683 //purpose  : Creates quadratic or linear pyramid
1684 //=======================================================================
1685
1686 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1687                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1688                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1689                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1690                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1691                                                const int id, 
1692                                                const bool force3d)
1693 {
1694   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1695   if(!myCreateQuadratic) {
1696     if(id)
1697       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, id);
1698     else
1699       elem = GetMeshDS()->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5);
1700   }
1701   else {
1702     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1703     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1704     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1705     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
1706
1707     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode(n1,n5,force3d);
1708     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode(n2,n5,force3d);
1709     const SMDS_MeshNode* n35 = GetMediumNode(n3,n5,force3d);
1710     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode(n4,n5,force3d);
1711
1712     if(id)
1713       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID ( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
1714                                             n12, n23, n34, n41,
1715                                             n15, n25, n35, n45,
1716                                             id);
1717     else
1718       elem = GetMeshDS()->AddVolume( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
1719                                      n12, n23, n34, n41,
1720                                      n15, n25, n35, n45);
1721   }
1722   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1723     GetMeshDS()->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1724
1725   return elem;
1726 }
1727
1728 //=======================================================================
1729 //function : AddVolume
1730 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear hexahedron
1731 //=======================================================================
1732
1733 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1734                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1735                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1736                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1737                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1738                                                const SMDS_MeshNode* n6,
1739                                                const SMDS_MeshNode* n7,
1740                                                const SMDS_MeshNode* n8,
1741                                                const int id,
1742                                                const bool force3d)
1743 {
1744   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1745   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1746   if(!myCreateQuadratic) {
1747     if(id)
1748       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8, id);
1749     else
1750       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8);
1751   }
1752   else {
1753     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1754     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1755     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1756     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
1757
1758     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode(n5,n6,force3d);
1759     const SMDS_MeshNode* n67 = GetMediumNode(n6,n7,force3d);
1760     const SMDS_MeshNode* n78 = GetMediumNode(n7,n8,force3d);
1761     const SMDS_MeshNode* n85 = GetMediumNode(n8,n5,force3d);
1762
1763     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode(n1,n5,force3d);
1764     const SMDS_MeshNode* n26 = GetMediumNode(n2,n6,force3d);
1765     const SMDS_MeshNode* n37 = GetMediumNode(n3,n7,force3d);
1766     const SMDS_MeshNode* n48 = GetMediumNode(n4,n8,force3d);
1767     if(myCreateBiQuadratic)
1768     {
1769       const SMDS_MeshNode* n1234 = GetCentralNode(n1,n2,n3,n4,n12,n23,n34,n41,force3d);
1770       const SMDS_MeshNode* n1256 = GetCentralNode(n1,n2,n5,n6,n12,n26,n56,n15,force3d);
1771       const SMDS_MeshNode* n2367 = GetCentralNode(n2,n3,n6,n7,n23,n37,n67,n26,force3d);
1772       const SMDS_MeshNode* n3478 = GetCentralNode(n3,n4,n7,n8,n34,n48,n78,n37,force3d);
1773       const SMDS_MeshNode* n1458 = GetCentralNode(n1,n4,n5,n8,n41,n48,n15,n85,force3d);
1774       const SMDS_MeshNode* n5678 = GetCentralNode(n5,n6,n7,n8,n56,n67,n78,n85,force3d);
1775
1776       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
1777
1778       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( n4 );
1779       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( n8 );
1780       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3 );
1781       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( n7 );
1782       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1 );
1783       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( n5 );
1784       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( n2 );
1785       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( n6 );
1786
1787       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( n48 );
1788       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( n37 );
1789       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n15 );
1790       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n26 );
1791       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( n34 );
1792       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( n78 );
1793       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n12 );
1794       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n56 );
1795       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( n41 );    
1796       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( n85 );    
1797       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( n23 );    
1798       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( n67 );
1799
1800       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3478 );
1801       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1256 );
1802       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( n1458 );   
1803       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( n2367 );   
1804       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n1234 );    
1805       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n5678 );
1806
1807       gp_XYZ centerCube(0.5, 0.5, 0.5);
1808       gp_XYZ nCenterElem;
1809       SMESH_Block::ShellPoint( centerCube, pointsOnShapes, nCenterElem );
1810       const SMDS_MeshNode* nCenter =
1811         meshDS->AddNode( nCenterElem.X(), nCenterElem.Y(), nCenterElem.Z() );
1812       meshDS->SetNodeInVolume( nCenter, myShapeID );
1813
1814      if(id)
1815         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
1816                                       n12, n23, n34, n41, n56, n67,
1817                                       n78, n85, n15, n26, n37, n48,
1818                                       n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter, id);
1819       else
1820         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
1821                                 n12, n23, n34, n41, n56, n67,
1822                                 n78, n85, n15, n26, n37, n48,
1823                                 n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter);
1824     }
1825     else
1826     {
1827       if(id)
1828         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
1829                                       n12, n23, n34, n41, n56, n67,
1830                                       n78, n85, n15, n26, n37, n48, id);
1831       else
1832         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
1833                                 n12, n23, n34, n41, n56, n67,
1834                                 n78, n85, n15, n26, n37, n48);
1835     }
1836   }
1837   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1838     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1839
1840   return elem;
1841 }
1842
1843 //=======================================================================
1844 //function : AddVolume
1845 //purpose  : Creates LINEAR!!!!!!!!! octahedron
1846 //=======================================================================
1847
1848 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1849                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1850                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1851                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1852                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1853                                                const SMDS_MeshNode* n6,
1854                                                const SMDS_MeshNode* n7,
1855                                                const SMDS_MeshNode* n8,
1856                                                const SMDS_MeshNode* n9,
1857                                                const SMDS_MeshNode* n10,
1858                                                const SMDS_MeshNode* n11,
1859                                                const SMDS_MeshNode* n12,
1860                                                const int id, 
1861                                                bool force3d)
1862 {
1863   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1864   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1865   if(id)
1866     elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12,id);
1867   else
1868     elem = meshDS->AddVolume(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12);
1869   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1870     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1871   return elem;
1872 }
1873
1874 //=======================================================================
1875 //function : AddPolyhedralVolume
1876 //purpose  : Creates polyhedron. In quadratic mesh, adds medium nodes
1877 //=======================================================================
1878
1879 SMDS_MeshVolume*
1880 SMESH_MesherHelper::AddPolyhedralVolume (const std::vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
1881                                          const std::vector<int>&                  quantities,
1882                                          const int                                id,
1883                                          const bool                               force3d)
1884 {
1885   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1886   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1887   if(!myCreateQuadratic)
1888   {
1889     if(id)
1890       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID(nodes, quantities, id);
1891     else
1892       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume(nodes, quantities);
1893   }
1894   else
1895   {
1896     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
1897     vector<int> newQuantities;
1898     for ( int iFace=0, iN=0; iFace < quantities.size(); ++iFace)
1899     {
1900       int nbNodesInFace = quantities[iFace];
1901       newQuantities.push_back(0);
1902       for ( int i = 0; i < nbNodesInFace; ++i )
1903       {
1904         const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[ iN + i ];
1905         newNodes.push_back( n1 );
1906         newQuantities.back()++;
1907         
1908         const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[ iN + ( i+1==nbNodesInFace ? 0 : i+1 )];
1909 //         if ( n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE &&
1910 //              n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE )
1911         {
1912           const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1913           newNodes.push_back( n12 );
1914           newQuantities.back()++;
1915         }
1916       }
1917       iN += nbNodesInFace;
1918     }
1919     if(id)
1920       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID( newNodes, newQuantities, id );
1921     else
1922       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume( newNodes, newQuantities );
1923   }
1924   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1925     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1926
1927   return elem;
1928 }
1929
1930 namespace
1931 {
1932   //================================================================================
1933   /*!
1934    * \brief Check if a node belongs to any face of sub-mesh
1935    */
1936   //================================================================================
1937
1938   bool isNodeInSubMesh( const SMDS_MeshNode* n, const SMESHDS_SubMesh* sm )
1939   {
1940     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
1941     while ( fIt->more() )
1942       if ( sm->Contains( fIt->next() ))
1943         return true;
1944     return false;
1945   }
1946 }
1947
1948 //=======================================================================
1949 //function : IsSameElemGeometry
1950 //purpose  : Returns true if all elements of a sub-mesh are of same shape
1951 //=======================================================================
1952
1953 bool SMESH_MesherHelper::IsSameElemGeometry(const SMESHDS_SubMesh* smDS,
1954                                             SMDSAbs_GeometryType   shape,
1955                                             const bool             nullSubMeshRes)
1956 {
1957   if ( !smDS ) return nullSubMeshRes;
1958
1959   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = smDS->GetElements();
1960   while ( elemIt->more() ) {
1961     const SMDS_MeshElement* e = elemIt->next();
1962     if ( e->GetGeomType() != shape )
1963       return false;
1964   }
1965   return true;
1966 }
1967
1968 //=======================================================================
1969 //function : LoadNodeColumns
1970 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
1971 //=======================================================================
1972
1973 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap & theParam2ColumnMap,
1974                                          const TopoDS_Face& theFace,
1975                                          const TopoDS_Edge& theBaseEdge,
1976                                          SMESHDS_Mesh*      theMesh,
1977                                          SMESH_ProxyMesh*   theProxyMesh)
1978 {
1979   return LoadNodeColumns(theParam2ColumnMap,
1980                          theFace,
1981                          std::list<TopoDS_Edge>(1,theBaseEdge),
1982                          theMesh,
1983                          theProxyMesh);
1984 }
1985
1986 //=======================================================================
1987 //function : LoadNodeColumns
1988 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
1989 //=======================================================================
1990
1991 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap &            theParam2ColumnMap,
1992                                          const TopoDS_Face&            theFace,
1993                                          const std::list<TopoDS_Edge>& theBaseSide,
1994                                          SMESHDS_Mesh*                 theMesh,
1995                                          SMESH_ProxyMesh*              theProxyMesh)
1996 {
1997   // get a right sub-mesh of theFace
1998
1999   const SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh = 0;
2000   if ( theProxyMesh )
2001   {
2002     faceSubMesh = theProxyMesh->GetSubMesh( theFace );
2003     if ( !faceSubMesh ||
2004          faceSubMesh->NbElements() == 0 ||
2005          theProxyMesh->IsTemporary( faceSubMesh->GetElements()->next() ))
2006     {
2007       // can use a proxy sub-mesh with not temporary elements only
2008       faceSubMesh = 0;
2009       theProxyMesh = 0;
2010     }
2011   }
2012   if ( !faceSubMesh )
2013     faceSubMesh = theMesh->MeshElements( theFace );
2014   if ( !faceSubMesh || faceSubMesh->NbElements() == 0 )
2015     return false;
2016
2017   if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2018   {
2019     // get data of edges for normalization of params
2020     vector< double > length;
2021     double fullLen = 0;
2022     list<TopoDS_Edge>::const_iterator edge;
2023     {
2024       for ( edge = theBaseSide.begin(); edge != theBaseSide.end(); ++edge )
2025       {
2026         double len = std::max( 1e-10, SMESH_Algo::EdgeLength( *edge ));
2027         fullLen += len;
2028         length.push_back( len );
2029       }
2030     }
2031
2032     // get nodes on theBaseEdge sorted by param on edge and initialize theParam2ColumnMap with them
2033     edge = theBaseSide.begin();
2034     for ( int iE = 0; edge != theBaseSide.end(); ++edge, ++iE )
2035     {
2036       map< double, const SMDS_MeshNode*> sortedBaseNN;
2037       SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN);
2038       if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2039
2040       map< double, const SMDS_MeshNode*>::iterator u_n = sortedBaseNN.begin();
2041       if ( theProxyMesh ) // from sortedBaseNN remove nodes not shared by faces of faceSubMesh
2042       {
2043         const SMDS_MeshNode* n1 = (++sortedBaseNN.begin())->second;
2044         const SMDS_MeshNode* n2 = (++sortedBaseNN.rbegin())->second;
2045         bool allNodesAreProxy = ( n1 != theProxyMesh->GetProxyNode( n1 ) &&
2046                                   n2 != theProxyMesh->GetProxyNode( n2 ));
2047         if ( allNodesAreProxy )
2048           for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2049             u_n->second = theProxyMesh->GetProxyNode( u_n->second );
2050
2051         if ( u_n = sortedBaseNN.begin(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2052         {
2053           while ( ++u_n != sortedBaseNN.end() && !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ));
2054           sortedBaseNN.erase( sortedBaseNN.begin(), u_n );
2055         }
2056         if ( u_n = --sortedBaseNN.end(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2057         {
2058           while ( u_n != sortedBaseNN.begin() && !isNodeInSubMesh( (--u_n)->second, faceSubMesh ));
2059           sortedBaseNN.erase( ++u_n, sortedBaseNN.end() );
2060         }
2061         if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2062       }
2063
2064       double f, l;
2065       BRep_Tool::Range( *edge, f, l );
2066       if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED ) std::swap( f, l );
2067       const double coeff = 1. / ( l - f ) * length[iE] / fullLen;
2068       const double prevPar = theParam2ColumnMap.empty() ? 0 : theParam2ColumnMap.rbegin()->first;
2069       for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2070       {
2071         double par = prevPar + coeff * ( u_n->first - f );
2072         TParam2ColumnMap::iterator u2nn =
2073           theParam2ColumnMap.insert( theParam2ColumnMap.end(), make_pair( par, TNodeColumn()));
2074         u2nn->second.push_back( u_n->second );
2075       }
2076     }
2077     if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2078       return false;
2079   }
2080
2081   // nb rows of nodes
2082   int prevNbRows     = theParam2ColumnMap.begin()->second.size(); // current, at least 1 here
2083   int expectedNbRows = faceSubMesh->NbElements() / ( theParam2ColumnMap.size()-1 ); // to be added
2084
2085   // fill theParam2ColumnMap column by column by passing from nodes on
2086   // theBaseEdge up via mesh faces on theFace
2087
2088   TParam2ColumnMap::iterator par_nVec_1, par_nVec_2;
2089   par_nVec_2 = theParam2ColumnMap.begin();
2090   par_nVec_1 = par_nVec_2++;
2091   TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
2092   for ( ; par_nVec_2 != theParam2ColumnMap.end(); ++par_nVec_1, ++par_nVec_2 )
2093   {
2094     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol1 = par_nVec_1->second;
2095     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol2 = par_nVec_2->second;
2096     nCol1.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2097     nCol2.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2098
2099     int i1, i2, foundNbRows = 0;
2100     const SMDS_MeshNode *n1 = nCol1[ prevNbRows-1 ];
2101     const SMDS_MeshNode *n2 = nCol2[ prevNbRows-1 ];
2102     // find face sharing node n1 and n2 and belonging to faceSubMesh
2103     while ( const SMDS_MeshElement* face =
2104             SMESH_MeshEditor::FindFaceInSet( n1, n2, emptySet, avoidSet, &i1, &i2))
2105     {
2106       if ( faceSubMesh->Contains( face ))
2107       {
2108         int nbNodes = face->NbCornerNodes();
2109         if ( nbNodes != 4 )
2110           return false;
2111         if ( foundNbRows + 1 > expectedNbRows )
2112           return false;
2113         n1 = face->GetNode( (i2+2) % 4 ); // opposite corner of quadrangle face
2114         n2 = face->GetNode( (i1+2) % 4 );
2115         nCol1[ prevNbRows + foundNbRows] = n1;
2116         nCol2[ prevNbRows + foundNbRows] = n2;
2117         ++foundNbRows;
2118       }
2119       avoidSet.insert( face );
2120     }
2121     if ( foundNbRows != expectedNbRows )
2122       return false;
2123     avoidSet.clear();
2124   }
2125   return ( theParam2ColumnMap.size() > 1 &&
2126            theParam2ColumnMap.begin()->second.size() == prevNbRows + expectedNbRows );
2127 }
2128
2129 namespace
2130 {
2131   //================================================================================
2132   /*!
2133    * \brief Return true if a node is at a corner of a 2D structured mesh of FACE
2134    */
2135   //================================================================================
2136
2137   bool isCornerOfStructure( const SMDS_MeshNode*   n,
2138                             const SMESHDS_SubMesh* faceSM,
2139                             SMESH_MesherHelper&    faceAnalyser )
2140   {
2141     int nbFacesInSM = 0;
2142     if ( n ) {
2143       SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2144       while ( fIt->more() )
2145         nbFacesInSM += faceSM->Contains( fIt->next() );
2146     }
2147     if ( nbFacesInSM == 1 )
2148       return true;
2149
2150     if ( nbFacesInSM == 2 && n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
2151     {
2152       return faceAnalyser.IsRealSeam( n->getshapeId() );
2153     }
2154     return false;
2155   }
2156 }
2157
2158 //=======================================================================
2159 //function : IsStructured
2160 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is structured
2161 //=======================================================================
2162
2163 bool SMESH_MesherHelper::IsStructured( SMESH_subMesh* faceSM )
2164 {
2165   SMESHDS_SubMesh* fSM = faceSM->GetSubMeshDS();
2166   if ( !fSM || fSM->NbElements() == 0 )
2167     return false;
2168
2169   list< TopoDS_Edge > edges;
2170   list< int > nbEdgesInWires;
2171   int nbWires = SMESH_Block::GetOrderedEdges( TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() ),
2172                                               edges, nbEdgesInWires );
2173   if ( nbWires != 1 || nbEdgesInWires.front() != 4 )
2174     return false;
2175
2176   // algo: find corners of a structure and then analyze nb of faces and
2177   // length of structure sides
2178
2179   SMESHDS_Mesh* meshDS = faceSM->GetFather()->GetMeshDS();
2180   SMESH_MesherHelper faceAnalyser( *faceSM->GetFather() );
2181   faceAnalyser.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2182
2183   // rotate edges to get the first node being at corner
2184   // (in principle it's not necessary but so far none SALOME algo can make
2185   //  such a structured mesh that all corner nodes are not on VERTEXes)
2186   bool isCorner     = false;
2187   int nbRemainEdges = nbEdgesInWires.front();
2188   do {
2189     TopoDS_Vertex V = IthVertex( 0, edges.front() );
2190     isCorner = isCornerOfStructure( SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS ),
2191                                     fSM, faceAnalyser);
2192     if ( !isCorner ) {
2193       edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin() );
2194       --nbRemainEdges;
2195     }
2196   }
2197   while ( !isCorner && nbRemainEdges > 0 );
2198
2199   if ( !isCorner )
2200     return false;
2201
2202   // get all nodes from EDGEs
2203   list< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2204   list< TopoDS_Edge >::iterator edge = edges.begin();
2205   for ( ; edge != edges.end(); ++edge )
2206   {
2207     map< double, const SMDS_MeshNode* > u2Nodes;
2208     if ( !SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( meshDS, *edge,
2209                                             /*skipMedium=*/true, u2Nodes ))
2210       return false;
2211
2212     list< const SMDS_MeshNode* > edgeNodes;
2213     map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u2n = u2Nodes.begin();
2214     for ( ; u2n != u2Nodes.end(); ++u2n )
2215       edgeNodes.push_back( u2n->second );
2216     if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2217       edgeNodes.reverse();
2218
2219     if ( !nodes.empty() && nodes.back() == edgeNodes.front() )
2220       edgeNodes.pop_front();
2221     nodes.splice( nodes.end(), edgeNodes, edgeNodes.begin(), edgeNodes.end() );
2222   }
2223
2224   // get length of structured sides
2225   vector<int> nbEdgesInSide;
2226   int nbEdges = 0;
2227   list< const SMDS_MeshNode* >::iterator n = ++nodes.begin();
2228   for ( ; n != nodes.end(); ++n )
2229   {
2230     ++nbEdges;
2231     if ( isCornerOfStructure( *n, fSM, faceAnalyser )) {
2232       nbEdgesInSide.push_back( nbEdges );
2233       nbEdges = 0;
2234     }
2235   }
2236
2237   // checks
2238   if ( nbEdgesInSide.size() != 4 )
2239     return false;
2240   if ( nbEdgesInSide[0] != nbEdgesInSide[2] )
2241     return false;
2242   if ( nbEdgesInSide[1] != nbEdgesInSide[3] )
2243     return false;
2244   if ( nbEdgesInSide[0] * nbEdgesInSide[1] != fSM->NbElements() )
2245     return false;
2246
2247   return true;
2248 }
2249
2250 //================================================================================
2251 /*!
2252  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
2253  * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
2254  * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
2255  *                in the correspoding submesh point in different directions
2256  */
2257 //================================================================================
2258
2259 bool SMESH_MesherHelper::IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face& theFace)
2260 {
2261   if ( theFace.IsNull() )
2262     return false;
2263
2264   // find out orientation of a meshed face
2265   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( theFace );
2266   TopoDS_Shape aMeshedFace = GetMeshDS()->IndexToShape( faceID );
2267   bool isReversed = ( theFace.Orientation() != aMeshedFace.Orientation() );
2268
2269   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = GetMeshDS()->MeshElements( faceID );
2270   if ( !aSubMeshDSFace )
2271     return isReversed;
2272
2273   // find an element with a good normal
2274   gp_Vec Ne;
2275   bool normalOK = false;
2276   gp_XY uv;
2277   SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
2278   while ( !normalOK && iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
2279   {
2280     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
2281     if ( elem && elem->NbCornerNodes() > 2 )
2282     {
2283       SMESH_TNodeXYZ nPnt[3];
2284       SMDS_ElemIteratorPtr nodesIt = elem->nodesIterator();
2285       for ( int iN = 0; nodesIt->more() && iN < 3; ++iN) // loop on nodes
2286         nPnt[ iN ] = nodesIt->next();
2287
2288       // compute normal
2289       gp_Vec v01( nPnt[0], nPnt[1] ), v02( nPnt[0], nPnt[2] );
2290       if ( v01.SquareMagnitude() > RealSmall() &&
2291            v02.SquareMagnitude() > RealSmall() )
2292       {
2293         Ne = v01 ^ v02;
2294         if (( normalOK = ( Ne.SquareMagnitude() > RealSmall() )))
2295           uv = GetNodeUV( theFace, nPnt[0]._node, nPnt[2]._node, &normalOK );
2296       }
2297     }
2298   }
2299   if ( !normalOK )
2300     return isReversed;
2301
2302   // face normal at node position
2303   TopLoc_Location loc;
2304   Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace, loc );
2305   // if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C1 )
2306   // some surfaces not detected as GeomAbs_C1 are nevertheless correct for meshing
2307   if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C0 )
2308     {
2309       if (!surf.IsNull())
2310         MESSAGE("surf->Continuity() < GeomAbs_C1 " << (surf->Continuity() < GeomAbs_C1));
2311       return isReversed;
2312     }
2313   gp_Vec d1u, d1v; gp_Pnt p;
2314   surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, d1u, d1v );
2315   gp_Vec Nf = (d1u ^ d1v).Transformed( loc );
2316
2317   if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2318     Nf.Reverse();
2319
2320   return Ne * Nf < 0.;
2321 }
2322
2323 //=======================================================================
2324 //function : Count
2325 //purpose  : Count nb of sub-shapes
2326 //=======================================================================
2327
2328 int SMESH_MesherHelper::Count(const TopoDS_Shape&    shape,
2329                               const TopAbs_ShapeEnum type,
2330                               const bool             ignoreSame)
2331 {
2332   if ( ignoreSame ) {
2333     TopTools_IndexedMapOfShape map;
2334     TopExp::MapShapes( shape, type, map );
2335     return map.Extent();
2336   }
2337   else {
2338     int nb = 0;
2339     for ( TopExp_Explorer exp( shape, type ); exp.More(); exp.Next() )
2340       ++nb;
2341     return nb;
2342   }
2343 }
2344
2345 //=======================================================================
2346 //function : NbAncestors
2347 //purpose  : Return number of unique ancestors of the shape
2348 //=======================================================================
2349
2350 int SMESH_MesherHelper::NbAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
2351                                     const SMESH_Mesh&   mesh,
2352                                     TopAbs_ShapeEnum    ancestorType/*=TopAbs_SHAPE*/)
2353 {
2354   TopTools_MapOfShape ancestors;
2355   TopTools_ListIteratorOfListOfShape ansIt( mesh.GetAncestors(shape) );
2356   for ( ; ansIt.More(); ansIt.Next() ) {
2357     if ( ancestorType == TopAbs_SHAPE || ansIt.Value().ShapeType() == ancestorType )
2358       ancestors.Add( ansIt.Value() );
2359   }
2360   return ancestors.Extent();
2361 }
2362
2363 //=======================================================================
2364 //function : GetSubShapeOri
2365 //purpose  : Return orientation of sub-shape in the main shape
2366 //=======================================================================
2367
2368 TopAbs_Orientation SMESH_MesherHelper::GetSubShapeOri(const TopoDS_Shape& shape,
2369                                                       const TopoDS_Shape& subShape)
2370 {
2371   TopAbs_Orientation ori = TopAbs_Orientation(-1);
2372   if ( !shape.IsNull() && !subShape.IsNull() )
2373   {
2374     TopExp_Explorer e( shape, subShape.ShapeType() );
2375     if ( shape.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL ) // TopAbs_INTERNAL or TopAbs_EXTERNAL
2376       e.Init( shape.Oriented(TopAbs_FORWARD), subShape.ShapeType() );
2377     for ( ; e.More(); e.Next())
2378       if ( subShape.IsSame( e.Current() ))
2379         break;
2380     if ( e.More() )
2381       ori = e.Current().Orientation();
2382   }
2383   return ori;
2384 }
2385
2386 //=======================================================================
2387 //function : IsSubShape
2388 //purpose  : 
2389 //=======================================================================
2390
2391 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape,
2392                                      const TopoDS_Shape& mainShape )
2393 {
2394   if ( !shape.IsNull() && !mainShape.IsNull() )
2395   {
2396     for ( TopExp_Explorer exp( mainShape, shape.ShapeType());
2397           exp.More();
2398           exp.Next() )
2399       if ( shape.IsSame( exp.Current() ))
2400         return true;
2401   }
2402   SCRUTE((shape.IsNull()));
2403   SCRUTE((mainShape.IsNull()));
2404   return false;
2405 }
2406
2407 //=======================================================================
2408 //function : IsSubShape
2409 //purpose  : 
2410 //=======================================================================
2411
2412 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape, SMESH_Mesh* aMesh )
2413 {
2414   if ( shape.IsNull() || !aMesh )
2415     return false;
2416   return
2417     aMesh->GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape ) ||
2418     // PAL16202
2419     (shape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND && aMesh->GetMeshDS()->IsGroupOfSubShapes( shape ));
2420 }
2421
2422 //================================================================================
2423 /*!
2424  * \brief Return maximal tolerance of shape
2425  */
2426 //================================================================================
2427
2428 double SMESH_MesherHelper::MaxTolerance( const TopoDS_Shape& shape )
2429 {
2430   double tol = Precision::Confusion();
2431   TopExp_Explorer exp;
2432   for ( exp.Init( shape, TopAbs_FACE ); exp.More(); exp.Next() )
2433     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Face( exp.Current())));
2434   for ( exp.Init( shape, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
2435     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Edge( exp.Current())));
2436   for ( exp.Init( shape, TopAbs_VERTEX ); exp.More(); exp.Next() )
2437     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Vertex( exp.Current())));
2438
2439   return tol;
2440 }
2441
2442 //================================================================================
2443 /*!
2444  * \brief Check if the first and last vertices of an edge are the same
2445  * \param anEdge - the edge to check
2446  * \retval bool - true if same
2447  */
2448 //================================================================================
2449
2450 bool SMESH_MesherHelper::IsClosedEdge( const TopoDS_Edge& anEdge )
2451 {
2452   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
2453     return IsClosedEdge( TopoDS::Edge( anEdge.Oriented( TopAbs_FORWARD )));
2454   return TopExp::FirstVertex( anEdge ).IsSame( TopExp::LastVertex( anEdge ));
2455 }
2456
2457 //================================================================================
2458 /*!
2459  * \brief Wrapper over TopExp::FirstVertex() and TopExp::LastVertex() fixing them
2460  *  in the case of INTERNAL edge
2461  */
2462 //================================================================================
2463
2464 TopoDS_Vertex SMESH_MesherHelper::IthVertex( const bool  is2nd,
2465                                              TopoDS_Edge anEdge,
2466                                              const bool  CumOri )
2467 {
2468   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
2469     anEdge.Orientation( TopAbs_FORWARD );
2470
2471   const TopAbs_Orientation tgtOri = is2nd ? TopAbs_REVERSED : TopAbs_FORWARD;
2472   TopoDS_Iterator vIt( anEdge, CumOri );
2473   while ( vIt.More() && vIt.Value().Orientation() != tgtOri )
2474     vIt.Next();
2475
2476   return ( vIt.More() ? TopoDS::Vertex(vIt.Value()) : TopoDS_Vertex() );
2477 }
2478
2479 //================================================================================
2480 /*!
2481  * \brief Return type of shape contained in a group 
2482  *  \param group - a shape of type TopAbs_COMPOUND
2483  *  \param avoidCompound - not to return TopAbs_COMPOUND
2484  */
2485 //================================================================================
2486
2487 TopAbs_ShapeEnum SMESH_MesherHelper::GetGroupType(const TopoDS_Shape& group,
2488                                                   const bool          avoidCompound)
2489 {
2490   if ( !group.IsNull() )
2491   {
2492     if ( group.ShapeType() != TopAbs_COMPOUND )
2493       return group.ShapeType();
2494
2495     // iterate on a compound
2496     TopoDS_Iterator it( group );
2497     if ( it.More() )
2498       return avoidCompound ? GetGroupType( it.Value() ) : it.Value().ShapeType();
2499   }
2500   return TopAbs_SHAPE;
2501 }
2502
2503 //=======================================================================
2504 //function : IsQuadraticMesh
2505 //purpose  : Check mesh without geometry for: if all elements on this shape are quadratic,
2506 //           quadratic elements will be created.
2507 //           Used then generated 3D mesh without geometry.
2508 //=======================================================================
2509
2510 SMESH_MesherHelper:: MType SMESH_MesherHelper::IsQuadraticMesh()
2511 {
2512   int NbAllEdgsAndFaces=0;
2513   int NbQuadFacesAndEdgs=0;
2514   int NbFacesAndEdges=0;
2515   //All faces and edges
2516   NbAllEdgsAndFaces = myMesh->NbEdges() + myMesh->NbFaces();
2517   if ( NbAllEdgsAndFaces == 0 )
2518     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
2519   
2520   //Quadratic faces and edges
2521   NbQuadFacesAndEdgs = myMesh->NbEdges(ORDER_QUADRATIC) + myMesh->NbFaces(ORDER_QUADRATIC);
2522
2523   //Linear faces and edges
2524   NbFacesAndEdges = myMesh->NbEdges(ORDER_LINEAR) + myMesh->NbFaces(ORDER_LINEAR);
2525   
2526   if (NbAllEdgsAndFaces == NbQuadFacesAndEdgs) {
2527     //Quadratic mesh
2528     return SMESH_MesherHelper::QUADRATIC;
2529   }
2530   else if (NbAllEdgsAndFaces == NbFacesAndEdges) {
2531     //Linear mesh
2532     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
2533   }
2534   else
2535     //Mesh with both type of elements
2536     return SMESH_MesherHelper::COMP;
2537 }
2538
2539 //=======================================================================
2540 //function : GetOtherParam
2541 //purpose  : Return an alternative parameter for a node on seam
2542 //=======================================================================
2543
2544 double SMESH_MesherHelper::GetOtherParam(const double param) const
2545 {
2546   int i = myParIndex & U_periodic ? 0 : 1;
2547   return fabs(param-myPar1[i]) < fabs(param-myPar2[i]) ? myPar2[i] : myPar1[i];
2548 }
2549
2550 namespace {
2551
2552   //=======================================================================
2553   /*!
2554    * \brief Iterator on ancestors of the given type
2555    */
2556   //=======================================================================
2557
2558   struct TAncestorsIterator : public SMDS_Iterator<const TopoDS_Shape*>
2559   {
2560     TopTools_ListIteratorOfListOfShape _ancIter;
2561     TopAbs_ShapeEnum                   _type;
2562     TopTools_MapOfShape                _encountered;
2563     TAncestorsIterator( const TopTools_ListOfShape& ancestors, TopAbs_ShapeEnum type)
2564       : _ancIter( ancestors ), _type( type )
2565     {
2566       if ( _ancIter.More() ) {
2567         if ( _ancIter.Value().ShapeType() != _type ) next();
2568         else _encountered.Add( _ancIter.Value() );
2569       }
2570     }
2571     virtual bool more()
2572     {
2573       return _ancIter.More();
2574     }
2575     virtual const TopoDS_Shape* next()
2576     {
2577       const TopoDS_Shape* s = _ancIter.More() ? & _ancIter.Value() : 0;
2578       if ( _ancIter.More() )
2579         for ( _ancIter.Next();  _ancIter.More(); _ancIter.Next())
2580           if ( _ancIter.Value().ShapeType() == _type && _encountered.Add( _ancIter.Value() ))
2581             break;
2582       return s;
2583     }
2584   };
2585
2586 } // namespace
2587
2588 //=======================================================================
2589 /*!
2590  * \brief Return iterator on ancestors of the given type
2591  */
2592 //=======================================================================
2593
2594 PShapeIteratorPtr SMESH_MesherHelper::GetAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
2595                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
2596                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
2597 {
2598   return PShapeIteratorPtr( new TAncestorsIterator( mesh.GetAncestors(shape), ancestorType));
2599 }
2600
2601 //=======================================================================
2602 //function : GetCommonAncestor
2603 //purpose  : Find a common ancestors of two shapes of the given type
2604 //=======================================================================
2605
2606 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetCommonAncestor(const TopoDS_Shape& shape1,
2607                                                    const TopoDS_Shape& shape2,
2608                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
2609                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
2610 {
2611   TopoDS_Shape commonAnc;
2612   if ( !shape1.IsNull() && !shape2.IsNull() )
2613   {
2614     PShapeIteratorPtr ancIt = GetAncestors( shape1, mesh, ancestorType );
2615     while ( const TopoDS_Shape* anc = ancIt->next() )
2616       if ( IsSubShape( shape2, *anc ))
2617       {
2618         commonAnc = *anc;
2619         break;
2620       }
2621   }
2622   return commonAnc;
2623 }
2624
2625 //#include <Perf_Meter.hxx>
2626
2627 //=======================================================================
2628 namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
2629 //=======================================================================
2630
2631 #define __DMP__(txt) \
2632   //cout << txt
2633 #define MSG(txt) __DMP__(txt<<endl)
2634 #define MSGBEG(txt) __DMP__(txt)
2635
2636   //const double straightTol2 = 1e-33; // to detect straing links
2637   bool isStraightLink(double linkLen2, double middleNodeMove2)
2638   {
2639     // straight if <node move> < 1/15 * <link length>
2640     return middleNodeMove2 < 1/15./15. * linkLen2;
2641   }
2642
2643   struct QFace;
2644   // ---------------------------------------
2645   /*!
2646    * \brief Quadratic link knowing its faces
2647    */
2648   struct QLink: public SMESH_TLink
2649   {
2650     const SMDS_MeshNode*          _mediumNode;
2651     mutable vector<const QFace* > _faces;
2652     mutable gp_Vec                _nodeMove;
2653     mutable int                   _nbMoves;
2654
2655     QLink(const SMDS_MeshNode* n1, const SMDS_MeshNode* n2, const SMDS_MeshNode* nm):
2656       SMESH_TLink( n1,n2 ), _mediumNode(nm), _nodeMove(0,0,0), _nbMoves(0) {
2657       _faces.reserve(4);
2658       //if ( MediumPos() != SMDS_TOP_3DSPACE )
2659         _nodeMove = MediumPnt() - MiddlePnt();
2660     }
2661     void SetContinuesFaces() const;
2662     const QFace* GetContinuesFace( const QFace* face ) const;
2663     bool OnBoundary() const;
2664     gp_XYZ MiddlePnt() const { return ( XYZ( node1() ) + XYZ( node2() )) / 2.; }
2665     gp_XYZ MediumPnt() const { return XYZ( _mediumNode ); }
2666
2667     SMDS_TypeOfPosition MediumPos() const
2668     { return _mediumNode->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
2669     SMDS_TypeOfPosition EndPos(bool isSecond) const
2670     { return (isSecond ? node2() : node1())->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
2671     const SMDS_MeshNode* EndPosNode(SMDS_TypeOfPosition pos) const
2672     { return EndPos(0) == pos ? node1() : EndPos(1) == pos ? node2() : 0; }
2673
2674     void Move(const gp_Vec& move, bool sum=false) const
2675     { _nodeMove += move; _nbMoves += sum ? (_nbMoves==0) : 1; }
2676     gp_XYZ Move() const { return _nodeMove.XYZ() / _nbMoves; }
2677     bool IsMoved() const { return (_nbMoves > 0 /*&& !IsStraight()*/); }
2678     bool IsStraight() const
2679     { return isStraightLink( (XYZ(node1())-XYZ(node2())).SquareModulus(),
2680                              _nodeMove.SquareMagnitude());
2681     }
2682     bool operator<(const QLink& other) const {
2683       return (node1()->GetID() == other.node1()->GetID() ?
2684               node2()->GetID() < other.node2()->GetID() :
2685               node1()->GetID() < other.node1()->GetID());
2686     }
2687 //     struct PtrComparator {
2688 //       bool operator() (const QLink* l1, const QLink* l2 ) const { return *l1 < *l2; }
2689 //     };
2690   };
2691   // ---------------------------------------------------------
2692   /*!
2693    * \brief Link in the chain of links; it connects two faces
2694    */
2695   struct TChainLink
2696   {
2697     const QLink*         _qlink;
2698     mutable const QFace* _qfaces[2];
2699
2700     TChainLink(const QLink* qlink=0):_qlink(qlink) {
2701       _qfaces[0] = _qfaces[1] = 0;
2702     }
2703     void SetFace(const QFace* face) const { int iF = _qfaces[0] ? 1 : 0; _qfaces[iF]=face; }
2704
2705     bool IsBoundary() const { return !_qfaces[1]; }
2706
2707     void RemoveFace( const QFace* face ) const
2708     { _qfaces[(face == _qfaces[1])] = 0; if (!_qfaces[0]) std::swap(_qfaces[0],_qfaces[1]); }
2709
2710     const QFace* NextFace( const QFace* f ) const
2711     { return _qfaces[0]==f ? _qfaces[1] : _qfaces[0]; }
2712
2713     const SMDS_MeshNode* NextNode( const SMDS_MeshNode* n ) const
2714     { return n == _qlink->node1() ? _qlink->node2() : _qlink->node1(); }
2715
2716     bool operator<(const TChainLink& other) const { return *_qlink < *other._qlink; }
2717
2718     operator bool() const { return (_qlink); }
2719
2720     const QLink* operator->() const { return _qlink; }
2721
2722     gp_Vec Normal() const;
2723
2724     bool IsStraight() const;
2725   };
2726   // --------------------------------------------------------------------
2727   typedef list< TChainLink > TChain;
2728   typedef set < TChainLink > TLinkSet;
2729   typedef TLinkSet::const_iterator TLinkInSet;
2730
2731   const int theFirstStep = 5;
2732
2733   enum { ERR_OK, ERR_TRI, ERR_PRISM, ERR_UNKNOWN }; // errors of QFace::GetLinkChain()
2734   // --------------------------------------------------------------------
2735   /*!
2736    * \brief Quadratic face shared by two volumes and bound by QLinks
2737    */
2738   struct QFace: public TIDSortedNodeSet
2739   {
2740     mutable const SMDS_MeshElement* _volumes[2];
2741     mutable vector< const QLink* >  _sides;
2742     mutable bool                    _sideIsAdded[4]; // added in chain of links
2743     gp_Vec                          _normal;
2744 #ifdef _DEBUG_
2745     mutable const SMDS_MeshElement* _face;
2746 #endif
2747
2748     QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face=0 );
2749
2750     void SetVolume(const SMDS_MeshElement* v) const { _volumes[ _volumes[0] ? 1 : 0 ] = v; }
2751
2752     int NbVolumes() const { return !_volumes[0] ? 0 : !_volumes[1] ? 1 : 2; }
2753
2754     void AddSelfToLinks() const {
2755       for ( int i = 0; i < _sides.size(); ++i )
2756         _sides[i]->_faces.push_back( this );
2757     }
2758     int LinkIndex( const QLink* side ) const {
2759       for (int i=0; i<_sides.size(); ++i ) if ( _sides[i] == side ) return i;
2760       return -1;
2761     }
2762     bool GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const;
2763
2764     bool GetLinkChain( TChainLink& link, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const
2765     {
2766       int i = LinkIndex( link._qlink );
2767       if ( i < 0 ) return true;
2768       _sideIsAdded[i] = true;
2769       link.SetFace( this );
2770       // continue from opposite link
2771       return GetLinkChain( (i+2)%_sides.size(), chain, pos, err );
2772     }
2773     bool IsBoundary() const { return !_volumes[1]; }
2774
2775     bool Contains( const SMDS_MeshNode* node ) const { return count(node); }
2776
2777     bool IsSpoiled(const QLink* bentLink ) const;
2778
2779     TLinkInSet GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
2780                                 const TChainLink&    avoidLink,
2781                                 TLinkInSet *         notBoundaryLink = 0,
2782                                 const SMDS_MeshNode* nodeToContain = 0,
2783                                 bool *               isAdjacentUsed = 0,
2784                                 int                  nbRecursionsLeft = -1) const;
2785
2786     TLinkInSet GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
2787                               const TChainLink&    avoidLink,
2788                               const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const;
2789
2790     const SMDS_MeshNode* GetNodeInFace() const {
2791       for ( int iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
2792         if ( _sides[iL]->MediumPos() == SMDS_TOP_FACE ) return _sides[iL]->_mediumNode;
2793       return 0;
2794     }
2795
2796     gp_Vec LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0) const;
2797
2798     double MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
2799                            const gp_Vec&       theRefVec,
2800                            const TLinkSet&     theLinks,
2801                            SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0,
2802                            const double        thePrevLen=0,
2803                            const int           theStep=theFirstStep,
2804                            gp_Vec*             theLinkNorm=0,
2805                            double              theSign=1.0) const;
2806   };
2807
2808   //================================================================================
2809   /*!
2810    * \brief Dump QLink and QFace
2811    */
2812   ostream& operator << (ostream& out, const QLink& l)
2813   {
2814     out <<"QLink nodes: "
2815         << l.node1()->GetID() << " - "
2816         << l._mediumNode->GetID() << " - "
2817         << l.node2()->GetID() << endl;
2818     return out;
2819   }
2820   ostream& operator << (ostream& out, const QFace& f)
2821   {
2822     out <<"QFace nodes: "/*<< &f << "  "*/;
2823     for ( TIDSortedNodeSet::const_iterator n = f.begin(); n != f.end(); ++n )
2824       out << (*n)->GetID() << " ";
2825     out << " \tvolumes: "
2826         << (f._volumes[0] ? f._volumes[0]->GetID() : 0) << " "
2827         << (f._volumes[1] ? f._volumes[1]->GetID() : 0);
2828     out << "  \tNormal: "<< f._normal.X() <<", "<<f._normal.Y() <<", "<<f._normal.Z() << endl;
2829     return out;
2830   }
2831
2832   //================================================================================
2833   /*!
2834    * \brief Construct QFace from QLinks 
2835    */
2836   //================================================================================
2837
2838   QFace::QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face )
2839   {
2840     _volumes[0] = _volumes[1] = 0;
2841     _sides = links;
2842     _sideIsAdded[0]=_sideIsAdded[1]=_sideIsAdded[2]=_sideIsAdded[3]=false;
2843     _normal.SetCoord(0,0,0);
2844     for ( int i = 1; i < _sides.size(); ++i ) {
2845       const QLink *l1 = _sides[i-1], *l2 = _sides[i];
2846       insert( l1->node1() ); insert( l1->node2() );
2847       // compute normal
2848       gp_Vec v1( XYZ( l1->node2()), XYZ( l1->node1()));
2849       gp_Vec v2( XYZ( l2->node1()), XYZ( l2->node2()));
2850       if ( l1->node1() != l2->node1() && l1->node2() != l2->node2() )
2851         v1.Reverse(); 
2852       _normal += v1 ^ v2;
2853     }
2854     double normSqSize = _normal.SquareMagnitude();
2855     if ( normSqSize > numeric_limits<double>::min() )
2856       _normal /= sqrt( normSqSize );
2857     else
2858       _normal.SetCoord(1e-33,0,0);
2859
2860 #ifdef _DEBUG_
2861     _face = face;
2862 #endif
2863   }
2864   //================================================================================
2865   /*!
2866    * \brief Make up a chain of links
2867    *  \param iSide - link to add first
2868    *  \param chain - chain to fill in
2869    *  \param pos   - postion of medium nodes the links should have
2870    *  \param error - out, specifies what is wrong
2871    *  \retval bool - false if valid chain can't be built; "valid" means that links
2872    *                 of the chain belongs to rectangles bounding hexahedrons
2873    */
2874   //================================================================================
2875
2876   bool QFace::GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& error) const
2877   {
2878     if ( iSide >= _sides.size() ) // wrong argument iSide
2879       return false;
2880     if ( _sideIsAdded[ iSide ]) // already in chain
2881       return true;
2882
2883     if ( _sides.size() != 4 ) { // triangle - visit all my continous faces
2884       MSGBEG( *this );
2885       TLinkSet links;
2886       list< const QFace* > faces( 1, this );
2887       while ( !faces.empty() ) {
2888         const QFace* face = faces.front();
2889         for ( int i = 0; i < face->_sides.size(); ++i ) {
2890           if ( !face->_sideIsAdded[i] && face->_sides[i] ) {
2891             face->_sideIsAdded[i] = true;
2892             // find a face side in the chain
2893             TLinkInSet chLink = links.insert( TChainLink(face->_sides[i])).first;
2894 //             TChain::iterator chLink = chain.begin();
2895 //             for ( ; chLink != chain.end(); ++chLink )
2896 //               if ( chLink->_qlink == face->_sides[i] )
2897 //                 break;
2898 //             if ( chLink == chain.end() )
2899 //               chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(face->_sides[i]));
2900             // add a face to a chained link and put a continues face in the queue
2901             chLink->SetFace( face );
2902             if ( face->_sides[i]->MediumPos() == pos )
2903               if ( const QFace* contFace = face->_sides[i]->GetContinuesFace( face ))
2904                 if ( contFace->_sides.size() == 3 )
2905                   faces.push_back( contFace );
2906           }
2907         }
2908         faces.pop_front();
2909       }
2910       if ( error < ERR_TRI )
2911         error = ERR_TRI;
2912       chain.insert( chain.end(), links.begin(),links.end() );
2913       return false;
2914     }
2915     _sideIsAdded[iSide] = true; // not to add this link to chain again
2916     const QLink* link = _sides[iSide];
2917     if ( !link)
2918       return true;
2919
2920     // add link into chain
2921     TChain::iterator chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(link));
2922     chLink->SetFace( this );
2923     MSGBEG( *this );
2924
2925     // propagate from quadrangle to neighbour faces
2926     if ( link->MediumPos() >= pos ) {
2927       int nbLinkFaces = link->_faces.size();
2928       if ( nbLinkFaces == 4 || (/*nbLinkFaces < 4 && */link->OnBoundary())) {
2929         // hexahedral mesh or boundary quadrangles - goto a continous face
2930         if ( const QFace* f = link->GetContinuesFace( this ))
2931           if ( f->_sides.size() == 4 )
2932             return f->GetLinkChain( *chLink, chain, pos, error );
2933       }
2934       else {
2935         TChainLink chLink(link); // side face of prismatic mesh - visit all faces of iSide
2936         for ( int i = 0; i < nbLinkFaces; ++i )
2937           if ( link->_faces[i] )
2938             link->_faces[i]->GetLinkChain( chLink, chain, pos, error );
2939         if ( error < ERR_PRISM )
2940           error = ERR_PRISM;
2941         return false;
2942       }
2943     }
2944     return true;
2945   }
2946
2947   //================================================================================
2948   /*!
2949    * \brief Return a boundary link of the triangle face
2950    *  \param links - set of all links
2951    *  \param avoidLink - link not to return
2952    *  \param notBoundaryLink - out, neither the returned link nor avoidLink
2953    *  \param nodeToContain - node the returned link must contain; if provided, search
2954    *                         also performed on adjacent faces
2955    *  \param isAdjacentUsed - returns true if link is found in adjacent faces
2956    *  \param nbRecursionsLeft - to limit recursion
2957    */
2958   //================================================================================
2959
2960   TLinkInSet QFace::GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
2961                                      const TChainLink&    avoidLink,
2962                                      TLinkInSet *         notBoundaryLink,
2963                                      const SMDS_MeshNode* nodeToContain,
2964                                      bool *               isAdjacentUsed,
2965                                      int                  nbRecursionsLeft) const
2966   {
2967     TLinkInSet linksEnd = links.end(), boundaryLink = linksEnd;
2968
2969     typedef list< pair< const QFace*, TLinkInSet > > TFaceLinkList;
2970     TFaceLinkList adjacentFaces;
2971
2972     for ( int iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
2973     {
2974       if ( avoidLink._qlink == _sides[iL] )
2975         continue;
2976       TLinkInSet link = links.find( _sides[iL] );
2977       if ( link == linksEnd ) continue;
2978       if ( (*link)->MediumPos() > SMDS_TOP_FACE )
2979         continue; // We work on faces here, don't go inside a solid
2980
2981       // check link
2982       if ( link->IsBoundary() ) {
2983         if ( !nodeToContain ||
2984              (*link)->node1() == nodeToContain ||
2985              (*link)->node2() == nodeToContain )
2986         {
2987           boundaryLink = link;
2988           if ( !notBoundaryLink ) break;
2989         }
2990       }
2991       else if ( notBoundaryLink ) {
2992         *notBoundaryLink = link;
2993         if ( boundaryLink != linksEnd ) break;
2994       }
2995
2996       if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain ) // collect adjacent faces
2997         if ( const QFace* adj = link->NextFace( this ))
2998           if ( adj->Contains( nodeToContain ))
2999             adjacentFaces.push_back( make_pair( adj, link ));
3000     }
3001
3002     if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = false;
3003     if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain && nbRecursionsLeft) // check adjacent faces
3004     {
3005       if ( nbRecursionsLeft < 0 )
3006         nbRecursionsLeft = nodeToContain->NbInverseElements();
3007       TFaceLinkList::iterator adj = adjacentFaces.begin();
3008       for ( ; boundaryLink == linksEnd && adj != adjacentFaces.end(); ++adj )
3009         boundaryLink = adj->first->GetBoundaryLink( links, *(adj->second), 0, nodeToContain,
3010                                                     isAdjacentUsed, nbRecursionsLeft-1);
3011       if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = true;
3012     }
3013     return boundaryLink;
3014   }
3015   //================================================================================