src/SMESH/SMESH_MesherHelper.cxx

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   2 //
   3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
   4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
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   7 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
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  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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  15 //
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  17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  19 //
  20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21 //
  22
  23 // File:      SMESH_MesherHelper.cxx
  24 // Created:   15.02.06 15:22:41
  25 // Author:    Sergey KUUL
  26 //
  27 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  28
  29 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
  30 #include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
  31 #include "SMDS_FacePosition.hxx"
  32 #include "SMDS_IteratorOnIterators.hxx"
  33 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
  34 #include "SMESHDS_Mesh.hxx"
  35 #include "SMESH_Block.hxx"
  36 #include "SMESH_HypoFilter.hxx"
  37 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  38 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
  39 #include "SMESH_ProxyMesh.hxx"
  40 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  41
  42 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  43 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  44 #include <BRepTools.hxx>
  45 #include <BRep_Tool.hxx>
  46 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  47 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
  48 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
  49 #include <Geom_Curve.hxx>
  50 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
  51 #include <Geom_Surface.hxx>
  52 #include <ShapeAnalysis.hxx>
  53 #include <TopExp.hxx>
  54 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  55 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  56 #include <TopTools_MapIteratorOfMapOfShape.hxx>
  57 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  58 #include <TopoDS.hxx>
  59 #include <gp_Ax3.hxx>
  60 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  61 #include <gp_Trsf.hxx>
  62
  63 #include <Standard_Failure.hxx>
  64 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  65
  66 #include <utilities.h>
  67
  68 #include <limits>
  69
  70 using namespace std;
  71
  72 #define RETURN_BAD_RESULT(msg) { MESSAGE(msg); return false; }
  73
  74 namespace {
  75
  76   inline SMESH_TNodeXYZ XYZ(const SMDS_MeshNode* n) { return SMESH_TNodeXYZ(n); }
  77
  78   enum { U_periodic = 1, V_periodic = 2 };
  79 }
  80
  81 //================================================================================
  82 /*!
  83  * \brief Constructor
  84  */
  85 //================================================================================
  86
  87 SMESH_MesherHelper::SMESH_MesherHelper(SMESH_Mesh& theMesh)
  88   : myParIndex(0),
  89     myMesh(&theMesh),
  90     myShapeID(0),
  91     myCreateQuadratic(false),
  92     myCreateBiQuadratic(false),
  93     myFixNodeParameters(false)
  94 {
  95   myPar1[0] = myPar2[0] = myPar1[1] = myPar2[1] = 0;
  96   mySetElemOnShape = ( ! myMesh->HasShapeToMesh() );
  97 }
  98
  99 //=======================================================================
 100 //function : ~SMESH_MesherHelper
 101 //purpose  :
 102 //=======================================================================
 103
 104 SMESH_MesherHelper::~SMESH_MesherHelper()
 105 {
 106   {
 107     TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = myFace2Projector.begin();
 108     for ( ; i_proj != myFace2Projector.end(); ++i_proj )
 109       delete i_proj->second;
 110   }
 111   {
 112     TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj = myEdge2Projector.begin();
 113     for ( ; i_proj != myEdge2Projector.end(); ++i_proj )
 114       delete i_proj->second;
 115   }
 116 }
 117
 118 //================================================================================
 119 /*!
 120  * \brief Return SMESH_Gen
 121  */
 122 //================================================================================
 123
 124 SMESH_Gen* SMESH_MesherHelper::GetGen() const
 125 {
 126   return GetMesh()->GetGen();
 127 }
 128
 129 //================================================================================
 130 /*!
 131  * \brief Return mesh DS
 132  */
 133 //================================================================================
 134
 135 SMESHDS_Mesh* SMESH_MesherHelper::GetMeshDS() const
 136 {
 137   return GetMesh()->GetMeshDS();
 138 }
 139
 140 //=======================================================================
 141 //function : IsQuadraticSubMesh
 142 //purpose  : Check sub-meshes of a given shape: if all elements on sub-shapes
 143 //           are quadratic, quadratic elements will be created.
 144 //           Fill myTLinkNodeMap
 145 //=======================================================================
 146
 147 bool SMESH_MesherHelper::IsQuadraticSubMesh(const TopoDS_Shape& aSh)
 148 {
 149   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 150   // we can create quadratic elements only if all elements
 151   // created on sub-shapes of given shape are quadratic
 152   myCreateQuadratic = true;
 153   mySeamShapeIds.clear();
 154   myDegenShapeIds.clear();
 155   TopAbs_ShapeEnum subType( aSh.ShapeType()==TopAbs_FACE ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE );
 156   if ( aSh.ShapeType()==TopAbs_COMPOUND )
 157   {
 158     TopoDS_Iterator subIt( aSh );
 159     if ( subIt.More() )
 160       subType = ( subIt.Value().ShapeType()==TopAbs_FACE ) ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE;
 161   }
 162   SMDSAbs_ElementType elemType( subType==TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
 163
 164   if ( !myMesh->HasShapeToMesh() )
 165   {
 166     if (( myCreateQuadratic = myMesh->NbFaces( ORDER_QUADRATIC )))
 167     {
 168       SMDS_FaceIteratorPtr fIt = meshDS->facesIterator();
 169       while ( fIt->more() )
 170         AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* >( fIt->next() ));
 171     }
 172   }
 173   else
 174   {
 175     TopExp_Explorer exp( aSh, subType );
 176     TopTools_MapOfShape checkedSubShapes;
 177     for (; exp.More() && myCreateQuadratic; exp.Next()) {
 178       if ( !checkedSubShapes.Add( exp.Current() ))
 179         continue; // needed if aSh is compound of solids
 180       if ( SMESHDS_SubMesh * subMesh = meshDS->MeshElements( exp.Current() )) {
 181         if ( SMDS_ElemIteratorPtr it = subMesh->GetElements() ) {
 182           while(it->more()) {
 183             const SMDS_MeshElement* e = it->next();
 184             if ( e->GetType() != elemType || !e->IsQuadratic() ) {
 185               myCreateQuadratic = false;
 186               break;
 187             }
 188             else {
 189               // fill TLinkNodeMap
 190               switch ( e->NbCornerNodes() ) {
 191               case 2:
 192                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(2)); break;
 193               case 3:
 194                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(3));
 195                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(4));
 196                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(0),e->GetNode(5)); break;
 197               case 4:
 198                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(4));
 199                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(5));
 200                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(3),e->GetNode(6));
 201                 AddTLinkNode(e->GetNode(3),e->GetNode(0),e->GetNode(7));
 202                 break;
 203               default:
 204                 myCreateQuadratic = false;
 205                 break;
 206               }
 207             }
 208           }
 209         }
 210       }
 211     }
 212   }
 213
 214   // if ( nbOldLinks == myTLinkNodeMap.size() ) -- 0023068
 215   if ( myTLinkNodeMap.empty() )
 216     myCreateQuadratic = false;
 217
 218   if ( !myCreateQuadratic )
 219     myTLinkNodeMap.clear();
 220
 221   SetSubShape( aSh );
 222
 223   return myCreateQuadratic;
 224 }
 225
 226 //=======================================================================
 227 //function : SetSubShape
 228 //purpose  : Set geometry to make elements on
 229 //=======================================================================
 230
 231 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const int aShID)
 232 {
 233   if ( aShID == myShapeID )
 234     return;
 235   if ( aShID > 0 )
 236     SetSubShape( GetMeshDS()->IndexToShape( aShID ));
 237   else
 238     SetSubShape( TopoDS_Shape() );
 239 }
 240
 241 //=======================================================================
 242 //function : SetSubShape
 243 //purpose  : Set geometry to create elements on
 244 //=======================================================================
 245
 246 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const TopoDS_Shape& aSh)
 247 {
 248   if ( myShape.IsSame( aSh ))
 249     return;
 250
 251   myShape = aSh;
 252   mySeamShapeIds.clear();
 253   myDegenShapeIds.clear();
 254
 255   if ( myShape.IsNull() ) {
 256     myShapeID  = 0;
 257     return;
 258   }
 259   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 260   myShapeID = meshDS->ShapeToIndex(aSh);
 261   myParIndex = 0;
 262
 263   // treatment of periodic faces
 264   for ( TopExp_Explorer eF( aSh, TopAbs_FACE ); eF.More(); eF.Next() )
 265   {
 266     const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( eF.Current() );
 267     BRepAdaptor_Surface surf( face, false );
 268     if ( surf.IsUPeriodic() || surf.IsUClosed() ) {
 269       myParIndex |= U_periodic;
 270       myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
 271       myPar2[0] = surf.LastUParameter();
 272     }
 273     if ( surf.IsVPeriodic() || surf.IsVClosed() ) {
 274       myParIndex |= V_periodic;
 275       myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
 276       myPar2[1] = surf.LastVParameter();
 277     }
 278
 279     gp_Pnt2d uv1, uv2;
 280     for (TopExp_Explorer exp( face, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next())
 281     {
 282       // look for a "seam" edge, a real seam or an edge on period boundary
 283       TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
 284       const int edgeID = meshDS->ShapeToIndex( edge );
 285       if ( myParIndex )
 286       {
 287         BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 288         const double du = Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) );
 289         const double dv = Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) );
 290
 291         bool isSeam = BRep_Tool::IsClosed( edge, face );
 292         if ( isSeam ) // real seam - having two pcurves on face
 293         {
 294           // pcurve can lie not on pediod boundary (22582, mesh_Quadratic_01/C9)
 295           if ( du < dv )
 296           {
 297             double u1 = uv1.Coord(1);
 298             edge.Reverse();
 299             BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 300             double u2 = uv1.Coord(1);
 301             myPar1[0] = Min( u1, u2 );
 302             myPar2[0] = Max( u1, u2 );
 303             myParIndex |= U_periodic;
 304           }
 305           else
 306           {
 307             double v1 = uv1.Coord(2);
 308             edge.Reverse();
 309             BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 310             double v2 = uv1.Coord(2);
 311             myPar1[1] = Min( v1, v2 );
 312             myPar2[1] = Max( v1, v2 );
 313             myParIndex |= V_periodic;
 314           }
 315         }
 316         else //if ( !isSeam )
 317         {
 318           // one pcurve but on period boundary (22772, mesh_Quadratic_01/D1)
 319           if      (( myParIndex & U_periodic ) && du < Precision::PConfusion() )
 320           {
 321             isSeam = ( Abs( uv1.Coord(1) - myPar1[0] ) < Precision::PConfusion() ||
 322                        Abs( uv1.Coord(1) - myPar2[0] ) < Precision::PConfusion() );
 323           }
 324           else if (( myParIndex & V_periodic ) && dv < Precision::PConfusion() )
 325           {
 326             isSeam = ( Abs( uv1.Coord(2) - myPar1[1] ) < Precision::PConfusion() ||
 327                        Abs( uv1.Coord(2) - myPar2[1] ) < Precision::PConfusion() );
 328           }
 329           if ( isSeam ) // vertices are on period boundary, check a middle point (23032)
 330           {
 331             double f,l, r = 0.2345;
 332             Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, face, f, l );
 333             if ( C2d.IsNull() )
 334             {
 335               isSeam = false;
 336             }
 337             else
 338             {
 339               uv2 = C2d->Value( f * r + l * ( 1.-r ));
 340               if ( du < Precision::PConfusion() )
 341                 isSeam = ( Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) ) < Precision::PConfusion() );
 342               else
 343                 isSeam = ( Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) ) < Precision::PConfusion() );
 344             }
 345           }
 346         }
 347         if ( isSeam )
 348         {
 349           // store seam shape indices, negative if shape encounters twice ('real seam')
 350           mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( edgeID ) ? -edgeID : edgeID );
 351           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() ) {
 352             int vertexID = meshDS->ShapeToIndex( v.Current() );
 353             mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( vertexID ) ? -vertexID : vertexID );
 354           }
 355         }
 356       }
 357       // look for a degenerated edge
 358       if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edge )) {
 359         myDegenShapeIds.insert( edgeID );
 360         for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() )
 361           myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( v.Current() ));
 362       }
 363       if ( !BRep_Tool::SameParameter( edge ) ||
 364            !BRep_Tool::SameRange( edge ))
 365       {
 366         setPosOnShapeValidity( edgeID, false );
 367       }
 368     }
 369   }
 370 }
 371
 372 //=======================================================================
 373 /*!
 374  * \brief Copy shape information from another helper. Used to improve performance
 375  *        since SetSubShape() can be time consuming if there are many edges
 376  */
 377 //=======================================================================
 378
 379 void SMESH_MesherHelper::CopySubShapeInfo(const SMESH_MesherHelper& other)
 380 {
 381   this->myShape         = other.myShape;
 382   this->myShapeID       = other.myShapeID;
 383   this->myDegenShapeIds = other.myDegenShapeIds;
 384   this->mySeamShapeIds  = other.mySeamShapeIds;
 385   this->myPar1[0]       = other.myPar1[0];
 386   this->myPar1[1]       = other.myPar1[1];
 387   this->myPar2[0]       = other.myPar2[0];
 388   this->myPar2[1]       = other.myPar2[1];
 389   this->myParIndex      = other.myParIndex;
 390   this->myFace2Surface  = other.myFace2Surface;
 391 }
 392
 393 //=======================================================================
 394 //function : ShapeToIndex
 395 //purpose  : Convert a shape to its index in the SMESHDS_Mesh
 396 //=======================================================================
 397
 398 int SMESH_MesherHelper::ShapeToIndex( const TopoDS_Shape& S ) const
 399 {
 400   return GetMeshDS()->ShapeToIndex( S );
 401 }
 402
 403 //=======================================================================
 404 //function : GetNodeUVneedInFaceNode
 405 //purpose  : Check if inFaceNode argument is necessary for call GetNodeUV(F,..)
 406 //           Return true if the face is periodic.
 407 //           If F is Null, answer about sub-shape set through IsQuadraticSubMesh() or
 408 //           * SetSubShape()
 409 //=======================================================================
 410
 411 bool SMESH_MesherHelper::GetNodeUVneedInFaceNode(const TopoDS_Face& F) const
 412 {
 413   if ( F.IsNull() ) return !mySeamShapeIds.empty();
 414
 415   if ( !F.IsNull() && !myShape.IsNull() && myShape.IsSame( F ))
 416     return !mySeamShapeIds.empty();
 417
 418   TopLoc_Location loc;
 419   Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 420   if ( !aSurface.IsNull() )
 421     return ( aSurface->IsUPeriodic() || aSurface->IsVPeriodic() );
 422
 423   return false;
 424 }
 425
 426 //=======================================================================
 427 //function : IsMedium
 428 //purpose  :
 429 //=======================================================================
 430
 431 bool SMESH_MesherHelper::IsMedium(const SMDS_MeshNode*      node,
 432                                   const SMDSAbs_ElementType typeToCheck)
 433 {
 434   return SMESH_MeshEditor::IsMedium( node, typeToCheck );
 435 }
 436
 437 //=======================================================================
 438 //function : GetSubShapeByNode
 439 //purpose  : Return support shape of a node
 440 //=======================================================================
 441
 442 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetSubShapeByNode(const SMDS_MeshNode* node,
 443                                                    const SMESHDS_Mesh*  meshDS)
 444 {
 445   int shapeID = node ? node->getshapeId() : 0;
 446   if ( 0 < shapeID && shapeID <= meshDS->MaxShapeIndex() )
 447     return meshDS->IndexToShape( shapeID );
 448   else
 449     return TopoDS_Shape();
 450 }
 451
 452
 453 //=======================================================================
 454 //function : AddTLinkNode
 455 //purpose  : add a link in my data structure
 456 //=======================================================================
 457
 458 void SMESH_MesherHelper::AddTLinkNode(const SMDS_MeshNode* n1,
 459                                       const SMDS_MeshNode* n2,
 460                                       const SMDS_MeshNode* n12)
 461 {
 462   // add new record to map
 463   SMESH_TLink link( n1, n2 );
 464   myTLinkNodeMap.insert( make_pair(link,n12));
 465 }
 466
 467 //================================================================================
 468 /*!
 469  * \brief Add quadratic links of edge to own data structure
 470  */
 471 //================================================================================
 472
 473 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshEdge* edge)
 474 {
 475   if ( edge && edge->IsQuadratic() )
 476     AddTLinkNode(edge->GetNode(0), edge->GetNode(1), edge->GetNode(2));
 477   else
 478     return false;
 479   return true;
 480 }
 481
 482 //================================================================================
 483 /*!
 484  * \brief Add quadratic links of face to own data structure
 485  */
 486 //================================================================================
 487
 488 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshFace* f)
 489 {
 490   bool isQuad = true;
 491   if ( !f->IsPoly() )
 492     switch ( f->NbNodes() ) {
 493     case 7:
 494       // myMapWithCentralNode.insert
 495       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2) ),
 496       //                f->GetNode(6)));
 497       // break; -- add medium nodes as well
 498     case 6:
 499       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(3));
 500       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(4));
 501       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(0),f->GetNode(5)); break;
 502
 503     case 9:
 504       // myMapWithCentralNode.insert
 505       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(3) ),
 506       //                f->GetNode(8)));
 507       // break; -- add medium nodes as well
 508     case 8:
 509       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(4));
 510       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(5));
 511       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(3),f->GetNode(6));
 512       AddTLinkNode(f->GetNode(3),f->GetNode(0),f->GetNode(7)); break;
 513     default:;
 514       isQuad = false;
 515     }
 516   return isQuad;
 517 }
 518
 519 //================================================================================
 520 /*!
 521  * \brief Add quadratic links of volume to own data structure
 522  */
 523 //================================================================================
 524
 525 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshVolume* volume)
 526 {
 527   if ( volume->IsQuadratic() )
 528   {
 529     SMDS_VolumeTool vTool( volume );
 530     const SMDS_MeshNode** nodes = vTool.GetNodes();
 531     set<int> addedLinks;
 532     for ( int iF = 1; iF < vTool.NbFaces(); ++iF )
 533     {
 534       const int nbN = vTool.NbFaceNodes( iF );
 535       const int* iNodes = vTool.GetFaceNodesIndices( iF );
 536       for ( int i = 0; i < nbN; )
 537       {
 538         int iN1  = iNodes[i++];
 539         int iN12 = iNodes[i++];
 540         int iN2  = iNodes[i];
 541         if ( iN1 > iN2 ) std::swap( iN1, iN2 );
 542         int linkID = iN1 * vTool.NbNodes() + iN2;
 543         pair< set<int>::iterator, bool > it_isNew = addedLinks.insert( linkID );
 544         if ( it_isNew.second )
 545           AddTLinkNode( nodes[iN1], nodes[iN2], nodes[iN12] );
 546         else
 547           addedLinks.erase( it_isNew.first ); // each link encounters only twice
 548       }
 549       if ( vTool.NbNodes() == 27 )
 550       {
 551         const SMDS_MeshNode* nFCenter = nodes[ vTool.GetCenterNodeIndex( iF )];
 552         if ( nFCenter->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
 553           myMapWithCentralNode.insert
 554             ( make_pair( TBiQuad( nodes[ iNodes[0]], nodes[ iNodes[1]],
 555                                   nodes[ iNodes[2]], nodes[ iNodes[3]] ),
 556                          nFCenter ));
 557       }
 558     }
 559     return true;
 560   }
 561   return false;
 562 }
 563
 564 //================================================================================
 565 /*!
 566  * \brief Return true if position of nodes on the shape hasn't yet been checked or
 567  * the positions proved to be invalid
 568  */
 569 //================================================================================
 570
 571 bool SMESH_MesherHelper::toCheckPosOnShape(int shapeID ) const
 572 {
 573   map< int,bool >::const_iterator id_ok = myNodePosShapesValidity.find( shapeID );
 574   return ( id_ok == myNodePosShapesValidity.end() || !id_ok->second );
 575 }
 576
 577 //================================================================================
 578 /*!
 579  * \brief Set validity of positions of nodes on the shape.
 580  * Once set, validity is not changed
 581  */
 582 //================================================================================
 583
 584 void SMESH_MesherHelper::setPosOnShapeValidity(int shapeID, bool ok ) const
 585 {
 586   std::map< int,bool >::iterator sh_ok =
 587     ((SMESH_MesherHelper*)this)->myNodePosShapesValidity.insert( make_pair( shapeID, ok)).first;
 588   if ( !ok )
 589     sh_ok->second = ok;
 590 }
 591
 592 //=======================================================================
 593 //function : ToFixNodeParameters
 594 //purpose  : Enables fixing node parameters on EDGEs and FACEs in
 595 //           GetNodeU(...,check=true), GetNodeUV(...,check=true), CheckNodeUV() and
 596 //           CheckNodeU() in case if a node lies on a shape set via SetSubShape().
 597 //           Default is False
 598 //=======================================================================
 599
 600 void SMESH_MesherHelper::ToFixNodeParameters(bool toFix)
 601 {
 602   myFixNodeParameters = toFix;
 603 }
 604
 605
 606 //=======================================================================
 607 //function : getUVOnSeam
 608 //purpose  : Select UV on either of 2 pcurves of a seam edge, closest to the given UV
 609 //=======================================================================
 610
 611 gp_Pnt2d SMESH_MesherHelper::getUVOnSeam( const gp_Pnt2d& uv1, const gp_Pnt2d& uv2 ) const
 612 {
 613   gp_Pnt2d result = uv1;
 614   for ( int i = U_periodic; i <= V_periodic ; ++i )
 615   {
 616     if ( myParIndex & i )
 617     {
 618       double p1 = uv1.Coord( i );
 619       double dp1 = Abs( p1-myPar1[i-1]), dp2 = Abs( p1-myPar2[i-1]);
 620       if ( myParIndex == i ||
 621            dp1 < ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100. ||
 622            dp2 < ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100. )
 623       {
 624         double p2 = uv2.Coord( i );
 625         double p1Alt = ( dp1 < dp2 ) ? myPar2[i-1] : myPar1[i-1];
 626         if ( Abs( p2 - p1 ) > Abs( p2 - p1Alt ))
 627           result.SetCoord( i, p1Alt );
 628       }
 629     }
 630   }
 631   return result;
 632 }
 633
 634 //=======================================================================
 635 //function : GetNodeUV
 636 //purpose  : Return node UV on face
 637 //=======================================================================
 638
 639 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 640                                     const SMDS_MeshNode* n,
 641                                     const SMDS_MeshNode* n2,
 642                                     bool*                check) const
 643 {
 644   gp_Pnt2d uv( Precision::Infinite(), Precision::Infinite() );
 645
 646   SMDS_PositionPtr pos = n->GetPosition();
 647   bool uvOK = false;
 648   if ( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
 649   {
 650     // node has position on face
 651     SMDS_FacePositionPtr fpos = pos;
 652     uv.SetCoord( fpos->GetUParameter(), fpos->GetVParameter() );
 653     if ( check )
 654       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F )); // 2. from 22830
 655   }
 656   else if ( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_EDGE )
 657   {
 658     // node has position on EDGE => it is needed to find
 659     // corresponding EDGE from FACE, get pcurve for this
 660     // EDGE and retrieve value from this pcurve
 661     SMDS_EdgePositionPtr epos = pos;
 662     const int              edgeID = n->getshapeId();
 663     const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge( GetMeshDS()->IndexToShape( edgeID ));
 664     double f, l, u = epos->GetUParameter();
 665     Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface( E, F, f, l );
 666     bool validU = ( !C2d.IsNull() && ( f < u ) && ( u < l ));
 667     if ( validU ) uv = C2d->Value( u );
 668     else          uv.SetCoord( Precision::Infinite(),0.);
 669     if ( check || !validU )
 670       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F ),/*force=*/ !validU );
 671
 672     // for a node on a seam EDGE select one of UVs on 2 pcurves
 673     if ( n2 && IsSeamShape( edgeID ))
 674     {
 675       uv = getUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0, check ));
 676     }
 677     else
 678     { // adjust uv to period
 679       TopLoc_Location loc;
 680       Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
 681       Standard_Boolean isUPeriodic = S->IsUPeriodic();
 682       Standard_Boolean isVPeriodic = S->IsVPeriodic();
 683       gp_Pnt2d newUV = uv;
 684       if ( isUPeriodic || isVPeriodic ) {
 685         Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 686         S->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 687         if ( isUPeriodic ) newUV.SetX( uv.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.X(),UF,UL));
 688         if ( isVPeriodic ) newUV.SetY( uv.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.Y(),VF,VL));
 689
 690         if ( n2 )
 691         {
 692           gp_Pnt2d uv2 = GetNodeUV( F, n2, 0, check );
 693           if ( isUPeriodic && Abs( uv.X()-uv2.X() ) < Abs( newUV.X()-uv2.X() ))
 694             newUV.SetX( uv.X() );
 695           if ( isVPeriodic && Abs( uv.Y()-uv2.Y() ) < Abs( newUV.Y()-uv2.Y() ))
 696             newUV.SetY( uv.Y() );
 697         }
 698       }
 699       uv = newUV;
 700     }
 701   }
 702   else if ( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
 703   {
 704     if ( int vertexID = n->getshapeId() ) {
 705       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(GetMeshDS()->IndexToShape(vertexID));
 706       try {
 707         uv = BRep_Tool::Parameters( V, F );
 708         uvOK = true;
 709       }
 710       catch (Standard_Failure& exc) {
 711       }
 712       if ( !uvOK )
 713       {
 714         if ( !IsSubShape( V, F ))
 715         {
 716           MESSAGE("GetNodeUV() Vertex "<< vertexID <<" not in face "<< GetMeshDS()->ShapeToIndex(F));
 717           // get UV of a vertex closest to the node
 718           double dist = 1e100;
 719           gp_Pnt pn = XYZ( n );
 720           for ( TopExp_Explorer vert( F,TopAbs_VERTEX ); !uvOK && vert.More(); vert.Next() ) {
 721             TopoDS_Vertex curV = TopoDS::Vertex( vert.Current() );
 722             gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt( curV );
 723             double curDist = p.SquareDistance( pn );
 724             if ( curDist < dist ) {
 725               dist = curDist;
 726               uv = BRep_Tool::Parameters( curV, F );
 727               uvOK = ( dist < DBL_MIN );
 728             }
 729           }
 730         }
 731         else
 732         {
 733           uvOK = false;
 734           TopTools_ListIteratorOfListOfShape it( myMesh->GetAncestors( V ));
 735           for ( ; it.More(); it.Next() ) {
 736             if ( it.Value().ShapeType() == TopAbs_EDGE ) {
 737               const TopoDS_Edge & edge = TopoDS::Edge( it.Value() );
 738               double f,l;
 739               Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(edge, F, f, l);
 740               if ( !C2d.IsNull() ) {
 741                 double u = ( V == IthVertex( 0, edge )) ?  f : l;
 742                 uv = C2d->Value( u );
 743                 uvOK = true;
 744                 break;
 745               }
 746             }
 747           }
 748           if ( !uvOK && V.Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
 749           {
 750             Handle(ShapeAnalysis_Surface) projector = GetSurface( F );
 751             if ( n2 ) uv = GetNodeUV( F, n2 );
 752             if ( Precision::IsInfinite( uv.X() ))
 753               uv = projector->NextValueOfUV( uv, BRep_Tool::Pnt( V ), BRep_Tool::Tolerance( F ));
 754             else
 755               uv = projector->ValueOfUV( BRep_Tool::Pnt( V ), BRep_Tool::Tolerance( F ));
 756             uvOK = ( projector->Gap() < getFaceMaxTol( F ));
 757           }
 758         }
 759       }
 760       if ( n2 && IsSeamShape( vertexID ))
 761       {
 762         bool isSeam = ( myShape.IsSame( F ));
 763         if ( !isSeam ) {
 764           SMESH_MesherHelper h( *myMesh );
 765           h.SetSubShape( F );
 766           isSeam = IsSeamShape( vertexID );
 767         }
 768
 769         if ( isSeam )
 770           uv = getUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0 ));
 771       }
 772     }
 773   }
 774   else
 775   {
 776     uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F ));
 777   }
 778
 779   if ( check && !uvOK )
 780     *check = uvOK;
 781
 782   return uv.XY();
 783 }
 784
 785 //=======================================================================
 786 //function : CheckNodeUV
 787 //purpose  : Check and fix node UV on a face
 788 //=======================================================================
 789
 790 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 791                                      const SMDS_MeshNode* n,
 792                                      gp_XY&               uv,
 793                                      const double         tol,
 794                                      const bool           force,
 795                                      double               distXYZ[4]) const
 796 {
 797   int  shapeID = n->getshapeId();
 798   bool infinit;
 799   if (( infinit = ( Precision::IsInfinite( uv.X() ) || Precision::IsInfinite( uv.Y() ))) ||
 800       ( force ) ||
 801       ( uv.X() == 0. && uv.Y() == 0. ) ||
 802       ( toCheckPosOnShape( shapeID )))
 803   {
 804     // check that uv is correct
 805     TopLoc_Location loc;
 806     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 807     gp_Pnt nodePnt = XYZ( n ), surfPnt(0,0,0);
 808     double dist = 0;
 809     if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
 810     if ( infinit ||
 811          (dist = nodePnt.Distance( surfPnt = surface->Value( uv.X(), uv.Y() ))) > tol )
 812     {
 813       setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
 814       if ( !infinit && distXYZ ) {
 815         surfPnt.Transform( loc );
 816         distXYZ[0] = dist;
 817         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
 818       }
 819       // uv incorrect, project the node to surface
 820       GeomAPI_ProjectPointOnSurf& projector = GetProjector( F, loc, tol );
 821       projector.SetExtremaFlag( Extrema_ExtFlag_MIN );
 822       projector.Perform( nodePnt );
 823       if ( !projector.IsDone() || projector.NbPoints() < 1 )
 824       {
 825         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV() failed to project" );
 826         return false;
 827       }
 828       Standard_Real U,V;
 829       projector.LowerDistanceParameters(U,V);
 830       uv.SetCoord( U,V );
 831       surfPnt = surface->Value( U, V );
 832       dist = nodePnt.Distance( surfPnt );
 833       if ( distXYZ ) {
 834         surfPnt.Transform( loc );
 835         distXYZ[0] = dist;
 836         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
 837       }
 838       if ( dist > tol )
 839       {
 840         Handle(ShapeAnalysis_Surface) sprojector = GetSurface( F );
 841         uv = sprojector->ValueOfUV( nodePnt, tol ).XY();
 842         surfPnt = sprojector->Value( uv );
 843         dist = nodePnt.Distance( surfPnt );
 844         if ( distXYZ ) {
 845           surfPnt.Transform( loc );
 846           distXYZ[0] = dist;
 847           distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
 848         }
 849         if ( dist > tol )
 850         {
 851           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(), invalid projection" );
 852           return false;
 853         }
 854       }
 855       // store the fixed UV on the face
 856       if ( myShape.IsSame(F) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
 857         const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
 858           ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_FacePosition( U, V )));
 859     }
 860     else if ( myShape.IsSame(F) && uv.Modulus() > numeric_limits<double>::min() )
 861     {
 862       setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
 863     }
 864   }
 865   return true;
 866 }
 867
 868 //=======================================================================
 869 //function : GetProjector
 870 //purpose  : Return projector initialized by given face without location, which is returned
 871 //=======================================================================
 872
 873 GeomAPI_ProjectPointOnSurf& SMESH_MesherHelper::GetProjector(const TopoDS_Face& F,
 874                                                              TopLoc_Location&   loc,
 875                                                              double             tol ) const
 876 {
 877   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 878   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
 879   TID2ProjectorOnSurf& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnSurf&>( myFace2Projector );
 880   TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = i2proj.find( faceID );
 881   if ( i_proj == i2proj.end() )
 882   {
 883     if ( tol == 0 ) tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
 884     double U1, U2, V1, V2;
 885     surface->Bounds(U1, U2, V1, V2);
 886     GeomAPI_ProjectPointOnSurf* proj = new GeomAPI_ProjectPointOnSurf();
 887     proj->Init( surface, U1, U2, V1, V2, tol );
 888     i_proj = i2proj.insert( make_pair( faceID, proj )).first;
 889   }
 890   return *( i_proj->second );
 891 }
 892
 893 //=======================================================================
 894 //function : GetSurface
 895 //purpose  : Return a cached ShapeAnalysis_Surface of a FACE
 896 //=======================================================================
 897
 898 Handle(ShapeAnalysis_Surface) SMESH_MesherHelper::GetSurface(const TopoDS_Face& F ) const
 899 {
 900   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F );
 901   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
 902   TID2Surface::iterator i_surf = myFace2Surface.find( faceID );
 903   if ( i_surf == myFace2Surface.end() && faceID )
 904   {
 905     Handle(ShapeAnalysis_Surface) surf( new ShapeAnalysis_Surface( surface ));
 906     i_surf = myFace2Surface.insert( make_pair( faceID, surf )).first;
 907   }
 908   return i_surf->second;
 909 }
 910
 911 namespace
 912 {
 913   gp_XY AverageUV(const gp_XY& uv1, const gp_XY& uv2) { return ( uv1 + uv2 ) / 2.; }
 914   gp_XY_FunPtr(Added); // define gp_XY_Added pointer to function calling gp_XY::Added(gp_XY)
 915   gp_XY_FunPtr(Subtracted);
 916 }
 917
 918 //=======================================================================
 919 //function : ApplyIn2D
 920 //purpose  : Perform given operation on two 2d points in parameric space of given surface.
 921 //           It takes into account period of the surface. Use gp_XY_FunPtr macro
 922 //           to easily define pointer to function of gp_XY class.
 923 //=======================================================================
 924
 925 gp_XY SMESH_MesherHelper::ApplyIn2D(Handle(Geom_Surface) surface,
 926                                     const gp_XY&         uv1,
 927                                     const gp_XY&         uv2,
 928                                     xyFunPtr             fun,
 929                                     const bool           resultInPeriod)
 930 {
 931   if ( surface->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
 932     surface = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surface )->BasisSurface();
 933   Standard_Boolean isUPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsUPeriodic();
 934   Standard_Boolean isVPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsVPeriodic();
 935   if ( !isUPeriodic && !isVPeriodic )
 936     return fun(uv1,uv2);
 937
 938   // move uv2 not far than half-period from uv1
 939   double u2 =
 940     uv2.X()+(isUPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.X(),uv1.X(),surface->UPeriod()) :0);
 941   double v2 =
 942     uv2.Y()+(isVPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.Y(),uv1.Y(),surface->VPeriod()) :0);
 943
 944   // execute operation
 945   gp_XY res = fun( uv1, gp_XY(u2,v2) );
 946
 947   // move result within period
 948   if ( resultInPeriod )
 949   {
 950     Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 951     surface->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 952     if ( isUPeriodic )
 953       res.SetX( res.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.X(),UF,UL));
 954     if ( isVPeriodic )
 955       res.SetY( res.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.Y(),VF,VL));
 956   }
 957
 958   return res;
 959 }
 960
 961 //=======================================================================
 962 //function : AdjustByPeriod
 963 //purpose  : Move node positions on a FACE within surface period
 964 //=======================================================================
 965
 966 void SMESH_MesherHelper::AdjustByPeriod( const TopoDS_Face& face, gp_XY uv[], const int nbUV )
 967 {
 968   SMESH_MesherHelper h( *myMesh ), *ph = face.IsSame( myShape ) ? this : &h;
 969   ph->SetSubShape( face );
 970
 971   for ( int iCoo = U_periodic; iCoo <= V_periodic; ++iCoo )
 972     if ( ph->GetPeriodicIndex() & iCoo )
 973     {
 974       const double period = ( ph->myPar2[iCoo-1] - ph->myPar1[iCoo-1] );
 975       const double xRef = uv[0].Coord( iCoo );
 976       for ( int i = 1; i < nbUV; ++i )
 977       {
 978         double x = uv[i].Coord( iCoo );
 979         double dx = ShapeAnalysis::AdjustByPeriod( x, xRef, period );
 980         uv[i].SetCoord( iCoo, x + dx );
 981       }
 982     }
 983 }
 984
 985 //=======================================================================
 986 //function : GetMiddleUV
 987 //purpose  : Return middle UV taking in account surface period
 988 //=======================================================================
 989
 990 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetMiddleUV(const Handle(Geom_Surface)& surface,
 991                                       const gp_XY&                p1,
 992                                       const gp_XY&                p2)
 993 {
 994   // NOTE:
 995   // the proper place of getting basic surface seems to be in ApplyIn2D()
 996   // but we put it here to decrease a risk of regressions just before releasing a version
 997   // Handle(Geom_Surface) surf = surface;
 998   // while ( !surf.IsNull() && surf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
 999   //   surf = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surf )->BasisSurface();
1000
1001   return ApplyIn2D( surface, p1, p2, & AverageUV );
1002 }
1003
1004 //=======================================================================
1005 //function : GetCenterUV
1006 //purpose  : Return UV for the central node of a biquadratic triangle
1007 //=======================================================================
1008
1009 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetCenterUV(const gp_XY& uv1,
1010                                       const gp_XY& uv2,
1011                                       const gp_XY& uv3,
1012                                       const gp_XY& uv12,
1013                                       const gp_XY& uv23,
1014                                       const gp_XY& uv31,
1015                                       bool *       isBadTria/*=0*/)
1016 {
1017   bool badTria;
1018   gp_XY uvAvg = ( uv12 + uv23 + uv31 ) / 3.;
1019
1020   if      (( badTria = (( uvAvg - uv1 ) * ( uvAvg - uv23 ) > 0 )))
1021     uvAvg = ( uv1 + uv23 ) / 2.;
1022   else if (( badTria = (( uvAvg - uv2 ) * ( uvAvg - uv31 ) > 0 )))
1023     uvAvg = ( uv2 + uv31 ) / 2.;
1024   else if (( badTria = (( uvAvg - uv3 ) * ( uvAvg - uv12 ) > 0 )))
1025     uvAvg = ( uv3 + uv12 ) / 2.;
1026
1027   if ( isBadTria )
1028     *isBadTria = badTria;
1029   return uvAvg;
1030 }
1031
1032 //=======================================================================
1033 //function : GetNodeU
1034 //purpose  : Return node U on edge
1035 //=======================================================================
1036
1037 double SMESH_MesherHelper::GetNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
1038                                     const SMDS_MeshNode* n,
1039                                     const SMDS_MeshNode* inEdgeNode,
1040                                     bool*                check) const
1041 {
1042   double param = Precision::Infinite();
1043
1044   const SMDS_PositionPtr pos = n->GetPosition();
1045   if ( pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
1046   {
1047     param = pos->GetParameters()[0];
1048   }
1049   else if( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
1050   {
1051     if ( inEdgeNode && TopExp::FirstVertex( E ).IsSame( TopExp::LastVertex( E ))) // issue 0020128
1052     {
1053       Standard_Real f,l;
1054       BRep_Tool::Range( E, f,l );
1055       double uInEdge = GetNodeU( E, inEdgeNode );
1056       param = ( fabs( uInEdge - f ) < fabs( l - uInEdge )) ? f : l;
1057     }
1058     else
1059     {
1060       SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1061       int vertexID = n->getshapeId();
1062       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(meshDS->IndexToShape(vertexID));
1063       param =  BRep_Tool::Parameter( V, E );
1064     }
1065   }
1066   if ( check )
1067   {
1068     double tol = BRep_Tool::Tolerance( E );
1069     double f,l;  BRep_Tool::Range( E, f,l );
1070     bool force = ( param < f-tol || param > l+tol );
1071     if ( !force && pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
1072       force = ( GetMeshDS()->ShapeToIndex( E ) != n->getshapeId() );
1073
1074     *check = CheckNodeU( E, n, param, 2*tol, force );
1075   }
1076   return param;
1077 }
1078
1079 //=======================================================================
1080 //function : CheckNodeU
1081 //purpose  : Check and fix node U on an edge
1082 //           Return false if U is bad and could not be fixed
1083 //=======================================================================
1084
1085 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
1086                                     const SMDS_MeshNode* n,
1087                                     double&              u,
1088                                     const double         tol,
1089                                     const bool           force,
1090                                     double               distXYZ[4]) const
1091 {
1092   int  shapeID = n->getshapeId();
1093   bool infinit;
1094   if (( infinit = Precision::IsInfinite( u )) ||
1095       ( force ) ||
1096       ( u == 0. ) ||
1097       ( toCheckPosOnShape( shapeID )))
1098   {
1099     TopLoc_Location loc; double f,l;
1100     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( E,loc,f,l );
1101     if ( curve.IsNull() ) // degenerated edge
1102     {
1103       if ( u+tol < f || u-tol > l )
1104       {
1105         double r = Max( 0.5, 1 - tol*n->GetID()); // to get a unique u on edge
1106         u =  f*r + l*(1-r);
1107       }
1108     }
1109     else
1110     {
1111       gp_Pnt nodePnt = SMESH_TNodeXYZ( n );
1112       if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
1113       gp_Pnt curvPnt;
1114       double dist = 2*tol;
1115       if ( !infinit )
1116       {
1117         curvPnt = curve->Value( u );
1118         dist    = nodePnt.Distance( curvPnt );
1119         if ( distXYZ ) {
1120           curvPnt.Transform( loc );
1121           distXYZ[0] = dist;
1122           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
1123         }
1124       }
1125       if ( dist > tol )
1126       {
1127         setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
1128         // u incorrect, project the node to the curve
1129         int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( E );
1130         TID2ProjectorOnCurve& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnCurve&>( myEdge2Projector );
1131         TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj =
1132           i2proj.insert( make_pair( edgeID, (GeomAPI_ProjectPointOnCurve*) 0 )).first;
1133         if ( !i_proj->second  )
1134         {
1135           i_proj->second = new GeomAPI_ProjectPointOnCurve();
1136           i_proj->second->Init( curve, f, l );
1137         }
1138         GeomAPI_ProjectPointOnCurve* projector = i_proj->second;
1139         projector->Perform( nodePnt );
1140         if ( projector->NbPoints() < 1 )
1141         {
1142           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU() failed to project" );
1143           return false;
1144         }
1145         Standard_Real U = projector->LowerDistanceParameter();
1146         u = double( U );
1147         curvPnt = curve->Value( u );
1148         dist = nodePnt.Distance( curvPnt );
1149         if ( distXYZ ) {
1150           curvPnt.Transform( loc );
1151           distXYZ[0] = dist;
1152           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
1153         }
1154         if ( dist > tol )
1155         {
1156           MESSAGE( "CheckNodeU(), invalid projection; distance " << dist << "; tol " << tol );
1157           return false;
1158         }
1159         // store the fixed U on the edge
1160         if ( myShape.IsSame(E) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
1161           const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
1162             ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_EdgePosition( U )));
1163       }
1164       else if ( fabs( u ) > numeric_limits<double>::min() )
1165       {
1166         setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
1167       }
1168       if (( u < f-tol || u > l+tol ) && force )
1169       {
1170         MESSAGE("u < f-tol || u > l+tol  ; u " << u << " f " << f << " l " << l);
1171         // node is on vertex but is set on periodic but trimmed edge (issue 0020890)
1172         try
1173         {
1174           // do not use IsPeriodic() as Geom_TrimmedCurve::IsPeriodic () returns false
1175           double period = curve->Period();
1176           u = ( u < f ) ? u + period : u - period;
1177         }
1178         catch (Standard_Failure& exc)
1179         {
1180           return false;
1181         }
1182       }
1183     }
1184   }
1185   return true;
1186 }
1187
1188 //=======================================================================
1189 //function : GetMediumPos
1190 //purpose  : Return index and type of the shape  (EDGE or FACE only) to
1191 //           set a medium node on
1192 //param    : useCurSubShape - if true, returns the shape set via SetSubShape()
1193 //           if any
1194 //param    : expectedSupport - shape type corresponding to element being created,
1195 //                             e.g TopAbs_EDGE if SMDSAbs_Edge is created
1196 //                             basing on \a n1 and \a n2
1197 // Calling GetMediumPos() with useCurSubShape=true is OK only for the
1198 // case where the lower dim mesh is already constructed and converted to quadratic,
1199 // else, nodes on EDGEs are assigned to FACE, for example.
1200 //=======================================================================
1201
1202 std::pair<int, TopAbs_ShapeEnum>
1203 SMESH_MesherHelper::GetMediumPos(const SMDS_MeshNode* n1,
1204                                  const SMDS_MeshNode* n2,
1205                                  const bool           useCurSubShape,
1206                                  TopAbs_ShapeEnum     expectedSupport)
1207 {
1208   if ( useCurSubShape && !myShape.IsNull() )
1209     return std::make_pair( myShapeID, myShape.ShapeType() );
1210
1211   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1212   int              shapeID = -1;
1213   TopoDS_Shape     shape;
1214
1215   if (( myShapeID == n1->getshapeId() || myShapeID == n2->getshapeId() ) && myShapeID > 0 )
1216   {
1217     shapeType = myShape.ShapeType();
1218     shapeID   = myShapeID;
1219   }
1220   else if ( n1->getshapeId() == n2->getshapeId() )
1221   {
1222     shapeID = n2->getshapeId();
1223     shape = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1224   }
1225   else // 2 different shapes
1226   {
1227     const SMDS_TypeOfPosition Pos1 = n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1228     const SMDS_TypeOfPosition Pos2 = n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1229
1230     if ( Pos1 == SMDS_TOP_3DSPACE || Pos2 == SMDS_TOP_3DSPACE )
1231     {
1232       // in SOLID
1233     }
1234     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_FACE || Pos2 == SMDS_TOP_FACE )
1235     {
1236       // in FACE or SOLID
1237       if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE || Pos2 != SMDS_TOP_FACE ) // not 2 FACEs
1238       {
1239         if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE ) std::swap( n1,n2 );
1240         TopoDS_Shape F = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1241         TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1242         if ( IsSubShape( S, F ))
1243         {
1244           shapeType = TopAbs_FACE;
1245           shapeID   = n1->getshapeId();
1246         }
1247       }
1248     }
1249     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_EDGE && Pos2 == SMDS_TOP_EDGE )
1250     {
1251       TopoDS_Shape E1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1252       TopoDS_Shape E2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1253       shape = GetCommonAncestor( E1, E2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1254     }
1255     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_VERTEX && Pos2 == SMDS_TOP_VERTEX )
1256     {
1257       TopoDS_Shape V1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1258       TopoDS_Shape V2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1259       shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_EDGE );
1260       if ( shape.IsNull() ) shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1261     }
1262     else // on VERTEX and EDGE
1263     {
1264       if ( Pos1 != SMDS_TOP_VERTEX ) std::swap( n1,n2 );
1265       TopoDS_Shape V = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1266       TopoDS_Shape E = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1267       if ( IsSubShape( V, E ))
1268         shape = E;
1269       else
1270         shape = GetCommonAncestor( V, E, *myMesh, TopAbs_FACE );
1271     }
1272   }
1273
1274   if ( !shape.IsNull() )
1275   {
1276     if ( shapeID < 1 )
1277       shapeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape );
1278     shapeType = shape.ShapeType(); // EDGE or FACE
1279
1280     if ( expectedSupport < shapeType &&
1281          expectedSupport != TopAbs_SHAPE &&
1282          !myShape.IsNull() &&
1283          myShape.ShapeType() == expectedSupport )
1284     {
1285       // e.g. a side of triangle connects nodes on the same EDGE but does not
1286       // lie on this EDGE (an arc with a coarse mesh)
1287       // =>  shapeType == TopAbs_EDGE, expectedSupport == TopAbs_FACE;
1288       // hope that myShape is a right shape, return it if the found shape
1289       // has converted elements of corresponding dim (segments in our example)
1290       int nbConvertedElems = 0;
1291       SMDSAbs_ElementType type = ( shapeType == TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
1292       for ( int iN = 0; iN < 2; ++iN )
1293       {
1294         const SMDS_MeshNode* n = iN ? n2 : n1;
1295         SMDS_ElemIteratorPtr it = n->GetInverseElementIterator( type );
1296         while ( it->more() )
1297         {
1298           const SMDS_MeshElement* elem = it->next();
1299           if ( elem->getshapeId() == shapeID &&
1300                elem->IsQuadratic() )
1301           {
1302             ++nbConvertedElems;
1303             break;
1304           }
1305         }
1306       }
1307       if ( nbConvertedElems == 2 )
1308       {
1309         shapeType = myShape.ShapeType();
1310         shapeID   = myShapeID;
1311       }
1312     }
1313   }
1314   return make_pair( shapeID, shapeType );
1315 }
1316
1317 //=======================================================================
1318 //function : GetCentralNode
1319 //purpose  : Return existing or create a new central node for a quardilateral
1320 //           quadratic face given its 8 nodes.
1321 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1322 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1323 //=======================================================================
1324
1325 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1326                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1327                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1328                                                         const SMDS_MeshNode* n4,
1329                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1330                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1331                                                         const SMDS_MeshNode* n34,
1332                                                         const SMDS_MeshNode* n41,
1333                                                         bool                 force3d)
1334 {
1335   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1336
1337   // Find an existing central node
1338
1339   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3,n4);
1340   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1341   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1342   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() )
1343   {
1344     return (*itMapCentralNode).second;
1345   }
1346
1347   // Get type of shape for the new central node
1348
1349   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1350   int              solidID = -1;
1351   int              faceID = -1;
1352   TopoDS_Shape     shape;
1353   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1354
1355   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1356   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1357
1358   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1359
1360   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1361   // on sub-shapes of the FACE
1362   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1363   {
1364     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3, n4 };
1365     for(int i = 0; i < 4; i++)
1366     {
1367       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1368       if ( shape.IsNull() ) break;
1369       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1370       {
1371         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1372         shapeType = TopAbs_SOLID;
1373         break;
1374       }
1375       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1376       {
1377         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1378         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1379         itMapWithIdFace->second++;
1380       }
1381       else
1382       {
1383         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors( shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1384         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1385         {
1386           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1387           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 )).first;
1388           itMapWithIdFace->second++;
1389         }
1390       }
1391     }
1392   }
1393   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1394   {
1395     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1396     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.find( myShapeID ); // IPAL52698
1397     if ( itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end() &&
1398          itMapWithIdFace->second == 4 )
1399     {
1400       shapeType = TopAbs_FACE;
1401       faceID = myShapeID;
1402     }
1403     else
1404     {
1405       itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1406       for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1407       {
1408         if ( itMapWithIdFace->second == 4 )
1409         {
1410           shapeType = TopAbs_FACE;
1411           faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1412           break;
1413         }
1414       }
1415     }
1416   }
1417
1418   TopoDS_Face F;
1419   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1420   {
1421     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1422   }
1423
1424   // Create a node
1425
1426   gp_XY  uvAvg;
1427   gp_Pnt P;
1428   bool toCheck = true;
1429   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1430   {
1431     Handle(ShapeAnalysis_Surface) surface = GetSurface( F );
1432     if ( HasDegeneratedEdges() || surface->HasSingularities( 1e-7 ))
1433     {
1434       gp_Pnt center = calcTFI (0.5, 0.5, // IPAL0052863
1435                                SMESH_TNodeXYZ(n1),  SMESH_TNodeXYZ(n2),
1436                                SMESH_TNodeXYZ(n3),  SMESH_TNodeXYZ(n4),
1437                                SMESH_TNodeXYZ(n12), SMESH_TNodeXYZ(n23),
1438                                SMESH_TNodeXYZ(n34), SMESH_TNodeXYZ(n41));
1439       gp_Pnt2d uv12 = GetNodeUV( F, n12, n3, &toCheck );
1440       uvAvg = surface->NextValueOfUV( uv12, center, BRep_Tool::Tolerance( F )).XY();
1441     }
1442     else
1443     {
1444       gp_XY uv[8] = {
1445         GetNodeUV( F,n1,  n3, &toCheck ),
1446         GetNodeUV( F,n2,  n4, &toCheck ),
1447         GetNodeUV( F,n3,  n1, &toCheck ),
1448         GetNodeUV( F,n4,  n2, &toCheck ),
1449         GetNodeUV( F,n12, n3 ),
1450         GetNodeUV( F,n23, n4 ),
1451         GetNodeUV( F,n34, n2 ),
1452         GetNodeUV( F,n41, n2 )
1453       };
1454       AdjustByPeriod( F, uv, 8 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
1455
1456       uvAvg = calcTFI (0.5, 0.5, uv[0],uv[1],uv[2],uv[3], uv[4],uv[5],uv[6],uv[7] );
1457     }
1458     P = surface->Value( uvAvg );
1459     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1460     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1461     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1462   }
1463   else // ( force3d || F.IsNull() )
1464   {
1465     P = calcTFI (0.5, 0.5,
1466                  SMESH_TNodeXYZ(n1),  SMESH_TNodeXYZ(n2),
1467                  SMESH_TNodeXYZ(n3),  SMESH_TNodeXYZ(n4),
1468                  SMESH_TNodeXYZ(n12), SMESH_TNodeXYZ(n23),
1469                  SMESH_TNodeXYZ(n34), SMESH_TNodeXYZ(n41));
1470     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1471
1472     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1473     {
1474       uvAvg = (GetNodeUV(F,n1,n3,&toCheck) +
1475                GetNodeUV(F,n2,n4,&toCheck) +
1476                GetNodeUV(F,n3,n1,&toCheck) +
1477                GetNodeUV(F,n4,n2,&toCheck)) / 4;
1478       //CheckNodeUV( F, centralNode, uvAvg, 2*BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1479       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1480     }
1481     else if ( solidID > 0 )
1482     {
1483       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1484     }
1485     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1486     {
1487       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1488     }
1489   }
1490   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1491   return centralNode;
1492 }
1493
1494 //=======================================================================
1495 //function : GetCentralNode
1496 //purpose  : Return existing or create a new central node for a
1497 //           quadratic triangle given its 6 nodes.
1498 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1499 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1500 //=======================================================================
1501
1502 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1503                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1504                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1505                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1506                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1507                                                         const SMDS_MeshNode* n31,
1508                                                         bool                 force3d)
1509 {
1510   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1511
1512   // Find an existing central node
1513
1514   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3);
1515   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1516   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1517   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() )
1518   {
1519     return (*itMapCentralNode).second;
1520   }
1521
1522   // Get type of shape for the new central node
1523
1524   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1525   int              solidID = -1;
1526   int              faceID = -1;
1527   TopoDS_Shape     shape;
1528   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1529
1530   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1531   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1532
1533   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1534
1535   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1536   // on sub-shapes of the FACE
1537   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1538   {
1539     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3 };
1540     for(int i = 0; i < 3; i++)
1541     {
1542       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1543       if ( shape.IsNull() ) break;
1544       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1545       {
1546         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1547         shapeType = TopAbs_SOLID;
1548         break;
1549       }
1550       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1551       {
1552         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1553         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1554         itMapWithIdFace->second++;
1555       }
1556       else
1557       {
1558         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors(shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1559         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1560         {
1561           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1562           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1563           itMapWithIdFace->second++;
1564         }
1565       }
1566     }
1567   }
1568   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1569   {
1570     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1571     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.find( myShapeID ); // IPAL52698
1572     if ( itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end() &&
1573          itMapWithIdFace->second == 4 )
1574     {
1575       shapeType = TopAbs_FACE;
1576       faceID = myShapeID;
1577     }
1578     else
1579     {
1580       itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1581       for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1582       {
1583         if ( itMapWithIdFace->second == 3 )
1584         {
1585           shapeType = TopAbs_FACE;
1586           faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1587           break;
1588         }
1589       }
1590     }
1591   }
1592
1593   TopoDS_Face F;
1594   gp_XY       uvAvg;
1595
1596   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1597   {
1598     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1599     bool checkOK = true, badTria = false;
1600     gp_XY uv[6] = {
1601       GetNodeUV( F, n1, n23, &checkOK ),
1602       GetNodeUV( F, n2, n31, &checkOK ),
1603       GetNodeUV( F, n3, n12, &checkOK ),
1604       GetNodeUV( F, n12, n3, &checkOK ),
1605       GetNodeUV( F, n23, n1, &checkOK ),
1606       GetNodeUV( F, n31, n2, &checkOK )
1607     };
1608     AdjustByPeriod( F, uv, 6 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
1609
1610     uvAvg = GetCenterUV( uv[0],uv[1],uv[2], uv[3],uv[4],uv[5], &badTria );
1611
1612     if ( badTria || !checkOK )
1613       force3d = true;
1614   }
1615
1616   // Create a central node
1617
1618   gp_Pnt P;
1619   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1620   {
1621     TopLoc_Location        loc;
1622     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1623     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1624     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1625     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1626     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1627   }
1628   else // ( force3d || F.IsNull() )
1629   {
1630     P = ( SMESH_TNodeXYZ( n12 ) +
1631           SMESH_TNodeXYZ( n23 ) +
1632           SMESH_TNodeXYZ( n31 ) ) / 3;
1633     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1634
1635     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1636     {
1637       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1638     }
1639     else if ( solidID > 0 )
1640     {
1641       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1642     }
1643     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1644     {
1645       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1646     }
1647   }
1648   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1649   return centralNode;
1650 }
1651
1652 //=======================================================================
1653 //function : GetMediumNode
1654 //purpose  : Return existing or create a new medium node between given ones
1655 //=======================================================================
1656
1657 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetMediumNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1658                                                        const SMDS_MeshNode* n2,
1659                                                        bool                 force3d,
1660                                                        TopAbs_ShapeEnum     expectedSupport)
1661 {
1662   // Find existing node
1663
1664   SMESH_TLink link(n1,n2);
1665   ItTLinkNode itLN = myTLinkNodeMap.find( link );
1666   if ( itLN != myTLinkNodeMap.end() ) {
1667     return (*itLN).second;
1668   }
1669
1670   // Create medium node
1671
1672   SMDS_MeshNode* n12;
1673   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1674
1675   if ( IsSeamShape( n1->getshapeId() ))
1676     // to get a correct UV of a node on seam, the second node must have checked UV
1677     std::swap( n1, n2 );
1678
1679   // get type of shape for the new medium node
1680   int faceID = -1, edgeID = -1;
1681   TopoDS_Edge E; double u [2] = {0.,0.};
1682   TopoDS_Face F; gp_XY  uv[2];
1683   bool uvOK[2] = { true, true };
1684   const bool useCurSubShape = ( !myShape.IsNull() && myShape.ShapeType() == TopAbs_EDGE );
1685
1686   pair<int, TopAbs_ShapeEnum> pos = GetMediumPos( n1, n2, useCurSubShape, expectedSupport );
1687
1688   // get positions of the given nodes on shapes
1689   if ( pos.second == TopAbs_FACE )
1690   {
1691     F = TopoDS::Face(meshDS->IndexToShape( faceID = pos.first ));
1692     uv[0] = GetNodeUV(F,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1693     if (( !force3d ) &&
1694         ( HasDegeneratedEdges() || GetSurface( F )->HasSingularities( 1e-7 )))
1695     {
1696       // IPAL52850 (degen VERTEX not at singularity)
1697       // project middle point to a surface
1698       SMESH_TNodeXYZ p1( n1 ), p2( n2 );
1699       gp_Pnt pMid = 0.5 * ( p1 + p2 );
1700       Handle(ShapeAnalysis_Surface) projector = GetSurface( F );
1701       gp_Pnt2d uvMid;
1702       if ( uvOK[0] )
1703         uvMid = projector->NextValueOfUV( uv[0], pMid, BRep_Tool::Tolerance( F ));
1704       else
1705         uvMid = projector->ValueOfUV( pMid, getFaceMaxTol( F ));
1706       if ( projector->Gap() * projector->Gap() < ( p1 - p2 ).SquareModulus() / 4 )
1707       {
1708         gp_Pnt pProj = projector->Value( uvMid );
1709         n12  = meshDS->AddNode( pProj.X(), pProj.Y(), pProj.Z() );
1710         meshDS->SetNodeOnFace( n12, faceID, uvMid.X(), uvMid.Y() );
1711         myTLinkNodeMap.insert( make_pair ( link, n12 ));
1712         return n12;
1713       }
1714     }
1715     uv[1] = GetNodeUV(F,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1716   }
1717   else if ( pos.second == TopAbs_EDGE )
1718   {
1719     const SMDS_PositionPtr Pos1 = n1->GetPosition();
1720     const SMDS_PositionPtr Pos2 = n2->GetPosition();
1721     if ( Pos1->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1722          Pos2->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1723          n1->getshapeId() != n2->getshapeId() )
1724     {
1725       // issue 0021006
1726       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1727     }
1728     E = TopoDS::Edge(meshDS->IndexToShape( edgeID = pos.first ));
1729     try {
1730       u[0] = GetNodeU(E,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1731       u[1] = GetNodeU(E,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1732     }
1733     catch ( Standard_Failure& f )
1734     {
1735       // issue 22502 / a node is on VERTEX not belonging to E
1736       // issue 22568 / both nodes are on non-connected VERTEXes
1737       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1738     }
1739   }
1740
1741   if ( !force3d & uvOK[0] && uvOK[1] )
1742   {
1743     // we try to create medium node using UV parameters of
1744     // nodes, else - medium between corresponding 3d points
1745     if( ! F.IsNull() )
1746     {
1747       //if ( uvOK[0] && uvOK[1] )
1748       {
1749         if ( IsDegenShape( n1->getshapeId() )) {
1750           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[0].SetCoord( 1, uv[1].Coord( 1 ));
1751           else                           uv[0].SetCoord( 2, uv[1].Coord( 2 ));
1752         }
1753         else if ( IsDegenShape( n2->getshapeId() )) {
1754           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[1].SetCoord( 1, uv[0].Coord( 1 ));
1755           else                           uv[1].SetCoord( 2, uv[0].Coord( 2 ));
1756         }
1757         TopLoc_Location loc;
1758         Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
1759         gp_XY UV = GetMiddleUV( S, uv[0], uv[1] );
1760         gp_Pnt P = S->Value( UV.X(), UV.Y() ).Transformed(loc);
1761         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1762         // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1763         meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y());
1764         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1765         return n12;
1766       }
1767     }
1768     else if ( !E.IsNull() )
1769     {
1770       double f,l;
1771       Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, f, l);
1772       if(!C.IsNull())
1773       {
1774         Standard_Boolean isPeriodic = C->IsPeriodic();
1775         double U;
1776         if(isPeriodic) {
1777           Standard_Real Period = C->Period();
1778           Standard_Real p = u[1]+ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(u[1],u[0],Period);
1779           Standard_Real pmid = (u[0]+p)/2.;
1780           U = pmid+ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(pmid,C->FirstParameter(),C->LastParameter());
1781         }
1782         else
1783           U = (u[0]+u[1])/2.;
1784
1785         gp_Pnt P = C->Value( U );
1786         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1787         //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1788         meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1789         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1790         return n12;
1791       }
1792     }
1793   }
1794
1795   // 3d variant
1796   double x = ( n1->X() + n2->X() )/2.;
1797   double y = ( n1->Y() + n2->Y() )/2.;
1798   double z = ( n1->Z() + n2->Z() )/2.;
1799   n12 = meshDS->AddNode(x,y,z);
1800
1801   //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1802   {
1803     if ( !F.IsNull() )
1804     {
1805       gp_XY UV = ( uv[0] + uv[1] ) / 2.;
1806       CheckNodeUV( F, n12, UV, 2 * BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1807       meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y() );
1808     }
1809     else if ( !E.IsNull() )
1810     {
1811       double U = ( u[0] + u[1] ) / 2.;
1812       CheckNodeU( E, n12, U, 2 * BRep_Tool::Tolerance( E ), /*force=*/true);
1813       meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1814     }
1815     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1816     {
1817       meshDS->SetMeshElementOnShape(n12, myShapeID);
1818     }
1819   }
1820
1821   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( link, n12 ));
1822   return n12;
1823 }
1824
1825 //================================================================================
1826 /*!
1827  * \brief Makes a medium node if nodes reside different edges
1828  */
1829 //================================================================================
1830
1831 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::getMediumNodeOnComposedWire(const SMDS_MeshNode* n1,
1832                                                                      const SMDS_MeshNode* n2,
1833                                                                      bool                 force3d)
1834 {
1835   SMESH_TNodeXYZ p1( n1 ), p2( n2 );
1836   gp_Pnt      middle = 0.5 * p1 + 0.5 * p2;
1837   SMDS_MeshNode* n12 = AddNode( middle.X(), middle.Y(), middle.Z() );
1838
1839   // To find position on edge and 3D position for n12,
1840   // project <middle> to 2 edges and select projection most close to <middle>
1841
1842   TopoDS_Edge bestEdge;
1843   double u = 0, distMiddleProj = Precision::Infinite(), distXYZ[4], f,l;
1844
1845   // get shapes under the nodes
1846   TopoDS_Shape shape[2];
1847   int nbShapes = 0;
1848   for ( int is2nd = 0; is2nd < 2; ++is2nd )
1849   {
1850     const SMDS_MeshNode* n = is2nd ? n2 : n1;
1851     TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n, GetMeshDS() );
1852     if ( !S.IsNull() )
1853       shape[ nbShapes++ ] = S;
1854   }
1855   // get EDGEs
1856   vector< TopoDS_Shape > edges;
1857   for ( int iS = 0; iS < nbShapes; ++iS )
1858   {
1859     switch ( shape[iS].ShapeType() ) {
1860     case TopAbs_EDGE:
1861     {
1862       edges.push_back( shape[iS] );
1863       break;
1864     }
1865     case TopAbs_VERTEX:
1866     {
1867       TopoDS_Shape edge;
1868       if ( nbShapes == 2 && iS==0 && shape[1-iS].ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
1869         edge = GetCommonAncestor( shape[iS], shape[1-iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1870
1871       if ( edge.IsNull() )
1872       {
1873         PShapeIteratorPtr eIt = GetAncestors( shape[iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1874         while( const TopoDS_Shape* e = eIt->next() )
1875           edges.push_back( *e );
1876       }
1877       break;
1878     }
1879     case TopAbs_FACE:
1880     {
1881       if ( nbShapes == 1 || shape[1-iS].ShapeType() < TopAbs_EDGE )
1882         for ( TopExp_Explorer e( shape[iS], TopAbs_EDGE ); e.More(); e.Next() )
1883           edges.push_back( e.Current() );
1884       break;
1885     }
1886     default:
1887       continue;
1888     }
1889   }
1890   // project to get U of projection and distance from middle to projection
1891   for ( size_t iE = 0; iE < edges.size(); ++iE )
1892   {
1893     const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edges[ iE ]);
1894     distXYZ[0] = distMiddleProj;
1895     double testU = 0;
1896     CheckNodeU( edge, n12, testU, 2 * BRep_Tool::Tolerance(edge), /*force=*/true, distXYZ );
1897     if ( distXYZ[0] < distMiddleProj )
1898     {
1899       distMiddleProj = distXYZ[0];
1900       u = testU;
1901       bestEdge = edge;
1902     }
1903   }
1904   // {
1905   //   // both projections failed; set n12 on the edge of n1 with U of a common vertex
1906   //   TopoDS_Vertex vCommon;
1907   //   if ( TopExp::CommonVertex( edges[0], edges[1], vCommon ))
1908   //     u = BRep_Tool::Parameter( vCommon, edges[0] );
1909   //   else
1910   //   {
1911   //     double f,l, u0 = GetNodeU( edges[0], n1 );
1912   //     BRep_Tool::Range( edges[0],f,l );
1913   //     u = ( fabs(u0-f) < fabs(u0-l) ) ? f : l;
1914   //   }
1915   //   iOkEdge = 0;
1916   //   distMiddleProj = 0;
1917   // }
1918
1919   if ( !bestEdge.IsNull() )
1920   {
1921     // move n12 to position of a successful projection
1922     //double tol = BRep_Tool::Tolerance(edges[ iOkEdge ]);
1923     if ( !force3d /*&& distMiddleProj > 2*tol*/ )
1924     {
1925       TopLoc_Location loc;
1926       Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( bestEdge,loc,f,l );
1927       gp_Pnt p = curve->Value( u ).Transformed( loc );
1928       GetMeshDS()->MoveNode( n12, p.X(), p.Y(), p.Z() );
1929     }
1930     //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1931     {
1932       int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( bestEdge );
1933       if ( edgeID != n12->getshapeId() )
1934         GetMeshDS()->UnSetNodeOnShape( n12 );
1935       GetMeshDS()->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, u);
1936     }
1937   }
1938   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( SMESH_TLink(n1,n2), n12 ));
1939
1940   return n12;
1941 }
1942
1943 //=======================================================================
1944 //function : AddNode
1945 //purpose  : Creates a node
1946 //=======================================================================
1947
1948 SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::AddNode(double x, double y, double z, int ID,
1949                                            double u, double v)
1950 {
1951   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1952   SMDS_MeshNode* node = 0;
1953   if ( ID )
1954     node = meshDS->AddNodeWithID( x, y, z, ID );
1955   else
1956     node = meshDS->AddNode( x, y, z );
1957   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 ) { // node is not elem ?
1958     switch ( myShape.ShapeType() ) {
1959     case TopAbs_SOLID:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1960     case TopAbs_SHELL:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1961     case TopAbs_FACE:   meshDS->SetNodeOnFace(   node, myShapeID, u, v); break;
1962     case TopAbs_EDGE:   meshDS->SetNodeOnEdge(   node, myShapeID, u);    break;
1963     case TopAbs_VERTEX: meshDS->SetNodeOnVertex( node, myShapeID);       break;
1964     default: ;
1965     }
1966   }
1967   return node;
1968 }
1969
1970 //=======================================================================
1971 //function : AddEdge
1972 //purpose  : Creates quadratic or linear edge
1973 //=======================================================================
1974
1975 SMDS_MeshEdge* SMESH_MesherHelper::AddEdge(const SMDS_MeshNode* n1,
1976                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1977                                            const int            id,
1978                                            const bool           force3d)
1979 {
1980   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1981
1982   SMDS_MeshEdge* edge = 0;
1983   if (myCreateQuadratic) {
1984     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1985     if(id)
1986       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, n12, id);
1987     else
1988       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2, n12);
1989   }
1990   else {
1991     if(id)
1992       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, id);
1993     else
1994       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2);
1995   }
1996
1997   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1998     meshDS->SetMeshElementOnShape( edge, myShapeID );
1999
2000   return edge;
2001 }
2002
2003 //=======================================================================
2004 //function : AddFace
2005 //purpose  : Creates quadratic or linear triangle
2006 //=======================================================================
2007
2008 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
2009                                            const SMDS_MeshNode* n2,
2010                                            const SMDS_MeshNode* n3,
2011                                            const int id,
2012                                            const bool force3d)
2013 {
2014   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2015   SMDS_MeshFace* elem = 0;
2016
2017   if( n1==n2 || n2==n3 || n3==n1 )
2018     return elem;
2019
2020   if(!myCreateQuadratic) {
2021     if(id)
2022       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, id);
2023     else
2024       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3);
2025   }
2026   else {
2027     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
2028     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_FACE );
2029     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_FACE );
2030     if(myCreateBiQuadratic)
2031     {
2032      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n12, n23, n31, force3d);
2033      if(id)
2034        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter, id);
2035      else
2036        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter);
2037     }
2038     else
2039     {
2040       if(id)
2041         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, id);
2042       else
2043         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31);
2044     }
2045   }
2046   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2047     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2048
2049   return elem;
2050 }
2051
2052 //=======================================================================
2053 //function : AddFace
2054 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear quadrangle
2055 //=======================================================================
2056
2057 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
2058                                            const SMDS_MeshNode* n2,
2059                                            const SMDS_MeshNode* n3,
2060                                            const SMDS_MeshNode* n4,
2061                                            const int            id,
2062                                            const bool           force3d)
2063 {
2064   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2065   SMDS_MeshFace* elem = 0;
2066
2067   if( n1==n2 ) {
2068     return AddFace(n1,n3,n4,id,force3d);
2069   }
2070   if( n1==n3 ) {
2071     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
2072   }
2073   if( n1==n4 ) {
2074     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
2075   }
2076   if( n2==n3 ) {
2077     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
2078   }
2079   if( n2==n4 ) {
2080     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
2081   }
2082   if( n3==n4 ) {
2083     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
2084   }
2085
2086   if(!myCreateQuadratic) {
2087     if(id)
2088       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, id);
2089     else
2090       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4);
2091   }
2092   else {
2093     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
2094     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_FACE );
2095     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_FACE );
2096     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_FACE );
2097     if(myCreateBiQuadratic)
2098     {
2099      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, force3d);
2100      if(id)
2101        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter, id);
2102      else
2103        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter);
2104     }
2105     else
2106     {
2107       if(id)
2108         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, id);
2109       else
2110         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41);
2111     }
2112   }
2113   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2114     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2115
2116   return elem;
2117 }
2118
2119 //=======================================================================
2120 //function : AddPolygonalFace
2121 //purpose  : Creates polygon, with additional nodes in quadratic mesh
2122 //=======================================================================
2123
2124 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddPolygonalFace (const vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
2125                                                      const int                           id,
2126                                                      const bool                          force3d)
2127 {
2128   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2129   SMDS_MeshFace* elem = 0;
2130
2131   if(!myCreateQuadratic)
2132   {
2133     if(id)
2134       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(nodes, id);
2135     else
2136       elem = meshDS->AddPolygonalFace(nodes);
2137   }
2138   else
2139   {
2140     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes( nodes.size() * 2 );
2141     newNodes = nodes;
2142     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
2143     {
2144       const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[i];
2145       const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[(i+1)%nodes.size()];
2146       const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
2147       newNodes.push_back( n12 );
2148     }
2149     if(id)
2150       elem = meshDS->AddQuadPolygonalFaceWithID(newNodes, id);
2151     else
2152       elem = meshDS->AddQuadPolygonalFace(newNodes);
2153   }
2154   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2155     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2156
2157   return elem;
2158 }
2159
2160 //=======================================================================
2161 //function : AddVolume
2162 //purpose  : Creates quadratic or linear prism
2163 //=======================================================================
2164
2165 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2166                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2167                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2168                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2169                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2170                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2171                                                const int id,
2172                                                const bool force3d)
2173 {
2174   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2175   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2176   if(!myCreateQuadratic) {
2177     if(id)
2178       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, id);
2179     else
2180       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6);
2181   }
2182   else {
2183     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2184     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2185     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2186
2187     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode( n4, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2188     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode( n5, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2189     const SMDS_MeshNode* n64 = GetMediumNode( n6, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2190
2191     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode( n1, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2192     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode( n2, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2193     const SMDS_MeshNode* n36 = GetMediumNode( n3, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2194     if ( myCreateBiQuadratic )
2195     {
2196       const SMDS_MeshNode* n1245 = GetCentralNode( n1,n2,n4,n5,n12,n25,n45,n14,force3d );
2197       const SMDS_MeshNode* n1346 = GetCentralNode( n1,n3,n4,n6,n31,n36,n64,n14,force3d );
2198       const SMDS_MeshNode* n2356 = GetCentralNode( n2,n3,n6,n5,n23,n36,n56,n25,force3d );
2199
2200       if(id)
2201         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2202                                        n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36,
2203                                        n1245, n2356, n1346, id);
2204       else
2205         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2206                                  n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36,
2207                                  n1245, n2356, n1346);
2208     }
2209     else
2210       {
2211         if(id)
2212           elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2213                                          n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36, id);
2214         else
2215           elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2216                                    n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36);
2217       }
2218   }
2219   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2220     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2221
2222   return elem;
2223 }
2224
2225 //=======================================================================
2226 //function : AddVolume
2227 //purpose  : Creates quadratic or linear tetrahedron
2228 //=======================================================================
2229
2230 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2231                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2232                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2233                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2234                                                const int id,
2235                                                const bool force3d)
2236 {
2237   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2238   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2239   if(!myCreateQuadratic) {
2240     if(id)
2241       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, id);
2242     else
2243       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4);
2244   }
2245   else {
2246     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2247     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2248     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2249
2250     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode( n1, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2251     const SMDS_MeshNode* n24 = GetMediumNode( n2, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2252     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2253
2254     if(id)
2255       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34, id);
2256     else
2257       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34);
2258   }
2259   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2260     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2261
2262   return elem;
2263 }
2264
2265 //=======================================================================
2266 //function : AddVolume
2267 //purpose  : Creates quadratic or linear pyramid
2268 //=======================================================================
2269
2270 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2271                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2272                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2273                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2274                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2275                                                const int id,
2276                                                const bool force3d)
2277 {
2278   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2279   if(!myCreateQuadratic) {
2280     if(id)
2281       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, id);
2282     else
2283       elem = GetMeshDS()->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5);
2284   }
2285   else {
2286     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2287     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2288     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2289     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2290
2291     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode( n1, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2292     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode( n2, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2293     const SMDS_MeshNode* n35 = GetMediumNode( n3, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2294     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode( n4, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2295
2296     if(id)
2297       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID ( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
2298                                             n12, n23, n34, n41,
2299                                             n15, n25, n35, n45,
2300                                             id);
2301     else
2302       elem = GetMeshDS()->AddVolume( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
2303                                      n12, n23, n34, n41,
2304                                      n15, n25, n35, n45);
2305   }
2306   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2307     GetMeshDS()->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2308
2309   return elem;
2310 }
2311
2312 //=======================================================================
2313 //function : AddVolume
2314 //purpose  : Creates tri-quadratic, quadratic or linear hexahedron
2315 //=======================================================================
2316
2317 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2318                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2319                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2320                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2321                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2322                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2323                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2324                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2325                                                const int id,
2326                                                const bool force3d)
2327 {
2328   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2329   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2330   if(!myCreateQuadratic) {
2331     if(id)
2332       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8, id);
2333     else
2334       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8);
2335   }
2336   else {
2337     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2338     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2339     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2340     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2341
2342     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode( n5, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2343     const SMDS_MeshNode* n67 = GetMediumNode( n6, n7, force3d, TopAbs_SOLID );
2344     const SMDS_MeshNode* n78 = GetMediumNode( n7, n8, force3d, TopAbs_SOLID );
2345     const SMDS_MeshNode* n85 = GetMediumNode( n8, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2346
2347     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode( n1, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2348     const SMDS_MeshNode* n26 = GetMediumNode( n2, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2349     const SMDS_MeshNode* n37 = GetMediumNode( n3, n7, force3d, TopAbs_SOLID );
2350     const SMDS_MeshNode* n48 = GetMediumNode( n4, n8, force3d, TopAbs_SOLID );
2351     if ( myCreateBiQuadratic )
2352     {
2353       const SMDS_MeshNode* n1234 = GetCentralNode( n1,n2,n3,n4,n12,n23,n34,n41,force3d );
2354       const SMDS_MeshNode* n1256 = GetCentralNode( n1,n2,n5,n6,n12,n26,n56,n15,force3d );
2355       const SMDS_MeshNode* n2367 = GetCentralNode( n2,n3,n6,n7,n23,n37,n67,n26,force3d );
2356       const SMDS_MeshNode* n3478 = GetCentralNode( n3,n4,n7,n8,n34,n48,n78,n37,force3d );
2357       const SMDS_MeshNode* n1458 = GetCentralNode( n1,n4,n5,n8,n41,n48,n15,n85,force3d );
2358       const SMDS_MeshNode* n5678 = GetCentralNode( n5,n6,n7,n8,n56,n67,n78,n85,force3d );
2359
2360       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
2361
2362       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( n4 );
2363       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( n8 );
2364       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3 );
2365       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( n7 );
2366       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1 );
2367       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( n5 );
2368       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( n2 );
2369       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( n6 );
2370
2371       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( n48 );
2372       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( n37 );
2373       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n15 );
2374       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n26 );
2375       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( n34 );
2376       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( n78 );
2377       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n12 );
2378       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n56 );
2379       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( n41 );
2380       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( n85 );
2381       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( n23 );
2382       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( n67 );
2383
2384       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3478 );
2385       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1256 );
2386       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( n1458 );
2387       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( n2367 );
2388       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n1234 );
2389       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n5678 );
2390
2391       gp_XYZ centerCube(0.5, 0.5, 0.5);
2392       gp_XYZ nCenterElem;
2393       SMESH_Block::ShellPoint( centerCube, pointsOnShapes, nCenterElem );
2394       const SMDS_MeshNode* nCenter =
2395         meshDS->AddNode( nCenterElem.X(), nCenterElem.Y(), nCenterElem.Z() );
2396       meshDS->SetNodeInVolume( nCenter, myShapeID );
2397
2398       if(id)
2399         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2400                                        n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2401                                        n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2402                                        n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter, id);
2403       else
2404         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2405                                  n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2406                                  n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2407                                  n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter);
2408     }
2409     else
2410     {
2411       if(id)
2412         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2413                                        n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2414                                        n78, n85, n15, n26, n37, n48, id);
2415       else
2416         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2417                                  n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2418                                  n78, n85, n15, n26, n37, n48);
2419     }
2420   }
2421   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2422     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2423
2424   return elem;
2425 }
2426
2427 //=======================================================================
2428 //function : AddVolume
2429 //purpose  : Creates LINEAR!!!!!!!!! octahedron
2430 //=======================================================================
2431
2432 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2433                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2434                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2435                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2436                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2437                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2438                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2439                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2440                                                const SMDS_MeshNode* n9,
2441                                                const SMDS_MeshNode* n10,
2442                                                const SMDS_MeshNode* n11,
2443                                                const SMDS_MeshNode* n12,
2444                                                const int id,
2445                                                bool force3d)
2446 {
2447   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2448   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2449   if(id)
2450     elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12,id);
2451   else
2452     elem = meshDS->AddVolume(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12);
2453   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2454     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2455   return elem;
2456 }
2457
2458 //=======================================================================
2459 //function : AddPolyhedralVolume
2460 //purpose  : Creates polyhedron. In quadratic mesh, adds medium nodes
2461 //=======================================================================
2462
2463 SMDS_MeshVolume*
2464 SMESH_MesherHelper::AddPolyhedralVolume (const std::vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
2465                                          const std::vector<int>&                  quantities,
2466                                          const int                                id,
2467                                          const bool                               force3d)
2468 {
2469   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2470   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2471   if(!myCreateQuadratic)
2472   {
2473     if(id)
2474       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID(nodes, quantities, id);
2475     else
2476       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume(nodes, quantities);
2477   }
2478   else
2479   {
2480     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
2481     vector<int> newQuantities;
2482     for ( size_t iFace = 0, iN = 0; iFace < quantities.size(); ++iFace )
2483     {
2484       int nbNodesInFace = quantities[iFace];
2485       newQuantities.push_back(0);
2486       for ( int i = 0; i < nbNodesInFace; ++i )
2487       {
2488         const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[ iN + i ];
2489         newNodes.push_back( n1 );
2490         newQuantities.back()++;
2491
2492         const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[ iN + ( i+1==nbNodesInFace ? 0 : i+1 )];
2493         // if ( n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE &&
2494         //      n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE )
2495         {
2496           const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2497           newNodes.push_back( n12 );
2498           newQuantities.back()++;
2499         }
2500       }
2501       iN += nbNodesInFace;
2502     }
2503     if(id)
2504       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID( newNodes, newQuantities, id );
2505     else
2506       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume( newNodes, newQuantities );
2507   }
2508   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2509     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2510
2511   return elem;
2512 }
2513
2514 namespace
2515 {
2516   //================================================================================
2517   /*!
2518    * \brief Check if a node belongs to any face of sub-mesh
2519    */
2520   //================================================================================
2521
2522   bool isNodeInSubMesh( const SMDS_MeshNode* n, const SMESHDS_SubMesh* sm )
2523   {
2524     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2525     while ( fIt->more() )
2526       if ( sm->Contains( fIt->next() ))
2527         return true;
2528     return false;
2529   }
2530 }
2531
2532 //=======================================================================
2533 //function : IsSameElemGeometry
2534 //purpose  : Returns true if all elements of a sub-mesh are of same shape
2535 //=======================================================================
2536
2537 bool SMESH_MesherHelper::IsSameElemGeometry(const SMESHDS_SubMesh* smDS,
2538                                             SMDSAbs_GeometryType   shape,
2539                                             const bool             nullSubMeshRes)
2540 {
2541   if ( !smDS ) return nullSubMeshRes;
2542
2543   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = smDS->GetElements();
2544   while ( elemIt->more() ) {
2545     const SMDS_MeshElement* e = elemIt->next();
2546     if ( e->GetGeomType() != shape )
2547       return false;
2548   }
2549   return true;
2550 }
2551
2552 //=======================================================================
2553 //function : LoadNodeColumns
2554 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2555 //=======================================================================
2556
2557 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap & theParam2ColumnMap,
2558                                          const TopoDS_Face& theFace,
2559                                          const TopoDS_Edge& theBaseEdge,
2560                                          SMESHDS_Mesh*      theMesh,
2561                                          SMESH_ProxyMesh*   theProxyMesh)
2562 {
2563   return LoadNodeColumns(theParam2ColumnMap,
2564                          theFace,
2565                          std::list<TopoDS_Edge>(1,theBaseEdge),
2566                          theMesh,
2567                          theProxyMesh);
2568 }
2569
2570 //=======================================================================
2571 //function : LoadNodeColumns
2572 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2573 //=======================================================================
2574
2575 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap &            theParam2ColumnMap,
2576                                          const TopoDS_Face&            theFace,
2577                                          const std::list<TopoDS_Edge>& theBaseSide,
2578                                          SMESHDS_Mesh*                 theMesh,
2579                                          SMESH_ProxyMesh*              theProxyMesh)
2580 {
2581   // get a right sub-mesh of theFace
2582
2583   const SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh = 0;
2584   if ( theProxyMesh )
2585   {
2586     faceSubMesh = theProxyMesh->GetSubMesh( theFace );
2587     if ( !faceSubMesh ||
2588          faceSubMesh->NbElements() == 0 ||
2589          theProxyMesh->IsTemporary( faceSubMesh->GetElements()->next() ))
2590     {
2591       // can use a proxy sub-mesh with not temporary elements only
2592       faceSubMesh = 0;
2593       theProxyMesh = 0;
2594     }
2595   }
2596   if ( !faceSubMesh )
2597     faceSubMesh = theMesh->MeshElements( theFace );
2598   if ( !faceSubMesh || faceSubMesh->NbElements() == 0 )
2599     return false;
2600
2601   if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2602   {
2603     // get data of edges for normalization of params
2604     vector< double > length;
2605     double fullLen = 0;
2606     list<TopoDS_Edge>::const_iterator edge;
2607     {
2608       for ( edge = theBaseSide.begin(); edge != theBaseSide.end(); ++edge )
2609       {
2610         double len = std::max( 1e-10, SMESH_Algo::EdgeLength( *edge ));
2611         fullLen += len;
2612         length.push_back( len );
2613       }
2614     }
2615
2616     // get nodes on theBaseEdge sorted by param on edge and initialize theParam2ColumnMap with them
2617     const SMDS_MeshNode* prevEndNodes[2] = { 0, 0 };
2618     edge = theBaseSide.begin();
2619     for ( int iE = 0; edge != theBaseSide.end(); ++edge, ++iE )
2620     {
2621       map< double, const SMDS_MeshNode*> sortedBaseNN;
2622       SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN );
2623
2624       map< double, const SMDS_MeshNode*>::iterator u_n;
2625       // pb with mesh_Projection_2D_00/A1 fixed by adding expectedSupport arg to GetMediumPos()
2626       // so the following solution is commented (hope forever :)
2627       //
2628       // SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN,
2629       // // SMDSAbs_Edge here is needed to be coherent with
2630       // // StdMeshers_FaceSide used by Quadrangle to get nodes
2631       // // on EDGE; else pb in mesh_Projection_2D_00/A1 where a
2632       // // medium node on EDGE is medium in a triangle but not
2633       // // in a segment
2634       // SMDSAbs_Edge );
2635       // if ( faceSubMesh->GetElements()->next()->IsQuadratic() )
2636       //   // filter off nodes medium in faces on theFace (same pb with mesh_Projection_2D_00/A1)
2637       //   for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end() ;     )
2638       //   {
2639       //     const SMDS_MeshNode* node = u_n->second;
2640       //     SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = node->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2641       //     if ( faceIt->more() && node ) {
2642       //       const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2643       //       if ( faceSubMesh->Contains( face ) && face->IsMediumNode( node ))
2644       //         node = 0;
2645       //     }
2646       //     if ( !node )
2647       //       sortedBaseNN.erase( u_n++ );
2648       //     else
2649       //       ++u_n;
2650       //   }
2651       if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2652
2653       u_n = sortedBaseNN.begin();
2654       if ( theProxyMesh ) // from sortedBaseNN remove nodes not shared by faces of faceSubMesh
2655       {
2656         const SMDS_MeshNode* n1 = (++sortedBaseNN.begin())->second;
2657         const SMDS_MeshNode* n2 = (++sortedBaseNN.rbegin())->second;
2658         bool allNodesAreProxy = ( n1 != theProxyMesh->GetProxyNode( n1 ) &&
2659                                   n2 != theProxyMesh->GetProxyNode( n2 ));
2660         if ( allNodesAreProxy )
2661           for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2662             u_n->second = theProxyMesh->GetProxyNode( u_n->second );
2663
2664         if ( u_n = sortedBaseNN.begin(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2665         {
2666           while ( ++u_n != sortedBaseNN.end() && !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ));
2667           sortedBaseNN.erase( sortedBaseNN.begin(), u_n );
2668         }
2669         if ( !sortedBaseNN.empty() )
2670           if ( u_n = --sortedBaseNN.end(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2671           {
2672             while ( u_n != sortedBaseNN.begin() && !isNodeInSubMesh( (--u_n)->second, faceSubMesh ));
2673             sortedBaseNN.erase( ++u_n, sortedBaseNN.end() );
2674           }
2675         if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2676       }
2677
2678       double f, l;
2679       BRep_Tool::Range( *edge, f, l );
2680       if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED ) std::swap( f, l );
2681       const double coeff = 1. / ( l - f ) * length[iE] / fullLen;
2682       const double prevPar = theParam2ColumnMap.empty() ? 0 : theParam2ColumnMap.rbegin()->first;
2683       for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2684       {
2685         if ( u_n->second == prevEndNodes[0] ||
2686              u_n->second == prevEndNodes[1] )
2687           continue;
2688         double par = prevPar + coeff * ( u_n->first - f );
2689         TParam2ColumnMap::iterator u2nn =
2690           theParam2ColumnMap.insert( theParam2ColumnMap.end(), make_pair( par, TNodeColumn()));
2691         u2nn->second.push_back( u_n->second );
2692       }
2693       prevEndNodes[0] = sortedBaseNN.begin()->second;
2694       prevEndNodes[1] = sortedBaseNN.rbegin()->second;
2695     }
2696     if ( theParam2ColumnMap.size() < 2 )
2697       return false;
2698   }
2699
2700   // nb rows of nodes
2701   size_t prevNbRows   = theParam2ColumnMap.begin()->second.size(); // current, at least 1 here
2702   size_t expectNbRows = faceSubMesh->NbElements() / ( theParam2ColumnMap.size()-1 ); // to be added
2703
2704   // fill theParam2ColumnMap column by column by passing from nodes on
2705   // theBaseEdge up via mesh faces on theFace
2706
2707   TParam2ColumnMap::iterator par_nVec_1, par_nVec_2;
2708   par_nVec_2 = theParam2ColumnMap.begin();
2709   par_nVec_1 = par_nVec_2++;
2710   TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
2711   for ( ; par_nVec_2 != theParam2ColumnMap.end(); ++par_nVec_1, ++par_nVec_2 )
2712   {
2713     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol1 = par_nVec_1->second;
2714     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol2 = par_nVec_2->second;
2715     nCol1.resize( prevNbRows + expectNbRows );
2716     nCol2.resize( prevNbRows + expectNbRows );
2717
2718     int i1, i2; size_t foundNbRows = 0;
2719     const SMDS_MeshNode *n1 = nCol1[ prevNbRows-1 ];
2720     const SMDS_MeshNode *n2 = nCol2[ prevNbRows-1 ];
2721     // find face sharing node n1 and n2 and belonging to faceSubMesh
2722     while ( const SMDS_MeshElement* face =
2723             SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( n1, n2, emptySet, avoidSet, &i1, &i2))
2724     {
2725       if ( faceSubMesh->Contains( face ))
2726       {
2727         int nbNodes = face->NbCornerNodes();
2728         if ( nbNodes != 4 )
2729           return false;
2730         if ( foundNbRows + 1 > expectNbRows )
2731           return false;
2732         n1 = face->GetNode( (i2+2) % 4 ); // opposite corner of quadrangle face
2733         n2 = face->GetNode( (i1+2) % 4 );
2734         nCol1[ prevNbRows + foundNbRows] = n1;
2735         nCol2[ prevNbRows + foundNbRows] = n2;
2736         ++foundNbRows;
2737       }
2738       avoidSet.insert( face );
2739     }
2740     if ((size_t) foundNbRows != expectNbRows )
2741       return false;
2742     avoidSet.clear();
2743   }
2744   return ( theParam2ColumnMap.size() > 1 &&
2745            theParam2ColumnMap.begin()->second.size() == prevNbRows + expectNbRows );
2746 }
2747
2748 namespace
2749 {
2750   //================================================================================
2751   /*!
2752    * \brief Return true if a node is at a corner of a 2D structured mesh of FACE
2753    */
2754   //================================================================================
2755
2756   bool isCornerOfStructure( const SMDS_MeshNode*   n,
2757                             const SMESHDS_SubMesh* faceSM,
2758                             SMESH_MesherHelper&    faceAnalyser )
2759   {
2760     int nbFacesInSM = 0;
2761     if ( n ) {
2762       SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2763       while ( fIt->more() )
2764         nbFacesInSM += faceSM->Contains( fIt->next() );
2765     }
2766     if ( nbFacesInSM == 1 )
2767       return true;
2768
2769     if ( nbFacesInSM == 2 && n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
2770     {
2771       return faceAnalyser.IsRealSeam( n->getshapeId() );
2772     }
2773     return false;
2774   }
2775 }
2776
2777 //=======================================================================
2778 //function : IsStructured
2779 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is a structured rectangle
2780 //=======================================================================
2781
2782 bool SMESH_MesherHelper::IsStructured( SMESH_subMesh* faceSM )
2783 {
2784   SMESHDS_SubMesh* fSM = faceSM->GetSubMeshDS();
2785   if ( !fSM || fSM->NbElements() == 0 )
2786     return false;
2787
2788   list< TopoDS_Edge > edges;
2789   list< int > nbEdgesInWires;
2790   int nbWires = SMESH_Block::GetOrderedEdges( TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() ),
2791                                               edges, nbEdgesInWires );
2792   if ( nbWires != 1 /*|| nbEdgesInWires.front() != 4*/ ) // allow composite sides
2793     return false;
2794
2795   // algo: find corners of a structure and then analyze nb of faces and
2796   // length of structure sides
2797
2798   SMESHDS_Mesh* meshDS = faceSM->GetFather()->GetMeshDS();
2799   SMESH_MesherHelper faceAnalyser( *faceSM->GetFather() );
2800   faceAnalyser.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2801
2802   // rotate edges to get the first node being at corner
2803   // (in principle it's not necessary because so far none SALOME algo can make
2804   //  such a structured mesh that all corner nodes are not on VERTEXes)
2805   bool isCorner     = false;
2806   int nbRemainEdges = nbEdgesInWires.front();
2807   do {
2808     TopoDS_Vertex V = IthVertex( 0, edges.front() );
2809     isCorner = isCornerOfStructure( SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS ),
2810                                     fSM, faceAnalyser);
2811     if ( !isCorner ) {
2812       edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin() );
2813       --nbRemainEdges;
2814     }
2815   }
2816   while ( !isCorner && nbRemainEdges > 0 );
2817
2818   if ( !isCorner )
2819     return false;
2820
2821   // get all nodes from EDGEs
2822   list< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2823   list< TopoDS_Edge >::iterator edge = edges.begin();
2824   for ( ; edge != edges.end(); ++edge )
2825   {
2826     map< double, const SMDS_MeshNode* > u2Nodes;
2827     if ( !SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( meshDS, *edge,
2828                                             /*skipMedium=*/true, u2Nodes ))
2829       return false;
2830
2831     list< const SMDS_MeshNode* > edgeNodes;
2832     map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u2n = u2Nodes.begin();
2833     for ( ; u2n != u2Nodes.end(); ++u2n )
2834       edgeNodes.push_back( u2n->second );
2835     if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2836       edgeNodes.reverse();
2837
2838     if ( !nodes.empty() && nodes.back() == edgeNodes.front() )
2839       edgeNodes.pop_front();
2840     nodes.splice( nodes.end(), edgeNodes, edgeNodes.begin(), edgeNodes.end() );
2841   }
2842
2843   // get length of structured sides
2844   vector<int> nbEdgesInSide;
2845   int nbEdges = 0;
2846   list< const SMDS_MeshNode* >::iterator n = ++nodes.begin();
2847   for ( ; n != nodes.end(); ++n )
2848   {
2849     ++nbEdges;
2850     if ( isCornerOfStructure( *n, fSM, faceAnalyser )) {
2851       nbEdgesInSide.push_back( nbEdges );
2852       nbEdges = 0;
2853     }
2854   }
2855
2856   // checks
2857   if ( nbEdgesInSide.size() != 4 )
2858     return false;
2859   if ( nbEdgesInSide[0] != nbEdgesInSide[2] )
2860     return false;
2861   if ( nbEdgesInSide[1] != nbEdgesInSide[3] )
2862     return false;
2863   if ( nbEdgesInSide[0] * nbEdgesInSide[1] != fSM->NbElements() )
2864     return false;
2865
2866   return true;
2867 }
2868
2869 //=======================================================================
2870 //function : IsDistorted2D
2871 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is ditorted
2872 //=======================================================================
2873
2874 bool SMESH_MesherHelper::IsDistorted2D( SMESH_subMesh*      faceSM,
2875                                         bool                checkUV,
2876                                         SMESH_MesherHelper* faceHelper)
2877 {
2878   if ( !faceSM || faceSM->GetSubShape().ShapeType() != TopAbs_FACE )
2879     return false;
2880
2881   bool haveBadFaces = false;
2882
2883   SMESH_MesherHelper helper( *faceSM->GetFather() );
2884   if ( faceHelper )
2885     helper.CopySubShapeInfo( *faceHelper );
2886   helper.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2887
2888   const TopoDS_Face&  F = TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() );
2889   SMESHDS_SubMesh* smDS = helper.GetMeshDS()->MeshElements( F );
2890   if ( !smDS || smDS->NbElements() == 0 ) return false;
2891
2892   bool subIdsValid = true; // shape ID of nodes is OK
2893   if ( helper.HasSeam() )
2894   {
2895     // check if nodes are bound to seam edges
2896     SMESH_subMeshIteratorPtr smIt = faceSM->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/false);
2897     while ( smIt->more() && subIdsValid )
2898     {
2899       SMESH_subMesh* sm = smIt->next();
2900       if ( helper.IsSeamShape( sm->GetId() ) && sm->IsEmpty() )
2901         subIdsValid = false;
2902     }
2903   }
2904   SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = smDS->GetElements();
2905   double prevArea = 0;
2906   vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2907   vector< gp_XY >                uv;
2908   bool* toCheckUV = checkUV ? & checkUV : 0;
2909   while ( faceIt->more() && !haveBadFaces )
2910   {
2911     const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2912
2913     // get nodes
2914     nodes.resize( face->NbCornerNodes() );
2915     SMDS_MeshElement::iterator n = face->begin_nodes();
2916     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++n, ++i )
2917       nodes[ i ] = *n;
2918
2919     // avoid elems on degenerate shapes as UV on them can be wrong
2920     if ( helper.HasDegeneratedEdges() )
2921     {
2922       bool isOnDegen = false;
2923       for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !isOnDegen ); ++i )
2924         isOnDegen = helper.IsDegenShape( nodes[ i ]->getshapeId() );
2925       if ( isOnDegen )
2926         continue;
2927     }
2928     // prepare for getting UVs
2929     const SMDS_MeshNode* inFaceNode = 0;
2930     if ( helper.HasSeam() ) {
2931       for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !inFaceNode ); ++i )
2932         if ( !helper.IsSeamShape( nodes[ i ]->getshapeId() ))
2933         {
2934           inFaceNode = nodes[ i ];
2935           if ( !subIdsValid )
2936           {
2937             gp_XY uv = helper.GetNodeUV( F, inFaceNode );
2938             if ( helper.IsOnSeam( uv ))
2939               inFaceNode = NULL;
2940           }
2941         }
2942       if ( !inFaceNode )
2943         continue;
2944     }
2945     // get UVs
2946     uv.resize( nodes.size() );
2947     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
2948       uv[ i ] = helper.GetNodeUV( F, nodes[ i ], inFaceNode, toCheckUV );
2949
2950     if ( !subIdsValid ) // fix uv on seam
2951     {
2952       gp_XY uvInFace = helper.GetNodeUV( F, inFaceNode );
2953       for ( size_t i = 0; i < uv.size(); ++i )
2954         if ( helper.IsOnSeam( uv[i] ))
2955           uv[i] = helper.getUVOnSeam( uv[i], uvInFace ).XY();
2956     }
2957
2958     // compare orientation of triangles
2959     double faceArea = 0;
2960     for ( int iT = 0, nbT = nodes.size()-2; iT < nbT; ++iT )
2961     {
2962       gp_XY v1 = uv[ iT+1 ] - uv[ 0 ];
2963       gp_XY v2 = uv[ iT+2 ] - uv[ 0 ];
2964       faceArea += v2 ^ v1;
2965     }
2966     haveBadFaces = ( faceArea * prevArea < 0 );
2967     prevArea = faceArea;
2968   }
2969
2970   return haveBadFaces;
2971 }
2972
2973 //================================================================================
2974 /*!
2975  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
2976  * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
2977  * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
2978  *                in the corresponding submesh point in different directions
2979  */
2980 //================================================================================
2981
2982 bool SMESH_MesherHelper::IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face& theFace)
2983 {
2984   if ( theFace.IsNull() )
2985     return false;
2986
2987   // find out orientation of a meshed face
2988   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( theFace );
2989   TopoDS_Shape aMeshedFace = GetMeshDS()->IndexToShape( faceID );
2990   bool isReversed = ( theFace.Orientation() != aMeshedFace.Orientation() );
2991
2992   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = GetMeshDS()->MeshElements( faceID );
2993   if ( !aSubMeshDSFace )
2994     return isReversed;
2995
2996   // find an element on a bounday of theFace
2997   SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
2998   const SMDS_MeshNode* nn[2];
2999   while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
3000   {
3001     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
3002     if ( ! elem ) continue;
3003
3004     // look for 2 nodes on EDGE
3005     int nbNodes = elem->NbCornerNodes();
3006     nn[0] = elem->GetNode( nbNodes-1 );
3007     for ( int iN = 0; iN < nbNodes; ++iN )
3008     {
3009       nn[1] = elem->GetNode( iN );
3010       if ( nn[0]->GetPosition()->GetDim() < 2 &&
3011            nn[1]->GetPosition()->GetDim() < 2 )
3012       {
3013         TopoDS_Shape s0 = GetSubShapeByNode( nn[0], GetMeshDS() );
3014         TopoDS_Shape s1 = GetSubShapeByNode( nn[1], GetMeshDS() );
3015         TopoDS_Shape  E = GetCommonAncestor( s0, s1, *myMesh, TopAbs_EDGE );
3016         if ( !E.IsNull() && !s0.IsSame( s1 ) && E.Orientation() != TopAbs_INTERNAL )
3017         {
3018           // is E seam edge?
3019           int nb = 0;
3020           for ( TopExp_Explorer exp( theFace, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
3021             if ( E.IsSame( exp.Current() )) {
3022               ++nb;
3023               E = exp.Current(); // to know orientation
3024             }
3025           if ( nb == 1 )
3026           {
3027             bool ok = true;
3028             double u0 = GetNodeU( TopoDS::Edge( E ), nn[0], nn[1], &ok );
3029             double u1 = GetNodeU( TopoDS::Edge( E ), nn[1], nn[0], &ok );
3030             if ( ok )
3031             {
3032               // check that the 2 nodes are connected with a segment (IPAL53055)
3033               ok = false;
3034               const SMDS_MeshElement* seg;
3035               if ( SMESHDS_SubMesh* sm = GetMeshDS()->MeshElements( E ))
3036                 if (( sm->NbElements() > 0 ) &&
3037                     ( seg = GetMeshDS()->FindEdge( nn[0], nn[1] )))
3038                   ok = sm->Contains( seg );
3039             }
3040             if ( ok )
3041             {
3042               isReversed = ( u0 > u1 );
3043               if ( E.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3044                 isReversed = !isReversed;
3045               return isReversed;
3046             }
3047           }
3048         }
3049       }
3050       nn[0] = nn[1];
3051     }
3052   }
3053
3054   // find an element with a good normal
3055   gp_Vec Ne;
3056   bool normalOK = false;
3057   gp_XY uv;
3058   iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
3059   while ( !normalOK && iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
3060   {
3061     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
3062     if ( ! SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( elem, const_cast<gp_XYZ&>( Ne.XYZ() ), /*normalized=*/0 ))
3063       continue;
3064     normalOK = true;
3065
3066     // get UV of a node inside theFACE
3067     SMDS_ElemIteratorPtr nodesIt = elem->nodesIterator();
3068     const SMDS_MeshNode* nInFace = 0;
3069     int iPosDim = SMDS_TOP_VERTEX;
3070     while ( nodesIt->more() ) // loop on nodes
3071     {
3072       const SMDS_MeshNode* n = static_cast<const SMDS_MeshNode*>( nodesIt->next() );
3073       if ( n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() >= iPosDim )
3074       {
3075         nInFace = n;
3076         iPosDim = n->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
3077       }
3078     }
3079     uv = GetNodeUV( theFace, nInFace, 0, &normalOK );
3080   }
3081   if ( !normalOK )
3082     return isReversed;
3083
3084   // face normal at node position
3085   TopLoc_Location loc;
3086   Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace, loc );
3087   // if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C1 )
3088   // some surfaces not detected as GeomAbs_C1 are nevertheless correct for meshing
3089   if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C0 )
3090     return isReversed;
3091
3092   gp_Vec d1u, d1v; gp_Pnt p;
3093   surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, d1u, d1v );
3094   gp_Vec Nf = (d1u ^ d1v).Transformed( loc );
3095
3096   if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3097     Nf.Reverse();
3098
3099   return Ne * Nf < 0.;
3100 }
3101
3102 //=======================================================================
3103 //function : Count
3104 //purpose  : Count nb of sub-shapes
3105 //=======================================================================
3106
3107 int SMESH_MesherHelper::Count(const TopoDS_Shape&    shape,
3108                               const TopAbs_ShapeEnum type,
3109                               const bool             ignoreSame)
3110 {
3111   if ( ignoreSame ) {
3112     TopTools_IndexedMapOfShape map;
3113     TopExp::MapShapes( shape, type, map );
3114     return map.Extent();
3115   }
3116   else {
3117     int nb = 0;
3118     for ( TopExp_Explorer exp( shape, type ); exp.More(); exp.Next() )
3119       ++nb;
3120     return nb;
3121   }
3122 }
3123
3124 //=======================================================================
3125 //function : NbAncestors
3126 //purpose  : Return number of unique ancestors of the shape
3127 //=======================================================================
3128
3129 int SMESH_MesherHelper::NbAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
3130                                     const SMESH_Mesh&   mesh,
3131                                     TopAbs_ShapeEnum    ancestorType/*=TopAbs_SHAPE*/)
3132 {
3133   TopTools_MapOfShape ancestors;
3134   TopTools_ListIteratorOfListOfShape ansIt( mesh.GetAncestors(shape) );
3135   for ( ; ansIt.More(); ansIt.Next() ) {
3136     if ( ancestorType == TopAbs_SHAPE || ansIt.Value().ShapeType() == ancestorType )
3137       ancestors.Add( ansIt.Value() );
3138   }
3139   return ancestors.Extent();
3140 }
3141
3142 //=======================================================================
3143 //function : GetSubShapeOri
3144 //purpose  : Return orientation of sub-shape in the main shape
3145 //=======================================================================
3146
3147 TopAbs_Orientation SMESH_MesherHelper::GetSubShapeOri(const TopoDS_Shape& shape,
3148                                                       const TopoDS_Shape& subShape)
3149 {
3150   TopAbs_Orientation ori = TopAbs_Orientation(-1);
3151   if ( !shape.IsNull() && !subShape.IsNull() )
3152   {
3153     TopExp_Explorer e( shape, subShape.ShapeType() );
3154     if ( shape.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL ) // TopAbs_INTERNAL or TopAbs_EXTERNAL
3155       e.Init( shape.Oriented(TopAbs_FORWARD), subShape.ShapeType() );
3156     for ( ; e.More(); e.Next())
3157       if ( subShape.IsSame( e.Current() ))
3158         break;
3159     if ( e.More() )
3160       ori = e.Current().Orientation();
3161   }
3162   return ori;
3163 }
3164
3165 //=======================================================================
3166 //function : IsSubShape
3167 //purpose  :
3168 //=======================================================================
3169
3170 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape,
3171                                      const TopoDS_Shape& mainShape )
3172 {
3173   if ( !shape.IsNull() && !mainShape.IsNull() )
3174   {
3175     for ( TopExp_Explorer exp( mainShape, shape.ShapeType());
3176           exp.More();
3177           exp.Next() )
3178       if ( shape.IsSame( exp.Current() ))
3179         return true;
3180   }
3181   return false;
3182 }
3183
3184 //=======================================================================
3185 //function : IsSubShape
3186 //purpose  :
3187 //=======================================================================
3188
3189 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape, SMESH_Mesh* aMesh )
3190 {
3191   if ( shape.IsNull() || !aMesh )
3192     return false;
3193   return
3194     aMesh->GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape ) ||
3195     // PAL16202
3196     (shape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND && aMesh->GetMeshDS()->IsGroupOfSubShapes( shape ));
3197 }
3198
3199 //=======================================================================
3200 //function : IsBlock
3201 //purpose  :
3202 //=======================================================================
3203
3204 bool SMESH_MesherHelper::IsBlock( const TopoDS_Shape& shape )
3205 {
3206   if ( shape.IsNull() )
3207     return false;
3208
3209   TopoDS_Shell shell;
3210   TopExp_Explorer exp( shape, TopAbs_SHELL );
3211   if ( !exp.More() ) return false;
3212   shell = TopoDS::Shell( exp.Current() );
3213   if ( exp.Next(), exp.More() ) return false;
3214
3215   TopoDS_Vertex v;
3216   TopTools_IndexedMapOfOrientedShape map;
3217   return SMESH_Block::FindBlockShapes( shell, v, v, map );
3218 }
3219
3220
3221 //================================================================================
3222 /*!
3223  * \brief Return maximal tolerance of shape
3224  */
3225 //================================================================================
3226
3227 double SMESH_MesherHelper::MaxTolerance( const TopoDS_Shape& shape )
3228 {
3229   double tol = Precision::Confusion();
3230   TopExp_Explorer exp;
3231   for ( exp.Init( shape, TopAbs_FACE ); exp.More(); exp.Next() )
3232     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Face( exp.Current())));
3233   for ( exp.Init( shape, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
3234     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Edge( exp.Current())));
3235   for ( exp.Init( shape, TopAbs_VERTEX ); exp.More(); exp.Next() )
3236     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Vertex( exp.Current())));
3237
3238   return tol;
3239 }
3240
3241 //================================================================================
3242 /*!
3243  * \brief Return MaxTolerance( face ), probably cached
3244  */
3245 //================================================================================
3246
3247 double SMESH_MesherHelper::getFaceMaxTol( const TopoDS_Shape& face ) const
3248 {
3249   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( face );
3250
3251   SMESH_MesherHelper* me = const_cast< SMESH_MesherHelper* >( this );
3252   double & tol = me->myFaceMaxTol.insert( make_pair( faceID, -1. )).first->second;
3253   if ( tol < 0 )
3254     tol = MaxTolerance( face );
3255
3256   return tol;
3257 }
3258
3259 //================================================================================
3260 /*!
3261  * \brief Return an angle between two EDGEs sharing a common VERTEX with reference
3262  *        of the FACE normal
3263  *  \return double - the angle (between -Pi and Pi), negative if the angle is concave,
3264  *                   1e100 in case of failure
3265  *  \warning Care about order of the EDGEs and their orientation to be as they are
3266  *          within the FACE! Don't pass degenerated EDGEs neither!
3267  */
3268 //================================================================================
3269
3270 double SMESH_MesherHelper::GetAngle( const TopoDS_Edge &   theE1,
3271                                      const TopoDS_Edge &   theE2,
3272                                      const TopoDS_Face &   theFace,
3273                                      const TopoDS_Vertex & theCommonV,
3274                                      gp_Vec*               theFaceNormal)
3275 {
3276   double angle = 1e100;
3277   try
3278   {
3279     double f,l;
3280     Handle(Geom_Curve)     c1 = BRep_Tool::Curve( theE1, f,l );
3281     Handle(Geom_Curve)     c2 = BRep_Tool::Curve( theE2, f,l );
3282     Handle(Geom2d_Curve) c2d1 = BRep_Tool::CurveOnSurface( theE1, theFace, f,l );
3283     Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace );
3284     double                 p1 = BRep_Tool::Parameter( theCommonV, theE1 );
3285     double                 p2 = BRep_Tool::Parameter( theCommonV, theE2 );
3286     if ( c1.IsNull() || c2.IsNull() )
3287       return angle;
3288     gp_XY uv = c2d1->Value( p1 ).XY();
3289     gp_Vec du, dv; gp_Pnt p;
3290     surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, du, dv );
3291     gp_Vec vec1, vec2, vecRef = du ^ dv;
3292     int  nbLoops = 0;
3293     double p1tmp = p1;
3294     while ( vecRef.SquareMagnitude() < 1e-25 )
3295     {
3296       double dp = ( l - f ) / 1000.;
3297       p1tmp += dp * (( Abs( p1 - f ) > Abs( p1 - l )) ? -1. : +1.);
3298       uv = c2d1->Value( p1tmp ).XY();
3299       surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, du, dv );
3300       vecRef = du ^ dv;
3301       if ( ++nbLoops > 10 )
3302       {
3303 #ifdef _DEBUG_
3304         cout << "SMESH_MesherHelper::GetAngle(): Captured in a sigularity" << endl;
3305 #endif
3306         return angle;
3307       }
3308     }
3309     if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3310       vecRef.Reverse();
3311     if ( theFaceNormal ) *theFaceNormal = vecRef;
3312
3313     c1->D1( p1, p, vec1 );
3314     c2->D1( p2, p, vec2 );
3315     // TopoDS_Face F = theFace;
3316     // if ( F.Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
3317     //   F.Orientation( TopAbs_FORWARD );
3318     if ( theE1.Orientation() /*GetSubShapeOri( F, theE1 )*/ == TopAbs_REVERSED )
3319       vec1.Reverse();
3320     if ( theE2.Orientation() /*GetSubShapeOri( F, theE2 )*/ == TopAbs_REVERSED )
3321       vec2.Reverse();
3322     angle = vec1.AngleWithRef( vec2, vecRef );
3323
3324     if ( Abs ( angle ) >= 0.99 * M_PI )
3325     {
3326       BRep_Tool::Range( theE1, f, l );
3327       p1 += 1e-7 * ( p1-f < l-p1 ? +1. : -1. );
3328       c1->D1( p1, p, vec1 );
3329       if ( theE1.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3330         vec1.Reverse();
3331       BRep_Tool::Range( theE2, f, l );
3332       p2 += 1e-7 * ( p2-f < l-p2 ? +1. : -1. );
3333       c2->D1( p2, p, vec2 );
3334       if ( theE2.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3335         vec2.Reverse();
3336       angle = vec1.AngleWithRef( vec2, vecRef );
3337     }
3338   }
3339   catch (...)
3340   {
3341   }
3342   return angle;
3343 }
3344
3345 //================================================================================
3346 /*!
3347  * \brief Check if the first and last vertices of an edge are the same
3348  * \param anEdge - the edge to check
3349  * \retval bool - true if same
3350  */
3351 //================================================================================
3352
3353 bool SMESH_MesherHelper::IsClosedEdge( const TopoDS_Edge& anEdge )
3354 {
3355   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
3356     return IsClosedEdge( TopoDS::Edge( anEdge.Oriented( TopAbs_FORWARD )));
3357   return TopExp::FirstVertex( anEdge ).IsSame( TopExp::LastVertex( anEdge ));
3358 }
3359
3360 //================================================================================
3361 /*!
3362  * \brief Wrapper over TopExp::FirstVertex() and TopExp::LastVertex() fixing them
3363  *  in the case of INTERNAL edge
3364  */
3365 //================================================================================
3366
3367 TopoDS_Vertex SMESH_MesherHelper::IthVertex( const bool  is2nd,
3368                                              TopoDS_Edge anEdge,
3369                                              const bool  CumOri )
3370 {
3371   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
3372     anEdge.Orientation( TopAbs_FORWARD );
3373
3374   const TopAbs_Orientation tgtOri = is2nd ? TopAbs_REVERSED : TopAbs_FORWARD;
3375   TopoDS_Iterator vIt( anEdge, CumOri );
3376   while ( vIt.More() && vIt.Value().Orientation() != tgtOri )
3377     vIt.Next();
3378
3379   return ( vIt.More() ? TopoDS::Vertex(vIt.Value()) : TopoDS_Vertex() );
3380 }
3381
3382 //================================================================================
3383 /*!
3384  * \brief Return type of shape contained in a group
3385  *  \param group - a shape of type TopAbs_COMPOUND
3386  *  \param avoidCompound - not to return TopAbs_COMPOUND
3387  */
3388 //================================================================================
3389
3390 TopAbs_ShapeEnum SMESH_MesherHelper::GetGroupType(const TopoDS_Shape& group,
3391                                                   const bool          avoidCompound)
3392 {
3393   if ( !group.IsNull() )
3394   {
3395     if ( group.ShapeType() != TopAbs_COMPOUND )
3396       return group.ShapeType();
3397
3398     // iterate on a compound
3399     TopoDS_Iterator it( group );
3400     if ( it.More() )
3401       return avoidCompound ? GetGroupType( it.Value() ) : it.Value().ShapeType();
3402   }
3403   return TopAbs_SHAPE;
3404 }
3405
3406 //================================================================================
3407 /*!
3408  * \brief Returns a shape, to which a hypothesis used to mesh a given shape is assigned
3409  *  \param [in] hyp - the hypothesis
3410  *  \param [in] shape - the shape, for meshing which the \a hyp is used
3411  *  \param [in] mesh - the mesh
3412  *  \return TopoDS_Shape - the shape the \a hyp is assigned to
3413  */
3414 //================================================================================
3415
3416 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetShapeOfHypothesis( const SMESHDS_Hypothesis * hyp,
3417                                                        const TopoDS_Shape&        shape,
3418                                                        SMESH_Mesh*                mesh)
3419 {
3420   const SMESH_Hypothesis* h = static_cast<const SMESH_Hypothesis*>( hyp );
3421   SMESH_HypoFilter hypFilter( SMESH_HypoFilter::Is( h ));
3422
3423   TopoDS_Shape shapeOfHyp;
3424   mesh->GetHypothesis( shape, hypFilter, /*checkAncestors=*/true, &shapeOfHyp );
3425   return shapeOfHyp;
3426 }
3427
3428 //=======================================================================
3429 //function : IsQuadraticMesh
3430 //purpose  : Check mesh without geometry for: if all elements on this shape are quadratic,
3431 //           quadratic elements will be created.
3432 //           Used then generated 3D mesh without geometry.
3433 //=======================================================================
3434
3435 SMESH_MesherHelper:: MType SMESH_MesherHelper::IsQuadraticMesh()
3436 {
3437   int NbAllEdgsAndFaces=0;
3438   int NbQuadFacesAndEdgs=0;
3439   int NbFacesAndEdges=0;
3440   //All faces and edges
3441   NbAllEdgsAndFaces = myMesh->NbEdges() + myMesh->NbFaces();
3442   if ( NbAllEdgsAndFaces == 0 )
3443     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
3444
3445   //Quadratic faces and edges
3446   NbQuadFacesAndEdgs = myMesh->NbEdges(ORDER_QUADRATIC) + myMesh->NbFaces(ORDER_QUADRATIC);
3447
3448   //Linear faces and edges
3449   NbFacesAndEdges = myMesh->NbEdges(ORDER_LINEAR) + myMesh->NbFaces(ORDER_LINEAR);
3450
3451   if (NbAllEdgsAndFaces == NbQuadFacesAndEdgs) {
3452     //Quadratic mesh
3453     return SMESH_MesherHelper::QUADRATIC;
3454   }
3455   else if (NbAllEdgsAndFaces == NbFacesAndEdges) {
3456     //Linear mesh
3457     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
3458   }
3459   else
3460     //Mesh with both type of elements
3461     return SMESH_MesherHelper::COMP;
3462 }
3463
3464 //=======================================================================
3465 //function : GetOtherParam
3466 //purpose  : Return an alternative parameter for a node on seam
3467 //=======================================================================
3468
3469 double SMESH_MesherHelper::GetOtherParam(const double param) const
3470 {
3471   int i = myParIndex & U_periodic ? 0 : 1;
3472   return fabs(param-myPar1[i]) < fabs(param-myPar2[i]) ? myPar2[i] : myPar1[i];
3473 }
3474
3475 //=======================================================================
3476 //function : NbRealSeam
3477 //purpose  : Return a number of real seam edges in the shape set through
3478 //           IsQuadraticSubMesh() or SetSubShape(). A real seam edge encounters twice in a wire
3479 //=======================================================================
3480
3481 size_t SMESH_MesherHelper::NbRealSeam() const
3482 {
3483   size_t nb = 0;
3484
3485   std::set< int >::const_iterator id = mySeamShapeIds.begin();
3486   for ( ; id != mySeamShapeIds.end(); ++id )
3487     if ( *id < 0 ) ++nb;
3488     else break;
3489
3490   return nb;
3491 }
3492
3493 //=======================================================================
3494 //function : IsOnSeam
3495 //purpose  : Check if UV is on seam. Return 0 if not, 1 for U seam, 2 for V seam
3496 //=======================================================================
3497
3498 int SMESH_MesherHelper::IsOnSeam(const gp_XY& uv) const
3499 {
3500   for ( int i = U_periodic; i <= V_periodic ; ++i )
3501     if ( myParIndex & i )
3502     {
3503       double p   = uv.Coord( i );
3504       double tol = ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100.;
3505       if ( Abs( p - myPar1[i-1] ) < tol ||
3506            Abs( p - myPar2[i-1] ) < tol )
3507         return i;
3508     }
3509   return 0;
3510 }
3511
3512 namespace {
3513
3514   //=======================================================================
3515   /*!
3516    * \brief Iterator on ancestors of the given type
3517    */
3518   //=======================================================================
3519
3520   struct TAncestorsIterator : public SMDS_Iterator<const TopoDS_Shape*>
3521   {
3522     TopTools_ListIteratorOfListOfShape _ancIter;
3523     TopAbs_ShapeEnum                   _type;
3524     TopTools_MapOfShape                _encountered;
3525     TopTools_IndexedMapOfShape         _allowed;
3526     TAncestorsIterator( const TopTools_ListOfShape& ancestors,
3527                         TopAbs_ShapeEnum            type,
3528                         const TopoDS_Shape*         container/* = 0*/)
3529       : _ancIter( ancestors ), _type( type )
3530     {
3531       if ( container && !container->IsNull() )
3532         TopExp::MapShapes( *container, type, _allowed);
3533       if ( _ancIter.More() ) {
3534         if ( !isCurrentAllowed() ) next();
3535         else _encountered.Add( _ancIter.Value() );
3536       }
3537     }
3538     virtual bool more()
3539     {
3540       return _ancIter.More();
3541     }
3542     virtual const TopoDS_Shape* next()
3543     {
3544       const TopoDS_Shape* s = _ancIter.More() ? & _ancIter.Value() : 0;
3545       if ( _ancIter.More() )
3546         for ( _ancIter.Next();  _ancIter.More(); _ancIter.Next())
3547           if ( isCurrentAllowed() && _encountered.Add( _ancIter.Value() ))
3548             break;
3549       return s;
3550     }
3551     bool isCurrentAllowed()
3552     {
3553       return (( _ancIter.Value().ShapeType() == _type ) &&
3554               ( _allowed.IsEmpty() || _allowed.Contains( _ancIter.Value() )));
3555     }
3556   };
3557
3558 } // namespace
3559
3560 //=======================================================================
3561 /*!
3562  * \brief Return iterator on ancestors of the given type, included into a container shape
3563  */
3564 //=======================================================================
3565
3566 PShapeIteratorPtr SMESH_MesherHelper::GetAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
3567                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
3568                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType,
3569                                                    const TopoDS_Shape* container)
3570 {
3571   return PShapeIteratorPtr
3572     ( new TAncestorsIterator( mesh.GetAncestors(shape), ancestorType, container));
3573 }
3574
3575 //=======================================================================
3576 //function : GetCommonAncestor
3577 //purpose  : Find a common ancestors of two shapes of the given type
3578 //=======================================================================
3579
3580 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetCommonAncestor(const TopoDS_Shape& shape1,
3581                                                    const TopoDS_Shape& shape2,
3582                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
3583                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
3584 {
3585   TopoDS_Shape commonAnc;
3586   if ( !shape1.IsNull() && !shape2.IsNull() )
3587   {
3588     if ( shape1.ShapeType() == ancestorType && IsSubShape( shape2, shape1 ))
3589       return shape1;
3590     if ( shape2.ShapeType() == ancestorType && IsSubShape( shape1, shape2 ))
3591       return shape2;
3592
3593     PShapeIteratorPtr ancIt = GetAncestors( shape1, mesh, ancestorType );
3594     while ( const TopoDS_Shape* anc = ancIt->next() )
3595       if ( IsSubShape( shape2, *anc ))
3596       {
3597         commonAnc = *anc;
3598         break;
3599       }
3600   }
3601   return commonAnc;
3602 }
3603
3604 //#include <Perf_Meter.hxx>
3605
3606 //=======================================================================
3607 namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
3608 //=======================================================================
3609
3610 #define __DMP__(txt) \
3611   // cout << txt
3612 #define MSG(txt) __DMP__(txt<<endl)
3613 #define MSGBEG(txt) __DMP__(txt)
3614
3615   //const double straightTol2 = 1e-33; // to detect straing links
3616   bool isStraightLink(double linkLen2, double middleNodeMove2)
3617   {
3618     // straight if <node move> < 1/15 * <link length>
3619     return middleNodeMove2 < 1/15./15. * linkLen2;
3620   }
3621
3622   struct QFace;
3623   // ---------------------------------------
3624   /*!
3625    * \brief Quadratic link knowing its faces
3626    */
3627   struct QLink: public SMESH_TLink
3628   {
3629     const SMDS_MeshNode*          _mediumNode;
3630     mutable vector<const QFace* > _faces;
3631     mutable gp_Vec                _nodeMove;
3632     mutable int                   _nbMoves;
3633     mutable bool                  _is2dFixed; // is moved along surface or in 3D
3634
3635     QLink(const SMDS_MeshNode* n1, const SMDS_MeshNode* n2, const SMDS_MeshNode* nm):
3636       SMESH_TLink( n1,n2 ), _mediumNode(nm), _nodeMove(0,0,0), _nbMoves(0) {
3637       _faces.reserve(4);
3638       _nodeMove = MediumPnt() - MiddlePnt();
3639       _is2dFixed = ( MediumPos() != SMDS_TOP_FACE );
3640     }
3641     void SetContinuesFaces() const;
3642     const QFace* GetContinuesFace( const QFace* face ) const;
3643     bool   OnBoundary() const;
3644     gp_XYZ MiddlePnt() const { return ( XYZ( node1() ) + XYZ( node2() )) / 2.; }
3645     gp_XYZ MediumPnt() const { return XYZ( _mediumNode ); }
3646
3647     SMDS_TypeOfPosition  MediumPos() const
3648     { return _mediumNode->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
3649     SMDS_TypeOfPosition  EndPos(bool isSecond) const
3650     { return (isSecond ? node2() : node1())->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
3651     const SMDS_MeshNode* EndPosNode(SMDS_TypeOfPosition pos) const
3652     { return EndPos(0) == pos ? node1() : EndPos(1) == pos ? node2() : 0; }
3653
3654     void Move(const gp_Vec& move, bool sum=false, bool is2dFixed=false) const
3655     { _nodeMove += move; _nbMoves += sum ? (_nbMoves==0) : 1; _is2dFixed |= is2dFixed; }
3656     gp_XYZ Move() const { return _nodeMove.XYZ() / _nbMoves; }
3657     bool IsMoved() const { return (_nbMoves > 0 /*&& !IsStraight()*/); }
3658     bool IsFixedOnSurface() const { return _is2dFixed; }
3659     bool IsStraight() const
3660     { return isStraightLink( (XYZ(node1())-XYZ(node2())).SquareModulus(),
3661                              _nodeMove.SquareMagnitude());
3662     }
3663     bool operator<(const QLink& other) const {
3664       return (node1()->GetID() == other.node1()->GetID() ?
3665               node2()->GetID() < other.node2()->GetID() :
3666               node1()->GetID() < other.node1()->GetID());
3667     }
3668 //     struct PtrComparator {
3669 //       bool operator() (const QLink* l1, const QLink* l2 ) const { return *l1 < *l2; }
3670 //     };
3671   };
3672   // ---------------------------------------------------------
3673   /*!
3674    * \brief Link in the chain of links; it connects two faces
3675    */
3676   struct TChainLink
3677   {
3678     const QLink*         _qlink;
3679     mutable const QFace* _qfaces[2];
3680
3681     TChainLink(const QLink* qlink=0):_qlink(qlink) {
3682       _qfaces[0] = _qfaces[1] = 0;
3683     }
3684     void SetFace(const QFace* face) const { int iF = _qfaces[0] ? 1 : 0; _qfaces[iF]=face; }
3685
3686     bool IsBoundary() const { return !_qfaces[1]; }
3687
3688     void RemoveFace( const QFace* face ) const
3689     { _qfaces[(face == _qfaces[1])] = 0; if (!_qfaces[0]) std::swap(_qfaces[0],_qfaces[1]); }
3690
3691     const QFace* NextFace( const QFace* f ) const
3692     { return _qfaces[0]==f ? _qfaces[1] : _qfaces[0]; }
3693
3694     const SMDS_MeshNode* NextNode( const SMDS_MeshNode* n ) const
3695     { return n == _qlink->node1() ? _qlink->node2() : _qlink->node1(); }
3696
3697     bool operator<(const TChainLink& other) const { return *_qlink < *other._qlink; }
3698
3699     operator bool() const { return (_qlink); }
3700
3701     const QLink* operator->() const { return _qlink; }
3702
3703     gp_Vec Normal() const;
3704
3705     bool IsStraight() const;
3706   };
3707   // --------------------------------------------------------------------
3708   typedef list< TChainLink > TChain;
3709   typedef set < TChainLink > TLinkSet;
3710   typedef TLinkSet::const_iterator TLinkInSet;
3711
3712   const int theFirstStep = 5;
3713
3714   enum { ERR_OK, ERR_TRI, ERR_PRISM, ERR_UNKNOWN }; // errors of QFace::GetLinkChain()
3715   // --------------------------------------------------------------------
3716   /*!
3717    * \brief Quadratic face shared by two volumes and bound by QLinks
3718    */
3719   struct QFace: public TIDSortedNodeSet
3720   {
3721     mutable const SMDS_MeshElement* _volumes[2];
3722     mutable vector< const QLink* >  _sides;
3723     mutable bool                    _sideIsAdded[4]; // added in chain of links
3724     gp_Vec                          _normal;
3725 #ifdef _DEBUG_
3726     mutable const SMDS_MeshElement* _face;
3727 #endif
3728
3729     QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face=0 );
3730
3731     void SetVolume(const SMDS_MeshElement* v) const { _volumes[ _volumes[0] ? 1 : 0 ] = v; }
3732
3733     int NbVolumes() const { return !_volumes[0] ? 0 : !_volumes[1] ? 1 : 2; }
3734
3735     void AddSelfToLinks() const {
3736       for ( size_t i = 0; i < _sides.size(); ++i )
3737         _sides[i]->_faces.push_back( this );
3738     }
3739     int LinkIndex( const QLink* side ) const {
3740       for (size_t i = 0; i<_sides.size(); ++i ) if ( _sides[i] == side ) return i;
3741       return -1;
3742     }
3743     bool GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const;
3744
3745     bool GetLinkChain( TChainLink& link, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const
3746     {
3747       int i = LinkIndex( link._qlink );
3748       if ( i < 0 ) return true;
3749       _sideIsAdded[i] = true;
3750       link.SetFace( this );
3751       // continue from opposite link
3752       return GetLinkChain( (i+2)%_sides.size(), chain, pos, err );
3753     }
3754     bool IsBoundary() const { return !_volumes[1]; }
3755
3756     bool Contains( const SMDS_MeshNode* node ) const { return count(node); }
3757
3758     bool IsSpoiled(const QLink* bentLink ) const;
3759
3760     TLinkInSet GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
3761                                 const TChainLink&    avoidLink,
3762                                 TLinkInSet *         notBoundaryLink = 0,
3763                                 const SMDS_MeshNode* nodeToContain = 0,
3764                                 bool *               isAdjacentUsed = 0,
3765                                 int                  nbRecursionsLeft = -1) const;
3766
3767     TLinkInSet GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
3768                               const TChainLink&    avoidLink,
3769                               const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const;
3770
3771     const SMDS_MeshNode* GetNodeInFace() const {
3772       for ( size_t iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3773         if ( _sides[iL]->MediumPos() == SMDS_TOP_FACE ) return _sides[iL]->_mediumNode;
3774       return 0;
3775     }
3776
3777     gp_Vec LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0) const;
3778
3779     double MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
3780                            const gp_Vec&       theRefVec,
3781                            const TLinkSet&     theLinks,
3782                            SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0,
3783                            const double        thePrevLen=0,
3784                            const int           theStep=theFirstStep,
3785                            gp_Vec*             theLinkNorm=0,
3786                            double              theSign=1.0) const;
3787   };
3788
3789   //================================================================================
3790   /*!
3791    * \brief Dump QLink and QFace
3792    */
3793   ostream& operator << (ostream& out, const QLink& l)
3794   {
3795     out <<"QLink nodes: "
3796         << l.node1()->GetID() << " - "
3797         << l._mediumNode->GetID() << " - "
3798         << l.node2()->GetID() << endl;
3799     return out;
3800   }
3801   ostream& operator << (ostream& out, const QFace& f)
3802   {
3803     out <<"QFace nodes: "/*<< &f << "  "*/;
3804     for ( TIDSortedNodeSet::const_iterator n = f.begin(); n != f.end(); ++n )
3805       out << (*n)->GetID() << " ";
3806     out << " \tvolumes: "
3807         << (f._volumes[0] ? f._volumes[0]->GetID() : 0) << " "
3808         << (f._volumes[1] ? f._volumes[1]->GetID() : 0);
3809     out << "  \tNormal: "<< f._normal.X() <<", "<<f._normal.Y() <<", "<<f._normal.Z() << endl;
3810     return out;
3811   }
3812
3813   //================================================================================
3814   /*!
3815    * \brief Construct QFace from QLinks
3816    */
3817   //================================================================================
3818
3819   QFace::QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face )
3820   {
3821     _volumes[0] = _volumes[1] = 0;
3822     _sides = links;
3823     _sideIsAdded[0]=_sideIsAdded[1]=_sideIsAdded[2]=_sideIsAdded[3]=false;
3824     _normal.SetCoord(0,0,0);
3825     for ( size_t i = 1; i < _sides.size(); ++i ) {
3826       const QLink *l1 = _sides[i-1], *l2 = _sides[i];
3827       insert( l1->node1() ); insert( l1->node2() );
3828       // compute normal
3829       gp_Vec v1( XYZ( l1->node2()), XYZ( l1->node1()));
3830       gp_Vec v2( XYZ( l2->node1()), XYZ( l2->node2()));
3831       if ( l1->node1() != l2->node1() && l1->node2() != l2->node2() )
3832         v1.Reverse();
3833       _normal += v1 ^ v2;
3834     }
3835     double normSqSize = _normal.SquareMagnitude();
3836     if ( normSqSize > numeric_limits<double>::min() )
3837       _normal /= sqrt( normSqSize );
3838     else
3839       _normal.SetCoord(1e-33,0,0);
3840
3841 #ifdef _DEBUG_
3842     _face = face;
3843 #endif
3844   }
3845   //================================================================================
3846   /*!
3847    * \brief Make up a chain of links
3848    *  \param iSide - link to add first
3849    *  \param chain - chain to fill in
3850    *  \param pos   - position of medium nodes the links should have
3851    *  \param error - out, specifies what is wrong
3852    *  \retval bool - false if valid chain can't be built; "valid" means that links
3853    *                 of the chain belongs to rectangles bounding hexahedrons
3854    */
3855   //================================================================================
3856
3857   bool QFace::GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& error) const
3858   {
3859     if ( iSide >= (int)_sides.size() ) // wrong argument iSide
3860       return false;
3861     if ( _sideIsAdded[ iSide ]) // already in chain
3862       return true;
3863
3864     if ( _sides.size() != 4 ) { // triangle - visit all my continuous faces
3865       MSGBEG( *this );
3866       TLinkSet links;
3867       list< const QFace* > faces( 1, this );
3868       while ( !faces.empty() ) {
3869         const QFace* face = faces.front();
3870         for ( size_t i = 0; i < face->_sides.size(); ++i ) {
3871           if ( !face->_sideIsAdded[i] && face->_sides[i] ) {
3872             face->_sideIsAdded[i] = true;
3873             // find a face side in the chain
3874             TLinkInSet chLink = links.insert( TChainLink(face->_sides[i])).first;
3875 //             TChain::iterator chLink = chain.begin();
3876 //             for ( ; chLink != chain.end(); ++chLink )
3877 //               if ( chLink->_qlink == face->_sides[i] )
3878 //                 break;
3879 //             if ( chLink == chain.end() )
3880 //               chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(face->_sides[i]));
3881             // add a face to a chained link and put a continues face in the queue
3882             chLink->SetFace( face );
3883             if ( face->_sides[i]->MediumPos() == pos )
3884               if ( const QFace* contFace = face->_sides[i]->GetContinuesFace( face ))
3885                 if ( contFace->_sides.size() == 3 )
3886                   faces.push_back( contFace );
3887           }
3888         }
3889         faces.pop_front();
3890       }
3891       if ( error < ERR_TRI )
3892         error = ERR_TRI;
3893       chain.insert( chain.end(), links.begin(),links.end() );
3894       return false;
3895     }
3896     _sideIsAdded[iSide] = true; // not to add this link to chain again
3897     const QLink* link = _sides[iSide];
3898     if ( !link)
3899       return true;
3900
3901     // add link into chain
3902     TChain::iterator chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(link));
3903     chLink->SetFace( this );
3904     MSGBEG( *this );
3905
3906     // propagate from a quadrangle to neighbour faces
3907     if ( link->MediumPos() >= pos ) {
3908       int nbLinkFaces = link->_faces.size();
3909       if ( nbLinkFaces == 4 || (/*nbLinkFaces < 4 && */link->OnBoundary())) {
3910         // hexahedral mesh or boundary quadrangles - goto a continuous face
3911         if ( const QFace* f = link->GetContinuesFace( this ))
3912           if ( f->_sides.size() == 4 )
3913             return f->GetLinkChain( *chLink, chain, pos, error );
3914       }
3915       else {
3916         TChainLink chLink(link); // side face of prismatic mesh - visit all faces of iSide
3917         for ( int i = 0; i < nbLinkFaces; ++i )
3918           if ( link->_faces[i] )
3919             link->_faces[i]->GetLinkChain( chLink, chain, pos, error );
3920         if ( error < ERR_PRISM )
3921           error = ERR_PRISM;
3922         return false;
3923       }
3924     }
3925     return true;
3926   }
3927
3928   //================================================================================
3929   /*!
3930    * \brief Return a boundary link of the triangle face
3931    *  \param links - set of all links
3932    *  \param avoidLink - link not to return
3933    *  \param notBoundaryLink - out, neither the returned link nor avoidLink
3934    *  \param nodeToContain - node the returned link must contain; if provided, search
3935    *                         also performed on adjacent faces
3936    *  \param isAdjacentUsed - returns true if link is found in adjacent faces
3937    *  \param nbRecursionsLeft - to limit recursion
3938    */
3939   //================================================================================
3940
3941   TLinkInSet QFace::GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
3942                                      const TChainLink&    avoidLink,
3943                                      TLinkInSet *         notBoundaryLink,
3944                                      const SMDS_MeshNode* nodeToContain,
3945                                      bool *               isAdjacentUsed,
3946                                      int                  nbRecursionsLeft) const
3947   {
3948     TLinkInSet linksEnd = links.end(), boundaryLink = linksEnd;
3949
3950     typedef list< pair< const QFace*, TLinkInSet > > TFaceLinkList;
3951     TFaceLinkList adjacentFaces;
3952
3953     for ( size_t iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3954     {
3955       if ( avoidLink._qlink == _sides[iL] )
3956         continue;
3957       TLinkInSet link = links.find( _sides[iL] );
3958       if ( link == linksEnd ) continue;
3959       if ( (*link)->MediumPos() > SMDS_TOP_FACE )
3960         continue; // We work on faces here, don't go inside a solid
3961
3962       // check link
3963       if ( link->IsBoundary() ) {
3964         if ( !nodeToContain ||
3965              (*link)->node1() == nodeToContain ||
3966              (*link)->node2() == nodeToContain )
3967         {
3968           boundaryLink = link;
3969           if ( !notBoundaryLink ) break;
3970         }
3971       }
3972       else if ( notBoundaryLink ) {
3973         *notBoundaryLink = link;
3974         if ( boundaryLink != linksEnd ) break;
3975       }
3976
3977       if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain ) // collect adjacent faces
3978         if ( const QFace* adj = link->NextFace( this ))
3979           if ( adj->Contains( nodeToContain ))
3980             adjacentFaces.push_back( make_pair( adj, link ));
3981     }
3982
3983     if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = false;
3984     if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain && nbRecursionsLeft) // check adjacent faces
3985     {
3986       if ( nbRecursionsLeft < 0 )
3987         nbRecursionsLeft = nodeToContain->NbInverseElements();
3988       TFaceLinkList::iterator adj = adjacentFaces.begin();
3989       for ( ; boundaryLink == linksEnd && adj != adjacentFaces.end(); ++adj )
3990         boundaryLink = adj->first->GetBoundaryLink( links, *(adj->second), 0, nodeToContain,
3991                                                     isAdjacentUsed, nbRecursionsLeft-1);
3992       if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = true;
3993     }
3994     return boundaryLink;
3995   }
3996   //================================================================================
3997   /*!
3998    * \brief Return a link ending at the given node but not avoidLink
3999    */
4000   //================================================================================
4001
4002   TLinkInSet QFace::GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
4003                                    const TChainLink&    avoidLink,
4004                                    const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const
4005   {
4006     for ( size_t i = 0; i < _sides.size(); ++i )
4007       if ( avoidLink._qlink != _sides[i] &&
4008            (_sides[i]->node1() == nodeToContain || _sides[i]->node2() == nodeToContain ))
4009         return links.find( _sides[i] );
4010     return links.end();
4011   }
4012
4013   //================================================================================
4014   /*!
4015    * \brief Return normal to the i-th side pointing outside the face
4016    */
4017   //================================================================================
4018
4019   gp_Vec QFace::LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* /*uvHelper*/) const
4020   {
4021     gp_Vec   norm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
4022     gp_XYZ    pIn = ( _sides[ (i+1)%3 ]->MiddlePnt() +
4023                       _sides[ (i+2)%3 ]->MiddlePnt() ) / 2.;
4024     gp_Vec vecOut = ( _sides[i]->MiddlePnt() - pIn );
4025
4026     if ( norm * vecOut < 0 )
4027       norm.Reverse();
4028     double mag2 = norm.SquareMagnitude();
4029     if ( mag2 > numeric_limits<double>::min() )
4030       norm /= sqrt( mag2 );
4031     return norm;
4032   }
4033   //================================================================================
4034   /*!
4035    * \brief Move medium node of theLink according to its distance from boundary
4036    *  \param theLink - link to fix
4037    *  \param theRefVec - movement of boundary
4038    *  \param theLinks - all adjacent links of continuous triangles
4039    *  \param theFaceHelper - helper is not used so far
4040    *  \param thePrevLen - distance from the boundary
4041    *  \param theStep - number of steps till movement propagation limit
4042    *  \param theLinkNorm - out normal to theLink
4043    *  \param theSign - 1 or -1 depending on movement of boundary
4044    *  \retval double - distance from boundary to propagation limit or other boundary
4045    */
4046   //================================================================================
4047
4048   double QFace::MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
4049                                 const gp_Vec&       theRefVec,
4050                                 const TLinkSet&     theLinks,
4051                                 SMESH_MesherHelper* theFaceHelper,
4052                                 const double        thePrevLen,
4053                                 const int           theStep,
4054                                 gp_Vec*             theLinkNorm,
4055                                 double              theSign) const
4056   {
4057     if ( !theStep )
4058       return thePrevLen; // propagation limit reached
4059
4060     size_t iL; // index of theLink
4061     for ( iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
4062       if ( theLink._qlink == _sides[ iL ])
4063         break;
4064
4065     MSG(string(theStep,'.')<<" Ref( "<<theRefVec.X()<<","<<theRefVec.Y()<<","<<theRefVec.Z()<<" )"
4066         <<" thePrevLen " << thePrevLen);
4067     MSG(string(theStep,'.')<<" "<<*theLink._qlink);
4068
4069     gp_Vec linkNorm = -LinkNorm( iL/*, theFaceHelper*/ ); // normal to theLink
4070     double refProj = theRefVec * linkNorm; // project movement vector to normal of theLink
4071     if ( theStep == theFirstStep )
4072       theSign = refProj < 0. ? -1. : 1.;
4073     else if ( theSign * refProj < 0.4 * theRefVec.Magnitude())
4074       return thePrevLen; // to propagate movement forward only, not in side dir or backward
4075
4076     int iL1 = (iL + 1) % 3, iL2 = (iL + 2) % 3; // indices of the two other links of triangle
4077     TLinkInSet link1 = theLinks.find( _sides[iL1] );
4078     TLinkInSet link2 = theLinks.find( _sides[iL2] );
4079
4080     const QFace *f1 = 0, *f2 = 0;  // adjacent faces
4081     bool isBndLink1 = true, isBndLink2 = true;
4082     if ( link1 != theLinks.end() && link2 != theLinks.end() )
4083     {
4084       f1 = link1->NextFace( this );
4085       f2 = link2->NextFace( this );
4086
4087       isBndLink1 = ( theLink->MediumPos() > (*link1)->MediumPos() );
4088       isBndLink2 = ( theLink->MediumPos() > (*link2)->MediumPos() );
4089       if ( theStep == theFirstStep ) // (issue 22541) quad-dominant mesh
4090       {
4091         if ( !isBndLink1 && !f1 )
4092           f1 = (*link1)->GetContinuesFace( this ); // get a quadrangle face
4093         if ( !isBndLink2 && !f2 )
4094           f2 = (*link2)->GetContinuesFace( this );
4095       }
4096     }
4097     else if ( _sides.size() < 4 )
4098       return thePrevLen;
4099
4100     // propagate to adjacent faces till limit step or boundary
4101     double len1 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL1]->MiddlePnt()).Modulus();
4102     double len2 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL2]->MiddlePnt()).Modulus();
4103     gp_Vec linkDir1(0,0,0); // initialize to avoid valgrind error ("Conditional jump...")
4104     gp_Vec linkDir2(0,0,0);
4105     try {
4106       OCC_CATCH_SIGNALS;
4107       if ( f1 && !isBndLink1 )
4108         len1 = f1->MoveByBoundary
4109           ( *link1, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len1, theStep-1, &linkDir1, theSign);
4110       else
4111         linkDir1 = LinkNorm( iL1/*, theFaceHelper*/ );
4112     } catch (...) {
4113       MSG( " --------------- EXCEPTION");
4114       return thePrevLen;
4115     }
4116     try {
4117       OCC_CATCH_SIGNALS;
4118       if ( f2 && !isBndLink2 )
4119         len2 = f2->MoveByBoundary
4120           ( *link2, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len2, theStep-1, &linkDir2, theSign);
4121       else
4122         linkDir2 = LinkNorm( iL2/*, theFaceHelper*/ );
4123     } catch (...) {
4124       MSG( " --------------- EXCEPTION");
4125       return thePrevLen;
4126     }
4127
4128     double fullLen = 0;
4129     if ( theStep != theFirstStep )
4130     {
4131       // choose chain length by direction of propagation most codirected with theRefVec
4132       bool choose1 = ( theRefVec * linkDir1 * theSign > theRefVec * linkDir2 * theSign );
4133       fullLen = choose1 ? len1 : len2;
4134       double r = thePrevLen / fullLen;
4135
4136       gp_Vec move = linkNorm * refProj * ( 1 - r );
4137       theLink->Move( move, /*sum=*/true );
4138
4139       MSG(string(theStep,'.')<<" Move "<< theLink->_mediumNode->GetID()<<
4140           " by " << refProj * ( 1 - r ) << " following " <<
4141           (choose1 ? *link1->_qlink : *link2->_qlink)); // warning: link1 can be invalid
4142
4143       if ( theLinkNorm ) *theLinkNorm = linkNorm;
4144     }
4145     return fullLen;
4146   }
4147
4148   //================================================================================
4149   /*!
4150    * \brief Checks if the face is distorted due to bentLink
4151    */
4152   //================================================================================
4153
4154   bool QFace::IsSpoiled(const QLink* bentLink ) const
4155   {
4156     // code is valid for convex faces only
4157     gp_XYZ gc(0,0,0);
4158     for ( TIDSortedNodeSet::const_iterator n = begin(); n != end(); ++n )
4159       gc += XYZ( *n ) / double( size() );
4160     for ( size_t i = 0; i < _sides.size(); ++i )
4161     {
4162       if ( _sides[i] == bentLink ) continue;
4163       gp_Vec linkNorm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
4164       gp_Vec vecOut( gc, _sides[i]->MiddlePnt() );
4165       if ( linkNorm * vecOut < 0 )
4166         linkNorm.Reverse();
4167       double mag2 = linkNorm.SquareMagnitude();
4168       if ( mag2 > numeric_limits<double>::min() )
4169         linkNorm /= sqrt( mag2 );
4170       gp_Vec vecBent    ( _sides[i]->MiddlePnt(), bentLink->MediumPnt());
4171       gp_Vec vecStraight( _sides[i]->MiddlePnt(), bentLink->MiddlePnt());
4172       if ( vecBent * linkNorm > -0.1*vecStraight.Magnitude() )
4173         return true;
4174     }
4175     return false;
4176
4177   }
4178
4179   //================================================================================
4180   /*!
4181    * \brief Find pairs of continues faces
4182    */
4183   //================================================================================
4184
4185   void QLink::SetContinuesFaces() const
4186   {
4187     //       x0         x - QLink, [-|] - QFace, v - volume
4188     //   v0  |   v1
4189     //       |          Between _faces of link x2 two vertical faces are continues
4190     // x1----x2-----x3  and two horizontal faces are continues. We set vertical faces
4191     //       |          to _faces[0] and _faces[1] and horizontal faces to
4192     //   v2  |   v3     _faces[2] and _faces[3] (or vice versa).
4193     //       x4
4194
4195     if ( _faces.empty() )
4196       return;
4197     int iFaceCont = -1, nbBoundary = 0, iBoundary[2]={-1,-1};
4198     if ( _faces[0]->IsBoundary() )
4199       iBoundary[ nbBoundary++ ] = 0;
4200     for ( size_t iF = 1; iFaceCont < 0 && iF < _faces.size(); ++iF )
4201     {
4202       // look for a face bounding none of volumes bound by _faces[0]
4203       bool sameVol = false;
4204       int nbVol = _faces[iF]->NbVolumes();
4205       for ( int iV = 0; !sameVol && iV < nbVol; ++iV )
4206         sameVol = ( _faces[iF]->_volumes[iV] == _faces[0]->_volumes[0] ||
4207                     _faces[iF]->_volumes[iV] == _faces[0]->_volumes[1]);
4208       if ( !sameVol )
4209         iFaceCont = iF;
4210       if ( _faces[iF]->IsBoundary() )
4211         iBoundary[ nbBoundary++ ] = iF;
4212     }
4213     // Set continues faces: arrange _faces to have
4214     // _faces[0] continues to _faces[1]
4215     // _faces[2] continues to _faces[3]
4216     if ( nbBoundary == 2 ) // bnd faces are continues
4217     {
4218       if (( iBoundary[0] < 2 ) != ( iBoundary[1] < 2 ))
4219       {
4220         int iNear0 = iBoundary[0] < 2 ? 1-iBoundary[0] : 5-iBoundary[0];
4221         std::swap( _faces[ iBoundary[1] ], _faces[iNear0] );
4222       }
4223     }
4224     else if ( iFaceCont > 0 ) // continues faces found
4225     {
4226       if ( iFaceCont != 1 )
4227         std::swap( _faces[1], _faces[iFaceCont] );
4228     }
4229     else if ( _faces.size() > 1 ) // not found, set NULL by the first face
4230     {
4231       _faces.insert( ++_faces.begin(), (QFace*) 0 );
4232     }
4233   }
4234   //================================================================================
4235   /*!
4236    * \brief Return a face continues to the given one
4237    */
4238   //================================================================================
4239
4240   const QFace* QLink::GetContinuesFace( const QFace* face ) const
4241   {
4242     if ( _faces.size() <= 4 )
4243       for ( size_t i = 0; i < _faces.size(); ++i ) {
4244         if ( _faces[i] == face ) {
4245           int iF = i < 2 ? 1-i : 5-i;
4246           return iF < (int)_faces.size() ? _faces[iF] : 0;
4247         }
4248       }
4249     return 0;
4250   }
4251   //================================================================================
4252   /*!
4253    * \brief True if link is on mesh boundary
4254    */
4255   //================================================================================
4256
4257   bool QLink::OnBoundary() const
4258   {
4259     for ( size_t i = 0; i < _faces.size(); ++i )
4260       if (_faces[i] && _faces[i]->IsBoundary()) return true;
4261     return false;
4262   }
4263   //================================================================================
4264   /*!
4265    * \brief Return normal of link of the chain
4266    */
4267   //================================================================================
4268
4269   gp_Vec TChainLink::Normal() const {
4270     gp_Vec norm;
4271     if (_qfaces[0]) norm  = _qfaces[0]->_normal;
4272     if (_qfaces[1]) norm += _qfaces[1]->_normal;
4273     return norm;
4274   }
4275   //================================================================================
4276   /*!
4277    * \brief Test link curvature taking into account size of faces
4278    */
4279   //================================================================================
4280
4281   bool TChainLink::IsStraight() const
4282   {
4283     bool isStraight = _qlink->IsStraight();
4284     if ( isStraight && _qfaces[0] && !_qfaces[1] )
4285     {
4286       int i = _qfaces[0]->LinkIndex( _qlink );
4287       int iOpp = ( i + 2 ) % _qfaces[0]->_sides.size();
4288       gp_XYZ mid1 = _qlink->MiddlePnt();
4289       gp_XYZ mid2 = _qfaces[0]->_sides[ iOpp ]->MiddlePnt();
4290       double faceSize2 = (mid1-mid2).SquareModulus();
4291       isStraight = _qlink->_nodeMove.SquareMagnitude() < 1/10./10. * faceSize2;
4292     }
4293     return isStraight;
4294   }
4295
4296   //================================================================================
4297   /*!
4298    * \brief Move medium nodes of vertical links of pentahedrons adjacent by side faces
4299    */
4300   //================================================================================
4301
4302   void fixPrism( TChain& allLinks )
4303   {
4304     // separate boundary links from internal ones
4305     typedef set<const QLink*/*, QLink::PtrComparator*/> QLinkSet;
4306     QLinkSet interLinks, bndLinks1, bndLink2;
4307
4308     bool isCurved = false;
4309     for ( TChain::iterator lnk = allLinks.begin(); lnk != allLinks.end(); ++lnk ) {
4310       if ( (*lnk)->OnBoundary() )
4311         bndLinks1.insert( lnk->_qlink );
4312       else
4313         interLinks.insert( lnk->_qlink );
4314       isCurved = isCurved || !lnk->IsStraight();
4315     }
4316     if ( !isCurved )
4317       return; // no need to move
4318
4319     QLinkSet *curBndLinks = &bndLinks1, *newBndLinks = &bndLink2;
4320
4321     while ( !interLinks.empty() && !curBndLinks->empty() )
4322     {
4323       // propagate movement from boundary links to connected internal links
4324       QLinkSet::iterator bnd = curBndLinks->begin(), bndEnd = curBndLinks->end();
4325       for ( ; bnd != bndEnd; ++bnd )
4326       {
4327         const QLink* bndLink = *bnd;
4328         for ( size_t i = 0; i < bndLink->_faces.size(); ++i ) // loop on faces of bndLink
4329         {
4330           const QFace* face = bndLink->_faces[i]; // quadrange lateral face of a prism
4331           if ( !face ) continue;
4332           // find and move internal link opposite to bndLink within the face
4333           int interInd = ( face->LinkIndex( bndLink ) + 2 ) % face->_sides.size();
4334           const QLink* interLink = face->_sides[ interInd ];
4335           QLinkSet::iterator pInterLink = interLinks.find( interLink );
4336           if ( pInterLink == interLinks.end() ) continue; // not internal link
4337           interLink->Move( bndLink->_nodeMove );
4338           // treated internal links become new boundary ones
4339           interLinks.erase( pInterLink );
4340           newBndLinks->insert( interLink );
4341         }
4342       }
4343       curBndLinks->clear();
4344       std::swap( curBndLinks, newBndLinks );
4345     }
4346   }
4347
4348   //================================================================================
4349   /*!
4350    * \brief Fix links of continues triangles near curved boundary
4351    */
4352   //================================================================================
4353
4354   void fixTriaNearBoundary( TChain & allLinks, SMESH_MesherHelper& /*helper*/)
4355   {
4356     if ( allLinks.empty() ) return;
4357
4358     TLinkSet linkSet( allLinks.begin(), allLinks.end());
4359     TLinkInSet linkIt = linkSet.begin(), linksEnd = linkSet.end();
4360
4361     for ( linkIt = linkSet.begin(); linkIt != linksEnd; ++linkIt)
4362     {
4363       if ( linkIt->IsBoundary() && !linkIt->IsStraight() && linkIt->_qfaces[0])
4364       {
4365         // move iff a boundary link is bent towards inside of a face (issue 0021084)
4366         const QFace* face = linkIt->_qfaces[0];
4367         gp_XYZ pIn = ( face->_sides[0]->MiddlePnt() +
4368                        face->_sides[1]->MiddlePnt() +
4369                        face->_sides[2]->MiddlePnt() ) / 3.;
4370         gp_XYZ insideDir( pIn - (*linkIt)->MiddlePnt());
4371         bool linkBentInside = ((*linkIt)->_nodeMove.Dot( insideDir ) > 0 );
4372         //if ( face->IsSpoiled( linkIt->_qlink ))
4373         if ( linkBentInside )
4374           face->MoveByBoundary( *linkIt, (*linkIt)->_nodeMove, linkSet );
4375       }
4376     }
4377   }
4378
4379   //================================================================================
4380   /*!
4381    * \brief Detect rectangular structure of links and build chains from them
4382    */
4383   //================================================================================
4384
4385   enum TSplitTriaResult {
4386     _OK, _NO_CORNERS, _FEW_ROWS, _MANY_ROWS, _NO_SIDELINK, _BAD_MIDQUAD, _NOT_RECT,
4387     _NO_MIDQUAD, _NO_UPTRIA, _BAD_SET_SIZE, _BAD_CORNER, _BAD_START, _NO_BOTLINK, _TWISTED_CHAIN };
4388
4389   TSplitTriaResult splitTrianglesIntoChains( TChain &            allLinks,
4390                                              vector< TChain> &   resultChains,
4391                                              SMDS_TypeOfPosition pos )
4392   {
4393     // put links in the set and evaluate number of result chains by number of boundary links
4394     TLinkSet linkSet;
4395     size_t nbBndLinks = 0;
4396     for ( TChain::iterator lnk = allLinks.begin(); lnk != allLinks.end(); ++lnk ) {
4397       linkSet.insert( *lnk );
4398       nbBndLinks += lnk->IsBoundary();
4399     }
4400     resultChains.clear();
4401     resultChains.reserve( nbBndLinks / 2 );
4402
4403     TLinkInSet linkIt, linksEnd = linkSet.end();
4404
4405     // find a boundary link with corner node; corner node has position pos-2
4406     // i.e. SMDS_TOP_VERTEX for links on faces and SMDS_TOP_EDGE for
4407     // links in volume
4408     SMDS_TypeOfPosition cornerPos = SMDS_TypeOfPosition(pos-2);
4409     const SMDS_MeshNode* corner = 0;
4410     for ( linkIt = linkSet.begin(); linkIt != linksEnd; ++linkIt )
4411       if ( linkIt->IsBoundary() && (corner = (*linkIt)->EndPosNode(cornerPos)))
4412         break;
4413     if ( !corner)
4414       return _NO_CORNERS;
4415
4416     TLinkInSet           startLink = linkIt;
4417     const SMDS_MeshNode* startCorner = corner;
4418     vector< TChain* >    rowChains;
4419     int iCol = 0;
4420
4421     while ( startLink != linksEnd) // loop on columns
4422     {
4423       // We suppose we have a rectangular structure like shown here. We have found a
4424       //               corner of the rectangle (startCorner) and a boundary link sharing
4425       //    |/  |/  |  the startCorner (startLink). We are going to loop on rows of the
4426       //  --o---o---o  structure making several chains at once. One chain (columnChain)
4427       //    |\  |  /|  starts at startLink and continues upward (we look at the structure
4428       //  \ | \ | / |  from such point that startLink is on the bottom of the structure).
4429       //   \|  \|/  |  While going upward we also fill horizontal chains (rowChains) we
4430       //  --o---o---o  encounter.
4431       //   /|\  |\  |
4432       //  / | \ | \ |  startCorner
4433       //    |  \|  \|,'
4434       //  --o---o---o
4435       //          `.startLink
4436
4437       if ( resultChains.size() == nbBndLinks / 2 )
4438         return _NOT_RECT;
4439       resultChains.push_back( TChain() );
4440       TChain& columnChain = resultChains.back();
4441
4442       TLinkInSet botLink = startLink; // current horizontal link to go up from
4443       corner = startCorner; // current corner the botLink ends at
4444       size_t iRow = 0;
4445       while ( botLink != linksEnd ) // loop on rows
4446       {
4447         // add botLink to the columnChain
4448         columnChain.push_back( *botLink );
4449
4450         const QFace* botTria = botLink->_qfaces[0]; // bottom triangle bound by botLink
4451         if ( !botTria )
4452         { // the column ends
4453           if ( botLink == startLink )
4454             return _TWISTED_CHAIN; // issue 0020951
4455           linkSet.erase( botLink );
4456           if ( iRow != rowChains.size() )
4457             return _FEW_ROWS; // different nb of rows in columns
4458           break;
4459         }
4460         // find the link dividing the quadrangle (midQuadLink) and vertical boundary
4461         // link ending at <corner> (sideLink); there are two cases:
4462         // 1) midQuadLink does not end at <corner>, then we easily find it by botTria,
4463         //   since midQuadLink is not at boundary while sideLink is.
4464         // 2) midQuadLink ends at <corner>
4465         bool isCase2;
4466         TLinkInSet midQuadLink = linksEnd;
4467         TLinkInSet sideLink = botTria->GetBoundaryLink( linkSet, *botLink, &midQuadLink,
4468                                                         corner, &isCase2 );
4469         if ( isCase2 ) { // find midQuadLink among links of botTria
4470           midQuadLink = botTria->GetLinkByNode( linkSet, *botLink, corner );
4471           if ( midQuadLink->IsBoundary() )
4472             return _BAD_MIDQUAD;
4473         }
4474         if ( sideLink == linksEnd || midQuadLink == linksEnd || sideLink == midQuadLink )
4475           return sideLink == linksEnd ? _NO_SIDELINK : _NO_MIDQUAD;
4476
4477         // fill chains
4478         columnChain.push_back( *midQuadLink );
4479         if ( iRow >= rowChains.size() ) {
4480           if ( iCol > 0 )
4481             return _MANY_ROWS; // different nb of rows in columns
4482           if ( resultChains.size() == nbBndLinks / 2 )
4483             return _NOT_RECT;
4484           resultChains.push_back( TChain() );
4485           rowChains.push_back( & resultChains.back() );
4486         }
4487         rowChains[iRow]->push_back( *sideLink );
4488         rowChains[iRow]->push_back( *midQuadLink );
4489
4490         const QFace* upTria = midQuadLink->NextFace( botTria ); // upper tria of the rectangle
4491         if ( !upTria)
4492           return _NO_UPTRIA;
4493         if ( iRow == 0 ) {
4494           // prepare startCorner and startLink for the next column
4495           startCorner = startLink->NextNode( startCorner );
4496           if (isCase2)
4497             startLink = botTria->GetBoundaryLink( linkSet, *botLink, 0, startCorner );
4498           else
4499             startLink = upTria->GetBoundaryLink( linkSet, *midQuadLink, 0, startCorner );
4500           // check if no more columns remains
4501           if ( startLink != linksEnd ) {
4502             const SMDS_MeshNode* botNode = startLink->NextNode( startCorner );
4503             if ( (isCase2 ? botTria : upTria)->Contains( botNode ))
4504               startLink = linksEnd; // startLink bounds upTria or botTria
4505             else if ( startLink == botLink || startLink == midQuadLink || startLink == sideLink )
4506               return _BAD_START;
4507           }
4508         }
4509         // find bottom link and corner for the next row
4510         corner = sideLink->NextNode( corner );
4511         // next bottom link ends at the new corner
4512         linkSet.erase( botLink );
4513         botLink = upTria->GetLinkByNode( linkSet, (isCase2 ? *sideLink : *midQuadLink), corner );
4514         if ( botLink == linksEnd || botLink == midQuadLink || botLink == sideLink)
4515           return _NO_BOTLINK;
4516         if ( midQuadLink == startLink || sideLink == startLink )
4517           return _TWISTED_CHAIN; // issue 0020951
4518         linkSet.erase( midQuadLink );
4519         linkSet.erase( sideLink );
4520
4521         // make faces neighboring the found ones be boundary
4522         if ( startLink != linksEnd ) {
4523           const QFace* tria = isCase2 ? botTria : upTria;
4524           for ( int iL = 0; iL < 3; ++iL ) {
4525             linkIt = linkSet.find( tria->_sides[iL] );
4526             if ( linkIt != linksEnd )
4527               linkIt->RemoveFace( tria );
4528           }
4529         }
4530         if ( botLink->_qfaces[0] == upTria || botLink->_qfaces[1] == upTria )
4531           botLink->RemoveFace( upTria ); // make next botTria first in vector
4532
4533         iRow++;
4534       } // loop on rows
4535
4536       iCol++;
4537     }
4538     // In the linkSet, there must remain the last links of rowChains; add them
4539     if ( linkSet.size() != rowChains.size() )
4540       return _BAD_SET_SIZE;
4541     for ( size_t iRow = 0; iRow < rowChains.size(); ++iRow ) {
4542       // find the link (startLink) ending at startCorner
4543       corner = 0;
4544       for ( startLink = linkSet.begin(); startLink != linksEnd; ++startLink ) {
4545         if ( (*startLink)->node1() == startCorner ) {
4546           corner = (*startLink)->node2(); break;
4547         }
4548         else if ( (*startLink)->node2() == startCorner) {
4549           corner = (*startLink)->node1(); break;
4550         }
4551       }
4552       if ( startLink == linksEnd )
4553         return _BAD_CORNER;
4554       rowChains[ iRow ]->push_back( *startLink );
4555       linkSet.erase( startLink );
4556       startCorner = corner;
4557     }
4558
4559     return _OK;
4560   }
4561
4562   //================================================================================
4563   /*!
4564    * \brief Place medium nodes at the link middle for elements whose corner nodes
4565    *        are out of geometrical boundary to prevent distorting elements.
4566    *        Issue 0020982, note 0013990
4567    */
4568   //================================================================================
4569
4570   void force3DOutOfBoundary( SMESH_MesherHelper&    theHelper,
4571                              SMESH_ComputeErrorPtr& theError)
4572   {
4573     SMESHDS_Mesh* meshDS = theHelper.GetMeshDS();
4574     TopoDS_Shape  shape = theHelper.GetSubShape().Oriented( TopAbs_FORWARD );
4575     if ( shape.IsNull() ) return;
4576
4577     if ( !dynamic_cast<SMESH_BadInputElements*>( theError.get() ))
4578     {
4579       if ( !theError )
4580         theError.reset( new SMESH_BadInputElements( meshDS ));
4581       else
4582         theError.reset( new SMESH_BadInputElements( meshDS,
4583                                                     theError->myName,
4584                                                     theError->myComment,
4585                                                     theError->myAlgo));
4586     }
4587     gp_XYZ faceNorm;
4588
4589     if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE ) // 2D
4590     {
4591       if ( theHelper.GetMesh()->NbTriangles( ORDER_QUADRATIC ) < 1 ) return;
4592
4593       SMESHDS_SubMesh* faceSM = meshDS->MeshElements( shape );
4594       if ( !faceSM ) return;
4595
4596       const TopoDS_Face&      face = TopoDS::Face( shape );
4597       Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( face );
4598
4599       TopExp_Explorer edgeIt( face, TopAbs_EDGE );
4600       for ( ; edgeIt.More(); edgeIt.Next() ) // loop on EDGEs of a FACE
4601       {
4602         // check if the EDGE needs checking
4603         const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edgeIt.Current() );
4604         if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edge ) )
4605           continue;
4606         if ( theHelper.IsRealSeam( edge ) &&
4607              edge.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
4608           continue;
4609
4610         SMESHDS_SubMesh* edgeSM = meshDS->MeshElements( edge );
4611         if ( !edgeSM ) continue;
4612
4613         double f,l;
4614         Handle(Geom2d_Curve) pcurve  = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, face, f, l );
4615         BRepAdaptor_Curve    curve3D( edge );
4616         switch ( curve3D.GetType() ) {
4617         case GeomAbs_Line: continue;
4618         case GeomAbs_Circle:
4619         case GeomAbs_Ellipse:
4620         case GeomAbs_Hyperbola:
4621         case GeomAbs_Parabola:
4622           try
4623           {
4624             gp_Vec D1, D2, Du1, Dv1; gp_Pnt p;
4625             curve3D.D2( 0.5 * ( f + l ), p, D1, D2 );
4626             gp_Pnt2d uv = pcurve->Value( 0.5 * ( f + l ) );
4627             surface->D1( uv.X(), uv.Y(), p, Du1, Dv1 );
4628             gp_Vec fNorm = Du1 ^ Dv1;
4629             if ( fNorm.IsParallel( D2, M_PI * 25./180. ))
4630               continue; // face is normal to the curve3D
4631
4632             gp_Vec curvNorm = fNorm ^ D1;
4633             if ( edge.Orientation() == TopAbs_REVERSED ) curvNorm.Reverse();
4634             if ( curvNorm * D2 > 0 )
4635               continue; // convex edge
4636           }
4637           catch ( Standard_Failure )
4638           {
4639             continue;
4640           }
4641         default:;
4642         }
4643         // get nodes shared by faces that may be distorted
4644         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt;
4645         if ( edgeSM->NbNodes() > 0 ) {
4646           nodeIt = edgeSM->GetNodes();
4647         }
4648         else {
4649           SMESHDS_SubMesh* vertexSM = meshDS->MeshElements( theHelper.IthVertex( 0, edge ));
4650           if ( !vertexSM )
4651             vertexSM = meshDS->MeshElements( theHelper.IthVertex( 1, edge ));
4652           if ( !vertexSM ) continue;
4653           nodeIt = vertexSM->GetNodes();
4654         }
4655
4656         // find suspicious faces
4657         TIDSortedElemSet checkedFaces;
4658         vector< const SMDS_MeshNode* > nOnEdge( 2 );
4659         const SMDS_MeshNode*           nOnFace;
4660         while ( nodeIt->more() )
4661         {
4662           const SMDS_MeshNode* n      = nodeIt->next();
4663           SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
4664           while ( faceIt->more() )
4665           {
4666             const SMDS_MeshElement* f = faceIt->next();
4667             if ( !faceSM->Contains( f ) ||
4668                  f->NbNodes() < 6       || // check quadratic triangles only
4669                  !checkedFaces.insert( f ).second )
4670               continue;
4671
4672             // get nodes on EDGE and on FACE of a suspicious face
4673             nOnEdge.clear(); nOnFace = 0;
4674             SMDS_MeshElement::iterator triNode = f->begin_nodes();
4675             for ( int nbN = 0; nbN < 3; ++triNode, ++nbN )
4676             {
4677               n = *triNode;
4678               if ( n->GetPosition()->GetDim() == 2 )
4679                 nOnFace = n;
4680               else
4681                 nOnEdge.push_back( n );
4682             }
4683
4684             // check if nOnFace is inside the FACE
4685             if ( nOnFace && nOnEdge.size() == 2 )
4686             {
4687               theHelper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* > ( f ));
4688               if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( f, faceNorm, /*normalized=*/false ))
4689                 continue;
4690               gp_XYZ edgeDir  = SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[0] ) - SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[1] );
4691               gp_XYZ edgeNorm = faceNorm ^ edgeDir;
4692               n = theHelper.GetMediumNode( nOnEdge[0], nOnEdge[1], true ); // find n, not create
4693               gp_XYZ pN0     = SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[0] );
4694               gp_XYZ pMedium = SMESH_TNodeXYZ( n );                   // on-edge node location
4695               gp_XYZ pFaceN  = SMESH_TNodeXYZ( nOnFace );             // on-face node location
4696               double hMedium = edgeNorm * gp_Vec( pN0, pMedium ).XYZ();
4697               double hFace   = edgeNorm * gp_Vec( pN0, pFaceN ).XYZ();
4698               if ( Abs( hMedium ) > Abs( hFace * 0.6 ))
4699               {
4700                 // nOnFace is out of FACE, move a medium on-edge node to the middle
4701                 gp_XYZ pMid3D = 0.5 * ( pN0 + SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[1] ));
4702                 meshDS->MoveNode( n, pMid3D.X(), pMid3D.Y(), pMid3D.Z() );
4703                 MSG( "move OUT of face " << n );
4704                 static_cast<SMESH_BadInputElements*>( theError.get() )->add( f );
4705               }
4706             }
4707           }
4708         }
4709       }
4710       if ( theError->HasBadElems() )
4711         theError->myName = EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM;
4712       return;
4713
4714     } // 2D ==============================================================================
4715
4716     if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID ) // 3D
4717     {
4718       if ( theHelper.GetMesh()->NbTetras  ( ORDER_QUADRATIC ) < 1 &&
4719            theHelper.GetMesh()->NbPyramids( ORDER_QUADRATIC ) < 1 ) return;
4720
4721       SMESHDS_SubMesh* solidSM = meshDS->MeshElements( shape );
4722       if ( !solidSM ) return;
4723
4724       // check if the SOLID is bound by concave FACEs
4725       vector< TopoDS_Face > concaveFaces;
4726       TopExp_Explorer faceIt( shape, TopAbs_FACE );
4727       for ( ; faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
4728       {
4729         const TopoDS_Face&  face = TopoDS::Face( faceIt.Current() );
4730         if ( !meshDS->MeshElements( face )) continue;
4731
4732         BRepAdaptor_Surface surface( face );
4733         switch ( surface.GetType() ) {
4734         case GeomAbs_Plane: continue;
4735         case GeomAbs_Cylinder:
4736         case GeomAbs_Cone:
4737         case GeomAbs_Sphere:
4738           try
4739           {
4740             double u = 0.5 * ( surface.FirstUParameter() + surface.LastUParameter() );
4741             double v = 0.5 * ( surface.FirstVParameter() + surface.LastVParameter() );
4742             gp_Vec Du1, Dv1, Du2, Dv2, Duv2; gp_Pnt p;
4743             surface.D2( u,v, p, Du1, Dv1, Du2, Dv2, Duv2 );
4744             gp_Vec fNorm = Du1 ^ Dv1;
4745             if ( face.Orientation() == TopAbs_REVERSED ) fNorm.Reverse();
4746             bool concaveU = ( fNorm * Du2 > 1e-100 );
4747             bool concaveV = ( fNorm * Dv2 > 1e-100 );
4748             if ( concaveU || concaveV )
4749               concaveFaces.push_back( face );
4750           }
4751           catch ( Standard_Failure )
4752           {
4753             concaveFaces.push_back( face );
4754           }
4755         default:;
4756         }
4757       }
4758       if ( concaveFaces.empty() )
4759         return;
4760
4761       // fix 2D mesh on the SOLID
4762       for ( faceIt.ReInit(); faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
4763       {
4764         SMESH_MesherHelper faceHelper( *theHelper.GetMesh() );
4765         faceHelper.SetSubShape( faceIt.Current() );
4766         force3DOutOfBoundary( faceHelper, theError );
4767       }
4768
4769       // get an iterator over faces on concaveFaces
4770       vector< SMDS_ElemIteratorPtr > faceIterVec( concaveFaces.size() );
4771       for ( size_t i = 0; i < concaveFaces.size(); ++i )
4772         faceIterVec[i] = meshDS->MeshElements( concaveFaces[i] )->GetElements();
4773       typedef SMDS_IteratorOnIterators
4774         < const SMDS_MeshElement*, vector< SMDS_ElemIteratorPtr > > TIterOnIter;
4775       SMDS_ElemIteratorPtr faceIter( new TIterOnIter( faceIterVec ));
4776
4777       // search to check if a volume is close to a concave face
4778       SMESHUtils::Deleter< SMESH_ElementSearcher > faceSearcher
4779         ( SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *theHelper.GetMeshDS(), faceIter ));
4780
4781       // classifier
4782       //BRepClass3d_SolidClassifier solidClassifier( shape );
4783
4784       TIDSortedElemSet checkedVols, movedNodes;
4785       //for ( faceIt.ReInit(); faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
4786       for ( size_t iF = 0; iF < concaveFaces.size(); ++iF ) // loop on concave FACEs
4787       {
4788         //const TopoDS_Shape& face = faceIt.Current();
4789         const TopoDS_Shape& face = concaveFaces[ iF ];
4790         SMESHDS_SubMesh*  faceSM = meshDS->MeshElements( face );
4791         if ( !faceSM ) continue;
4792
4793         // get nodes shared by volumes (tet and pyra) on the FACE that may be distorted
4794         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt;
4795         if ( faceSM->NbNodes() > 0 ) {
4796           nodeIt = faceSM->GetNodes();
4797         }
4798         else {
4799           TopExp_Explorer vertex( face, TopAbs_VERTEX );
4800           SMESHDS_SubMesh* vertexSM = meshDS->MeshElements( vertex.Current() );
4801           if ( !vertexSM ) continue;
4802           nodeIt = vertexSM->GetNodes();
4803         }
4804         // get ids of sub-shapes of the FACE
4805         set< int > subIDs;
4806         SMESH_subMeshIteratorPtr smIt =
4807           theHelper.GetMesh()->GetSubMesh( face )->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/true);
4808         while ( smIt->more() )
4809           subIDs.insert( smIt->next()->GetId() );
4810
4811         // find suspicious volumes adjacent to the FACE
4812         vector< const SMDS_MeshNode* >    nOnFace( 4 );
4813         const SMDS_MeshNode*              nInSolid;
4814         while ( nodeIt->more() )
4815         {
4816           const SMDS_MeshNode* n     = nodeIt->next();
4817           SMDS_ElemIteratorPtr volIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume );
4818           while ( volIt->more() )
4819           {
4820             const SMDS_MeshElement* vol = volIt->next();
4821             size_t                  nbN = vol->NbCornerNodes();
4822             if ( ( nbN != 4 && nbN != 5 )  ||
4823                  !solidSM->Contains( vol ) ||
4824                  !checkedVols.insert( vol ).second )
4825               continue;
4826
4827             // get nodes on FACE and in SOLID of a suspicious volume
4828             nOnFace.clear(); nInSolid = 0;
4829             SMDS_MeshElement::iterator volNode = vol->begin_nodes();
4830             for ( int nb = nbN; nb > 0; ++volNode, --nb )
4831             {
4832               n = *volNode;
4833               if ( n->GetPosition()->GetDim() == 3 )
4834                 nInSolid = n;
4835               else if ( subIDs.count( n->getshapeId() ))
4836                 nOnFace.push_back( n );
4837               else
4838                 nInSolid = n;
4839             }
4840             if ( !nInSolid || nOnFace.size() != nbN - 1 )
4841               continue;
4842
4843             // get size of the vol
4844             SMESH_TNodeXYZ pInSolid( nInSolid ), pOnFace0( nOnFace[0] );
4845             double volLength = pInSolid.SquareDistance( nOnFace[0] );
4846             for ( size_t i = 1; i < nOnFace.size(); ++i )
4847             {
4848               volLength = Max( volLength, pOnFace0.SquareDistance( nOnFace[i] ));
4849             }
4850
4851             // check if vol is close to concaveFaces
4852             const SMDS_MeshElement* closeFace =
4853               faceSearcher->FindClosestTo( pInSolid, SMDSAbs_Face );
4854             if ( !closeFace ||
4855                  pInSolid.SquareDistance( closeFace->GetNode(0) ) > 4 * volLength )
4856               continue;
4857
4858             // check if vol is distorted, i.e. a medium node is much closer
4859             // to nInSolid than the link middle
4860             bool isDistorted = false;
4861             SMDS_FaceOfNodes onFaceTria( nOnFace[0], nOnFace[1], nOnFace[2] );
4862             if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( &onFaceTria, faceNorm, /*normalized=*/false ))
4863               continue;
4864             theHelper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshVolume* > ( vol ));
4865             vector< pair< SMESH_TLink, const SMDS_MeshNode* > > links;
4866             for ( size_t i = 0; i < nOnFace.size(); ++i ) // loop on links between nOnFace
4867               for ( size_t j = i+1; j < nOnFace.size(); ++j )
4868               {
4869                 SMESH_TLink link( nOnFace[i], nOnFace[j] );
4870                 TLinkNodeMap::const_iterator linkIt =
4871                   theHelper.GetTLinkNodeMap().find( link );
4872                 if ( linkIt != theHelper.GetTLinkNodeMap().end() )
4873                 {
4874                   links.push_back( make_pair( linkIt->first, linkIt->second  ));
4875                   if ( !isDistorted ) {
4876                     // compare projections of nInSolid and nMedium to face normal
4877                     gp_Pnt pMedium = SMESH_TNodeXYZ( linkIt->second );
4878                     double hMedium = faceNorm * gp_Vec( pOnFace0, pMedium ).XYZ();
4879                     double hVol    = faceNorm * gp_Vec( pOnFace0, pInSolid ).XYZ();
4880                     isDistorted = ( Abs( hMedium ) > Abs( hVol * 0.75 ));
4881                   }
4882                 }
4883               }
4884             // move medium nodes to link middle
4885             if ( isDistorted )
4886             {
4887               for ( size_t i = 0; i < links.size(); ++i )
4888               {
4889                 const SMDS_MeshNode* nMedium = links[i].second;
4890                 if ( movedNodes.insert( nMedium ).second )
4891                 {
4892                   gp_Pnt pMid3D = 0.5 * ( SMESH_TNodeXYZ( links[i].first.node1() ) +
4893                                           SMESH_TNodeXYZ( links[i].first.node2() ));
4894                   meshDS->MoveNode( nMedium, pMid3D.X(), pMid3D.Y(), pMid3D.Z() );
4895                   MSG( "move OUT of solid " << nMedium );
4896                 }
4897               }
4898               static_cast<SMESH_BadInputElements*>( theError.get() )->add( vol );
4899             }
4900           } // loop on volumes sharing a node on FACE
4901         } // loop on nodes on FACE
4902       }  // loop on FACEs of a SOLID
4903
4904       if ( theError->HasBadElems() )
4905         theError->myName = EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM;
4906     } // 3D case
4907   }
4908
4909 } //namespace
4910
4911 //=======================================================================
4912 /*!
4913  * \brief Move medium nodes of faces and volumes to fix distorted elements
4914  * \param error - container of fixed distorted elements
4915  * \param volumeOnly - to fix nodes on faces or not, if the shape is solid
4916  *
4917  * Issue 0020307: EDF 992 SMESH : Linea/Quadratic with Medium Node on Geometry
4918  */
4919 //=======================================================================
4920
4921 void SMESH_MesherHelper::FixQuadraticElements(SMESH_ComputeErrorPtr& compError,
4922                                               bool                   volumeOnly)
4923 {
4924   //MESSAGE("FixQuadraticElements " << volumeOnly);
4925   // setenv NO_FixQuadraticElements to know if FixQuadraticElements() is guilty of bad conversion
4926   if ( getenv("NO_FixQuadraticElements") )
4927     return;
4928
4929   // 0. Apply algorithm to SOLIDs or FACEs
4930   // ----------------------------------------------
4931   if ( myShape.IsNull() ) {
4932     if ( !myMesh->HasShapeToMesh() ) return;
4933     SetSubShape( myMesh->GetShapeToMesh() );
4934
4935 #ifdef _DEBUG_
4936     int nbSolids = 0;
4937     TopTools_IndexedMapOfShape solids;
4938     TopExp::MapShapes(myShape,TopAbs_SOLID,solids);
4939     nbSolids = solids.Extent();
4940 #endif
4941     TopTools_MapOfShape faces; // faces not in solid or in not meshed solid
4942     for ( TopExp_Explorer f(myShape,TopAbs_FACE,TopAbs_SOLID); f.More(); f.Next() ) {
4943       faces.Add( f.Current() ); // not in solid
4944     }
4945     for ( TopExp_Explorer s(myShape,TopAbs_SOLID); s.More(); s.Next() ) {
4946       if ( myMesh->GetSubMesh( s.Current() )->IsEmpty() ) { // get faces of solid
4947         for ( TopExp_Explorer f( s.Current(), TopAbs_FACE); f.More(); f.Next() )
4948           faces.Add( f.Current() ); // in not meshed solid
4949       }
4950       else { // fix nodes in the solid and its faces
4951 #ifdef _DEBUG_
4952         MSG("FIX SOLID " << nbSolids-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(s.Current()));
4953 #endif
4954         SMESH_MesherHelper h(*myMesh);
4955         h.SetSubShape( s.Current() );
4956         h.ToFixNodeParameters(true);
4957         h.FixQuadraticElements( compError, false );
4958       }
4959     }
4960     // fix nodes on geom faces
4961 #ifdef _DEBUG_
4962     int nbfaces = nbSolids;
4963     nbfaces = faces.Extent(); /*avoid "unused varianbles": */ nbfaces++, nbfaces--;
4964 #endif
4965     for ( TopTools_MapIteratorOfMapOfShape fIt( faces ); fIt.More(); fIt.Next() ) {
4966       MESSAGE("FIX FACE " << nbfaces-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(fIt.Key()));
4967       MSG("FIX FACE " << nbfaces-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(fIt.Key()));
4968       SMESH_MesherHelper h(*myMesh);
4969       h.SetSubShape( fIt.Key() );
4970       h.ToFixNodeParameters(true);
4971       h.FixQuadraticElements( compError, true);
4972     }
4973     //perf_print_all_meters(1);
4974     if ( compError && compError->myName == EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM )
4975       compError->myComment = "during conversion to quadratic, "
4976         "some medium nodes were not placed on geometry to avoid distorting elements";
4977     return;
4978   }
4979
4980   // 1. Find out type of elements and get iterator on them
4981   // ---------------------------------------------------
4982
4983   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt;
4984   SMDSAbs_ElementType elemType = SMDSAbs_All;
4985
4986   SMESH_subMesh* submesh = myMesh->GetSubMeshContaining( myShapeID );
4987   if ( !submesh )
4988     return;
4989   if ( SMESHDS_SubMesh* smDS = submesh->GetSubMeshDS() ) {
4990     elemIt = smDS->GetElements();
4991     if ( elemIt->more() ) {
4992       elemType = elemIt->next()->GetType();
4993       elemIt = smDS->GetElements();
4994     }
4995   }
4996   if ( !elemIt || !elemIt->more() || elemType < SMDSAbs_Face )
4997     return;
4998
4999   // 2. Fill in auxiliary data structures
5000   // ----------------------------------
5001
5002   set< QLink > links;
5003   set< QFace > faces;
5004   set< QLink >::iterator pLink;
5005   set< QFace >::iterator pFace;
5006
5007   bool isCurved = false;
5008   //bool hasRectFaces = false;
5009   //set<int> nbElemNodeSet;
5010   SMDS_VolumeTool volTool;
5011
5012   TIDSortedNodeSet apexOfPyramid;
5013   const int apexIndex = 4;
5014
5015   // Issue 0020982
5016   // Move medium nodes to the link middle for elements whose corner nodes
5017   // are out of geometrical boundary to fix distorted elements.
5018   force3DOutOfBoundary( *this, compError );
5019
5020   if ( elemType == SMDSAbs_Volume )
5021   {
5022     while ( elemIt->more() ) // loop on volumes
5023     {
5024       const SMDS_MeshElement* vol = elemIt->next();
5025       if ( !vol->IsQuadratic() || !volTool.Set( vol ))
5026         return;
5027       double volMinSize2 = -1.;
5028       for ( int iF = 0; iF < volTool.NbFaces(); ++iF ) // loop on faces of volume
5029       {
5030         int nbN = volTool.NbFaceNodes( iF );
5031         //nbElemNodeSet.insert( nbN );
5032         const SMDS_MeshNode** faceNodes = volTool.GetFaceNodes( iF );
5033         vector< const QLink* > faceLinks( nbN/2 );
5034         for ( int iN = 0; iN < nbN; iN += 2 ) // loop on links of a face
5035         {
5036           // store QLink
5037           QLink link( faceNodes[iN], faceNodes[iN+2], faceNodes[iN+1] );
5038           pLink = links.insert( link ).first;
5039           faceLinks[ iN/2 ] = & *pLink;
5040
5041           if ( link.MediumPos() == SMDS_TOP_3DSPACE )
5042           {
5043             if ( !link.IsStraight() )
5044               return; // already fixed
5045           }
5046           else if ( !isCurved )
5047           {
5048             if ( volMinSize2 < 0 ) volMinSize2 = volTool.MinLinearSize2();
5049             isCurved = !isStraightLink( volMinSize2, link._nodeMove.SquareMagnitude() );
5050           }
5051         }
5052         // store QFace
5053         pFace = faces.insert( QFace( faceLinks )).first;
5054         if ( pFace->NbVolumes() == 0 )
5055           pFace->AddSelfToLinks();
5056         pFace->SetVolume( vol );
5057 //         hasRectFaces = hasRectFaces ||
5058 //           ( volTool.GetVolumeType() == SMDS_VolumeTool::QUAD_HEXA ||
5059 //             volTool.GetVolumeType() == SMDS_VolumeTool::QUAD_PENTA );
5060 #ifdef _DEBUG_
5061         if ( nbN == 6 )
5062           pFace->_face = GetMeshDS()->FindFace(faceNodes[0],faceNodes[2],faceNodes[4]);
5063         else
5064           pFace->_face = GetMeshDS()->FindFace(faceNodes[0],faceNodes[2],
5065                                                faceNodes[4],faceNodes[6] );
5066 #endif
5067       }
5068       // collect pyramid apexes for further correction
5069       if ( vol->NbCornerNodes() == 5 )
5070         apexOfPyramid.insert( vol->GetNode( apexIndex ));
5071     }
5072     set< QLink >::iterator pLink = links.begin();
5073     for ( ; pLink != links.end(); ++pLink )
5074       pLink->SetContinuesFaces();
5075   }
5076   else
5077   {
5078     while ( elemIt->more() ) // loop on faces
5079     {
5080       const SMDS_MeshElement* face = elemIt->next();
5081       if ( !face->IsQuadratic() )
5082         continue;
5083       //nbElemNodeSet.insert( face->NbNodes() );
5084       int nbN = face->NbNodes()/2;
5085       vector< const QLink* > faceLinks( nbN );
5086       for ( int iN = 0; iN < nbN; ++iN ) // loop on links of a face
5087       {
5088         // store QLink
5089         QLink link( face->GetNode(iN), face->GetNode((iN+1)%nbN), face->GetNode(iN+nbN) );
5090         pLink = links.insert( link ).first;
5091         faceLinks[ iN ] = & *pLink;
5092         if ( !isCurved &&
5093              link.node1()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() < 2 &&
5094              link.node2()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() < 2 )
5095           isCurved = !link.IsStraight();
5096       }
5097       // store QFace
5098       pFace = faces.insert( QFace( faceLinks )).first;
5099       pFace->AddSelfToLinks();
5100       //hasRectFaces = ( hasRectFaces || nbN == 4 );
5101     }
5102   }
5103   if ( !isCurved )
5104     return; // no curved edges of faces
5105
5106   // 3. Compute displacement of medium nodes
5107   // ---------------------------------------
5108
5109   SMESH_MesherHelper faceHlp(*myMesh);
5110
5111   // two loops on QFaces: the first is to treat boundary links, the second is for internal ones.
5112   TopLoc_Location loc;
5113   bool checkUV;
5114   // not to treat boundary of volumic sub-mesh.
5115   int isInside = ( elemType == SMDSAbs_Volume && volumeOnly ) ? 1 : 0;
5116   for ( ; isInside < 2; ++isInside )
5117   {
5118     MSG( "--------------- LOOP (inside=" << isInside << ") ------------------");
5119     SMDS_TypeOfPosition pos = isInside ? SMDS_TOP_3DSPACE : SMDS_TOP_FACE;
5120     SMDS_TypeOfPosition bndPos = isInside ? SMDS_TOP_FACE : SMDS_TOP_EDGE;
5121
5122     for ( pFace = faces.begin(); pFace != faces.end(); ++pFace ) {
5123       if ( bool(isInside) == pFace->IsBoundary() )
5124         continue;
5125       for ( int dir = 0; dir < 2; ++dir ) // 2 directions of propagation from the quadrangle
5126       {
5127         MSG( "CHAIN");
5128         // make chain of links connected via continues faces
5129         int error = ERR_OK;
5130         TChain rawChain;
5131         if ( !pFace->GetLinkChain( dir, rawChain, pos, error) && error ==ERR_UNKNOWN ) continue;
5132         rawChain.reverse();
5133         if ( !pFace->GetLinkChain( dir+2, rawChain, pos, error ) && error ==ERR_UNKNOWN ) continue;
5134
5135         vector< TChain > chains;
5136         if ( error == ERR_OK ) { // chain contains continues rectangles
5137           chains.resize(1);
5138           chains[0].splice( chains[0].begin(), rawChain );
5139         }
5140         else if ( error == ERR_TRI ) {  // chain contains continues triangles
5141           TSplitTriaResult res = splitTrianglesIntoChains( rawChain, chains, pos );
5142           if ( res != _OK ) { // not 'quadrangles split into triangles' in chain
5143             fixTriaNearBoundary( rawChain, *this );
5144             break;
5145           }
5146         }
5147         else if ( error == ERR_PRISM ) { // quadrangle side faces of prisms
5148           fixPrism( rawChain );
5149           break;
5150         }
5151         else {
5152           continue;
5153         }
5154         for ( size_t iC = 0; iC < chains.size(); ++iC )
5155         {
5156           TChain& chain = chains[iC];
5157           if ( chain.empty() ) continue;
5158           if ( chain.front().IsStraight() && chain.back().IsStraight() ) {
5159             MSG("3D straight - ignore");
5160             continue;
5161           }
5162           if ( chain.front()->MediumPos() > bndPos ||
5163                chain.back() ->MediumPos() > bndPos ) {
5164             MSG("Internal chain - ignore");
5165             continue;
5166           }
5167           // measure chain length and compute link position along the chain
5168           double chainLen = 0;
5169           vector< double > linkPos;
5170           TChain savedChain; // backup
5171           MSGBEG( "Link medium nodes: ");
5172           TChain::iterator link0 = chain.begin(), link1 = chain.begin(), link2;
5173           for ( ++link1; link1 != chain.end(); ++link1, ++link0 ) {
5174             MSGBEG( (*link0)->_mediumNode->GetID() << "-" <<(*link1)->_mediumNode->GetID()<<" ");
5175             double len = ((*link0)->MiddlePnt() - (*link1)->MiddlePnt()).Modulus();
5176             while ( len < numeric_limits<double>::min() ) { // remove degenerated link
5177               if ( savedChain.empty() ) savedChain = chain;
5178               link1 = chain.erase( link1 );
5179               if ( link1 == chain.end() )
5180                 break;
5181               len = ((*link0)->MiddlePnt() - (*link1)->MiddlePnt()).Modulus();
5182             }
5183             chainLen += len;
5184             linkPos.push_back( chainLen );
5185           }
5186           MSG("");
5187           if ( linkPos.size() <= 2 && savedChain.size() > 2 ) {
5188             //continue;
5189             linkPos.clear();
5190             chainLen = 0;
5191             chain = savedChain;
5192             for ( link1 = chain.begin(); link1 != chain.end(); ++link1 ) {
5193               chainLen += 1;
5194               linkPos.push_back( chainLen );
5195             }
5196           }
5197           gp_Vec move0 = chain.front()->_nodeMove;
5198           gp_Vec move1 = chain.back ()->_nodeMove;
5199
5200           TopoDS_Face face;
5201           if ( !isInside )
5202           {
5203             // compute node displacement of end links of chain in parametric space of FACE
5204             TChainLink& linkOnFace = *(++chain.begin());
5205             const SMDS_MeshNode* nodeOnFace = linkOnFace->_mediumNode;
5206             TopoDS_Shape f = GetSubShapeByNode( nodeOnFace, GetMeshDS() );
5207             if ( !f.IsNull() && f.ShapeType() == TopAbs_FACE )
5208             {
5209               face = TopoDS::Face( f );
5210               faceHlp.SetSubShape( face );
5211               Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface(face,loc);
5212               //bool isStraight[2]; // commented for issue 0023118
5213               for ( int is1 = 0; is1 < 2; ++is1 ) // move0 or move1
5214               {
5215                 TChainLink& link = is1 ? chain.back() : chain.front();
5216                 gp_XY uvm  = faceHlp.GetNodeUV( face, link->_mediumNode, nodeOnFace, &checkUV );
5217                 gp_XY uv1  = faceHlp.GetNodeUV( face, link->node1(),     nodeOnFace, &checkUV );
5218                 gp_XY uv2  = faceHlp.GetNodeUV( face, link->node2(),     nodeOnFace, &checkUV );
5219                 gp_XY uv12 = faceHlp.GetMiddleUV( surf, uv1, uv2 );
5220                 // uvMove = uvm - uv12
5221                 gp_XY uvMove = ApplyIn2D(surf, uvm, uv12, gp_XY_Subtracted, /*inPeriod=*/false);
5222                 ( is1 ? move1 : move0 ).SetCoord( uvMove.X(), uvMove.Y(), 0 );
5223                 if ( !is1 ) // correct nodeOnFace for move1 (issue 0020919)
5224                   nodeOnFace = (*(++chain.rbegin()))->_mediumNode;
5225                 // isStraight[is1] = isStraightLink( (uv2-uv1).SquareModulus(),
5226                 //                                   10 * uvMove.SquareModulus());
5227               }
5228               // if ( isStraight[0] && isStraight[1] ) {
5229               //   MSG("2D straight - ignore");
5230               //   continue; // straight - no need to move nodes of internal links
5231               // }
5232
5233               // check if a chain is already fixed
5234               gp_XY uvm  = faceHlp.GetNodeUV( face, linkOnFace->_mediumNode, 0, &checkUV );
5235               gp_XY uv1  = faceHlp.GetNodeUV( face, linkOnFace->node1(), nodeOnFace, &checkUV );
5236               gp_XY uv2  = faceHlp.GetNodeUV( face, linkOnFace->node2(), nodeOnFace, &checkUV );
5237               gp_XY uv12 = faceHlp.GetMiddleUV( surf, uv1, uv2 );
5238               if (( uvm - uv12 ).SquareModulus() > 1e-10 )
5239               {
5240                 MSG("Already fixed - ignore");
5241                 continue;
5242               }
5243             }
5244           }
5245           gp_Trsf trsf;
5246           if ( isInside || face.IsNull() )
5247           {
5248             // compute node displacement of end links in their local coord systems
5249             {
5250               TChainLink& ln0 = chain.front(), ln1 = *(++chain.begin());
5251               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), ln0.Normal(),
5252                                               gp_Vec( ln0->MiddlePnt(), ln1->MiddlePnt() )));
5253               move0.Transform(trsf);
5254             }
5255             {
5256               TChainLink& ln0 = *(++chain.rbegin()), ln1 = chain.back();
5257               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), ln1.Normal(),
5258                                               gp_Vec( ln0->MiddlePnt(), ln1->MiddlePnt() )));
5259               move1.Transform(trsf);
5260             }
5261           }
5262           // compute displacement of medium nodes
5263           link2 = chain.begin();
5264           link0 = link2++;
5265           link1 = link2++;
5266           for ( int i = 0; link2 != chain.end(); ++link0, ++link1, ++link2, ++i )
5267           {
5268             double r = linkPos[i] / chainLen;
5269             // displacement in local coord system
5270             gp_Vec move = (1. - r) * move0 + r * move1;
5271             if ( isInside || face.IsNull()) {
5272               // transform to global
5273               gp_Vec x01( (*link0)->MiddlePnt(), (*link1)->MiddlePnt() );
5274               gp_Vec x12( (*link1)->MiddlePnt(), (*link2)->MiddlePnt() );
5275               try {
5276                 gp_Vec x = x01.Normalized() + x12.Normalized();
5277                 trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), link1->Normal(), x), gp_Ax3() );
5278               } catch ( Standard_Failure ) {
5279                 trsf.Invert();
5280               }
5281               move.Transform(trsf);
5282               (*link1)->Move( move, /*sum=*/false, /*is2dFixed=*/false );
5283             }
5284             else {
5285               // compute 3D displacement by 2D one
5286               Handle(Geom_Surface) s = BRep_Tool::Surface(face,loc);
5287               gp_XY oldUV   = faceHlp.GetNodeUV( face, (*link1)->_mediumNode, 0, &checkUV );
5288               gp_XY newUV   = ApplyIn2D( s, oldUV, gp_XY( move.X(),move.Y()), gp_XY_Added );
5289               gp_Pnt newPnt = s->Value( newUV.X(), newUV.Y());
5290               move = gp_Vec( XYZ((*link1)->_mediumNode), newPnt.Transformed(loc) );
5291               if ( SMDS_FacePositionPtr nPos = (*link1)->_mediumNode->GetPosition())
5292                 nPos->SetParameters( newUV.X(), newUV.Y() );
5293 #ifdef _DEBUG_
5294               if ( (XYZ((*link1)->node1()) - XYZ((*link1)->node2())).SquareModulus() <
5295                    move.SquareMagnitude())
5296               {
5297                 gp_XY uv0 = faceHlp.GetNodeUV( face, (*link0)->_mediumNode, 0, &checkUV );
5298                 gp_XY uv2 = faceHlp.GetNodeUV( face, (*link2)->_mediumNode, 0, &checkUV );
5299                 MSG( "TOO LONG MOVE \t" <<
5300                      "uv0: "<<uv0.X()<<", "<<uv0.Y()<<" \t" <<
5301                      "uv2: "<<uv2.X()<<", "<<uv2.Y()<<" \t" <<
5302                      "uvOld: "<<oldUV.X()<<", "<<oldUV.Y()<<" \t" <<
5303                      "newUV: "<<newUV.X()<<", "<<newUV.Y()<<" \t");
5304                 uv0.SetX( uv2.X() ); // avoid warning: variable set but not used
5305               }
5306 #endif
5307               (*link1)->Move( move, /*sum=*/false, /*is2dFixed=*/true );
5308             }
5309             MSG( "Move " << (*link1)->_mediumNode->GetID() << " following "
5310                  << chain.front()->_mediumNode->GetID() <<"-"
5311                  << chain.back ()->_mediumNode->GetID() <<
5312                  " by " << move.Magnitude());
5313           }
5314         } // loop on chains of links
5315       } // loop on 2 directions of propagation from quadrangle
5316     } // loop on faces
5317   } // fix faces and/or volumes
5318
5319   // 4. Move nodes
5320   // -------------
5321
5322   TIDSortedElemSet biQuadQuas, biQuadTris, triQuadHexa, biQuadPenta;
5323   const bool toFixCentralNodes = ( myMesh->NbBiQuadQuadrangles() +
5324                                    myMesh->NbBiQuadTriangles() +
5325                                    myMesh->NbTriQuadraticHexas() +
5326                                    myMesh->NbBiQuadPrisms());
5327   double distXYZ[4];
5328   faceHlp.ToFixNodeParameters( true );
5329
5330   for ( pLink = links.begin(); pLink != links.end(); ++pLink ) {
5331     if ( pLink->IsMoved() )
5332     {
5333       gp_Pnt p = pLink->MiddlePnt() + pLink->Move();
5334
5335       // put on surface nodes on FACE but moved in 3D (23050)
5336       if ( !pLink->IsFixedOnSurface() )
5337       {
5338         faceHlp.SetSubShape( pLink->_mediumNode->getshapeId() );
5339         if ( faceHlp.GetSubShape().ShapeType() == TopAbs_FACE )
5340         {
5341           const_cast<SMDS_MeshNode*>( pLink->_mediumNode )->setXYZ( p.X(), p.Y(), p.Z());
5342           p.Coord( distXYZ[1], distXYZ[2], distXYZ[3] );
5343           gp_XY uv( Precision::Infinite(), 0 );
5344           if ( faceHlp.CheckNodeUV( TopoDS::Face( faceHlp.GetSubShape() ), pLink->_mediumNode,
5345                                     uv, /*tol=*/pLink->Move().Modulus(), /*force=*/true, distXYZ ))
5346             p.SetCoord( distXYZ[1], distXYZ[2], distXYZ[3] );
5347         }
5348       }
5349       GetMeshDS()->MoveNode( pLink->_mediumNode, p.X(), p.Y(), p.Z());
5350
5351       // collect bi-quadratic elements
5352       if ( toFixCentralNodes )
5353       {
5354         SMDS_ElemIteratorPtr eIt = pLink->_mediumNode->GetInverseElementIterator();
5355         while ( eIt->more() )
5356         {
5357           const SMDS_MeshElement* e = eIt->next();
5358           switch( e->GetEntityType() ) {
5359           case SMDSEntity_BiQuad_Quadrangle: biQuadQuas.insert( e ); break;
5360           case SMDSEntity_BiQuad_Triangle:   biQuadTris.insert( e ); break;
5361           case SMDSEntity_TriQuad_Hexa:      triQuadHexa.insert( e ); break;
5362           case SMDSEntity_BiQuad_Penta:      biQuadPenta.insert( e ); break;
5363           default:;
5364           }
5365         }
5366       }
5367     }
5368   }
5369   // Fix positions of central nodes of bi-tri-quadratic elements
5370
5371   // treat bi-quad quadrangles
5372   {
5373     vector< const SMDS_MeshNode* > nodes( 9 );
5374     gp_XY uv[ 9 ];
5375     TIDSortedElemSet::iterator quadIt = biQuadQuas.begin();
5376     for ( ; quadIt != biQuadQuas.end(); ++quadIt )
5377     {
5378       const SMDS_MeshElement* quad = *quadIt;
5379       // nodes
5380       nodes.clear();
5381       nodes.assign( quad->begin_nodes(), quad->end_nodes() );
5382       // FACE
5383       TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( nodes.back(), GetMeshDS() );
5384       if ( S.IsNull() || S.ShapeType() != TopAbs_FACE ) continue;
5385       const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( S );
5386       Handle( Geom_Surface ) surf = BRep_Tool::Surface( F, loc );
5387       const double tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
5388       // UV
5389       for ( int i = 0; i < 8; ++i )
5390       {
5391         uv[ i ] = GetNodeUV( F, nodes[i], nodes[8], &checkUV );
5392         // as this method is used after mesh generation, UV of nodes is not
5393         // updated according to bending links, so we update
5394         if ( i > 3 && nodes[i]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
5395           CheckNodeUV( F, nodes[i], uv[ i ], 2*tol, /*force=*/true );
5396       }
5397       AdjustByPeriod( F, uv, 8 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
5398       // move the central node
5399       gp_XY uvCent = calcTFI (0.5, 0.5, uv[0],uv[1],uv[2],uv[3],uv[4],uv[5],uv[6],uv[7] );
5400       gp_Pnt p = surf->Value( uvCent.X(), uvCent.Y() ).Transformed( loc );
5401       GetMeshDS()->MoveNode( nodes[8], p.X(), p.Y(), p.Z());
5402     }
5403   }
5404
5405   // treat bi-quad triangles
5406   {
5407     vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
5408     gp_XY uv[ 6 ];
5409     TIDSortedElemSet::iterator triIt = biQuadTris.begin();
5410     for ( ; triIt != biQuadTris.end(); ++triIt )
5411     {
5412       const SMDS_MeshElement* tria = *triIt;
5413       // FACE
5414       const TopoDS_Shape& S = GetMeshDS()->IndexToShape( tria->getshapeId() );
5415       if ( S.IsNull() || S.ShapeType() != TopAbs_FACE ) continue;
5416       const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( S );
5417       Handle( Geom_Surface ) surf = BRep_Tool::Surface( F, loc );
5418       const double tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
5419
5420       // nodes
5421       nodes.assign( tria->begin_nodes(), tria->end_nodes() );
5422       // UV
5423       bool uvOK = true, badTria = false;
5424       for ( int i = 0; i < 6; ++i )
5425       {
5426         uv[ i ] = GetNodeUV( F, nodes[i], nodes[(i+1)%3], &uvOK );
5427         // as this method is used after mesh generation, UV of nodes is not
5428         // updated according to bending links, so we update
5429         if ( nodes[i]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
5430           CheckNodeUV( F, nodes[i], uv[ i ], 2*tol, /*force=*/true );
5431       }
5432
5433       // move the central node
5434       gp_Pnt p;
5435       if ( !uvOK || badTria )
5436       {
5437         p = ( SMESH_TNodeXYZ( nodes[3] ) +
5438               SMESH_TNodeXYZ( nodes[4] ) +
5439               SMESH_TNodeXYZ( nodes[5] )) / 3;
5440       }
5441       else
5442       {
5443         AdjustByPeriod( F, uv, 6 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
5444         gp_XY uvCent = GetCenterUV( uv[0], uv[1], uv[2], uv[3], uv[4], uv[5], &badTria );
5445         p = surf->Value( uvCent.X(), uvCent.Y() ).Transformed( loc );
5446       }
5447       GetMeshDS()->MoveNode( tria->GetNode(6), p.X(), p.Y(), p.Z() );
5448     }
5449   }
5450
5451   // treat tri-quadratic hexahedra
5452   {
5453     SMDS_VolumeTool volExp;
5454     TIDSortedElemSet::iterator hexIt = triQuadHexa.begin();
5455     for ( ; hexIt != triQuadHexa.end(); ++hexIt )
5456     {
5457       volExp.Set( *hexIt, /*ignoreCentralNodes=*/false );
5458
5459       // fix nodes central in sides
5460       for ( int iQuad = 0; iQuad < volExp.NbFaces(); ++iQuad )
5461       {
5462         const SMDS_MeshNode** quadNodes = volExp.GetFaceNodes( iQuad );
5463         if ( quadNodes[8]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
5464         {
5465           gp_XYZ p = calcTFI( 0.5, 0.5,
5466                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[0] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[2] ),
5467                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[4] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[6] ),
5468                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[1] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[3] ),
5469                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[5] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[7] ));
5470           GetMeshDS()->MoveNode( quadNodes[8], p.X(), p.Y(), p.Z());
5471         }
5472       }
5473
5474       // fix the volume central node
5475       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
5476       const SMDS_MeshNode** hexNodes = volExp.GetNodes();
5477
5478       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 0 ] );
5479       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 3 ] );
5480       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 1 ] );
5481       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 2 ] );
5482       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 4 ] );
5483       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 7 ] );
5484       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 5 ] );
5485       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 6 ] );
5486
5487       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 11 ] );
5488       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[  9 ] );
5489       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[  8 ] );
5490       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 10 ] );
5491       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 15 ] );
5492       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 13 ] );
5493       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 12 ] );
5494       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 14 ] );
5495       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 16 ] );
5496       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 19 ] );
5497       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 17 ] );
5498       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 18 ] );
5499
5500       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 20 ] );
5501       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 25 ] );
5502       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 21 ] );
5503       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 23 ] );
5504       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 24 ] );
5505       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 22 ] );
5506
5507       gp_XYZ nCenterParams(0.5, 0.5, 0.5), nCenterCoords;
5508       SMESH_Block::ShellPoint( nCenterParams, pointsOnShapes, nCenterCoords );
5509       GetMeshDS()->MoveNode( hexNodes[26],
5510                              nCenterCoords.X(), nCenterCoords.Y(), nCenterCoords.Z());
5511     }
5512   }
5513   // treat tri-quadratic hexahedra
5514   {
5515     SMDS_VolumeTool volExp;
5516     TIDSortedElemSet::iterator pentIt = biQuadPenta.begin();
5517     for ( ; pentIt != biQuadPenta.end(); ++pentIt )
5518     {
5519       MESSAGE("---");
5520       volExp.Set( *pentIt, /*ignoreCentralNodes=*/false );
5521     }
5522   }
5523 #ifdef _DEBUG_
5524   // avoid warning: defined but not used operator<<()
5525   SMESH_Comment() << *links.begin() << *faces.begin();
5526 #endif
5527 }
5528
5529 //================================================================================
5530 /*!
5531  * \brief DEBUG
5532  */
5533 //================================================================================
5534
5535 void SMESH_MesherHelper::WriteShape(const TopoDS_Shape& s)
5536 {
5537   const char* name = "/tmp/shape.brep";
5538   BRepTools::Write( s, name );
5539 #ifdef _DEBUG_
5540   std::cout << name << std::endl;
5541 #endif
5542 }
5543