src/SMESH/SMESH_MesherHelper.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2013  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
   2 //
   3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
   4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
   5 //
   6 // This library is free software; you can redistribute it and/or
   7 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8 // License as published by the Free Software Foundation; either
   9 // version 2.1 of the License.
  10 //
  11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14 // Lesser General Public License for more details.
  15 //
  16 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  19 //
  20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21 //
  22
  23 // File:      SMESH_MesherHelper.cxx
  24 // Created:   15.02.06 15:22:41
  25 // Author:    Sergey KUUL
  26 //
  27 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  28
  29 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
  30 #include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
  31 #include "SMDS_FacePosition.hxx"
  32 #include "SMDS_IteratorOnIterators.hxx"
  33 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
  34 #include "SMESH_Block.hxx"
  35 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
  36 #include "SMESH_ProxyMesh.hxx"
  37 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  38
  39 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  40 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  41 #include <BRepTools.hxx>
  42 #include <BRep_Tool.hxx>
  43 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  44 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
  45 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
  46 #include <Geom_Curve.hxx>
  47 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
  48 #include <Geom_Surface.hxx>
  49 #include <ShapeAnalysis.hxx>
  50 #include <TopExp.hxx>
  51 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  52 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  53 #include <TopTools_MapIteratorOfMapOfShape.hxx>
  54 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  55 #include <TopoDS.hxx>
  56 #include <gp_Ax3.hxx>
  57 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  58 #include <gp_Trsf.hxx>
  59
  60 #include <Standard_Failure.hxx>
  61 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  62
  63 #include <utilities.h>
  64
  65 #include <limits>
  66
  67 using namespace std;
  68
  69 #define RETURN_BAD_RESULT(msg) { MESSAGE(msg); return false; }
  70
  71 namespace {
  72
  73   gp_XYZ XYZ(const SMDS_MeshNode* n) { return gp_XYZ(n->X(), n->Y(), n->Z()); }
  74
  75   enum { U_periodic = 1, V_periodic = 2 };
  76 }
  77
  78 //================================================================================
  79 /*!
  80  * \brief Constructor
  81  */
  82 //================================================================================
  83
  84 SMESH_MesherHelper::SMESH_MesherHelper(SMESH_Mesh& theMesh)
  85   : myParIndex(0),
  86     myMesh(&theMesh),
  87     myShapeID(0),
  88     myCreateQuadratic(false),
  89     myCreateBiQuadratic(false),
  90     myFixNodeParameters(false)
  91 {
  92   myPar1[0] = myPar2[0] = myPar1[1] = myPar2[1] = 0;
  93   mySetElemOnShape = ( ! myMesh->HasShapeToMesh() );
  94 }
  95
  96 //=======================================================================
  97 //function : ~SMESH_MesherHelper
  98 //purpose  :
  99 //=======================================================================
 100
 101 SMESH_MesherHelper::~SMESH_MesherHelper()
 102 {
 103   {
 104     TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = myFace2Projector.begin();
 105     for ( ; i_proj != myFace2Projector.end(); ++i_proj )
 106       delete i_proj->second;
 107   }
 108   {
 109     TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj = myEdge2Projector.begin();
 110     for ( ; i_proj != myEdge2Projector.end(); ++i_proj )
 111       delete i_proj->second;
 112   }
 113 }
 114
 115 //=======================================================================
 116 //function : IsQuadraticSubMesh
 117 //purpose  : Check submesh for given shape: if all elements on this shape
 118 //           are quadratic, quadratic elements will be created.
 119 //           Also fill myTLinkNodeMap
 120 //=======================================================================
 121
 122 bool SMESH_MesherHelper::IsQuadraticSubMesh(const TopoDS_Shape& aSh)
 123 {
 124   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 125   // we can create quadratic elements only if all elements
 126   // created on sub-shapes of given shape are quadratic
 127   // also we have to fill myTLinkNodeMap
 128   myCreateQuadratic = true;
 129   mySeamShapeIds.clear();
 130   myDegenShapeIds.clear();
 131   TopAbs_ShapeEnum subType( aSh.ShapeType()==TopAbs_FACE ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE );
 132   if ( aSh.ShapeType()==TopAbs_COMPOUND )
 133   {
 134     TopoDS_Iterator subIt( aSh );
 135     if ( subIt.More() )
 136       subType = ( subIt.Value().ShapeType()==TopAbs_FACE ) ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE;
 137   }
 138   SMDSAbs_ElementType elemType( subType==TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
 139
 140
 141   int nbOldLinks = myTLinkNodeMap.size();
 142
 143   if ( !myMesh->HasShapeToMesh() )
 144   {
 145     if (( myCreateQuadratic = myMesh->NbFaces( ORDER_QUADRATIC )))
 146     {
 147       SMDS_FaceIteratorPtr fIt = meshDS->facesIterator();
 148       while ( fIt->more() )
 149         AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* >( fIt->next() ));
 150     }
 151   }
 152   else
 153   {
 154     TopExp_Explorer exp( aSh, subType );
 155     TopTools_MapOfShape checkedSubShapes;
 156     for (; exp.More() && myCreateQuadratic; exp.Next()) {
 157       if ( !checkedSubShapes.Add( exp.Current() ))
 158         continue; // needed if aSh is compound of solids
 159       if ( SMESHDS_SubMesh * subMesh = meshDS->MeshElements( exp.Current() )) {
 160         if ( SMDS_ElemIteratorPtr it = subMesh->GetElements() ) {
 161           while(it->more()) {
 162             const SMDS_MeshElement* e = it->next();
 163             if ( e->GetType() != elemType || !e->IsQuadratic() ) {
 164               myCreateQuadratic = false;
 165               break;
 166             }
 167             else {
 168               // fill TLinkNodeMap
 169               switch ( e->NbCornerNodes() ) {
 170               case 2:
 171                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(2)); break;
 172               case 3:
 173                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(3));
 174                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(4));
 175                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(0),e->GetNode(5)); break;
 176               case 4:
 177                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(4));
 178                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(5));
 179                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(3),e->GetNode(6));
 180                 AddTLinkNode(e->GetNode(3),e->GetNode(0),e->GetNode(7));
 181                 break;
 182               default:
 183                 myCreateQuadratic = false;
 184                 break;
 185               }
 186             }
 187           }
 188         }
 189       }
 190     }
 191   }
 192
 193   if ( nbOldLinks == myTLinkNodeMap.size() )
 194     myCreateQuadratic = false;
 195
 196   if(!myCreateQuadratic) {
 197     myTLinkNodeMap.clear();
 198   }
 199   SetSubShape( aSh );
 200
 201   return myCreateQuadratic;
 202 }
 203
 204 //=======================================================================
 205 //function : SetSubShape
 206 //purpose  : Set geometry to make elements on
 207 //=======================================================================
 208
 209 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const int aShID)
 210 {
 211   if ( aShID == myShapeID )
 212     return;
 213   if ( aShID > 0 )
 214     SetSubShape( GetMeshDS()->IndexToShape( aShID ));
 215   else
 216     SetSubShape( TopoDS_Shape() );
 217 }
 218
 219 //=======================================================================
 220 //function : SetSubShape
 221 //purpose  : Set geometry to create elements on
 222 //=======================================================================
 223
 224 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const TopoDS_Shape& aSh)
 225 {
 226   if ( myShape.IsSame( aSh ))
 227     return;
 228
 229   myShape = aSh;
 230   mySeamShapeIds.clear();
 231   myDegenShapeIds.clear();
 232
 233   if ( myShape.IsNull() ) {
 234     myShapeID  = 0;
 235     return;
 236   }
 237   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 238   myShapeID = meshDS->ShapeToIndex(aSh);
 239   myParIndex = 0;
 240
 241   // treatment of periodic faces
 242   for ( TopExp_Explorer eF( aSh, TopAbs_FACE ); eF.More(); eF.Next() )
 243   {
 244     const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( eF.Current() );
 245     TopLoc_Location loc;
 246     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( face, loc );
 247
 248     if ( surface->IsUPeriodic() || surface->IsVPeriodic() ||
 249          surface->IsUClosed()   || surface->IsVClosed() )
 250     {
 251       //while ( surface->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
 252       //surface = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surface )->BasisSurface();
 253       GeomAdaptor_Surface surf( surface );
 254
 255       for (TopExp_Explorer exp( face, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next())
 256       {
 257         // look for a seam edge
 258         const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
 259         if ( BRep_Tool::IsClosed( edge, face )) {
 260           // initialize myPar1, myPar2 and myParIndex
 261           gp_Pnt2d uv1, uv2;
 262           BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 263           if ( Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) ) < Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) ))
 264           {
 265             myParIndex |= U_periodic;
 266             myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
 267             myPar2[0] = surf.LastUParameter();
 268           }
 269           else {
 270             myParIndex |= V_periodic;
 271             myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
 272             myPar2[1] = surf.LastVParameter();
 273           }
 274           // store seam shape indices, negative if shape encounters twice
 275           int edgeID = meshDS->ShapeToIndex( edge );
 276           mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( edgeID ) ? -edgeID : edgeID );
 277           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() ) {
 278             int vertexID = meshDS->ShapeToIndex( v.Current() );
 279             mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( vertexID ) ? -vertexID : vertexID );
 280           }
 281         }
 282
 283         // look for a degenerated edge
 284         if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edge )) {
 285           myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( edge ));
 286           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() )
 287             myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( v.Current() ));
 288         }
 289       }
 290       if ( !myDegenShapeIds.empty() && !myParIndex ) {
 291         if ( surface->IsUPeriodic() || surface->IsUClosed() ) {
 292           myParIndex |= U_periodic;
 293           myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
 294           myPar2[0] = surf.LastUParameter();
 295         }
 296         else if ( surface->IsVPeriodic() || surface->IsVClosed() ) {
 297           myParIndex |= V_periodic;
 298           myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
 299           myPar2[1] = surf.LastVParameter();
 300         }
 301       }
 302     }
 303   }
 304 }
 305
 306 //=======================================================================
 307 //function : GetNodeUVneedInFaceNode
 308 //purpose  : Check if inFaceNode argument is necessary for call GetNodeUV(F,..)
 309 //           Return true if the face is periodic.
 310 //           If F is Null, answer about sub-shape set through IsQuadraticSubMesh() or
 311 //           * SetSubShape()
 312 //=======================================================================
 313
 314 bool SMESH_MesherHelper::GetNodeUVneedInFaceNode(const TopoDS_Face& F) const
 315 {
 316   if ( F.IsNull() ) return !mySeamShapeIds.empty();
 317
 318   if ( !F.IsNull() && !myShape.IsNull() && myShape.IsSame( F ))
 319     return !mySeamShapeIds.empty();
 320
 321   TopLoc_Location loc;
 322   Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 323   if ( !aSurface.IsNull() )
 324     return ( aSurface->IsUPeriodic() || aSurface->IsVPeriodic() );
 325
 326   return false;
 327 }
 328
 329 //=======================================================================
 330 //function : IsMedium
 331 //purpose  :
 332 //=======================================================================
 333
 334 bool SMESH_MesherHelper::IsMedium(const SMDS_MeshNode*      node,
 335                                   const SMDSAbs_ElementType typeToCheck)
 336 {
 337   return SMESH_MeshEditor::IsMedium( node, typeToCheck );
 338 }
 339
 340 //=======================================================================
 341 //function : GetSubShapeByNode
 342 //purpose  : Return support shape of a node
 343 //=======================================================================
 344
 345 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetSubShapeByNode(const SMDS_MeshNode* node,
 346                                                    const SMESHDS_Mesh*  meshDS)
 347 {
 348   int shapeID = node ? node->getshapeId() : 0;
 349   if ( 0 < shapeID && shapeID <= meshDS->MaxShapeIndex() )
 350     return meshDS->IndexToShape( shapeID );
 351   else
 352     return TopoDS_Shape();
 353 }
 354
 355
 356 //=======================================================================
 357 //function : AddTLinkNode
 358 //purpose  : add a link in my data structure
 359 //=======================================================================
 360
 361 void SMESH_MesherHelper::AddTLinkNode(const SMDS_MeshNode* n1,
 362                                       const SMDS_MeshNode* n2,
 363                                       const SMDS_MeshNode* n12)
 364 {
 365   // add new record to map
 366   SMESH_TLink link( n1, n2 );
 367   myTLinkNodeMap.insert( make_pair(link,n12));
 368 }
 369
 370 //================================================================================
 371 /*!
 372  * \brief Add quadratic links of edge to own data structure
 373  */
 374 //================================================================================
 375
 376 void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshEdge* edge)
 377 {
 378   if ( edge->IsQuadratic() )
 379     AddTLinkNode(edge->GetNode(0), edge->GetNode(1), edge->GetNode(2));
 380 }
 381
 382 //================================================================================
 383 /*!
 384  * \brief Add quadratic links of face to own data structure
 385  */
 386 //================================================================================
 387
 388 void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshFace* f)
 389 {
 390   if ( !f->IsPoly() )
 391     switch ( f->NbNodes() ) {
 392     case 7:
 393       // myMapWithCentralNode.insert
 394       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2) ),
 395       //                f->GetNode(6)));
 396       // break; -- add medium nodes as well
 397     case 6:
 398       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(3));
 399       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(4));
 400       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(0),f->GetNode(5)); break;
 401
 402     case 9:
 403       // myMapWithCentralNode.insert
 404       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(3) ),
 405       //                f->GetNode(8)));
 406       // break; -- add medium nodes as well
 407     case 8:
 408       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(4));
 409       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(5));
 410       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(3),f->GetNode(6));
 411       AddTLinkNode(f->GetNode(3),f->GetNode(0),f->GetNode(7)); break;
 412     default:;
 413     }
 414 }
 415
 416 //================================================================================
 417 /*!
 418  * \brief Add quadratic links of volume to own data structure
 419  */
 420 //================================================================================
 421
 422 void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshVolume* volume)
 423 {
 424   if ( volume->IsQuadratic() )
 425   {
 426     SMDS_VolumeTool vTool( volume );
 427     const SMDS_MeshNode** nodes = vTool.GetNodes();
 428     set<int> addedLinks;
 429     for ( int iF = 1; iF < vTool.NbFaces(); ++iF )
 430     {
 431       const int nbN = vTool.NbFaceNodes( iF );
 432       const int* iNodes = vTool.GetFaceNodesIndices( iF );
 433       for ( int i = 0; i < nbN; )
 434       {
 435         int iN1  = iNodes[i++];
 436         int iN12 = iNodes[i++];
 437         int iN2  = iNodes[i];
 438         if ( iN1 > iN2 ) std::swap( iN1, iN2 );
 439         int linkID = iN1 * vTool.NbNodes() + iN2;
 440         pair< set<int>::iterator, bool > it_isNew = addedLinks.insert( linkID );
 441         if ( it_isNew.second )
 442           AddTLinkNode( nodes[iN1], nodes[iN2], nodes[iN12] );
 443         else
 444           addedLinks.erase( it_isNew.first ); // each link encounters only twice
 445       }
 446       if ( vTool.NbNodes() == 27 )
 447       {
 448         const SMDS_MeshNode* nFCenter = nodes[ vTool.GetCenterNodeIndex( iF )];
 449         if ( nFCenter->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
 450           myMapWithCentralNode.insert
 451             ( make_pair( TBiQuad( nodes[ iNodes[0]], nodes[ iNodes[1]],
 452                                   nodes[ iNodes[2]], nodes[ iNodes[3]] ),
 453                          nFCenter ));
 454       }
 455     }
 456   }
 457 }
 458
 459 //================================================================================
 460 /*!
 461  * \brief Return true if position of nodes on the shape hasn't yet been checked or
 462  * the positions proved to be invalid
 463  */
 464 //================================================================================
 465
 466 bool SMESH_MesherHelper::toCheckPosOnShape(int shapeID ) const
 467 {
 468   map< int,bool >::const_iterator id_ok = myNodePosShapesValidity.find( shapeID );
 469   return ( id_ok == myNodePosShapesValidity.end() || !id_ok->second );
 470 }
 471
 472 //================================================================================
 473 /*!
 474  * \brief Set validity of positions of nodes on the shape.
 475  * Once set, validity is not changed
 476  */
 477 //================================================================================
 478
 479 void SMESH_MesherHelper::setPosOnShapeValidity(int shapeID, bool ok ) const
 480 {
 481   ((SMESH_MesherHelper*)this)->myNodePosShapesValidity.insert( make_pair( shapeID, ok));
 482 }
 483
 484 //=======================================================================
 485 //function : ToFixNodeParameters
 486 //purpose  : Enables fixing node parameters on EDGEs and FACEs in
 487 //           GetNodeU(...,check=true), GetNodeUV(...,check=true), CheckNodeUV() and
 488 //           CheckNodeU() in case if a node lies on a shape set via SetSubShape().
 489 //           Default is False
 490 //=======================================================================
 491
 492 void SMESH_MesherHelper::ToFixNodeParameters(bool toFix)
 493 {
 494   myFixNodeParameters = toFix;
 495 }
 496
 497
 498 //=======================================================================
 499 //function : GetUVOnSeam
 500 //purpose  : Select UV on either of 2 pcurves of a seam edge, closest to the given UV
 501 //=======================================================================
 502
 503 gp_Pnt2d SMESH_MesherHelper::GetUVOnSeam( const gp_Pnt2d& uv1, const gp_Pnt2d& uv2 ) const
 504 {
 505   gp_Pnt2d result = uv1;
 506   for ( int i = U_periodic; i <= V_periodic ; ++i )
 507   {
 508     if ( myParIndex & i )
 509     {
 510       double p1 = uv1.Coord( i );
 511       double dp1 = Abs( p1-myPar1[i-1]), dp2 = Abs( p1-myPar2[i-1]);
 512       if ( myParIndex == i ||
 513            dp1 < ( myPar2[i-1] - myPar2[i-1] ) / 100. ||
 514            dp2 < ( myPar2[i-1] - myPar2[i-1] ) / 100. )
 515       {
 516         double p2 = uv2.Coord( i );
 517         double p1Alt = ( dp1 < dp2 ) ? myPar2[i-1] : myPar1[i-1];
 518         if ( Abs( p2 - p1 ) > Abs( p2 - p1Alt ))
 519           result.SetCoord( i, p1Alt );
 520       }
 521     }
 522   }
 523   return result;
 524 }
 525
 526 //=======================================================================
 527 //function : GetNodeUV
 528 //purpose  : Return node UV on face
 529 //=======================================================================
 530
 531 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 532                                     const SMDS_MeshNode* n,
 533                                     const SMDS_MeshNode* n2,
 534                                     bool*                check) const
 535 {
 536   gp_Pnt2d uv( Precision::Infinite(), Precision::Infinite() );
 537
 538   const SMDS_PositionPtr Pos = n->GetPosition();
 539   bool uvOK = false;
 540   if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_FACE)
 541   {
 542     // node has position on face
 543     const SMDS_FacePosition* fpos =
 544       static_cast<const SMDS_FacePosition*>(n->GetPosition());
 545     uv.SetCoord(fpos->GetUParameter(),fpos->GetVParameter());
 546     if ( check )
 547       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*MaxTolerance( F ));
 548   }
 549   else if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE)
 550   {
 551     // node has position on edge => it is needed to find
 552     // corresponding edge from face, get pcurve for this
 553     // edge and retrieve value from this pcurve
 554     const SMDS_EdgePosition* epos =
 555       static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(n->GetPosition());
 556     int edgeID = n->getshapeId();
 557     TopoDS_Edge E = TopoDS::Edge(GetMeshDS()->IndexToShape(edgeID));
 558     double f, l, u = epos->GetUParameter();
 559     Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(E, F, f, l);
 560     bool validU = ( f < u && u < l );
 561     if ( validU )
 562       uv = C2d->Value( u );
 563     else
 564       uv.SetCoord( Precision::Infinite(),0.);
 565     if ( check || !validU )
 566       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*MaxTolerance( F ),/*force=*/ !validU );
 567
 568     // for a node on a seam edge select one of UVs on 2 pcurves
 569     if ( n2 && IsSeamShape( edgeID ) )
 570     {
 571       uv = GetUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0, check ));
 572     }
 573     else
 574     { // adjust uv to period
 575       TopLoc_Location loc;
 576       Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
 577       Standard_Boolean isUPeriodic = S->IsUPeriodic();
 578       Standard_Boolean isVPeriodic = S->IsVPeriodic();
 579       if ( isUPeriodic || isVPeriodic ) {
 580         Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 581         S->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 582         if(isUPeriodic)
 583           uv.SetX( uv.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.X(),UF,UL));
 584         if(isVPeriodic)
 585           uv.SetY( uv.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.Y(),VF,VL));
 586       }
 587     }
 588   }
 589   else if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_VERTEX)
 590   {
 591     if ( int vertexID = n->getshapeId() ) {
 592       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(GetMeshDS()->IndexToShape(vertexID));
 593       try {
 594         uv = BRep_Tool::Parameters( V, F );
 595         uvOK = true;
 596       }
 597       catch (Standard_Failure& exc) {
 598       }
 599       if ( !uvOK ) {
 600         for ( TopExp_Explorer vert(F,TopAbs_VERTEX); !uvOK && vert.More(); vert.Next() )
 601           uvOK = ( V == vert.Current() );
 602         if ( !uvOK ) {
 603           MESSAGE ( "SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(); Vertex " << vertexID
 604                     << " not in face " << GetMeshDS()->ShapeToIndex( F ) );
 605           // get UV of a vertex closest to the node
 606           double dist = 1e100;
 607           gp_Pnt pn = XYZ( n );
 608           for ( TopExp_Explorer vert(F,TopAbs_VERTEX); !uvOK && vert.More(); vert.Next() ) {
 609             TopoDS_Vertex curV = TopoDS::Vertex( vert.Current() );
 610             gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt( curV );
 611             double curDist = p.SquareDistance( pn );
 612             if ( curDist < dist ) {
 613               dist = curDist;
 614               uv = BRep_Tool::Parameters( curV, F );
 615               uvOK = ( dist < DBL_MIN );
 616             }
 617           }
 618         }
 619         else {
 620           uvOK = false;
 621           TopTools_ListIteratorOfListOfShape it( myMesh->GetAncestors( V ));
 622           for ( ; it.More(); it.Next() ) {
 623             if ( it.Value().ShapeType() == TopAbs_EDGE ) {
 624               const TopoDS_Edge & edge = TopoDS::Edge( it.Value() );
 625               double f,l;
 626               Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(edge, F, f, l);
 627               if ( !C2d.IsNull() ) {
 628                 double u = ( V == TopExp::FirstVertex( edge ) ) ?  f : l;
 629                 uv = C2d->Value( u );
 630                 uvOK = true;
 631                 break;
 632               }
 633             }
 634           }
 635         }
 636       }
 637       if ( n2 && IsSeamShape( vertexID ) )
 638         uv = GetUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0 ));
 639     }
 640   }
 641   else
 642   {
 643     uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*MaxTolerance( F ));
 644   }
 645
 646   if ( check )
 647     *check = uvOK;
 648
 649   return uv.XY();
 650 }
 651
 652 //=======================================================================
 653 //function : CheckNodeUV
 654 //purpose  : Check and fix node UV on a face
 655 //=======================================================================
 656
 657 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 658                                      const SMDS_MeshNode* n,
 659                                      gp_XY&               uv,
 660                                      const double         tol,
 661                                      const bool           force,
 662                                      double               distXYZ[4]) const
 663 {
 664   int shapeID = n->getshapeId();
 665   bool infinit = ( Precision::IsInfinite( uv.X() ) || Precision::IsInfinite( uv.Y() ));
 666   if ( force || toCheckPosOnShape( shapeID ) || infinit )
 667   {
 668     // check that uv is correct
 669     TopLoc_Location loc;
 670     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 671     gp_Pnt nodePnt = XYZ( n ), surfPnt(0,0,0);
 672     double dist = 0;
 673     if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
 674     if ( infinit ||
 675          (dist = nodePnt.Distance( surfPnt = surface->Value( uv.X(), uv.Y() ))) > tol )
 676     {
 677       setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
 678       if ( !infinit && distXYZ ) {
 679         surfPnt.Transform( loc );
 680         distXYZ[0] = dist;
 681         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
 682       }
 683       // uv incorrect, project the node to surface
 684       GeomAPI_ProjectPointOnSurf& projector = GetProjector( F, loc, tol );
 685       projector.Perform( nodePnt );
 686       if ( !projector.IsDone() || projector.NbPoints() < 1 )
 687       {
 688         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV() failed to project" );
 689         return false;
 690       }
 691       Quantity_Parameter U,V;
 692       projector.LowerDistanceParameters(U,V);
 693       uv.SetCoord( U,V );
 694       surfPnt = surface->Value( U, V );
 695       dist = nodePnt.Distance( surfPnt );
 696       if ( distXYZ ) {
 697         surfPnt.Transform( loc );
 698         distXYZ[0] = dist;
 699         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
 700       }
 701       if ( dist > tol )
 702       {
 703         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(), invalid projection" );
 704         return false;
 705       }
 706       // store the fixed UV on the face
 707       if ( myShape.IsSame(F) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
 708         const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
 709           ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_FacePosition( U, V )));
 710     }
 711     else if ( uv.Modulus() > numeric_limits<double>::min() )
 712     {
 713       setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
 714     }
 715   }
 716   return true;
 717 }
 718
 719 //=======================================================================
 720 //function : GetProjector
 721 //purpose  : Return projector intitialized by given face without location, which is returned
 722 //=======================================================================
 723
 724 GeomAPI_ProjectPointOnSurf& SMESH_MesherHelper::GetProjector(const TopoDS_Face& F,
 725                                                              TopLoc_Location&   loc,
 726                                                              double             tol ) const
 727 {
 728   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 729   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
 730   TID2ProjectorOnSurf& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnSurf&>( myFace2Projector );
 731   TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = i2proj.find( faceID );
 732   if ( i_proj == i2proj.end() )
 733   {
 734     if ( tol == 0 ) tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
 735     double U1, U2, V1, V2;
 736     surface->Bounds(U1, U2, V1, V2);
 737     GeomAPI_ProjectPointOnSurf* proj = new GeomAPI_ProjectPointOnSurf();
 738     proj->Init( surface, U1, U2, V1, V2, tol );
 739     i_proj = i2proj.insert( make_pair( faceID, proj )).first;
 740   }
 741   return *( i_proj->second );
 742 }
 743
 744 namespace
 745 {
 746   gp_XY AverageUV(const gp_XY& uv1, const gp_XY& uv2) { return ( uv1 + uv2 ) / 2.; }
 747   gp_XY_FunPtr(Added); // define gp_XY_Added pointer to function calling gp_XY::Added(gp_XY)
 748   gp_XY_FunPtr(Subtracted);
 749 }
 750
 751 //=======================================================================
 752 //function : applyIn2D
 753 //purpose  : Perform given operation on two 2d points in parameric space of given surface.
 754 //           It takes into account period of the surface. Use gp_XY_FunPtr macro
 755 //           to easily define pointer to function of gp_XY class.
 756 //=======================================================================
 757
 758 gp_XY SMESH_MesherHelper::applyIn2D(const Handle(Geom_Surface)& surface,
 759                                     const gp_XY&                uv1,
 760                                     const gp_XY&                uv2,
 761                                     xyFunPtr                    fun,
 762                                     const bool                  resultInPeriod)
 763 {
 764   Standard_Boolean isUPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsUPeriodic();
 765   Standard_Boolean isVPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsVPeriodic();
 766   if ( !isUPeriodic && !isVPeriodic )
 767     return fun(uv1,uv2);
 768
 769   // move uv2 not far than half-period from uv1
 770   double u2 =
 771     uv2.X()+(isUPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.X(),uv1.X(),surface->UPeriod()) :0);
 772   double v2 =
 773     uv2.Y()+(isVPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.Y(),uv1.Y(),surface->VPeriod()) :0);
 774
 775   // execute operation
 776   gp_XY res = fun( uv1, gp_XY(u2,v2) );
 777
 778   // move result within period
 779   if ( resultInPeriod )
 780   {
 781     Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 782     surface->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 783     if ( isUPeriodic )
 784       res.SetX( res.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.X(),UF,UL));
 785     if ( isVPeriodic )
 786       res.SetY( res.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.Y(),VF,VL));
 787   }
 788
 789   return res;
 790 }
 791 //=======================================================================
 792 //function : GetMiddleUV
 793 //purpose  : Return middle UV taking in account surface period
 794 //=======================================================================
 795
 796 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetMiddleUV(const Handle(Geom_Surface)& surface,
 797                                       const gp_XY&                p1,
 798                                       const gp_XY&                p2)
 799 {
 800   // NOTE:
 801   // the proper place of getting basic surface seems to be in applyIn2D()
 802   // but we put it here to decrease a risk of regressions just before releasing a version
 803   Handle(Geom_Surface) surf = surface;
 804   while ( !surf.IsNull() && surf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
 805     surf = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surf )->BasisSurface();
 806
 807   return applyIn2D( surf, p1, p2, & AverageUV );
 808 }
 809
 810 //=======================================================================
 811 //function : GetCenterUV
 812 //purpose  : Return UV for the central node of a biquadratic triangle
 813 //=======================================================================
 814
 815 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetCenterUV(const gp_XY& uv1,
 816                                       const gp_XY& uv2,
 817                                       const gp_XY& uv3,
 818                                       const gp_XY& uv12,
 819                                       const gp_XY& uv23,
 820                                       const gp_XY& uv31,
 821                                       bool *       isBadTria/*=0*/)
 822 {
 823   bool badTria;
 824   gp_XY uvAvg = ( uv12 + uv23 + uv31 ) / 3.;
 825
 826   if      (( badTria = (( uvAvg - uv1 ) * ( uvAvg - uv23 ) > 0 )))
 827     uvAvg = ( uv1 + uv23 ) / 2.;
 828   else if (( badTria = (( uvAvg - uv2 ) * ( uvAvg - uv31 ) > 0 )))
 829     uvAvg = ( uv2 + uv31 ) / 2.;
 830   else if (( badTria = (( uvAvg - uv3 ) * ( uvAvg - uv12 ) > 0 )))
 831     uvAvg = ( uv3 + uv12 ) / 2.;
 832
 833   if ( isBadTria )
 834     *isBadTria = badTria;
 835   return uvAvg;
 836 }
 837
 838 //=======================================================================
 839 //function : GetNodeU
 840 //purpose  : Return node U on edge
 841 //=======================================================================
 842
 843 double SMESH_MesherHelper::GetNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
 844                                     const SMDS_MeshNode* n,
 845                                     const SMDS_MeshNode* inEdgeNode,
 846                                     bool*                check) const
 847 {
 848   double param = Precision::Infinite();
 849
 850   const SMDS_PositionPtr pos = n->GetPosition();
 851   if ( pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
 852   {
 853     const SMDS_EdgePosition* epos = static_cast<const SMDS_EdgePosition*>( pos );
 854     param =  epos->GetUParameter();
 855   }
 856   else if( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
 857   {
 858     if ( inEdgeNode && TopExp::FirstVertex( E ).IsSame( TopExp::LastVertex( E ))) // issue 0020128
 859     {
 860       Standard_Real f,l;
 861       BRep_Tool::Range( E, f,l );
 862       double uInEdge = GetNodeU( E, inEdgeNode );
 863       param = ( fabs( uInEdge - f ) < fabs( l - uInEdge )) ? f : l;
 864     }
 865     else
 866     {
 867       SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
 868       int vertexID = n->getshapeId();
 869       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(meshDS->IndexToShape(vertexID));
 870       param =  BRep_Tool::Parameter( V, E );
 871     }
 872   }
 873   if ( check )
 874   {
 875     double tol = BRep_Tool::Tolerance( E );
 876     double f,l;  BRep_Tool::Range( E, f,l );
 877     bool force = ( param < f-tol || param > l+tol );
 878     if ( !force && pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
 879       force = ( GetMeshDS()->ShapeToIndex( E ) != n->getshapeId() );
 880
 881     *check = CheckNodeU( E, n, param, 2*tol, force );
 882   }
 883   return param;
 884 }
 885
 886 //=======================================================================
 887 //function : CheckNodeU
 888 //purpose  : Check and fix node U on an edge
 889 //           Return false if U is bad and could not be fixed
 890 //=======================================================================
 891
 892 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
 893                                     const SMDS_MeshNode* n,
 894                                     double&              u,
 895                                     const double         tol,
 896                                     const bool           force,
 897                                     double               distXYZ[4]) const
 898 {
 899   int shapeID = n->getshapeId();
 900   if ( force || toCheckPosOnShape( shapeID ))
 901   {
 902     TopLoc_Location loc; double f,l;
 903     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( E,loc,f,l );
 904     if ( curve.IsNull() ) // degenerated edge
 905     {
 906       if ( u+tol < f || u-tol > l )
 907       {
 908         double r = Max( 0.5, 1 - tol*n->GetID()); // to get a unique u on edge
 909         u =  f*r + l*(1-r);
 910       }
 911     }
 912     else
 913     {
 914       gp_Pnt nodePnt = SMESH_TNodeXYZ( n );
 915       if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
 916       gp_Pnt curvPnt = curve->Value( u );
 917       double dist = nodePnt.Distance( curvPnt );
 918       if ( distXYZ ) {
 919         curvPnt.Transform( loc );
 920         distXYZ[0] = dist;
 921         distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
 922       }
 923       if ( dist > tol )
 924       {
 925         setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
 926         // u incorrect, project the node to the curve
 927         int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( E );
 928         TID2ProjectorOnCurve& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnCurve&>( myEdge2Projector );
 929         TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj =
 930           i2proj.insert( make_pair( edgeID, (GeomAPI_ProjectPointOnCurve*) 0 )).first;
 931         if ( !i_proj->second  )
 932         {
 933           i_proj->second = new GeomAPI_ProjectPointOnCurve();
 934           i_proj->second->Init( curve, f, l );
 935         }
 936         GeomAPI_ProjectPointOnCurve* projector = i_proj->second;
 937         projector->Perform( nodePnt );
 938         if ( projector->NbPoints() < 1 )
 939         {
 940           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU() failed to project" );
 941           return false;
 942         }
 943         Quantity_Parameter U = projector->LowerDistanceParameter();
 944         u = double( U );
 945         MESSAGE(" f " << f << " l " << l << " u " << u);
 946         curvPnt = curve->Value( u );
 947         dist = nodePnt.Distance( curvPnt );
 948         if ( distXYZ ) {
 949           curvPnt.Transform( loc );
 950           distXYZ[0] = dist;
 951           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
 952         }
 953         if ( dist > tol )
 954         {
 955           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(), invalid projection" );
 956           MESSAGE("distance " << dist << " " << tol );
 957           return false;
 958         }
 959         // store the fixed U on the edge
 960         if ( myShape.IsSame(E) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
 961           const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
 962             ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_EdgePosition( U )));
 963       }
 964       else if ( fabs( u ) > numeric_limits<double>::min() )
 965       {
 966         setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
 967       }
 968       if (( u < f-tol || u > l+tol ) && force )
 969       {
 970         MESSAGE("u < f-tol || u > l+tol  ; u " << u << " f " << f << " l " << l);
 971         // node is on vertex but is set on periodic but trimmed edge (issue 0020890)
 972         try
 973         {
 974           // do not use IsPeriodic() as Geom_TrimmedCurve::IsPeriodic () returns false
 975           double period = curve->Period();
 976           u = ( u < f ) ? u + period : u - period;
 977         }
 978         catch (Standard_Failure& exc)
 979         {
 980           return false;
 981         }
 982       }
 983     }
 984   }
 985   return true;
 986 }
 987
 988 //=======================================================================
 989 //function : GetMediumPos
 990 //purpose  : Return index and type of the shape  (EDGE or FACE only) to
 991 //          set a medium node on
 992 //param    : useCurSubShape - if true, returns the shape set via SetSubShape()
 993 //           if any
 994 //=======================================================================
 995
 996 std::pair<int, TopAbs_ShapeEnum>
 997 SMESH_MesherHelper::GetMediumPos(const SMDS_MeshNode* n1,
 998                                  const SMDS_MeshNode* n2,
 999                                  const bool           useCurSubShape)
1000 {
1001   if ( useCurSubShape && !myShape.IsNull() )
1002     return std::make_pair( myShapeID, myShape.ShapeType() );
1003
1004   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1005   int              shapeID = -1;
1006   TopoDS_Shape     shape;
1007
1008   if (( myShapeID == n1->getshapeId() || myShapeID == n2->getshapeId() ) && myShapeID > 0 )
1009   {
1010     shapeType = myShape.ShapeType();
1011     shapeID   = myShapeID;
1012   }
1013   else if ( n1->getshapeId() == n2->getshapeId() )
1014   {
1015     shapeID = n2->getshapeId();
1016     shape = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1017   }
1018   else
1019   {
1020     const SMDS_TypeOfPosition Pos1 = n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1021     const SMDS_TypeOfPosition Pos2 = n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1022
1023     if ( Pos1 == SMDS_TOP_3DSPACE || Pos2 == SMDS_TOP_3DSPACE )
1024     {
1025     }
1026     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_FACE || Pos2 == SMDS_TOP_FACE )
1027     {
1028       if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE || Pos2 != SMDS_TOP_FACE )
1029       {
1030         if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE ) std::swap( n1,n2 );
1031         TopoDS_Shape F = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1032         TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1033         if ( IsSubShape( S, F ))
1034         {
1035           shapeType = TopAbs_FACE;
1036           shapeID   = n1->getshapeId();
1037         }
1038       }
1039     }
1040     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_EDGE && Pos2 == SMDS_TOP_EDGE )
1041     {
1042       TopoDS_Shape E1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1043       TopoDS_Shape E2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1044       shape = GetCommonAncestor( E1, E2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1045     }
1046     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_VERTEX && Pos2 == SMDS_TOP_VERTEX )
1047     {
1048       TopoDS_Shape V1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1049       TopoDS_Shape V2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1050       shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_EDGE );
1051       if ( shape.IsNull() ) shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1052     }
1053     else // VERTEX and EDGE
1054     {
1055       if ( Pos1 != SMDS_TOP_VERTEX ) std::swap( n1,n2 );
1056       TopoDS_Shape V = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1057       TopoDS_Shape E = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1058       if ( IsSubShape( V, E ))
1059         shape = E;
1060       else
1061         shape = GetCommonAncestor( V, E, *myMesh, TopAbs_FACE );
1062     }
1063   }
1064
1065   if ( !shape.IsNull() )
1066   {
1067     if ( shapeID < 1 )
1068       shapeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape );
1069     shapeType = shape.ShapeType();
1070   }
1071   return make_pair( shapeID, shapeType );
1072 }
1073
1074 //=======================================================================
1075 //function : GetCentralNode
1076 //purpose  : Return existing or create a new central node for a quardilateral
1077 //           quadratic face given its 8 nodes.
1078 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1079 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1080 //=======================================================================
1081
1082 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1083                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1084                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1085                                                         const SMDS_MeshNode* n4,
1086                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1087                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1088                                                         const SMDS_MeshNode* n34,
1089                                                         const SMDS_MeshNode* n41,
1090                                                         bool                 force3d)
1091 {
1092   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1093
1094   // Find an existing central node
1095
1096   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3,n4);
1097   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1098   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1099   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() )
1100   {
1101     return (*itMapCentralNode).second;
1102   }
1103
1104   // Get type of shape for the new central node
1105
1106   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1107   int              solidID = -1;
1108   int              faceID = -1;
1109   TopoDS_Shape     shape;
1110   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1111
1112   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1113   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1114
1115   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1116
1117   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1118   // on sub-shapes of the FACE
1119   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1120   {
1121     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3, n4 };
1122     for(int i = 0; i < 4; i++)
1123     {
1124       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1125       if ( shape.IsNull() ) break;
1126       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1127       {
1128         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1129         shapeType = TopAbs_SOLID;
1130         break;
1131       }
1132       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1133       {
1134         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1135         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1136         itMapWithIdFace->second++;
1137       }
1138       else
1139       {
1140         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors(shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1141         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1142         {
1143           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1144           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1145           itMapWithIdFace->second++;
1146         }
1147       }
1148     }
1149   }
1150   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1151   {
1152     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1153     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1154     for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1155     {
1156       if ( itMapWithIdFace->second == 4 )
1157       {
1158         shapeType = TopAbs_FACE;
1159         faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1160         break;
1161       }
1162     }
1163   }
1164
1165   TopoDS_Face F;
1166   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1167   {
1168     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1169   }
1170
1171   // Create a node
1172
1173   gp_XY  uvAvg;
1174   gp_Pnt P;
1175   bool toCheck = true;
1176   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1177   {
1178     uvAvg = calcTFI (0.5, 0.5,
1179                      GetNodeUV(F,n1,n3,&toCheck), GetNodeUV(F,n2,n4,&toCheck),
1180                      GetNodeUV(F,n3,n1,&toCheck), GetNodeUV(F,n4,n2,&toCheck),
1181                      GetNodeUV(F,n12,n3), GetNodeUV(F,n23,n4),
1182                      GetNodeUV(F,n34,n2), GetNodeUV(F,n41,n2));
1183     TopLoc_Location loc;
1184     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1185     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1186     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1187     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1188     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1189   }
1190   else // ( force3d || F.IsNull() )
1191   {
1192     P = ( SMESH_TNodeXYZ( n1 ) +
1193           SMESH_TNodeXYZ( n2 ) +
1194           SMESH_TNodeXYZ( n3 ) +
1195           SMESH_TNodeXYZ( n4 ) ) / 4;
1196     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1197
1198     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1199     {
1200       uvAvg = (GetNodeUV(F,n1,n3,&toCheck) +
1201                GetNodeUV(F,n2,n4,&toCheck) +
1202                GetNodeUV(F,n3,n1,&toCheck) +
1203                GetNodeUV(F,n4,n2,&toCheck)) / 4;
1204       //CheckNodeUV( F, centralNode, uvAvg, 2*BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1205       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1206     }
1207     else if ( solidID > 0 )
1208     {
1209       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1210     }
1211     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1212     {
1213       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1214     }
1215   }
1216   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1217   return centralNode;
1218 }
1219
1220 //=======================================================================
1221 //function : GetCentralNode
1222 //purpose  : Return existing or create a new central node for a
1223 //           quadratic triangle given its 6 nodes.
1224 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1225 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1226 //=======================================================================
1227
1228 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1229                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1230                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1231                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1232                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1233                                                         const SMDS_MeshNode* n31,
1234                                                         bool                 force3d)
1235 {
1236   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1237
1238   // Find an existing central node
1239
1240   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3);
1241   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1242   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1243   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() )
1244   {
1245     return (*itMapCentralNode).second;
1246   }
1247
1248   // Get type of shape for the new central node
1249
1250   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1251   int              solidID = -1;
1252   int              faceID = -1;
1253   TopoDS_Shape     shape;
1254   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1255
1256   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1257   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1258
1259   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1260
1261   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1262   // on sub-shapes of the FACE
1263   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1264   {
1265     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3 };
1266     for(int i = 0; i < 3; i++)
1267     {
1268       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1269       if ( shape.IsNull() ) break;
1270       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1271       {
1272         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1273         shapeType = TopAbs_SOLID;
1274         break;
1275       }
1276       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1277       {
1278         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1279         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1280         itMapWithIdFace->second++;
1281       }
1282       else
1283       {
1284         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors(shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1285         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1286         {
1287           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1288           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1289           itMapWithIdFace->second++;
1290         }
1291       }
1292     }
1293   }
1294   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1295   {
1296     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1297     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1298     for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1299     {
1300       if ( itMapWithIdFace->second == 3 )
1301       {
1302         shapeType = TopAbs_FACE;
1303         faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1304         break;
1305       }
1306     }
1307   }
1308
1309   TopoDS_Face F;
1310   gp_XY       uvAvg;
1311   bool        badTria=false;
1312
1313   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1314   {
1315     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1316     bool check;
1317     gp_XY uv1  = GetNodeUV( F, n1, n23, &check );
1318     gp_XY uv2  = GetNodeUV( F, n2, n31, &check );
1319     gp_XY uv3  = GetNodeUV( F, n3, n12, &check );
1320     gp_XY uv12 = GetNodeUV( F, n12, n3, &check );
1321     gp_XY uv23 = GetNodeUV( F, n23, n1, &check );
1322     gp_XY uv31 = GetNodeUV( F, n31, n2, &check );
1323     uvAvg = GetCenterUV( uv1,uv2,uv3, uv12,uv23,uv31, &badTria );
1324     if ( badTria )
1325       force3d = false;
1326   }
1327
1328   // Create a central node
1329
1330   gp_Pnt P;
1331   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1332   {
1333     TopLoc_Location        loc;
1334     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1335     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1336     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1337     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1338     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1339   }
1340   else // ( force3d || F.IsNull() )
1341   {
1342     P = ( SMESH_TNodeXYZ( n12 ) +
1343           SMESH_TNodeXYZ( n23 ) +
1344           SMESH_TNodeXYZ( n31 ) ) / 3;
1345     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1346
1347     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1348     {
1349       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1350     }
1351     else if ( solidID > 0 )
1352     {
1353       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1354     }
1355     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1356     {
1357       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1358     }
1359   }
1360   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1361   return centralNode;
1362 }
1363
1364 //=======================================================================
1365 //function : GetMediumNode
1366 //purpose  : Return existing or create a new medium node between given ones
1367 //=======================================================================
1368
1369 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetMediumNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1370                                                        const SMDS_MeshNode* n2,
1371                                                        bool                 force3d)
1372 {
1373   // Find existing node
1374
1375   SMESH_TLink link(n1,n2);
1376   ItTLinkNode itLN = myTLinkNodeMap.find( link );
1377   if ( itLN != myTLinkNodeMap.end() ) {
1378     return (*itLN).second;
1379   }
1380
1381   // Create medium node
1382
1383   SMDS_MeshNode* n12;
1384   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1385
1386   if ( IsSeamShape( n1->getshapeId() ))
1387     // to get a correct UV of a node on seam, the second node must have checked UV
1388     std::swap( n1, n2 );
1389
1390   // get type of shape for the new medium node
1391   int faceID = -1, edgeID = -1;
1392   TopoDS_Edge E; double u [2];
1393   TopoDS_Face F; gp_XY  uv[2];
1394   bool uvOK[2] = { false, false };
1395
1396   pair<int, TopAbs_ShapeEnum> pos = GetMediumPos( n1, n2, mySetElemOnShape );
1397   // calling GetMediumPos() with useCurSubShape=mySetElemOnShape is OK only for the
1398   // case where the lower dim mesh is already constructed, else, nodes on EDGEs are
1399   // assigned to FACE, for example.
1400
1401   // get positions of the given nodes on shapes
1402   if ( pos.second == TopAbs_FACE )
1403   {
1404     F = TopoDS::Face(meshDS->IndexToShape( faceID = pos.first ));
1405     uv[0] = GetNodeUV(F,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1406     uv[1] = GetNodeUV(F,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1407   }
1408   else if ( pos.second == TopAbs_EDGE )
1409   {
1410     const SMDS_PositionPtr Pos1 = n1->GetPosition();
1411     const SMDS_PositionPtr Pos2 = n2->GetPosition();
1412     if ( Pos1->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1413          Pos2->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1414          n1->getshapeId() != n2->getshapeId() )
1415     {
1416       // issue 0021006
1417       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1418     }
1419     E = TopoDS::Edge(meshDS->IndexToShape( edgeID = pos.first ));
1420     u[0] = GetNodeU(E,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1421     u[1] = GetNodeU(E,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1422   }
1423
1424   if ( !force3d & uvOK[0] && uvOK[1] )
1425   {
1426     // we try to create medium node using UV parameters of
1427     // nodes, else - medium between corresponding 3d points
1428     if( ! F.IsNull() )
1429     {
1430       //if ( uvOK[0] && uvOK[1] )
1431       {
1432         if ( IsDegenShape( n1->getshapeId() )) {
1433           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[0].SetCoord( 1, uv[1].Coord( 1 ));
1434           else                           uv[0].SetCoord( 2, uv[1].Coord( 2 ));
1435         }
1436         else if ( IsDegenShape( n2->getshapeId() )) {
1437           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[1].SetCoord( 1, uv[0].Coord( 1 ));
1438           else                           uv[1].SetCoord( 2, uv[0].Coord( 2 ));
1439         }
1440
1441         TopLoc_Location loc;
1442         Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
1443         gp_XY UV = GetMiddleUV( S, uv[0], uv[1] );
1444         gp_Pnt P = S->Value( UV.X(), UV.Y() ).Transformed(loc);
1445         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1446         // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1447         meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y());
1448         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1449         return n12;
1450       }
1451     }
1452     else if ( !E.IsNull() )
1453     {
1454       double f,l;
1455       Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, f, l);
1456       if(!C.IsNull())
1457       {
1458         Standard_Boolean isPeriodic = C->IsPeriodic();
1459         double U;
1460         if(isPeriodic) {
1461           Standard_Real Period = C->Period();
1462           Standard_Real p = u[1]+ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(u[1],u[0],Period);
1463           Standard_Real pmid = (u[0]+p)/2.;
1464           U = pmid+ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(pmid,C->FirstParameter(),C->LastParameter());
1465         }
1466         else
1467           U = (u[0]+u[1])/2.;
1468
1469         gp_Pnt P = C->Value( U );
1470         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1471         //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1472         meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1473         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1474         return n12;
1475       }
1476     }
1477   }
1478
1479   // 3d variant
1480   double x = ( n1->X() + n2->X() )/2.;
1481   double y = ( n1->Y() + n2->Y() )/2.;
1482   double z = ( n1->Z() + n2->Z() )/2.;
1483   n12 = meshDS->AddNode(x,y,z);
1484
1485   //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1486   {
1487     if ( !F.IsNull() )
1488     {
1489       gp_XY UV = ( uv[0] + uv[1] ) / 2.;
1490       CheckNodeUV( F, n12, UV, 2 * BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1491       meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y() );
1492     }
1493     else if ( !E.IsNull() )
1494     {
1495       double U = ( u[0] + u[1] ) / 2.;
1496       CheckNodeU( E, n12, U, 2 * BRep_Tool::Tolerance( E ), /*force=*/true);
1497       meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1498     }
1499     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1500     {
1501       meshDS->SetMeshElementOnShape(n12, myShapeID);
1502     }
1503   }
1504
1505   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( link, n12 ));
1506   return n12;
1507 }
1508
1509 //================================================================================
1510 /*!
1511  * \brief Makes a medium node if nodes reside different edges
1512  */
1513 //================================================================================
1514
1515 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::getMediumNodeOnComposedWire(const SMDS_MeshNode* n1,
1516                                                                      const SMDS_MeshNode* n2,
1517                                                                      bool                 force3d)
1518 {
1519   gp_Pnt middle = 0.5 * XYZ(n1) + 0.5 * XYZ(n2);
1520   SMDS_MeshNode* n12 = AddNode( middle.X(), middle.Y(), middle.Z() );
1521
1522   // To find position on edge and 3D position for n12,
1523   // project <middle> to 2 edges and select projection most close to <middle>
1524
1525   double u = 0, distMiddleProj = Precision::Infinite(), distXYZ[4];
1526   int iOkEdge = 0;
1527   TopoDS_Edge edges[2];
1528   for ( int is2nd = 0; is2nd < 2; ++is2nd )
1529   {
1530     // get an edge
1531     const SMDS_MeshNode* n = is2nd ? n2 : n1;
1532     TopoDS_Shape shape = GetSubShapeByNode( n, GetMeshDS() );
1533     if ( shape.IsNull() || shape.ShapeType() != TopAbs_EDGE )
1534       continue;
1535
1536     // project to get U of projection and distance from middle to projection
1537     TopoDS_Edge edge = edges[ is2nd ] = TopoDS::Edge( shape );
1538     double node2MiddleDist = middle.Distance( XYZ(n) );
1539     double foundU = GetNodeU( edge, n );
1540     CheckNodeU( edge, n12, foundU, 2*BRep_Tool::Tolerance(edge), /*force=*/true, distXYZ );
1541     if ( distXYZ[0] < node2MiddleDist )
1542     {
1543       distMiddleProj = distXYZ[0];
1544       u = foundU;
1545       iOkEdge = is2nd;
1546     }
1547   }
1548   if ( Precision::IsInfinite( distMiddleProj ))
1549   {
1550     // both projections failed; set n12 on the edge of n1 with U of a common vertex
1551     TopoDS_Vertex vCommon;
1552     if ( TopExp::CommonVertex( edges[0], edges[1], vCommon ))
1553       u = BRep_Tool::Parameter( vCommon, edges[0] );
1554     else
1555     {
1556       double f,l, u0 = GetNodeU( edges[0], n1 );
1557       BRep_Tool::Range( edges[0],f,l );
1558       u = ( fabs(u0-f) < fabs(u0-l) ) ? f : l;
1559     }
1560     iOkEdge = 0;
1561     distMiddleProj = 0;
1562   }
1563
1564   // move n12 to position of a successfull projection
1565   double tol = BRep_Tool::Tolerance(edges[ iOkEdge ]);
1566   if ( !force3d && distMiddleProj > 2*tol )
1567   {
1568     TopLoc_Location loc; double f,l;
1569     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( edges[iOkEdge],loc,f,l );
1570     gp_Pnt p = curve->Value( u );
1571     GetMeshDS()->MoveNode( n12, p.X(), p.Y(), p.Z() );
1572   }
1573
1574   //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1575   {
1576     int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( edges[iOkEdge] );
1577     if ( edgeID != n12->getshapeId() )
1578       GetMeshDS()->UnSetNodeOnShape( n12 );
1579     GetMeshDS()->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, u);
1580   }
1581   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( SMESH_TLink(n1,n2), n12 ));
1582
1583   return n12;
1584 }
1585
1586 //=======================================================================
1587 //function : AddNode
1588 //purpose  : Creates a node
1589 //=======================================================================
1590
1591 SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::AddNode(double x, double y, double z, int ID,
1592                                            double u, double v)
1593 {
1594   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1595   SMDS_MeshNode* node = 0;
1596   if ( ID )
1597     node = meshDS->AddNodeWithID( x, y, z, ID );
1598   else
1599     node = meshDS->AddNode( x, y, z );
1600   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 ) { // node is not elem ?
1601     switch ( myShape.ShapeType() ) {
1602     case TopAbs_SOLID:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1603     case TopAbs_SHELL:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1604     case TopAbs_FACE:   meshDS->SetNodeOnFace(   node, myShapeID, u, v); break;
1605     case TopAbs_EDGE:   meshDS->SetNodeOnEdge(   node, myShapeID, u);    break;
1606     case TopAbs_VERTEX: meshDS->SetNodeOnVertex( node, myShapeID);       break;
1607     default: ;
1608     }
1609   }
1610   return node;
1611 }
1612
1613 //=======================================================================
1614 //function : AddEdge
1615 //purpose  : Creates quadratic or linear edge
1616 //=======================================================================
1617
1618 SMDS_MeshEdge* SMESH_MesherHelper::AddEdge(const SMDS_MeshNode* n1,
1619                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1620                                            const int            id,
1621                                            const bool           force3d)
1622 {
1623   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1624
1625   SMDS_MeshEdge* edge = 0;
1626   if (myCreateQuadratic) {
1627     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1628     if(id)
1629       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, n12, id);
1630     else
1631       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2, n12);
1632   }
1633   else {
1634     if(id)
1635       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, id);
1636     else
1637       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2);
1638   }
1639
1640   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1641     meshDS->SetMeshElementOnShape( edge, myShapeID );
1642
1643   return edge;
1644 }
1645
1646 //=======================================================================
1647 //function : AddFace
1648 //purpose  : Creates quadratic or linear triangle
1649 //=======================================================================
1650
1651 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1652                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1653                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1654                                            const int id,
1655                                            const bool force3d)
1656 {
1657   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1658   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1659
1660   if( n1==n2 || n2==n3 || n3==n1 )
1661     return elem;
1662
1663   if(!myCreateQuadratic) {
1664     if(id)
1665       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, id);
1666     else
1667       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3);
1668   }
1669   else {
1670     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1671     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1672     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1673     if(myCreateBiQuadratic)
1674     {
1675      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n12, n23, n31, force3d);
1676      if(id)
1677        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter, id);
1678      else
1679        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter);
1680     }
1681     else
1682     {
1683       if(id)
1684         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, id);
1685       else
1686         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31);
1687     }
1688   }
1689   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1690     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1691
1692   return elem;
1693 }
1694
1695 //=======================================================================
1696 //function : AddFace
1697 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear quadrangle
1698 //=======================================================================
1699
1700 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1701                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1702                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1703                                            const SMDS_MeshNode* n4,
1704                                            const int            id,
1705                                            const bool           force3d)
1706 {
1707   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1708   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1709
1710   if( n1==n2 ) {
1711     return AddFace(n1,n3,n4,id,force3d);
1712   }
1713   if( n1==n3 ) {
1714     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1715   }
1716   if( n1==n4 ) {
1717     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1718   }
1719   if( n2==n3 ) {
1720     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1721   }
1722   if( n2==n4 ) {
1723     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1724   }
1725   if( n3==n4 ) {
1726     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1727   }
1728
1729   if(!myCreateQuadratic) {
1730     if(id)
1731       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, id);
1732     else
1733       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4);
1734   }
1735   else {
1736     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1737     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1738     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1739     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
1740     if(myCreateBiQuadratic)
1741     {
1742      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, force3d);
1743      if(id)
1744        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter, id);
1745      else
1746        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter);
1747     }
1748     else
1749     {
1750       if(id)
1751         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, id);
1752       else
1753         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41);
1754     }
1755   }
1756   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1757     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1758
1759   return elem;
1760 }
1761
1762 //=======================================================================
1763 //function : AddPolygonalFace
1764 //purpose  : Creates polygon, with additional nodes in quadratic mesh
1765 //=======================================================================
1766
1767 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddPolygonalFace (const vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
1768                                                      const int                           id,
1769                                                      const bool                          force3d)
1770 {
1771   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1772   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1773
1774   if(!myCreateQuadratic) {
1775     if(id)
1776       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(nodes, id);
1777     else
1778       elem = meshDS->AddPolygonalFace(nodes);
1779   }
1780   else {
1781     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
1782     for ( int i = 0; i < nodes.size(); ++i )
1783     {
1784       const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[i];
1785       const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[(i+1)%nodes.size()];
1786       const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1787       newNodes.push_back( n1 );
1788       newNodes.push_back( n12 );
1789     }
1790     if(id)
1791       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(newNodes, id);
1792     else
1793       elem = meshDS->AddPolygonalFace(newNodes);
1794   }
1795   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1796     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1797
1798   return elem;
1799 }
1800
1801 //=======================================================================
1802 //function : AddVolume
1803 //purpose  : Creates quadratic or linear prism
1804 //=======================================================================
1805
1806 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1807                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1808                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1809                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1810                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1811                                                const SMDS_MeshNode* n6,
1812                                                const int id,
1813                                                const bool force3d)
1814 {
1815   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1816   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1817   if(!myCreateQuadratic) {
1818     if(id)
1819       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, id);
1820     else
1821       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6);
1822   }
1823   else {
1824     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1825     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1826     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1827
1828     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode(n4,n5,force3d);
1829     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode(n5,n6,force3d);
1830     const SMDS_MeshNode* n64 = GetMediumNode(n6,n4,force3d);
1831
1832     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode(n1,n4,force3d);
1833     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode(n2,n5,force3d);
1834     const SMDS_MeshNode* n36 = GetMediumNode(n3,n6,force3d);
1835
1836     if(id)
1837       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
1838                                      n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36, id);
1839     else
1840       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
1841                                n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36);
1842   }
1843   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1844     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1845
1846   return elem;
1847 }
1848
1849 //=======================================================================
1850 //function : AddVolume
1851 //purpose  : Creates quadratic or linear tetrahedron
1852 //=======================================================================
1853
1854 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1855                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1856                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1857                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1858                                                const int id,
1859                                                const bool force3d)
1860 {
1861   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1862   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1863   if(!myCreateQuadratic) {
1864     if(id)
1865       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, id);
1866     else
1867       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4);
1868   }
1869   else {
1870     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1871     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1872     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1873
1874     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode(n1,n4,force3d);
1875     const SMDS_MeshNode* n24 = GetMediumNode(n2,n4,force3d);
1876     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1877
1878     if(id)
1879       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34, id);
1880     else
1881       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34);
1882   }
1883   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1884     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1885
1886   return elem;
1887 }
1888
1889 //=======================================================================
1890 //function : AddVolume
1891 //purpose  : Creates quadratic or linear pyramid
1892 //=======================================================================
1893
1894 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1895                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1896                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1897                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1898                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1899                                                const int id,
1900                                                const bool force3d)
1901 {
1902   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1903   if(!myCreateQuadratic) {
1904     if(id)
1905       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, id);
1906     else
1907       elem = GetMeshDS()->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5);
1908   }
1909   else {
1910     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1911     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1912     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1913     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
1914
1915     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode(n1,n5,force3d);
1916     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode(n2,n5,force3d);
1917     const SMDS_MeshNode* n35 = GetMediumNode(n3,n5,force3d);
1918     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode(n4,n5,force3d);
1919
1920     if(id)
1921       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID ( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
1922                                             n12, n23, n34, n41,
1923                                             n15, n25, n35, n45,
1924                                             id);
1925     else
1926       elem = GetMeshDS()->AddVolume( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
1927                                      n12, n23, n34, n41,
1928                                      n15, n25, n35, n45);
1929   }
1930   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1931     GetMeshDS()->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1932
1933   return elem;
1934 }
1935
1936 //=======================================================================
1937 //function : AddVolume
1938 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear hexahedron
1939 //=======================================================================
1940
1941 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1942                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1943                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1944                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1945                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1946                                                const SMDS_MeshNode* n6,
1947                                                const SMDS_MeshNode* n7,
1948                                                const SMDS_MeshNode* n8,
1949                                                const int id,
1950                                                const bool force3d)
1951 {
1952   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1953   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1954   if(!myCreateQuadratic) {
1955     if(id)
1956       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8, id);
1957     else
1958       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8);
1959   }
1960   else {
1961     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1962     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1963     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1964     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
1965
1966     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode(n5,n6,force3d);
1967     const SMDS_MeshNode* n67 = GetMediumNode(n6,n7,force3d);
1968     const SMDS_MeshNode* n78 = GetMediumNode(n7,n8,force3d);
1969     const SMDS_MeshNode* n85 = GetMediumNode(n8,n5,force3d);
1970
1971     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode(n1,n5,force3d);
1972     const SMDS_MeshNode* n26 = GetMediumNode(n2,n6,force3d);
1973     const SMDS_MeshNode* n37 = GetMediumNode(n3,n7,force3d);
1974     const SMDS_MeshNode* n48 = GetMediumNode(n4,n8,force3d);
1975     if(myCreateBiQuadratic)
1976     {
1977       const SMDS_MeshNode* n1234 = GetCentralNode(n1,n2,n3,n4,n12,n23,n34,n41,force3d);
1978       const SMDS_MeshNode* n1256 = GetCentralNode(n1,n2,n5,n6,n12,n26,n56,n15,force3d);
1979       const SMDS_MeshNode* n2367 = GetCentralNode(n2,n3,n6,n7,n23,n37,n67,n26,force3d);
1980       const SMDS_MeshNode* n3478 = GetCentralNode(n3,n4,n7,n8,n34,n48,n78,n37,force3d);
1981       const SMDS_MeshNode* n1458 = GetCentralNode(n1,n4,n5,n8,n41,n48,n15,n85,force3d);
1982       const SMDS_MeshNode* n5678 = GetCentralNode(n5,n6,n7,n8,n56,n67,n78,n85,force3d);
1983
1984       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
1985
1986       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( n4 );
1987       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( n8 );
1988       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3 );
1989       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( n7 );
1990       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1 );
1991       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( n5 );
1992       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( n2 );
1993       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( n6 );
1994
1995       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( n48 );
1996       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( n37 );
1997       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n15 );
1998       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n26 );
1999       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( n34 );
2000       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( n78 );
2001       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n12 );
2002       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n56 );
2003       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( n41 );
2004       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( n85 );
2005       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( n23 );
2006       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( n67 );
2007
2008       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3478 );
2009       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1256 );
2010       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( n1458 );
2011       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( n2367 );
2012       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n1234 );
2013       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n5678 );
2014
2015       gp_XYZ centerCube(0.5, 0.5, 0.5);
2016       gp_XYZ nCenterElem;
2017       SMESH_Block::ShellPoint( centerCube, pointsOnShapes, nCenterElem );
2018       const SMDS_MeshNode* nCenter =
2019         meshDS->AddNode( nCenterElem.X(), nCenterElem.Y(), nCenterElem.Z() );
2020       meshDS->SetNodeInVolume( nCenter, myShapeID );
2021
2022      if(id)
2023         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2024                                       n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2025                                       n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2026                                       n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter, id);
2027       else
2028         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2029                                 n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2030                                 n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2031                                 n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter);
2032     }
2033     else
2034     {
2035       if(id)
2036         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2037                                       n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2038                                       n78, n85, n15, n26, n37, n48, id);
2039       else
2040         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2041                                 n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2042                                 n78, n85, n15, n26, n37, n48);
2043     }
2044   }
2045   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2046     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2047
2048   return elem;
2049 }
2050
2051 //=======================================================================
2052 //function : AddVolume
2053 //purpose  : Creates LINEAR!!!!!!!!! octahedron
2054 //=======================================================================
2055
2056 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2057                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2058                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2059                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2060                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2061                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2062                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2063                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2064                                                const SMDS_MeshNode* n9,
2065                                                const SMDS_MeshNode* n10,
2066                                                const SMDS_MeshNode* n11,
2067                                                const SMDS_MeshNode* n12,
2068                                                const int id,
2069                                                bool force3d)
2070 {
2071   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2072   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2073   if(id)
2074     elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12,id);
2075   else
2076     elem = meshDS->AddVolume(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12);
2077   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2078     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2079   return elem;
2080 }
2081
2082 //=======================================================================
2083 //function : AddPolyhedralVolume
2084 //purpose  : Creates polyhedron. In quadratic mesh, adds medium nodes
2085 //=======================================================================
2086
2087 SMDS_MeshVolume*
2088 SMESH_MesherHelper::AddPolyhedralVolume (const std::vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
2089                                          const std::vector<int>&                  quantities,
2090                                          const int                                id,
2091                                          const bool                               force3d)
2092 {
2093   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2094   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2095   if(!myCreateQuadratic)
2096   {
2097     if(id)
2098       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID(nodes, quantities, id);
2099     else
2100       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume(nodes, quantities);
2101   }
2102   else
2103   {
2104     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
2105     vector<int> newQuantities;
2106     for ( int iFace=0, iN=0; iFace < quantities.size(); ++iFace)
2107     {
2108       int nbNodesInFace = quantities[iFace];
2109       newQuantities.push_back(0);
2110       for ( int i = 0; i < nbNodesInFace; ++i )
2111       {
2112         const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[ iN + i ];
2113         newNodes.push_back( n1 );
2114         newQuantities.back()++;
2115
2116         const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[ iN + ( i+1==nbNodesInFace ? 0 : i+1 )];
2117 //         if ( n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE &&
2118 //              n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE )
2119         {
2120           const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
2121           newNodes.push_back( n12 );
2122           newQuantities.back()++;
2123         }
2124       }
2125       iN += nbNodesInFace;
2126     }
2127     if(id)
2128       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID( newNodes, newQuantities, id );
2129     else
2130       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume( newNodes, newQuantities );
2131   }
2132   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2133     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2134
2135   return elem;
2136 }
2137
2138 namespace
2139 {
2140   //================================================================================
2141   /*!
2142    * \brief Check if a node belongs to any face of sub-mesh
2143    */
2144   //================================================================================
2145
2146   bool isNodeInSubMesh( const SMDS_MeshNode* n, const SMESHDS_SubMesh* sm )
2147   {
2148     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2149     while ( fIt->more() )
2150       if ( sm->Contains( fIt->next() ))
2151         return true;
2152     return false;
2153   }
2154 }
2155
2156 //=======================================================================
2157 //function : IsSameElemGeometry
2158 //purpose  : Returns true if all elements of a sub-mesh are of same shape
2159 //=======================================================================
2160
2161 bool SMESH_MesherHelper::IsSameElemGeometry(const SMESHDS_SubMesh* smDS,
2162                                             SMDSAbs_GeometryType   shape,
2163                                             const bool             nullSubMeshRes)
2164 {
2165   if ( !smDS ) return nullSubMeshRes;
2166
2167   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = smDS->GetElements();
2168   while ( elemIt->more() ) {
2169     const SMDS_MeshElement* e = elemIt->next();
2170     if ( e->GetGeomType() != shape )
2171       return false;
2172   }
2173   return true;
2174 }
2175
2176 //=======================================================================
2177 //function : LoadNodeColumns
2178 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2179 //=======================================================================
2180
2181 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap & theParam2ColumnMap,
2182                                          const TopoDS_Face& theFace,
2183                                          const TopoDS_Edge& theBaseEdge,
2184                                          SMESHDS_Mesh*      theMesh,
2185                                          SMESH_ProxyMesh*   theProxyMesh)
2186 {
2187   return LoadNodeColumns(theParam2ColumnMap,
2188                          theFace,
2189                          std::list<TopoDS_Edge>(1,theBaseEdge),
2190                          theMesh,
2191                          theProxyMesh);
2192 }
2193
2194 //=======================================================================
2195 //function : LoadNodeColumns
2196 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2197 //=======================================================================
2198
2199 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap &            theParam2ColumnMap,
2200                                          const TopoDS_Face&            theFace,
2201                                          const std::list<TopoDS_Edge>& theBaseSide,
2202                                          SMESHDS_Mesh*                 theMesh,
2203                                          SMESH_ProxyMesh*              theProxyMesh)
2204 {
2205   // get a right sub-mesh of theFace
2206
2207   const SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh = 0;
2208   if ( theProxyMesh )
2209   {
2210     faceSubMesh = theProxyMesh->GetSubMesh( theFace );
2211     if ( !faceSubMesh ||
2212          faceSubMesh->NbElements() == 0 ||
2213          theProxyMesh->IsTemporary( faceSubMesh->GetElements()->next() ))
2214     {
2215       // can use a proxy sub-mesh with not temporary elements only
2216       faceSubMesh = 0;
2217       theProxyMesh = 0;
2218     }
2219   }
2220   if ( !faceSubMesh )
2221     faceSubMesh = theMesh->MeshElements( theFace );
2222   if ( !faceSubMesh || faceSubMesh->NbElements() == 0 )
2223     return false;
2224
2225   if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2226   {
2227     // get data of edges for normalization of params
2228     vector< double > length;
2229     double fullLen = 0;
2230     list<TopoDS_Edge>::const_iterator edge;
2231     {
2232       for ( edge = theBaseSide.begin(); edge != theBaseSide.end(); ++edge )
2233       {
2234         double len = std::max( 1e-10, SMESH_Algo::EdgeLength( *edge ));
2235         fullLen += len;
2236         length.push_back( len );
2237       }
2238     }
2239
2240     // get nodes on theBaseEdge sorted by param on edge and initialize theParam2ColumnMap with them
2241     edge = theBaseSide.begin();
2242     for ( int iE = 0; edge != theBaseSide.end(); ++edge, ++iE )
2243     {
2244       map< double, const SMDS_MeshNode*> sortedBaseNN;
2245       SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN);
2246       if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2247
2248       map< double, const SMDS_MeshNode*>::iterator u_n = sortedBaseNN.begin();
2249       if ( theProxyMesh ) // from sortedBaseNN remove nodes not shared by faces of faceSubMesh
2250       {
2251         const SMDS_MeshNode* n1 = (++sortedBaseNN.begin())->second;
2252         const SMDS_MeshNode* n2 = (++sortedBaseNN.rbegin())->second;
2253         bool allNodesAreProxy = ( n1 != theProxyMesh->GetProxyNode( n1 ) &&
2254                                   n2 != theProxyMesh->GetProxyNode( n2 ));
2255         if ( allNodesAreProxy )
2256           for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2257             u_n->second = theProxyMesh->GetProxyNode( u_n->second );
2258
2259         if ( u_n = sortedBaseNN.begin(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2260         {
2261           while ( ++u_n != sortedBaseNN.end() && !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ));
2262           sortedBaseNN.erase( sortedBaseNN.begin(), u_n );
2263         }
2264         if ( u_n = --sortedBaseNN.end(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2265         {
2266           while ( u_n != sortedBaseNN.begin() && !isNodeInSubMesh( (--u_n)->second, faceSubMesh ));
2267           sortedBaseNN.erase( ++u_n, sortedBaseNN.end() );
2268         }
2269         if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2270       }
2271
2272       double f, l;
2273       BRep_Tool::Range( *edge, f, l );
2274       if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED ) std::swap( f, l );
2275       const double coeff = 1. / ( l - f ) * length[iE] / fullLen;
2276       const double prevPar = theParam2ColumnMap.empty() ? 0 : theParam2ColumnMap.rbegin()->first;
2277       for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2278       {
2279         double par = prevPar + coeff * ( u_n->first - f );
2280         TParam2ColumnMap::iterator u2nn =
2281           theParam2ColumnMap.insert( theParam2ColumnMap.end(), make_pair( par, TNodeColumn()));
2282         u2nn->second.push_back( u_n->second );
2283       }
2284     }
2285     if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2286       return false;
2287   }
2288
2289   // nb rows of nodes
2290   int prevNbRows     = theParam2ColumnMap.begin()->second.size(); // current, at least 1 here
2291   int expectedNbRows = faceSubMesh->NbElements() / ( theParam2ColumnMap.size()-1 ); // to be added
2292
2293   // fill theParam2ColumnMap column by column by passing from nodes on
2294   // theBaseEdge up via mesh faces on theFace
2295
2296   TParam2ColumnMap::iterator par_nVec_1, par_nVec_2;
2297   par_nVec_2 = theParam2ColumnMap.begin();
2298   par_nVec_1 = par_nVec_2++;
2299   TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
2300   for ( ; par_nVec_2 != theParam2ColumnMap.end(); ++par_nVec_1, ++par_nVec_2 )
2301   {
2302     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol1 = par_nVec_1->second;
2303     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol2 = par_nVec_2->second;
2304     nCol1.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2305     nCol2.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2306
2307     int i1, i2, foundNbRows = 0;
2308     const SMDS_MeshNode *n1 = nCol1[ prevNbRows-1 ];
2309     const SMDS_MeshNode *n2 = nCol2[ prevNbRows-1 ];
2310     // find face sharing node n1 and n2 and belonging to faceSubMesh
2311     while ( const SMDS_MeshElement* face =
2312             SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( n1, n2, emptySet, avoidSet, &i1, &i2))
2313     {
2314       if ( faceSubMesh->Contains( face ))
2315       {
2316         int nbNodes = face->NbCornerNodes();
2317         if ( nbNodes != 4 )
2318           return false;
2319         if ( foundNbRows + 1 > expectedNbRows )
2320           return false;
2321         n1 = face->GetNode( (i2+2) % 4 ); // opposite corner of quadrangle face
2322         n2 = face->GetNode( (i1+2) % 4 );
2323         nCol1[ prevNbRows + foundNbRows] = n1;
2324         nCol2[ prevNbRows + foundNbRows] = n2;
2325         ++foundNbRows;
2326       }
2327       avoidSet.insert( face );
2328     }
2329     if ( foundNbRows != expectedNbRows )
2330       return false;
2331     avoidSet.clear();
2332   }
2333   return ( theParam2ColumnMap.size() > 1 &&
2334            theParam2ColumnMap.begin()->second.size() == prevNbRows + expectedNbRows );
2335 }
2336
2337 namespace
2338 {
2339   //================================================================================
2340   /*!
2341    * \brief Return true if a node is at a corner of a 2D structured mesh of FACE
2342    */
2343   //================================================================================
2344
2345   bool isCornerOfStructure( const SMDS_MeshNode*   n,
2346                             const SMESHDS_SubMesh* faceSM,
2347                             SMESH_MesherHelper&    faceAnalyser )
2348   {
2349     int nbFacesInSM = 0;
2350     if ( n ) {
2351       SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2352       while ( fIt->more() )
2353         nbFacesInSM += faceSM->Contains( fIt->next() );
2354     }
2355     if ( nbFacesInSM == 1 )
2356       return true;
2357
2358     if ( nbFacesInSM == 2 && n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
2359     {
2360       return faceAnalyser.IsRealSeam( n->getshapeId() );
2361     }
2362     return false;
2363   }
2364 }
2365
2366 //=======================================================================
2367 //function : IsStructured
2368 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is structured
2369 //=======================================================================
2370
2371 bool SMESH_MesherHelper::IsStructured( SMESH_subMesh* faceSM )
2372 {
2373   SMESHDS_SubMesh* fSM = faceSM->GetSubMeshDS();
2374   if ( !fSM || fSM->NbElements() == 0 )
2375     return false;
2376
2377   list< TopoDS_Edge > edges;
2378   list< int > nbEdgesInWires;
2379   int nbWires = SMESH_Block::GetOrderedEdges( TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() ),
2380                                               edges, nbEdgesInWires );
2381   if ( nbWires != 1 /*|| nbEdgesInWires.front() != 4*/ ) // allow composite sides
2382     return false;
2383
2384   // algo: find corners of a structure and then analyze nb of faces and
2385   // length of structure sides
2386
2387   SMESHDS_Mesh* meshDS = faceSM->GetFather()->GetMeshDS();
2388   SMESH_MesherHelper faceAnalyser( *faceSM->GetFather() );
2389   faceAnalyser.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2390
2391   // rotate edges to get the first node being at corner
2392   // (in principle it's not necessary but so far none SALOME algo can make
2393   //  such a structured mesh that all corner nodes are not on VERTEXes)
2394   bool isCorner     = false;
2395   int nbRemainEdges = nbEdgesInWires.front();
2396   do {
2397     TopoDS_Vertex V = IthVertex( 0, edges.front() );
2398     isCorner = isCornerOfStructure( SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS ),
2399                                     fSM, faceAnalyser);
2400     if ( !isCorner ) {
2401       edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin() );
2402       --nbRemainEdges;
2403     }
2404   }
2405   while ( !isCorner && nbRemainEdges > 0 );
2406
2407   if ( !isCorner )
2408     return false;
2409
2410   // get all nodes from EDGEs
2411   list< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2412   list< TopoDS_Edge >::iterator edge = edges.begin();
2413   for ( ; edge != edges.end(); ++edge )
2414   {
2415     map< double, const SMDS_MeshNode* > u2Nodes;
2416     if ( !SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( meshDS, *edge,
2417                                             /*skipMedium=*/true, u2Nodes ))
2418       return false;
2419
2420     list< const SMDS_MeshNode* > edgeNodes;
2421     map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u2n = u2Nodes.begin();
2422     for ( ; u2n != u2Nodes.end(); ++u2n )
2423       edgeNodes.push_back( u2n->second );
2424     if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2425       edgeNodes.reverse();
2426
2427     if ( !nodes.empty() && nodes.back() == edgeNodes.front() )
2428       edgeNodes.pop_front();
2429     nodes.splice( nodes.end(), edgeNodes, edgeNodes.begin(), edgeNodes.end() );
2430   }
2431
2432   // get length of structured sides
2433   vector<int> nbEdgesInSide;
2434   int nbEdges = 0;
2435   list< const SMDS_MeshNode* >::iterator n = ++nodes.begin();
2436   for ( ; n != nodes.end(); ++n )
2437   {
2438     ++nbEdges;
2439     if ( isCornerOfStructure( *n, fSM, faceAnalyser )) {
2440       nbEdgesInSide.push_back( nbEdges );
2441       nbEdges = 0;
2442     }
2443   }
2444
2445   // checks
2446   if ( nbEdgesInSide.size() != 4 )
2447     return false;
2448   if ( nbEdgesInSide[0] != nbEdgesInSide[2] )
2449     return false;
2450   if ( nbEdgesInSide[1] != nbEdgesInSide[3] )
2451     return false;
2452   if ( nbEdgesInSide[0] * nbEdgesInSide[1] != fSM->NbElements() )
2453     return false;
2454
2455   return true;
2456 }
2457
2458 //================================================================================
2459 /*!
2460  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
2461  * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
2462  * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
2463  *                in the correspoding submesh point in different directions
2464  */
2465 //================================================================================
2466
2467 bool SMESH_MesherHelper::IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face& theFace)
2468 {
2469   if ( theFace.IsNull() )
2470     return false;
2471
2472   // find out orientation of a meshed face
2473   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( theFace );
2474   TopoDS_Shape aMeshedFace = GetMeshDS()->IndexToShape( faceID );
2475   bool isReversed = ( theFace.Orientation() != aMeshedFace.Orientation() );
2476
2477   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = GetMeshDS()->MeshElements( faceID );
2478   if ( !aSubMeshDSFace )
2479     return isReversed;
2480
2481   // find an element with a good normal
2482   gp_Vec Ne;
2483   bool normalOK = false;
2484   gp_XY uv;
2485   SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
2486   while ( !normalOK && iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
2487   {
2488     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
2489     if ( elem && elem->NbCornerNodes() > 2 )
2490     {
2491       SMESH_TNodeXYZ nPnt[3];
2492       SMDS_ElemIteratorPtr nodesIt = elem->nodesIterator();
2493       int iNodeOnFace = 0, iPosDim = SMDS_TOP_VERTEX;
2494       for ( int iN = 0; nodesIt->more() && iN < 3; ++iN) // loop on nodes
2495       {
2496         nPnt[ iN ] = nodesIt->next();
2497         if ( nPnt[ iN ]._node->GetPosition()->GetTypeOfPosition() > iPosDim )
2498         {
2499           iNodeOnFace = iN;
2500           iPosDim = nPnt[ iN ]._node->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
2501         }
2502       }
2503       // compute normal
2504       gp_Vec v01( nPnt[0], nPnt[1] ), v02( nPnt[0], nPnt[2] );
2505       if ( v01.SquareMagnitude() > RealSmall() &&
2506            v02.SquareMagnitude() > RealSmall() )
2507       {
2508         Ne = v01 ^ v02;
2509         if (( normalOK = ( Ne.SquareMagnitude() > RealSmall() )))
2510           uv = GetNodeUV( theFace, nPnt[iNodeOnFace]._node, 0, &normalOK );
2511       }
2512     }
2513   }
2514   if ( !normalOK )
2515     return isReversed;
2516
2517   // face normal at node position
2518   TopLoc_Location loc;
2519   Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace, loc );
2520   // if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C1 )
2521   // some surfaces not detected as GeomAbs_C1 are nevertheless correct for meshing
2522   if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C0 )
2523     {
2524       if (!surf.IsNull())
2525         MESSAGE("surf->Continuity() < GeomAbs_C1 " << (surf->Continuity() < GeomAbs_C1));
2526       return isReversed;
2527     }
2528   gp_Vec d1u, d1v; gp_Pnt p;
2529   surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, d1u, d1v );
2530   gp_Vec Nf = (d1u ^ d1v).Transformed( loc );
2531
2532   if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2533     Nf.Reverse();
2534
2535   return Ne * Nf < 0.;
2536 }
2537
2538 //=======================================================================
2539 //function : Count
2540 //purpose  : Count nb of sub-shapes
2541 //=======================================================================
2542
2543 int SMESH_MesherHelper::Count(const TopoDS_Shape&    shape,
2544                               const TopAbs_ShapeEnum type,
2545                               const bool             ignoreSame)
2546 {
2547   if ( ignoreSame ) {
2548     TopTools_IndexedMapOfShape map;
2549     TopExp::MapShapes( shape, type, map );
2550     return map.Extent();
2551   }
2552   else {
2553     int nb = 0;
2554     for ( TopExp_Explorer exp( shape, type ); exp.More(); exp.Next() )
2555       ++nb;
2556     return nb;
2557   }
2558 }
2559
2560 //=======================================================================
2561 //function : NbAncestors
2562 //purpose  : Return number of unique ancestors of the shape
2563 //=======================================================================
2564
2565 int SMESH_MesherHelper::NbAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
2566                                     const SMESH_Mesh&   mesh,
2567                                     TopAbs_ShapeEnum    ancestorType/*=TopAbs_SHAPE*/)
2568 {
2569   TopTools_MapOfShape ancestors;
2570   TopTools_ListIteratorOfListOfShape ansIt( mesh.GetAncestors(shape) );
2571   for ( ; ansIt.More(); ansIt.Next() ) {
2572     if ( ancestorType == TopAbs_SHAPE || ansIt.Value().ShapeType() == ancestorType )
2573       ancestors.Add( ansIt.Value() );
2574   }
2575   return ancestors.Extent();
2576 }
2577
2578 //=======================================================================
2579 //function : GetSubShapeOri
2580 //purpose  : Return orientation of sub-shape in the main shape
2581 //=======================================================================
2582
2583 TopAbs_Orientation SMESH_MesherHelper::GetSubShapeOri(const TopoDS_Shape& shape,
2584                                                       const TopoDS_Shape& subShape)
2585 {
2586   TopAbs_Orientation ori = TopAbs_Orientation(-1);
2587   if ( !shape.IsNull() && !subShape.IsNull() )
2588   {
2589     TopExp_Explorer e( shape, subShape.ShapeType() );
2590     if ( shape.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL ) // TopAbs_INTERNAL or TopAbs_EXTERNAL
2591       e.Init( shape.Oriented(TopAbs_FORWARD), subShape.ShapeType() );
2592     for ( ; e.More(); e.Next())
2593       if ( subShape.IsSame( e.Current() ))
2594         break;
2595     if ( e.More() )
2596       ori = e.Current().Orientation();
2597   }
2598   return ori;
2599 }
2600
2601 //=======================================================================
2602 //function : IsSubShape
2603 //purpose  :
2604 //=======================================================================
2605
2606 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape,
2607                                      const TopoDS_Shape& mainShape )
2608 {
2609   if ( !shape.IsNull() && !mainShape.IsNull() )
2610   {
2611     for ( TopExp_Explorer exp( mainShape, shape.ShapeType());
2612           exp.More();
2613           exp.Next() )
2614       if ( shape.IsSame( exp.Current() ))
2615         return true;
2616   }
2617   SCRUTE((shape.IsNull()));
2618   SCRUTE((mainShape.IsNull()));
2619   return false;
2620 }
2621
2622 //=======================================================================
2623 //function : IsSubShape
2624 //purpose  :
2625 //=======================================================================
2626
2627 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape, SMESH_Mesh* aMesh )
2628 {
2629   if ( shape.IsNull() || !aMesh )
2630     return false;
2631   return
2632     aMesh->GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape ) ||
2633     // PAL16202
2634     (shape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND && aMesh->GetMeshDS()->IsGroupOfSubShapes( shape ));
2635 }
2636
2637 //================================================================================
2638 /*!
2639  * \brief Return maximal tolerance of shape
2640  */
2641 //================================================================================
2642
2643 double SMESH_MesherHelper::MaxTolerance( const TopoDS_Shape& shape )
2644 {
2645   double tol = Precision::Confusion();
2646   TopExp_Explorer exp;
2647   for ( exp.Init( shape, TopAbs_FACE ); exp.More(); exp.Next() )
2648     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Face( exp.Current())));
2649   for ( exp.Init( shape, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
2650     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Edge( exp.Current())));
2651   for ( exp.Init( shape, TopAbs_VERTEX ); exp.More(); exp.Next() )
2652     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Vertex( exp.Current())));
2653
2654   return tol;
2655 }
2656
2657 //================================================================================
2658 /*!
2659  * \brief Check if the first and last vertices of an edge are the same
2660  * \param anEdge - the edge to check
2661  * \retval bool - true if same
2662  */
2663 //================================================================================
2664
2665 bool SMESH_MesherHelper::IsClosedEdge( const TopoDS_Edge& anEdge )
2666 {
2667   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
2668     return IsClosedEdge( TopoDS::Edge( anEdge.Oriented( TopAbs_FORWARD )));
2669   return TopExp::FirstVertex( anEdge ).IsSame( TopExp::LastVertex( anEdge ));
2670 }
2671
2672 //================================================================================
2673 /*!
2674  * \brief Wrapper over TopExp::FirstVertex() and TopExp::LastVertex() fixing them
2675  *  in the case of INTERNAL edge
2676  */
2677 //================================================================================
2678
2679 TopoDS_Vertex SMESH_MesherHelper::IthVertex( const bool  is2nd,
2680                                              TopoDS_Edge anEdge,
2681                                              const bool  CumOri )
2682 {
2683   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
2684     anEdge.Orientation( TopAbs_FORWARD );
2685
2686   const TopAbs_Orientation tgtOri = is2nd ? TopAbs_REVERSED : TopAbs_FORWARD;
2687   TopoDS_Iterator vIt( anEdge, CumOri );
2688   while ( vIt.More() && vIt.Value().Orientation() != tgtOri )
2689     vIt.Next();
2690
2691   return ( vIt.More() ? TopoDS::Vertex(vIt.Value()) : TopoDS_Vertex() );
2692 }
2693
2694 //================================================================================
2695 /*!
2696  * \brief Return type of shape contained in a group
2697  *  \param group - a shape of type TopAbs_COMPOUND
2698  *  \param avoidCompound - not to return TopAbs_COMPOUND
2699  */
2700 //================================================================================
2701
2702 TopAbs_ShapeEnum SMESH_MesherHelper::GetGroupType(const TopoDS_Shape& group,
2703                                                   const bool          avoidCompound)
2704 {
2705   if ( !group.IsNull() )
2706   {
2707     if ( group.ShapeType() != TopAbs_COMPOUND )
2708       return group.ShapeType();
2709
2710     // iterate on a compound
2711     TopoDS_Iterator it( group );
2712     if ( it.More() )
2713       return avoidCompound ? GetGroupType( it.Value() ) : it.Value().ShapeType();
2714   }
2715   return TopAbs_SHAPE;
2716 }
2717
2718 //=======================================================================
2719 //function : IsQuadraticMesh
2720 //purpose  : Check mesh without geometry for: if all elements on this shape are quadratic,
2721 //           quadratic elements will be created.
2722 //           Used then generated 3D mesh without geometry.
2723 //=======================================================================
2724
2725 SMESH_MesherHelper:: MType SMESH_MesherHelper::IsQuadraticMesh()
2726 {
2727   int NbAllEdgsAndFaces=0;
2728   int NbQuadFacesAndEdgs=0;
2729   int NbFacesAndEdges=0;
2730   //All faces and edges
2731   NbAllEdgsAndFaces = myMesh->NbEdges() + myMesh->NbFaces();
2732   if ( NbAllEdgsAndFaces == 0 )
2733     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
2734
2735   //Quadratic faces and edges
2736   NbQuadFacesAndEdgs = myMesh->NbEdges(ORDER_QUADRATIC) + myMesh->NbFaces(ORDER_QUADRATIC);
2737
2738   //Linear faces and edges
2739   NbFacesAndEdges = myMesh->NbEdges(ORDER_LINEAR) + myMesh->NbFaces(ORDER_LINEAR);
2740
2741   if (NbAllEdgsAndFaces == NbQuadFacesAndEdgs) {
2742     //Quadratic mesh
2743     return SMESH_MesherHelper::QUADRATIC;
2744   }
2745   else if (NbAllEdgsAndFaces == NbFacesAndEdges) {
2746     //Linear mesh
2747     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
2748   }
2749   else
2750     //Mesh with both type of elements
2751     return SMESH_MesherHelper::COMP;
2752 }
2753
2754 //=======================================================================
2755 //function : GetOtherParam
2756 //purpose  : Return an alternative parameter for a node on seam
2757 //=======================================================================
2758
2759 double SMESH_MesherHelper::GetOtherParam(const double param) const
2760 {
2761   int i = myParIndex & U_periodic ? 0 : 1;
2762   return fabs(param-myPar1[i]) < fabs(param-myPar2[i]) ? myPar2[i] : myPar1[i];
2763 }
2764
2765 namespace {
2766
2767   //=======================================================================
2768   /*!
2769    * \brief Iterator on ancestors of the given type
2770    */
2771   //=======================================================================
2772
2773   struct TAncestorsIterator : public SMDS_Iterator<const TopoDS_Shape*>
2774   {
2775     TopTools_ListIteratorOfListOfShape _ancIter;
2776     TopAbs_ShapeEnum                   _type;
2777     TopTools_MapOfShape                _encountered;
2778     TAncestorsIterator( const TopTools_ListOfShape& ancestors, TopAbs_ShapeEnum type)
2779       : _ancIter( ancestors ), _type( type )
2780     {
2781       if ( _ancIter.More() ) {
2782         if ( _ancIter.Value().ShapeType() != _type ) next();
2783         else _encountered.Add( _ancIter.Value() );
2784       }
2785     }
2786     virtual bool more()
2787     {
2788       return _ancIter.More();
2789     }
2790     virtual const TopoDS_Shape* next()
2791     {
2792       const TopoDS_Shape* s = _ancIter.More() ? & _ancIter.Value() : 0;
2793       if ( _ancIter.More() )
2794         for ( _ancIter.Next();  _ancIter.More(); _ancIter.Next())
2795           if ( _ancIter.Value().ShapeType() == _type && _encountered.Add( _ancIter.Value() ))
2796             break;
2797       return s;
2798     }
2799   };
2800
2801 } // namespace
2802
2803 //=======================================================================
2804 /*!
2805  * \brief Return iterator on ancestors of the given type
2806  */
2807 //=======================================================================
2808
2809 PShapeIteratorPtr SMESH_MesherHelper::GetAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
2810                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
2811                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
2812 {
2813   return PShapeIteratorPtr( new TAncestorsIterator( mesh.GetAncestors(shape), ancestorType));
2814 }
2815
2816 //=======================================================================
2817 //function : GetCommonAncestor
2818 //purpose  : Find a common ancestors of two shapes of the given type
2819 //=======================================================================
2820
2821 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetCommonAncestor(const TopoDS_Shape& shape1,
2822                                                    const TopoDS_Shape& shape2,
2823                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
2824                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
2825 {
2826   TopoDS_Shape commonAnc;
2827   if ( !shape1.IsNull() && !shape2.IsNull() )
2828   {
2829     PShapeIteratorPtr ancIt = GetAncestors( shape1, mesh, ancestorType );
2830     while ( const TopoDS_Shape* anc = ancIt->next() )
2831       if ( IsSubShape( shape2, *anc ))
2832       {
2833         commonAnc = *anc;
2834         break;
2835       }
2836   }
2837   return commonAnc;
2838 }
2839
2840 //#include <Perf_Meter.hxx>
2841
2842 //=======================================================================
2843 namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
2844 //=======================================================================
2845
2846 #define __DMP__(txt) \
2847   //cout << txt
2848 #define MSG(txt) __DMP__(txt<<endl)
2849 #define MSGBEG(txt) __DMP__(txt)
2850
2851   //const double straightTol2 = 1e-33; // to detect straing links
2852   bool isStraightLink(double linkLen2, double middleNodeMove2)
2853   {
2854     // straight if <node move> < 1/15 * <link length>
2855     return middleNodeMove2 < 1/15./15. * linkLen2;
2856   }
2857
2858   struct QFace;
2859   // ---------------------------------------
2860   /*!
2861    * \brief Quadratic link knowing its faces
2862    */
2863   struct QLink: public SMESH_TLink
2864   {
2865     const SMDS_MeshNode*          _mediumNode;
2866     mutable vector<const QFace* > _faces;
2867     mutable gp_Vec                _nodeMove;
2868     mutable int                   _nbMoves;
2869
2870     QLink(const SMDS_MeshNode* n1, const SMDS_MeshNode* n2, const SMDS_MeshNode* nm):
2871       SMESH_TLink( n1,n2 ), _mediumNode(nm), _nodeMove(0,0,0), _nbMoves(0) {
2872       _faces.reserve(4);
2873       //if ( MediumPos() != SMDS_TOP_3DSPACE )
2874         _nodeMove = MediumPnt() - MiddlePnt();
2875     }
2876     void SetContinuesFaces() const;
2877     const QFace* GetContinuesFace( const QFace* face ) const;
2878     bool OnBoundary() const;
2879     gp_XYZ MiddlePnt() const { return ( XYZ( node1() ) + XYZ( node2() )) / 2.; }
2880     gp_XYZ MediumPnt() const { return XYZ( _mediumNode ); }
2881
2882     SMDS_TypeOfPosition MediumPos() const
2883     { return _mediumNode->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
2884     SMDS_TypeOfPosition EndPos(bool isSecond) const
2885     { return (isSecond ? node2() : node1())->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
2886     const SMDS_MeshNode* EndPosNode(SMDS_TypeOfPosition pos) const
2887     { return EndPos(0) == pos ? node1() : EndPos(1) == pos ? node2() : 0; }
2888
2889     void Move(const gp_Vec& move, bool sum=false) const
2890     { _nodeMove += move; _nbMoves += sum ? (_nbMoves==0) : 1; }
2891     gp_XYZ Move() const { return _nodeMove.XYZ() / _nbMoves; }
2892     bool IsMoved() const { return (_nbMoves > 0 /*&& !IsStraight()*/); }
2893     bool IsStraight() const
2894     { return isStraightLink( (XYZ(node1())-XYZ(node2())).SquareModulus(),
2895                              _nodeMove.SquareMagnitude());
2896     }
2897     bool operator<(const QLink& other) const {
2898       return (node1()->GetID() == other.node1()->GetID() ?
2899               node2()->GetID() < other.node2()->GetID() :
2900               node1()->GetID() < other.node1()->GetID());
2901     }
2902 //     struct PtrComparator {
2903 //       bool operator() (const QLink* l1, const QLink* l2 ) const { return *l1 < *l2; }
2904 //     };
2905   };
2906   // ---------------------------------------------------------
2907   /*!
2908    * \brief Link in the chain of links; it connects two faces
2909    */
2910   struct TChainLink
2911   {
2912     const QLink*         _qlink;
2913     mutable const QFace* _qfaces[2];
2914
2915     TChainLink(const QLink* qlink=0):_qlink(qlink) {
2916       _qfaces[0] = _qfaces[1] = 0;
2917     }
2918     void SetFace(const QFace* face) const { int iF = _qfaces[0] ? 1 : 0; _qfaces[iF]=face; }
2919
2920     bool IsBoundary() const { return !_qfaces[1]; }
2921
2922     void RemoveFace( const QFace* face ) const
2923     { _qfaces[(face == _qfaces[1])] = 0; if (!_qfaces[0]) std::swap(_qfaces[0],_qfaces[1]); }
2924
2925     const QFace* NextFace( const QFace* f ) const
2926     { return _qfaces[0]==f ? _qfaces[1] : _qfaces[0]; }
2927
2928     const SMDS_MeshNode* NextNode( const SMDS_MeshNode* n ) const
2929     { return n == _qlink->node1() ? _qlink->node2() : _qlink->node1(); }
2930
2931     bool operator<(const TChainLink& other) const { return *_qlink < *other._qlink; }
2932
2933     operator bool() const { return (_qlink); }
2934
2935     const QLink* operator->() const { return _qlink; }
2936
2937     gp_Vec Normal() const;
2938
2939     bool IsStraight() const;
2940   };
2941   // --------------------------------------------------------------------
2942   typedef list< TChainLink > TChain;
2943   typedef set < TChainLink > TLinkSet;
2944   typedef TLinkSet::const_iterator TLinkInSet;
2945
2946   const int theFirstStep = 5;
2947
2948   enum { ERR_OK, ERR_TRI, ERR_PRISM, ERR_UNKNOWN }; // errors of QFace::GetLinkChain()
2949   // --------------------------------------------------------------------
2950   /*!
2951    * \brief Quadratic face shared by two volumes and bound by QLinks
2952    */
2953   struct QFace: public TIDSortedNodeSet
2954   {
2955     mutable const SMDS_MeshElement* _volumes[2];
2956     mutable vector< const QLink* >  _sides;
2957     mutable bool                    _sideIsAdded[4]; // added in chain of links
2958     gp_Vec                          _normal;
2959 #ifdef _DEBUG_
2960     mutable const SMDS_MeshElement* _face;
2961 #endif
2962
2963     QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face=0 );
2964
2965     void SetVolume(const SMDS_MeshElement* v) const { _volumes[ _volumes[0] ? 1 : 0 ] = v; }
2966
2967     int NbVolumes() const { return !_volumes[0] ? 0 : !_volumes[1] ? 1 : 2; }
2968
2969     void AddSelfToLinks() const {
2970       for ( int i = 0; i < _sides.size(); ++i )
2971         _sides[i]->_faces.push_back( this );
2972     }
2973     int LinkIndex( const QLink* side ) const {
2974       for (int i=0; i<_sides.size(); ++i ) if ( _sides[i] == side ) return i;
2975       return -1;
2976     }
2977     bool GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const;
2978
2979     bool GetLinkChain( TChainLink& link, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const
2980     {
2981       int i = LinkIndex( link._qlink );
2982       if ( i < 0 ) return true;
2983       _sideIsAdded[i] = true;
2984       link.SetFace( this );
2985       // continue from opposite link
2986       return GetLinkChain( (i+2)%_sides.size(), chain, pos, err );
2987     }
2988     bool IsBoundary() const { return !_volumes[1]; }
2989
2990     bool Contains( const SMDS_MeshNode* node ) const { return count(node); }
2991
2992     bool IsSpoiled(const QLink* bentLink ) const;
2993
2994     TLinkInSet GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
2995                                 const TChainLink&    avoidLink,
2996                                 TLinkInSet *         notBoundaryLink = 0,
2997                                 const SMDS_MeshNode* nodeToContain = 0,
2998                                 bool *               isAdjacentUsed = 0,
2999                                 int                  nbRecursionsLeft = -1) const;
3000
3001     TLinkInSet GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
3002                               const TChainLink&    avoidLink,
3003                               const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const;
3004
3005     const SMDS_MeshNode* GetNodeInFace() const {
3006       for ( int iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3007         if ( _sides[iL]->MediumPos() == SMDS_TOP_FACE ) return _sides[iL]->_mediumNode;
3008       return 0;
3009     }
3010
3011     gp_Vec LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0) const;
3012
3013     double MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
3014                            const gp_Vec&       theRefVec,
3015                            const TLinkSet&     theLinks,
3016                            SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0,
3017                            const double        thePrevLen=0,
3018                            const int           theStep=theFirstStep,
3019                            gp_Vec*             theLinkNorm=0,
3020                            double              theSign=1.0) const;
3021   };
3022
3023   //================================================================================
3024   /*!
3025    * \brief Dump QLink and QFace
3026    */
3027   ostream& operator << (ostream& out, const QLink& l)
3028   {
3029     out <<"QLink nodes: "
3030         << l.node1()->GetID() << " - "
3031         << l._mediumNode->GetID() << " - "
3032         << l.node2()->GetID() << endl;
3033     return out;
3034   }
3035   ostream& operator << (ostream& out, const QFace& f)
3036   {
3037     out <<"QFace nodes: "/*<< &f << "  "*/;
3038     for ( TIDSortedNodeSet::const_iterator n = f.begin(); n != f.end(); ++n )
3039       out << (*n)->GetID() << " ";
3040     out << " \tvolumes: "
3041         << (f._volumes[0] ? f._volumes[0]->GetID() : 0) << " "
3042         << (f._volumes[1] ? f._volumes[1]->GetID() : 0);
3043     out << "  \tNormal: "<< f._normal.X() <<", "<<f._normal.Y() <<", "<<f._normal.Z() << endl;
3044     return out;
3045   }
3046
3047   //================================================================================
3048   /*!
3049    * \brief Construct QFace from QLinks
3050    */
3051   //================================================================================
3052
3053   QFace::QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face )
3054   {
3055     _volumes[0] = _volumes[1] = 0;
3056     _sides = links;
3057     _sideIsAdded[0]=_sideIsAdded[1]=_sideIsAdded[2]=_sideIsAdded[3]=false;
3058     _normal.SetCoord(0,0,0);
3059     for ( int i = 1; i < _sides.size(); ++i ) {
3060       const QLink *l1 = _sides[i-1], *l2 = _sides[i];
3061       insert( l1->node1() ); insert( l1->node2() );
3062       // compute normal
3063       gp_Vec v1( XYZ( l1->node2()), XYZ( l1->node1()));
3064       gp_Vec v2( XYZ( l2->node1()), XYZ( l2->node2()));
3065       if ( l1->node1() != l2->node1() && l1->node2() != l2->node2() )
3066         v1.Reverse();
3067       _normal += v1 ^ v2;
3068     }
3069     double normSqSize = _normal.SquareMagnitude();
3070     if ( normSqSize > numeric_limits<double>::min() )
3071       _normal /= sqrt( normSqSize );
3072     else
3073       _normal.SetCoord(1e-33,0,0);
3074
3075 #ifdef _DEBUG_
3076     _face = face;
3077 #endif
3078   }
3079   //================================================================================
3080   /*!
3081    * \brief Make up a chain of links
3082    *  \param iSide - link to add first
3083    *  \param chain - chain to fill in
3084    *  \param pos   - postion of medium nodes the links should have
3085    *  \param error - out, specifies what is wrong
3086    *  \retval bool - false if valid chain can't be built; "valid" means that links
3087    *                 of the chain belongs to rectangles bounding hexahedrons
3088    */
3089   //================================================================================
3090
3091   bool QFace::GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& error) const
3092   {
3093     if ( iSide >= _sides.size() ) // wrong argument iSide
3094       return false;
3095     if ( _sideIsAdded[ iSide ]) // already in chain
3096       return true;
3097
3098     if ( _sides.size() != 4 ) { // triangle - visit all my continous faces
3099       MSGBEG( *this );
3100       TLinkSet links;
3101       list< const QFace* > faces( 1, this );
3102       while ( !faces.empty() ) {
3103         const QFace* face = faces.front();
3104         for ( int i = 0; i < face->_sides.size(); ++i ) {
3105           if ( !face->_sideIsAdded[i] && face->_sides[i] ) {
3106             face->_sideIsAdded[i] = true;
3107             // find a face side in the chain
3108             TLinkInSet chLink = links.insert( TChainLink(face->_sides[i])).first;
3109 //             TChain::iterator chLink = chain.begin();
3110 //             for ( ; chLink != chain.end(); ++chLink )
3111 //               if ( chLink->_qlink == face->_sides[i] )
3112 //                 break;
3113 //             if ( chLink == chain.end() )
3114 //               chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(face->_sides[i]));
3115             // add a face to a chained link and put a continues face in the queue
3116             chLink->SetFace( face );
3117             if ( face->_sides[i]->MediumPos() == pos )
3118               if ( const QFace* contFace = face->_sides[i]->GetContinuesFace( face ))
3119                 if ( contFace->_sides.size() == 3 )
3120                   faces.push_back( contFace );
3121           }
3122         }
3123         faces.pop_front();
3124       }
3125       if ( error < ERR_TRI )
3126         error = ERR_TRI;
3127       chain.insert( chain.end(), links.begin(),links.end() );
3128       return false;
3129     }
3130     _sideIsAdded[iSide] = true; // not to add this link to chain again
3131     const QLink* link = _sides[iSide];
3132     if ( !link)
3133       return true;
3134
3135     // add link into chain
3136     TChain::iterator chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(link));
3137     chLink->SetFace( this );
3138     MSGBEG( *this );
3139
3140     // propagate from a quadrangle to neighbour faces
3141     if ( link->MediumPos() >= pos ) {
3142       int nbLinkFaces = link->_faces.size();
3143       if ( nbLinkFaces == 4 || (/*nbLinkFaces < 4 && */link->OnBoundary())) {
3144         // hexahedral mesh or boundary quadrangles - goto a continous face
3145         if ( const QFace* f = link->GetContinuesFace( this ))
3146           if ( f->_sides.size() == 4 )
3147             return f->GetLinkChain( *chLink, chain, pos, error );
3148       }
3149       else {
3150         TChainLink chLink(link); // side face of prismatic mesh - visit all faces of iSide
3151         for ( int i = 0; i < nbLinkFaces; ++i )
3152           if ( link->_faces[i] )
3153             link->_faces[i]->GetLinkChain( chLink, chain, pos, error );
3154         if ( error < ERR_PRISM )
3155           error = ERR_PRISM;
3156         return false;
3157       }
3158     }
3159     return true;
3160   }
3161
3162   //================================================================================
3163   /*!
3164    * \brief Return a boundary link of the triangle face
3165    *  \param links - set of all links
3166    *  \param avoidLink - link not to return
3167    *  \param notBoundaryLink - out, neither the returned link nor avoidLink
3168    *  \param nodeToContain - node the returned link must contain; if provided, search
3169    *                         also performed on adjacent faces
3170    *  \param isAdjacentUsed - returns true if link is found in adjacent faces
3171    *  \param nbRecursionsLeft - to limit recursion
3172    */
3173   //================================================================================
3174
3175   TLinkInSet QFace::GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
3176                                      const TChainLink&    avoidLink,
3177                                      TLinkInSet *         notBoundaryLink,
3178                                      const SMDS_MeshNode* nodeToContain,
3179                                      bool *               isAdjacentUsed,
3180                                      int                  nbRecursionsLeft) const
3181   {
3182     TLinkInSet linksEnd = links.end(), boundaryLink = linksEnd;
3183
3184     typedef list< pair< const QFace*, TLinkInSet > > TFaceLinkList;
3185     TFaceLinkList adjacentFaces;
3186
3187     for ( int iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3188     {
3189       if ( avoidLink._qlink == _sides[iL] )
3190         continue;
3191       TLinkInSet link = links.find( _sides[iL] );
3192       if ( link == linksEnd ) continue;
3193       if ( (*link)->MediumPos() > SMDS_TOP_FACE )
3194         continue; // We work on faces here, don't go inside a solid
3195
3196       // check link
3197       if ( link->IsBoundary() ) {
3198         if ( !nodeToContain ||
3199              (*link)->node1() == nodeToContain ||
3200              (*link)->node2() == nodeToContain )
3201         {
3202           boundaryLink = link;
3203           if ( !notBoundaryLink ) break;
3204         }
3205       }
3206       else if ( notBoundaryLink ) {
3207         *notBoundaryLink = link;
3208         if ( boundaryLink != linksEnd ) break;
3209       }
3210
3211       if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain ) // collect adjacent faces
3212         if ( const QFace* adj = link->NextFace( this ))
3213           if ( adj->Contains( nodeToContain ))
3214             adjacentFaces.push_back( make_pair( adj, link ));
3215     }
3216
3217     if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = false;
3218     if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain && nbRecursionsLeft) // check adjacent faces
3219     {
3220       if ( nbRecursionsLeft < 0 )
3221         nbRecursionsLeft = nodeToContain->NbInverseElements();
3222       TFaceLinkList::iterator adj = adjacentFaces.begin();
3223       for ( ; boundaryLink == linksEnd && adj != adjacentFaces.end(); ++adj )
3224         boundaryLink = adj->first->GetBoundaryLink( links, *(adj->second), 0, nodeToContain,
3225                                                     isAdjacentUsed, nbRecursionsLeft-1);
3226       if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = true;
3227     }
3228     return boundaryLink;
3229   }
3230   //================================================================================
3231   /*!
3232    * \brief Return a link ending at the given node but not avoidLink
3233    */
3234   //================================================================================
3235
3236   TLinkInSet QFace::GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
3237                                    const TChainLink&    avoidLink,
3238                                    const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const
3239   {
3240     for ( int i = 0; i < _sides.size(); ++i )
3241       if ( avoidLink._qlink != _sides[i] &&
3242            (_sides[i]->node1() == nodeToContain || _sides[i]->node2() == nodeToContain ))
3243         return links.find( _sides[ i ]);
3244     return links.end();
3245   }
3246
3247   //================================================================================
3248   /*!
3249    * \brief Return normal to the i-th side pointing outside the face
3250    */
3251   //================================================================================
3252
3253   gp_Vec QFace::LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* /*uvHelper*/) const
3254   {
3255     gp_Vec norm, vecOut;
3256 //     if ( uvHelper ) {
3257 //       TopoDS_Face face = TopoDS::Face( uvHelper->GetSubShape());
3258 //       const SMDS_MeshNode* inFaceNode = uvHelper->GetNodeUVneedInFaceNode() ? GetNodeInFace() : 0;
3259 //       gp_XY uv1 = uvHelper->GetNodeUV( face, _sides[i]->node1(), inFaceNode );
3260 //       gp_XY uv2 = uvHelper->GetNodeUV( face, _sides[i]->node2(), inFaceNode );
3261 //       norm.SetCoord( uv1.Y() - uv2.Y(), uv2.X() - uv1.X(), 0 );
3262
3263 //       const QLink* otherLink = _sides[(i + 1) % _sides.size()];
3264 //       const SMDS_MeshNode* otherNode =
3265 //         otherLink->node1() == _sides[i]->node1() ? otherLink->node2() : otherLink->node1();
3266 //       gp_XY pIn = uvHelper->GetNodeUV( face, otherNode, inFaceNode );
3267 //       vecOut.SetCoord( uv1.X() - pIn.X(), uv1.Y() - pIn.Y(), 0 );
3268 //     }
3269 //     else {
3270       norm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
3271       gp_XYZ pIn = ( XYZ( _sides[0]->node1() ) +
3272                      XYZ( _sides[0]->node2() ) +
3273                      XYZ( _sides[1]->node1() )) / 3.;
3274       vecOut.SetXYZ( _sides[i]->MiddlePnt() - pIn );
3275       //}
3276     if ( norm * vecOut < 0 )
3277       norm.Reverse();
3278     double mag2 = norm.SquareMagnitude();
3279     if ( mag2 > numeric_limits<double>::min() )
3280       norm /= sqrt( mag2 );
3281     return norm;
3282   }
3283   //================================================================================
3284   /*!
3285    * \brief Move medium node of theLink according to its distance from boundary
3286    *  \param theLink - link to fix
3287    *  \param theRefVec - movement of boundary
3288    *  \param theLinks - all adjacent links of continous triangles
3289    *  \param theFaceHelper - helper is not used so far
3290    *  \param thePrevLen - distance from the boundary
3291    *  \param theStep - number of steps till movement propagation limit
3292    *  \param theLinkNorm - out normal to theLink
3293    *  \param theSign - 1 or -1 depending on movement of boundary
3294    *  \retval double - distance from boundary to propagation limit or other boundary
3295    */
3296   //================================================================================
3297
3298   double QFace::MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
3299                                 const gp_Vec&       theRefVec,
3300                                 const TLinkSet&     theLinks,
3301                                 SMESH_MesherHelper* theFaceHelper,
3302                                 const double        thePrevLen,
3303                                 const int           theStep,
3304                                 gp_Vec*             theLinkNorm,
3305                                 double              theSign) const
3306   {
3307     if ( !theStep )
3308       return thePrevLen; // propagation limit reached
3309
3310     int iL; // index of theLink
3311     for ( iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3312       if ( theLink._qlink == _sides[ iL ])
3313         break;
3314
3315     MSG(string(theStep,'.')<<" Ref( "<<theRefVec.X()<<","<<theRefVec.Y()<<","<<theRefVec.Z()<<" )"
3316         <<" thePrevLen " << thePrevLen);
3317     MSG(string(theStep,'.')<<" "<<*theLink._qlink);
3318
3319     gp_Vec linkNorm = -LinkNorm( iL/*, theFaceHelper*/ ); // normal to theLink
3320     double refProj = theRefVec * linkNorm; // project movement vector to normal of theLink
3321     if ( theStep == theFirstStep )
3322       theSign = refProj < 0. ? -1. : 1.;
3323     else if ( theSign * refProj < 0.4 * theRefVec.Magnitude())
3324       return thePrevLen; // to propagate movement forward only, not in side dir or backward
3325
3326     int iL1 = (iL + 1) % 3, iL2 = (iL + 2) % 3; // indices of the two other links of triangle
3327     TLinkInSet link1 = theLinks.find( _sides[iL1] );
3328     TLinkInSet link2 = theLinks.find( _sides[iL2] );
3329     if ( link1 == theLinks.end() || link2 == theLinks.end() )
3330       return thePrevLen;
3331     const QFace* f1 = link1->NextFace( this ); // adjacent faces
3332     const QFace* f2 = link2->NextFace( this );
3333
3334     // propagate to adjacent faces till limit step or boundary
3335     double len1 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL1]->MiddlePnt()).Modulus();
3336     double len2 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL2]->MiddlePnt()).Modulus();
3337     gp_Vec linkDir1(0,0,0); // initialize to avoid valgrind error ("Conditional jump...")
3338     gp_Vec linkDir2(0,0,0);
3339     try {
3340       OCC_CATCH_SIGNALS;
3341       if ( f1 && theLink->MediumPos() <= (*link1)->MediumPos() )
3342         len1 = f1->MoveByBoundary
3343           ( *link1, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len1, theStep-1, &linkDir1, theSign);
3344       else
3345         linkDir1 = LinkNorm( iL1/*, theFaceHelper*/ );
3346     } catch (...) {
3347       MSG( " --------------- EXCEPTION");
3348       return thePrevLen;
3349     }
3350     try {
3351       OCC_CATCH_SIGNALS;
3352       if ( f2 && theLink->MediumPos() <= (*link2)->MediumPos() )
3353         len2 = f2->MoveByBoundary
3354           ( *link2, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len2, theStep-1, &linkDir2, theSign);
3355       else
3356         linkDir2 = LinkNorm( iL2/*, theFaceHelper*/ );
3357     } catch (...) {
3358       MSG( " --------------- EXCEPTION");
3359       return thePrevLen;
3360     }
3361
3362     double fullLen = 0;
3363     if ( theStep != theFirstStep )
3364     {
3365       // choose chain length by direction of propagation most codirected with theRefVec
3366       bool choose1 = ( theRefVec * linkDir1 * theSign > theRefVec * linkDir2 * theSign );
3367       fullLen = choose1 ? len1 : len2;
3368       double r = thePrevLen / fullLen;
3369
3370       gp_Vec move = linkNorm * refProj * ( 1 - r );
3371       theLink->Move( move, true );
3372
3373       MSG(string(theStep,'.')<<" Move "<< theLink->_mediumNode->GetID()<<
3374           " by " << refProj * ( 1 - r ) << " following " <<
3375           (choose1 ? *link1->_qlink : *link2->_qlink));
3376
3377       if ( theLinkNorm ) *theLinkNorm = linkNorm;
3378     }
3379     return fullLen;
3380   }
3381
3382   //================================================================================
3383   /*!
3384    * \brief Checks if the face is distorted due to bentLink
3385    */
3386   //================================================================================
3387
3388   bool QFace::IsSpoiled(const QLink* bentLink ) const
3389   {
3390     // code is valid for convex faces only
3391     gp_XYZ gc(0,0,0);
3392     for ( TIDSortedNodeSet::const_iterator n = begin(); n!=end(); ++n)
3393       gc += XYZ( *n ) / size();
3394     for (unsigned i = 0; i < _sides.size(); ++i )
3395     {
3396       if ( _sides[i] == bentLink ) continue;
3397       gp_Vec linkNorm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
3398       gp_Vec vecOut( gc, _sides[i]->MiddlePnt() );
3399       if ( linkNorm * vecOut < 0 )
3400         linkNorm.Reverse();
3401       double mag2 = linkNorm.SquareMagnitude();
3402       if ( mag2 > numeric_limits<double>::min() )
3403         linkNorm /= sqrt( mag2 );
3404       gp_Vec vecBent    ( _sides[i]->MiddlePnt(), bentLink->MediumPnt());
3405       gp_Vec vecStraight( _sides[i]->MiddlePnt(), bentLink->MiddlePnt());
3406       if ( vecBent * linkNorm > -0.1*vecStraight.Magnitude() )
3407         return true;
3408     }
3409     return false;
3410
3411   }
3412
3413   //================================================================================
3414   /*!
3415    * \brief Find pairs of continues faces
3416    */
3417   //================================================================================
3418
3419   void QLink::SetContinuesFaces() const
3420   {
3421     //       x0         x - QLink, [-|] - QFace, v - volume
3422     //   v0  |   v1
3423     //       |          Between _faces of link x2 two vertical faces are continues
3424     // x1----x2-----x3  and two horizontal faces are continues. We set vertical faces
3425     //       |          to _faces[0] and _faces[1] and horizontal faces to
3426     //   v2  |   v3     _faces[2] and _faces[3] (or vise versa).
3427     //       x4
3428
3429     if ( _faces.empty() )
3430       return;
3431     int iFaceCont = -1, nbBoundary = 0, iBoundary[2]={-1,-1};
3432     if ( _faces[0]->IsBoundary() )
3433       iBoundary[ nbBoundary++ ] = 0;
3434     for ( int iF = 1; iFaceCont < 0 && iF < _faces.size(); ++iF )
3435     {
3436       // look for a face bounding none of volumes bound by _faces[0]
3437       bool sameVol = false;
3438       int nbVol = _faces[iF]->NbVolumes();
3439       for ( int iV = 0; !sameVol && iV < nbVol; ++iV )
3440         sameVol = ( _faces[iF]->_volumes[iV] == _faces[0]->_volumes[0] ||
3441                     _faces[iF]->_volumes[iV] == _faces[0]->_volumes[1]);
3442       if ( !sameVol )
3443         iFaceCont = iF;
3444       if ( _faces[iF]->IsBoundary() )
3445         iBoundary[ nbBoundary++ ] = iF;
3446     }
3447     // Set continues faces: arrange _faces to have
3448     // _faces[0] continues to _faces[1]
3449     // _faces[2] continues to _faces[3]
3450     if ( nbBoundary == 2 ) // bnd faces are continues
3451     {
3452       if (( iBoundary[0] < 2 ) != ( iBoundary[1] < 2 ))
3453       {
3454         int iNear0 = iBoundary[0] < 2 ? 1-iBoundary[0] : 5-iBoundary[0];
3455         std::swap( _faces[ iBoundary[1] ], _faces[iNear0] );
3456       }
3457     }
3458     else if ( iFaceCont > 0 ) // continues faces found
3459     {
3460       if ( iFaceCont != 1 )
3461         std::swap( _faces[1], _faces[iFaceCont] );
3462     }
3463     else if ( _faces.size() > 1 ) // not found, set NULL by the first face
3464     {
3465       _faces.insert( ++_faces.begin(), 0 );
3466     }
3467   }
3468   //================================================================================
3469   /*!
3470    * \brief Return a face continues to the given one
3471    */
3472   //================================================================================
3473
3474   const QFace* QLink::GetContinuesFace( const QFace* face ) const
3475   {
3476     for ( int i = 0; i < _faces.size(); ++i ) {
3477       if ( _faces[i] == face ) {
3478         int iF = i < 2 ? 1-i : 5-i;
3479         return iF < _faces.size() ? _faces[iF] : 0;
3480       }
3481     }
3482     return 0;
3483   }
3484   //================================================================================
3485   /*!
3486    * \brief True if link is on mesh boundary
3487    */
3488   //================================================================================
3489
3490   bool QLink::OnBoundary() const
3491   {
3492     for ( int i = 0; i < _faces.size(); ++i )
3493       if (_faces[i] && _faces[i]->IsBoundary()) return true;
3494     return false;
3495   }
3496   //================================================================================
3497   /*!
3498    * \brief Return normal of link of the chain
3499    */
3500   //================================================================================
3501
3502   gp_Vec TChainLink::Normal() const {
3503     gp_Vec norm;
3504     if (_qfaces[0]) norm  = _qfaces[0]->_normal;
3505     if (_qfaces[1]) norm += _qfaces[1]->_normal;
3506     return norm;
3507   }
3508   //================================================================================
3509   /*!
3510    * \brief Test link curvature taking into account size of faces
3511    */
3512   //================================================================================
3513
3514   bool TChainLink::IsStraight() const
3515   {
3516     bool isStraight = _qlink->IsStraight();
3517     if ( isStraight && _qfaces[0] && !_qfaces[1] )
3518     {
3519       int i = _qfaces[0]->LinkIndex( _qlink );
3520       int iOpp = ( i + 2 ) % _qfaces[0]->_sides.size();
3521       gp_XYZ mid1 = _qlink->MiddlePnt();
3522       gp_XYZ mid2 = _qfaces[0]->_sides[ iOpp ]->MiddlePnt();
3523       double faceSize2 = (mid1-mid2).SquareModulus();
3524       isStraight = _qlink->_nodeMove.SquareMagnitude() < 1/10./10. * faceSize2;
3525     }
3526     return isStraight;
3527   }
3528
3529   //================================================================================
3530   /*!
3531    * \brief Move medium nodes of vertical links of pentahedrons adjacent by side faces
3532    */
3533   //================================================================================
3534
3535   void fixPrism( TChain& allLinks )
3536   {
3537     // separate boundary links from internal ones
3538     typedef set<const QLink*/*, QLink::PtrComparator*/> QLinkSet;
3539     QLinkSet interLinks, bndLinks1, bndLink2;
3540
3541     bool isCurved = false;
3542     for ( TChain::iterator lnk = allLinks.begin(); lnk != allLinks.end(); ++lnk ) {
3543       if ( (*lnk)->OnBoundary() )
3544         bndLinks1.insert( lnk->_qlink );
3545       else
3546         interLinks.insert( lnk->_qlink );
3547       isCurved = isCurved || !lnk->IsStraight();
3548     }
3549     if ( !isCurved )
3550       return; // no need to move
3551
3552     QLinkSet *curBndLinks = &bndLinks1, *newBndLinks = &bndLink2;
3553
3554     while ( !interLinks.empty() && !curBndLinks->empty() )
3555     {
3556       // propagate movement from boundary links to connected internal links
3557       QLinkSet::iterator bnd = curBndLinks->begin(), bndEnd = curBndLinks->end();
3558       for ( ; bnd != bndEnd; ++bnd )
3559       {
3560         const QLink* bndLink = *bnd;
3561         for ( int i = 0; i < bndLink->_faces.size(); ++i ) // loop on faces of bndLink
3562         {
3563           const QFace* face = bndLink->_faces[i]; // quadrange lateral face of a prism
3564           if ( !face ) continue;
3565           // find and move internal link opposite to bndLink within the face
3566           int interInd = ( face->LinkIndex( bndLink ) + 2 ) % face->_sides.size();
3567           const QLink* interLink = face->_sides[ interInd ];
3568           QLinkSet::iterator pInterLink = interLinks.find( interLink );
3569           if ( pInterLink == interLinks.end() ) continue; // not internal link
3570           interLink->Move( bndLink->_nodeMove );
3571           // treated internal links become new boundary ones
3572           interLinks.erase( pInterLink );
3573           newBndLinks->insert( interLink );
3574         }
3575       }
3576       curBndLinks->clear();
3577       std::swap( curBndLinks, newBndLinks );
3578     }
3579   }
3580
3581   //================================================================================
3582   /*!
3583    * \brief Fix links of continues triangles near curved boundary
3584    */
3585   //================================================================================
3586
3587   void fixTriaNearBoundary( TChain & allLinks, SMESH_MesherHelper& /*helper*/)
3588   {
3589     if ( allLinks.empty() ) return;
3590
3591     TLinkSet linkSet( allLinks.begin(), allLinks.end());
3592     TLinkInSet linkIt = linkSet.begin(), linksEnd = linkSet.end();
3593
3594     for ( linkIt = linkSet.begin(); linkIt != linksEnd; ++linkIt)
3595     {
3596       if ( linkIt->IsBoundary() && !linkIt->IsStraight() && linkIt->_qfaces[0])
3597       {
3598         // move iff a boundary link is bent towards inside of a face (issue 0021084)
3599         const QFace* face = linkIt->_qfaces[0];
3600         gp_XYZ pIn = ( face->_sides[0]->MiddlePnt() +
3601                        face->_sides[1]->MiddlePnt() +
3602                        face->_sides[2]->MiddlePnt() ) / 3.;
3603         gp_XYZ insideDir( pIn - (*linkIt)->MiddlePnt());
3604         bool linkBentInside = ((*linkIt)->_nodeMove.Dot( insideDir ) > 0 );
3605         //if ( face->IsSpoiled( linkIt->_qlink ))
3606         if ( linkBentInside )
3607           face->MoveByBoundary( *linkIt, (*linkIt)->_nodeMove, linkSet );
3608       }
3609     }
3610   }
3611
3612   //================================================================================
3613   /*!
3614    * \brief Detect rectangular structure of links and build chains from them
3615    */
3616   //================================================================================
3617
3618   enum TSplitTriaResult {
3619     _OK, _NO_CORNERS, _FEW_ROWS, _MANY_ROWS, _NO_SIDELINK, _BAD_MIDQUAD, _NOT_RECT,
3620     _NO_MIDQUAD, _NO_UPTRIA, _BAD_SET_SIZE, _BAD_CORNER, _BAD_START, _NO_BOTLINK, _TWISTED_CHAIN };
3621
3622   TSplitTriaResult splitTrianglesIntoChains( TChain &            allLinks,
3623                                              vector< TChain> &   resultChains,
3624                                              SMDS_TypeOfPosition pos )
3625   {
3626     // put links in the set and evalute number of result chains by number of boundary links
3627     TLinkSet linkSet;
3628     int nbBndLinks = 0;
3629     for ( TChain::iterator lnk = allLinks.begin(); lnk != allLinks.end(); ++lnk ) {
3630       linkSet.insert( *lnk );
3631       nbBndLinks += lnk->IsBoundary();
3632     }
3633     resultChains.clear();
3634     resultChains.reserve( nbBndLinks / 2 );
3635
3636     TLinkInSet linkIt, linksEnd = linkSet.end();
3637
3638     // find a boundary link with corner node; corner node has position pos-2
3639     // i.e. SMDS_TOP_VERTEX for links on faces and SMDS_TOP_EDGE for
3640     // links in volume
3641     SMDS_TypeOfPosition cornerPos = SMDS_TypeOfPosition(pos-2);
3642     const SMDS_MeshNode* corner = 0;
3643     for ( linkIt = linkSet.begin(); linkIt != linksEnd; ++linkIt )
3644       if ( linkIt->IsBoundary() && (corner = (*linkIt)->EndPosNode(cornerPos)))
3645         break;
3646     if ( !corner)
3647       return _NO_CORNERS;
3648
3649     TLinkInSet           startLink = linkIt;
3650     const SMDS_MeshNode* startCorner = corner;
3651     vector< TChain* >    rowChains;
3652     int iCol = 0;
3653
3654     while ( startLink != linksEnd) // loop on columns
3655     {
3656       // We suppose we have a rectangular structure like shown here. We have found a
3657       //               corner of the rectangle (startCorner) and a boundary link sharing
3658       //    |/  |/  |  the startCorner (startLink). We are going to loop on rows of the
3659       //  --o---o---o  structure making several chains at once. One chain (columnChain)
3660       //    |\  |  /|  starts at startLink and continues upward (we look at the structure
3661       //  \ | \ | / |  from such point that startLink is on the bottom of the structure).
3662       //   \|  \|/  |  While going upward we also fill horizontal chains (rowChains) we
3663       //  --o---o---o  encounter.
3664       //   /|\  |\  |
3665       //  / | \ | \ |  startCorner
3666       //    |  \|  \|,'
3667       //  --o---o---o
3668       //          `.startLink
3669
3670       if ( resultChains.size() == nbBndLinks / 2 )
3671         return _NOT_RECT;
3672       resultChains.push_back( TChain() );
3673       TChain& columnChain = resultChains.back();
3674
3675       TLinkInSet botLink = startLink; // current horizontal link to go up from
3676       corner = startCorner; // current corner the botLink ends at
3677       int iRow = 0;
3678       while ( botLink != linksEnd ) // loop on rows
3679       {
3680         // add botLink to the columnChain
3681         columnChain.push_back( *botLink );
3682
3683         const QFace* botTria = botLink->_qfaces[0]; // bottom triangle bound by botLink
3684         if ( !botTria )
3685         { // the column ends
3686           if ( botLink == startLink )
3687             return _TWISTED_CHAIN; // issue 0020951
3688           linkSet.erase( botLink );
3689           if ( iRow != rowChains.size() )
3690             return _FEW_ROWS; // different nb of rows in columns
3691           break;
3692         }
3693         // find the link dividing the quadrangle (midQuadLink) and vertical boundary
3694         // link ending at <corner> (sideLink); there are two cases:
3695         // 1) midQuadLink does not end at <corner>, then we easily find it by botTria,
3696         //   since midQuadLink is not at boundary while sideLink is.
3697         // 2) midQuadLink ends at <corner>
3698         bool isCase2;
3699         TLinkInSet midQuadLink = linksEnd;
3700         TLinkInSet sideLink = botTria->GetBoundaryLink( linkSet, *botLink, &midQuadLink,
3701                                                         corner, &isCase2 );
3702         if ( isCase2 ) { // find midQuadLink among links of botTria
3703           midQuadLink = botTria->GetLinkByNode( linkSet, *botLink, corner );
3704           if ( midQuadLink->IsBoundary() )
3705             return _BAD_MIDQUAD;
3706         }
3707         if ( sideLink == linksEnd || midQuadLink == linksEnd || sideLink == midQuadLink )
3708           return sideLink == linksEnd ? _NO_SIDELINK : _NO_MIDQUAD;
3709
3710         // fill chains
3711         columnChain.push_back( *midQuadLink );
3712         if ( iRow >= rowChains.size() ) {
3713           if ( iCol > 0 )
3714             return _MANY_ROWS; // different nb of rows in columns
3715           if ( resultChains.size() == nbBndLinks / 2 )
3716             return _NOT_RECT;
3717           resultChains.push_back( TChain() );
3718           rowChains.push_back( & resultChains.back() );
3719         }
3720         rowChains[iRow]->push_back( *sideLink );
3721         rowChains[iRow]->push_back( *midQuadLink );
3722
3723         const QFace* upTria = midQuadLink->NextFace( botTria ); // upper tria of the rectangle
3724         if ( !upTria)
3725           return _NO_UPTRIA;
3726         if ( iRow == 0 ) {
3727           // prepare startCorner and startLink for the next column
3728           startCorner = startLink->NextNode( startCorner );
3729           if (isCase2)
3730             startLink = botTria->GetBoundaryLink( linkSet, *botLink, 0, startCorner );
3731           else
3732             startLink = upTria->GetBoundaryLink( linkSet, *midQuadLink, 0, startCorner );
3733           // check if no more columns remains
3734           if ( startLink != linksEnd ) {
3735             const SMDS_MeshNode* botNode = startLink->NextNode( startCorner );
3736             if ( (isCase2 ? botTria : upTria)->Contains( botNode ))
3737               startLink = linksEnd; // startLink bounds upTria or botTria
3738             else if ( startLink == botLink || startLink == midQuadLink || startLink == sideLink )
3739               return _BAD_START;
3740           }
3741         }
3742         // find bottom link and corner for the next row
3743         corner = sideLink->NextNode( corner );
3744         // next bottom link ends at the new corner
3745         linkSet.erase( botLink );
3746         botLink = upTria->GetLinkByNode( linkSet, (isCase2 ? *sideLink : *midQuadLink), corner );
3747         if ( botLink == linksEnd || botLink == midQuadLink || botLink == sideLink)
3748           return _NO_BOTLINK;
3749         if ( midQuadLink == startLink || sideLink == startLink )
3750           return _TWISTED_CHAIN; // issue 0020951
3751         linkSet.erase( midQuadLink );
3752         linkSet.erase( sideLink );
3753
3754         // make faces neighboring the found ones be boundary
3755         if ( startLink != linksEnd ) {
3756           const QFace* tria = isCase2 ? botTria : upTria;
3757           for ( int iL = 0; iL < 3; ++iL ) {
3758             linkIt = linkSet.find( tria->_sides[iL] );
3759             if ( linkIt != linksEnd )
3760               linkIt->RemoveFace( tria );
3761           }
3762         }
3763         if ( botLink->_qfaces[0] == upTria || botLink->_qfaces[1] == upTria )
3764           botLink->RemoveFace( upTria ); // make next botTria first in vector
3765
3766         iRow++;
3767       } // loop on rows
3768
3769       iCol++;
3770     }
3771     // In the linkSet, there must remain the last links of rowChains; add them
3772     if ( linkSet.size() != rowChains.size() )
3773       return _BAD_SET_SIZE;
3774     for ( int iRow = 0; iRow < rowChains.size(); ++iRow ) {
3775       // find the link (startLink) ending at startCorner
3776       corner = 0;
3777       for ( startLink = linkSet.begin(); startLink != linksEnd; ++startLink ) {
3778         if ( (*startLink)->node1() == startCorner ) {
3779           corner = (*startLink)->node2(); break;
3780         }
3781         else if ( (*startLink)->node2() == startCorner) {
3782           corner = (*startLink)->node1(); break;
3783         }
3784       }
3785       if ( startLink == linksEnd )
3786         return _BAD_CORNER;
3787       rowChains[ iRow ]->push_back( *startLink );
3788       linkSet.erase( startLink );
3789       startCorner = corner;
3790     }
3791
3792     return _OK;
3793   }
3794
3795   //================================================================================
3796   /*!
3797    * \brief Place medium nodes at the link middle for elements whose corner nodes
3798    *        are out of geometrical boundary to prevent distorting elements.
3799    *        Issue 0020982, note 0013990
3800    */
3801   //================================================================================
3802
3803   void force3DOutOfBoundary( SMESH_MesherHelper&    theHelper,
3804                              SMESH_ComputeErrorPtr& theError)
3805   {
3806     SMESHDS_Mesh* meshDS = theHelper.GetMeshDS();
3807     TopoDS_Shape  shape = theHelper.GetSubShape().Oriented( TopAbs_FORWARD );
3808     if ( shape.IsNull() ) return;
3809
3810     if ( !theError ) theError = SMESH_ComputeError::New();
3811
3812     gp_XYZ faceNorm;
3813
3814     if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE ) // 2D
3815     {
3816       if ( theHelper.GetMesh()->NbTriangles( ORDER_QUADRATIC ) < 1 ) return;
3817
3818       SMESHDS_SubMesh* faceSM = meshDS->MeshElements( shape );
3819       if ( !faceSM ) return;
3820
3821       const TopoDS_Face&      face = TopoDS::Face( shape );
3822       Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( face );
3823
3824       TopExp_Explorer edgeIt( face, TopAbs_EDGE );
3825       for ( ; edgeIt.More(); edgeIt.Next() ) // loop on EDGEs of a FACE
3826       {
3827         // check if the EDGE needs checking
3828         const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edgeIt.Current() );
3829         if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edge ) )
3830           continue;
3831         if ( theHelper.IsRealSeam( edge ) &&
3832              edge.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3833           continue;
3834
3835         SMESHDS_SubMesh* edgeSM = meshDS->MeshElements( edge );
3836         if ( !edgeSM ) continue;
3837
3838         double f,l;
3839         Handle(Geom2d_Curve) pcurve  = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, face, f, l );
3840         BRepAdaptor_Curve    curve3D( edge );
3841         switch ( curve3D.GetType() ) {
3842         case GeomAbs_Line: continue;
3843         case GeomAbs_Circle:
3844         case GeomAbs_Ellipse:
3845         case GeomAbs_Hyperbola:
3846         case GeomAbs_Parabola:
3847           try
3848           {
3849             gp_Vec D1, D2, Du1, Dv1; gp_Pnt p;
3850             curve3D.D2( 0.5 * ( f + l ), p, D1, D2 );
3851             gp_Pnt2d uv = pcurve->Value( 0.5 * ( f + l ) );
3852             surface->D1( uv.X(), uv.Y(), p, Du1, Dv1 );
3853             gp_Vec fNorm = Du1 ^ Dv1;
3854             if ( fNorm.IsParallel( D2, M_PI * 25./180. ))
3855               continue; // face is normal to the curve3D
3856
3857             gp_Vec curvNorm = fNorm ^ D1;
3858             if ( edge.Orientation() == TopAbs_REVERSED ) curvNorm.Reverse();
3859             if ( curvNorm * D2 > 0 )
3860               continue; // convex edge
3861           }
3862           catch ( Standard_Failure )
3863           {
3864             continue;
3865           }
3866         }
3867         // get nodes shared by faces that may be distorted
3868         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt;
3869         if ( edgeSM->NbNodes() > 0 ) {
3870           nodeIt = edgeSM->GetNodes();
3871         }
3872         else {
3873           SMESHDS_SubMesh* vertexSM = meshDS->MeshElements( theHelper.IthVertex( 0, edge ));
3874           if ( !vertexSM )
3875             vertexSM = meshDS->MeshElements( theHelper.IthVertex( 1, edge ));
3876           if ( !vertexSM ) continue;
3877           nodeIt = vertexSM->GetNodes();
3878         }
3879
3880         // find suspicious faces
3881         TIDSortedElemSet checkedFaces;
3882         vector< const SMDS_MeshNode* > nOnEdge( 2 );
3883         const SMDS_MeshNode*           nOnFace;
3884         while ( nodeIt->more() )
3885         {
3886           const SMDS_MeshNode* n      = nodeIt->next();
3887           SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
3888           while ( faceIt->more() )
3889           {
3890             const SMDS_MeshElement* f = faceIt->next();
3891             if ( !faceSM->Contains( f ) ||
3892                  f->NbNodes() < 6       || // check quadratic triangles only
3893                  !checkedFaces.insert( f ).second )
3894               continue;
3895
3896             // get nodes on EDGE and on FACE of a suspicious face
3897             nOnEdge.clear(); nOnFace = 0;
3898             SMDS_MeshElement::iterator triNode = f->begin_nodes();
3899             for ( int nbN = 0; nbN < 3; ++triNode, ++nbN )
3900             {
3901               n = *triNode;
3902               if ( n->GetPosition()->GetDim() == 2 )
3903                 nOnFace = n;
3904               else
3905                 nOnEdge.push_back( n );
3906             }
3907
3908             // check if nOnFace is inside the FACE
3909             if ( nOnFace && nOnEdge.size() == 2 )
3910             {
3911               theHelper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* > ( f ));
3912               if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( f, faceNorm, /*normalized=*/false ))
3913                 continue;
3914               gp_XYZ edgeDir  = SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[0] ) - SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[1] );
3915               gp_XYZ edgeNorm = faceNorm ^ edgeDir;
3916               n = theHelper.GetMediumNode( nOnEdge[0], nOnEdge[1], true );
3917               gp_XYZ pN0     = SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[0] );
3918               gp_XYZ pMedium = SMESH_TNodeXYZ( n );                   // on-edge node location
3919               gp_XYZ pFaceN  = SMESH_TNodeXYZ( nOnFace );             // on-face node location
3920               double hMedium = edgeNorm * gp_Vec( pN0, pMedium ).XYZ();
3921               double hFace   = edgeNorm * gp_Vec( pN0, pFaceN ).XYZ();
3922               if ( Abs( hMedium ) > Abs( hFace * 0.6 ))
3923               {
3924                 // nOnFace is out of FACE, move a medium on-edge node to the middle
3925                 gp_XYZ pMid3D = 0.5 * ( pN0 + SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[1] ));
3926                 meshDS->MoveNode( n, pMid3D.X(), pMid3D.Y(), pMid3D.Z() );
3927                 MSG( "move OUT of face " << n );
3928                 theError->myBadElements.push_back( f );
3929               }
3930             }
3931           }
3932         }
3933       }
3934       if ( !theError->myBadElements.empty() )
3935         theError->myName = EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM;
3936       return;
3937
3938     } // 2D ==============================================================================
3939
3940     if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID ) // 3D
3941     {
3942       if ( theHelper.GetMesh()->NbTetras  ( ORDER_QUADRATIC ) < 1 &&
3943            theHelper.GetMesh()->NbPyramids( ORDER_QUADRATIC ) < 1 ) return;
3944
3945       SMESHDS_SubMesh* solidSM = meshDS->MeshElements( shape );
3946       if ( !solidSM ) return;
3947
3948       // check if the SOLID is bound by concave FACEs
3949       vector< TopoDS_Face > concaveFaces;
3950       TopExp_Explorer faceIt( shape, TopAbs_FACE );
3951       for ( ; faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
3952       {
3953         const TopoDS_Face&  face = TopoDS::Face( faceIt.Current() );
3954         if ( !meshDS->MeshElements( face )) continue;
3955
3956         BRepAdaptor_Surface surface( face );
3957         switch ( surface.GetType() ) {
3958         case GeomAbs_Plane: continue;
3959         case GeomAbs_Cylinder:
3960         case GeomAbs_Cone:
3961         case GeomAbs_Sphere:
3962           try
3963           {
3964             double u = 0.5 * ( surface.FirstUParameter() + surface.LastUParameter() );
3965             double v = 0.5 * ( surface.FirstVParameter() + surface.LastVParameter() );
3966             gp_Vec Du1, Dv1, Du2, Dv2, Duv2; gp_Pnt p;
3967             surface.D2( u,v, p, Du1, Dv1, Du2, Dv2, Duv2 );
3968             gp_Vec fNorm = Du1 ^ Dv1;
3969             if ( face.Orientation() == TopAbs_REVERSED ) fNorm.Reverse();
3970             bool concaveU = ( fNorm * Du2 > 1e-100 );
3971             bool concaveV = ( fNorm * Dv2 > 1e-100 );
3972             if ( concaveU || concaveV )
3973               concaveFaces.push_back( face );
3974           }
3975           catch ( Standard_Failure )
3976           {
3977             concaveFaces.push_back( face );
3978           }
3979         }
3980       }
3981       if ( concaveFaces.empty() )
3982         return;
3983
3984       // fix 2D mesh on the SOLID
3985       for ( faceIt.ReInit(); faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
3986       {
3987         SMESH_MesherHelper faceHelper( *theHelper.GetMesh() );
3988         faceHelper.SetSubShape( faceIt.Current() );
3989         force3DOutOfBoundary( faceHelper, theError );
3990       }
3991
3992       // get an iterator over faces on concaveFaces
3993       vector< SMDS_ElemIteratorPtr > faceIterVec( concaveFaces.size() );
3994       for ( size_t i = 0; i < concaveFaces.size(); ++i )
3995         faceIterVec[i] = meshDS->MeshElements( concaveFaces[i] )->GetElements();
3996       typedef SMDS_IteratorOnIterators
3997         < const SMDS_MeshElement*, vector< SMDS_ElemIteratorPtr > > TIterOnIter;
3998       SMDS_ElemIteratorPtr faceIter( new TIterOnIter( faceIterVec ));
3999
4000       // a seacher to check if a volume is close to a concave face
4001       std::auto_ptr< SMESH_ElementSearcher > faceSearcher
4002         ( SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *theHelper.GetMeshDS(), faceIter ));
4003
4004       // classifier
4005       //BRepClass3d_SolidClassifier solidClassifier( shape );
4006
4007       TIDSortedElemSet checkedVols, movedNodes;
4008       for ( faceIt.ReInit(); faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
4009       {
4010         const TopoDS_Shape& face = faceIt.Current();
4011         SMESHDS_SubMesh*  faceSM = meshDS->MeshElements( face );
4012         if ( !faceSM ) continue;
4013
4014         // get nodes shared by volumes (tet and pyra) on the FACE that may be distorted
4015         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt;
4016         if ( faceSM->NbNodes() > 0 ) {
4017           nodeIt = faceSM->GetNodes();
4018         }
4019         else {
4020           TopExp_Explorer vertex( face, TopAbs_VERTEX );
4021           SMESHDS_SubMesh* vertexSM = meshDS->MeshElements( vertex.Current() );
4022           if ( !vertexSM ) continue;
4023           nodeIt = vertexSM->GetNodes();
4024         }
4025
4026         // find suspicious volumes adjacent to the FACE
4027         vector< const SMDS_MeshNode* >    nOnFace( 4 );
4028         const SMDS_MeshNode*              nInSolid;
4029         //vector< const SMDS_MeshElement* > intersectedFaces;
4030         while ( nodeIt->more() )
4031         {
4032           const SMDS_MeshNode* n     = nodeIt->next();
4033           SMDS_ElemIteratorPtr volIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume );
4034           while ( volIt->more() )
4035           {
4036             const SMDS_MeshElement* vol = volIt->next();
4037             int nbN = vol->NbCornerNodes();
4038             if ( ( nbN != 4 && nbN != 5 )  ||
4039                  !solidSM->Contains( vol ) ||
4040                  !checkedVols.insert( vol ).second )
4041               continue;
4042
4043             // get nodes on FACE and in SOLID of a suspicious volume
4044             nOnFace.clear(); nInSolid = 0;
4045             SMDS_MeshElement::iterator volNode = vol->begin_nodes();
4046             for ( int nb = nbN; nb > 0; ++volNode, --nb )
4047             {
4048               n = *volNode;
4049               if ( n->GetPosition()->GetDim() == 3 )
4050                 nInSolid = n;
4051               else
4052                 nOnFace.push_back( n );
4053             }
4054             if ( !nInSolid || nOnFace.size() != nbN - 1 )
4055               continue;
4056
4057             // get size of the vol
4058             SMESH_TNodeXYZ pInSolid( nInSolid ), pOnFace0( nOnFace[0] );
4059             double volLength = pInSolid.SquareDistance( nOnFace[0] );
4060             for ( size_t i = 1; i < nOnFace.size(); ++i )
4061             {
4062               volLength = Max( volLength, pOnFace0.SquareDistance( nOnFace[i] ));
4063             }
4064
4065             // check if vol is close to concaveFaces
4066             const SMDS_MeshElement* closeFace =
4067               faceSearcher->FindClosestTo( pInSolid, SMDSAbs_Face );
4068             if ( !closeFace ||
4069                  pInSolid.SquareDistance( closeFace->GetNode(0) ) > 4 * volLength )
4070               continue;
4071
4072             // check if vol is distorted, i.e. a medium node is much closer
4073             // to nInSolid than the link middle
4074             bool isDistorted = false;
4075             SMDS_FaceOfNodes onFaceTria( nOnFace[0], nOnFace[1], nOnFace[2] );
4076             if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( &onFaceTria, faceNorm, /*normalized=*/false ))
4077               continue;
4078             theHelper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshVolume* > ( vol ));
4079             vector< pair< SMESH_TLink, const SMDS_MeshNode* > > links;
4080             for ( size_t i = 0; i < nOnFace.size(); ++i ) // loop on links between nOnFace
4081               for ( size_t j = i+1; j < nOnFace.size(); ++j )
4082               {
4083                 SMESH_TLink link( nOnFace[i], nOnFace[j] );
4084                 TLinkNodeMap::const_iterator linkIt =
4085                   theHelper.GetTLinkNodeMap().find( link );
4086                 if ( linkIt != theHelper.GetTLinkNodeMap().end() )
4087                 {
4088                   links.push_back( make_pair( linkIt->first, linkIt->second  ));
4089                   if ( !isDistorted ) {
4090                     // compare projections of nInSolid and nMedium to face normal
4091                     gp_Pnt pMedium = SMESH_TNodeXYZ( linkIt->second );
4092                     double hMedium = faceNorm * gp_Vec( pOnFace0, pMedium ).XYZ();
4093                     double hVol    = faceNorm * gp_Vec( pOnFace0, pInSolid ).XYZ();
4094                     isDistorted = ( Abs( hMedium ) > Abs( hVol * 0.5 ));
4095                   }
4096                 }
4097               }
4098             // move medium nodes to link middle
4099             if ( isDistorted )
4100             {
4101               for ( size_t i = 0; i < links.size(); ++i )
4102               {
4103                 const SMDS_MeshNode* nMedium = links[i].second;
4104                 if ( movedNodes.insert( nMedium ).second )
4105                 {
4106                   gp_Pnt pMid3D = 0.5 * ( SMESH_TNodeXYZ( links[i].first.node1() ) +
4107                                           SMESH_TNodeXYZ( links[i].first.node2() ));
4108                   meshDS->MoveNode( nMedium, pMid3D.X(), pMid3D.Y(), pMid3D.Z() );
4109                   MSG( "move OUT of solid " << nMedium );
4110                 }
4111               }
4112               theError->myBadElements.push_back( vol );
4113             }
4114           } // loop on volumes sharing a node on FACE
4115         } // loop on nodes on FACE
4116       }  // loop on FACEs of a SOLID
4117
4118       if ( !theError->myBadElements.empty() )
4119         theError->myName = EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM;
4120     } // 3D case
4121   }
4122
4123 } //namespace
4124
4125 //=======================================================================
4126 /*!
4127  * \brief Move medium nodes of faces and volumes to fix distorted elements
4128  * \param error - container of fixed distorted elements
4129  * \param volumeOnly - to fix nodes on faces or not, if the shape is solid
4130  *
4131  * Issue 0020307: EDF 992 SMESH : Linea/Quadratic with Medium Node on Geometry
4132  */
4133 //=======================================================================
4134
4135 void SMESH_MesherHelper::FixQuadraticElements(SMESH_ComputeErrorPtr& compError,
4136                                               bool                   volumeOnly)
4137 {
4138   // setenv NO_FixQuadraticElements to know if FixQuadraticElements() is guilty of bad conversion
4139   if ( getenv("NO_FixQuadraticElements") )
4140     return;
4141
4142   // 0. Apply algorithm to SOLIDs or FACEs
4143   // ----------------------------------------------
4144   if ( myShape.IsNull() ) {
4145     if ( !myMesh->HasShapeToMesh() ) return;
4146     SetSubShape( myMesh->GetShapeToMesh() );
4147
4148 #ifdef _DEBUG_
4149     int nbSolids = 0;
4150     TopTools_IndexedMapOfShape solids;
4151     TopExp::MapShapes(myShape,TopAbs_SOLID,solids);
4152     nbSolids = solids.Extent();
4153 #endif
4154     TopTools_MapOfShape faces; // faces not in solid or in not meshed solid
4155     for ( TopExp_Explorer f(myShape,TopAbs_FACE,TopAbs_SOLID); f.More(); f.Next() ) {
4156       faces.Add( f.Current() ); // not in solid
4157     }
4158     for ( TopExp_Explorer s(myShape,TopAbs_SOLID); s.More(); s.Next() ) {
4159       if ( myMesh->GetSubMesh( s.Current() )->IsEmpty() ) { // get faces of solid
4160         for ( TopExp_Explorer f( s.Current(), TopAbs_FACE); f.More(); f.Next() )
4161           faces.Add( f.Current() ); // in not meshed solid
4162       }
4163       else { // fix nodes in the solid and its faces
4164 #ifdef _DEBUG_
4165         MSG("FIX SOLID " << nbSolids-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(s.Current()));
4166 #endif
4167         SMESH_MesherHelper h(*myMesh);
4168         h.SetSubShape( s.Current() );
4169         h.ToFixNodeParameters(true);
4170         h.FixQuadraticElements( compError, false );
4171       }
4172     }
4173     // fix nodes on geom faces
4174 #ifdef _DEBUG_
4175     int nbfaces = faces.Extent(); /*avoid "unused varianbles": */ nbfaces++, nbfaces--;
4176 #endif
4177     for ( TopTools_MapIteratorOfMapOfShape fIt( faces ); fIt.More(); fIt.Next() ) {
4178       MSG("FIX FACE " << nbfaces-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(fIt.Key()));
4179       SMESH_MesherHelper h(*myMesh);
4180       h.SetSubShape( fIt.Key() );
4181       h.ToFixNodeParameters(true);
4182       h.FixQuadraticElements( compError, true);
4183     }
4184     //perf_print_all_meters(1);
4185     if ( compError && compError->myName == EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM )
4186       compError->myComment = "during conversion to quadratic, "
4187         "some medium nodes were not placed on geometry to avoid distorting elements";
4188     return;
4189   }
4190
4191   // 1. Find out type of elements and get iterator on them
4192   // ---------------------------------------------------
4193
4194   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt;
4195   SMDSAbs_ElementType elemType = SMDSAbs_All;
4196
4197   SMESH_subMesh* submesh = myMesh->GetSubMeshContaining( myShapeID );
4198   if ( !submesh )
4199     return;
4200   if ( SMESHDS_SubMesh* smDS = submesh->GetSubMeshDS() ) {
4201     elemIt = smDS->GetElements();
4202     if ( elemIt->more() ) {
4203       elemType = elemIt->next()->GetType();
4204       elemIt = smDS->GetElements();
4205     }
4206   }
4207   if ( !elemIt || !elemIt->more() || elemType < SMDSAbs_Face )
4208     return;
4209
4210   // 2. Fill in auxiliary data structures
4211   // ----------------------------------
4212
4213   set< QLink > links;
4214   set< QFace > faces;
4215   set< QLink >::iterator pLink;
4216   set< QFace >::iterator pFace;
4217
4218   bool isCurved = false;
4219   //bool hasRectFaces = false;
4220   //set<int> nbElemNodeSet;
4221   SMDS_VolumeTool volTool;
4222
4223   TIDSortedNodeSet apexOfPyramid;
4224   const int apexIndex = 4;
4225
4226   // Issue 0020982
4227   // Move medium nodes to the link middle for elements whose corner nodes
4228   // are out of geometrical boundary to fix distorted elements.
4229   force3DOutOfBoundary( *this, compError );
4230
4231   if ( elemType == SMDSAbs_Volume )
4232   {
4233     while ( elemIt->more() ) // loop on volumes
4234     {
4235       const SMDS_MeshElement* vol = elemIt->next();
4236       if ( !vol->IsQuadratic() || !volTool.Set( vol ))
4237         return;
4238       double volMinSize2 = -1.;
4239       for ( int iF = 0; iF < volTool.NbFaces(); ++iF ) // loop on faces of volume
4240       {
4241         int nbN = volTool.NbFaceNodes( iF );
4242         //nbElemNodeSet.insert( nbN );
4243         const SMDS_MeshNode** faceNodes = volTool.GetFaceNodes( iF );
4244         vector< const QLink* > faceLinks( nbN/2 );
4245         for ( int iN = 0; iN < nbN; iN += 2 ) // loop on links of a face
4246         {
4247           // store QLink
4248           QLink link( faceNodes[iN], faceNodes[iN+2], faceNodes[iN+1] );
4249           pLink = links.insert( link ).first;
4250           faceLinks[ iN/2 ] = & *pLink;
4251
4252           if ( link.MediumPos() == SMDS_TOP_3DSPACE )
4253           {
4254             if ( !link.IsStraight() )
4255               return; // already fixed
4256           }
4257           else if ( !isCurved )
4258           {
4259             if ( volMinSize2 < 0 ) volMinSize2 = volTool.MinLinearSize2();
4260             isCurved = !isStraightLink( volMinSize2, link._nodeMove.SquareMagnitude() );
4261           }
4262         }
4263         // store QFace
4264         pFace = faces.insert( QFace( faceLinks )).first;
4265         if ( pFace->NbVolumes() == 0 )
4266           pFace->AddSelfToLinks();
4267         pFace->SetVolume( vol );
4268 //         hasRectFaces = hasRectFaces ||
4269 //           ( volTool.GetVolumeType() == SMDS_VolumeTool::QUAD_HEXA ||
4270 //             volTool.GetVolumeType() == SMDS_VolumeTool::QUAD_PENTA );
4271 #ifdef _DEBUG_
4272         if ( nbN == 6 )
4273           pFace->_face = GetMeshDS()->FindFace(faceNodes[0],faceNodes[2],faceNodes[4]);
4274         else
4275           pFace->_face = GetMeshDS()->FindFace(faceNodes[0],faceNodes[2],
4276                                                faceNodes[4],faceNodes[6] );
4277 #endif
4278       }
4279       // collect pyramid apexes for further correction
4280       if ( vol->NbCornerNodes() == 5 )
4281         apexOfPyramid.insert( vol->GetNode( apexIndex ));
4282     }
4283     set< QLink >::iterator pLink = links.begin();
4284     for ( ; pLink != links.end(); ++pLink )
4285       pLink->SetContinuesFaces();
4286   }
4287   else
4288   {
4289     while ( elemIt->more() ) // loop on faces
4290     {
4291       const SMDS_MeshElement* face = elemIt->next();
4292       if ( !face->IsQuadratic() )
4293         continue;
4294       //nbElemNodeSet.insert( face->NbNodes() );
4295       int nbN = face->NbNodes()/2;
4296       vector< const QLink* > faceLinks( nbN );
4297       for ( int iN = 0; iN < nbN; ++iN ) // loop on links of a face
4298       {
4299         // store QLink
4300         QLink link( face->GetNode(iN), face->GetNode((iN+1)%nbN), face->GetNode(iN+nbN) );
4301         pLink = links.insert( link ).first;
4302         faceLinks[ iN ] = & *pLink;
4303         if ( !isCurved &&
4304              link.node1()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() < 2 &&
4305              link.node2()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() < 2 )
4306           isCurved = !link.IsStraight();
4307       }
4308       // store QFace
4309       pFace = faces.insert( QFace( faceLinks )).first;
4310       pFace->AddSelfToLinks();
4311       //hasRectFaces = ( hasRectFaces || nbN == 4 );
4312     }
4313   }
4314   if ( !isCurved )
4315     return; // no curved edges of faces
4316
4317   // 3. Compute displacement of medium nodes
4318   // ---------------------------------------
4319
4320   // two loops on QFaces: the first is to treat boundary links, the second is for internal ones.
4321   TopLoc_Location loc;
4322   bool checkUV;
4323   // not to treat boundary of volumic sub-mesh.
4324   int isInside = ( elemType == SMDSAbs_Volume && volumeOnly ) ? 1 : 0;
4325   for ( ; isInside < 2; ++isInside )
4326   {
4327     MSG( "--------------- LOOP (inside=" << isInside << ") ------------------");
4328     SMDS_TypeOfPosition pos = isInside ? SMDS_TOP_3DSPACE : SMDS_TOP_FACE;
4329     SMDS_TypeOfPosition bndPos = isInside ? SMDS_TOP_FACE : SMDS_TOP_EDGE;
4330
4331     for ( pFace = faces.begin(); pFace != faces.end(); ++pFace ) {
4332       if ( bool(isInside) == pFace->IsBoundary() )
4333         continue;
4334       for ( int dir = 0; dir < 2; ++dir ) // 2 directions of propagation from the quadrangle
4335       {
4336         MSG( "CHAIN");
4337         // make chain of links connected via continues faces
4338         int error = ERR_OK;
4339         TChain rawChain;
4340         if ( !pFace->GetLinkChain( dir, rawChain, pos, error) && error ==ERR_UNKNOWN ) continue;
4341         rawChain.reverse();
4342         if ( !pFace->GetLinkChain( dir+2, rawChain, pos, error ) && error ==ERR_UNKNOWN ) continue;
4343
4344         vector< TChain > chains;
4345         if ( error == ERR_OK ) { // chain contains continues rectangles
4346           chains.resize(1);
4347           chains[0].splice( chains[0].begin(), rawChain );
4348         }
4349         else if ( error == ERR_TRI ) {  // chain contains continues triangles
4350           TSplitTriaResult res = splitTrianglesIntoChains( rawChain, chains, pos );
4351           if ( res != _OK ) { // not quadrangles split into triangles
4352             fixTriaNearBoundary( rawChain, *this );
4353             break;
4354           }
4355         }
4356         else if ( error == ERR_PRISM ) { // quadrangle side faces of prisms
4357           fixPrism( rawChain );
4358           break;
4359         }
4360         else {
4361           continue;
4362         }
4363         for ( int iC = 0; iC < chains.size(); ++iC )
4364         {
4365           TChain& chain = chains[iC];
4366           if ( chain.empty() ) continue;
4367           if ( chain.front().IsStraight() && chain.back().IsStraight() ) {
4368             MSG("3D straight - ignore");
4369             continue;
4370           }
4371           if ( chain.front()->MediumPos() > bndPos ||
4372                chain.back() ->MediumPos() > bndPos ) {
4373             MSG("Internal chain - ignore");
4374             continue;
4375           }
4376           // mesure chain length and compute link position along the chain
4377           double chainLen = 0;
4378           vector< double > linkPos;
4379           MSGBEG( "Link medium nodes: ");
4380           TChain::iterator link0 = chain.begin(), link1 = chain.begin(), link2;
4381           for ( ++link1; link1 != chain.end(); ++link1, ++link0 ) {
4382             MSGBEG( (*link0)->_mediumNode->GetID() << "-" <<(*link1)->_mediumNode->GetID()<<" ");
4383             double len = ((*link0)->MiddlePnt() - (*link1)->MiddlePnt()).Modulus();
4384             while ( len < numeric_limits<double>::min() ) { // remove degenerated link
4385               link1 = chain.erase( link1 );
4386               if ( link1 == chain.end() )
4387                 break;
4388               len = ((*link0)->MiddlePnt() - (*link1)->MiddlePnt()).Modulus();
4389             }
4390             chainLen += len;
4391             linkPos.push_back( chainLen );
4392           }
4393           MSG("");
4394           if ( linkPos.size() < 2 )
4395             continue;
4396
4397           gp_Vec move0 = chain.front()->_nodeMove;
4398           gp_Vec move1 = chain.back ()->_nodeMove;
4399
4400           TopoDS_Face face;
4401           if ( !isInside )
4402           {
4403             // compute node displacement of end links of chain in parametric space of face
4404             TChainLink& linkOnFace = *(++chain.begin());
4405             const SMDS_MeshNode* nodeOnFace = linkOnFace->_mediumNode;
4406             TopoDS_Shape f = GetSubShapeByNode( nodeOnFace, GetMeshDS() );
4407             if ( !f.IsNull() && f.ShapeType() == TopAbs_FACE )
4408             {
4409               face = TopoDS::Face( f );
4410               Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface(face,loc);
4411               bool isStraight[2];
4412               for ( int is1 = 0; is1 < 2; ++is1 ) // move0 or move1
4413               {
4414                 TChainLink& link = is1 ? chain.back() : chain.front();
4415                 gp_XY uvm = GetNodeUV( face, link->_mediumNode, nodeOnFace, &checkUV);
4416                 gp_XY uv1 = GetNodeUV( face, link->node1(), nodeOnFace, &checkUV);
4417                 gp_XY uv2 = GetNodeUV( face, link->node2(), nodeOnFace, &checkUV);
4418                 gp_XY uv12 = GetMiddleUV( surf, uv1, uv2);
4419                 // uvMove = uvm - uv12
4420                 gp_XY uvMove = applyIn2D(surf, uvm, uv12, gp_XY_Subtracted, /*inPeriod=*/false);
4421                 ( is1 ? move1 : move0 ).SetCoord( uvMove.X(), uvMove.Y(), 0 );
4422                 if ( !is1 ) // correct nodeOnFace for move1 (issue 0020919)
4423                   nodeOnFace = (*(++chain.rbegin()))->_mediumNode;
4424                 isStraight[is1] = isStraightLink( (uv2-uv1).SquareModulus(),
4425                                                   10 * uvMove.SquareModulus());
4426               }
4427               if ( isStraight[0] && isStraight[1] ) {
4428                 MSG("2D straight - ignore");
4429                 continue; // straight - no need to move nodes of internal links
4430               }
4431
4432               // check if a chain is already fixed
4433               gp_XY uvm = GetNodeUV( face, linkOnFace->_mediumNode, 0, &checkUV);
4434               gp_XY uv1 = GetNodeUV( face, linkOnFace->node1(), nodeOnFace, &checkUV);
4435               gp_XY uv2 = GetNodeUV( face, linkOnFace->node2(), nodeOnFace, &checkUV);
4436               gp_XY uv12 = GetMiddleUV( surf, uv1, uv2);
4437               if (( uvm - uv12 ).SquareModulus() > 1e-10 )
4438               {
4439                 MSG("Already fixed - ignore");
4440                 continue;
4441               }
4442             }
4443           }
4444           gp_Trsf trsf;
4445           if ( isInside || face.IsNull() )
4446           {
4447             // compute node displacement of end links in their local coord systems
4448             {
4449               TChainLink& ln0 = chain.front(), ln1 = *(++chain.begin());
4450               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), ln0.Normal(),
4451                                               gp_Vec( ln0->MiddlePnt(), ln1->MiddlePnt() )));
4452               move0.Transform(trsf);
4453             }
4454             {
4455               TChainLink& ln0 = *(++chain.rbegin()), ln1 = chain.back();
4456               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), ln1.Normal(),
4457                                               gp_Vec( ln0->MiddlePnt(), ln1->MiddlePnt() )));
4458               move1.Transform(trsf);
4459             }
4460           }
4461           // compute displacement of medium nodes
4462           link2 = chain.begin();
4463           link0 = link2++;
4464           link1 = link2++;
4465           for ( int i = 0; link2 != chain.end(); ++link0, ++link1, ++link2, ++i )
4466           {
4467             double r = linkPos[i] / chainLen;
4468             // displacement in local coord system
4469             gp_Vec move = (1. - r) * move0 + r * move1;
4470             if ( isInside || face.IsNull()) {
4471               // transform to global
4472               gp_Vec x01( (*link0)->MiddlePnt(), (*link1)->MiddlePnt() );
4473               gp_Vec x12( (*link1)->MiddlePnt(), (*link2)->MiddlePnt() );
4474               gp_Vec x = x01.Normalized() + x12.Normalized();
4475               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), link1->Normal(), x), gp_Ax3() );
4476               move.Transform(trsf);
4477             }
4478             else {
4479               // compute 3D displacement by 2D one
4480               Handle(Geom_Surface) s = BRep_Tool::Surface(face,loc);
4481               gp_XY oldUV   = GetNodeUV( face, (*link1)->_mediumNode, 0, &checkUV);
4482               gp_XY newUV   = applyIn2D( s, oldUV, gp_XY( move.X(),move.Y()), gp_XY_Added);
4483               gp_Pnt newPnt = s->Value( newUV.X(), newUV.Y());
4484               move = gp_Vec( XYZ((*link1)->_mediumNode), newPnt.Transformed(loc) );
4485               if ( SMDS_FacePosition* nPos =
4486                    dynamic_cast< SMDS_FacePosition* >((*link1)->_mediumNode->GetPosition()))
4487                 nPos->SetParameters( newUV.X(), newUV.Y() );
4488 #ifdef _DEBUG_
4489               if ( (XYZ((*link1)->node1()) - XYZ((*link1)->node2())).SquareModulus() <
4490                    move.SquareMagnitude())
4491               {
4492                 gp_XY uv0 = GetNodeUV( face, (*link0)->_mediumNode, 0, &checkUV);
4493                 gp_XY uv2 = GetNodeUV( face, (*link2)->_mediumNode, 0, &checkUV);
4494                 MSG( "TOO LONG MOVE \t" <<
4495                      "uv0: "<<uv0.X()<<", "<<uv0.Y()<<" \t" <<
4496                      "uv2: "<<uv2.X()<<", "<<uv2.Y()<<" \t" <<
4497                      "uvOld: "<<oldUV.X()<<", "<<oldUV.Y()<<" \t" <<
4498                      "newUV: "<<newUV.X()<<", "<<newUV.Y()<<" \t");
4499               }
4500 #endif
4501             }
4502             (*link1)->Move( move );
4503             MSG( "Move " << (*link1)->_mediumNode->GetID() << " following "
4504                  << chain.front()->_mediumNode->GetID() <<"-"
4505                  << chain.back ()->_mediumNode->GetID() <<
4506                  " by " << move.Magnitude());
4507           }
4508         } // loop on chains of links
4509       } // loop on 2 directions of propagation from quadrangle
4510     } // loop on faces
4511   } // fix faces and/or volumes
4512
4513   // 4. Move nodes
4514   // -------------
4515
4516   TIDSortedElemSet biQuadQuas, biQuadTris, triQuadHexa;
4517   const SMDS_MeshElement *biQuadQua, *triQuadHex;
4518   const bool toFixCentralNodes = ( myMesh->NbBiQuadQuadrangles() +
4519                                    myMesh->NbBiQuadTriangles() +
4520                                    myMesh->NbTriQuadraticHexas() );
4521
4522   for ( pLink = links.begin(); pLink != links.end(); ++pLink ) {
4523     if ( pLink->IsMoved() )
4524     {
4525       gp_Pnt p = pLink->MiddlePnt() + pLink->Move();
4526       GetMeshDS()->MoveNode( pLink->_mediumNode, p.X(), p.Y(), p.Z());
4527
4528       // collect bi-quadratic elements
4529       if ( toFixCentralNodes )
4530       {
4531         biQuadQua = triQuadHex = 0;
4532         SMDS_ElemIteratorPtr eIt = pLink->_mediumNode->GetInverseElementIterator();
4533         while ( eIt->more() )
4534         {
4535           const SMDS_MeshElement* e = eIt->next();
4536           switch( e->GetEntityType() ) {
4537           case SMDSEntity_BiQuad_Quadrangle: biQuadQuas.insert( e ); break;
4538           case SMDSEntity_BiQuad_Triangle:   biQuadTris.insert( e ); break;
4539           case SMDSEntity_TriQuad_Hexa:      triQuadHexa.insert( e ); break;
4540           default:;
4541           }
4542         }
4543       }
4544     }
4545   }
4546   // Fix positions of central nodes of bi-tri-quadratic elements
4547
4548   // treat bi-quad quadrangles
4549   {
4550     vector< const SMDS_MeshNode* > nodes( 9 );
4551     gp_XY uv[ 9 ];
4552     TIDSortedElemSet::iterator quadIt = biQuadQuas.begin();
4553     for ( ; quadIt != biQuadQuas.end(); ++quadIt )
4554     {
4555       const SMDS_MeshElement* quad = *quadIt;
4556       // nodes
4557       nodes.clear();
4558       nodes.assign( quad->begin_nodes(), quad->end_nodes() );
4559       // FACE
4560       TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( nodes.back(), GetMeshDS() );
4561       if ( S.IsNull() || S.ShapeType() != TopAbs_FACE ) continue;
4562       const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( S );
4563       Handle( Geom_Surface ) surf = BRep_Tool::Surface( F, loc );
4564       const double tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
4565       // UV
4566       for ( int i = 0; i < 8; ++i )
4567       {
4568         uv[ i ] = GetNodeUV( F, nodes[i], nodes[8], &checkUV );
4569         // as this method is used after mesh generation, UV of nodes is not
4570         // updated according to bending links, so we update
4571         if ( i > 3 && nodes[i]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
4572           CheckNodeUV( F, nodes[i], uv[ i ], 2*tol, /*force=*/true );
4573       }
4574       // move the central node
4575       gp_XY uvCent = calcTFI (0.5, 0.5, uv[0],uv[1],uv[2],uv[3],uv[4],uv[5],uv[6],uv[7] );
4576       gp_Pnt p = surf->Value( uvCent.X(), uvCent.Y() ).Transformed( loc );
4577       GetMeshDS()->MoveNode( nodes[8], p.X(), p.Y(), p.Z());
4578     }
4579   }
4580
4581   // treat bi-quad triangles
4582   {
4583     vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
4584     gp_XY uv[ 6 ];
4585     TIDSortedElemSet::iterator triIt = biQuadTris.begin();
4586     for ( ; triIt != biQuadTris.end(); ++triIt )
4587     {
4588       const SMDS_MeshElement* tria = *triIt;
4589       // FACE
4590       const TopoDS_Shape& S = GetMeshDS()->IndexToShape( tria->getshapeId() );
4591       if ( S.IsNull() || S.ShapeType() != TopAbs_FACE ) continue;
4592       const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( S );
4593       Handle( Geom_Surface ) surf = BRep_Tool::Surface( F, loc );
4594       const double tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
4595
4596       // nodes
4597       nodes.assign( tria->begin_nodes(), tria->end_nodes() );
4598       // UV
4599       for ( int i = 0; i < 6; ++i )
4600       {
4601         uv[ i ] = GetNodeUV( F, nodes[i], nodes[(i+1)%3], &checkUV );
4602         // as this method is used after mesh generation, UV of nodes is not
4603         // updated according to bending links, so we update
4604         if ( nodes[i]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
4605           CheckNodeUV( F, nodes[i], uv[ i ], 2*tol, /*force=*/true );
4606       }
4607       // move the central node
4608       gp_XY uvCent = GetCenterUV( uv[0], uv[1], uv[2], uv[3], uv[4], uv[5] );
4609       gp_Pnt p = surf->Value( uvCent.X(), uvCent.Y() ).Transformed( loc );
4610       GetMeshDS()->MoveNode( tria->GetNode(6), p.X(), p.Y(), p.Z() );
4611     }
4612   }
4613
4614   // treat tri-quadratic hexahedra
4615   {
4616     SMDS_VolumeTool volExp;
4617     TIDSortedElemSet::iterator hexIt = triQuadHexa.begin();
4618     for ( ; hexIt != triQuadHexa.end(); ++hexIt )
4619     {
4620       volExp.Set( *hexIt, /*ignoreCentralNodes=*/false );
4621
4622       // fix nodes central in sides
4623       for ( int iQuad = 0; iQuad < volExp.NbFaces(); ++iQuad )
4624       {
4625         const SMDS_MeshNode** quadNodes = volExp.GetFaceNodes( iQuad );
4626         if ( quadNodes[8]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
4627         {
4628           gp_XYZ p = calcTFI( 0.5, 0.5,
4629                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[0] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[2] ),
4630                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[4] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[6] ),
4631                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[1] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[3] ),
4632                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[5] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[7] ));
4633           GetMeshDS()->MoveNode( quadNodes[8], p.X(), p.Y(), p.Z());
4634         }
4635       }
4636
4637       // fix the volume central node
4638       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
4639       const SMDS_MeshNode** hexNodes = volExp.GetNodes();
4640
4641       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 0 ] );
4642       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 3 ] );
4643       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 1 ] );
4644       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 2 ] );
4645       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 4 ] );
4646       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 7 ] );
4647       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 5 ] );
4648       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 6 ] );
4649
4650       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 11 ] );
4651       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[  9 ] );
4652       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[  8 ] );
4653       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 10 ] );
4654       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 15 ] );
4655       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 13 ] );
4656       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 12 ] );
4657       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 14 ] );
4658       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 16 ] );
4659       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 19 ] );
4660       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 17 ] );
4661       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 18 ] );
4662
4663       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 20 ] );
4664       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 25 ] );
4665       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 21 ] );
4666       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 23 ] );
4667       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 24 ] );
4668       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 22 ] );
4669
4670       gp_XYZ nCenterParams(0.5, 0.5, 0.5), nCenterCoords;
4671       SMESH_Block::ShellPoint( nCenterParams, pointsOnShapes, nCenterCoords );
4672       GetMeshDS()->MoveNode( hexNodes[26],
4673                              nCenterCoords.X(), nCenterCoords.Y(), nCenterCoords.Z());
4674     }
4675   }
4676 }