src/SMESH/SMESH_MesherHelper.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2015  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
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  11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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  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_HypoFilter.hxx"
  36 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
  37 #include "SMESH_ProxyMesh.hxx"
  38 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  39
  40 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  41 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  42 #include <BRepTools.hxx>
  43 #include <BRep_Tool.hxx>
  44 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  45 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
  46 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
  47 #include <Geom_Curve.hxx>
  48 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
  49 #include <Geom_Surface.hxx>
  50 #include <ShapeAnalysis.hxx>
  51 #include <TopExp.hxx>
  52 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  53 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  54 #include <TopTools_MapIteratorOfMapOfShape.hxx>
  55 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  56 #include <TopoDS.hxx>
  57 #include <gp_Ax3.hxx>
  58 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  59 #include <gp_Trsf.hxx>
  60
  61 #include <Standard_Failure.hxx>
  62 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  63
  64 #include <utilities.h>
  65
  66 #include <limits>
  67
  68 using namespace std;
  69
  70 #define RETURN_BAD_RESULT(msg) { MESSAGE(msg); return false; }
  71
  72 namespace {
  73
  74   inline SMESH_TNodeXYZ XYZ(const SMDS_MeshNode* n) { return SMESH_TNodeXYZ(n); }
  75
  76   enum { U_periodic = 1, V_periodic = 2 };
  77 }
  78
  79 //================================================================================
  80 /*!
  81  * \brief Constructor
  82  */
  83 //================================================================================
  84
  85 SMESH_MesherHelper::SMESH_MesherHelper(SMESH_Mesh& theMesh)
  86   : myParIndex(0),
  87     myMesh(&theMesh),
  88     myShapeID(0),
  89     myCreateQuadratic(false),
  90     myCreateBiQuadratic(false),
  91     myFixNodeParameters(false)
  92 {
  93   myPar1[0] = myPar2[0] = myPar1[1] = myPar2[1] = 0;
  94   mySetElemOnShape = ( ! myMesh->HasShapeToMesh() );
  95 }
  96
  97 //=======================================================================
  98 //function : ~SMESH_MesherHelper
  99 //purpose  :
 100 //=======================================================================
 101
 102 SMESH_MesherHelper::~SMESH_MesherHelper()
 103 {
 104   {
 105     TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = myFace2Projector.begin();
 106     for ( ; i_proj != myFace2Projector.end(); ++i_proj )
 107       delete i_proj->second;
 108   }
 109   {
 110     TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj = myEdge2Projector.begin();
 111     for ( ; i_proj != myEdge2Projector.end(); ++i_proj )
 112       delete i_proj->second;
 113   }
 114 }
 115
 116 //=======================================================================
 117 //function : IsQuadraticSubMesh
 118 //purpose  : Check submesh for given shape: if all elements on this shape
 119 //           are quadratic, quadratic elements will be created.
 120 //           Also fill myTLinkNodeMap
 121 //=======================================================================
 122
 123 bool SMESH_MesherHelper::IsQuadraticSubMesh(const TopoDS_Shape& aSh)
 124 {
 125   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 126   // we can create quadratic elements only if all elements
 127   // created on sub-shapes of given shape are quadratic
 128   // also we have to fill myTLinkNodeMap
 129   myCreateQuadratic = true;
 130   mySeamShapeIds.clear();
 131   myDegenShapeIds.clear();
 132   TopAbs_ShapeEnum subType( aSh.ShapeType()==TopAbs_FACE ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE );
 133   if ( aSh.ShapeType()==TopAbs_COMPOUND )
 134   {
 135     TopoDS_Iterator subIt( aSh );
 136     if ( subIt.More() )
 137       subType = ( subIt.Value().ShapeType()==TopAbs_FACE ) ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE;
 138   }
 139   SMDSAbs_ElementType elemType( subType==TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
 140
 141
 142   int nbOldLinks = myTLinkNodeMap.size();
 143
 144   if ( !myMesh->HasShapeToMesh() )
 145   {
 146     if (( myCreateQuadratic = myMesh->NbFaces( ORDER_QUADRATIC )))
 147     {
 148       SMDS_FaceIteratorPtr fIt = meshDS->facesIterator();
 149       while ( fIt->more() )
 150         AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* >( fIt->next() ));
 151     }
 152   }
 153   else
 154   {
 155     TopExp_Explorer exp( aSh, subType );
 156     TopTools_MapOfShape checkedSubShapes;
 157     for (; exp.More() && myCreateQuadratic; exp.Next()) {
 158       if ( !checkedSubShapes.Add( exp.Current() ))
 159         continue; // needed if aSh is compound of solids
 160       if ( SMESHDS_SubMesh * subMesh = meshDS->MeshElements( exp.Current() )) {
 161         if ( SMDS_ElemIteratorPtr it = subMesh->GetElements() ) {
 162           while(it->more()) {
 163             const SMDS_MeshElement* e = it->next();
 164             if ( e->GetType() != elemType || !e->IsQuadratic() ) {
 165               myCreateQuadratic = false;
 166               break;
 167             }
 168             else {
 169               // fill TLinkNodeMap
 170               switch ( e->NbCornerNodes() ) {
 171               case 2:
 172                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(2)); break;
 173               case 3:
 174                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(3));
 175                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(4));
 176                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(0),e->GetNode(5)); break;
 177               case 4:
 178                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(4));
 179                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(5));
 180                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(3),e->GetNode(6));
 181                 AddTLinkNode(e->GetNode(3),e->GetNode(0),e->GetNode(7));
 182                 break;
 183               default:
 184                 myCreateQuadratic = false;
 185                 break;
 186               }
 187             }
 188           }
 189         }
 190       }
 191     }
 192   }
 193
 194   // if ( nbOldLinks == myTLinkNodeMap.size() ) -- 0023068
 195   if ( myTLinkNodeMap.empty() )
 196     myCreateQuadratic = false;
 197
 198   if ( !myCreateQuadratic )
 199     myTLinkNodeMap.clear();
 200
 201   SetSubShape( aSh );
 202
 203   return myCreateQuadratic;
 204 }
 205
 206 //=======================================================================
 207 //function : SetSubShape
 208 //purpose  : Set geometry to make elements on
 209 //=======================================================================
 210
 211 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const int aShID)
 212 {
 213   if ( aShID == myShapeID )
 214     return;
 215   if ( aShID > 0 )
 216     SetSubShape( GetMeshDS()->IndexToShape( aShID ));
 217   else
 218     SetSubShape( TopoDS_Shape() );
 219 }
 220
 221 //=======================================================================
 222 //function : SetSubShape
 223 //purpose  : Set geometry to create elements on
 224 //=======================================================================
 225
 226 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const TopoDS_Shape& aSh)
 227 {
 228   if ( myShape.IsSame( aSh ))
 229     return;
 230
 231   myShape = aSh;
 232   mySeamShapeIds.clear();
 233   myDegenShapeIds.clear();
 234
 235   if ( myShape.IsNull() ) {
 236     myShapeID  = 0;
 237     return;
 238   }
 239   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 240   myShapeID = meshDS->ShapeToIndex(aSh);
 241   myParIndex = 0;
 242
 243   // treatment of periodic faces
 244   for ( TopExp_Explorer eF( aSh, TopAbs_FACE ); eF.More(); eF.Next() )
 245   {
 246     const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( eF.Current() );
 247     BRepAdaptor_Surface surf( face, false );
 248     if ( surf.IsUPeriodic() || surf.IsUClosed() ) {
 249       myParIndex |= U_periodic;
 250       myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
 251       myPar2[0] = surf.LastUParameter();
 252     }
 253     if ( surf.IsVPeriodic() || surf.IsVClosed() ) {
 254       myParIndex |= V_periodic;
 255       myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
 256       myPar2[1] = surf.LastVParameter();
 257     }
 258
 259     gp_Pnt2d uv1, uv2;
 260     for (TopExp_Explorer exp( face, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next())
 261     {
 262       // look for a "seam" edge, a real seam or an edge on period boundary
 263       TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
 264       const int edgeID = meshDS->ShapeToIndex( edge );
 265       if ( myParIndex )
 266       {
 267         BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 268         const double du = Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) );
 269         const double dv = Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) );
 270
 271         bool isSeam = BRep_Tool::IsClosed( edge, face );
 272         if ( isSeam ) // real seam - having two pcurves on face
 273         {
 274           // pcurve can lie not on pediod boundary (22582, mesh_Quadratic_01/C9)
 275           if ( du < dv )
 276           {
 277             double u1 = uv1.Coord(1);
 278             edge.Reverse();
 279             BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 280             double u2 = uv1.Coord(1);
 281             myPar1[0] = Min( u1, u2 );
 282             myPar2[0] = Max( u1, u2 );
 283           }
 284           else
 285           {
 286             double v1 = uv1.Coord(2);
 287             edge.Reverse();
 288             BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 289             double v2 = uv1.Coord(2);
 290             myPar1[1] = Min( v1, v2 );
 291             myPar2[1] = Max( v1, v2 );
 292           }
 293         }
 294         else //if ( !isSeam )
 295         {
 296           // one pcurve but on period boundary (22772, mesh_Quadratic_01/D1)
 297           if      (( myParIndex & U_periodic ) && du < Precision::PConfusion() )
 298           {
 299             isSeam = ( Abs( uv1.Coord(1) - myPar1[0] ) < Precision::PConfusion() ||
 300                        Abs( uv1.Coord(1) - myPar2[0] ) < Precision::PConfusion() );
 301           }
 302           else if (( myParIndex & V_periodic ) && dv < Precision::PConfusion() )
 303           {
 304             isSeam = ( Abs( uv1.Coord(2) - myPar1[1] ) < Precision::PConfusion() ||
 305                        Abs( uv1.Coord(2) - myPar2[1] ) < Precision::PConfusion() );
 306           }
 307           if ( isSeam ) // vertices are on period boundary, check a middle point (23032)
 308           {
 309             double f,l, r = 0.2345;
 310             Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, face, f, l );
 311             uv2 = C2d->Value( f * r + l * ( 1.-r ));
 312             if ( du < Precision::PConfusion() )
 313               isSeam = ( Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) ) < Precision::PConfusion() );
 314             else
 315               isSeam = ( Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) ) < Precision::PConfusion() );
 316           }
 317         }
 318         if ( isSeam )
 319         {
 320           // store seam shape indices, negative if shape encounters twice ('real seam')
 321           mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( edgeID ) ? -edgeID : edgeID );
 322           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() ) {
 323             int vertexID = meshDS->ShapeToIndex( v.Current() );
 324             mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( vertexID ) ? -vertexID : vertexID );
 325           }
 326         }
 327       }
 328       // look for a degenerated edge
 329       if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edge )) {
 330         myDegenShapeIds.insert( edgeID );
 331         for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() )
 332           myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( v.Current() ));
 333       }
 334       if ( !BRep_Tool::SameParameter( edge ) ||
 335            !BRep_Tool::SameRange( edge ))
 336       {
 337         setPosOnShapeValidity( edgeID, false );
 338       }
 339     }
 340   }
 341 }
 342
 343 //=======================================================================
 344 //function : GetNodeUVneedInFaceNode
 345 //purpose  : Check if inFaceNode argument is necessary for call GetNodeUV(F,..)
 346 //           Return true if the face is periodic.
 347 //           If F is Null, answer about sub-shape set through IsQuadraticSubMesh() or
 348 //           * SetSubShape()
 349 //=======================================================================
 350
 351 bool SMESH_MesherHelper::GetNodeUVneedInFaceNode(const TopoDS_Face& F) const
 352 {
 353   if ( F.IsNull() ) return !mySeamShapeIds.empty();
 354
 355   if ( !F.IsNull() && !myShape.IsNull() && myShape.IsSame( F ))
 356     return !mySeamShapeIds.empty();
 357
 358   TopLoc_Location loc;
 359   Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 360   if ( !aSurface.IsNull() )
 361     return ( aSurface->IsUPeriodic() || aSurface->IsVPeriodic() );
 362
 363   return false;
 364 }
 365
 366 //=======================================================================
 367 //function : IsMedium
 368 //purpose  :
 369 //=======================================================================
 370
 371 bool SMESH_MesherHelper::IsMedium(const SMDS_MeshNode*      node,
 372                                   const SMDSAbs_ElementType typeToCheck)
 373 {
 374   return SMESH_MeshEditor::IsMedium( node, typeToCheck );
 375 }
 376
 377 //=======================================================================
 378 //function : GetSubShapeByNode
 379 //purpose  : Return support shape of a node
 380 //=======================================================================
 381
 382 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetSubShapeByNode(const SMDS_MeshNode* node,
 383                                                    const SMESHDS_Mesh*  meshDS)
 384 {
 385   int shapeID = node ? node->getshapeId() : 0;
 386   if ( 0 < shapeID && shapeID <= meshDS->MaxShapeIndex() )
 387     return meshDS->IndexToShape( shapeID );
 388   else
 389     return TopoDS_Shape();
 390 }
 391
 392
 393 //=======================================================================
 394 //function : AddTLinkNode
 395 //purpose  : add a link in my data structure
 396 //=======================================================================
 397
 398 void SMESH_MesherHelper::AddTLinkNode(const SMDS_MeshNode* n1,
 399                                       const SMDS_MeshNode* n2,
 400                                       const SMDS_MeshNode* n12)
 401 {
 402   // add new record to map
 403   SMESH_TLink link( n1, n2 );
 404   myTLinkNodeMap.insert( make_pair(link,n12));
 405 }
 406
 407 //================================================================================
 408 /*!
 409  * \brief Add quadratic links of edge to own data structure
 410  */
 411 //================================================================================
 412
 413 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshEdge* edge)
 414 {
 415   if ( edge && edge->IsQuadratic() )
 416     AddTLinkNode(edge->GetNode(0), edge->GetNode(1), edge->GetNode(2));
 417   else
 418     return false;
 419   return true;
 420 }
 421
 422 //================================================================================
 423 /*!
 424  * \brief Add quadratic links of face to own data structure
 425  */
 426 //================================================================================
 427
 428 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshFace* f)
 429 {
 430   bool isQuad = true;
 431   if ( !f->IsPoly() )
 432     switch ( f->NbNodes() ) {
 433     case 7:
 434       // myMapWithCentralNode.insert
 435       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2) ),
 436       //                f->GetNode(6)));
 437       // break; -- add medium nodes as well
 438     case 6:
 439       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(3));
 440       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(4));
 441       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(0),f->GetNode(5)); break;
 442
 443     case 9:
 444       // myMapWithCentralNode.insert
 445       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(3) ),
 446       //                f->GetNode(8)));
 447       // break; -- add medium nodes as well
 448     case 8:
 449       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(4));
 450       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(5));
 451       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(3),f->GetNode(6));
 452       AddTLinkNode(f->GetNode(3),f->GetNode(0),f->GetNode(7)); break;
 453     default:;
 454       isQuad = false;
 455     }
 456   return isQuad;
 457 }
 458
 459 //================================================================================
 460 /*!
 461  * \brief Add quadratic links of volume to own data structure
 462  */
 463 //================================================================================
 464
 465 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshVolume* volume)
 466 {
 467   if ( volume->IsQuadratic() )
 468   {
 469     SMDS_VolumeTool vTool( volume );
 470     const SMDS_MeshNode** nodes = vTool.GetNodes();
 471     set<int> addedLinks;
 472     for ( int iF = 1; iF < vTool.NbFaces(); ++iF )
 473     {
 474       const int nbN = vTool.NbFaceNodes( iF );
 475       const int* iNodes = vTool.GetFaceNodesIndices( iF );
 476       for ( int i = 0; i < nbN; )
 477       {
 478         int iN1  = iNodes[i++];
 479         int iN12 = iNodes[i++];
 480         int iN2  = iNodes[i];
 481         if ( iN1 > iN2 ) std::swap( iN1, iN2 );
 482         int linkID = iN1 * vTool.NbNodes() + iN2;
 483         pair< set<int>::iterator, bool > it_isNew = addedLinks.insert( linkID );
 484         if ( it_isNew.second )
 485           AddTLinkNode( nodes[iN1], nodes[iN2], nodes[iN12] );
 486         else
 487           addedLinks.erase( it_isNew.first ); // each link encounters only twice
 488       }
 489       if ( vTool.NbNodes() == 27 )
 490       {
 491         const SMDS_MeshNode* nFCenter = nodes[ vTool.GetCenterNodeIndex( iF )];
 492         if ( nFCenter->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
 493           myMapWithCentralNode.insert
 494             ( make_pair( TBiQuad( nodes[ iNodes[0]], nodes[ iNodes[1]],
 495                                   nodes[ iNodes[2]], nodes[ iNodes[3]] ),
 496                          nFCenter ));
 497       }
 498     }
 499     return true;
 500   }
 501   return false;
 502 }
 503
 504 //================================================================================
 505 /*!
 506  * \brief Return true if position of nodes on the shape hasn't yet been checked or
 507  * the positions proved to be invalid
 508  */
 509 //================================================================================
 510
 511 bool SMESH_MesherHelper::toCheckPosOnShape(int shapeID ) const
 512 {
 513   map< int,bool >::const_iterator id_ok = myNodePosShapesValidity.find( shapeID );
 514   return ( id_ok == myNodePosShapesValidity.end() || !id_ok->second );
 515 }
 516
 517 //================================================================================
 518 /*!
 519  * \brief Set validity of positions of nodes on the shape.
 520  * Once set, validity is not changed
 521  */
 522 //================================================================================
 523
 524 void SMESH_MesherHelper::setPosOnShapeValidity(int shapeID, bool ok ) const
 525 {
 526   std::map< int,bool >::iterator sh_ok =
 527     ((SMESH_MesherHelper*)this)->myNodePosShapesValidity.insert( make_pair( shapeID, ok)).first;
 528   if ( !ok )
 529     sh_ok->second = ok;
 530 }
 531
 532 //=======================================================================
 533 //function : ToFixNodeParameters
 534 //purpose  : Enables fixing node parameters on EDGEs and FACEs in
 535 //           GetNodeU(...,check=true), GetNodeUV(...,check=true), CheckNodeUV() and
 536 //           CheckNodeU() in case if a node lies on a shape set via SetSubShape().
 537 //           Default is False
 538 //=======================================================================
 539
 540 void SMESH_MesherHelper::ToFixNodeParameters(bool toFix)
 541 {
 542   myFixNodeParameters = toFix;
 543 }
 544
 545
 546 //=======================================================================
 547 //function : getUVOnSeam
 548 //purpose  : Select UV on either of 2 pcurves of a seam edge, closest to the given UV
 549 //=======================================================================
 550
 551 gp_Pnt2d SMESH_MesherHelper::getUVOnSeam( const gp_Pnt2d& uv1, const gp_Pnt2d& uv2 ) const
 552 {
 553   gp_Pnt2d result = uv1;
 554   for ( int i = U_periodic; i <= V_periodic ; ++i )
 555   {
 556     if ( myParIndex & i )
 557     {
 558       double p1 = uv1.Coord( i );
 559       double dp1 = Abs( p1-myPar1[i-1]), dp2 = Abs( p1-myPar2[i-1]);
 560       if ( myParIndex == i ||
 561            dp1 < ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100. ||
 562            dp2 < ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100. )
 563       {
 564         double p2 = uv2.Coord( i );
 565         double p1Alt = ( dp1 < dp2 ) ? myPar2[i-1] : myPar1[i-1];
 566         if ( Abs( p2 - p1 ) > Abs( p2 - p1Alt ))
 567           result.SetCoord( i, p1Alt );
 568       }
 569     }
 570   }
 571   return result;
 572 }
 573
 574 //=======================================================================
 575 //function : GetNodeUV
 576 //purpose  : Return node UV on face
 577 //=======================================================================
 578
 579 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 580                                     const SMDS_MeshNode* n,
 581                                     const SMDS_MeshNode* n2,
 582                                     bool*                check) const
 583 {
 584   gp_Pnt2d uv( Precision::Infinite(), Precision::Infinite() );
 585
 586   const SMDS_PositionPtr Pos = n->GetPosition();
 587   bool uvOK = false;
 588   if ( Pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
 589   {
 590     // node has position on face
 591     const SMDS_FacePosition* fpos = static_cast<const SMDS_FacePosition*>( Pos );
 592     uv.SetCoord( fpos->GetUParameter(), fpos->GetVParameter() );
 593     if ( check )
 594       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F )); // 2. from 22830
 595   }
 596   else if ( Pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_EDGE )
 597   {
 598     // node has position on EDGE => it is needed to find
 599     // corresponding EDGE from FACE, get pcurve for this
 600     // EDGE and retrieve value from this pcurve
 601     const SMDS_EdgePosition* epos = static_cast<const SMDS_EdgePosition*>( Pos );
 602     const int              edgeID = n->getshapeId();
 603     const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge( GetMeshDS()->IndexToShape( edgeID ));
 604     double f, l, u = epos->GetUParameter();
 605     Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface( E, F, f, l );
 606     bool validU = ( !C2d.IsNull() && ( f < u ) && ( u < l ));
 607     if ( validU ) uv = C2d->Value( u );
 608     else          uv.SetCoord( Precision::Infinite(),0.);
 609     if ( check || !validU )
 610       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F ),/*force=*/ !validU );
 611
 612     // for a node on a seam EDGE select one of UVs on 2 pcurves
 613     if ( n2 && IsSeamShape( edgeID ))
 614     {
 615       uv = getUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0, check ));
 616     }
 617     else
 618     { // adjust uv to period
 619       TopLoc_Location loc;
 620       Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
 621       Standard_Boolean isUPeriodic = S->IsUPeriodic();
 622       Standard_Boolean isVPeriodic = S->IsVPeriodic();
 623       gp_Pnt2d newUV = uv;
 624       if ( isUPeriodic || isVPeriodic ) {
 625         Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 626         S->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 627         if ( isUPeriodic ) newUV.SetX( uv.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.X(),UF,UL));
 628         if ( isVPeriodic ) newUV.SetY( uv.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.Y(),VF,VL));
 629
 630         if ( n2 )
 631         {
 632           gp_Pnt2d uv2 = GetNodeUV( F, n2, 0, check );
 633           if ( isUPeriodic && Abs( uv.X()-uv2.X() ) < Abs( newUV.X()-uv2.X() ))
 634             newUV.SetX( uv.X() );
 635           if ( isVPeriodic && Abs( uv.Y()-uv2.Y() ) < Abs( newUV.Y()-uv2.Y() ))
 636             newUV.SetY( uv.Y() );
 637         }
 638       }
 639       uv = newUV;
 640     }
 641   }
 642   else if ( Pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
 643   {
 644     if ( int vertexID = n->getshapeId() ) {
 645       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(GetMeshDS()->IndexToShape(vertexID));
 646       try {
 647         uv = BRep_Tool::Parameters( V, F );
 648         uvOK = true;
 649       }
 650       catch (Standard_Failure& exc) {
 651       }
 652       if ( !uvOK )
 653       {
 654         if ( !IsSubShape( V, F ))
 655         {
 656           MESSAGE ( "SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(); Vertex " << vertexID
 657                     << " not in face " << GetMeshDS()->ShapeToIndex( F ) );
 658           // get UV of a vertex closest to the node
 659           double dist = 1e100;
 660           gp_Pnt pn = XYZ( n );
 661           for ( TopExp_Explorer vert( F,TopAbs_VERTEX ); !uvOK && vert.More(); vert.Next() ) {
 662             TopoDS_Vertex curV = TopoDS::Vertex( vert.Current() );
 663             gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt( curV );
 664             double curDist = p.SquareDistance( pn );
 665             if ( curDist < dist ) {
 666               dist = curDist;
 667               uv = BRep_Tool::Parameters( curV, F );
 668               uvOK = ( dist < DBL_MIN );
 669             }
 670           }
 671         }
 672         else
 673         {
 674           uvOK = false;
 675           TopTools_ListIteratorOfListOfShape it( myMesh->GetAncestors( V ));
 676           for ( ; it.More(); it.Next() ) {
 677             if ( it.Value().ShapeType() == TopAbs_EDGE ) {
 678               const TopoDS_Edge & edge = TopoDS::Edge( it.Value() );
 679               double f,l;
 680               Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(edge, F, f, l);
 681               if ( !C2d.IsNull() ) {
 682                 double u = ( V == IthVertex( 0, edge )) ?  f : l;
 683                 uv = C2d->Value( u );
 684                 uvOK = true;
 685                 break;
 686               }
 687             }
 688           }
 689           if ( !uvOK && V.Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
 690           {
 691             Handle(ShapeAnalysis_Surface) projector = GetSurface( F );
 692             if ( n2 ) uv = GetNodeUV( F, n2 );
 693             if ( Precision::IsInfinite( uv.X() ))
 694               uv = projector->NextValueOfUV( uv, BRep_Tool::Pnt( V ), BRep_Tool::Tolerance( F ));
 695             else
 696               uv = projector->ValueOfUV( BRep_Tool::Pnt( V ), BRep_Tool::Tolerance( F ));
 697             uvOK = ( projector->Gap() < getFaceMaxTol( F ));
 698           }
 699         }
 700       }
 701       if ( n2 && IsSeamShape( vertexID ))
 702       {
 703         bool isSeam = ( myShape.IsSame( F ));
 704         if ( !isSeam ) {
 705           SMESH_MesherHelper h( *myMesh );
 706           h.SetSubShape( F );
 707           isSeam = IsSeamShape( vertexID );
 708         }
 709
 710         if ( isSeam )
 711           uv = getUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0 ));
 712       }
 713     }
 714   }
 715   else
 716   {
 717     uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F ));
 718   }
 719
 720   if ( check && !uvOK )
 721     *check = uvOK;
 722
 723   return uv.XY();
 724 }
 725
 726 //=======================================================================
 727 //function : CheckNodeUV
 728 //purpose  : Check and fix node UV on a face
 729 //=======================================================================
 730
 731 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 732                                      const SMDS_MeshNode* n,
 733                                      gp_XY&               uv,
 734                                      const double         tol,
 735                                      const bool           force,
 736                                      double               distXYZ[4]) const
 737 {
 738   int  shapeID = n->getshapeId();
 739   bool infinit;
 740   if (( infinit = ( Precision::IsInfinite( uv.X() ) || Precision::IsInfinite( uv.Y() ))) ||
 741       ( force ) ||
 742       ( uv.X() == 0. && uv.Y() == 0. ) ||
 743       ( toCheckPosOnShape( shapeID )))
 744   {
 745     // check that uv is correct
 746     TopLoc_Location loc;
 747     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 748     gp_Pnt nodePnt = XYZ( n ), surfPnt(0,0,0);
 749     double dist = 0;
 750     if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
 751     if ( infinit ||
 752          (dist = nodePnt.Distance( surfPnt = surface->Value( uv.X(), uv.Y() ))) > tol )
 753     {
 754       setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
 755       if ( !infinit && distXYZ ) {
 756         surfPnt.Transform( loc );
 757         distXYZ[0] = dist;
 758         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
 759       }
 760       // uv incorrect, project the node to surface
 761       GeomAPI_ProjectPointOnSurf& projector = GetProjector( F, loc, tol );
 762       projector.Perform( nodePnt );
 763       if ( !projector.IsDone() || projector.NbPoints() < 1 )
 764       {
 765         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV() failed to project" );
 766         return false;
 767       }
 768       Quantity_Parameter U,V;
 769       projector.LowerDistanceParameters(U,V);
 770       uv.SetCoord( U,V );
 771       surfPnt = surface->Value( U, V );
 772       dist = nodePnt.Distance( surfPnt );
 773       if ( distXYZ ) {
 774         surfPnt.Transform( loc );
 775         distXYZ[0] = dist;
 776         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
 777       }
 778       if ( dist > tol )
 779       {
 780         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(), invalid projection" );
 781         return false;
 782       }
 783       // store the fixed UV on the face
 784       if ( myShape.IsSame(F) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
 785         const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
 786           ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_FacePosition( U, V )));
 787     }
 788     else if ( myShape.IsSame(F) && uv.Modulus() > numeric_limits<double>::min() )
 789     {
 790       setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
 791     }
 792   }
 793   return true;
 794 }
 795
 796 //=======================================================================
 797 //function : GetProjector
 798 //purpose  : Return projector intitialized by given face without location, which is returned
 799 //=======================================================================
 800
 801 GeomAPI_ProjectPointOnSurf& SMESH_MesherHelper::GetProjector(const TopoDS_Face& F,
 802                                                              TopLoc_Location&   loc,
 803                                                              double             tol ) const
 804 {
 805   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 806   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
 807   TID2ProjectorOnSurf& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnSurf&>( myFace2Projector );
 808   TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = i2proj.find( faceID );
 809   if ( i_proj == i2proj.end() )
 810   {
 811     if ( tol == 0 ) tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
 812     double U1, U2, V1, V2;
 813     surface->Bounds(U1, U2, V1, V2);
 814     GeomAPI_ProjectPointOnSurf* proj = new GeomAPI_ProjectPointOnSurf();
 815     proj->Init( surface, U1, U2, V1, V2, tol );
 816     i_proj = i2proj.insert( make_pair( faceID, proj )).first;
 817   }
 818   return *( i_proj->second );
 819 }
 820
 821 //=======================================================================
 822 //function : GetSurface
 823 //purpose  : Return a cached ShapeAnalysis_Surface of a FACE
 824 //=======================================================================
 825
 826 Handle(ShapeAnalysis_Surface) SMESH_MesherHelper::GetSurface(const TopoDS_Face& F ) const
 827 {
 828   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F );
 829   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
 830   TID2Surface::iterator i_surf = myFace2Surface.find( faceID );
 831   if ( i_surf == myFace2Surface.end() && faceID )
 832   {
 833     Handle(ShapeAnalysis_Surface) surf( new ShapeAnalysis_Surface( surface ));
 834     i_surf = myFace2Surface.insert( make_pair( faceID, surf )).first;
 835   }
 836   return i_surf->second;
 837 }
 838
 839 namespace
 840 {
 841   gp_XY AverageUV(const gp_XY& uv1, const gp_XY& uv2) { return ( uv1 + uv2 ) / 2.; }
 842   gp_XY_FunPtr(Added); // define gp_XY_Added pointer to function calling gp_XY::Added(gp_XY)
 843   gp_XY_FunPtr(Subtracted);
 844 }
 845
 846 //=======================================================================
 847 //function : ApplyIn2D
 848 //purpose  : Perform given operation on two 2d points in parameric space of given surface.
 849 //           It takes into account period of the surface. Use gp_XY_FunPtr macro
 850 //           to easily define pointer to function of gp_XY class.
 851 //=======================================================================
 852
 853 gp_XY SMESH_MesherHelper::ApplyIn2D(Handle(Geom_Surface) surface,
 854                                     const gp_XY&         uv1,
 855                                     const gp_XY&         uv2,
 856                                     xyFunPtr             fun,
 857                                     const bool           resultInPeriod)
 858 {
 859   if ( surface->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
 860     surface = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surface )->BasisSurface();
 861   Standard_Boolean isUPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsUPeriodic();
 862   Standard_Boolean isVPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsVPeriodic();
 863   if ( !isUPeriodic && !isVPeriodic )
 864     return fun(uv1,uv2);
 865
 866   // move uv2 not far than half-period from uv1
 867   double u2 =
 868     uv2.X()+(isUPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.X(),uv1.X(),surface->UPeriod()) :0);
 869   double v2 =
 870     uv2.Y()+(isVPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.Y(),uv1.Y(),surface->VPeriod()) :0);
 871
 872   // execute operation
 873   gp_XY res = fun( uv1, gp_XY(u2,v2) );
 874
 875   // move result within period
 876   if ( resultInPeriod )
 877   {
 878     Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 879     surface->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 880     if ( isUPeriodic )
 881       res.SetX( res.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.X(),UF,UL));
 882     if ( isVPeriodic )
 883       res.SetY( res.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.Y(),VF,VL));
 884   }
 885
 886   return res;
 887 }
 888
 889 //=======================================================================
 890 //function : AdjustByPeriod
 891 //purpose  : Move node positions on a FACE within surface period
 892 //=======================================================================
 893
 894 void SMESH_MesherHelper::AdjustByPeriod( const TopoDS_Face& face, gp_XY uv[], const int nbUV )
 895 {
 896   SMESH_MesherHelper h( *myMesh ), *ph = face.IsSame( myShape ) ? this : &h;
 897   ph->SetSubShape( face );
 898
 899   for ( int iCoo = U_periodic; iCoo <= V_periodic; ++iCoo )
 900     if ( ph->GetPeriodicIndex() & iCoo )
 901     {
 902       const double period = ( ph->myPar2[iCoo-1] - ph->myPar1[iCoo-1] );
 903       const double xRef = uv[0].Coord( iCoo );
 904       for ( int i = 1; i < nbUV; ++i )
 905       {
 906         double x = uv[i].Coord( iCoo );
 907         double dx = ShapeAnalysis::AdjustByPeriod( x, xRef, period );
 908         uv[i].SetCoord( iCoo, x + dx );
 909       }
 910     }
 911 }
 912
 913 //=======================================================================
 914 //function : GetMiddleUV
 915 //purpose  : Return middle UV taking in account surface period
 916 //=======================================================================
 917
 918 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetMiddleUV(const Handle(Geom_Surface)& surface,
 919                                       const gp_XY&                p1,
 920                                       const gp_XY&                p2)
 921 {
 922   // NOTE:
 923   // the proper place of getting basic surface seems to be in ApplyIn2D()
 924   // but we put it here to decrease a risk of regressions just before releasing a version
 925   // Handle(Geom_Surface) surf = surface;
 926   // while ( !surf.IsNull() && surf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
 927   //   surf = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surf )->BasisSurface();
 928
 929   return ApplyIn2D( surface, p1, p2, & AverageUV );
 930 }
 931
 932 //=======================================================================
 933 //function : GetCenterUV
 934 //purpose  : Return UV for the central node of a biquadratic triangle
 935 //=======================================================================
 936
 937 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetCenterUV(const gp_XY& uv1,
 938                                       const gp_XY& uv2,
 939                                       const gp_XY& uv3,
 940                                       const gp_XY& uv12,
 941                                       const gp_XY& uv23,
 942                                       const gp_XY& uv31,
 943                                       bool *       isBadTria/*=0*/)
 944 {
 945   bool badTria;
 946   gp_XY uvAvg = ( uv12 + uv23 + uv31 ) / 3.;
 947
 948   if      (( badTria = (( uvAvg - uv1 ) * ( uvAvg - uv23 ) > 0 )))
 949     uvAvg = ( uv1 + uv23 ) / 2.;
 950   else if (( badTria = (( uvAvg - uv2 ) * ( uvAvg - uv31 ) > 0 )))
 951     uvAvg = ( uv2 + uv31 ) / 2.;
 952   else if (( badTria = (( uvAvg - uv3 ) * ( uvAvg - uv12 ) > 0 )))
 953     uvAvg = ( uv3 + uv12 ) / 2.;
 954
 955   if ( isBadTria )
 956     *isBadTria = badTria;
 957   return uvAvg;
 958 }
 959
 960 //=======================================================================
 961 //function : GetNodeU
 962 //purpose  : Return node U on edge
 963 //=======================================================================
 964
 965 double SMESH_MesherHelper::GetNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
 966                                     const SMDS_MeshNode* n,
 967                                     const SMDS_MeshNode* inEdgeNode,
 968                                     bool*                check) const
 969 {
 970   double param = Precision::Infinite();
 971
 972   const SMDS_PositionPtr pos = n->GetPosition();
 973   if ( pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
 974   {
 975     const SMDS_EdgePosition* epos = static_cast<const SMDS_EdgePosition*>( pos );
 976     param =  epos->GetUParameter();
 977   }
 978   else if( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
 979   {
 980     if ( inEdgeNode && TopExp::FirstVertex( E ).IsSame( TopExp::LastVertex( E ))) // issue 0020128
 981     {
 982       Standard_Real f,l;
 983       BRep_Tool::Range( E, f,l );
 984       double uInEdge = GetNodeU( E, inEdgeNode );
 985       param = ( fabs( uInEdge - f ) < fabs( l - uInEdge )) ? f : l;
 986     }
 987     else
 988     {
 989       SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
 990       int vertexID = n->getshapeId();
 991       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(meshDS->IndexToShape(vertexID));
 992       param =  BRep_Tool::Parameter( V, E );
 993     }
 994   }
 995   if ( check )
 996   {
 997     double tol = BRep_Tool::Tolerance( E );
 998     double f,l;  BRep_Tool::Range( E, f,l );
 999     bool force = ( param < f-tol || param > l+tol );
1000     if ( !force && pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
1001       force = ( GetMeshDS()->ShapeToIndex( E ) != n->getshapeId() );
1002
1003     *check = CheckNodeU( E, n, param, 2*tol, force );
1004   }
1005   return param;
1006 }
1007
1008 //=======================================================================
1009 //function : CheckNodeU
1010 //purpose  : Check and fix node U on an edge
1011 //           Return false if U is bad and could not be fixed
1012 //=======================================================================
1013
1014 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
1015                                     const SMDS_MeshNode* n,
1016                                     double&              u,
1017                                     const double         tol,
1018                                     const bool           force,
1019                                     double               distXYZ[4]) const
1020 {
1021   int  shapeID = n->getshapeId();
1022   bool infinit;
1023   if (( infinit = Precision::IsInfinite( u )) ||
1024       ( force ) ||
1025       ( u == 0. ) ||
1026       ( toCheckPosOnShape( shapeID )))
1027   {
1028     TopLoc_Location loc; double f,l;
1029     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( E,loc,f,l );
1030     if ( curve.IsNull() ) // degenerated edge
1031     {
1032       if ( u+tol < f || u-tol > l )
1033       {
1034         double r = Max( 0.5, 1 - tol*n->GetID()); // to get a unique u on edge
1035         u =  f*r + l*(1-r);
1036       }
1037     }
1038     else
1039     {
1040       gp_Pnt nodePnt = SMESH_TNodeXYZ( n );
1041       if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
1042       gp_Pnt curvPnt;
1043       double dist = 2*tol;
1044       if ( !infinit )
1045       {
1046         curvPnt = curve->Value( u );
1047         dist    = nodePnt.Distance( curvPnt );
1048         if ( distXYZ ) {
1049           curvPnt.Transform( loc );
1050           distXYZ[0] = dist;
1051           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
1052         }
1053       }
1054       if ( dist > tol )
1055       {
1056         setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
1057         // u incorrect, project the node to the curve
1058         int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( E );
1059         TID2ProjectorOnCurve& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnCurve&>( myEdge2Projector );
1060         TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj =
1061           i2proj.insert( make_pair( edgeID, (GeomAPI_ProjectPointOnCurve*) 0 )).first;
1062         if ( !i_proj->second  )
1063         {
1064           i_proj->second = new GeomAPI_ProjectPointOnCurve();
1065           i_proj->second->Init( curve, f, l );
1066         }
1067         GeomAPI_ProjectPointOnCurve* projector = i_proj->second;
1068         projector->Perform( nodePnt );
1069         if ( projector->NbPoints() < 1 )
1070         {
1071           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU() failed to project" );
1072           return false;
1073         }
1074         Quantity_Parameter U = projector->LowerDistanceParameter();
1075         u = double( U );
1076         MESSAGE(" f " << f << " l " << l << " u " << u);
1077         curvPnt = curve->Value( u );
1078         dist = nodePnt.Distance( curvPnt );
1079         if ( distXYZ ) {
1080           curvPnt.Transform( loc );
1081           distXYZ[0] = dist;
1082           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
1083         }
1084         if ( dist > tol )
1085         {
1086           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(), invalid projection" );
1087           MESSAGE("distance " << dist << " " << tol );
1088           return false;
1089         }
1090         // store the fixed U on the edge
1091         if ( myShape.IsSame(E) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
1092           const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
1093             ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_EdgePosition( U )));
1094       }
1095       else if ( fabs( u ) > numeric_limits<double>::min() )
1096       {
1097         setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
1098       }
1099       if (( u < f-tol || u > l+tol ) && force )
1100       {
1101         MESSAGE("u < f-tol || u > l+tol  ; u " << u << " f " << f << " l " << l);
1102         // node is on vertex but is set on periodic but trimmed edge (issue 0020890)
1103         try
1104         {
1105           // do not use IsPeriodic() as Geom_TrimmedCurve::IsPeriodic () returns false
1106           double period = curve->Period();
1107           u = ( u < f ) ? u + period : u - period;
1108         }
1109         catch (Standard_Failure& exc)
1110         {
1111           return false;
1112         }
1113       }
1114     }
1115   }
1116   return true;
1117 }
1118
1119 //=======================================================================
1120 //function : GetMediumPos
1121 //purpose  : Return index and type of the shape  (EDGE or FACE only) to
1122 //           set a medium node on
1123 //param    : useCurSubShape - if true, returns the shape set via SetSubShape()
1124 //           if any
1125 //param    : expectedSupport - shape type corresponding to element being created,
1126 //                             e.g TopAbs_EDGE if SMDSAbs_Edge is created
1127 //                             basing on \a n1 and \a n2
1128 // Calling GetMediumPos() with useCurSubShape=true is OK only for the
1129 // case where the lower dim mesh is already constructed and converted to quadratic,
1130 // else, nodes on EDGEs are assigned to FACE, for example.
1131 //=======================================================================
1132
1133 std::pair<int, TopAbs_ShapeEnum>
1134 SMESH_MesherHelper::GetMediumPos(const SMDS_MeshNode* n1,
1135                                  const SMDS_MeshNode* n2,
1136                                  const bool           useCurSubShape,
1137                                  TopAbs_ShapeEnum     expectedSupport)
1138 {
1139   if ( useCurSubShape && !myShape.IsNull() )
1140     return std::make_pair( myShapeID, myShape.ShapeType() );
1141
1142   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1143   int              shapeID = -1;
1144   TopoDS_Shape     shape;
1145
1146   if (( myShapeID == n1->getshapeId() || myShapeID == n2->getshapeId() ) && myShapeID > 0 )
1147   {
1148     shapeType = myShape.ShapeType();
1149     shapeID   = myShapeID;
1150   }
1151   else if ( n1->getshapeId() == n2->getshapeId() )
1152   {
1153     shapeID = n2->getshapeId();
1154     shape = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1155   }
1156   else // 2 different shapes
1157   {
1158     const SMDS_TypeOfPosition Pos1 = n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1159     const SMDS_TypeOfPosition Pos2 = n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1160
1161     if ( Pos1 == SMDS_TOP_3DSPACE || Pos2 == SMDS_TOP_3DSPACE )
1162     {
1163       // in SOLID
1164     }
1165     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_FACE || Pos2 == SMDS_TOP_FACE )
1166     {
1167       // in FACE or SOLID
1168       if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE || Pos2 != SMDS_TOP_FACE ) // not 2 FACEs
1169       {
1170         if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE ) std::swap( n1,n2 );
1171         TopoDS_Shape F = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1172         TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1173         if ( IsSubShape( S, F ))
1174         {
1175           shapeType = TopAbs_FACE;
1176           shapeID   = n1->getshapeId();
1177         }
1178       }
1179     }
1180     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_EDGE && Pos2 == SMDS_TOP_EDGE )
1181     {
1182       TopoDS_Shape E1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1183       TopoDS_Shape E2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1184       shape = GetCommonAncestor( E1, E2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1185     }
1186     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_VERTEX && Pos2 == SMDS_TOP_VERTEX )
1187     {
1188       TopoDS_Shape V1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1189       TopoDS_Shape V2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1190       shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_EDGE );
1191       if ( shape.IsNull() ) shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1192     }
1193     else // on VERTEX and EDGE
1194     {
1195       if ( Pos1 != SMDS_TOP_VERTEX ) std::swap( n1,n2 );
1196       TopoDS_Shape V = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1197       TopoDS_Shape E = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1198       if ( IsSubShape( V, E ))
1199         shape = E;
1200       else
1201         shape = GetCommonAncestor( V, E, *myMesh, TopAbs_FACE );
1202     }
1203   }
1204
1205   if ( !shape.IsNull() )
1206   {
1207     if ( shapeID < 1 )
1208       shapeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape );
1209     shapeType = shape.ShapeType(); // EDGE or FACE
1210
1211     if ( expectedSupport < shapeType &&
1212          expectedSupport != TopAbs_SHAPE &&
1213          !myShape.IsNull() &&
1214          myShape.ShapeType() == expectedSupport )
1215     {
1216       // e.g. a side of triangle connects nodes on the same EDGE but does not
1217       // lie on this EDGE (an arc with a coarse mesh)
1218       // =>  shapeType == TopAbs_EDGE, expectedSupport == TopAbs_FACE;
1219       // hope that myShape is a right shape, return it if the found shape
1220       // has converted elements of corresponding dim (segments in our example)
1221       int nbConvertedElems = 0;
1222       SMDSAbs_ElementType type = ( shapeType == TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
1223       for ( int iN = 0; iN < 2; ++iN )
1224       {
1225         const SMDS_MeshNode* n = iN ? n2 : n1;
1226         SMDS_ElemIteratorPtr it = n->GetInverseElementIterator( type );
1227         while ( it->more() )
1228         {
1229           const SMDS_MeshElement* elem = it->next();
1230           if ( elem->getshapeId() == shapeID &&
1231                elem->IsQuadratic() )
1232           {
1233             ++nbConvertedElems;
1234             break;
1235           }
1236         }
1237       }
1238       if ( nbConvertedElems == 2 )
1239       {
1240         shapeType = myShape.ShapeType();
1241         shapeID   = myShapeID;
1242       }
1243     }
1244   }
1245   return make_pair( shapeID, shapeType );
1246 }
1247
1248 //=======================================================================
1249 //function : GetCentralNode
1250 //purpose  : Return existing or create a new central node for a quardilateral
1251 //           quadratic face given its 8 nodes.
1252 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1253 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1254 //=======================================================================
1255
1256 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1257                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1258                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1259                                                         const SMDS_MeshNode* n4,
1260                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1261                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1262                                                         const SMDS_MeshNode* n34,
1263                                                         const SMDS_MeshNode* n41,
1264                                                         bool                 force3d)
1265 {
1266   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1267
1268   // Find an existing central node
1269
1270   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3,n4);
1271   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1272   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1273   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() )
1274   {
1275     return (*itMapCentralNode).second;
1276   }
1277
1278   // Get type of shape for the new central node
1279
1280   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1281   int              solidID = -1;
1282   int              faceID = -1;
1283   TopoDS_Shape     shape;
1284   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1285
1286   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1287   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1288
1289   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1290
1291   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1292   // on sub-shapes of the FACE
1293   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1294   {
1295     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3, n4 };
1296     for(int i = 0; i < 4; i++)
1297     {
1298       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1299       if ( shape.IsNull() ) break;
1300       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1301       {
1302         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1303         shapeType = TopAbs_SOLID;
1304         break;
1305       }
1306       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1307       {
1308         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1309         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1310         itMapWithIdFace->second++;
1311       }
1312       else
1313       {
1314         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors( shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1315         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1316         {
1317           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1318           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 )).first;
1319           itMapWithIdFace->second++;
1320         }
1321       }
1322     }
1323   }
1324   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1325   {
1326     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1327     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.find( myShapeID ); // IPAL52698
1328     if ( itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end() &&
1329          itMapWithIdFace->second == 4 )
1330     {
1331       shapeType = TopAbs_FACE;
1332       faceID = myShapeID;
1333     }
1334     else
1335     {
1336       itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1337       for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1338       {
1339         if ( itMapWithIdFace->second == 4 )
1340         {
1341           shapeType = TopAbs_FACE;
1342           faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1343           break;
1344         }
1345       }
1346     }
1347   }
1348
1349   TopoDS_Face F;
1350   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1351   {
1352     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1353   }
1354
1355   // Create a node
1356
1357   gp_XY  uvAvg;
1358   gp_Pnt P;
1359   bool toCheck = true;
1360   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1361   {
1362     gp_XY uv[8] = {
1363       GetNodeUV( F,n1,  n3, &toCheck ),
1364       GetNodeUV( F,n2,  n4, &toCheck ),
1365       GetNodeUV( F,n3,  n1, &toCheck ),
1366       GetNodeUV( F,n4,  n2, &toCheck ),
1367       GetNodeUV( F,n12, n3 ),
1368       GetNodeUV( F,n23, n4 ),
1369       GetNodeUV( F,n34, n2 ),
1370       GetNodeUV( F,n41, n2 )
1371     };
1372     AdjustByPeriod( F, uv, 8 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
1373
1374     uvAvg = calcTFI (0.5, 0.5, uv[0],uv[1],uv[2],uv[3], uv[4],uv[5],uv[6],uv[7] );
1375
1376     TopLoc_Location loc;
1377     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1378     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1379     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1380     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1381     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1382   }
1383   else // ( force3d || F.IsNull() )
1384   {
1385     P = calcTFI (0.5, 0.5,
1386                  SMESH_TNodeXYZ(n1),  SMESH_TNodeXYZ(n2),
1387                  SMESH_TNodeXYZ(n3),  SMESH_TNodeXYZ(n4),
1388                  SMESH_TNodeXYZ(n12), SMESH_TNodeXYZ(n23),
1389                  SMESH_TNodeXYZ(n34), SMESH_TNodeXYZ(n41));
1390     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1391
1392     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1393     {
1394       uvAvg = (GetNodeUV(F,n1,n3,&toCheck) +
1395                GetNodeUV(F,n2,n4,&toCheck) +
1396                GetNodeUV(F,n3,n1,&toCheck) +
1397                GetNodeUV(F,n4,n2,&toCheck)) / 4;
1398       //CheckNodeUV( F, centralNode, uvAvg, 2*BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1399       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1400     }
1401     else if ( solidID > 0 )
1402     {
1403       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1404     }
1405     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1406     {
1407       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1408     }
1409   }
1410   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1411   return centralNode;
1412 }
1413
1414 //=======================================================================
1415 //function : GetCentralNode
1416 //purpose  : Return existing or create a new central node for a
1417 //           quadratic triangle given its 6 nodes.
1418 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1419 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1420 //=======================================================================
1421
1422 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1423                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1424                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1425                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1426                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1427                                                         const SMDS_MeshNode* n31,
1428                                                         bool                 force3d)
1429 {
1430   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1431
1432   // Find an existing central node
1433
1434   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3);
1435   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1436   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1437   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() )
1438   {
1439     return (*itMapCentralNode).second;
1440   }
1441
1442   // Get type of shape for the new central node
1443
1444   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1445   int              solidID = -1;
1446   int              faceID = -1;
1447   TopoDS_Shape     shape;
1448   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1449
1450   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1451   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1452
1453   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1454
1455   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1456   // on sub-shapes of the FACE
1457   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1458   {
1459     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3 };
1460     for(int i = 0; i < 3; i++)
1461     {
1462       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1463       if ( shape.IsNull() ) break;
1464       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1465       {
1466         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1467         shapeType = TopAbs_SOLID;
1468         break;
1469       }
1470       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1471       {
1472         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1473         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1474         itMapWithIdFace->second++;
1475       }
1476       else
1477       {
1478         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors(shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1479         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1480         {
1481           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1482           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1483           itMapWithIdFace->second++;
1484         }
1485       }
1486     }
1487   }
1488   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1489   {
1490     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1491     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.find( myShapeID ); // IPAL52698
1492     if ( itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end() &&
1493          itMapWithIdFace->second == 4 )
1494     {
1495       shapeType = TopAbs_FACE;
1496       faceID = myShapeID;
1497     }
1498     else
1499     {
1500       itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1501       for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1502       {
1503         if ( itMapWithIdFace->second == 3 )
1504         {
1505           shapeType = TopAbs_FACE;
1506           faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1507           break;
1508         }
1509       }
1510     }
1511   }
1512
1513   TopoDS_Face F;
1514   gp_XY       uvAvg;
1515
1516   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1517   {
1518     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1519     bool checkOK = true, badTria = false;
1520     gp_XY uv[6] = {
1521       GetNodeUV( F, n1, n23, &checkOK ),
1522       GetNodeUV( F, n2, n31, &checkOK ),
1523       GetNodeUV( F, n3, n12, &checkOK ),
1524       GetNodeUV( F, n12, n3, &checkOK ),
1525       GetNodeUV( F, n23, n1, &checkOK ),
1526       GetNodeUV( F, n31, n2, &checkOK )
1527     };
1528     AdjustByPeriod( F, uv, 6 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
1529
1530     uvAvg = GetCenterUV( uv[0],uv[1],uv[2], uv[3],uv[4],uv[5], &badTria );
1531
1532     if ( badTria || !checkOK )
1533       force3d = true;
1534   }
1535
1536   // Create a central node
1537
1538   gp_Pnt P;
1539   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1540   {
1541     TopLoc_Location        loc;
1542     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1543     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1544     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1545     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1546     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1547   }
1548   else // ( force3d || F.IsNull() )
1549   {
1550     P = ( SMESH_TNodeXYZ( n12 ) +
1551           SMESH_TNodeXYZ( n23 ) +
1552           SMESH_TNodeXYZ( n31 ) ) / 3;
1553     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1554
1555     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1556     {
1557       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1558     }
1559     else if ( solidID > 0 )
1560     {
1561       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1562     }
1563     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1564     {
1565       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1566     }
1567   }
1568   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1569   return centralNode;
1570 }
1571
1572 //=======================================================================
1573 //function : GetMediumNode
1574 //purpose  : Return existing or create a new medium node between given ones
1575 //=======================================================================
1576
1577 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetMediumNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1578                                                        const SMDS_MeshNode* n2,
1579                                                        bool                 force3d,
1580                                                        TopAbs_ShapeEnum     expectedSupport)
1581 {
1582   // Find existing node
1583
1584   SMESH_TLink link(n1,n2);
1585   ItTLinkNode itLN = myTLinkNodeMap.find( link );
1586   if ( itLN != myTLinkNodeMap.end() ) {
1587     return (*itLN).second;
1588   }
1589
1590   // Create medium node
1591
1592   SMDS_MeshNode* n12;
1593   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1594
1595   if ( IsSeamShape( n1->getshapeId() ))
1596     // to get a correct UV of a node on seam, the second node must have checked UV
1597     std::swap( n1, n2 );
1598
1599   // get type of shape for the new medium node
1600   int faceID = -1, edgeID = -1;
1601   TopoDS_Edge E; double u [2];
1602   TopoDS_Face F; gp_XY  uv[2];
1603   bool uvOK[2] = { true, true };
1604   const bool useCurSubShape = ( !myShape.IsNull() && myShape.ShapeType() == TopAbs_EDGE );
1605
1606   pair<int, TopAbs_ShapeEnum> pos = GetMediumPos( n1, n2, useCurSubShape, expectedSupport );
1607
1608   // get positions of the given nodes on shapes
1609   if ( pos.second == TopAbs_FACE )
1610   {
1611     F = TopoDS::Face(meshDS->IndexToShape( faceID = pos.first ));
1612     uv[0] = GetNodeUV(F,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1613     if (( !force3d ) &&
1614         ( HasDegeneratedEdges() || GetSurface( F )->HasSingularities( 1e-7 )))
1615     {
1616       // IPAL52850 (degen VERTEX not at singularity)
1617       // project middle point to a surface
1618       SMESH_TNodeXYZ p1( n1 ), p2( n2 );
1619       gp_Pnt pMid = 0.5 * ( p1 + p2 );
1620       Handle(ShapeAnalysis_Surface) projector = GetSurface( F );
1621       gp_Pnt2d uvMid;
1622       if ( uvOK[0] )
1623         uvMid = projector->NextValueOfUV( uv[0], pMid, BRep_Tool::Tolerance( F ));
1624       else
1625         uvMid = projector->ValueOfUV( pMid, getFaceMaxTol( F ));
1626       if ( projector->Gap() * projector->Gap() < ( p1 - p2 ).SquareModulus() / 4 )
1627       {
1628         gp_Pnt pProj = projector->Value( uvMid );
1629         n12  = meshDS->AddNode( pProj.X(), pProj.Y(), pProj.Z() );
1630         meshDS->SetNodeOnFace( n12, faceID, uvMid.X(), uvMid.Y() );
1631         myTLinkNodeMap.insert( make_pair ( link, n12 ));
1632         return n12;
1633       }
1634     }
1635     uv[1] = GetNodeUV(F,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1636   }
1637   else if ( pos.second == TopAbs_EDGE )
1638   {
1639     const SMDS_PositionPtr Pos1 = n1->GetPosition();
1640     const SMDS_PositionPtr Pos2 = n2->GetPosition();
1641     if ( Pos1->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1642          Pos2->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1643          n1->getshapeId() != n2->getshapeId() )
1644     {
1645       // issue 0021006
1646       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1647     }
1648     E = TopoDS::Edge(meshDS->IndexToShape( edgeID = pos.first ));
1649     try {
1650       u[0] = GetNodeU(E,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1651       u[1] = GetNodeU(E,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1652     }
1653     catch ( Standard_Failure& f )
1654     {
1655       // issue 22502 / a node is on VERTEX not belonging to E
1656       // issue 22568 / both nodes are on non-connected VERTEXes
1657       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1658     }
1659   }
1660
1661   if ( !force3d & uvOK[0] && uvOK[1] )
1662   {
1663     // we try to create medium node using UV parameters of
1664     // nodes, else - medium between corresponding 3d points
1665     if( ! F.IsNull() )
1666     {
1667       //if ( uvOK[0] && uvOK[1] )
1668       {
1669         if ( IsDegenShape( n1->getshapeId() )) {
1670           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[0].SetCoord( 1, uv[1].Coord( 1 ));
1671           else                           uv[0].SetCoord( 2, uv[1].Coord( 2 ));
1672         }
1673         else if ( IsDegenShape( n2->getshapeId() )) {
1674           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[1].SetCoord( 1, uv[0].Coord( 1 ));
1675           else                           uv[1].SetCoord( 2, uv[0].Coord( 2 ));
1676         }
1677         TopLoc_Location loc;
1678         Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
1679         gp_XY UV = GetMiddleUV( S, uv[0], uv[1] );
1680         gp_Pnt P = S->Value( UV.X(), UV.Y() ).Transformed(loc);
1681         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1682         // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1683         meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y());
1684         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1685         return n12;
1686       }
1687     }
1688     else if ( !E.IsNull() )
1689     {
1690       double f,l;
1691       Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, f, l);
1692       if(!C.IsNull())
1693       {
1694         Standard_Boolean isPeriodic = C->IsPeriodic();
1695         double U;
1696         if(isPeriodic) {
1697           Standard_Real Period = C->Period();
1698           Standard_Real p = u[1]+ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(u[1],u[0],Period);
1699           Standard_Real pmid = (u[0]+p)/2.;
1700           U = pmid+ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(pmid,C->FirstParameter(),C->LastParameter());
1701         }
1702         else
1703           U = (u[0]+u[1])/2.;
1704
1705         gp_Pnt P = C->Value( U );
1706         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1707         //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1708         meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1709         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1710         return n12;
1711       }
1712     }
1713   }
1714
1715   // 3d variant
1716   double x = ( n1->X() + n2->X() )/2.;
1717   double y = ( n1->Y() + n2->Y() )/2.;
1718   double z = ( n1->Z() + n2->Z() )/2.;
1719   n12 = meshDS->AddNode(x,y,z);
1720
1721   //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1722   {
1723     if ( !F.IsNull() )
1724     {
1725       gp_XY UV = ( uv[0] + uv[1] ) / 2.;
1726       CheckNodeUV( F, n12, UV, 2 * BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1727       meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y() );
1728     }
1729     else if ( !E.IsNull() )
1730     {
1731       double U = ( u[0] + u[1] ) / 2.;
1732       CheckNodeU( E, n12, U, 2 * BRep_Tool::Tolerance( E ), /*force=*/true);
1733       meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1734     }
1735     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1736     {
1737       meshDS->SetMeshElementOnShape(n12, myShapeID);
1738     }
1739   }
1740
1741   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( link, n12 ));
1742   return n12;
1743 }
1744
1745 //================================================================================
1746 /*!
1747  * \brief Makes a medium node if nodes reside different edges
1748  */
1749 //================================================================================
1750
1751 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::getMediumNodeOnComposedWire(const SMDS_MeshNode* n1,
1752                                                                      const SMDS_MeshNode* n2,
1753                                                                      bool                 force3d)
1754 {
1755   SMESH_TNodeXYZ p1( n1 ), p2( n2 );
1756   gp_Pnt      middle = 0.5 * p1 + 0.5 * p2;
1757   SMDS_MeshNode* n12 = AddNode( middle.X(), middle.Y(), middle.Z() );
1758
1759   // To find position on edge and 3D position for n12,
1760   // project <middle> to 2 edges and select projection most close to <middle>
1761
1762   TopoDS_Edge bestEdge;
1763   double u = 0, distMiddleProj = Precision::Infinite(), distXYZ[4], f,l;
1764
1765   // get shapes under the nodes
1766   TopoDS_Shape shape[2];
1767   int nbShapes = 0;
1768   for ( int is2nd = 0; is2nd < 2; ++is2nd )
1769   {
1770     const SMDS_MeshNode* n = is2nd ? n2 : n1;
1771     TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n, GetMeshDS() );
1772     if ( !S.IsNull() )
1773       shape[ nbShapes++ ] = S;
1774   }
1775   // get EDGEs
1776   vector< TopoDS_Shape > edges;
1777   for ( int iS = 0; iS < nbShapes; ++iS )
1778   {
1779     switch ( shape[iS].ShapeType() ) {
1780     case TopAbs_EDGE:
1781     {
1782       edges.push_back( shape[iS] );
1783       break;
1784     }
1785     case TopAbs_VERTEX:
1786     {
1787       TopoDS_Shape edge;
1788       if ( nbShapes == 2 && iS==0 && shape[1-iS].ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
1789         edge = GetCommonAncestor( shape[iS], shape[1-iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1790
1791       if ( edge.IsNull() )
1792       {
1793         PShapeIteratorPtr eIt = GetAncestors( shape[iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1794         while( const TopoDS_Shape* e = eIt->next() )
1795           edges.push_back( *e );
1796       }
1797       break;
1798     }
1799     case TopAbs_FACE:
1800     {
1801       if ( nbShapes == 1 || shape[1-iS].ShapeType() < TopAbs_EDGE )
1802         for ( TopExp_Explorer e( shape[iS], TopAbs_EDGE ); e.More(); e.Next() )
1803           edges.push_back( e.Current() );
1804       break;
1805     }
1806     default:
1807       continue;
1808     }
1809   }
1810   // project to get U of projection and distance from middle to projection
1811   for ( size_t iE = 0; iE < edges.size(); ++iE )
1812   {
1813     const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edges[ iE ]);
1814     distXYZ[0] = distMiddleProj;
1815     double testU = 0;
1816     CheckNodeU( edge, n12, testU, 2 * BRep_Tool::Tolerance(edge), /*force=*/true, distXYZ );
1817     if ( distXYZ[0] < distMiddleProj )
1818     {
1819       distMiddleProj = distXYZ[0];
1820       u = testU;
1821       bestEdge = edge;
1822     }
1823   }
1824   // {
1825   //   // both projections failed; set n12 on the edge of n1 with U of a common vertex
1826   //   TopoDS_Vertex vCommon;
1827   //   if ( TopExp::CommonVertex( edges[0], edges[1], vCommon ))
1828   //     u = BRep_Tool::Parameter( vCommon, edges[0] );
1829   //   else
1830   //   {
1831   //     double f,l, u0 = GetNodeU( edges[0], n1 );
1832   //     BRep_Tool::Range( edges[0],f,l );
1833   //     u = ( fabs(u0-f) < fabs(u0-l) ) ? f : l;
1834   //   }
1835   //   iOkEdge = 0;
1836   //   distMiddleProj = 0;
1837   // }
1838
1839   if ( !bestEdge.IsNull() )
1840   {
1841     // move n12 to position of a successfull projection
1842     //double tol = BRep_Tool::Tolerance(edges[ iOkEdge ]);
1843     if ( !force3d /*&& distMiddleProj > 2*tol*/ )
1844     {
1845       TopLoc_Location loc;
1846       Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( bestEdge,loc,f,l );
1847       gp_Pnt p = curve->Value( u ).Transformed( loc );
1848       GetMeshDS()->MoveNode( n12, p.X(), p.Y(), p.Z() );
1849     }
1850     //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1851     {
1852       int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( bestEdge );
1853       if ( edgeID != n12->getshapeId() )
1854         GetMeshDS()->UnSetNodeOnShape( n12 );
1855       GetMeshDS()->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, u);
1856     }
1857   }
1858   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( SMESH_TLink(n1,n2), n12 ));
1859
1860   return n12;
1861 }
1862
1863 //=======================================================================
1864 //function : AddNode
1865 //purpose  : Creates a node
1866 //=======================================================================
1867
1868 SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::AddNode(double x, double y, double z, int ID,
1869                                            double u, double v)
1870 {
1871   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1872   SMDS_MeshNode* node = 0;
1873   if ( ID )
1874     node = meshDS->AddNodeWithID( x, y, z, ID );
1875   else
1876     node = meshDS->AddNode( x, y, z );
1877   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 ) { // node is not elem ?
1878     switch ( myShape.ShapeType() ) {
1879     case TopAbs_SOLID:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1880     case TopAbs_SHELL:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1881     case TopAbs_FACE:   meshDS->SetNodeOnFace(   node, myShapeID, u, v); break;
1882     case TopAbs_EDGE:   meshDS->SetNodeOnEdge(   node, myShapeID, u);    break;
1883     case TopAbs_VERTEX: meshDS->SetNodeOnVertex( node, myShapeID);       break;
1884     default: ;
1885     }
1886   }
1887   return node;
1888 }
1889
1890 //=======================================================================
1891 //function : AddEdge
1892 //purpose  : Creates quadratic or linear edge
1893 //=======================================================================
1894
1895 SMDS_MeshEdge* SMESH_MesherHelper::AddEdge(const SMDS_MeshNode* n1,
1896                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1897                                            const int            id,
1898                                            const bool           force3d)
1899 {
1900   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1901
1902   SMDS_MeshEdge* edge = 0;
1903   if (myCreateQuadratic) {
1904     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1905     if(id)
1906       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, n12, id);
1907     else
1908       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2, n12);
1909   }
1910   else {
1911     if(id)
1912       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, id);
1913     else
1914       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2);
1915   }
1916
1917   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1918     meshDS->SetMeshElementOnShape( edge, myShapeID );
1919
1920   return edge;
1921 }
1922
1923 //=======================================================================
1924 //function : AddFace
1925 //purpose  : Creates quadratic or linear triangle
1926 //=======================================================================
1927
1928 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1929                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1930                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1931                                            const int id,
1932                                            const bool force3d)
1933 {
1934   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1935   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1936
1937   if( n1==n2 || n2==n3 || n3==n1 )
1938     return elem;
1939
1940   if(!myCreateQuadratic) {
1941     if(id)
1942       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, id);
1943     else
1944       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3);
1945   }
1946   else {
1947     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
1948     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_FACE );
1949     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_FACE );
1950     if(myCreateBiQuadratic)
1951     {
1952      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n12, n23, n31, force3d);
1953      if(id)
1954        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter, id);
1955      else
1956        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter);
1957     }
1958     else
1959     {
1960       if(id)
1961         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, id);
1962       else
1963         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31);
1964     }
1965   }
1966   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1967     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1968
1969   return elem;
1970 }
1971
1972 //=======================================================================
1973 //function : AddFace
1974 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear quadrangle
1975 //=======================================================================
1976
1977 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1978                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1979                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1980                                            const SMDS_MeshNode* n4,
1981                                            const int            id,
1982                                            const bool           force3d)
1983 {
1984   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1985   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1986
1987   if( n1==n2 ) {
1988     return AddFace(n1,n3,n4,id,force3d);
1989   }
1990   if( n1==n3 ) {
1991     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1992   }
1993   if( n1==n4 ) {
1994     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1995   }
1996   if( n2==n3 ) {
1997     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1998   }
1999   if( n2==n4 ) {
2000     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
2001   }
2002   if( n3==n4 ) {
2003     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
2004   }
2005
2006   if(!myCreateQuadratic) {
2007     if(id)
2008       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, id);
2009     else
2010       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4);
2011   }
2012   else {
2013     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
2014     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_FACE );
2015     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_FACE );
2016     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_FACE );
2017     if(myCreateBiQuadratic)
2018     {
2019      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, force3d);
2020      if(id)
2021        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter, id);
2022      else
2023        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter);
2024     }
2025     else
2026     {
2027       if(id)
2028         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, id);
2029       else
2030         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41);
2031     }
2032   }
2033   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2034     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2035
2036   return elem;
2037 }
2038
2039 //=======================================================================
2040 //function : AddPolygonalFace
2041 //purpose  : Creates polygon, with additional nodes in quadratic mesh
2042 //=======================================================================
2043
2044 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddPolygonalFace (const vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
2045                                                      const int                           id,
2046                                                      const bool                          force3d)
2047 {
2048   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2049   SMDS_MeshFace* elem = 0;
2050
2051   if(!myCreateQuadratic)
2052   {
2053     if(id)
2054       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(nodes, id);
2055     else
2056       elem = meshDS->AddPolygonalFace(nodes);
2057   }
2058   else
2059   {
2060     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes( nodes.size() * 2 );
2061     newNodes = nodes;
2062     for ( int i = 0; i < nodes.size(); ++i )
2063     {
2064       const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[i];
2065       const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[(i+1)%nodes.size()];
2066       const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
2067       newNodes.push_back( n12 );
2068     }
2069     if(id)
2070       elem = meshDS->AddQuadPolygonalFaceWithID(newNodes, id);
2071     else
2072       elem = meshDS->AddQuadPolygonalFace(newNodes);
2073   }
2074   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2075     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2076
2077   return elem;
2078 }
2079
2080 //=======================================================================
2081 //function : AddVolume
2082 //purpose  : Creates quadratic or linear prism
2083 //=======================================================================
2084
2085 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2086                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2087                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2088                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2089                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2090                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2091                                                const int id,
2092                                                const bool force3d)
2093 {
2094   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2095   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2096   if(!myCreateQuadratic) {
2097     if(id)
2098       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, id);
2099     else
2100       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6);
2101   }
2102   else {
2103     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2104     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2105     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2106
2107     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode( n4, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2108     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode( n5, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2109     const SMDS_MeshNode* n64 = GetMediumNode( n6, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2110
2111     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode( n1, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2112     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode( n2, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2113     const SMDS_MeshNode* n36 = GetMediumNode( n3, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2114
2115     if(id)
2116       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2117                                      n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36, id);
2118     else
2119       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2120                                n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36);
2121   }
2122   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2123     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2124
2125   return elem;
2126 }
2127
2128 //=======================================================================
2129 //function : AddVolume
2130 //purpose  : Creates quadratic or linear tetrahedron
2131 //=======================================================================
2132
2133 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2134                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2135                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2136                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2137                                                const int id,
2138                                                const bool force3d)
2139 {
2140   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2141   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2142   if(!myCreateQuadratic) {
2143     if(id)
2144       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, id);
2145     else
2146       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4);
2147   }
2148   else {
2149     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2150     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2151     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2152
2153     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode( n1, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2154     const SMDS_MeshNode* n24 = GetMediumNode( n2, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2155     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2156
2157     if(id)
2158       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34, id);
2159     else
2160       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34);
2161   }
2162   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2163     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2164
2165   return elem;
2166 }
2167
2168 //=======================================================================
2169 //function : AddVolume
2170 //purpose  : Creates quadratic or linear pyramid
2171 //=======================================================================
2172
2173 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2174                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2175                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2176                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2177                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2178                                                const int id,
2179                                                const bool force3d)
2180 {
2181   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2182   if(!myCreateQuadratic) {
2183     if(id)
2184       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, id);
2185     else
2186       elem = GetMeshDS()->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5);
2187   }
2188   else {
2189     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2190     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2191     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2192     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2193
2194     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode( n1, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2195     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode( n2, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2196     const SMDS_MeshNode* n35 = GetMediumNode( n3, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2197     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode( n4, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2198
2199     if(id)
2200       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID ( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
2201                                             n12, n23, n34, n41,
2202                                             n15, n25, n35, n45,
2203                                             id);
2204     else
2205       elem = GetMeshDS()->AddVolume( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
2206                                      n12, n23, n34, n41,
2207                                      n15, n25, n35, n45);
2208   }
2209   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2210     GetMeshDS()->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2211
2212   return elem;
2213 }
2214
2215 //=======================================================================
2216 //function : AddVolume
2217 //purpose  : Creates tri-quadratic, quadratic or linear hexahedron
2218 //=======================================================================
2219
2220 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2221                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2222                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2223                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2224                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2225                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2226                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2227                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2228                                                const int id,
2229                                                const bool force3d)
2230 {
2231   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2232   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2233   if(!myCreateQuadratic) {
2234     if(id)
2235       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8, id);
2236     else
2237       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8);
2238   }
2239   else {
2240     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2241     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2242     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2243     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2244
2245     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode( n5, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2246     const SMDS_MeshNode* n67 = GetMediumNode( n6, n7, force3d, TopAbs_SOLID );
2247     const SMDS_MeshNode* n78 = GetMediumNode( n7, n8, force3d, TopAbs_SOLID );
2248     const SMDS_MeshNode* n85 = GetMediumNode( n8, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2249
2250     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode( n1, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2251     const SMDS_MeshNode* n26 = GetMediumNode( n2, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2252     const SMDS_MeshNode* n37 = GetMediumNode( n3, n7, force3d, TopAbs_SOLID );
2253     const SMDS_MeshNode* n48 = GetMediumNode( n4, n8, force3d, TopAbs_SOLID );
2254     if ( myCreateBiQuadratic )
2255     {
2256       const SMDS_MeshNode* n1234 = GetCentralNode( n1,n2,n3,n4,n12,n23,n34,n41,force3d );
2257       const SMDS_MeshNode* n1256 = GetCentralNode( n1,n2,n5,n6,n12,n26,n56,n15,force3d );
2258       const SMDS_MeshNode* n2367 = GetCentralNode( n2,n3,n6,n7,n23,n37,n67,n26,force3d );
2259       const SMDS_MeshNode* n3478 = GetCentralNode( n3,n4,n7,n8,n34,n48,n78,n37,force3d );
2260       const SMDS_MeshNode* n1458 = GetCentralNode( n1,n4,n5,n8,n41,n48,n15,n85,force3d );
2261       const SMDS_MeshNode* n5678 = GetCentralNode( n5,n6,n7,n8,n56,n67,n78,n85,force3d );
2262
2263       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
2264
2265       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( n4 );
2266       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( n8 );
2267       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3 );
2268       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( n7 );
2269       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1 );
2270       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( n5 );
2271       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( n2 );
2272       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( n6 );
2273
2274       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( n48 );
2275       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( n37 );
2276       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n15 );
2277       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n26 );
2278       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( n34 );
2279       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( n78 );
2280       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n12 );
2281       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n56 );
2282       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( n41 );
2283       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( n85 );
2284       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( n23 );
2285       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( n67 );
2286
2287       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3478 );
2288       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1256 );
2289       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( n1458 );
2290       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( n2367 );
2291       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n1234 );
2292       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n5678 );
2293
2294       gp_XYZ centerCube(0.5, 0.5, 0.5);
2295       gp_XYZ nCenterElem;
2296       SMESH_Block::ShellPoint( centerCube, pointsOnShapes, nCenterElem );
2297       const SMDS_MeshNode* nCenter =
2298         meshDS->AddNode( nCenterElem.X(), nCenterElem.Y(), nCenterElem.Z() );
2299       meshDS->SetNodeInVolume( nCenter, myShapeID );
2300
2301       if(id)
2302         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2303                                        n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2304                                        n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2305                                        n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter, id);
2306       else
2307         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2308                                  n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2309                                  n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2310                                  n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter);
2311     }
2312     else
2313     {
2314       if(id)
2315         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2316                                        n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2317                                        n78, n85, n15, n26, n37, n48, id);
2318       else
2319         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2320                                  n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2321                                  n78, n85, n15, n26, n37, n48);
2322     }
2323   }
2324   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2325     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2326
2327   return elem;
2328 }
2329
2330 //=======================================================================
2331 //function : AddVolume
2332 //purpose  : Creates LINEAR!!!!!!!!! octahedron
2333 //=======================================================================
2334
2335 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2336                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2337                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2338                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2339                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2340                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2341                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2342                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2343                                                const SMDS_MeshNode* n9,
2344                                                const SMDS_MeshNode* n10,
2345                                                const SMDS_MeshNode* n11,
2346                                                const SMDS_MeshNode* n12,
2347                                                const int id,
2348                                                bool force3d)
2349 {
2350   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2351   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2352   if(id)
2353     elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12,id);
2354   else
2355     elem = meshDS->AddVolume(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12);
2356   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2357     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2358   return elem;
2359 }
2360
2361 //=======================================================================
2362 //function : AddPolyhedralVolume
2363 //purpose  : Creates polyhedron. In quadratic mesh, adds medium nodes
2364 //=======================================================================
2365
2366 SMDS_MeshVolume*
2367 SMESH_MesherHelper::AddPolyhedralVolume (const std::vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
2368                                          const std::vector<int>&                  quantities,
2369                                          const int                                id,
2370                                          const bool                               force3d)
2371 {
2372   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2373   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2374   if(!myCreateQuadratic)
2375   {
2376     if(id)
2377       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID(nodes, quantities, id);
2378     else
2379       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume(nodes, quantities);
2380   }
2381   else
2382   {
2383     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
2384     vector<int> newQuantities;
2385     for ( int iFace=0, iN=0; iFace < quantities.size(); ++iFace)
2386     {
2387       int nbNodesInFace = quantities[iFace];
2388       newQuantities.push_back(0);
2389       for ( int i = 0; i < nbNodesInFace; ++i )
2390       {
2391         const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[ iN + i ];
2392         newNodes.push_back( n1 );
2393         newQuantities.back()++;
2394
2395         const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[ iN + ( i+1==nbNodesInFace ? 0 : i+1 )];
2396 //         if ( n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE &&
2397 //              n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE )
2398         {
2399           const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2400           newNodes.push_back( n12 );
2401           newQuantities.back()++;
2402         }
2403       }
2404       iN += nbNodesInFace;
2405     }
2406     if(id)
2407       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID( newNodes, newQuantities, id );
2408     else
2409       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume( newNodes, newQuantities );
2410   }
2411   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2412     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2413
2414   return elem;
2415 }
2416
2417 namespace
2418 {
2419   //================================================================================
2420   /*!
2421    * \brief Check if a node belongs to any face of sub-mesh
2422    */
2423   //================================================================================
2424
2425   bool isNodeInSubMesh( const SMDS_MeshNode* n, const SMESHDS_SubMesh* sm )
2426   {
2427     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2428     while ( fIt->more() )
2429       if ( sm->Contains( fIt->next() ))
2430         return true;
2431     return false;
2432   }
2433 }
2434
2435 //=======================================================================
2436 //function : IsSameElemGeometry
2437 //purpose  : Returns true if all elements of a sub-mesh are of same shape
2438 //=======================================================================
2439
2440 bool SMESH_MesherHelper::IsSameElemGeometry(const SMESHDS_SubMesh* smDS,
2441                                             SMDSAbs_GeometryType   shape,
2442                                             const bool             nullSubMeshRes)
2443 {
2444   if ( !smDS ) return nullSubMeshRes;
2445
2446   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = smDS->GetElements();
2447   while ( elemIt->more() ) {
2448     const SMDS_MeshElement* e = elemIt->next();
2449     if ( e->GetGeomType() != shape )
2450       return false;
2451   }
2452   return true;
2453 }
2454
2455 //=======================================================================
2456 //function : LoadNodeColumns
2457 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2458 //=======================================================================
2459
2460 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap & theParam2ColumnMap,
2461                                          const TopoDS_Face& theFace,
2462                                          const TopoDS_Edge& theBaseEdge,
2463                                          SMESHDS_Mesh*      theMesh,
2464                                          SMESH_ProxyMesh*   theProxyMesh)
2465 {
2466   return LoadNodeColumns(theParam2ColumnMap,
2467                          theFace,
2468                          std::list<TopoDS_Edge>(1,theBaseEdge),
2469                          theMesh,
2470                          theProxyMesh);
2471 }
2472
2473 //=======================================================================
2474 //function : LoadNodeColumns
2475 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2476 //=======================================================================
2477
2478 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap &            theParam2ColumnMap,
2479                                          const TopoDS_Face&            theFace,
2480                                          const std::list<TopoDS_Edge>& theBaseSide,
2481                                          SMESHDS_Mesh*                 theMesh,
2482                                          SMESH_ProxyMesh*              theProxyMesh)
2483 {
2484   // get a right sub-mesh of theFace
2485
2486   const SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh = 0;
2487   if ( theProxyMesh )
2488   {
2489     faceSubMesh = theProxyMesh->GetSubMesh( theFace );
2490     if ( !faceSubMesh ||
2491          faceSubMesh->NbElements() == 0 ||
2492          theProxyMesh->IsTemporary( faceSubMesh->GetElements()->next() ))
2493     {
2494       // can use a proxy sub-mesh with not temporary elements only
2495       faceSubMesh = 0;
2496       theProxyMesh = 0;
2497     }
2498   }
2499   if ( !faceSubMesh )
2500     faceSubMesh = theMesh->MeshElements( theFace );
2501   if ( !faceSubMesh || faceSubMesh->NbElements() == 0 )
2502     return false;
2503
2504   if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2505   {
2506     // get data of edges for normalization of params
2507     vector< double > length;
2508     double fullLen = 0;
2509     list<TopoDS_Edge>::const_iterator edge;
2510     {
2511       for ( edge = theBaseSide.begin(); edge != theBaseSide.end(); ++edge )
2512       {
2513         double len = std::max( 1e-10, SMESH_Algo::EdgeLength( *edge ));
2514         fullLen += len;
2515         length.push_back( len );
2516       }
2517     }
2518
2519     // get nodes on theBaseEdge sorted by param on edge and initialize theParam2ColumnMap with them
2520     edge = theBaseSide.begin();
2521     for ( int iE = 0; edge != theBaseSide.end(); ++edge, ++iE )
2522     {
2523       map< double, const SMDS_MeshNode*> sortedBaseNN;
2524       SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN );
2525
2526       map< double, const SMDS_MeshNode*>::iterator u_n;
2527       // pb with mesh_Projection_2D_00/A1 fixed by adding expectedSupport arg to GetMediumPos()
2528       // so the following solution is commented (hope forever :)
2529       //
2530       // SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN,
2531       // // SMDSAbs_Edge here is needed to be coherent with
2532       // // StdMeshers_FaceSide used by Quadrangle to get nodes
2533       // // on EDGE; else pb in mesh_Projection_2D_00/A1 where a
2534       // // medium node on EDGE is medium in a triangle but not
2535       // // in a segment
2536       // SMDSAbs_Edge );
2537       // if ( faceSubMesh->GetElements()->next()->IsQuadratic() )
2538       //   // filter off nodes medium in faces on theFace (same pb with mesh_Projection_2D_00/A1)
2539       //   for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end() ;     )
2540       //   {
2541       //     const SMDS_MeshNode* node = u_n->second;
2542       //     SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = node->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2543       //     if ( faceIt->more() && node ) {
2544       //       const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2545       //       if ( faceSubMesh->Contains( face ) && face->IsMediumNode( node ))
2546       //         node = 0;
2547       //     }
2548       //     if ( !node )
2549       //       sortedBaseNN.erase( u_n++ );
2550       //     else
2551       //       ++u_n;
2552       //   }
2553       if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2554
2555       u_n = sortedBaseNN.begin();
2556       if ( theProxyMesh ) // from sortedBaseNN remove nodes not shared by faces of faceSubMesh
2557       {
2558         const SMDS_MeshNode* n1 = (++sortedBaseNN.begin())->second;
2559         const SMDS_MeshNode* n2 = (++sortedBaseNN.rbegin())->second;
2560         bool allNodesAreProxy = ( n1 != theProxyMesh->GetProxyNode( n1 ) &&
2561                                   n2 != theProxyMesh->GetProxyNode( n2 ));
2562         if ( allNodesAreProxy )
2563           for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2564             u_n->second = theProxyMesh->GetProxyNode( u_n->second );
2565
2566         if ( u_n = sortedBaseNN.begin(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2567         {
2568           while ( ++u_n != sortedBaseNN.end() && !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ));
2569           sortedBaseNN.erase( sortedBaseNN.begin(), u_n );
2570         }
2571         if ( !sortedBaseNN.empty() )
2572           if ( u_n = --sortedBaseNN.end(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2573           {
2574             while ( u_n != sortedBaseNN.begin() && !isNodeInSubMesh( (--u_n)->second, faceSubMesh ));
2575             sortedBaseNN.erase( ++u_n, sortedBaseNN.end() );
2576           }
2577         if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2578       }
2579
2580       double f, l;
2581       BRep_Tool::Range( *edge, f, l );
2582       if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED ) std::swap( f, l );
2583       const double coeff = 1. / ( l - f ) * length[iE] / fullLen;
2584       const double prevPar = theParam2ColumnMap.empty() ? 0 : theParam2ColumnMap.rbegin()->first;
2585       for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2586       {
2587         double par = prevPar + coeff * ( u_n->first - f );
2588         TParam2ColumnMap::iterator u2nn =
2589           theParam2ColumnMap.insert( theParam2ColumnMap.end(), make_pair( par, TNodeColumn()));
2590         u2nn->second.push_back( u_n->second );
2591       }
2592     }
2593     if ( theParam2ColumnMap.size() < 2 )
2594       return false;
2595   }
2596
2597   // nb rows of nodes
2598   int prevNbRows     = theParam2ColumnMap.begin()->second.size(); // current, at least 1 here
2599   int expectedNbRows = faceSubMesh->NbElements() / ( theParam2ColumnMap.size()-1 ); // to be added
2600
2601   // fill theParam2ColumnMap column by column by passing from nodes on
2602   // theBaseEdge up via mesh faces on theFace
2603
2604   TParam2ColumnMap::iterator par_nVec_1, par_nVec_2;
2605   par_nVec_2 = theParam2ColumnMap.begin();
2606   par_nVec_1 = par_nVec_2++;
2607   TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
2608   for ( ; par_nVec_2 != theParam2ColumnMap.end(); ++par_nVec_1, ++par_nVec_2 )
2609   {
2610     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol1 = par_nVec_1->second;
2611     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol2 = par_nVec_2->second;
2612     nCol1.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2613     nCol2.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2614
2615     int i1, i2, foundNbRows = 0;
2616     const SMDS_MeshNode *n1 = nCol1[ prevNbRows-1 ];
2617     const SMDS_MeshNode *n2 = nCol2[ prevNbRows-1 ];
2618     // find face sharing node n1 and n2 and belonging to faceSubMesh
2619     while ( const SMDS_MeshElement* face =
2620             SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( n1, n2, emptySet, avoidSet, &i1, &i2))
2621     {
2622       if ( faceSubMesh->Contains( face ))
2623       {
2624         int nbNodes = face->NbCornerNodes();
2625         if ( nbNodes != 4 )
2626           return false;
2627         if ( foundNbRows + 1 > expectedNbRows )
2628           return false;
2629         n1 = face->GetNode( (i2+2) % 4 ); // opposite corner of quadrangle face
2630         n2 = face->GetNode( (i1+2) % 4 );
2631         nCol1[ prevNbRows + foundNbRows] = n1;
2632         nCol2[ prevNbRows + foundNbRows] = n2;
2633         ++foundNbRows;
2634       }
2635       avoidSet.insert( face );
2636     }
2637     if ( foundNbRows != expectedNbRows )
2638       return false;
2639     avoidSet.clear();
2640   }
2641   return ( theParam2ColumnMap.size() > 1 &&
2642            theParam2ColumnMap.begin()->second.size() == prevNbRows + expectedNbRows );
2643 }
2644
2645 namespace
2646 {
2647   //================================================================================
2648   /*!
2649    * \brief Return true if a node is at a corner of a 2D structured mesh of FACE
2650    */
2651   //================================================================================
2652
2653   bool isCornerOfStructure( const SMDS_MeshNode*   n,
2654                             const SMESHDS_SubMesh* faceSM,
2655                             SMESH_MesherHelper&    faceAnalyser )
2656   {
2657     int nbFacesInSM = 0;
2658     if ( n ) {
2659       SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2660       while ( fIt->more() )
2661         nbFacesInSM += faceSM->Contains( fIt->next() );
2662     }
2663     if ( nbFacesInSM == 1 )
2664       return true;
2665
2666     if ( nbFacesInSM == 2 && n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
2667     {
2668       return faceAnalyser.IsRealSeam( n->getshapeId() );
2669     }
2670     return false;
2671   }
2672 }
2673
2674 //=======================================================================
2675 //function : IsStructured
2676 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is a structured rectangle
2677 //=======================================================================
2678
2679 bool SMESH_MesherHelper::IsStructured( SMESH_subMesh* faceSM )
2680 {
2681   SMESHDS_SubMesh* fSM = faceSM->GetSubMeshDS();
2682   if ( !fSM || fSM->NbElements() == 0 )
2683     return false;
2684
2685   list< TopoDS_Edge > edges;
2686   list< int > nbEdgesInWires;
2687   int nbWires = SMESH_Block::GetOrderedEdges( TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() ),
2688                                               edges, nbEdgesInWires );
2689   if ( nbWires != 1 /*|| nbEdgesInWires.front() != 4*/ ) // allow composite sides
2690     return false;
2691
2692   // algo: find corners of a structure and then analyze nb of faces and
2693   // length of structure sides
2694
2695   SMESHDS_Mesh* meshDS = faceSM->GetFather()->GetMeshDS();
2696   SMESH_MesherHelper faceAnalyser( *faceSM->GetFather() );
2697   faceAnalyser.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2698
2699   // rotate edges to get the first node being at corner
2700   // (in principle it's not necessary because so far none SALOME algo can make
2701   //  such a structured mesh that all corner nodes are not on VERTEXes)
2702   bool isCorner     = false;
2703   int nbRemainEdges = nbEdgesInWires.front();
2704   do {
2705     TopoDS_Vertex V = IthVertex( 0, edges.front() );
2706     isCorner = isCornerOfStructure( SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS ),
2707                                     fSM, faceAnalyser);
2708     if ( !isCorner ) {
2709       edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin() );
2710       --nbRemainEdges;
2711     }
2712   }
2713   while ( !isCorner && nbRemainEdges > 0 );
2714
2715   if ( !isCorner )
2716     return false;
2717
2718   // get all nodes from EDGEs
2719   list< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2720   list< TopoDS_Edge >::iterator edge = edges.begin();
2721   for ( ; edge != edges.end(); ++edge )
2722   {
2723     map< double, const SMDS_MeshNode* > u2Nodes;
2724     if ( !SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( meshDS, *edge,
2725                                             /*skipMedium=*/true, u2Nodes ))
2726       return false;
2727
2728     list< const SMDS_MeshNode* > edgeNodes;
2729     map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u2n = u2Nodes.begin();
2730     for ( ; u2n != u2Nodes.end(); ++u2n )
2731       edgeNodes.push_back( u2n->second );
2732     if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2733       edgeNodes.reverse();
2734
2735     if ( !nodes.empty() && nodes.back() == edgeNodes.front() )
2736       edgeNodes.pop_front();
2737     nodes.splice( nodes.end(), edgeNodes, edgeNodes.begin(), edgeNodes.end() );
2738   }
2739
2740   // get length of structured sides
2741   vector<int> nbEdgesInSide;
2742   int nbEdges = 0;
2743   list< const SMDS_MeshNode* >::iterator n = ++nodes.begin();
2744   for ( ; n != nodes.end(); ++n )
2745   {
2746     ++nbEdges;
2747     if ( isCornerOfStructure( *n, fSM, faceAnalyser )) {
2748       nbEdgesInSide.push_back( nbEdges );
2749       nbEdges = 0;
2750     }
2751   }
2752
2753   // checks
2754   if ( nbEdgesInSide.size() != 4 )
2755     return false;
2756   if ( nbEdgesInSide[0] != nbEdgesInSide[2] )
2757     return false;
2758   if ( nbEdgesInSide[1] != nbEdgesInSide[3] )
2759     return false;
2760   if ( nbEdgesInSide[0] * nbEdgesInSide[1] != fSM->NbElements() )
2761     return false;
2762
2763   return true;
2764 }
2765
2766 //=======================================================================
2767 //function : IsDistorted2D
2768 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is ditorted
2769 //=======================================================================
2770
2771 bool SMESH_MesherHelper::IsDistorted2D( SMESH_subMesh* faceSM,
2772                                         bool           checkUV)
2773 {
2774   if ( !faceSM || faceSM->GetSubShape().ShapeType() != TopAbs_FACE )
2775     return false;
2776
2777   bool haveBadFaces = false;
2778
2779   SMESH_MesherHelper helper( *faceSM->GetFather() );
2780   helper.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2781
2782   const TopoDS_Face&  F = TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() );
2783   SMESHDS_SubMesh* smDS = helper.GetMeshDS()->MeshElements( F );
2784   if ( !smDS || smDS->NbElements() == 0 ) return false;
2785
2786   SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = smDS->GetElements();
2787   double prevArea = 0;
2788   vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2789   vector< gp_XY >                uv;
2790   bool* toCheckUV = checkUV ? & checkUV : 0;
2791   while ( faceIt->more() && !haveBadFaces )
2792   {
2793     const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2794
2795     // get nodes
2796     nodes.resize( face->NbCornerNodes() );
2797     SMDS_MeshElement::iterator n = face->begin_nodes();
2798     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++n, ++i )
2799       nodes[ i ] = *n;
2800
2801     // avoid elems on degenarate shapes as UV on them can be wrong
2802     if ( helper.HasDegeneratedEdges() )
2803     {
2804       bool isOnDegen = false;
2805       for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !isOnDegen ); ++i )
2806         isOnDegen = helper.IsDegenShape( nodes[ i ]->getshapeId() );
2807       if ( isOnDegen )
2808         continue;
2809     }
2810     // prepare to getting UVs
2811     const SMDS_MeshNode* inFaceNode = 0;
2812     if ( helper.HasSeam() ) {
2813       for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !inFaceNode ); ++i )
2814         if ( !helper.IsSeamShape( nodes[ i ]->getshapeId() ))
2815           inFaceNode = nodes[ i ];
2816       if ( !inFaceNode )
2817         continue;
2818     }
2819     // get UVs
2820     uv.resize( nodes.size() );
2821     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
2822       uv[ i ] = helper.GetNodeUV( F, nodes[ i ], inFaceNode, toCheckUV );
2823
2824     // compare orientation of triangles
2825     double faceArea = 0;
2826     for ( int iT = 0, nbT = nodes.size()-2; iT < nbT; ++iT )
2827     {
2828       gp_XY v1 = uv[ iT+1 ] - uv[ 0 ];
2829       gp_XY v2 = uv[ iT+2 ] - uv[ 0 ];
2830       faceArea += v2 ^ v1;
2831     }
2832     haveBadFaces = ( faceArea * prevArea < 0 );
2833     prevArea = faceArea;
2834   }
2835
2836   return haveBadFaces;
2837 }
2838
2839 //================================================================================
2840 /*!
2841  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
2842  * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
2843  * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
2844  *                in the correspoding submesh point in different directions
2845  */
2846 //================================================================================
2847
2848 bool SMESH_MesherHelper::IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face& theFace)
2849 {
2850   if ( theFace.IsNull() )
2851     return false;
2852
2853   // find out orientation of a meshed face
2854   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( theFace );
2855   TopoDS_Shape aMeshedFace = GetMeshDS()->IndexToShape( faceID );
2856   bool isReversed = ( theFace.Orientation() != aMeshedFace.Orientation() );
2857
2858   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = GetMeshDS()->MeshElements( faceID );
2859   if ( !aSubMeshDSFace )
2860     return isReversed;
2861
2862   // find an element on a bounday of theFace
2863   SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
2864   const SMDS_MeshNode* nn[2];
2865   while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
2866   {
2867     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
2868     if ( ! elem ) continue;
2869
2870     // look for 2 nodes on EDGE
2871     int nbNodes = elem->NbCornerNodes();
2872     nn[0] = elem->GetNode( nbNodes-1 );
2873     for ( int iN = 0; iN < nbNodes; ++iN )
2874     {
2875       nn[1] = elem->GetNode( iN );
2876       if ( nn[0]->GetPosition()->GetDim() < 2 &&
2877            nn[1]->GetPosition()->GetDim() < 2 )
2878       {
2879         TopoDS_Shape s0 = GetSubShapeByNode( nn[0], GetMeshDS() );
2880         TopoDS_Shape s1 = GetSubShapeByNode( nn[1], GetMeshDS() );
2881         TopoDS_Shape  E = GetCommonAncestor( s0, s1, *myMesh, TopAbs_EDGE );
2882         if ( !E.IsNull() && !s0.IsSame( s1 ))
2883         {
2884           // is E seam edge?
2885           int nb = 0;
2886           for ( TopExp_Explorer exp( theFace, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
2887             if ( E.IsSame( exp.Current() )) {
2888               ++nb;
2889               E = exp.Current(); // to know orientation
2890             }
2891           if ( nb == 1 )
2892           {
2893             bool ok = true;
2894             double u0 = GetNodeU( TopoDS::Edge( E ), nn[0], nn[1], &ok );
2895             double u1 = GetNodeU( TopoDS::Edge( E ), nn[1], nn[0], &ok );
2896             if ( ok )
2897             {
2898               isReversed = ( u0 > u1 );
2899               if ( E.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2900                 isReversed = !isReversed;
2901               return isReversed;
2902             }
2903           }
2904         }
2905       }
2906       nn[0] = nn[1];
2907     }
2908   }
2909
2910   // find an element with a good normal
2911   gp_Vec Ne;
2912   bool normalOK = false;
2913   gp_XY uv;
2914   iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
2915   while ( !normalOK && iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
2916   {
2917     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
2918     if ( ! SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( elem, const_cast<gp_XYZ&>( Ne.XYZ() ), /*normalized=*/0 ))
2919       continue;
2920     normalOK = true;
2921
2922     // get UV of a node inside theFACE
2923     SMDS_ElemIteratorPtr nodesIt = elem->nodesIterator();
2924     const SMDS_MeshNode* nInFace = 0;
2925     int iPosDim = SMDS_TOP_VERTEX;
2926     while ( nodesIt->more() ) // loop on nodes
2927     {
2928       const SMDS_MeshNode* n = static_cast<const SMDS_MeshNode*>( nodesIt->next() );
2929       if ( n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() >= iPosDim )
2930       {
2931         nInFace = n;
2932         iPosDim = n->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
2933       }
2934     }
2935     uv = GetNodeUV( theFace, nInFace, 0, &normalOK );
2936   }
2937   if ( !normalOK )
2938     return isReversed;
2939
2940   // face normal at node position
2941   TopLoc_Location loc;
2942   Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace, loc );
2943   // if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C1 )
2944   // some surfaces not detected as GeomAbs_C1 are nevertheless correct for meshing
2945   if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C0 )
2946     return isReversed;
2947
2948   gp_Vec d1u, d1v; gp_Pnt p;
2949   surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, d1u, d1v );
2950   gp_Vec Nf = (d1u ^ d1v).Transformed( loc );
2951
2952   if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2953     Nf.Reverse();
2954
2955   return Ne * Nf < 0.;
2956 }
2957
2958 //=======================================================================
2959 //function : Count
2960 //purpose  : Count nb of sub-shapes
2961 //=======================================================================
2962
2963 int SMESH_MesherHelper::Count(const TopoDS_Shape&    shape,
2964                               const TopAbs_ShapeEnum type,
2965                               const bool             ignoreSame)
2966 {
2967   if ( ignoreSame ) {
2968     TopTools_IndexedMapOfShape map;
2969     TopExp::MapShapes( shape, type, map );
2970     return map.Extent();
2971   }
2972   else {
2973     int nb = 0;
2974     for ( TopExp_Explorer exp( shape, type ); exp.More(); exp.Next() )
2975       ++nb;
2976     return nb;
2977   }
2978 }
2979
2980 //=======================================================================
2981 //function : NbAncestors
2982 //purpose  : Return number of unique ancestors of the shape
2983 //=======================================================================
2984
2985 int SMESH_MesherHelper::NbAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
2986                                     const SMESH_Mesh&   mesh,
2987                                     TopAbs_ShapeEnum    ancestorType/*=TopAbs_SHAPE*/)
2988 {
2989   TopTools_MapOfShape ancestors;
2990   TopTools_ListIteratorOfListOfShape ansIt( mesh.GetAncestors(shape) );
2991   for ( ; ansIt.More(); ansIt.Next() ) {
2992     if ( ancestorType == TopAbs_SHAPE || ansIt.Value().ShapeType() == ancestorType )
2993       ancestors.Add( ansIt.Value() );
2994   }
2995   return ancestors.Extent();
2996 }
2997
2998 //=======================================================================
2999 //function : GetSubShapeOri
3000 //purpose  : Return orientation of sub-shape in the main shape
3001 //=======================================================================
3002
3003 TopAbs_Orientation SMESH_MesherHelper::GetSubShapeOri(const TopoDS_Shape& shape,
3004                                                       const TopoDS_Shape& subShape)
3005 {
3006   TopAbs_Orientation ori = TopAbs_Orientation(-1);
3007   if ( !shape.IsNull() && !subShape.IsNull() )
3008   {
3009     TopExp_Explorer e( shape, subShape.ShapeType() );
3010     if ( shape.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL ) // TopAbs_INTERNAL or TopAbs_EXTERNAL
3011       e.Init( shape.Oriented(TopAbs_FORWARD), subShape.ShapeType() );
3012     for ( ; e.More(); e.Next())
3013       if ( subShape.IsSame( e.Current() ))
3014         break;
3015     if ( e.More() )
3016       ori = e.Current().Orientation();
3017   }
3018   return ori;
3019 }
3020
3021 //=======================================================================
3022 //function : IsSubShape
3023 //purpose  :
3024 //=======================================================================
3025
3026 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape,
3027                                      const TopoDS_Shape& mainShape )
3028 {
3029   if ( !shape.IsNull() && !mainShape.IsNull() )
3030   {
3031     for ( TopExp_Explorer exp( mainShape, shape.ShapeType());
3032           exp.More();
3033           exp.Next() )
3034       if ( shape.IsSame( exp.Current() ))
3035         return true;
3036   }
3037   SCRUTE((shape.IsNull()));
3038   SCRUTE((mainShape.IsNull()));
3039   return false;
3040 }
3041
3042 //=======================================================================
3043 //function : IsSubShape
3044 //purpose  :
3045 //=======================================================================
3046
3047 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape, SMESH_Mesh* aMesh )
3048 {
3049   if ( shape.IsNull() || !aMesh )
3050     return false;
3051   return
3052     aMesh->GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape ) ||
3053     // PAL16202
3054     (shape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND && aMesh->GetMeshDS()->IsGroupOfSubShapes( shape ));
3055 }
3056
3057 //=======================================================================
3058 //function : IsBlock
3059 //purpose  :
3060 //=======================================================================
3061
3062 bool SMESH_MesherHelper::IsBlock( const TopoDS_Shape& shape )
3063 {
3064   if ( shape.IsNull() )
3065     return false;
3066
3067   TopoDS_Shell shell;
3068   TopExp_Explorer exp( shape, TopAbs_SHELL );
3069   if ( !exp.More() ) return false;
3070   shell = TopoDS::Shell( exp.Current() );
3071   if ( exp.Next(), exp.More() ) return false;
3072
3073   TopoDS_Vertex v;
3074   TopTools_IndexedMapOfOrientedShape map;
3075   return SMESH_Block::FindBlockShapes( shell, v, v, map );
3076 }
3077
3078
3079 //================================================================================
3080 /*!
3081  * \brief Return maximal tolerance of shape
3082  */
3083 //================================================================================
3084
3085 double SMESH_MesherHelper::MaxTolerance( const TopoDS_Shape& shape )
3086 {
3087   double tol = Precision::Confusion();
3088   TopExp_Explorer exp;
3089   for ( exp.Init( shape, TopAbs_FACE ); exp.More(); exp.Next() )
3090     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Face( exp.Current())));
3091   for ( exp.Init( shape, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
3092     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Edge( exp.Current())));
3093   for ( exp.Init( shape, TopAbs_VERTEX ); exp.More(); exp.Next() )
3094     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Vertex( exp.Current())));
3095
3096   return tol;
3097 }
3098
3099 //================================================================================
3100 /*!
3101  * \brief Return MaxTolerance( face ), probably cached
3102  */
3103 //================================================================================
3104
3105 double SMESH_MesherHelper::getFaceMaxTol( const TopoDS_Shape& face ) const
3106 {
3107   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( face );
3108
3109   SMESH_MesherHelper* me = const_cast< SMESH_MesherHelper* >( this );
3110   double & tol = me->myFaceMaxTol.insert( make_pair( faceID, -1. )).first->second;
3111   if ( tol < 0 )
3112     tol = MaxTolerance( face );
3113
3114   return tol;
3115 }
3116
3117 //================================================================================
3118 /*!
3119  * \brief Return an angle between two EDGEs sharing a common VERTEX with reference
3120  *        of the FACE normal
3121  *  \return double - the angle (between -Pi and Pi), negative if the angle is concave,
3122  *                   1e100 in case of failure
3123  *  \waring Care about order of the EDGEs and their orientation to be as they are
3124  *          within the FACE! Don't pass degenerated EDGEs neither!
3125  */
3126 //================================================================================
3127
3128 double SMESH_MesherHelper::GetAngle( const TopoDS_Edge &   theE1,
3129                                      const TopoDS_Edge &   theE2,
3130                                      const TopoDS_Face &   theFace,
3131                                      const TopoDS_Vertex & theCommonV,
3132                                      gp_Vec*               theFaceNormal)
3133 {
3134   double angle = 1e100;
3135   try
3136   {
3137     double f,l;
3138     Handle(Geom_Curve)     c1 = BRep_Tool::Curve( theE1, f,l );
3139     Handle(Geom_Curve)     c2 = BRep_Tool::Curve( theE2, f,l );
3140     Handle(Geom2d_Curve) c2d1 = BRep_Tool::CurveOnSurface( theE1, theFace, f,l );
3141     Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace );
3142     double                 p1 = BRep_Tool::Parameter( theCommonV, theE1 );
3143     double                 p2 = BRep_Tool::Parameter( theCommonV, theE2 );
3144     if ( c1.IsNull() || c2.IsNull() )
3145       return angle;
3146     gp_XY uv = c2d1->Value( p1 ).XY();
3147     gp_Vec du, dv; gp_Pnt p;
3148     surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, du, dv );
3149     gp_Vec vec1, vec2, vecRef = du ^ dv;
3150     int  nbLoops = 0;
3151     double p1tmp = p1;
3152     while ( vecRef.SquareMagnitude() < 1e-25 )
3153     {
3154       double dp = ( l - f ) / 1000.;
3155       p1tmp += dp * (( Abs( p1 - f ) > Abs( p1 - l )) ? -1. : +1.);
3156       uv = c2d1->Value( p1tmp ).XY();
3157       surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, du, dv );
3158       vecRef = du ^ dv;
3159       if ( ++nbLoops > 10 )
3160       {
3161 #ifdef _DEBUG_
3162         cout << "SMESH_MesherHelper::GetAngle(): Captured in a sigularity" << endl;
3163 #endif
3164         return angle;
3165       }
3166     }
3167     if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3168       vecRef.Reverse();
3169     if ( theFaceNormal ) *theFaceNormal = vecRef;
3170
3171     c1->D1( p1, p, vec1 );
3172     c2->D1( p2, p, vec2 );
3173     // TopoDS_Face F = theFace;
3174     // if ( F.Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
3175     //   F.Orientation( TopAbs_FORWARD );
3176     if ( theE1.Orientation() /*GetSubShapeOri( F, theE1 )*/ == TopAbs_REVERSED )
3177       vec1.Reverse();
3178     if ( theE2.Orientation() /*GetSubShapeOri( F, theE2 )*/ == TopAbs_REVERSED )
3179       vec2.Reverse();
3180     angle = vec1.AngleWithRef( vec2, vecRef );
3181
3182     if ( Abs ( angle ) >= 0.99 * M_PI )
3183     {
3184       BRep_Tool::Range( theE1, f, l );
3185       p1 += 1e-7 * ( p1-f < l-p1 ? +1. : -1. );
3186       c1->D1( p1, p, vec1 );
3187       if ( theE1.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3188         vec1.Reverse();
3189       BRep_Tool::Range( theE2, f, l );
3190       p2 += 1e-7 * ( p2-f < l-p2 ? +1. : -1. );
3191       c2->D1( p2, p, vec2 );
3192       if ( theE2.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3193         vec2.Reverse();
3194       angle = vec1.AngleWithRef( vec2, vecRef );
3195     }
3196   }
3197   catch (...)
3198   {
3199   }
3200   return angle;
3201 }
3202
3203 //================================================================================
3204 /*!
3205  * \brief Check if the first and last vertices of an edge are the same
3206  * \param anEdge - the edge to check
3207  * \retval bool - true if same
3208  */
3209 //================================================================================
3210
3211 bool SMESH_MesherHelper::IsClosedEdge( const TopoDS_Edge& anEdge )
3212 {
3213   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
3214     return IsClosedEdge( TopoDS::Edge( anEdge.Oriented( TopAbs_FORWARD )));
3215   return TopExp::FirstVertex( anEdge ).IsSame( TopExp::LastVertex( anEdge ));
3216 }
3217
3218 //================================================================================
3219 /*!
3220  * \brief Wrapper over TopExp::FirstVertex() and TopExp::LastVertex() fixing them
3221  *  in the case of INTERNAL edge
3222  */
3223 //================================================================================
3224
3225 TopoDS_Vertex SMESH_MesherHelper::IthVertex( const bool  is2nd,
3226                                              TopoDS_Edge anEdge,
3227                                              const bool  CumOri )
3228 {
3229   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
3230     anEdge.Orientation( TopAbs_FORWARD );
3231
3232   const TopAbs_Orientation tgtOri = is2nd ? TopAbs_REVERSED : TopAbs_FORWARD;
3233   TopoDS_Iterator vIt( anEdge, CumOri );
3234   while ( vIt.More() && vIt.Value().Orientation() != tgtOri )
3235     vIt.Next();
3236
3237   return ( vIt.More() ? TopoDS::Vertex(vIt.Value()) : TopoDS_Vertex() );
3238 }
3239
3240 //================================================================================
3241 /*!
3242  * \brief Return type of shape contained in a group
3243  *  \param group - a shape of type TopAbs_COMPOUND
3244  *  \param avoidCompound - not to return TopAbs_COMPOUND
3245  */
3246 //================================================================================
3247
3248 TopAbs_ShapeEnum SMESH_MesherHelper::GetGroupType(const TopoDS_Shape& group,
3249                                                   const bool          avoidCompound)
3250 {
3251   if ( !group.IsNull() )
3252   {
3253     if ( group.ShapeType() != TopAbs_COMPOUND )
3254       return group.ShapeType();
3255
3256     // iterate on a compound
3257     TopoDS_Iterator it( group );
3258     if ( it.More() )
3259       return avoidCompound ? GetGroupType( it.Value() ) : it.Value().ShapeType();
3260   }
3261   return TopAbs_SHAPE;
3262 }
3263
3264 //================================================================================
3265 /*!
3266  * \brief Returns a shape, to which a hypothesis used to mesh a given shape is assigned
3267  *  \param [in] hyp - the hypothesis
3268  *  \param [in] shape - the shape, for meshing which the \a hyp is used
3269  *  \param [in] mesh - the mesh
3270  *  \return TopoDS_Shape - the shape the \a hyp is assigned to
3271  */
3272 //================================================================================
3273
3274 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetShapeOfHypothesis( const SMESHDS_Hypothesis * hyp,
3275                                                        const TopoDS_Shape&        shape,
3276                                                        SMESH_Mesh*                mesh)
3277 {
3278   const SMESH_Hypothesis* h = static_cast<const SMESH_Hypothesis*>( hyp );
3279   SMESH_HypoFilter hypFilter( SMESH_HypoFilter::Is( h ));
3280
3281   TopoDS_Shape shapeOfHyp;
3282   mesh->GetHypothesis( shape, hypFilter, /*checkAncestors=*/true, &shapeOfHyp );
3283   return shapeOfHyp;
3284 }
3285
3286 //=======================================================================
3287 //function : IsQuadraticMesh
3288 //purpose  : Check mesh without geometry for: if all elements on this shape are quadratic,
3289 //           quadratic elements will be created.
3290 //           Used then generated 3D mesh without geometry.
3291 //=======================================================================
3292
3293 SMESH_MesherHelper:: MType SMESH_MesherHelper::IsQuadraticMesh()
3294 {
3295   int NbAllEdgsAndFaces=0;
3296   int NbQuadFacesAndEdgs=0;
3297   int NbFacesAndEdges=0;
3298   //All faces and edges
3299   NbAllEdgsAndFaces = myMesh->NbEdges() + myMesh->NbFaces();
3300   if ( NbAllEdgsAndFaces == 0 )
3301     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
3302
3303   //Quadratic faces and edges
3304   NbQuadFacesAndEdgs = myMesh->NbEdges(ORDER_QUADRATIC) + myMesh->NbFaces(ORDER_QUADRATIC);
3305
3306   //Linear faces and edges
3307   NbFacesAndEdges = myMesh->NbEdges(ORDER_LINEAR) + myMesh->NbFaces(ORDER_LINEAR);
3308
3309   if (NbAllEdgsAndFaces == NbQuadFacesAndEdgs) {
3310     //Quadratic mesh
3311     return SMESH_MesherHelper::QUADRATIC;
3312   }
3313   else if (NbAllEdgsAndFaces == NbFacesAndEdges) {
3314     //Linear mesh
3315     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
3316   }
3317   else
3318     //Mesh with both type of elements
3319     return SMESH_MesherHelper::COMP;
3320 }
3321
3322 //=======================================================================
3323 //function : GetOtherParam
3324 //purpose  : Return an alternative parameter for a node on seam
3325 //=======================================================================
3326
3327 double SMESH_MesherHelper::GetOtherParam(const double param) const
3328 {
3329   int i = myParIndex & U_periodic ? 0 : 1;
3330   return fabs(param-myPar1[i]) < fabs(param-myPar2[i]) ? myPar2[i] : myPar1[i];
3331 }
3332
3333 namespace {
3334
3335   //=======================================================================
3336   /*!
3337    * \brief Iterator on ancestors of the given type
3338    */
3339   //=======================================================================
3340
3341   struct TAncestorsIterator : public SMDS_Iterator<const TopoDS_Shape*>
3342   {
3343     TopTools_ListIteratorOfListOfShape _ancIter;
3344     TopAbs_ShapeEnum                   _type;
3345     TopTools_MapOfShape                _encountered;
3346     TAncestorsIterator( const TopTools_ListOfShape& ancestors, TopAbs_ShapeEnum type)
3347       : _ancIter( ancestors ), _type( type )
3348     {
3349       if ( _ancIter.More() ) {
3350         if ( _ancIter.Value().ShapeType() != _type ) next();
3351         else _encountered.Add( _ancIter.Value() );
3352       }
3353     }
3354     virtual bool more()
3355     {
3356       return _ancIter.More();
3357     }
3358     virtual const TopoDS_Shape* next()
3359     {
3360       const TopoDS_Shape* s = _ancIter.More() ? & _ancIter.Value() : 0;
3361       if ( _ancIter.More() )
3362         for ( _ancIter.Next();  _ancIter.More(); _ancIter.Next())
3363           if ( _ancIter.Value().ShapeType() == _type && _encountered.Add( _ancIter.Value() ))
3364             break;
3365       return s;
3366     }
3367   };
3368
3369 } // namespace
3370
3371 //=======================================================================
3372 /*!
3373  * \brief Return iterator on ancestors of the given type
3374  */
3375 //=======================================================================
3376
3377 PShapeIteratorPtr SMESH_MesherHelper::GetAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
3378                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
3379                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
3380 {
3381   return PShapeIteratorPtr( new TAncestorsIterator( mesh.GetAncestors(shape), ancestorType));
3382 }
3383
3384 //=======================================================================
3385 //function : GetCommonAncestor
3386 //purpose  : Find a common ancestors of two shapes of the given type
3387 //=======================================================================
3388
3389 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetCommonAncestor(const TopoDS_Shape& shape1,
3390                                                    const TopoDS_Shape& shape2,
3391                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
3392                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
3393 {
3394   TopoDS_Shape commonAnc;
3395   if ( !shape1.IsNull() && !shape2.IsNull() )
3396   {
3397     if ( shape1.ShapeType() == ancestorType && IsSubShape( shape2, shape1 ))
3398       return shape1;
3399     if ( shape2.ShapeType() == ancestorType && IsSubShape( shape1, shape2 ))
3400       return shape2;
3401
3402     PShapeIteratorPtr ancIt = GetAncestors( shape1, mesh, ancestorType );
3403     while ( const TopoDS_Shape* anc = ancIt->next() )
3404       if ( IsSubShape( shape2, *anc ))
3405       {
3406         commonAnc = *anc;
3407         break;
3408       }
3409   }
3410   return commonAnc;
3411 }
3412
3413 //#include <Perf_Meter.hxx>
3414
3415 //=======================================================================
3416 namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
3417 //=======================================================================
3418
3419 #define __DMP__(txt) \
3420   // cout << txt
3421 #define MSG(txt) __DMP__(txt<<endl)
3422 #define MSGBEG(txt) __DMP__(txt)
3423
3424   //const double straightTol2 = 1e-33; // to detect straing links
3425   bool isStraightLink(double linkLen2, double middleNodeMove2)
3426   {
3427     // straight if <node move> < 1/15 * <link length>
3428     return middleNodeMove2 < 1/15./15. * linkLen2;
3429   }
3430
3431   struct QFace;
3432   // ---------------------------------------
3433   /*!
3434    * \brief Quadratic link knowing its faces
3435    */
3436   struct QLink: public SMESH_TLink
3437   {
3438     const SMDS_MeshNode*          _mediumNode;
3439     mutable vector<const QFace* > _faces;
3440     mutable gp_Vec                _nodeMove;
3441     mutable int                   _nbMoves;
3442     mutable bool                  _is2dFixed; // is moved along surface or in 3D
3443
3444     QLink(const SMDS_MeshNode* n1, const SMDS_MeshNode* n2, const SMDS_MeshNode* nm):
3445       SMESH_TLink( n1,n2 ), _mediumNode(nm), _nodeMove(0,0,0), _nbMoves(0) {
3446       _faces.reserve(4);
3447       _nodeMove = MediumPnt() - MiddlePnt();
3448       _is2dFixed = ( MediumPos() != SMDS_TOP_FACE );
3449     }
3450     void SetContinuesFaces() const;
3451     const QFace* GetContinuesFace( const QFace* face ) const;
3452     bool   OnBoundary() const;
3453     gp_XYZ MiddlePnt() const { return ( XYZ( node1() ) + XYZ( node2() )) / 2.; }
3454     gp_XYZ MediumPnt() const { return XYZ( _mediumNode ); }
3455
3456     SMDS_TypeOfPosition  MediumPos() const
3457     { return _mediumNode->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
3458     SMDS_TypeOfPosi