src/SMESH/SMESH_MesherHelper.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2014  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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   9 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
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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
  13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14 // Lesser General Public License for more details.
  15 //
  16 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  19 //
  20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21 //
  22
  23 // File:      SMESH_MesherHelper.cxx
  24 // Created:   15.02.06 15:22:41
  25 // Author:    Sergey KUUL
  26 //
  27 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  28
  29 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
  30 #include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
  31 #include "SMDS_FacePosition.hxx"
  32 #include "SMDS_IteratorOnIterators.hxx"
  33 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
  34 #include "SMESH_Block.hxx"
  35 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
  36 #include "SMESH_ProxyMesh.hxx"
  37 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  38
  39 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  40 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  41 #include <BRepTools.hxx>
  42 #include <BRep_Tool.hxx>
  43 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  44 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
  45 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
  46 #include <Geom_Curve.hxx>
  47 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
  48 #include <Geom_Surface.hxx>
  49 #include <ShapeAnalysis.hxx>
  50 #include <TopExp.hxx>
  51 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  52 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  53 #include <TopTools_MapIteratorOfMapOfShape.hxx>
  54 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  55 #include <TopoDS.hxx>
  56 #include <gp_Ax3.hxx>
  57 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  58 #include <gp_Trsf.hxx>
  59
  60 #include <Standard_Failure.hxx>
  61 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  62
  63 #include <utilities.h>
  64
  65 #include <limits>
  66
  67 using namespace std;
  68
  69 #define RETURN_BAD_RESULT(msg) { MESSAGE(msg); return false; }
  70
  71 namespace {
  72
  73   gp_XYZ XYZ(const SMDS_MeshNode* n) { return gp_XYZ(n->X(), n->Y(), n->Z()); }
  74
  75   enum { U_periodic = 1, V_periodic = 2 };
  76 }
  77
  78 //================================================================================
  79 /*!
  80  * \brief Constructor
  81  */
  82 //================================================================================
  83
  84 SMESH_MesherHelper::SMESH_MesherHelper(SMESH_Mesh& theMesh)
  85   : myParIndex(0),
  86     myMesh(&theMesh),
  87     myShapeID(0),
  88     myCreateQuadratic(false),
  89     myCreateBiQuadratic(false),
  90     myFixNodeParameters(false)
  91 {
  92   myPar1[0] = myPar2[0] = myPar1[1] = myPar2[1] = 0;
  93   mySetElemOnShape = ( ! myMesh->HasShapeToMesh() );
  94 }
  95
  96 //=======================================================================
  97 //function : ~SMESH_MesherHelper
  98 //purpose  :
  99 //=======================================================================
 100
 101 SMESH_MesherHelper::~SMESH_MesherHelper()
 102 {
 103   {
 104     TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = myFace2Projector.begin();
 105     for ( ; i_proj != myFace2Projector.end(); ++i_proj )
 106       delete i_proj->second;
 107   }
 108   {
 109     TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj = myEdge2Projector.begin();
 110     for ( ; i_proj != myEdge2Projector.end(); ++i_proj )
 111       delete i_proj->second;
 112   }
 113 }
 114
 115 //=======================================================================
 116 //function : IsQuadraticSubMesh
 117 //purpose  : Check submesh for given shape: if all elements on this shape
 118 //           are quadratic, quadratic elements will be created.
 119 //           Also fill myTLinkNodeMap
 120 //=======================================================================
 121
 122 bool SMESH_MesherHelper::IsQuadraticSubMesh(const TopoDS_Shape& aSh)
 123 {
 124   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 125   // we can create quadratic elements only if all elements
 126   // created on sub-shapes of given shape are quadratic
 127   // also we have to fill myTLinkNodeMap
 128   myCreateQuadratic = true;
 129   mySeamShapeIds.clear();
 130   myDegenShapeIds.clear();
 131   TopAbs_ShapeEnum subType( aSh.ShapeType()==TopAbs_FACE ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE );
 132   if ( aSh.ShapeType()==TopAbs_COMPOUND )
 133   {
 134     TopoDS_Iterator subIt( aSh );
 135     if ( subIt.More() )
 136       subType = ( subIt.Value().ShapeType()==TopAbs_FACE ) ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE;
 137   }
 138   SMDSAbs_ElementType elemType( subType==TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
 139
 140
 141   int nbOldLinks = myTLinkNodeMap.size();
 142
 143   if ( !myMesh->HasShapeToMesh() )
 144   {
 145     if (( myCreateQuadratic = myMesh->NbFaces( ORDER_QUADRATIC )))
 146     {
 147       SMDS_FaceIteratorPtr fIt = meshDS->facesIterator();
 148       while ( fIt->more() )
 149         AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* >( fIt->next() ));
 150     }
 151   }
 152   else
 153   {
 154     TopExp_Explorer exp( aSh, subType );
 155     TopTools_MapOfShape checkedSubShapes;
 156     for (; exp.More() && myCreateQuadratic; exp.Next()) {
 157       if ( !checkedSubShapes.Add( exp.Current() ))
 158         continue; // needed if aSh is compound of solids
 159       if ( SMESHDS_SubMesh * subMesh = meshDS->MeshElements( exp.Current() )) {
 160         if ( SMDS_ElemIteratorPtr it = subMesh->GetElements() ) {
 161           while(it->more()) {
 162             const SMDS_MeshElement* e = it->next();
 163             if ( e->GetType() != elemType || !e->IsQuadratic() ) {
 164               myCreateQuadratic = false;
 165               break;
 166             }
 167             else {
 168               // fill TLinkNodeMap
 169               switch ( e->NbCornerNodes() ) {
 170               case 2:
 171                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(2)); break;
 172               case 3:
 173                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(3));
 174                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(4));
 175                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(0),e->GetNode(5)); break;
 176               case 4:
 177                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(4));
 178                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(5));
 179                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(3),e->GetNode(6));
 180                 AddTLinkNode(e->GetNode(3),e->GetNode(0),e->GetNode(7));
 181                 break;
 182               default:
 183                 myCreateQuadratic = false;
 184                 break;
 185               }
 186             }
 187           }
 188         }
 189       }
 190     }
 191   }
 192
 193   if ( nbOldLinks == myTLinkNodeMap.size() )
 194     myCreateQuadratic = false;
 195
 196   if(!myCreateQuadratic) {
 197     myTLinkNodeMap.clear();
 198   }
 199   SetSubShape( aSh );
 200
 201   return myCreateQuadratic;
 202 }
 203
 204 //=======================================================================
 205 //function : SetSubShape
 206 //purpose  : Set geometry to make elements on
 207 //=======================================================================
 208
 209 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const int aShID)
 210 {
 211   if ( aShID == myShapeID )
 212     return;
 213   if ( aShID > 0 )
 214     SetSubShape( GetMeshDS()->IndexToShape( aShID ));
 215   else
 216     SetSubShape( TopoDS_Shape() );
 217 }
 218
 219 //=======================================================================
 220 //function : SetSubShape
 221 //purpose  : Set geometry to create elements on
 222 //=======================================================================
 223
 224 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const TopoDS_Shape& aSh)
 225 {
 226   if ( myShape.IsSame( aSh ))
 227     return;
 228
 229   myShape = aSh;
 230   mySeamShapeIds.clear();
 231   myDegenShapeIds.clear();
 232
 233   if ( myShape.IsNull() ) {
 234     myShapeID  = 0;
 235     return;
 236   }
 237   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 238   myShapeID = meshDS->ShapeToIndex(aSh);
 239   myParIndex = 0;
 240
 241   // treatment of periodic faces
 242   for ( TopExp_Explorer eF( aSh, TopAbs_FACE ); eF.More(); eF.Next() )
 243   {
 244     const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( eF.Current() );
 245     TopLoc_Location loc;
 246     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( face, loc );
 247
 248     // if ( surface->IsUPeriodic() || surface->IsVPeriodic() ||
 249     //      surface->IsUClosed()   || surface->IsVClosed() )
 250     {
 251       //while ( surface->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
 252       //surface = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surface )->BasisSurface();
 253       GeomAdaptor_Surface surf( surface );
 254
 255       for (TopExp_Explorer exp( face, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next())
 256       {
 257         // look for a seam edge
 258         const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
 259         if ( BRep_Tool::IsClosed( edge, face )) {
 260           // initialize myPar1, myPar2 and myParIndex
 261           gp_Pnt2d uv1, uv2;
 262           BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 263           if ( Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) ) < Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) ))
 264           {
 265             myParIndex |= U_periodic;
 266             myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
 267             myPar2[0] = surf.LastUParameter();
 268           }
 269           else {
 270             myParIndex |= V_periodic;
 271             myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
 272             myPar2[1] = surf.LastVParameter();
 273           }
 274           // store seam shape indices, negative if shape encounters twice
 275           int edgeID = meshDS->ShapeToIndex( edge );
 276           mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( edgeID ) ? -edgeID : edgeID );
 277           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() ) {
 278             int vertexID = meshDS->ShapeToIndex( v.Current() );
 279             mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( vertexID ) ? -vertexID : vertexID );
 280           }
 281         }
 282
 283         // look for a degenerated edge
 284         if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edge )) {
 285           myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( edge ));
 286           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() )
 287             myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( v.Current() ));
 288         }
 289       }
 290       if ( !myDegenShapeIds.empty() && !myParIndex ) {
 291         if ( surface->IsUPeriodic() || surface->IsUClosed() ) {
 292           myParIndex |= U_periodic;
 293           myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
 294           myPar2[0] = surf.LastUParameter();
 295         }
 296         else if ( surface->IsVPeriodic() || surface->IsVClosed() ) {
 297           myParIndex |= V_periodic;
 298           myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
 299           myPar2[1] = surf.LastVParameter();
 300         }
 301       }
 302     }
 303   }
 304 }
 305
 306 //=======================================================================
 307 //function : GetNodeUVneedInFaceNode
 308 //purpose  : Check if inFaceNode argument is necessary for call GetNodeUV(F,..)
 309 //           Return true if the face is periodic.
 310 //           If F is Null, answer about sub-shape set through IsQuadraticSubMesh() or
 311 //           * SetSubShape()
 312 //=======================================================================
 313
 314 bool SMESH_MesherHelper::GetNodeUVneedInFaceNode(const TopoDS_Face& F) const
 315 {
 316   if ( F.IsNull() ) return !mySeamShapeIds.empty();
 317
 318   if ( !F.IsNull() && !myShape.IsNull() && myShape.IsSame( F ))
 319     return !mySeamShapeIds.empty();
 320
 321   TopLoc_Location loc;
 322   Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 323   if ( !aSurface.IsNull() )
 324     return ( aSurface->IsUPeriodic() || aSurface->IsVPeriodic() );
 325
 326   return false;
 327 }
 328
 329 //=======================================================================
 330 //function : IsMedium
 331 //purpose  :
 332 //=======================================================================
 333
 334 bool SMESH_MesherHelper::IsMedium(const SMDS_MeshNode*      node,
 335                                   const SMDSAbs_ElementType typeToCheck)
 336 {
 337   return SMESH_MeshEditor::IsMedium( node, typeToCheck );
 338 }
 339
 340 //=======================================================================
 341 //function : GetSubShapeByNode
 342 //purpose  : Return support shape of a node
 343 //=======================================================================
 344
 345 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetSubShapeByNode(const SMDS_MeshNode* node,
 346                                                    const SMESHDS_Mesh*  meshDS)
 347 {
 348   int shapeID = node ? node->getshapeId() : 0;
 349   if ( 0 < shapeID && shapeID <= meshDS->MaxShapeIndex() )
 350     return meshDS->IndexToShape( shapeID );
 351   else
 352     return TopoDS_Shape();
 353 }
 354
 355
 356 //=======================================================================
 357 //function : AddTLinkNode
 358 //purpose  : add a link in my data structure
 359 //=======================================================================
 360
 361 void SMESH_MesherHelper::AddTLinkNode(const SMDS_MeshNode* n1,
 362                                       const SMDS_MeshNode* n2,
 363                                       const SMDS_MeshNode* n12)
 364 {
 365   // add new record to map
 366   SMESH_TLink link( n1, n2 );
 367   myTLinkNodeMap.insert( make_pair(link,n12));
 368 }
 369
 370 //================================================================================
 371 /*!
 372  * \brief Add quadratic links of edge to own data structure
 373  */
 374 //================================================================================
 375
 376 void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshEdge* edge)
 377 {
 378   if ( edge->IsQuadratic() )
 379     AddTLinkNode(edge->GetNode(0), edge->GetNode(1), edge->GetNode(2));
 380 }
 381
 382 //================================================================================
 383 /*!
 384  * \brief Add quadratic links of face to own data structure
 385  */
 386 //================================================================================
 387
 388 void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshFace* f)
 389 {
 390   if ( !f->IsPoly() )
 391     switch ( f->NbNodes() ) {
 392     case 7:
 393       // myMapWithCentralNode.insert
 394       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2) ),
 395       //                f->GetNode(6)));
 396       // break; -- add medium nodes as well
 397     case 6:
 398       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(3));
 399       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(4));
 400       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(0),f->GetNode(5)); break;
 401
 402     case 9:
 403       // myMapWithCentralNode.insert
 404       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(3) ),
 405       //                f->GetNode(8)));
 406       // break; -- add medium nodes as well
 407     case 8:
 408       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(4));
 409       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(5));
 410       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(3),f->GetNode(6));
 411       AddTLinkNode(f->GetNode(3),f->GetNode(0),f->GetNode(7)); break;
 412     default:;
 413     }
 414 }
 415
 416 //================================================================================
 417 /*!
 418  * \brief Add quadratic links of volume to own data structure
 419  */
 420 //================================================================================
 421
 422 void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshVolume* volume)
 423 {
 424   if ( volume->IsQuadratic() )
 425   {
 426     SMDS_VolumeTool vTool( volume );
 427     const SMDS_MeshNode** nodes = vTool.GetNodes();
 428     set<int> addedLinks;
 429     for ( int iF = 1; iF < vTool.NbFaces(); ++iF )
 430     {
 431       const int nbN = vTool.NbFaceNodes( iF );
 432       const int* iNodes = vTool.GetFaceNodesIndices( iF );
 433       for ( int i = 0; i < nbN; )
 434       {
 435         int iN1  = iNodes[i++];
 436         int iN12 = iNodes[i++];
 437         int iN2  = iNodes[i];
 438         if ( iN1 > iN2 ) std::swap( iN1, iN2 );
 439         int linkID = iN1 * vTool.NbNodes() + iN2;
 440         pair< set<int>::iterator, bool > it_isNew = addedLinks.insert( linkID );
 441         if ( it_isNew.second )
 442           AddTLinkNode( nodes[iN1], nodes[iN2], nodes[iN12] );
 443         else
 444           addedLinks.erase( it_isNew.first ); // each link encounters only twice
 445       }
 446       if ( vTool.NbNodes() == 27 )
 447       {
 448         const SMDS_MeshNode* nFCenter = nodes[ vTool.GetCenterNodeIndex( iF )];
 449         if ( nFCenter->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
 450           myMapWithCentralNode.insert
 451             ( make_pair( TBiQuad( nodes[ iNodes[0]], nodes[ iNodes[1]],
 452                                   nodes[ iNodes[2]], nodes[ iNodes[3]] ),
 453                          nFCenter ));
 454       }
 455     }
 456   }
 457 }
 458
 459 //================================================================================
 460 /*!
 461  * \brief Return true if position of nodes on the shape hasn't yet been checked or
 462  * the positions proved to be invalid
 463  */
 464 //================================================================================
 465
 466 bool SMESH_MesherHelper::toCheckPosOnShape(int shapeID ) const
 467 {
 468   map< int,bool >::const_iterator id_ok = myNodePosShapesValidity.find( shapeID );
 469   return ( id_ok == myNodePosShapesValidity.end() || !id_ok->second );
 470 }
 471
 472 //================================================================================
 473 /*!
 474  * \brief Set validity of positions of nodes on the shape.
 475  * Once set, validity is not changed
 476  */
 477 //================================================================================
 478
 479 void SMESH_MesherHelper::setPosOnShapeValidity(int shapeID, bool ok ) const
 480 {
 481   std::map< int,bool >::iterator sh_ok =
 482     ((SMESH_MesherHelper*)this)->myNodePosShapesValidity.insert( make_pair( shapeID, ok)).first;
 483   if ( !ok )
 484     sh_ok->second = ok;
 485 }
 486
 487 //=======================================================================
 488 //function : ToFixNodeParameters
 489 //purpose  : Enables fixing node parameters on EDGEs and FACEs in
 490 //           GetNodeU(...,check=true), GetNodeUV(...,check=true), CheckNodeUV() and
 491 //           CheckNodeU() in case if a node lies on a shape set via SetSubShape().
 492 //           Default is False
 493 //=======================================================================
 494
 495 void SMESH_MesherHelper::ToFixNodeParameters(bool toFix)
 496 {
 497   myFixNodeParameters = toFix;
 498 }
 499
 500
 501 //=======================================================================
 502 //function : GetUVOnSeam
 503 //purpose  : Select UV on either of 2 pcurves of a seam edge, closest to the given UV
 504 //=======================================================================
 505
 506 gp_Pnt2d SMESH_MesherHelper::GetUVOnSeam( const gp_Pnt2d& uv1, const gp_Pnt2d& uv2 ) const
 507 {
 508   gp_Pnt2d result = uv1;
 509   for ( int i = U_periodic; i <= V_periodic ; ++i )
 510   {
 511     if ( myParIndex & i )
 512     {
 513       double p1 = uv1.Coord( i );
 514       double dp1 = Abs( p1-myPar1[i-1]), dp2 = Abs( p1-myPar2[i-1]);
 515       if ( myParIndex == i ||
 516            dp1 < ( myPar2[i-1] - myPar2[i-1] ) / 100. ||
 517            dp2 < ( myPar2[i-1] - myPar2[i-1] ) / 100. )
 518       {
 519         double p2 = uv2.Coord( i );
 520         double p1Alt = ( dp1 < dp2 ) ? myPar2[i-1] : myPar1[i-1];
 521         if ( Abs( p2 - p1 ) > Abs( p2 - p1Alt ))
 522           result.SetCoord( i, p1Alt );
 523       }
 524     }
 525   }
 526   return result;
 527 }
 528
 529 //=======================================================================
 530 //function : GetNodeUV
 531 //purpose  : Return node UV on face
 532 //=======================================================================
 533
 534 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 535                                     const SMDS_MeshNode* n,
 536                                     const SMDS_MeshNode* n2,
 537                                     bool*                check) const
 538 {
 539   gp_Pnt2d uv( Precision::Infinite(), Precision::Infinite() );
 540
 541   const SMDS_PositionPtr Pos = n->GetPosition();
 542   bool uvOK = false;
 543   if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_FACE)
 544   {
 545     // node has position on face
 546     const SMDS_FacePosition* fpos =
 547       static_cast<const SMDS_FacePosition*>(n->GetPosition());
 548     uv.SetCoord(fpos->GetUParameter(),fpos->GetVParameter());
 549     if ( check )
 550       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*MaxTolerance( F ));
 551   }
 552   else if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE)
 553   {
 554     // node has position on edge => it is needed to find
 555     // corresponding edge from face, get pcurve for this
 556     // edge and retrieve value from this pcurve
 557     const SMDS_EdgePosition* epos =
 558       static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(n->GetPosition());
 559     int edgeID = n->getshapeId();
 560     TopoDS_Edge E = TopoDS::Edge(GetMeshDS()->IndexToShape(edgeID));
 561     double f, l, u = epos->GetUParameter();
 562     Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(E, F, f, l);
 563     bool validU = ( f < u && u < l );
 564     if ( validU )
 565       uv = C2d->Value( u );
 566     else
 567       uv.SetCoord( Precision::Infinite(),0.);
 568     if ( check || !validU )
 569       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*MaxTolerance( F ),/*force=*/ !validU );
 570
 571     // for a node on a seam edge select one of UVs on 2 pcurves
 572     if ( n2 && IsSeamShape( edgeID ) )
 573     {
 574       uv = GetUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0, check ));
 575     }
 576     else
 577     { // adjust uv to period
 578       TopLoc_Location loc;
 579       Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
 580       Standard_Boolean isUPeriodic = S->IsUPeriodic();
 581       Standard_Boolean isVPeriodic = S->IsVPeriodic();
 582       if ( isUPeriodic || isVPeriodic ) {
 583         Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 584         S->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 585         if(isUPeriodic)
 586           uv.SetX( uv.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.X(),UF,UL));
 587         if(isVPeriodic)
 588           uv.SetY( uv.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.Y(),VF,VL));
 589       }
 590     }
 591   }
 592   else if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_VERTEX)
 593   {
 594     if ( int vertexID = n->getshapeId() ) {
 595       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(GetMeshDS()->IndexToShape(vertexID));
 596       try {
 597         uv = BRep_Tool::Parameters( V, F );
 598         uvOK = true;
 599       }
 600       catch (Standard_Failure& exc) {
 601       }
 602       if ( !uvOK ) {
 603         for ( TopExp_Explorer vert(F,TopAbs_VERTEX); !uvOK && vert.More(); vert.Next() )
 604           uvOK = ( V == vert.Current() );
 605         if ( !uvOK ) {
 606           MESSAGE ( "SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(); Vertex " << vertexID
 607                     << " not in face " << GetMeshDS()->ShapeToIndex( F ) );
 608           // get UV of a vertex closest to the node
 609           double dist = 1e100;
 610           gp_Pnt pn = XYZ( n );
 611           for ( TopExp_Explorer vert(F,TopAbs_VERTEX); !uvOK && vert.More(); vert.Next() ) {
 612             TopoDS_Vertex curV = TopoDS::Vertex( vert.Current() );
 613             gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt( curV );
 614             double curDist = p.SquareDistance( pn );
 615             if ( curDist < dist ) {
 616               dist = curDist;
 617               uv = BRep_Tool::Parameters( curV, F );
 618               uvOK = ( dist < DBL_MIN );
 619             }
 620           }
 621         }
 622         else {
 623           uvOK = false;
 624           TopTools_ListIteratorOfListOfShape it( myMesh->GetAncestors( V ));
 625           for ( ; it.More(); it.Next() ) {
 626             if ( it.Value().ShapeType() == TopAbs_EDGE ) {
 627               const TopoDS_Edge & edge = TopoDS::Edge( it.Value() );
 628               double f,l;
 629               Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(edge, F, f, l);
 630               if ( !C2d.IsNull() ) {
 631                 double u = ( V == TopExp::FirstVertex( edge ) ) ?  f : l;
 632                 uv = C2d->Value( u );
 633                 uvOK = true;
 634                 break;
 635               }
 636             }
 637           }
 638         }
 639       }
 640       if ( n2 && IsSeamShape( vertexID ) )
 641         uv = GetUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0 ));
 642     }
 643   }
 644   else
 645   {
 646     uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*MaxTolerance( F ));
 647   }
 648
 649   if ( check )
 650     *check = uvOK;
 651
 652   return uv.XY();
 653 }
 654
 655 //=======================================================================
 656 //function : CheckNodeUV
 657 //purpose  : Check and fix node UV on a face
 658 //=======================================================================
 659
 660 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 661                                      const SMDS_MeshNode* n,
 662                                      gp_XY&               uv,
 663                                      const double         tol,
 664                                      const bool           force,
 665                                      double               distXYZ[4]) const
 666 {
 667   int  shapeID = n->getshapeId();
 668   bool infinit = ( Precision::IsInfinite( uv.X() ) || Precision::IsInfinite( uv.Y() ));
 669   bool zero    = ( uv.X() == 0. && uv.Y() == 0. );
 670   if ( force || toCheckPosOnShape( shapeID ) || infinit || zero )
 671   {
 672     // check that uv is correct
 673     TopLoc_Location loc;
 674     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 675     gp_Pnt nodePnt = XYZ( n ), surfPnt(0,0,0);
 676     double dist = 0;
 677     if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
 678     if ( infinit ||
 679          (dist = nodePnt.Distance( surfPnt = surface->Value( uv.X(), uv.Y() ))) > tol )
 680     {
 681       setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
 682       if ( !infinit && distXYZ ) {
 683         surfPnt.Transform( loc );
 684         distXYZ[0] = dist;
 685         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
 686       }
 687       // uv incorrect, project the node to surface
 688       GeomAPI_ProjectPointOnSurf& projector = GetProjector( F, loc, tol );
 689       projector.Perform( nodePnt );
 690       if ( !projector.IsDone() || projector.NbPoints() < 1 )
 691       {
 692         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV() failed to project" );
 693         return false;
 694       }
 695       Quantity_Parameter U,V;
 696       projector.LowerDistanceParameters(U,V);
 697       uv.SetCoord( U,V );
 698       surfPnt = surface->Value( U, V );
 699       dist = nodePnt.Distance( surfPnt );
 700       if ( distXYZ ) {
 701         surfPnt.Transform( loc );
 702         distXYZ[0] = dist;
 703         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
 704       }
 705       if ( dist > tol )
 706       {
 707         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(), invalid projection" );
 708         return false;
 709       }
 710       // store the fixed UV on the face
 711       if ( myShape.IsSame(F) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
 712         const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
 713           ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_FacePosition( U, V )));
 714     }
 715     else if ( uv.Modulus() > numeric_limits<double>::min() )
 716     {
 717       setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
 718     }
 719   }
 720   return true;
 721 }
 722
 723 //=======================================================================
 724 //function : GetProjector
 725 //purpose  : Return projector intitialized by given face without location, which is returned
 726 //=======================================================================
 727
 728 GeomAPI_ProjectPointOnSurf& SMESH_MesherHelper::GetProjector(const TopoDS_Face& F,
 729                                                              TopLoc_Location&   loc,
 730                                                              double             tol ) const
 731 {
 732   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 733   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
 734   TID2ProjectorOnSurf& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnSurf&>( myFace2Projector );
 735   TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = i2proj.find( faceID );
 736   if ( i_proj == i2proj.end() )
 737   {
 738     if ( tol == 0 ) tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
 739     double U1, U2, V1, V2;
 740     surface->Bounds(U1, U2, V1, V2);
 741     GeomAPI_ProjectPointOnSurf* proj = new GeomAPI_ProjectPointOnSurf();
 742     proj->Init( surface, U1, U2, V1, V2, tol );
 743     i_proj = i2proj.insert( make_pair( faceID, proj )).first;
 744   }
 745   return *( i_proj->second );
 746 }
 747
 748 namespace
 749 {
 750   gp_XY AverageUV(const gp_XY& uv1, const gp_XY& uv2) { return ( uv1 + uv2 ) / 2.; }
 751   gp_XY_FunPtr(Added); // define gp_XY_Added pointer to function calling gp_XY::Added(gp_XY)
 752   gp_XY_FunPtr(Subtracted);
 753 }
 754
 755 //=======================================================================
 756 //function : applyIn2D
 757 //purpose  : Perform given operation on two 2d points in parameric space of given surface.
 758 //           It takes into account period of the surface. Use gp_XY_FunPtr macro
 759 //           to easily define pointer to function of gp_XY class.
 760 //=======================================================================
 761
 762 gp_XY SMESH_MesherHelper::applyIn2D(const Handle(Geom_Surface)& surface,
 763                                     const gp_XY&                uv1,
 764                                     const gp_XY&                uv2,
 765                                     xyFunPtr                    fun,
 766                                     const bool                  resultInPeriod)
 767 {
 768   Standard_Boolean isUPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsUPeriodic();
 769   Standard_Boolean isVPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsVPeriodic();
 770   if ( !isUPeriodic && !isVPeriodic )
 771     return fun(uv1,uv2);
 772
 773   // move uv2 not far than half-period from uv1
 774   double u2 =
 775     uv2.X()+(isUPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.X(),uv1.X(),surface->UPeriod()) :0);
 776   double v2 =
 777     uv2.Y()+(isVPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.Y(),uv1.Y(),surface->VPeriod()) :0);
 778
 779   // execute operation
 780   gp_XY res = fun( uv1, gp_XY(u2,v2) );
 781
 782   // move result within period
 783   if ( resultInPeriod )
 784   {
 785     Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 786     surface->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 787     if ( isUPeriodic )
 788       res.SetX( res.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.X(),UF,UL));
 789     if ( isVPeriodic )
 790       res.SetY( res.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.Y(),VF,VL));
 791   }
 792
 793   return res;
 794 }
 795 //=======================================================================
 796 //function : GetMiddleUV
 797 //purpose  : Return middle UV taking in account surface period
 798 //=======================================================================
 799
 800 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetMiddleUV(const Handle(Geom_Surface)& surface,
 801                                       const gp_XY&                p1,
 802                                       const gp_XY&                p2)
 803 {
 804   // NOTE:
 805   // the proper place of getting basic surface seems to be in applyIn2D()
 806   // but we put it here to decrease a risk of regressions just before releasing a version
 807   Handle(Geom_Surface) surf = surface;
 808   while ( !surf.IsNull() && surf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
 809     surf = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surf )->BasisSurface();
 810
 811   return applyIn2D( surf, p1, p2, & AverageUV );
 812 }
 813
 814 //=======================================================================
 815 //function : GetCenterUV
 816 //purpose  : Return UV for the central node of a biquadratic triangle
 817 //=======================================================================
 818
 819 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetCenterUV(const gp_XY& uv1,
 820                                       const gp_XY& uv2,
 821                                       const gp_XY& uv3,
 822                                       const gp_XY& uv12,
 823                                       const gp_XY& uv23,
 824                                       const gp_XY& uv31,
 825                                       bool *       isBadTria/*=0*/)
 826 {
 827   bool badTria;
 828   gp_XY uvAvg = ( uv12 + uv23 + uv31 ) / 3.;
 829
 830   if      (( badTria = (( uvAvg - uv1 ) * ( uvAvg - uv23 ) > 0 )))
 831     uvAvg = ( uv1 + uv23 ) / 2.;
 832   else if (( badTria = (( uvAvg - uv2 ) * ( uvAvg - uv31 ) > 0 )))
 833     uvAvg = ( uv2 + uv31 ) / 2.;
 834   else if (( badTria = (( uvAvg - uv3 ) * ( uvAvg - uv12 ) > 0 )))
 835     uvAvg = ( uv3 + uv12 ) / 2.;
 836
 837   if ( isBadTria )
 838     *isBadTria = badTria;
 839   return uvAvg;
 840 }
 841
 842 //=======================================================================
 843 //function : GetNodeU
 844 //purpose  : Return node U on edge
 845 //=======================================================================
 846
 847 double SMESH_MesherHelper::GetNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
 848                                     const SMDS_MeshNode* n,
 849                                     const SMDS_MeshNode* inEdgeNode,
 850                                     bool*                check) const
 851 {
 852   double param = Precision::Infinite();
 853
 854   const SMDS_PositionPtr pos = n->GetPosition();
 855   if ( pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
 856   {
 857     const SMDS_EdgePosition* epos = static_cast<const SMDS_EdgePosition*>( pos );
 858     param =  epos->GetUParameter();
 859   }
 860   else if( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
 861   {
 862     if ( inEdgeNode && TopExp::FirstVertex( E ).IsSame( TopExp::LastVertex( E ))) // issue 0020128
 863     {
 864       Standard_Real f,l;
 865       BRep_Tool::Range( E, f,l );
 866       double uInEdge = GetNodeU( E, inEdgeNode );
 867       param = ( fabs( uInEdge - f ) < fabs( l - uInEdge )) ? f : l;
 868     }
 869     else
 870     {
 871       SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
 872       int vertexID = n->getshapeId();
 873       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(meshDS->IndexToShape(vertexID));
 874       param =  BRep_Tool::Parameter( V, E );
 875     }
 876   }
 877   if ( check )
 878   {
 879     double tol = BRep_Tool::Tolerance( E );
 880     double f,l;  BRep_Tool::Range( E, f,l );
 881     bool force = ( param < f-tol || param > l+tol );
 882     if ( !force && pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
 883       force = ( GetMeshDS()->ShapeToIndex( E ) != n->getshapeId() );
 884
 885     *check = CheckNodeU( E, n, param, 2*tol, force );
 886   }
 887   return param;
 888 }
 889
 890 //=======================================================================
 891 //function : CheckNodeU
 892 //purpose  : Check and fix node U on an edge
 893 //           Return false if U is bad and could not be fixed
 894 //=======================================================================
 895
 896 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
 897                                     const SMDS_MeshNode* n,
 898                                     double&              u,
 899                                     const double         tol,
 900                                     const bool           force,
 901                                     double               distXYZ[4]) const
 902 {
 903   int  shapeID = n->getshapeId();
 904   bool infinit = Precision::IsInfinite( u );
 905   bool zero    = ( u == 0. );
 906   if ( force || toCheckPosOnShape( shapeID ) || infinit || zero )
 907   {
 908     TopLoc_Location loc; double f,l;
 909     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( E,loc,f,l );
 910     if ( curve.IsNull() ) // degenerated edge
 911     {
 912       if ( u+tol < f || u-tol > l )
 913       {
 914         double r = Max( 0.5, 1 - tol*n->GetID()); // to get a unique u on edge
 915         u =  f*r + l*(1-r);
 916       }
 917     }
 918     else
 919     {
 920       gp_Pnt nodePnt = SMESH_TNodeXYZ( n );
 921       if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
 922       gp_Pnt curvPnt;
 923       double dist = u;
 924       if ( !infinit )
 925       {
 926         curvPnt = curve->Value( u );
 927         dist    = nodePnt.Distance( curvPnt );
 928         if ( distXYZ ) {
 929           curvPnt.Transform( loc );
 930           distXYZ[0] = dist;
 931           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
 932         }
 933       }
 934       if ( dist > tol )
 935       {
 936         setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
 937         // u incorrect, project the node to the curve
 938         int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( E );
 939         TID2ProjectorOnCurve& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnCurve&>( myEdge2Projector );
 940         TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj =
 941           i2proj.insert( make_pair( edgeID, (GeomAPI_ProjectPointOnCurve*) 0 )).first;
 942         if ( !i_proj->second  )
 943         {
 944           i_proj->second = new GeomAPI_ProjectPointOnCurve();
 945           i_proj->second->Init( curve, f, l );
 946         }
 947         GeomAPI_ProjectPointOnCurve* projector = i_proj->second;
 948         projector->Perform( nodePnt );
 949         if ( projector->NbPoints() < 1 )
 950         {
 951           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU() failed to project" );
 952           return false;
 953         }
 954         Quantity_Parameter U = projector->LowerDistanceParameter();
 955         u = double( U );
 956         MESSAGE(" f " << f << " l " << l << " u " << u);
 957         curvPnt = curve->Value( u );
 958         dist = nodePnt.Distance( curvPnt );
 959         if ( distXYZ ) {
 960           curvPnt.Transform( loc );
 961           distXYZ[0] = dist;
 962           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
 963         }
 964         if ( dist > tol )
 965         {
 966           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(), invalid projection" );
 967           MESSAGE("distance " << dist << " " << tol );
 968           return false;
 969         }
 970         // store the fixed U on the edge
 971         if ( myShape.IsSame(E) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
 972           const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
 973             ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_EdgePosition( U )));
 974       }
 975       else if ( fabs( u ) > numeric_limits<double>::min() )
 976       {
 977         setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
 978       }
 979       if (( u < f-tol || u > l+tol ) && force )
 980       {
 981         MESSAGE("u < f-tol || u > l+tol  ; u " << u << " f " << f << " l " << l);
 982         // node is on vertex but is set on periodic but trimmed edge (issue 0020890)
 983         try
 984         {
 985           // do not use IsPeriodic() as Geom_TrimmedCurve::IsPeriodic () returns false
 986           double period = curve->Period();
 987           u = ( u < f ) ? u + period : u - period;
 988         }
 989         catch (Standard_Failure& exc)
 990         {
 991           return false;
 992         }
 993       }
 994     }
 995   }
 996   return true;
 997 }
 998
 999 //=======================================================================
1000 //function : GetMediumPos
1001 //purpose  : Return index and type of the shape  (EDGE or FACE only) to
1002 //          set a medium node on
1003 //param    : useCurSubShape - if true, returns the shape set via SetSubShape()
1004 //           if any
1005 //=======================================================================
1006
1007 std::pair<int, TopAbs_ShapeEnum>
1008 SMESH_MesherHelper::GetMediumPos(const SMDS_MeshNode* n1,
1009                                  const SMDS_MeshNode* n2,
1010                                  const bool           useCurSubShape)
1011 {
1012   if ( useCurSubShape && !myShape.IsNull() )
1013     return std::make_pair( myShapeID, myShape.ShapeType() );
1014
1015   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1016   int              shapeID = -1;
1017   TopoDS_Shape     shape;
1018
1019   if (( myShapeID == n1->getshapeId() || myShapeID == n2->getshapeId() ) && myShapeID > 0 )
1020   {
1021     shapeType = myShape.ShapeType();
1022     shapeID   = myShapeID;
1023   }
1024   else if ( n1->getshapeId() == n2->getshapeId() )
1025   {
1026     shapeID = n2->getshapeId();
1027     shape = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1028   }
1029   else
1030   {
1031     const SMDS_TypeOfPosition Pos1 = n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1032     const SMDS_TypeOfPosition Pos2 = n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1033
1034     if ( Pos1 == SMDS_TOP_3DSPACE || Pos2 == SMDS_TOP_3DSPACE )
1035     {
1036     }
1037     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_FACE || Pos2 == SMDS_TOP_FACE )
1038     {
1039       if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE || Pos2 != SMDS_TOP_FACE )
1040       {
1041         if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE ) std::swap( n1,n2 );
1042         TopoDS_Shape F = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1043         TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1044         if ( IsSubShape( S, F ))
1045         {
1046           shapeType = TopAbs_FACE;
1047           shapeID   = n1->getshapeId();
1048         }
1049       }
1050     }
1051     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_EDGE && Pos2 == SMDS_TOP_EDGE )
1052     {
1053       TopoDS_Shape E1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1054       TopoDS_Shape E2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1055       shape = GetCommonAncestor( E1, E2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1056     }
1057     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_VERTEX && Pos2 == SMDS_TOP_VERTEX )
1058     {
1059       TopoDS_Shape V1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1060       TopoDS_Shape V2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1061       shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_EDGE );
1062       if ( shape.IsNull() ) shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1063     }
1064     else // VERTEX and EDGE
1065     {
1066       if ( Pos1 != SMDS_TOP_VERTEX ) std::swap( n1,n2 );
1067       TopoDS_Shape V = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1068       TopoDS_Shape E = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1069       if ( IsSubShape( V, E ))
1070         shape = E;
1071       else
1072         shape = GetCommonAncestor( V, E, *myMesh, TopAbs_FACE );
1073     }
1074   }
1075
1076   if ( !shape.IsNull() )
1077   {
1078     if ( shapeID < 1 )
1079       shapeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape );
1080     shapeType = shape.ShapeType();
1081   }
1082   return make_pair( shapeID, shapeType );
1083 }
1084
1085 //=======================================================================
1086 //function : GetCentralNode
1087 //purpose  : Return existing or create a new central node for a quardilateral
1088 //           quadratic face given its 8 nodes.
1089 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1090 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1091 //=======================================================================
1092
1093 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1094                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1095                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1096                                                         const SMDS_MeshNode* n4,
1097                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1098                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1099                                                         const SMDS_MeshNode* n34,
1100                                                         const SMDS_MeshNode* n41,
1101                                                         bool                 force3d)
1102 {
1103   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1104
1105   // Find an existing central node
1106
1107   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3,n4);
1108   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1109   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1110   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() )
1111   {
1112     return (*itMapCentralNode).second;
1113   }
1114
1115   // Get type of shape for the new central node
1116
1117   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1118   int              solidID = -1;
1119   int              faceID = -1;
1120   TopoDS_Shape     shape;
1121   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1122
1123   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1124   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1125
1126   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1127
1128   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1129   // on sub-shapes of the FACE
1130   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1131   {
1132     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3, n4 };
1133     for(int i = 0; i < 4; i++)
1134     {
1135       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1136       if ( shape.IsNull() ) break;
1137       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1138       {
1139         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1140         shapeType = TopAbs_SOLID;
1141         break;
1142       }
1143       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1144       {
1145         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1146         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1147         itMapWithIdFace->second++;
1148       }
1149       else
1150       {
1151         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors(shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1152         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1153         {
1154           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1155           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1156           itMapWithIdFace->second++;
1157         }
1158       }
1159     }
1160   }
1161   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1162   {
1163     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1164     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1165     for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1166     {
1167       if ( itMapWithIdFace->second == 4 )
1168       {
1169         shapeType = TopAbs_FACE;
1170         faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1171         break;
1172       }
1173     }
1174   }
1175
1176   TopoDS_Face F;
1177   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1178   {
1179     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1180   }
1181
1182   // Create a node
1183
1184   gp_XY  uvAvg;
1185   gp_Pnt P;
1186   bool toCheck = true;
1187   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1188   {
1189     uvAvg = calcTFI (0.5, 0.5,
1190                      GetNodeUV(F,n1,n3,&toCheck), GetNodeUV(F,n2,n4,&toCheck),
1191                      GetNodeUV(F,n3,n1,&toCheck), GetNodeUV(F,n4,n2,&toCheck),
1192                      GetNodeUV(F,n12,n3), GetNodeUV(F,n23,n4),
1193                      GetNodeUV(F,n34,n2), GetNodeUV(F,n41,n2));
1194     TopLoc_Location loc;
1195     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1196     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1197     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1198     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1199     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1200   }
1201   else // ( force3d || F.IsNull() )
1202   {
1203     P = calcTFI (0.5, 0.5,
1204                  SMESH_TNodeXYZ(n1),  SMESH_TNodeXYZ(n2),
1205                  SMESH_TNodeXYZ(n3),  SMESH_TNodeXYZ(n4),
1206                  SMESH_TNodeXYZ(n12), SMESH_TNodeXYZ(n23),
1207                  SMESH_TNodeXYZ(n34), SMESH_TNodeXYZ(n41));
1208     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1209
1210     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1211     {
1212       uvAvg = (GetNodeUV(F,n1,n3,&toCheck) +
1213                GetNodeUV(F,n2,n4,&toCheck) +
1214                GetNodeUV(F,n3,n1,&toCheck) +
1215                GetNodeUV(F,n4,n2,&toCheck)) / 4;
1216       //CheckNodeUV( F, centralNode, uvAvg, 2*BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1217       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1218     }
1219     else if ( solidID > 0 )
1220     {
1221       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1222     }
1223     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1224     {
1225       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1226     }
1227   }
1228   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1229   return centralNode;
1230 }
1231
1232 //=======================================================================
1233 //function : GetCentralNode
1234 //purpose  : Return existing or create a new central node for a
1235 //           quadratic triangle given its 6 nodes.
1236 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1237 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1238 //=======================================================================
1239
1240 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1241                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1242                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1243                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1244                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1245                                                         const SMDS_MeshNode* n31,
1246                                                         bool                 force3d)
1247 {
1248   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1249
1250   // Find an existing central node
1251
1252   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3);
1253   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1254   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1255   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() )
1256   {
1257     return (*itMapCentralNode).second;
1258   }
1259
1260   // Get type of shape for the new central node
1261
1262   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1263   int              solidID = -1;
1264   int              faceID = -1;
1265   TopoDS_Shape     shape;
1266   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1267
1268   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1269   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1270
1271   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1272
1273   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1274   // on sub-shapes of the FACE
1275   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1276   {
1277     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3 };
1278     for(int i = 0; i < 3; i++)
1279     {
1280       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1281       if ( shape.IsNull() ) break;
1282       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1283       {
1284         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1285         shapeType = TopAbs_SOLID;
1286         break;
1287       }
1288       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1289       {
1290         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1291         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1292         itMapWithIdFace->second++;
1293       }
1294       else
1295       {
1296         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors(shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1297         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1298         {
1299           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1300           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1301           itMapWithIdFace->second++;
1302         }
1303       }
1304     }
1305   }
1306   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1307   {
1308     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1309     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1310     for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1311     {
1312       if ( itMapWithIdFace->second == 3 )
1313       {
1314         shapeType = TopAbs_FACE;
1315         faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1316         break;
1317       }
1318     }
1319   }
1320
1321   TopoDS_Face F;
1322   gp_XY       uvAvg;
1323   bool        badTria=false;
1324
1325   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1326   {
1327     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1328     bool check;
1329     gp_XY uv1  = GetNodeUV( F, n1, n23, &check );
1330     gp_XY uv2  = GetNodeUV( F, n2, n31, &check );
1331     gp_XY uv3  = GetNodeUV( F, n3, n12, &check );
1332     gp_XY uv12 = GetNodeUV( F, n12, n3, &check );
1333     gp_XY uv23 = GetNodeUV( F, n23, n1, &check );
1334     gp_XY uv31 = GetNodeUV( F, n31, n2, &check );
1335     uvAvg = GetCenterUV( uv1,uv2,uv3, uv12,uv23,uv31, &badTria );
1336     if ( badTria )
1337       force3d = false;
1338   }
1339
1340   // Create a central node
1341
1342   gp_Pnt P;
1343   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1344   {
1345     TopLoc_Location        loc;
1346     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1347     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1348     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1349     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1350     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1351   }
1352   else // ( force3d || F.IsNull() )
1353   {
1354     P = ( SMESH_TNodeXYZ( n12 ) +
1355           SMESH_TNodeXYZ( n23 ) +
1356           SMESH_TNodeXYZ( n31 ) ) / 3;
1357     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1358
1359     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1360     {
1361       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1362     }
1363     else if ( solidID > 0 )
1364     {
1365       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1366     }
1367     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1368     {
1369       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1370     }
1371   }
1372   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1373   return centralNode;
1374 }
1375
1376 //=======================================================================
1377 //function : GetMediumNode
1378 //purpose  : Return existing or create a new medium node between given ones
1379 //=======================================================================
1380
1381 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetMediumNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1382                                                        const SMDS_MeshNode* n2,
1383                                                        bool                 force3d)
1384 {
1385   // Find existing node
1386
1387   SMESH_TLink link(n1,n2);
1388   ItTLinkNode itLN = myTLinkNodeMap.find( link );
1389   if ( itLN != myTLinkNodeMap.end() ) {
1390     return (*itLN).second;
1391   }
1392
1393   // Create medium node
1394
1395   SMDS_MeshNode* n12;
1396   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1397
1398   if ( IsSeamShape( n1->getshapeId() ))
1399     // to get a correct UV of a node on seam, the second node must have checked UV
1400     std::swap( n1, n2 );
1401
1402   // get type of shape for the new medium node
1403   int faceID = -1, edgeID = -1;
1404   TopoDS_Edge E; double u [2];
1405   TopoDS_Face F; gp_XY  uv[2];
1406   bool uvOK[2] = { false, false };
1407
1408   pair<int, TopAbs_ShapeEnum> pos = GetMediumPos( n1, n2, mySetElemOnShape );
1409   // calling GetMediumPos() with useCurSubShape=mySetElemOnShape is OK only for the
1410   // case where the lower dim mesh is already constructed, else, nodes on EDGEs are
1411   // assigned to FACE, for example.
1412
1413   // get positions of the given nodes on shapes
1414   if ( pos.second == TopAbs_FACE )
1415   {
1416     F = TopoDS::Face(meshDS->IndexToShape( faceID = pos.first ));
1417     uv[0] = GetNodeUV(F,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1418     uv[1] = GetNodeUV(F,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1419   }
1420   else if ( pos.second == TopAbs_EDGE )
1421   {
1422     const SMDS_PositionPtr Pos1 = n1->GetPosition();
1423     const SMDS_PositionPtr Pos2 = n2->GetPosition();
1424     if ( Pos1->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1425          Pos2->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1426          n1->getshapeId() != n2->getshapeId() )
1427     {
1428       // issue 0021006
1429       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1430     }
1431     E = TopoDS::Edge(meshDS->IndexToShape( edgeID = pos.first ));
1432     try {
1433       u[0] = GetNodeU(E,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1434       u[1] = GetNodeU(E,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1435     }
1436     catch ( Standard_Failure& f )
1437     {
1438       // issue 22502 / a node is on VERTEX not belonging to E
1439       // issue 22568 / both nodes are on non-connected VERTEXes
1440       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1441     }
1442   }
1443
1444   if ( !force3d & uvOK[0] && uvOK[1] )
1445   {
1446     // we try to create medium node using UV parameters of
1447     // nodes, else - medium between corresponding 3d points
1448     if( ! F.IsNull() )
1449     {
1450       //if ( uvOK[0] && uvOK[1] )
1451       {
1452         if ( IsDegenShape( n1->getshapeId() )) {
1453           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[0].SetCoord( 1, uv[1].Coord( 1 ));
1454           else                           uv[0].SetCoord( 2, uv[1].Coord( 2 ));
1455         }
1456         else if ( IsDegenShape( n2->getshapeId() )) {
1457           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[1].SetCoord( 1, uv[0].Coord( 1 ));
1458           else                           uv[1].SetCoord( 2, uv[0].Coord( 2 ));
1459         }
1460
1461         TopLoc_Location loc;
1462         Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
1463         gp_XY UV = GetMiddleUV( S, uv[0], uv[1] );
1464         gp_Pnt P = S->Value( UV.X(), UV.Y() ).Transformed(loc);
1465         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1466         // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1467         meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y());
1468         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1469         return n12;
1470       }
1471     }
1472     else if ( !E.IsNull() )
1473     {
1474       double f,l;
1475       Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, f, l);
1476       if(!C.IsNull())
1477       {
1478         Standard_Boolean isPeriodic = C->IsPeriodic();
1479         double U;
1480         if(isPeriodic) {
1481           Standard_Real Period = C->Period();
1482           Standard_Real p = u[1]+ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(u[1],u[0],Period);
1483           Standard_Real pmid = (u[0]+p)/2.;
1484           U = pmid+ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(pmid,C->FirstParameter(),C->LastParameter());
1485         }
1486         else
1487           U = (u[0]+u[1])/2.;
1488
1489         gp_Pnt P = C->Value( U );
1490         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1491         //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1492         meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1493         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1494         return n12;
1495       }
1496     }
1497   }
1498
1499   // 3d variant
1500   double x = ( n1->X() + n2->X() )/2.;
1501   double y = ( n1->Y() + n2->Y() )/2.;
1502   double z = ( n1->Z() + n2->Z() )/2.;
1503   n12 = meshDS->AddNode(x,y,z);
1504
1505   //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1506   {
1507     if ( !F.IsNull() )
1508     {
1509       gp_XY UV = ( uv[0] + uv[1] ) / 2.;
1510       CheckNodeUV( F, n12, UV, 2 * BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1511       meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y() );
1512     }
1513     else if ( !E.IsNull() )
1514     {
1515       double U = ( u[0] + u[1] ) / 2.;
1516       CheckNodeU( E, n12, U, 2 * BRep_Tool::Tolerance( E ), /*force=*/true);
1517       meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1518     }
1519     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1520     {
1521       meshDS->SetMeshElementOnShape(n12, myShapeID);
1522     }
1523   }
1524
1525   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( link, n12 ));
1526   return n12;
1527 }
1528
1529 //================================================================================
1530 /*!
1531  * \brief Makes a medium node if nodes reside different edges
1532  */
1533 //================================================================================
1534
1535 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::getMediumNodeOnComposedWire(const SMDS_MeshNode* n1,
1536                                                                      const SMDS_MeshNode* n2,
1537                                                                      bool                 force3d)
1538 {
1539   SMESH_TNodeXYZ p1( n1 ), p2( n2 );
1540   gp_Pnt      middle = 0.5 * p1 + 0.5 * p2;
1541   SMDS_MeshNode* n12 = AddNode( middle.X(), middle.Y(), middle.Z() );
1542
1543   // To find position on edge and 3D position for n12,
1544   // project <middle> to 2 edges and select projection most close to <middle>
1545
1546   TopoDS_Edge bestEdge;
1547   double u = 0, distMiddleProj = Precision::Infinite(), distXYZ[4], f,l;
1548
1549   // get shapes under the nodes
1550   TopoDS_Shape shape[2];
1551   int nbShapes = 0;
1552   for ( int is2nd = 0; is2nd < 2; ++is2nd )
1553   {
1554     const SMDS_MeshNode* n = is2nd ? n2 : n1;
1555     TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n, GetMeshDS() );
1556     if ( !S.IsNull() )
1557       shape[ nbShapes++ ] = S;
1558   }
1559   // get EDGEs
1560   vector< TopoDS_Shape > edges;
1561   for ( int iS = 0; iS < nbShapes; ++iS )
1562   {
1563     switch ( shape[iS].ShapeType() ) {
1564     case TopAbs_EDGE:
1565     {
1566       edges.push_back( shape[iS] );
1567       break;
1568     }
1569     case TopAbs_VERTEX:
1570     {
1571       TopoDS_Shape edge;
1572       if ( nbShapes == 2 && iS==0 && shape[1-iS].ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
1573         edge = GetCommonAncestor( shape[iS], shape[1-iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1574
1575       if ( edge.IsNull() )
1576       {
1577         PShapeIteratorPtr eIt = GetAncestors( shape[iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1578         while( const TopoDS_Shape* e = eIt->next() )
1579           edges.push_back( *e );
1580       }
1581       break;
1582     }
1583     case TopAbs_FACE:
1584     {
1585       if ( nbShapes == 1 || shape[1-iS].ShapeType() < TopAbs_EDGE )
1586         for ( TopExp_Explorer e( shape[iS], TopAbs_EDGE ); e.More(); e.Next() )
1587           edges.push_back( e.Current() );
1588       break;
1589     }
1590     default:
1591       continue;
1592     }
1593   }
1594   // project to get U of projection and distance from middle to projection
1595   for ( size_t iE = 0; iE < edges.size(); ++iE )
1596   {
1597     const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edges[ iE ]);
1598     distXYZ[0] = distMiddleProj;
1599     double testU = 0;
1600     CheckNodeU( edge, n12, testU, 2 * BRep_Tool::Tolerance(edge), /*force=*/true, distXYZ );
1601     if ( distXYZ[0] < distMiddleProj )
1602     {
1603       distMiddleProj = distXYZ[0];
1604       u = testU;
1605       bestEdge = edge;
1606     }
1607   }
1608   // {
1609   //   // both projections failed; set n12 on the edge of n1 with U of a common vertex
1610   //   TopoDS_Vertex vCommon;
1611   //   if ( TopExp::CommonVertex( edges[0], edges[1], vCommon ))
1612   //     u = BRep_Tool::Parameter( vCommon, edges[0] );
1613   //   else
1614   //   {
1615   //     double f,l, u0 = GetNodeU( edges[0], n1 );
1616   //     BRep_Tool::Range( edges[0],f,l );
1617   //     u = ( fabs(u0-f) < fabs(u0-l) ) ? f : l;
1618   //   }
1619   //   iOkEdge = 0;
1620   //   distMiddleProj = 0;
1621   // }
1622
1623   if ( !bestEdge.IsNull() )
1624   {
1625     // move n12 to position of a successfull projection
1626     //double tol = BRep_Tool::Tolerance(edges[ iOkEdge ]);
1627     if ( !force3d /*&& distMiddleProj > 2*tol*/ )
1628     {
1629       TopLoc_Location loc;
1630       Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( bestEdge,loc,f,l );
1631       gp_Pnt p = curve->Value( u ).Transformed( loc );
1632       GetMeshDS()->MoveNode( n12, p.X(), p.Y(), p.Z() );
1633     }
1634     //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1635     {
1636       int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( bestEdge );
1637       if ( edgeID != n12->getshapeId() )
1638         GetMeshDS()->UnSetNodeOnShape( n12 );
1639       GetMeshDS()->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, u);
1640     }
1641   }
1642   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( SMESH_TLink(n1,n2), n12 ));
1643
1644   return n12;
1645 }
1646
1647 //=======================================================================
1648 //function : AddNode
1649 //purpose  : Creates a node
1650 //=======================================================================
1651
1652 SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::AddNode(double x, double y, double z, int ID,
1653                                            double u, double v)
1654 {
1655   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1656   SMDS_MeshNode* node = 0;
1657   if ( ID )
1658     node = meshDS->AddNodeWithID( x, y, z, ID );
1659   else
1660     node = meshDS->AddNode( x, y, z );
1661   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 ) { // node is not elem ?
1662     switch ( myShape.ShapeType() ) {
1663     case TopAbs_SOLID:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1664     case TopAbs_SHELL:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1665     case TopAbs_FACE:   meshDS->SetNodeOnFace(   node, myShapeID, u, v); break;
1666     case TopAbs_EDGE:   meshDS->SetNodeOnEdge(   node, myShapeID, u);    break;
1667     case TopAbs_VERTEX: meshDS->SetNodeOnVertex( node, myShapeID);       break;
1668     default: ;
1669     }
1670   }
1671   return node;
1672 }
1673
1674 //=======================================================================
1675 //function : AddEdge
1676 //purpose  : Creates quadratic or linear edge
1677 //=======================================================================
1678
1679 SMDS_MeshEdge* SMESH_MesherHelper::AddEdge(const SMDS_MeshNode* n1,
1680                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1681                                            const int            id,
1682                                            const bool           force3d)
1683 {
1684   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1685
1686   SMDS_MeshEdge* edge = 0;
1687   if (myCreateQuadratic) {
1688     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1689     if(id)
1690       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, n12, id);
1691     else
1692       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2, n12);
1693   }
1694   else {
1695     if(id)
1696       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, id);
1697     else
1698       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2);
1699   }
1700
1701   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1702     meshDS->SetMeshElementOnShape( edge, myShapeID );
1703
1704   return edge;
1705 }
1706
1707 //=======================================================================
1708 //function : AddFace
1709 //purpose  : Creates quadratic or linear triangle
1710 //=======================================================================
1711
1712 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1713                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1714                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1715                                            const int id,
1716                                            const bool force3d)
1717 {
1718   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1719   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1720
1721   if( n1==n2 || n2==n3 || n3==n1 )
1722     return elem;
1723
1724   if(!myCreateQuadratic) {
1725     if(id)
1726       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, id);
1727     else
1728       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3);
1729   }
1730   else {
1731     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1732     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1733     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1734     if(myCreateBiQuadratic)
1735     {
1736      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n12, n23, n31, force3d);
1737      if(id)
1738        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter, id);
1739      else
1740        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter);
1741     }
1742     else
1743     {
1744       if(id)
1745         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, id);
1746       else
1747         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31);
1748     }
1749   }
1750   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1751     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1752
1753   return elem;
1754 }
1755
1756 //=======================================================================
1757 //function : AddFace
1758 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear quadrangle
1759 //=======================================================================
1760
1761 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1762                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1763                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1764                                            const SMDS_MeshNode* n4,
1765                                            const int            id,
1766                                            const bool           force3d)
1767 {
1768   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1769   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1770
1771   if( n1==n2 ) {
1772     return AddFace(n1,n3,n4,id,force3d);
1773   }
1774   if( n1==n3 ) {
1775     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1776   }
1777   if( n1==n4 ) {
1778     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1779   }
1780   if( n2==n3 ) {
1781     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1782   }
1783   if( n2==n4 ) {
1784     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1785   }
1786   if( n3==n4 ) {
1787     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1788   }
1789
1790   if(!myCreateQuadratic) {
1791     if(id)
1792       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, id);
1793     else
1794       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4);
1795   }
1796   else {
1797     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1798     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1799     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1800     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
1801     if(myCreateBiQuadratic)
1802     {
1803      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, force3d);
1804      if(id)
1805        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter, id);
1806      else
1807        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter);
1808     }
1809     else
1810     {
1811       if(id)
1812         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, id);
1813       else
1814         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41);
1815     }
1816   }
1817   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1818     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1819
1820   return elem;
1821 }
1822
1823 //=======================================================================
1824 //function : AddPolygonalFace
1825 //purpose  : Creates polygon, with additional nodes in quadratic mesh
1826 //=======================================================================
1827
1828 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddPolygonalFace (const vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
1829                                                      const int                           id,
1830                                                      const bool                          force3d)
1831 {
1832   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1833   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1834
1835   if(!myCreateQuadratic) {
1836     if(id)
1837       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(nodes, id);
1838     else
1839       elem = meshDS->AddPolygonalFace(nodes);
1840   }
1841   else {
1842     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
1843     for ( int i = 0; i < nodes.size(); ++i )
1844     {
1845       const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[i];
1846       const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[(i+1)%nodes.size()];
1847       const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1848       newNodes.push_back( n1 );
1849       newNodes.push_back( n12 );
1850     }
1851     if(id)
1852       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(newNodes, id);
1853     else
1854       elem = meshDS->AddPolygonalFace(newNodes);
1855   }
1856   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1857     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1858
1859   return elem;
1860 }
1861
1862 //=======================================================================
1863 //function : AddVolume
1864 //purpose  : Creates quadratic or linear prism
1865 //=======================================================================
1866
1867 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1868                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1869                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1870                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1871                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1872                                                const SMDS_MeshNode* n6,
1873                                                const int id,
1874                                                const bool force3d)
1875 {
1876   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1877   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1878   if(!myCreateQuadratic) {
1879     if(id)
1880       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, id);
1881     else
1882       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6);
1883   }
1884   else {
1885     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1886     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1887     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1888
1889     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode(n4,n5,force3d);
1890     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode(n5,n6,force3d);
1891     const SMDS_MeshNode* n64 = GetMediumNode(n6,n4,force3d);
1892
1893     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode(n1,n4,force3d);
1894     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode(n2,n5,force3d);
1895     const SMDS_MeshNode* n36 = GetMediumNode(n3,n6,force3d);
1896
1897     if(id)
1898       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
1899                                      n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36, id);
1900     else
1901       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
1902                                n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36);
1903   }
1904   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1905     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1906
1907   return elem;
1908 }
1909
1910 //=======================================================================
1911 //function : AddVolume
1912 //purpose  : Creates quadratic or linear tetrahedron
1913 //=======================================================================
1914
1915 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1916                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1917                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1918                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1919                                                const int id,
1920                                                const bool force3d)
1921 {
1922   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1923   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1924   if(!myCreateQuadratic) {
1925     if(id)
1926       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, id);
1927     else
1928       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4);
1929   }
1930   else {
1931     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1932     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1933     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1934
1935     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode(n1,n4,force3d);
1936     const SMDS_MeshNode* n24 = GetMediumNode(n2,n4,force3d);
1937     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1938
1939     if(id)
1940       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34, id);
1941     else
1942       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34);
1943   }
1944   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1945     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1946
1947   return elem;
1948 }
1949
1950 //=======================================================================
1951 //function : AddVolume
1952 //purpose  : Creates quadratic or linear pyramid
1953 //=======================================================================
1954
1955 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1956                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1957                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1958                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1959                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1960                                                const int id,
1961                                                const bool force3d)
1962 {
1963   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1964   if(!myCreateQuadratic) {
1965     if(id)
1966       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, id);
1967     else
1968       elem = GetMeshDS()->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5);
1969   }
1970   else {
1971     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1972     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1973     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1974     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
1975
1976     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode(n1,n5,force3d);
1977     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode(n2,n5,force3d);
1978     const SMDS_MeshNode* n35 = GetMediumNode(n3,n5,force3d);
1979     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode(n4,n5,force3d);
1980
1981     if(id)
1982       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID ( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
1983                                             n12, n23, n34, n41,
1984                                             n15, n25, n35, n45,
1985                                             id);
1986     else
1987       elem = GetMeshDS()->AddVolume( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
1988                                      n12, n23, n34, n41,
1989                                      n15, n25, n35, n45);
1990   }
1991   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1992     GetMeshDS()->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1993
1994   return elem;
1995 }
1996
1997 //=======================================================================
1998 //function : AddVolume
1999 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear hexahedron
2000 //=======================================================================
2001
2002 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2003                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2004                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2005                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2006                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2007                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2008                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2009                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2010                                                const int id,
2011                                                const bool force3d)
2012 {
2013   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2014   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2015   if(!myCreateQuadratic) {
2016     if(id)
2017       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8, id);
2018     else
2019       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8);
2020   }
2021   else {
2022     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
2023     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
2024     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
2025     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
2026
2027     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode(n5,n6,force3d);
2028     const SMDS_MeshNode* n67 = GetMediumNode(n6,n7,force3d);
2029     const SMDS_MeshNode* n78 = GetMediumNode(n7,n8,force3d);
2030     const SMDS_MeshNode* n85 = GetMediumNode(n8,n5,force3d);
2031
2032     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode(n1,n5,force3d);
2033     const SMDS_MeshNode* n26 = GetMediumNode(n2,n6,force3d);
2034     const SMDS_MeshNode* n37 = GetMediumNode(n3,n7,force3d);
2035     const SMDS_MeshNode* n48 = GetMediumNode(n4,n8,force3d);
2036     if(myCreateBiQuadratic)
2037     {
2038       const SMDS_MeshNode* n1234 = GetCentralNode(n1,n2,n3,n4,n12,n23,n34,n41,force3d);
2039       const SMDS_MeshNode* n1256 = GetCentralNode(n1,n2,n5,n6,n12,n26,n56,n15,force3d);
2040       const SMDS_MeshNode* n2367 = GetCentralNode(n2,n3,n6,n7,n23,n37,n67,n26,force3d);
2041       const SMDS_MeshNode* n3478 = GetCentralNode(n3,n4,n7,n8,n34,n48,n78,n37,force3d);
2042       const SMDS_MeshNode* n1458 = GetCentralNode(n1,n4,n5,n8,n41,n48,n15,n85,force3d);
2043       const SMDS_MeshNode* n5678 = GetCentralNode(n5,n6,n7,n8,n56,n67,n78,n85,force3d);
2044
2045       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
2046
2047       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( n4 );
2048       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( n8 );
2049       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3 );
2050       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( n7 );
2051       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1 );
2052       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( n5 );
2053       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( n2 );
2054       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( n6 );
2055
2056       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( n48 );
2057       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( n37 );
2058       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n15 );
2059       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n26 );
2060       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( n34 );
2061       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( n78 );
2062       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n12 );
2063       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n56 );
2064       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( n41 );
2065       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( n85 );
2066       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( n23 );
2067       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( n67 );
2068
2069       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3478 );
2070       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1256 );
2071       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( n1458 );
2072       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( n2367 );
2073       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n1234 );
2074       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n5678 );
2075
2076       gp_XYZ centerCube(0.5, 0.5, 0.5);
2077       gp_XYZ nCenterElem;
2078       SMESH_Block::ShellPoint( centerCube, pointsOnShapes, nCenterElem );
2079       const SMDS_MeshNode* nCenter =
2080         meshDS->AddNode( nCenterElem.X(), nCenterElem.Y(), nCenterElem.Z() );
2081       meshDS->SetNodeInVolume( nCenter, myShapeID );
2082
2083      if(id)
2084         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2085                                       n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2086                                       n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2087                                       n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter, id);
2088       else
2089         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2090                                 n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2091                                 n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2092                                 n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter);
2093     }
2094     else
2095     {
2096       if(id)
2097         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2098                                       n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2099                                       n78, n85, n15, n26, n37, n48, id);
2100       else
2101         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2102                                 n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2103                                 n78, n85, n15, n26, n37, n48);
2104     }
2105   }
2106   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2107     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2108
2109   return elem;
2110 }
2111
2112 //=======================================================================
2113 //function : AddVolume
2114 //purpose  : Creates LINEAR!!!!!!!!! octahedron
2115 //=======================================================================
2116
2117 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2118                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2119                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2120                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2121                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2122                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2123                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2124                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2125                                                const SMDS_MeshNode* n9,
2126                                                const SMDS_MeshNode* n10,
2127                                                const SMDS_MeshNode* n11,
2128                                                const SMDS_MeshNode* n12,
2129                                                const int id,
2130                                                bool force3d)
2131 {
2132   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2133   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2134   if(id)
2135     elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12,id);
2136   else
2137     elem = meshDS->AddVolume(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12);
2138   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2139     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2140   return elem;
2141 }
2142
2143 //=======================================================================
2144 //function : AddPolyhedralVolume
2145 //purpose  : Creates polyhedron. In quadratic mesh, adds medium nodes
2146 //=======================================================================
2147
2148 SMDS_MeshVolume*
2149 SMESH_MesherHelper::AddPolyhedralVolume (const std::vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
2150                                          const std::vector<int>&                  quantities,
2151                                          const int                                id,
2152                                          const bool                               force3d)
2153 {
2154   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2155   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2156   if(!myCreateQuadratic)
2157   {
2158     if(id)
2159       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID(nodes, quantities, id);
2160     else
2161       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume(nodes, quantities);
2162   }
2163   else
2164   {
2165     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
2166     vector<int> newQuantities;
2167     for ( int iFace=0, iN=0; iFace < quantities.size(); ++iFace)
2168     {
2169       int nbNodesInFace = quantities[iFace];
2170       newQuantities.push_back(0);
2171       for ( int i = 0; i < nbNodesInFace; ++i )
2172       {
2173         const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[ iN + i ];
2174         newNodes.push_back( n1 );
2175         newQuantities.back()++;
2176
2177         const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[ iN + ( i+1==nbNodesInFace ? 0 : i+1 )];
2178 //         if ( n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE &&
2179 //              n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE )
2180         {
2181           const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
2182           newNodes.push_back( n12 );
2183           newQuantities.back()++;
2184         }
2185       }
2186       iN += nbNodesInFace;
2187     }
2188     if(id)
2189       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID( newNodes, newQuantities, id );
2190     else
2191       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume( newNodes, newQuantities );
2192   }
2193   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2194     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2195
2196   return elem;
2197 }
2198
2199 namespace
2200 {
2201   //================================================================================
2202   /*!
2203    * \brief Check if a node belongs to any face of sub-mesh
2204    */
2205   //================================================================================
2206
2207   bool isNodeInSubMesh( const SMDS_MeshNode* n, const SMESHDS_SubMesh* sm )
2208   {
2209     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2210     while ( fIt->more() )
2211       if ( sm->Contains( fIt->next() ))
2212         return true;
2213     return false;
2214   }
2215 }
2216
2217 //=======================================================================
2218 //function : IsSameElemGeometry
2219 //purpose  : Returns true if all elements of a sub-mesh are of same shape
2220 //=======================================================================
2221
2222 bool SMESH_MesherHelper::IsSameElemGeometry(const SMESHDS_SubMesh* smDS,
2223                                             SMDSAbs_GeometryType   shape,
2224                                             const bool             nullSubMeshRes)
2225 {
2226   if ( !smDS ) return nullSubMeshRes;
2227
2228   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = smDS->GetElements();
2229   while ( elemIt->more() ) {
2230     const SMDS_MeshElement* e = elemIt->next();
2231     if ( e->GetGeomType() != shape )
2232       return false;
2233   }
2234   return true;
2235 }
2236
2237 //=======================================================================
2238 //function : LoadNodeColumns
2239 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2240 //=======================================================================
2241
2242 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap & theParam2ColumnMap,
2243                                          const TopoDS_Face& theFace,
2244                                          const TopoDS_Edge& theBaseEdge,
2245                                          SMESHDS_Mesh*      theMesh,
2246                                          SMESH_ProxyMesh*   theProxyMesh)
2247 {
2248   return LoadNodeColumns(theParam2ColumnMap,
2249                          theFace,
2250                          std::list<TopoDS_Edge>(1,theBaseEdge),
2251                          theMesh,
2252                          theProxyMesh);
2253 }
2254
2255 //=======================================================================
2256 //function : LoadNodeColumns
2257 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2258 //=======================================================================
2259
2260 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap &            theParam2ColumnMap,
2261                                          const TopoDS_Face&            theFace,
2262                                          const std::list<TopoDS_Edge>& theBaseSide,
2263                                          SMESHDS_Mesh*                 theMesh,
2264                                          SMESH_ProxyMesh*              theProxyMesh)
2265 {
2266   // get a right sub-mesh of theFace
2267
2268   const SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh = 0;
2269   if ( theProxyMesh )
2270   {
2271     faceSubMesh = theProxyMesh->GetSubMesh( theFace );
2272     if ( !faceSubMesh ||
2273          faceSubMesh->NbElements() == 0 ||
2274          theProxyMesh->IsTemporary( faceSubMesh->GetElements()->next() ))
2275     {
2276       // can use a proxy sub-mesh with not temporary elements only
2277       faceSubMesh = 0;
2278       theProxyMesh = 0;
2279     }
2280   }
2281   if ( !faceSubMesh )
2282     faceSubMesh = theMesh->MeshElements( theFace );
2283   if ( !faceSubMesh || faceSubMesh->NbElements() == 0 )
2284     return false;
2285
2286   if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2287   {
2288     // get data of edges for normalization of params
2289     vector< double > length;
2290     double fullLen = 0;
2291     list<TopoDS_Edge>::const_iterator edge;
2292     {
2293       for ( edge = theBaseSide.begin(); edge != theBaseSide.end(); ++edge )
2294       {
2295         double len = std::max( 1e-10, SMESH_Algo::EdgeLength( *edge ));
2296         fullLen += len;
2297         length.push_back( len );
2298       }
2299     }
2300
2301     // get nodes on theBaseEdge sorted by param on edge and initialize theParam2ColumnMap with them
2302     edge = theBaseSide.begin();
2303     for ( int iE = 0; edge != theBaseSide.end(); ++edge, ++iE )
2304     {
2305       map< double, const SMDS_MeshNode*> sortedBaseNN;
2306       SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN);
2307       if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2308
2309       map< double, const SMDS_MeshNode*>::iterator u_n = sortedBaseNN.begin();
2310       if ( theProxyMesh ) // from sortedBaseNN remove nodes not shared by faces of faceSubMesh
2311       {
2312         const SMDS_MeshNode* n1 = (++sortedBaseNN.begin())->second;
2313         const SMDS_MeshNode* n2 = (++sortedBaseNN.rbegin())->second;
2314         bool allNodesAreProxy = ( n1 != theProxyMesh->GetProxyNode( n1 ) &&
2315                                   n2 != theProxyMesh->GetProxyNode( n2 ));
2316         if ( allNodesAreProxy )
2317           for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2318             u_n->second = theProxyMesh->GetProxyNode( u_n->second );
2319
2320         if ( u_n = sortedBaseNN.begin(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2321         {
2322           while ( ++u_n != sortedBaseNN.end() && !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ));
2323           sortedBaseNN.erase( sortedBaseNN.begin(), u_n );
2324         }
2325         if ( u_n = --sortedBaseNN.end(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2326         {
2327           while ( u_n != sortedBaseNN.begin() && !isNodeInSubMesh( (--u_n)->second, faceSubMesh ));
2328           sortedBaseNN.erase( ++u_n, sortedBaseNN.end() );
2329         }
2330         if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2331       }
2332
2333       double f, l;
2334       BRep_Tool::Range( *edge, f, l );
2335       if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED ) std::swap( f, l );
2336       const double coeff = 1. / ( l - f ) * length[iE] / fullLen;
2337       const double prevPar = theParam2ColumnMap.empty() ? 0 : theParam2ColumnMap.rbegin()->first;
2338       for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2339       {
2340         double par = prevPar + coeff * ( u_n->first - f );
2341         TParam2ColumnMap::iterator u2nn =
2342           theParam2ColumnMap.insert( theParam2ColumnMap.end(), make_pair( par, TNodeColumn()));
2343         u2nn->second.push_back( u_n->second );
2344       }
2345     }
2346     if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2347       return false;
2348   }
2349
2350   // nb rows of nodes
2351   int prevNbRows     = theParam2ColumnMap.begin()->second.size(); // current, at least 1 here
2352   int expectedNbRows = faceSubMesh->NbElements() / ( theParam2ColumnMap.size()-1 ); // to be added
2353
2354   // fill theParam2ColumnMap column by column by passing from nodes on
2355   // theBaseEdge up via mesh faces on theFace
2356
2357   TParam2ColumnMap::iterator par_nVec_1, par_nVec_2;
2358   par_nVec_2 = theParam2ColumnMap.begin();
2359   par_nVec_1 = par_nVec_2++;
2360   TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
2361   for ( ; par_nVec_2 != theParam2ColumnMap.end(); ++par_nVec_1, ++par_nVec_2 )
2362   {
2363     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol1 = par_nVec_1->second;
2364     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol2 = par_nVec_2->second;
2365     nCol1.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2366     nCol2.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2367
2368     int i1, i2, foundNbRows = 0;
2369     const SMDS_MeshNode *n1 = nCol1[ prevNbRows-1 ];
2370     const SMDS_MeshNode *n2 = nCol2[ prevNbRows-1 ];
2371     // find face sharing node n1 and n2 and belonging to faceSubMesh
2372     while ( const SMDS_MeshElement* face =
2373             SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( n1, n2, emptySet, avoidSet, &i1, &i2))
2374     {
2375       if ( faceSubMesh->Contains( face ))
2376       {
2377         int nbNodes = face->NbCornerNodes();
2378         if ( nbNodes != 4 )
2379           return false;
2380         if ( foundNbRows + 1 > expectedNbRows )
2381           return false;
2382         n1 = face->GetNode( (i2+2) % 4 ); // opposite corner of quadrangle face
2383         n2 = face->GetNode( (i1+2) % 4 );
2384         nCol1[ prevNbRows + foundNbRows] = n1;
2385         nCol2[ prevNbRows + foundNbRows] = n2;
2386         ++foundNbRows;
2387       }
2388       avoidSet.insert( face );
2389     }
2390     if ( foundNbRows != expectedNbRows )
2391       return false;
2392     avoidSet.clear();
2393   }
2394   return ( theParam2ColumnMap.size() > 1 &&
2395            theParam2ColumnMap.begin()->second.size() == prevNbRows + expectedNbRows );
2396 }
2397
2398 namespace
2399 {
2400   //================================================================================
2401   /*!
2402    * \brief Return true if a node is at a corner of a 2D structured mesh of FACE
2403    */
2404   //================================================================================
2405
2406   bool isCornerOfStructure( const SMDS_MeshNode*   n,
2407                             const SMESHDS_SubMesh* faceSM,
2408                             SMESH_MesherHelper&    faceAnalyser )
2409   {
2410     int nbFacesInSM = 0;
2411     if ( n ) {
2412       SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2413       while ( fIt->more() )
2414         nbFacesInSM += faceSM->Contains( fIt->next() );
2415     }
2416     if ( nbFacesInSM == 1 )
2417       return true;
2418
2419     if ( nbFacesInSM == 2 && n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
2420     {
2421       return faceAnalyser.IsRealSeam( n->getshapeId() );
2422     }
2423     return false;
2424   }
2425 }
2426
2427 //=======================================================================
2428 //function : IsStructured
2429 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is structured
2430 //=======================================================================
2431
2432 bool SMESH_MesherHelper::IsStructured( SMESH_subMesh* faceSM )
2433 {
2434   SMESHDS_SubMesh* fSM = faceSM->GetSubMeshDS();
2435   if ( !fSM || fSM->NbElements() == 0 )
2436     return false;
2437
2438   list< TopoDS_Edge > edges;
2439   list< int > nbEdgesInWires;
2440   int nbWires = SMESH_Block::GetOrderedEdges( TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() ),
2441                                               edges, nbEdgesInWires );
2442   if ( nbWires != 1 /*|| nbEdgesInWires.front() != 4*/ ) // allow composite sides
2443     return false;
2444
2445   // algo: find corners of a structure and then analyze nb of faces and
2446   // length of structure sides
2447
2448   SMESHDS_Mesh* meshDS = faceSM->GetFather()->GetMeshDS();
2449   SMESH_MesherHelper faceAnalyser( *faceSM->GetFather() );
2450   faceAnalyser.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2451
2452   // rotate edges to get the first node being at corner
2453   // (in principle it's not necessary but so far none SALOME algo can make
2454   //  such a structured mesh that all corner nodes are not on VERTEXes)
2455   bool isCorner     = false;
2456   int nbRemainEdges = nbEdgesInWires.front();
2457   do {
2458     TopoDS_Vertex V = IthVertex( 0, edges.front() );
2459     isCorner = isCornerOfStructure( SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS ),
2460                                     fSM, faceAnalyser);
2461     if ( !isCorner ) {
2462       edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin() );
2463       --nbRemainEdges;
2464     }
2465   }
2466   while ( !isCorner && nbRemainEdges > 0 );
2467
2468   if ( !isCorner )
2469     return false;
2470
2471   // get all nodes from EDGEs
2472   list< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2473   list< TopoDS_Edge >::iterator edge = edges.begin();
2474   for ( ; edge != edges.end(); ++edge )
2475   {
2476     map< double, const SMDS_MeshNode* > u2Nodes;
2477     if ( !SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( meshDS, *edge,
2478                                             /*skipMedium=*/true, u2Nodes ))
2479       return false;
2480
2481     list< const SMDS_MeshNode* > edgeNodes;
2482     map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u2n = u2Nodes.begin();
2483     for ( ; u2n != u2Nodes.end(); ++u2n )
2484       edgeNodes.push_back( u2n->second );
2485     if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2486       edgeNodes.reverse();
2487
2488     if ( !nodes.empty() && nodes.back() == edgeNodes.front() )
2489       edgeNodes.pop_front();
2490     nodes.splice( nodes.end(), edgeNodes, edgeNodes.begin(), edgeNodes.end() );
2491   }
2492
2493   // get length of structured sides
2494   vector<int> nbEdgesInSide;
2495   int nbEdges = 0;
2496   list< const SMDS_MeshNode* >::iterator n = ++nodes.begin();
2497   for ( ; n != nodes.end(); ++n )
2498   {
2499     ++nbEdges;
2500     if ( isCornerOfStructure( *n, fSM, faceAnalyser )) {
2501       nbEdgesInSide.push_back( nbEdges );
2502       nbEdges = 0;
2503     }
2504   }
2505
2506   // checks
2507   if ( nbEdgesInSide.size() != 4 )
2508     return false;
2509   if ( nbEdgesInSide[0] != nbEdgesInSide[2] )
2510     return false;
2511   if ( nbEdgesInSide[1] != nbEdgesInSide[3] )
2512     return false;
2513   if ( nbEdgesInSide[0] * nbEdgesInSide[1] != fSM->NbElements() )
2514     return false;
2515
2516   return true;
2517 }
2518
2519 //================================================================================
2520 /*!
2521  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
2522  * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
2523  * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
2524  *                in the correspoding submesh point in different directions
2525  */
2526 //================================================================================
2527
2528 bool SMESH_MesherHelper::IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face& theFace)
2529 {
2530   if ( theFace.IsNull() )
2531     return false;
2532
2533   // find out orientation of a meshed face
2534   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( theFace );
2535   TopoDS_Shape aMeshedFace = GetMeshDS()->IndexToShape( faceID );
2536   bool isReversed = ( theFace.Orientation() != aMeshedFace.Orientation() );
2537
2538   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = GetMeshDS()->MeshElements( faceID );
2539   if ( !aSubMeshDSFace )
2540     return isReversed;
2541
2542   // find an element with a good normal
2543   gp_Vec Ne;
2544   bool normalOK = false;
2545   gp_XY uv;
2546   SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
2547   while ( !normalOK && iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
2548   {
2549     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
2550     if ( elem && elem->NbCornerNodes() > 2 )
2551     {
2552       SMESH_TNodeXYZ nPnt[3];
2553       SMDS_ElemIteratorPtr nodesIt = elem->nodesIterator();
2554       int iNodeOnFace = 0, iPosDim = SMDS_TOP_VERTEX;
2555       for ( int iN = 0; nodesIt->more() && iN < 3; ++iN) // loop on nodes
2556       {
2557         nPnt[ iN ] = nodesIt->next();
2558         if ( nPnt[ iN ]._node->GetPosition()->GetTypeOfPosition() > iPosDim )
2559         {
2560           iNodeOnFace = iN;
2561           iPosDim = nPnt[ iN ]._node->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
2562         }
2563       }
2564       // compute normal
2565       gp_Vec v01( nPnt[0], nPnt[1] ), v02( nPnt[0], nPnt[2] );
2566       if ( v01.SquareMagnitude() > RealSmall() &&
2567            v02.SquareMagnitude() > RealSmall() )
2568       {
2569         Ne = v01 ^ v02;
2570         if (( normalOK = ( Ne.SquareMagnitude() > RealSmall() )))
2571           uv = GetNodeUV( theFace, nPnt[iNodeOnFace]._node, 0, &normalOK );
2572       }
2573     }
2574   }
2575   if ( !normalOK )
2576     return isReversed;
2577
2578   // face normal at node position
2579   TopLoc_Location loc;
2580   Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace, loc );
2581   // if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C1 )
2582   // some surfaces not detected as GeomAbs_C1 are nevertheless correct for meshing
2583   if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C0 )
2584     {
2585       if (!surf.IsNull())
2586         MESSAGE("surf->Continuity() < GeomAbs_C1 " << (surf->Continuity() < GeomAbs_C1));
2587       return isReversed;
2588     }
2589   gp_Vec d1u, d1v; gp_Pnt p;
2590   surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, d1u, d1v );
2591   gp_Vec Nf = (d1u ^ d1v).Transformed( loc );
2592
2593   if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2594     Nf.Reverse();
2595
2596   return Ne * Nf < 0.;
2597 }
2598
2599 //=======================================================================
2600 //function : Count
2601 //purpose  : Count nb of sub-shapes
2602 //=======================================================================
2603
2604 int SMESH_MesherHelper::Count(const TopoDS_Shape&    shape,
2605                               const TopAbs_ShapeEnum type,
2606                               const bool             ignoreSame)
2607 {
2608   if ( ignoreSame ) {
2609     TopTools_IndexedMapOfShape map;
2610     TopExp::MapShapes( shape, type, map );
2611     return map.Extent();
2612   }
2613   else {
2614     int nb = 0;
2615     for ( TopExp_Explorer exp( shape, type ); exp.More(); exp.Next() )
2616       ++nb;
2617     return nb;
2618   }
2619 }
2620
2621 //=======================================================================
2622 //function : NbAncestors
2623 //purpose  : Return number of unique ancestors of the shape
2624 //=======================================================================
2625
2626 int SMESH_MesherHelper::NbAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
2627                                     const SMESH_Mesh&   mesh,
2628                                     TopAbs_ShapeEnum    ancestorType/*=TopAbs_SHAPE*/)
2629 {
2630   TopTools_MapOfShape ancestors;
2631   TopTools_ListIteratorOfListOfShape ansIt( mesh.GetAncestors(shape) );
2632   for ( ; ansIt.More(); ansIt.Next() ) {
2633     if ( ancestorType == TopAbs_SHAPE || ansIt.Value().ShapeType() == ancestorType )
2634       ancestors.Add( ansIt.Value() );
2635   }
2636   return ancestors.Extent();
2637 }
2638
2639 //=======================================================================
2640 //function : GetSubShapeOri
2641 //purpose  : Return orientation of sub-shape in the main shape
2642 //=======================================================================
2643
2644 TopAbs_Orientation SMESH_MesherHelper::GetSubShapeOri(const TopoDS_Shape& shape,
2645                                                       const TopoDS_Shape& subShape)
2646 {
2647   TopAbs_Orientation ori = TopAbs_Orientation(-1);
2648   if ( !shape.IsNull() && !subShape.IsNull() )
2649   {
2650     TopExp_Explorer e( shape, subShape.ShapeType() );
2651     if ( shape.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL ) // TopAbs_INTERNAL or TopAbs_EXTERNAL
2652       e.Init( shape.Oriented(TopAbs_FORWARD), subShape.ShapeType() );
2653     for ( ; e.More(); e.Next())
2654       if ( subShape.IsSame( e.Current() ))
2655         break;
2656     if ( e.More() )
2657       ori = e.Current().Orientation();
2658   }
2659   return ori;
2660 }
2661
2662 //=======================================================================
2663 //function : IsSubShape
2664 //purpose  :
2665 //=======================================================================
2666
2667 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape,
2668                                      const TopoDS_Shape& mainShape )
2669 {
2670   if ( !shape.IsNull() && !mainShape.IsNull() )
2671   {
2672     for ( TopExp_Explorer exp( mainShape, shape.ShapeType());
2673           exp.More();
2674           exp.Next() )
2675       if ( shape.IsSame( exp.Current() ))
2676         return true;
2677   }
2678   SCRUTE((shape.IsNull()));
2679   SCRUTE((mainShape.IsNull()));
2680   return false;
2681 }
2682
2683 //=======================================================================
2684 //function : IsSubShape
2685 //purpose  :
2686 //=======================================================================
2687
2688 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape, SMESH_Mesh* aMesh )
2689 {
2690   if ( shape.IsNull() || !aMesh )
2691     return false;
2692   return
2693     aMesh->GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape ) ||
2694     // PAL16202
2695     (shape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND && aMesh->GetMeshDS()->IsGroupOfSubShapes( shape ));
2696 }
2697
2698 //================================================================================
2699 /*!
2700  * \brief Return maximal tolerance of shape
2701  */
2702 //================================================================================
2703
2704 double SMESH_MesherHelper::MaxTolerance( const TopoDS_Shape& shape )
2705 {
2706   double tol = Precision::Confusion();
2707   TopExp_Explorer exp;
2708   for ( exp.Init( shape, TopAbs_FACE ); exp.More(); exp.Next() )
2709     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Face( exp.Current())));
2710   for ( exp.Init( shape, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
2711     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Edge( exp.Current())));
2712   for ( exp.Init( shape, TopAbs_VERTEX ); exp.More(); exp.Next() )
2713     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Vertex( exp.Current())));
2714
2715   return tol;
2716 }
2717
2718 //================================================================================
2719 /*!
2720  * \brief Return an angle between two EDGEs sharing a common VERTEX with reference
2721  *        of the FACE normal
2722  *  \return double - the angle (between -Pi and Pi), negative if the angle is concave,
2723  *                   1e100 in case of failure
2724  *  \waring Care about order of the EDGEs and their orientation to be as they are
2725  *          within the FACE! Don't pass degenerated EDGEs neither!
2726  */
2727 //================================================================================
2728
2729 double SMESH_MesherHelper::GetAngle( const TopoDS_Edge & theE1,
2730                                      const TopoDS_Edge & theE2,
2731                                      const TopoDS_Face & theFace)
2732 {
2733   double angle = 1e100;
2734   try
2735   {
2736     TopoDS_Vertex vCommon;
2737     if ( !TopExp::CommonVertex( theE1, theE2, vCommon ))
2738       return angle;
2739     double f,l;
2740     Handle(Geom_Curve)     c1 = BRep_Tool::Curve( theE1, f,l );
2741     Handle(Geom_Curve)     c2 = BRep_Tool::Curve( theE2, f,l );
2742     Handle(Geom2d_Curve) c2d1 = BRep_Tool::CurveOnSurface( theE1, theFace, f,l );
2743     Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace );
2744     double                 p1 = BRep_Tool::Parameter( vCommon, theE1 );
2745     double                 p2 = BRep_Tool::Parameter( vCommon, theE2 );
2746     if ( c1.IsNull() || c2.IsNull() )
2747       return angle;
2748     gp_XY uv = c2d1->Value( p1 ).XY();
2749     gp_Vec du, dv; gp_Pnt p;
2750     surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, du, dv );
2751     gp_Vec vec1, vec2, vecRef = du ^ dv;
2752     int  nbLoops = 0;
2753     double p1tmp = p1;
2754     while ( vecRef.SquareMagnitude() < std::numeric_limits<double>::min() )
2755     {
2756       double dp = ( l - f ) / 1000.;
2757       p1tmp += dp * (( Abs( p1 - f ) > Abs( p1 - l )) ? +1. : -1.);
2758       uv = c2d1->Value( p1tmp ).XY();
2759       surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, du, dv );
2760       vecRef = du ^ dv;
2761       if ( ++nbLoops > 10 )
2762       {
2763 #ifdef _DEBUG_
2764         cout << "SMESH_MesherHelper::GetAngle(): Captured in a sigularity" << endl;
2765 #endif
2766         return angle;
2767       }
2768     }
2769     if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2770       vecRef.Reverse();
2771     c1->D1( p1, p, vec1 );
2772     c2->D1( p2, p, vec2 );
2773     TopoDS_Face F = theFace;
2774     if ( F.Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
2775       F.Orientation( TopAbs_FORWARD );
2776     if ( theE1.Orientation() /*GetSubShapeOri( F, theE1 )*/ == TopAbs_REVERSED )
2777       vec1.Reverse();
2778     if ( theE2.Orientation() /*GetSubShapeOri( F, theE2 )*/ == TopAbs_REVERSED )
2779       vec2.Reverse();
2780     angle = vec1.AngleWithRef( vec2, vecRef );
2781   }
2782   catch (...)
2783   {
2784   }
2785   return angle;
2786 }
2787
2788 //================================================================================
2789 /*!
2790  * \brief Check if the first and last vertices of an edge are the same
2791  * \param anEdge - the edge to check
2792  * \retval bool - true if same
2793  */
2794 //================================================================================
2795
2796 bool SMESH_MesherHelper::IsClosedEdge( const TopoDS_Edge& anEdge )
2797 {
2798   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
2799     return IsClosedEdge( TopoDS::Edge( anEdge.Oriented( TopAbs_FORWARD )));
2800   return TopExp::FirstVertex( anEdge ).IsSame( TopExp::LastVertex( anEdge ));
2801 }
2802
2803 //================================================================================
2804 /*!
2805  * \brief Wrapper over TopExp::FirstVertex() and TopExp::LastVertex() fixing them
2806  *  in the case of INTERNAL edge
2807  */
2808 //================================================================================
2809
2810 TopoDS_Vertex SMESH_MesherHelper::IthVertex( const bool  is2nd,
2811                                              TopoDS_Edge anEdge,
2812                                              const bool  CumOri )
2813 {
2814   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
2815     anEdge.Orientation( TopAbs_FORWARD );
2816
2817   const TopAbs_Orientation tgtOri = is2nd ? TopAbs_REVERSED : TopAbs_FORWARD;
2818   TopoDS_Iterator vIt( anEdge, CumOri );
2819   while ( vIt.More() && vIt.Value().Orientation() != tgtOri )
2820     vIt.Next();
2821
2822   return ( vIt.More() ? TopoDS::Vertex(vIt.Value()) : TopoDS_Vertex() );
2823 }
2824
2825 //================================================================================
2826 /*!
2827  * \brief Return type of shape contained in a group
2828  *  \param group - a shape of type TopAbs_COMPOUND
2829  *  \param avoidCompound - not to return TopAbs_COMPOUND
2830  */
2831 //================================================================================
2832
2833 TopAbs_ShapeEnum SMESH_MesherHelper::GetGroupType(const TopoDS_Shape& group,
2834                                                   const bool          avoidCompound)
2835 {
2836   if ( !group.IsNull() )
2837   {
2838     if ( group.ShapeType() != TopAbs_COMPOUND )
2839       return group.ShapeType();
2840
2841     // iterate on a compound
2842     TopoDS_Iterator it( group );
2843     if ( it.More() )
2844       return avoidCompound ? GetGroupType( it.Value() ) : it.Value().ShapeType();
2845   }
2846   return TopAbs_SHAPE;
2847 }
2848
2849 //=======================================================================
2850 //function : IsQuadraticMesh
2851 //purpose  : Check mesh without geometry for: if all elements on this shape are quadratic,
2852 //           quadratic elements will be created.
2853 //           Used then generated 3D mesh without geometry.
2854 //=======================================================================
2855
2856 SMESH_MesherHelper:: MType SMESH_MesherHelper::IsQuadraticMesh()
2857 {
2858   int NbAllEdgsAndFaces=0;
2859   int NbQuadFacesAndEdgs=0;
2860   int NbFacesAndEdges=0;
2861   //All faces and edges
2862   NbAllEdgsAndFaces = myMesh->NbEdges() + myMesh->NbFaces();
2863   if ( NbAllEdgsAndFaces == 0 )
2864     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
2865
2866   //Quadratic faces and edges
2867   NbQuadFacesAndEdgs = myMesh->NbEdges(ORDER_QUADRATIC) + myMesh->NbFaces(ORDER_QUADRATIC);
2868
2869   //Linear faces and edges
2870   NbFacesAndEdges = myMesh->NbEdges(ORDER_LINEAR) + myMesh->NbFaces(ORDER_LINEAR);
2871
2872   if (NbAllEdgsAndFaces == NbQuadFacesAndEdgs) {
2873     //Quadratic mesh
2874     return SMESH_MesherHelper::QUADRATIC;
2875   }
2876   else if (NbAllEdgsAndFaces == NbFacesAndEdges) {
2877     //Linear mesh
2878     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
2879   }
2880   else
2881     //Mesh with both type of elements
2882     return SMESH_MesherHelper::COMP;
2883 }
2884
2885 //=======================================================================
2886 //function : GetOtherParam
2887 //purpose  : Return an alternative parameter for a node on seam
2888 //=======================================================================
2889
2890 double SMESH_MesherHelper::GetOtherParam(const double param) const
2891 {
2892   int i = myParIndex & U_periodic ? 0 : 1;
2893   return fabs(param-myPar1[i]) < fabs(param-myPar2[i]) ? myPar2[i] : myPar1[i];
2894 }
2895
2896 namespace {
2897
2898   //=======================================================================
2899   /*!
2900    * \brief Iterator on ancestors of the given type
2901    */
2902   //=======================================================================
2903
2904   struct TAncestorsIterator : public SMDS_Iterator<const TopoDS_Shape*>
2905   {
2906     TopTools_ListIteratorOfListOfShape _ancIter;
2907     TopAbs_ShapeEnum                   _type;
2908     TopTools_MapOfShape                _encountered;
2909     TAncestorsIterator( const TopTools_ListOfShape& ancestors, TopAbs_ShapeEnum type)
2910       : _ancIter( ancestors ), _type( type )
2911     {
2912       if ( _ancIter.More() ) {
2913         if ( _ancIter.Value().ShapeType() != _type ) next();
2914         else _encountered.Add( _ancIter.Value() );
2915       }
2916     }
2917     virtual bool more()
2918     {
2919       return _ancIter.More();
2920     }
2921     virtual const TopoDS_Shape* next()
2922     {
2923       const TopoDS_Shape* s = _ancIter.More() ? & _ancIter.Value() : 0;
2924       if ( _ancIter.More() )
2925         for ( _ancIter.Next();  _ancIter.More(); _ancIter.Next())
2926           if ( _ancIter.Value().ShapeType() == _type && _encountered.Add( _ancIter.Value() ))
2927             break;
2928       return s;
2929     }
2930   };
2931
2932 } // namespace
2933
2934 //=======================================================================
2935 /*!
2936  * \brief Return iterator on ancestors of the given type
2937  */
2938 //=======================================================================
2939
2940 PShapeIteratorPtr SMESH_MesherHelper::GetAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
2941                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
2942                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
2943 {
2944   return PShapeIteratorPtr( new TAncestorsIterator( mesh.GetAncestors(shape), ancestorType));
2945 }
2946
2947 //=======================================================================
2948 //function : GetCommonAncestor
2949 //purpose  : Find a common ancestors of two shapes of the given type
2950 //=======================================================================
2951
2952 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetCommonAncestor(const TopoDS_Shape& shape1,
2953                                                    const TopoDS_Shape& shape2,
2954                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
2955                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
2956 {
2957   TopoDS_Shape commonAnc;
2958   if ( !shape1.IsNull() && !shape2.IsNull() )
2959   {
2960     PShapeIteratorPtr ancIt = GetAncestors( shape1, mesh, ancestorType );
2961     while ( const TopoDS_Shape* anc = ancIt->next() )
2962       if ( IsSubShape( shape2, *anc ))
2963       {
2964         commonAnc = *anc;
2965         break;
2966       }
2967   }
2968   return commonAnc;
2969 }
2970
2971 //#include <Perf_Meter.hxx>
2972
2973 //=======================================================================
2974 namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
2975 //=======================================================================
2976
2977 #define __DMP__(txt) \
2978   // cout << txt
2979 #define MSG(txt) __DMP__(txt<<endl)
2980 #define MSGBEG(txt) __DMP__(txt)
2981
2982   //const double straightTol2 = 1e-33; // to detect straing links
2983   bool isStraightLink(double linkLen2, double middleNodeMove2)
2984   {
2985     // straight if <node move> < 1/15 * <link length>
2986     return middleNodeMove2 < 1/15./15. * linkLen2;
2987   }
2988
2989   struct QFace;
2990   // ---------------------------------------
2991   /*!
2992    * \brief Quadratic link knowing its faces
2993    */
2994   struct QLink: public SMESH_TLink
2995   {
2996     const SMDS_MeshNode*          _mediumNode;
2997     mutable vector<const QFace* > _faces;
2998     mutable gp_Vec                _nodeMove;
2999     mutable int                   _nbMoves;
3000
3001     QLink(const SMDS_MeshNode* n1, const SMDS_MeshNode* n2, const SMDS_MeshNode* nm):
3002       SMESH_TLink( n1,n2 ), _mediumNode(nm), _nodeMove(0,0,0), _nbMoves(0) {
3003       _faces.reserve(4);
3004       //if ( MediumPos() != SMDS_TOP_3DSPACE )
3005         _nodeMove = MediumPnt() - MiddlePnt();
3006     }
3007     void SetContinuesFaces() const;
3008     const QFace* GetContinuesFace( const QFace* face ) const;
3009     bool OnBoundary() const;
3010     gp_XYZ MiddlePnt() const { return ( XYZ( node1() ) + XYZ( node2() )) / 2.; }
3011     gp_XYZ MediumPnt() const { return XYZ( _mediumNode ); }
3012
3013     SMDS_TypeOfPosition MediumPos() const
3014     { return _mediumNode->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
3015     SMDS_TypeOfPosition EndPos(bool isSecond) const
3016     { return (isSecond ? node2() : node1())->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
3017     const SMDS_MeshNode* EndPosNode(SMDS_TypeOfPosition pos) const
3018     { return EndPos(0) == pos ? node1() : EndPos(1) == pos ? node2() : 0; }
3019
3020     void Move(const gp_Vec& move, bool sum=false) const
3021     { _nodeMove += move; _nbMoves += sum ? (_nbMoves==0) : 1; }
3022