src/SMESH/SMESH_MesherHelper.cxx

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   2 //
   3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
   4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
   5 //
   6 // This library is free software; you can redistribute it and/or
   7 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
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  11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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  15 //
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  17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  19 //
  20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21 //
  22
  23 // File:      SMESH_MesherHelper.cxx
  24 // Created:   15.02.06 15:22:41
  25 // Author:    Sergey KUUL
  26 //
  27 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  28
  29 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
  30 #include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
  31 #include "SMDS_FacePosition.hxx"
  32 #include "SMDS_IteratorOnIterators.hxx"
  33 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
  34 #include "SMESH_Block.hxx"
  35 #include "SMESH_HypoFilter.hxx"
  36 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
  37 #include "SMESH_ProxyMesh.hxx"
  38 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  39
  40 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  41 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  42 #include <BRepTools.hxx>
  43 #include <BRep_Tool.hxx>
  44 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  45 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
  46 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
  47 #include <Geom_Curve.hxx>
  48 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
  49 #include <Geom_Surface.hxx>
  50 #include <ShapeAnalysis.hxx>
  51 #include <TopExp.hxx>
  52 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  53 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  54 #include <TopTools_MapIteratorOfMapOfShape.hxx>
  55 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  56 #include <TopoDS.hxx>
  57 #include <gp_Ax3.hxx>
  58 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  59 #include <gp_Trsf.hxx>
  60
  61 #include <Standard_Failure.hxx>
  62 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  63
  64 #include <utilities.h>
  65
  66 #include <limits>
  67
  68 using namespace std;
  69
  70 #define RETURN_BAD_RESULT(msg) { MESSAGE(msg); return false; }
  71
  72 namespace {
  73
  74   inline SMESH_TNodeXYZ XYZ(const SMDS_MeshNode* n) { return SMESH_TNodeXYZ(n); }
  75
  76   enum { U_periodic = 1, V_periodic = 2 };
  77 }
  78
  79 //================================================================================
  80 /*!
  81  * \brief Constructor
  82  */
  83 //================================================================================
  84
  85 SMESH_MesherHelper::SMESH_MesherHelper(SMESH_Mesh& theMesh)
  86   : myParIndex(0),
  87     myMesh(&theMesh),
  88     myShapeID(0),
  89     myCreateQuadratic(false),
  90     myCreateBiQuadratic(false),
  91     myFixNodeParameters(false)
  92 {
  93   myPar1[0] = myPar2[0] = myPar1[1] = myPar2[1] = 0;
  94   mySetElemOnShape = ( ! myMesh->HasShapeToMesh() );
  95 }
  96
  97 //=======================================================================
  98 //function : ~SMESH_MesherHelper
  99 //purpose  :
 100 //=======================================================================
 101
 102 SMESH_MesherHelper::~SMESH_MesherHelper()
 103 {
 104   {
 105     TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = myFace2Projector.begin();
 106     for ( ; i_proj != myFace2Projector.end(); ++i_proj )
 107       delete i_proj->second;
 108   }
 109   {
 110     TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj = myEdge2Projector.begin();
 111     for ( ; i_proj != myEdge2Projector.end(); ++i_proj )
 112       delete i_proj->second;
 113   }
 114 }
 115
 116 //=======================================================================
 117 //function : IsQuadraticSubMesh
 118 //purpose  : Check submesh for given shape: if all elements on this shape
 119 //           are quadratic, quadratic elements will be created.
 120 //           Also fill myTLinkNodeMap
 121 //=======================================================================
 122
 123 bool SMESH_MesherHelper::IsQuadraticSubMesh(const TopoDS_Shape& aSh)
 124 {
 125   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 126   // we can create quadratic elements only if all elements
 127   // created on sub-shapes of given shape are quadratic
 128   // also we have to fill myTLinkNodeMap
 129   myCreateQuadratic = true;
 130   mySeamShapeIds.clear();
 131   myDegenShapeIds.clear();
 132   TopAbs_ShapeEnum subType( aSh.ShapeType()==TopAbs_FACE ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE );
 133   if ( aSh.ShapeType()==TopAbs_COMPOUND )
 134   {
 135     TopoDS_Iterator subIt( aSh );
 136     if ( subIt.More() )
 137       subType = ( subIt.Value().ShapeType()==TopAbs_FACE ) ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE;
 138   }
 139   SMDSAbs_ElementType elemType( subType==TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
 140
 141
 142   //int nbOldLinks = myTLinkNodeMap.size();
 143
 144   if ( !myMesh->HasShapeToMesh() )
 145   {
 146     if (( myCreateQuadratic = myMesh->NbFaces( ORDER_QUADRATIC )))
 147     {
 148       SMDS_FaceIteratorPtr fIt = meshDS->facesIterator();
 149       while ( fIt->more() )
 150         AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* >( fIt->next() ));
 151     }
 152   }
 153   else
 154   {
 155     TopExp_Explorer exp( aSh, subType );
 156     TopTools_MapOfShape checkedSubShapes;
 157     for (; exp.More() && myCreateQuadratic; exp.Next()) {
 158       if ( !checkedSubShapes.Add( exp.Current() ))
 159         continue; // needed if aSh is compound of solids
 160       if ( SMESHDS_SubMesh * subMesh = meshDS->MeshElements( exp.Current() )) {
 161         if ( SMDS_ElemIteratorPtr it = subMesh->GetElements() ) {
 162           while(it->more()) {
 163             const SMDS_MeshElement* e = it->next();
 164             if ( e->GetType() != elemType || !e->IsQuadratic() ) {
 165               myCreateQuadratic = false;
 166               break;
 167             }
 168             else {
 169               // fill TLinkNodeMap
 170               switch ( e->NbCornerNodes() ) {
 171               case 2:
 172                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(2)); break;
 173               case 3:
 174                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(3));
 175                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(4));
 176                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(0),e->GetNode(5)); break;
 177               case 4:
 178                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(4));
 179                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(5));
 180                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(3),e->GetNode(6));
 181                 AddTLinkNode(e->GetNode(3),e->GetNode(0),e->GetNode(7));
 182                 break;
 183               default:
 184                 myCreateQuadratic = false;
 185                 break;
 186               }
 187             }
 188           }
 189         }
 190       }
 191     }
 192   }
 193
 194   // if ( nbOldLinks == myTLinkNodeMap.size() ) -- 0023068
 195   if ( myTLinkNodeMap.empty() )
 196     myCreateQuadratic = false;
 197
 198   if ( !myCreateQuadratic )
 199     myTLinkNodeMap.clear();
 200
 201   SetSubShape( aSh );
 202
 203   return myCreateQuadratic;
 204 }
 205
 206 //=======================================================================
 207 //function : SetSubShape
 208 //purpose  : Set geometry to make elements on
 209 //=======================================================================
 210
 211 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const int aShID)
 212 {
 213   if ( aShID == myShapeID )
 214     return;
 215   if ( aShID > 0 )
 216     SetSubShape( GetMeshDS()->IndexToShape( aShID ));
 217   else
 218     SetSubShape( TopoDS_Shape() );
 219 }
 220
 221 //=======================================================================
 222 //function : SetSubShape
 223 //purpose  : Set geometry to create elements on
 224 //=======================================================================
 225
 226 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const TopoDS_Shape& aSh)
 227 {
 228   if ( myShape.IsSame( aSh ))
 229     return;
 230
 231   myShape = aSh;
 232   mySeamShapeIds.clear();
 233   myDegenShapeIds.clear();
 234
 235   if ( myShape.IsNull() ) {
 236     myShapeID  = 0;
 237     return;
 238   }
 239   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 240   myShapeID = meshDS->ShapeToIndex(aSh);
 241   myParIndex = 0;
 242
 243   // treatment of periodic faces
 244   for ( TopExp_Explorer eF( aSh, TopAbs_FACE ); eF.More(); eF.Next() )
 245   {
 246     const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( eF.Current() );
 247     BRepAdaptor_Surface surf( face, false );
 248     if ( surf.IsUPeriodic() || surf.IsUClosed() ) {
 249       myParIndex |= U_periodic;
 250       myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
 251       myPar2[0] = surf.LastUParameter();
 252     }
 253     if ( surf.IsVPeriodic() || surf.IsVClosed() ) {
 254       myParIndex |= V_periodic;
 255       myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
 256       myPar2[1] = surf.LastVParameter();
 257     }
 258
 259     gp_Pnt2d uv1, uv2;
 260     for (TopExp_Explorer exp( face, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next())
 261     {
 262       // look for a "seam" edge, a real seam or an edge on period boundary
 263       TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
 264       const int edgeID = meshDS->ShapeToIndex( edge );
 265       if ( myParIndex )
 266       {
 267         BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 268         const double du = Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) );
 269         const double dv = Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) );
 270
 271         bool isSeam = BRep_Tool::IsClosed( edge, face );
 272         if ( isSeam ) // real seam - having two pcurves on face
 273         {
 274           // pcurve can lie not on pediod boundary (22582, mesh_Quadratic_01/C9)
 275           if ( du < dv )
 276           {
 277             double u1 = uv1.Coord(1);
 278             edge.Reverse();
 279             BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 280             double u2 = uv1.Coord(1);
 281             myPar1[0] = Min( u1, u2 );
 282             myPar2[0] = Max( u1, u2 );
 283           }
 284           else
 285           {
 286             double v1 = uv1.Coord(2);
 287             edge.Reverse();
 288             BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 289             double v2 = uv1.Coord(2);
 290             myPar1[1] = Min( v1, v2 );
 291             myPar2[1] = Max( v1, v2 );
 292           }
 293         }
 294         else //if ( !isSeam )
 295         {
 296           // one pcurve but on period boundary (22772, mesh_Quadratic_01/D1)
 297           if      (( myParIndex & U_periodic ) && du < Precision::PConfusion() )
 298           {
 299             isSeam = ( Abs( uv1.Coord(1) - myPar1[0] ) < Precision::PConfusion() ||
 300                        Abs( uv1.Coord(1) - myPar2[0] ) < Precision::PConfusion() );
 301           }
 302           else if (( myParIndex & V_periodic ) && dv < Precision::PConfusion() )
 303           {
 304             isSeam = ( Abs( uv1.Coord(2) - myPar1[1] ) < Precision::PConfusion() ||
 305                        Abs( uv1.Coord(2) - myPar2[1] ) < Precision::PConfusion() );
 306           }
 307           if ( isSeam ) // vertices are on period boundary, check a middle point (23032)
 308           {
 309             double f,l, r = 0.2345;
 310             Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, face, f, l );
 311             if ( C2d.IsNull() )
 312             {
 313               isSeam = false;
 314             }
 315             else
 316             {
 317               uv2 = C2d->Value( f * r + l * ( 1.-r ));
 318               if ( du < Precision::PConfusion() )
 319                 isSeam = ( Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) ) < Precision::PConfusion() );
 320               else
 321                 isSeam = ( Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) ) < Precision::PConfusion() );
 322             }
 323           }
 324         }
 325         if ( isSeam )
 326         {
 327           // store seam shape indices, negative if shape encounters twice ('real seam')
 328           mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( edgeID ) ? -edgeID : edgeID );
 329           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() ) {
 330             int vertexID = meshDS->ShapeToIndex( v.Current() );
 331             mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( vertexID ) ? -vertexID : vertexID );
 332           }
 333         }
 334       }
 335       // look for a degenerated edge
 336       if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edge )) {
 337         myDegenShapeIds.insert( edgeID );
 338         for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() )
 339           myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( v.Current() ));
 340       }
 341       if ( !BRep_Tool::SameParameter( edge ) ||
 342            !BRep_Tool::SameRange( edge ))
 343       {
 344         setPosOnShapeValidity( edgeID, false );
 345       }
 346     }
 347   }
 348 }
 349
 350 //=======================================================================
 351 //function : GetNodeUVneedInFaceNode
 352 //purpose  : Check if inFaceNode argument is necessary for call GetNodeUV(F,..)
 353 //           Return true if the face is periodic.
 354 //           If F is Null, answer about sub-shape set through IsQuadraticSubMesh() or
 355 //           * SetSubShape()
 356 //=======================================================================
 357
 358 bool SMESH_MesherHelper::GetNodeUVneedInFaceNode(const TopoDS_Face& F) const
 359 {
 360   if ( F.IsNull() ) return !mySeamShapeIds.empty();
 361
 362   if ( !F.IsNull() && !myShape.IsNull() && myShape.IsSame( F ))
 363     return !mySeamShapeIds.empty();
 364
 365   TopLoc_Location loc;
 366   Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 367   if ( !aSurface.IsNull() )
 368     return ( aSurface->IsUPeriodic() || aSurface->IsVPeriodic() );
 369
 370   return false;
 371 }
 372
 373 //=======================================================================
 374 //function : IsMedium
 375 //purpose  :
 376 //=======================================================================
 377
 378 bool SMESH_MesherHelper::IsMedium(const SMDS_MeshNode*      node,
 379                                   const SMDSAbs_ElementType typeToCheck)
 380 {
 381   return SMESH_MeshEditor::IsMedium( node, typeToCheck );
 382 }
 383
 384 //=======================================================================
 385 //function : GetSubShapeByNode
 386 //purpose  : Return support shape of a node
 387 //=======================================================================
 388
 389 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetSubShapeByNode(const SMDS_MeshNode* node,
 390                                                    const SMESHDS_Mesh*  meshDS)
 391 {
 392   int shapeID = node ? node->getshapeId() : 0;
 393   if ( 0 < shapeID && shapeID <= meshDS->MaxShapeIndex() )
 394     return meshDS->IndexToShape( shapeID );
 395   else
 396     return TopoDS_Shape();
 397 }
 398
 399
 400 //=======================================================================
 401 //function : AddTLinkNode
 402 //purpose  : add a link in my data structure
 403 //=======================================================================
 404
 405 void SMESH_MesherHelper::AddTLinkNode(const SMDS_MeshNode* n1,
 406                                       const SMDS_MeshNode* n2,
 407                                       const SMDS_MeshNode* n12)
 408 {
 409   // add new record to map
 410   SMESH_TLink link( n1, n2 );
 411   myTLinkNodeMap.insert( make_pair(link,n12));
 412 }
 413
 414 //================================================================================
 415 /*!
 416  * \brief Add quadratic links of edge to own data structure
 417  */
 418 //================================================================================
 419
 420 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshEdge* edge)
 421 {
 422   if ( edge && edge->IsQuadratic() )
 423     AddTLinkNode(edge->GetNode(0), edge->GetNode(1), edge->GetNode(2));
 424   else
 425     return false;
 426   return true;
 427 }
 428
 429 //================================================================================
 430 /*!
 431  * \brief Add quadratic links of face to own data structure
 432  */
 433 //================================================================================
 434
 435 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshFace* f)
 436 {
 437   bool isQuad = true;
 438   if ( !f->IsPoly() )
 439     switch ( f->NbNodes() ) {
 440     case 7:
 441       // myMapWithCentralNode.insert
 442       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2) ),
 443       //                f->GetNode(6)));
 444       // break; -- add medium nodes as well
 445     case 6:
 446       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(3));
 447       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(4));
 448       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(0),f->GetNode(5)); break;
 449
 450     case 9:
 451       // myMapWithCentralNode.insert
 452       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(3) ),
 453       //                f->GetNode(8)));
 454       // break; -- add medium nodes as well
 455     case 8:
 456       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(4));
 457       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(5));
 458       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(3),f->GetNode(6));
 459       AddTLinkNode(f->GetNode(3),f->GetNode(0),f->GetNode(7)); break;
 460     default:;
 461       isQuad = false;
 462     }
 463   return isQuad;
 464 }
 465
 466 //================================================================================
 467 /*!
 468  * \brief Add quadratic links of volume to own data structure
 469  */
 470 //================================================================================
 471
 472 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshVolume* volume)
 473 {
 474   if ( volume->IsQuadratic() )
 475   {
 476     SMDS_VolumeTool vTool( volume );
 477     const SMDS_MeshNode** nodes = vTool.GetNodes();
 478     set<int> addedLinks;
 479     for ( int iF = 1; iF < vTool.NbFaces(); ++iF )
 480     {
 481       const int nbN = vTool.NbFaceNodes( iF );
 482       const int* iNodes = vTool.GetFaceNodesIndices( iF );
 483       for ( int i = 0; i < nbN; )
 484       {
 485         int iN1  = iNodes[i++];
 486         int iN12 = iNodes[i++];
 487         int iN2  = iNodes[i];
 488         if ( iN1 > iN2 ) std::swap( iN1, iN2 );
 489         int linkID = iN1 * vTool.NbNodes() + iN2;
 490         pair< set<int>::iterator, bool > it_isNew = addedLinks.insert( linkID );
 491         if ( it_isNew.second )
 492           AddTLinkNode( nodes[iN1], nodes[iN2], nodes[iN12] );
 493         else
 494           addedLinks.erase( it_isNew.first ); // each link encounters only twice
 495       }
 496       if ( vTool.NbNodes() == 27 )
 497       {
 498         const SMDS_MeshNode* nFCenter = nodes[ vTool.GetCenterNodeIndex( iF )];
 499         if ( nFCenter->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
 500           myMapWithCentralNode.insert
 501             ( make_pair( TBiQuad( nodes[ iNodes[0]], nodes[ iNodes[1]],
 502                                   nodes[ iNodes[2]], nodes[ iNodes[3]] ),
 503                          nFCenter ));
 504       }
 505     }
 506     return true;
 507   }
 508   return false;
 509 }
 510
 511 //================================================================================
 512 /*!
 513  * \brief Return true if position of nodes on the shape hasn't yet been checked or
 514  * the positions proved to be invalid
 515  */
 516 //================================================================================
 517
 518 bool SMESH_MesherHelper::toCheckPosOnShape(int shapeID ) const
 519 {
 520   map< int,bool >::const_iterator id_ok = myNodePosShapesValidity.find( shapeID );
 521   return ( id_ok == myNodePosShapesValidity.end() || !id_ok->second );
 522 }
 523
 524 //================================================================================
 525 /*!
 526  * \brief Set validity of positions of nodes on the shape.
 527  * Once set, validity is not changed
 528  */
 529 //================================================================================
 530
 531 void SMESH_MesherHelper::setPosOnShapeValidity(int shapeID, bool ok ) const
 532 {
 533   std::map< int,bool >::iterator sh_ok =
 534     ((SMESH_MesherHelper*)this)->myNodePosShapesValidity.insert( make_pair( shapeID, ok)).first;
 535   if ( !ok )
 536     sh_ok->second = ok;
 537 }
 538
 539 //=======================================================================
 540 //function : ToFixNodeParameters
 541 //purpose  : Enables fixing node parameters on EDGEs and FACEs in
 542 //           GetNodeU(...,check=true), GetNodeUV(...,check=true), CheckNodeUV() and
 543 //           CheckNodeU() in case if a node lies on a shape set via SetSubShape().
 544 //           Default is False
 545 //=======================================================================
 546
 547 void SMESH_MesherHelper::ToFixNodeParameters(bool toFix)
 548 {
 549   myFixNodeParameters = toFix;
 550 }
 551
 552
 553 //=======================================================================
 554 //function : getUVOnSeam
 555 //purpose  : Select UV on either of 2 pcurves of a seam edge, closest to the given UV
 556 //=======================================================================
 557
 558 gp_Pnt2d SMESH_MesherHelper::getUVOnSeam( const gp_Pnt2d& uv1, const gp_Pnt2d& uv2 ) const
 559 {
 560   gp_Pnt2d result = uv1;
 561   for ( int i = U_periodic; i <= V_periodic ; ++i )
 562   {
 563     if ( myParIndex & i )
 564     {
 565       double p1 = uv1.Coord( i );
 566       double dp1 = Abs( p1-myPar1[i-1]), dp2 = Abs( p1-myPar2[i-1]);
 567       if ( myParIndex == i ||
 568            dp1 < ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100. ||
 569            dp2 < ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100. )
 570       {
 571         double p2 = uv2.Coord( i );
 572         double p1Alt = ( dp1 < dp2 ) ? myPar2[i-1] : myPar1[i-1];
 573         if ( Abs( p2 - p1 ) > Abs( p2 - p1Alt ))
 574           result.SetCoord( i, p1Alt );
 575       }
 576     }
 577   }
 578   return result;
 579 }
 580
 581 //=======================================================================
 582 //function : GetNodeUV
 583 //purpose  : Return node UV on face
 584 //=======================================================================
 585
 586 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 587                                     const SMDS_MeshNode* n,
 588                                     const SMDS_MeshNode* n2,
 589                                     bool*                check) const
 590 {
 591   gp_Pnt2d uv( Precision::Infinite(), Precision::Infinite() );
 592
 593   const SMDS_PositionPtr Pos = n->GetPosition();
 594   bool uvOK = false;
 595   if ( Pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
 596   {
 597     // node has position on face
 598     const SMDS_FacePosition* fpos = static_cast<const SMDS_FacePosition*>( Pos );
 599     uv.SetCoord( fpos->GetUParameter(), fpos->GetVParameter() );
 600     if ( check )
 601       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F )); // 2. from 22830
 602   }
 603   else if ( Pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_EDGE )
 604   {
 605     // node has position on EDGE => it is needed to find
 606     // corresponding EDGE from FACE, get pcurve for this
 607     // EDGE and retrieve value from this pcurve
 608     const SMDS_EdgePosition* epos = static_cast<const SMDS_EdgePosition*>( Pos );
 609     const int              edgeID = n->getshapeId();
 610     const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge( GetMeshDS()->IndexToShape( edgeID ));
 611     double f, l, u = epos->GetUParameter();
 612     Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface( E, F, f, l );
 613     bool validU = ( !C2d.IsNull() && ( f < u ) && ( u < l ));
 614     if ( validU ) uv = C2d->Value( u );
 615     else          uv.SetCoord( Precision::Infinite(),0.);
 616     if ( check || !validU )
 617       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F ),/*force=*/ !validU );
 618
 619     // for a node on a seam EDGE select one of UVs on 2 pcurves
 620     if ( n2 && IsSeamShape( edgeID ))
 621     {
 622       uv = getUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0, check ));
 623     }
 624     else
 625     { // adjust uv to period
 626       TopLoc_Location loc;
 627       Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
 628       Standard_Boolean isUPeriodic = S->IsUPeriodic();
 629       Standard_Boolean isVPeriodic = S->IsVPeriodic();
 630       gp_Pnt2d newUV = uv;
 631       if ( isUPeriodic || isVPeriodic ) {
 632         Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 633         S->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 634         if ( isUPeriodic ) newUV.SetX( uv.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.X(),UF,UL));
 635         if ( isVPeriodic ) newUV.SetY( uv.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.Y(),VF,VL));
 636
 637         if ( n2 )
 638         {
 639           gp_Pnt2d uv2 = GetNodeUV( F, n2, 0, check );
 640           if ( isUPeriodic && Abs( uv.X()-uv2.X() ) < Abs( newUV.X()-uv2.X() ))
 641             newUV.SetX( uv.X() );
 642           if ( isVPeriodic && Abs( uv.Y()-uv2.Y() ) < Abs( newUV.Y()-uv2.Y() ))
 643             newUV.SetY( uv.Y() );
 644         }
 645       }
 646       uv = newUV;
 647     }
 648   }
 649   else if ( Pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
 650   {
 651     if ( int vertexID = n->getshapeId() ) {
 652       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(GetMeshDS()->IndexToShape(vertexID));
 653       try {
 654         uv = BRep_Tool::Parameters( V, F );
 655         uvOK = true;
 656       }
 657       catch (Standard_Failure& exc) {
 658       }
 659       if ( !uvOK )
 660       {
 661         if ( !IsSubShape( V, F ))
 662         {
 663           MESSAGE("GetNodeUV() Vertex "<< vertexID <<" not in face "<< GetMeshDS()->ShapeToIndex(F));
 664           // get UV of a vertex closest to the node
 665           double dist = 1e100;
 666           gp_Pnt pn = XYZ( n );
 667           for ( TopExp_Explorer vert( F,TopAbs_VERTEX ); !uvOK && vert.More(); vert.Next() ) {
 668             TopoDS_Vertex curV = TopoDS::Vertex( vert.Current() );
 669             gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt( curV );
 670             double curDist = p.SquareDistance( pn );
 671             if ( curDist < dist ) {
 672               dist = curDist;
 673               uv = BRep_Tool::Parameters( curV, F );
 674               uvOK = ( dist < DBL_MIN );
 675             }
 676           }
 677         }
 678         else
 679         {
 680           uvOK = false;
 681           TopTools_ListIteratorOfListOfShape it( myMesh->GetAncestors( V ));
 682           for ( ; it.More(); it.Next() ) {
 683             if ( it.Value().ShapeType() == TopAbs_EDGE ) {
 684               const TopoDS_Edge & edge = TopoDS::Edge( it.Value() );
 685               double f,l;
 686               Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(edge, F, f, l);
 687               if ( !C2d.IsNull() ) {
 688                 double u = ( V == IthVertex( 0, edge )) ?  f : l;
 689                 uv = C2d->Value( u );
 690                 uvOK = true;
 691                 break;
 692               }
 693             }
 694           }
 695           if ( !uvOK && V.Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
 696           {
 697             Handle(ShapeAnalysis_Surface) projector = GetSurface( F );
 698             if ( n2 ) uv = GetNodeUV( F, n2 );
 699             if ( Precision::IsInfinite( uv.X() ))
 700               uv = projector->NextValueOfUV( uv, BRep_Tool::Pnt( V ), BRep_Tool::Tolerance( F ));
 701             else
 702               uv = projector->ValueOfUV( BRep_Tool::Pnt( V ), BRep_Tool::Tolerance( F ));
 703             uvOK = ( projector->Gap() < getFaceMaxTol( F ));
 704           }
 705         }
 706       }
 707       if ( n2 && IsSeamShape( vertexID ))
 708       {
 709         bool isSeam = ( myShape.IsSame( F ));
 710         if ( !isSeam ) {
 711           SMESH_MesherHelper h( *myMesh );
 712           h.SetSubShape( F );
 713           isSeam = IsSeamShape( vertexID );
 714         }
 715
 716         if ( isSeam )
 717           uv = getUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0 ));
 718       }
 719     }
 720   }
 721   else
 722   {
 723     uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F ));
 724   }
 725
 726   if ( check && !uvOK )
 727     *check = uvOK;
 728
 729   return uv.XY();
 730 }
 731
 732 //=======================================================================
 733 //function : CheckNodeUV
 734 //purpose  : Check and fix node UV on a face
 735 //=======================================================================
 736
 737 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 738                                      const SMDS_MeshNode* n,
 739                                      gp_XY&               uv,
 740                                      const double         tol,
 741                                      const bool           force,
 742                                      double               distXYZ[4]) const
 743 {
 744   int  shapeID = n->getshapeId();
 745   bool infinit;
 746   if (( infinit = ( Precision::IsInfinite( uv.X() ) || Precision::IsInfinite( uv.Y() ))) ||
 747       ( force ) ||
 748       ( uv.X() == 0. && uv.Y() == 0. ) ||
 749       ( toCheckPosOnShape( shapeID )))
 750   {
 751     // check that uv is correct
 752     TopLoc_Location loc;
 753     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 754     gp_Pnt nodePnt = XYZ( n ), surfPnt(0,0,0);
 755     double dist = 0;
 756     if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
 757     if ( infinit ||
 758          (dist = nodePnt.Distance( surfPnt = surface->Value( uv.X(), uv.Y() ))) > tol )
 759     {
 760       setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
 761       if ( !infinit && distXYZ ) {
 762         surfPnt.Transform( loc );
 763         distXYZ[0] = dist;
 764         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
 765       }
 766       // uv incorrect, project the node to surface
 767       GeomAPI_ProjectPointOnSurf& projector = GetProjector( F, loc, tol );
 768       projector.Perform( nodePnt );
 769       if ( !projector.IsDone() || projector.NbPoints() < 1 )
 770       {
 771         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV() failed to project" );
 772         return false;
 773       }
 774       Quantity_Parameter U,V;
 775       projector.LowerDistanceParameters(U,V);
 776       uv.SetCoord( U,V );
 777       surfPnt = surface->Value( U, V );
 778       dist = nodePnt.Distance( surfPnt );
 779       if ( distXYZ ) {
 780         surfPnt.Transform( loc );
 781         distXYZ[0] = dist;
 782         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
 783       }
 784       if ( dist > tol )
 785       {
 786         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(), invalid projection" );
 787         return false;
 788       }
 789       // store the fixed UV on the face
 790       if ( myShape.IsSame(F) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
 791         const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
 792           ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_FacePosition( U, V )));
 793     }
 794     else if ( myShape.IsSame(F) && uv.Modulus() > numeric_limits<double>::min() )
 795     {
 796       setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
 797     }
 798   }
 799   return true;
 800 }
 801
 802 //=======================================================================
 803 //function : GetProjector
 804 //purpose  : Return projector intitialized by given face without location, which is returned
 805 //=======================================================================
 806
 807 GeomAPI_ProjectPointOnSurf& SMESH_MesherHelper::GetProjector(const TopoDS_Face& F,
 808                                                              TopLoc_Location&   loc,
 809                                                              double             tol ) const
 810 {
 811   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 812   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
 813   TID2ProjectorOnSurf& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnSurf&>( myFace2Projector );
 814   TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = i2proj.find( faceID );
 815   if ( i_proj == i2proj.end() )
 816   {
 817     if ( tol == 0 ) tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
 818     double U1, U2, V1, V2;
 819     surface->Bounds(U1, U2, V1, V2);
 820     GeomAPI_ProjectPointOnSurf* proj = new GeomAPI_ProjectPointOnSurf();
 821     proj->Init( surface, U1, U2, V1, V2, tol );
 822     i_proj = i2proj.insert( make_pair( faceID, proj )).first;
 823   }
 824   return *( i_proj->second );
 825 }
 826
 827 //=======================================================================
 828 //function : GetSurface
 829 //purpose  : Return a cached ShapeAnalysis_Surface of a FACE
 830 //=======================================================================
 831
 832 Handle(ShapeAnalysis_Surface) SMESH_MesherHelper::GetSurface(const TopoDS_Face& F ) const
 833 {
 834   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F );
 835   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
 836   TID2Surface::iterator i_surf = myFace2Surface.find( faceID );
 837   if ( i_surf == myFace2Surface.end() && faceID )
 838   {
 839     Handle(ShapeAnalysis_Surface) surf( new ShapeAnalysis_Surface( surface ));
 840     i_surf = myFace2Surface.insert( make_pair( faceID, surf )).first;
 841   }
 842   return i_surf->second;
 843 }
 844
 845 namespace
 846 {
 847   gp_XY AverageUV(const gp_XY& uv1, const gp_XY& uv2) { return ( uv1 + uv2 ) / 2.; }
 848   gp_XY_FunPtr(Added); // define gp_XY_Added pointer to function calling gp_XY::Added(gp_XY)
 849   gp_XY_FunPtr(Subtracted);
 850 }
 851
 852 //=======================================================================
 853 //function : ApplyIn2D
 854 //purpose  : Perform given operation on two 2d points in parameric space of given surface.
 855 //           It takes into account period of the surface. Use gp_XY_FunPtr macro
 856 //           to easily define pointer to function of gp_XY class.
 857 //=======================================================================
 858
 859 gp_XY SMESH_MesherHelper::ApplyIn2D(Handle(Geom_Surface) surface,
 860                                     const gp_XY&         uv1,
 861                                     const gp_XY&         uv2,
 862                                     xyFunPtr             fun,
 863                                     const bool           resultInPeriod)
 864 {
 865   if ( surface->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
 866     surface = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surface )->BasisSurface();
 867   Standard_Boolean isUPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsUPeriodic();
 868   Standard_Boolean isVPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsVPeriodic();
 869   if ( !isUPeriodic && !isVPeriodic )
 870     return fun(uv1,uv2);
 871
 872   // move uv2 not far than half-period from uv1
 873   double u2 =
 874     uv2.X()+(isUPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.X(),uv1.X(),surface->UPeriod()) :0);
 875   double v2 =
 876     uv2.Y()+(isVPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.Y(),uv1.Y(),surface->VPeriod()) :0);
 877
 878   // execute operation
 879   gp_XY res = fun( uv1, gp_XY(u2,v2) );
 880
 881   // move result within period
 882   if ( resultInPeriod )
 883   {
 884     Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 885     surface->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 886     if ( isUPeriodic )
 887       res.SetX( res.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.X(),UF,UL));
 888     if ( isVPeriodic )
 889       res.SetY( res.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.Y(),VF,VL));
 890   }
 891
 892   return res;
 893 }
 894
 895 //=======================================================================
 896 //function : AdjustByPeriod
 897 //purpose  : Move node positions on a FACE within surface period
 898 //=======================================================================
 899
 900 void SMESH_MesherHelper::AdjustByPeriod( const TopoDS_Face& face, gp_XY uv[], const int nbUV )
 901 {
 902   SMESH_MesherHelper h( *myMesh ), *ph = face.IsSame( myShape ) ? this : &h;
 903   ph->SetSubShape( face );
 904
 905   for ( int iCoo = U_periodic; iCoo <= V_periodic; ++iCoo )
 906     if ( ph->GetPeriodicIndex() & iCoo )
 907     {
 908       const double period = ( ph->myPar2[iCoo-1] - ph->myPar1[iCoo-1] );
 909       const double xRef = uv[0].Coord( iCoo );
 910       for ( int i = 1; i < nbUV; ++i )
 911       {
 912         double x = uv[i].Coord( iCoo );
 913         double dx = ShapeAnalysis::AdjustByPeriod( x, xRef, period );
 914         uv[i].SetCoord( iCoo, x + dx );
 915       }
 916     }
 917 }
 918
 919 //=======================================================================
 920 //function : GetMiddleUV
 921 //purpose  : Return middle UV taking in account surface period
 922 //=======================================================================
 923
 924 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetMiddleUV(const Handle(Geom_Surface)& surface,
 925                                       const gp_XY&                p1,
 926                                       const gp_XY&                p2)
 927 {
 928   // NOTE:
 929   // the proper place of getting basic surface seems to be in ApplyIn2D()
 930   // but we put it here to decrease a risk of regressions just before releasing a version
 931   // Handle(Geom_Surface) surf = surface;
 932   // while ( !surf.IsNull() && surf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
 933   //   surf = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surf )->BasisSurface();
 934
 935   return ApplyIn2D( surface, p1, p2, & AverageUV );
 936 }
 937
 938 //=======================================================================
 939 //function : GetCenterUV
 940 //purpose  : Return UV for the central node of a biquadratic triangle
 941 //=======================================================================
 942
 943 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetCenterUV(const gp_XY& uv1,
 944                                       const gp_XY& uv2,
 945                                       const gp_XY& uv3,
 946                                       const gp_XY& uv12,
 947                                       const gp_XY& uv23,
 948                                       const gp_XY& uv31,
 949                                       bool *       isBadTria/*=0*/)
 950 {
 951   bool badTria;
 952   gp_XY uvAvg = ( uv12 + uv23 + uv31 ) / 3.;
 953
 954   if      (( badTria = (( uvAvg - uv1 ) * ( uvAvg - uv23 ) > 0 )))
 955     uvAvg = ( uv1 + uv23 ) / 2.;
 956   else if (( badTria = (( uvAvg - uv2 ) * ( uvAvg - uv31 ) > 0 )))
 957     uvAvg = ( uv2 + uv31 ) / 2.;
 958   else if (( badTria = (( uvAvg - uv3 ) * ( uvAvg - uv12 ) > 0 )))
 959     uvAvg = ( uv3 + uv12 ) / 2.;
 960
 961   if ( isBadTria )
 962     *isBadTria = badTria;
 963   return uvAvg;
 964 }
 965
 966 //=======================================================================
 967 //function : GetNodeU
 968 //purpose  : Return node U on edge
 969 //=======================================================================
 970
 971 double SMESH_MesherHelper::GetNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
 972                                     const SMDS_MeshNode* n,
 973                                     const SMDS_MeshNode* inEdgeNode,
 974                                     bool*                check) const
 975 {
 976   double param = Precision::Infinite();
 977
 978   const SMDS_PositionPtr pos = n->GetPosition();
 979   if ( pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
 980   {
 981     const SMDS_EdgePosition* epos = static_cast<const SMDS_EdgePosition*>( pos );
 982     param =  epos->GetUParameter();
 983   }
 984   else if( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
 985   {
 986     if ( inEdgeNode && TopExp::FirstVertex( E ).IsSame( TopExp::LastVertex( E ))) // issue 0020128
 987     {
 988       Standard_Real f,l;
 989       BRep_Tool::Range( E, f,l );
 990       double uInEdge = GetNodeU( E, inEdgeNode );
 991       param = ( fabs( uInEdge - f ) < fabs( l - uInEdge )) ? f : l;
 992     }
 993     else
 994     {
 995       SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
 996       int vertexID = n->getshapeId();
 997       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(meshDS->IndexToShape(vertexID));
 998       param =  BRep_Tool::Parameter( V, E );
 999     }
1000   }
1001   if ( check )
1002   {
1003     double tol = BRep_Tool::Tolerance( E );
1004     double f,l;  BRep_Tool::Range( E, f,l );
1005     bool force = ( param < f-tol || param > l+tol );
1006     if ( !force && pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
1007       force = ( GetMeshDS()->ShapeToIndex( E ) != n->getshapeId() );
1008
1009     *check = CheckNodeU( E, n, param, 2*tol, force );
1010   }
1011   return param;
1012 }
1013
1014 //=======================================================================
1015 //function : CheckNodeU
1016 //purpose  : Check and fix node U on an edge
1017 //           Return false if U is bad and could not be fixed
1018 //=======================================================================
1019
1020 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
1021                                     const SMDS_MeshNode* n,
1022                                     double&              u,
1023                                     const double         tol,
1024                                     const bool           force,
1025                                     double               distXYZ[4]) const
1026 {
1027   int  shapeID = n->getshapeId();
1028   bool infinit;
1029   if (( infinit = Precision::IsInfinite( u )) ||
1030       ( force ) ||
1031       ( u == 0. ) ||
1032       ( toCheckPosOnShape( shapeID )))
1033   {
1034     TopLoc_Location loc; double f,l;
1035     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( E,loc,f,l );
1036     if ( curve.IsNull() ) // degenerated edge
1037     {
1038       if ( u+tol < f || u-tol > l )
1039       {
1040         double r = Max( 0.5, 1 - tol*n->GetID()); // to get a unique u on edge
1041         u =  f*r + l*(1-r);
1042       }
1043     }
1044     else
1045     {
1046       gp_Pnt nodePnt = SMESH_TNodeXYZ( n );
1047       if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
1048       gp_Pnt curvPnt;
1049       double dist = 2*tol;
1050       if ( !infinit )
1051       {
1052         curvPnt = curve->Value( u );
1053         dist    = nodePnt.Distance( curvPnt );
1054         if ( distXYZ ) {
1055           curvPnt.Transform( loc );
1056           distXYZ[0] = dist;
1057           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
1058         }
1059       }
1060       if ( dist > tol )
1061       {
1062         setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
1063         // u incorrect, project the node to the curve
1064         int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( E );
1065         TID2ProjectorOnCurve& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnCurve&>( myEdge2Projector );
1066         TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj =
1067           i2proj.insert( make_pair( edgeID, (GeomAPI_ProjectPointOnCurve*) 0 )).first;
1068         if ( !i_proj->second  )
1069         {
1070           i_proj->second = new GeomAPI_ProjectPointOnCurve();
1071           i_proj->second->Init( curve, f, l );
1072         }
1073         GeomAPI_ProjectPointOnCurve* projector = i_proj->second;
1074         projector->Perform( nodePnt );
1075         if ( projector->NbPoints() < 1 )
1076         {
1077           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU() failed to project" );
1078           return false;
1079         }
1080         Quantity_Parameter U = projector->LowerDistanceParameter();
1081         u = double( U );
1082         curvPnt = curve->Value( u );
1083         dist = nodePnt.Distance( curvPnt );
1084         if ( distXYZ ) {
1085           curvPnt.Transform( loc );
1086           distXYZ[0] = dist;
1087           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
1088         }
1089         if ( dist > tol )
1090         {
1091           MESSAGE( "CheckNodeU(), invalid projection; distance " << dist << "; tol " << tol );
1092           return false;
1093         }
1094         // store the fixed U on the edge
1095         if ( myShape.IsSame(E) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
1096           const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
1097             ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_EdgePosition( U )));
1098       }
1099       else if ( fabs( u ) > numeric_limits<double>::min() )
1100       {
1101         setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
1102       }
1103       if (( u < f-tol || u > l+tol ) && force )
1104       {
1105         MESSAGE("u < f-tol || u > l+tol  ; u " << u << " f " << f << " l " << l);
1106         // node is on vertex but is set on periodic but trimmed edge (issue 0020890)
1107         try
1108         {
1109           // do not use IsPeriodic() as Geom_TrimmedCurve::IsPeriodic () returns false
1110           double period = curve->Period();
1111           u = ( u < f ) ? u + period : u - period;
1112         }
1113         catch (Standard_Failure& exc)
1114         {
1115           return false;
1116         }
1117       }
1118     }
1119   }
1120   return true;
1121 }
1122
1123 //=======================================================================
1124 //function : GetMediumPos
1125 //purpose  : Return index and type of the shape  (EDGE or FACE only) to
1126 //           set a medium node on
1127 //param    : useCurSubShape - if true, returns the shape set via SetSubShape()
1128 //           if any
1129 //param    : expectedSupport - shape type corresponding to element being created,
1130 //                             e.g TopAbs_EDGE if SMDSAbs_Edge is created
1131 //                             basing on \a n1 and \a n2
1132 // Calling GetMediumPos() with useCurSubShape=true is OK only for the
1133 // case where the lower dim mesh is already constructed and converted to quadratic,
1134 // else, nodes on EDGEs are assigned to FACE, for example.
1135 //=======================================================================
1136
1137 std::pair<int, TopAbs_ShapeEnum>
1138 SMESH_MesherHelper::GetMediumPos(const SMDS_MeshNode* n1,
1139                                  const SMDS_MeshNode* n2,
1140                                  const bool           useCurSubShape,
1141                                  TopAbs_ShapeEnum     expectedSupport)
1142 {
1143   if ( useCurSubShape && !myShape.IsNull() )
1144     return std::make_pair( myShapeID, myShape.ShapeType() );
1145
1146   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1147   int              shapeID = -1;
1148   TopoDS_Shape     shape;
1149
1150   if (( myShapeID == n1->getshapeId() || myShapeID == n2->getshapeId() ) && myShapeID > 0 )
1151   {
1152     shapeType = myShape.ShapeType();
1153     shapeID   = myShapeID;
1154   }
1155   else if ( n1->getshapeId() == n2->getshapeId() )
1156   {
1157     shapeID = n2->getshapeId();
1158     shape = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1159   }
1160   else // 2 different shapes
1161   {
1162     const SMDS_TypeOfPosition Pos1 = n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1163     const SMDS_TypeOfPosition Pos2 = n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1164
1165     if ( Pos1 == SMDS_TOP_3DSPACE || Pos2 == SMDS_TOP_3DSPACE )
1166     {
1167       // in SOLID
1168     }
1169     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_FACE || Pos2 == SMDS_TOP_FACE )
1170     {
1171       // in FACE or SOLID
1172       if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE || Pos2 != SMDS_TOP_FACE ) // not 2 FACEs
1173       {
1174         if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE ) std::swap( n1,n2 );
1175         TopoDS_Shape F = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1176         TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1177         if ( IsSubShape( S, F ))
1178         {
1179           shapeType = TopAbs_FACE;
1180           shapeID   = n1->getshapeId();
1181         }
1182       }
1183     }
1184     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_EDGE && Pos2 == SMDS_TOP_EDGE )
1185     {
1186       TopoDS_Shape E1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1187       TopoDS_Shape E2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1188       shape = GetCommonAncestor( E1, E2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1189     }
1190     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_VERTEX && Pos2 == SMDS_TOP_VERTEX )
1191     {
1192       TopoDS_Shape V1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1193       TopoDS_Shape V2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1194       shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_EDGE );
1195       if ( shape.IsNull() ) shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1196     }
1197     else // on VERTEX and EDGE
1198     {
1199       if ( Pos1 != SMDS_TOP_VERTEX ) std::swap( n1,n2 );
1200       TopoDS_Shape V = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1201       TopoDS_Shape E = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1202       if ( IsSubShape( V, E ))
1203         shape = E;
1204       else
1205         shape = GetCommonAncestor( V, E, *myMesh, TopAbs_FACE );
1206     }
1207   }
1208
1209   if ( !shape.IsNull() )
1210   {
1211     if ( shapeID < 1 )
1212       shapeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape );
1213     shapeType = shape.ShapeType(); // EDGE or FACE
1214
1215     if ( expectedSupport < shapeType &&
1216          expectedSupport != TopAbs_SHAPE &&
1217          !myShape.IsNull() &&
1218          myShape.ShapeType() == expectedSupport )
1219     {
1220       // e.g. a side of triangle connects nodes on the same EDGE but does not
1221       // lie on this EDGE (an arc with a coarse mesh)
1222       // =>  shapeType == TopAbs_EDGE, expectedSupport == TopAbs_FACE;
1223       // hope that myShape is a right shape, return it if the found shape
1224       // has converted elements of corresponding dim (segments in our example)
1225       int nbConvertedElems = 0;
1226       SMDSAbs_ElementType type = ( shapeType == TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
1227       for ( int iN = 0; iN < 2; ++iN )
1228       {
1229         const SMDS_MeshNode* n = iN ? n2 : n1;
1230         SMDS_ElemIteratorPtr it = n->GetInverseElementIterator( type );
1231         while ( it->more() )
1232         {
1233           const SMDS_MeshElement* elem = it->next();
1234           if ( elem->getshapeId() == shapeID &&
1235                elem->IsQuadratic() )
1236           {
1237             ++nbConvertedElems;
1238             break;
1239           }
1240         }
1241       }
1242       if ( nbConvertedElems == 2 )
1243       {
1244         shapeType = myShape.ShapeType();
1245         shapeID   = myShapeID;
1246       }
1247     }
1248   }
1249   return make_pair( shapeID, shapeType );
1250 }
1251
1252 //=======================================================================
1253 //function : GetCentralNode
1254 //purpose  : Return existing or create a new central node for a quardilateral
1255 //           quadratic face given its 8 nodes.
1256 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1257 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1258 //=======================================================================
1259
1260 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1261                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1262                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1263                                                         const SMDS_MeshNode* n4,
1264                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1265                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1266                                                         const SMDS_MeshNode* n34,
1267                                                         const SMDS_MeshNode* n41,
1268                                                         bool                 force3d)
1269 {
1270   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1271
1272   // Find an existing central node
1273
1274   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3,n4);
1275   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1276   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1277   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() )
1278   {
1279     return (*itMapCentralNode).second;
1280   }
1281
1282   // Get type of shape for the new central node
1283
1284   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1285   int              solidID = -1;
1286   int              faceID = -1;
1287   TopoDS_Shape     shape;
1288   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1289
1290   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1291   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1292
1293   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1294
1295   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1296   // on sub-shapes of the FACE
1297   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1298   {
1299     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3, n4 };
1300     for(int i = 0; i < 4; i++)
1301     {
1302       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1303       if ( shape.IsNull() ) break;
1304       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1305       {
1306         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1307         shapeType = TopAbs_SOLID;
1308         break;
1309       }
1310       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1311       {
1312         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1313         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1314         itMapWithIdFace->second++;
1315       }
1316       else
1317       {
1318         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors( shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1319         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1320         {
1321           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1322           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 )).first;
1323           itMapWithIdFace->second++;
1324         }
1325       }
1326     }
1327   }
1328   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1329   {
1330     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1331     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.find( myShapeID ); // IPAL52698
1332     if ( itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end() &&
1333          itMapWithIdFace->second == 4 )
1334     {
1335       shapeType = TopAbs_FACE;
1336       faceID = myShapeID;
1337     }
1338     else
1339     {
1340       itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1341       for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1342       {
1343         if ( itMapWithIdFace->second == 4 )
1344         {
1345           shapeType = TopAbs_FACE;
1346           faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1347           break;
1348         }
1349       }
1350     }
1351   }
1352
1353   TopoDS_Face F;
1354   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1355   {
1356     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1357   }
1358
1359   // Create a node
1360
1361   gp_XY  uvAvg;
1362   gp_Pnt P;
1363   bool toCheck = true;
1364   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1365   {
1366     Handle(ShapeAnalysis_Surface) surface = GetSurface( F );
1367     if ( HasDegeneratedEdges() || surface->HasSingularities( 1e-7 ))
1368     {
1369       gp_Pnt center = calcTFI (0.5, 0.5, // IPAL0052863
1370                                SMESH_TNodeXYZ(n1),  SMESH_TNodeXYZ(n2),
1371                                SMESH_TNodeXYZ(n3),  SMESH_TNodeXYZ(n4),
1372                                SMESH_TNodeXYZ(n12), SMESH_TNodeXYZ(n23),
1373                                SMESH_TNodeXYZ(n34), SMESH_TNodeXYZ(n41));
1374       gp_Pnt2d uv12 = GetNodeUV( F, n12, n3, &toCheck );
1375       uvAvg = surface->NextValueOfUV( uv12, center, BRep_Tool::Tolerance( F )).XY();
1376     }
1377     else
1378     {
1379       gp_XY uv[8] = {
1380         GetNodeUV( F,n1,  n3, &toCheck ),
1381         GetNodeUV( F,n2,  n4, &toCheck ),
1382         GetNodeUV( F,n3,  n1, &toCheck ),
1383         GetNodeUV( F,n4,  n2, &toCheck ),
1384         GetNodeUV( F,n12, n3 ),
1385         GetNodeUV( F,n23, n4 ),
1386         GetNodeUV( F,n34, n2 ),
1387         GetNodeUV( F,n41, n2 )
1388       };
1389       AdjustByPeriod( F, uv, 8 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
1390
1391       uvAvg = calcTFI (0.5, 0.5, uv[0],uv[1],uv[2],uv[3], uv[4],uv[5],uv[6],uv[7] );
1392     }
1393     P = surface->Value( uvAvg );
1394     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1395     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1396     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1397   }
1398   else // ( force3d || F.IsNull() )
1399   {
1400     P = calcTFI (0.5, 0.5,
1401                  SMESH_TNodeXYZ(n1),  SMESH_TNodeXYZ(n2),
1402                  SMESH_TNodeXYZ(n3),  SMESH_TNodeXYZ(n4),
1403                  SMESH_TNodeXYZ(n12), SMESH_TNodeXYZ(n23),
1404                  SMESH_TNodeXYZ(n34), SMESH_TNodeXYZ(n41));
1405     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1406
1407     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1408     {
1409       uvAvg = (GetNodeUV(F,n1,n3,&toCheck) +
1410                GetNodeUV(F,n2,n4,&toCheck) +
1411                GetNodeUV(F,n3,n1,&toCheck) +
1412                GetNodeUV(F,n4,n2,&toCheck)) / 4;
1413       //CheckNodeUV( F, centralNode, uvAvg, 2*BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1414       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1415     }
1416     else if ( solidID > 0 )
1417     {
1418       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1419     }
1420     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1421     {
1422       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1423     }
1424   }
1425   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1426   return centralNode;
1427 }
1428
1429 //=======================================================================
1430 //function : GetCentralNode
1431 //purpose  : Return existing or create a new central node for a
1432 //           quadratic triangle given its 6 nodes.
1433 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1434 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1435 //=======================================================================
1436
1437 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1438                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1439                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1440                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1441                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1442                                                         const SMDS_MeshNode* n31,
1443                                                         bool                 force3d)
1444 {
1445   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1446
1447   // Find an existing central node
1448
1449   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3);
1450   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1451   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1452   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() )
1453   {
1454     return (*itMapCentralNode).second;
1455   }
1456
1457   // Get type of shape for the new central node
1458
1459   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1460   int              solidID = -1;
1461   int              faceID = -1;
1462   TopoDS_Shape     shape;
1463   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1464
1465   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1466   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1467
1468   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1469
1470   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1471   // on sub-shapes of the FACE
1472   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1473   {
1474     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3 };
1475     for(int i = 0; i < 3; i++)
1476     {
1477       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1478       if ( shape.IsNull() ) break;
1479       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1480       {
1481         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1482         shapeType = TopAbs_SOLID;
1483         break;
1484       }
1485       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1486       {
1487         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1488         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1489         itMapWithIdFace->second++;
1490       }
1491       else
1492       {
1493         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors(shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1494         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1495         {
1496           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1497           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1498           itMapWithIdFace->second++;
1499         }
1500       }
1501     }
1502   }
1503   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1504   {
1505     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1506     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.find( myShapeID ); // IPAL52698
1507     if ( itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end() &&
1508          itMapWithIdFace->second == 4 )
1509     {
1510       shapeType = TopAbs_FACE;
1511       faceID = myShapeID;
1512     }
1513     else
1514     {
1515       itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1516       for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1517       {
1518         if ( itMapWithIdFace->second == 3 )
1519         {
1520           shapeType = TopAbs_FACE;
1521           faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1522           break;
1523         }
1524       }
1525     }
1526   }
1527
1528   TopoDS_Face F;
1529   gp_XY       uvAvg;
1530
1531   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1532   {
1533     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1534     bool checkOK = true, badTria = false;
1535     gp_XY uv[6] = {
1536       GetNodeUV( F, n1, n23, &checkOK ),
1537       GetNodeUV( F, n2, n31, &checkOK ),
1538       GetNodeUV( F, n3, n12, &checkOK ),
1539       GetNodeUV( F, n12, n3, &checkOK ),
1540       GetNodeUV( F, n23, n1, &checkOK ),
1541       GetNodeUV( F, n31, n2, &checkOK )
1542     };
1543     AdjustByPeriod( F, uv, 6 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
1544
1545     uvAvg = GetCenterUV( uv[0],uv[1],uv[2], uv[3],uv[4],uv[5], &badTria );
1546
1547     if ( badTria || !checkOK )
1548       force3d = true;
1549   }
1550
1551   // Create a central node
1552
1553   gp_Pnt P;
1554   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1555   {
1556     TopLoc_Location        loc;
1557     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1558     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1559     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1560     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1561     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1562   }
1563   else // ( force3d || F.IsNull() )
1564   {
1565     P = ( SMESH_TNodeXYZ( n12 ) +
1566           SMESH_TNodeXYZ( n23 ) +
1567           SMESH_TNodeXYZ( n31 ) ) / 3;
1568     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1569
1570     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1571     {
1572       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1573     }
1574     else if ( solidID > 0 )
1575     {
1576       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1577     }
1578     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1579     {
1580       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1581     }
1582   }
1583   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1584   return centralNode;
1585 }
1586
1587 //=======================================================================
1588 //function : GetMediumNode
1589 //purpose  : Return existing or create a new medium node between given ones
1590 //=======================================================================
1591
1592 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetMediumNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1593                                                        const SMDS_MeshNode* n2,
1594                                                        bool                 force3d,
1595                                                        TopAbs_ShapeEnum     expectedSupport)
1596 {
1597   // Find existing node
1598
1599   SMESH_TLink link(n1,n2);
1600   ItTLinkNode itLN = myTLinkNodeMap.find( link );
1601   if ( itLN != myTLinkNodeMap.end() ) {
1602     return (*itLN).second;
1603   }
1604
1605   // Create medium node
1606
1607   SMDS_MeshNode* n12;
1608   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1609
1610   if ( IsSeamShape( n1->getshapeId() ))
1611     // to get a correct UV of a node on seam, the second node must have checked UV
1612     std::swap( n1, n2 );
1613
1614   // get type of shape for the new medium node
1615   int faceID = -1, edgeID = -1;
1616   TopoDS_Edge E; double u [2] = {0.,0.};
1617   TopoDS_Face F; gp_XY  uv[2];
1618   bool uvOK[2] = { true, true };
1619   const bool useCurSubShape = ( !myShape.IsNull() && myShape.ShapeType() == TopAbs_EDGE );
1620
1621   pair<int, TopAbs_ShapeEnum> pos = GetMediumPos( n1, n2, useCurSubShape, expectedSupport );
1622
1623   // get positions of the given nodes on shapes
1624   if ( pos.second == TopAbs_FACE )
1625   {
1626     F = TopoDS::Face(meshDS->IndexToShape( faceID = pos.first ));
1627     uv[0] = GetNodeUV(F,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1628     if (( !force3d ) &&
1629         ( HasDegeneratedEdges() || GetSurface( F )->HasSingularities( 1e-7 )))
1630     {
1631       // IPAL52850 (degen VERTEX not at singularity)
1632       // project middle point to a surface
1633       SMESH_TNodeXYZ p1( n1 ), p2( n2 );
1634       gp_Pnt pMid = 0.5 * ( p1 + p2 );
1635       Handle(ShapeAnalysis_Surface) projector = GetSurface( F );
1636       gp_Pnt2d uvMid;
1637       if ( uvOK[0] )
1638         uvMid = projector->NextValueOfUV( uv[0], pMid, BRep_Tool::Tolerance( F ));
1639       else
1640         uvMid = projector->ValueOfUV( pMid, getFaceMaxTol( F ));
1641       if ( projector->Gap() * projector->Gap() < ( p1 - p2 ).SquareModulus() / 4 )
1642       {
1643         gp_Pnt pProj = projector->Value( uvMid );
1644         n12  = meshDS->AddNode( pProj.X(), pProj.Y(), pProj.Z() );
1645         meshDS->SetNodeOnFace( n12, faceID, uvMid.X(), uvMid.Y() );
1646         myTLinkNodeMap.insert( make_pair ( link, n12 ));
1647         return n12;
1648       }
1649     }
1650     uv[1] = GetNodeUV(F,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1651   }
1652   else if ( pos.second == TopAbs_EDGE )
1653   {
1654     const SMDS_PositionPtr Pos1 = n1->GetPosition();
1655     const SMDS_PositionPtr Pos2 = n2->GetPosition();
1656     if ( Pos1->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1657          Pos2->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1658          n1->getshapeId() != n2->getshapeId() )
1659     {
1660       // issue 0021006
1661       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1662     }
1663     E = TopoDS::Edge(meshDS->IndexToShape( edgeID = pos.first ));
1664     try {
1665       u[0] = GetNodeU(E,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1666       u[1] = GetNodeU(E,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1667     }
1668     catch ( Standard_Failure& f )
1669     {
1670       // issue 22502 / a node is on VERTEX not belonging to E
1671       // issue 22568 / both nodes are on non-connected VERTEXes
1672       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1673     }
1674   }
1675
1676   if ( !force3d & uvOK[0] && uvOK[1] )
1677   {
1678     // we try to create medium node using UV parameters of
1679     // nodes, else - medium between corresponding 3d points
1680     if( ! F.IsNull() )
1681     {
1682       //if ( uvOK[0] && uvOK[1] )
1683       {
1684         if ( IsDegenShape( n1->getshapeId() )) {
1685           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[0].SetCoord( 1, uv[1].Coord( 1 ));
1686           else                           uv[0].SetCoord( 2, uv[1].Coord( 2 ));
1687         }
1688         else if ( IsDegenShape( n2->getshapeId() )) {
1689           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[1].SetCoord( 1, uv[0].Coord( 1 ));
1690           else                           uv[1].SetCoord( 2, uv[0].Coord( 2 ));
1691         }
1692         TopLoc_Location loc;
1693         Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
1694         gp_XY UV = GetMiddleUV( S, uv[0], uv[1] );
1695         gp_Pnt P = S->Value( UV.X(), UV.Y() ).Transformed(loc);
1696         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1697         // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1698         meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y());
1699         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1700         return n12;
1701       }
1702     }
1703     else if ( !E.IsNull() )
1704     {
1705       double f,l;
1706       Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, f, l);
1707       if(!C.IsNull())
1708       {
1709         Standard_Boolean isPeriodic = C->IsPeriodic();
1710         double U;
1711         if(isPeriodic) {
1712           Standard_Real Period = C->Period();
1713           Standard_Real p = u[1]+ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(u[1],u[0],Period);
1714           Standard_Real pmid = (u[0]+p)/2.;
1715           U = pmid+ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(pmid,C->FirstParameter(),C->LastParameter());
1716         }
1717         else
1718           U = (u[0]+u[1])/2.;
1719
1720         gp_Pnt P = C->Value( U );
1721         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1722         //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1723         meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1724         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1725         return n12;
1726       }
1727     }
1728   }
1729
1730   // 3d variant
1731   double x = ( n1->X() + n2->X() )/2.;
1732   double y = ( n1->Y() + n2->Y() )/2.;
1733   double z = ( n1->Z() + n2->Z() )/2.;
1734   n12 = meshDS->AddNode(x,y,z);
1735
1736   //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1737   {
1738     if ( !F.IsNull() )
1739     {
1740       gp_XY UV = ( uv[0] + uv[1] ) / 2.;
1741       CheckNodeUV( F, n12, UV, 2 * BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1742       meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y() );
1743     }
1744     else if ( !E.IsNull() )
1745     {
1746       double U = ( u[0] + u[1] ) / 2.;
1747       CheckNodeU( E, n12, U, 2 * BRep_Tool::Tolerance( E ), /*force=*/true);
1748       meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1749     }
1750     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1751     {
1752       meshDS->SetMeshElementOnShape(n12, myShapeID);
1753     }
1754   }
1755
1756   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( link, n12 ));
1757   return n12;
1758 }
1759
1760 //================================================================================
1761 /*!
1762  * \brief Makes a medium node if nodes reside different edges
1763  */
1764 //================================================================================
1765
1766 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::getMediumNodeOnComposedWire(const SMDS_MeshNode* n1,
1767                                                                      const SMDS_MeshNode* n2,
1768                                                                      bool                 force3d)
1769 {
1770   SMESH_TNodeXYZ p1( n1 ), p2( n2 );
1771   gp_Pnt      middle = 0.5 * p1 + 0.5 * p2;
1772   SMDS_MeshNode* n12 = AddNode( middle.X(), middle.Y(), middle.Z() );
1773
1774   // To find position on edge and 3D position for n12,
1775   // project <middle> to 2 edges and select projection most close to <middle>
1776
1777   TopoDS_Edge bestEdge;
1778   double u = 0, distMiddleProj = Precision::Infinite(), distXYZ[4], f,l;
1779
1780   // get shapes under the nodes
1781   TopoDS_Shape shape[2];
1782   int nbShapes = 0;
1783   for ( int is2nd = 0; is2nd < 2; ++is2nd )
1784   {
1785     const SMDS_MeshNode* n = is2nd ? n2 : n1;
1786     TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n, GetMeshDS() );
1787     if ( !S.IsNull() )
1788       shape[ nbShapes++ ] = S;
1789   }
1790   // get EDGEs
1791   vector< TopoDS_Shape > edges;
1792   for ( int iS = 0; iS < nbShapes; ++iS )
1793   {
1794     switch ( shape[iS].ShapeType() ) {
1795     case TopAbs_EDGE:
1796     {
1797       edges.push_back( shape[iS] );
1798       break;
1799     }
1800     case TopAbs_VERTEX:
1801     {
1802       TopoDS_Shape edge;
1803       if ( nbShapes == 2 && iS==0 && shape[1-iS].ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
1804         edge = GetCommonAncestor( shape[iS], shape[1-iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1805
1806       if ( edge.IsNull() )
1807       {
1808         PShapeIteratorPtr eIt = GetAncestors( shape[iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1809         while( const TopoDS_Shape* e = eIt->next() )
1810           edges.push_back( *e );
1811       }
1812       break;
1813     }
1814     case TopAbs_FACE:
1815     {
1816       if ( nbShapes == 1 || shape[1-iS].ShapeType() < TopAbs_EDGE )
1817         for ( TopExp_Explorer e( shape[iS], TopAbs_EDGE ); e.More(); e.Next() )
1818           edges.push_back( e.Current() );
1819       break;
1820     }
1821     default:
1822       continue;
1823     }
1824   }
1825   // project to get U of projection and distance from middle to projection
1826   for ( size_t iE = 0; iE < edges.size(); ++iE )
1827   {
1828     const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edges[ iE ]);
1829     distXYZ[0] = distMiddleProj;
1830     double testU = 0;
1831     CheckNodeU( edge, n12, testU, 2 * BRep_Tool::Tolerance(edge), /*force=*/true, distXYZ );
1832     if ( distXYZ[0] < distMiddleProj )
1833     {
1834       distMiddleProj = distXYZ[0];
1835       u = testU;
1836       bestEdge = edge;
1837     }
1838   }
1839   // {
1840   //   // both projections failed; set n12 on the edge of n1 with U of a common vertex
1841   //   TopoDS_Vertex vCommon;
1842   //   if ( TopExp::CommonVertex( edges[0], edges[1], vCommon ))
1843   //     u = BRep_Tool::Parameter( vCommon, edges[0] );
1844   //   else
1845   //   {
1846   //     double f,l, u0 = GetNodeU( edges[0], n1 );
1847   //     BRep_Tool::Range( edges[0],f,l );
1848   //     u = ( fabs(u0-f) < fabs(u0-l) ) ? f : l;
1849   //   }
1850   //   iOkEdge = 0;
1851   //   distMiddleProj = 0;
1852   // }
1853
1854   if ( !bestEdge.IsNull() )
1855   {
1856     // move n12 to position of a successfull projection
1857     //double tol = BRep_Tool::Tolerance(edges[ iOkEdge ]);
1858     if ( !force3d /*&& distMiddleProj > 2*tol*/ )
1859     {
1860       TopLoc_Location loc;
1861       Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( bestEdge,loc,f,l );
1862       gp_Pnt p = curve->Value( u ).Transformed( loc );
1863       GetMeshDS()->MoveNode( n12, p.X(), p.Y(), p.Z() );
1864     }
1865     //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1866     {
1867       int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( bestEdge );
1868       if ( edgeID != n12->getshapeId() )
1869         GetMeshDS()->UnSetNodeOnShape( n12 );
1870       GetMeshDS()->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, u);
1871     }
1872   }
1873   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( SMESH_TLink(n1,n2), n12 ));
1874
1875   return n12;
1876 }
1877
1878 //=======================================================================
1879 //function : AddNode
1880 //purpose  : Creates a node
1881 //=======================================================================
1882
1883 SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::AddNode(double x, double y, double z, int ID,
1884                                            double u, double v)
1885 {
1886   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1887   SMDS_MeshNode* node = 0;
1888   if ( ID )
1889     node = meshDS->AddNodeWithID( x, y, z, ID );
1890   else
1891     node = meshDS->AddNode( x, y, z );
1892   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 ) { // node is not elem ?
1893     switch ( myShape.ShapeType() ) {
1894     case TopAbs_SOLID:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1895     case TopAbs_SHELL:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1896     case TopAbs_FACE:   meshDS->SetNodeOnFace(   node, myShapeID, u, v); break;
1897     case TopAbs_EDGE:   meshDS->SetNodeOnEdge(   node, myShapeID, u);    break;
1898     case TopAbs_VERTEX: meshDS->SetNodeOnVertex( node, myShapeID);       break;
1899     default: ;
1900     }
1901   }
1902   return node;
1903 }
1904
1905 //=======================================================================
1906 //function : AddEdge
1907 //purpose  : Creates quadratic or linear edge
1908 //=======================================================================
1909
1910 SMDS_MeshEdge* SMESH_MesherHelper::AddEdge(const SMDS_MeshNode* n1,
1911                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1912                                            const int            id,
1913                                            const bool           force3d)
1914 {
1915   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1916
1917   SMDS_MeshEdge* edge = 0;
1918   if (myCreateQuadratic) {
1919     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1920     if(id)
1921       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, n12, id);
1922     else
1923       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2, n12);
1924   }
1925   else {
1926     if(id)
1927       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, id);
1928     else
1929       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2);
1930   }
1931
1932   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1933     meshDS->SetMeshElementOnShape( edge, myShapeID );
1934
1935   return edge;
1936 }
1937
1938 //=======================================================================
1939 //function : AddFace
1940 //purpose  : Creates quadratic or linear triangle
1941 //=======================================================================
1942
1943 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1944                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1945                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1946                                            const int id,
1947                                            const bool force3d)
1948 {
1949   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1950   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1951
1952   if( n1==n2 || n2==n3 || n3==n1 )
1953     return elem;
1954
1955   if(!myCreateQuadratic) {
1956     if(id)
1957       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, id);
1958     else
1959       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3);
1960   }
1961   else {
1962     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
1963     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_FACE );
1964     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_FACE );
1965     if(myCreateBiQuadratic)
1966     {
1967      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n12, n23, n31, force3d);
1968      if(id)
1969        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter, id);
1970      else
1971        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter);
1972     }
1973     else
1974     {
1975       if(id)
1976         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, id);
1977       else
1978         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31);
1979     }
1980   }
1981   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1982     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1983
1984   return elem;
1985 }
1986
1987 //=======================================================================
1988 //function : AddFace
1989 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear quadrangle
1990 //=======================================================================
1991
1992 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1993                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1994                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1995                                            const SMDS_MeshNode* n4,
1996                                            const int            id,
1997                                            const bool           force3d)
1998 {
1999   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2000   SMDS_MeshFace* elem = 0;
2001
2002   if( n1==n2 ) {
2003     return AddFace(n1,n3,n4,id,force3d);
2004   }
2005   if( n1==n3 ) {
2006     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
2007   }
2008   if( n1==n4 ) {
2009     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
2010   }
2011   if( n2==n3 ) {
2012     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
2013   }
2014   if( n2==n4 ) {
2015     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
2016   }
2017   if( n3==n4 ) {
2018     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
2019   }
2020
2021   if(!myCreateQuadratic) {
2022     if(id)
2023       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, id);
2024     else
2025       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4);
2026   }
2027   else {
2028     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
2029     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_FACE );
2030     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_FACE );
2031     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_FACE );
2032     if(myCreateBiQuadratic)
2033     {
2034      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, force3d);
2035      if(id)
2036        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter, id);
2037      else
2038        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter);
2039     }
2040     else
2041     {
2042       if(id)
2043         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, id);
2044       else
2045         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41);
2046     }
2047   }
2048   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2049     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2050
2051   return elem;
2052 }
2053
2054 //=======================================================================
2055 //function : AddPolygonalFace
2056 //purpose  : Creates polygon, with additional nodes in quadratic mesh
2057 //=======================================================================
2058
2059 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddPolygonalFace (const vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
2060                                                      const int                           id,
2061                                                      const bool                          force3d)
2062 {
2063   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2064   SMDS_MeshFace* elem = 0;
2065
2066   if(!myCreateQuadratic)
2067   {
2068     if(id)
2069       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(nodes, id);
2070     else
2071       elem = meshDS->AddPolygonalFace(nodes);
2072   }
2073   else
2074   {
2075     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes( nodes.size() * 2 );
2076     newNodes = nodes;
2077     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
2078     {
2079       const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[i];
2080       const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[(i+1)%nodes.size()];
2081       const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
2082       newNodes.push_back( n12 );
2083     }
2084     if(id)
2085       elem = meshDS->AddQuadPolygonalFaceWithID(newNodes, id);
2086     else
2087       elem = meshDS->AddQuadPolygonalFace(newNodes);
2088   }
2089   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2090     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2091
2092   return elem;
2093 }
2094
2095 //=======================================================================
2096 //function : AddVolume
2097 //purpose  : Creates quadratic or linear prism
2098 //=======================================================================
2099
2100 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2101                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2102                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2103                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2104                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2105                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2106                                                const int id,
2107                                                const bool force3d)
2108 {
2109   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2110   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2111   if(!myCreateQuadratic) {
2112     if(id)
2113       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, id);
2114     else
2115       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6);
2116   }
2117   else {
2118     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2119     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2120     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2121
2122     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode( n4, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2123     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode( n5, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2124     const SMDS_MeshNode* n64 = GetMediumNode( n6, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2125
2126     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode( n1, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2127     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode( n2, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2128     const SMDS_MeshNode* n36 = GetMediumNode( n3, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2129
2130     if(id)
2131       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2132                                      n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36, id);
2133     else
2134       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2135                                n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36);
2136   }
2137   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2138     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2139
2140   return elem;
2141 }
2142
2143 //=======================================================================
2144 //function : AddVolume
2145 //purpose  : Creates quadratic or linear tetrahedron
2146 //=======================================================================
2147
2148 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2149                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2150                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2151                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2152                                                const int id,
2153                                                const bool force3d)
2154 {
2155   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2156   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2157   if(!myCreateQuadratic) {
2158     if(id)
2159       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, id);
2160     else
2161       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4);
2162   }
2163   else {
2164     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2165     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2166     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2167
2168     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode( n1, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2169     const SMDS_MeshNode* n24 = GetMediumNode( n2, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2170     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2171
2172     if(id)
2173       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34, id);
2174     else
2175       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34);
2176   }
2177   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2178     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2179
2180   return elem;
2181 }
2182
2183 //=======================================================================
2184 //function : AddVolume
2185 //purpose  : Creates quadratic or linear pyramid
2186 //=======================================================================
2187
2188 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2189                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2190                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2191                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2192                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2193                                                const int id,
2194                                                const bool force3d)
2195 {
2196   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2197   if(!myCreateQuadratic) {
2198     if(id)
2199       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, id);
2200     else
2201       elem = GetMeshDS()->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5);
2202   }
2203   else {
2204     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2205     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2206     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2207     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2208
2209     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode( n1, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2210     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode( n2, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2211     const SMDS_MeshNode* n35 = GetMediumNode( n3, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2212     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode( n4, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2213
2214     if(id)
2215       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID ( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
2216                                             n12, n23, n34, n41,
2217                                             n15, n25, n35, n45,
2218                                             id);
2219     else
2220       elem = GetMeshDS()->AddVolume( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
2221                                      n12, n23, n34, n41,
2222                                      n15, n25, n35, n45);
2223   }
2224   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2225     GetMeshDS()->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2226
2227   return elem;
2228 }
2229
2230 //=======================================================================
2231 //function : AddVolume
2232 //purpose  : Creates tri-quadratic, quadratic or linear hexahedron
2233 //=======================================================================
2234
2235 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2236                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2237                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2238                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2239                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2240                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2241                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2242                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2243                                                const int id,
2244                                                const bool force3d)
2245 {
2246   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2247   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2248   if(!myCreateQuadratic) {
2249     if(id)
2250       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8, id);
2251     else
2252       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8);
2253   }
2254   else {
2255     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2256     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2257     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2258     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2259
2260     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode( n5, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2261     const SMDS_MeshNode* n67 = GetMediumNode( n6, n7, force3d, TopAbs_SOLID );
2262     const SMDS_MeshNode* n78 = GetMediumNode( n7, n8, force3d, TopAbs_SOLID );
2263     const SMDS_MeshNode* n85 = GetMediumNode( n8, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2264
2265     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode( n1, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2266     const SMDS_MeshNode* n26 = GetMediumNode( n2, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2267     const SMDS_MeshNode* n37 = GetMediumNode( n3, n7, force3d, TopAbs_SOLID );
2268     const SMDS_MeshNode* n48 = GetMediumNode( n4, n8, force3d, TopAbs_SOLID );
2269     if ( myCreateBiQuadratic )
2270     {
2271       const SMDS_MeshNode* n1234 = GetCentralNode( n1,n2,n3,n4,n12,n23,n34,n41,force3d );
2272       const SMDS_MeshNode* n1256 = GetCentralNode( n1,n2,n5,n6,n12,n26,n56,n15,force3d );
2273       const SMDS_MeshNode* n2367 = GetCentralNode( n2,n3,n6,n7,n23,n37,n67,n26,force3d );
2274       const SMDS_MeshNode* n3478 = GetCentralNode( n3,n4,n7,n8,n34,n48,n78,n37,force3d );
2275       const SMDS_MeshNode* n1458 = GetCentralNode( n1,n4,n5,n8,n41,n48,n15,n85,force3d );
2276       const SMDS_MeshNode* n5678 = GetCentralNode( n5,n6,n7,n8,n56,n67,n78,n85,force3d );
2277
2278       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
2279
2280       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( n4 );
2281       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( n8 );
2282       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3 );
2283       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( n7 );
2284       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1 );
2285       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( n5 );
2286       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( n2 );
2287       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( n6 );
2288
2289       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( n48 );
2290       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( n37 );
2291       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n15 );
2292       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n26 );
2293       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( n34 );
2294       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( n78 );
2295       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n12 );
2296       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n56 );
2297       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( n41 );
2298       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( n85 );
2299       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( n23 );
2300       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( n67 );
2301
2302       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3478 );
2303       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1256 );
2304       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( n1458 );
2305       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( n2367 );
2306       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n1234 );
2307       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n5678 );
2308
2309       gp_XYZ centerCube(0.5, 0.5, 0.5);
2310       gp_XYZ nCenterElem;
2311       SMESH_Block::ShellPoint( centerCube, pointsOnShapes, nCenterElem );
2312       const SMDS_MeshNode* nCenter =
2313         meshDS->AddNode( nCenterElem.X(), nCenterElem.Y(), nCenterElem.Z() );
2314       meshDS->SetNodeInVolume( nCenter, myShapeID );
2315
2316       if(id)
2317         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2318                                        n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2319                                        n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2320                                        n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter, id);
2321       else
2322         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2323                                  n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2324                                  n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2325                                  n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter);
2326     }
2327     else
2328     {
2329       if(id)
2330         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2331                                        n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2332                                        n78, n85, n15, n26, n37, n48, id);
2333       else
2334         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2335                                  n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2336                                  n78, n85, n15, n26, n37, n48);
2337     }
2338   }
2339   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2340     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2341
2342   return elem;
2343 }
2344
2345 //=======================================================================
2346 //function : AddVolume
2347 //purpose  : Creates LINEAR!!!!!!!!! octahedron
2348 //=======================================================================
2349
2350 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2351                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2352                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2353                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2354                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2355                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2356                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2357                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2358                                                const SMDS_MeshNode* n9,
2359                                                const SMDS_MeshNode* n10,
2360                                                const SMDS_MeshNode* n11,
2361                                                const SMDS_MeshNode* n12,
2362                                                const int id,
2363                                                bool force3d)
2364 {
2365   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2366   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2367   if(id)
2368     elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12,id);
2369   else
2370     elem = meshDS->AddVolume(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12);
2371   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2372     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2373   return elem;
2374 }
2375
2376 //=======================================================================
2377 //function : AddPolyhedralVolume
2378 //purpose  : Creates polyhedron. In quadratic mesh, adds medium nodes
2379 //=======================================================================
2380
2381 SMDS_MeshVolume*
2382 SMESH_MesherHelper::AddPolyhedralVolume (const std::vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
2383                                          const std::vector<int>&                  quantities,
2384                                          const int                                id,
2385                                          const bool                               force3d)
2386 {
2387   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2388   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2389   if(!myCreateQuadratic)
2390   {
2391     if(id)
2392       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID(nodes, quantities, id);
2393     else
2394       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume(nodes, quantities);
2395   }
2396   else
2397   {
2398     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
2399     vector<int> newQuantities;
2400     for ( size_t iFace = 0, iN = 0; iFace < quantities.size(); ++iFace )
2401     {
2402       int nbNodesInFace = quantities[iFace];
2403       newQuantities.push_back(0);
2404       for ( int i = 0; i < nbNodesInFace; ++i )
2405       {
2406         const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[ iN + i ];
2407         newNodes.push_back( n1 );
2408         newQuantities.back()++;
2409
2410         const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[ iN + ( i+1==nbNodesInFace ? 0 : i+1 )];
2411         // if ( n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE &&
2412         //      n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE )
2413         {
2414           const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2415           newNodes.push_back( n12 );
2416           newQuantities.back()++;
2417         }
2418       }
2419       iN += nbNodesInFace;
2420     }
2421     if(id)
2422       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID( newNodes, newQuantities, id );
2423     else
2424       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume( newNodes, newQuantities );
2425   }
2426   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2427     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2428
2429   return elem;
2430 }
2431
2432 namespace
2433 {
2434   //================================================================================
2435   /*!
2436    * \brief Check if a node belongs to any face of sub-mesh
2437    */
2438   //================================================================================
2439
2440   bool isNodeInSubMesh( const SMDS_MeshNode* n, const SMESHDS_SubMesh* sm )
2441   {
2442     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2443     while ( fIt->more() )
2444       if ( sm->Contains( fIt->next() ))
2445         return true;
2446     return false;
2447   }
2448 }
2449
2450 //=======================================================================
2451 //function : IsSameElemGeometry
2452 //purpose  : Returns true if all elements of a sub-mesh are of same shape
2453 //=======================================================================
2454
2455 bool SMESH_MesherHelper::IsSameElemGeometry(const SMESHDS_SubMesh* smDS,
2456                                             SMDSAbs_GeometryType   shape,
2457                                             const bool             nullSubMeshRes)
2458 {
2459   if ( !smDS ) return nullSubMeshRes;
2460
2461   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = smDS->GetElements();
2462   while ( elemIt->more() ) {
2463     const SMDS_MeshElement* e = elemIt->next();
2464     if ( e->GetGeomType() != shape )
2465       return false;
2466   }
2467   return true;
2468 }
2469
2470 //=======================================================================
2471 //function : LoadNodeColumns
2472 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2473 //=======================================================================
2474
2475 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap & theParam2ColumnMap,
2476                                          const TopoDS_Face& theFace,
2477                                          const TopoDS_Edge& theBaseEdge,
2478                                          SMESHDS_Mesh*      theMesh,
2479                                          SMESH_ProxyMesh*   theProxyMesh)
2480 {
2481   return LoadNodeColumns(theParam2ColumnMap,
2482                          theFace,
2483                          std::list<TopoDS_Edge>(1,theBaseEdge),
2484                          theMesh,
2485                          theProxyMesh);
2486 }
2487
2488 //=======================================================================
2489 //function : LoadNodeColumns
2490 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2491 //=======================================================================
2492
2493 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap &            theParam2ColumnMap,
2494                                          const TopoDS_Face&            theFace,
2495                                          const std::list<TopoDS_Edge>& theBaseSide,
2496                                          SMESHDS_Mesh*                 theMesh,
2497                                          SMESH_ProxyMesh*              theProxyMesh)
2498 {
2499   // get a right sub-mesh of theFace
2500
2501   const SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh = 0;
2502   if ( theProxyMesh )
2503   {
2504     faceSubMesh = theProxyMesh->GetSubMesh( theFace );
2505     if ( !faceSubMesh ||
2506          faceSubMesh->NbElements() == 0 ||
2507          theProxyMesh->IsTemporary( faceSubMesh->GetElements()->next() ))
2508     {
2509       // can use a proxy sub-mesh with not temporary elements only
2510       faceSubMesh = 0;
2511       theProxyMesh = 0;
2512     }
2513   }
2514   if ( !faceSubMesh )
2515     faceSubMesh = theMesh->MeshElements( theFace );
2516   if ( !faceSubMesh || faceSubMesh->NbElements() == 0 )
2517     return false;
2518
2519   if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2520   {
2521     // get data of edges for normalization of params
2522     vector< double > length;
2523     double fullLen = 0;
2524     list<TopoDS_Edge>::const_iterator edge;
2525     {
2526       for ( edge = theBaseSide.begin(); edge != theBaseSide.end(); ++edge )
2527       {
2528         double len = std::max( 1e-10, SMESH_Algo::EdgeLength( *edge ));
2529         fullLen += len;
2530         length.push_back( len );
2531       }
2532     }
2533
2534     // get nodes on theBaseEdge sorted by param on edge and initialize theParam2ColumnMap with them
2535     edge = theBaseSide.begin();
2536     for ( int iE = 0; edge != theBaseSide.end(); ++edge, ++iE )
2537     {
2538       map< double, const SMDS_MeshNode*> sortedBaseNN;
2539       SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN );
2540
2541       map< double, const SMDS_MeshNode*>::iterator u_n;
2542       // pb with mesh_Projection_2D_00/A1 fixed by adding expectedSupport arg to GetMediumPos()
2543       // so the following solution is commented (hope forever :)
2544       //
2545       // SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN,
2546       // // SMDSAbs_Edge here is needed to be coherent with
2547       // // StdMeshers_FaceSide used by Quadrangle to get nodes
2548       // // on EDGE; else pb in mesh_Projection_2D_00/A1 where a
2549       // // medium node on EDGE is medium in a triangle but not
2550       // // in a segment
2551       // SMDSAbs_Edge );
2552       // if ( faceSubMesh->GetElements()->next()->IsQuadratic() )
2553       //   // filter off nodes medium in faces on theFace (same pb with mesh_Projection_2D_00/A1)
2554       //   for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end() ;     )
2555       //   {
2556       //     const SMDS_MeshNode* node = u_n->second;
2557       //     SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = node->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2558       //     if ( faceIt->more() && node ) {
2559       //       const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2560       //       if ( faceSubMesh->Contains( face ) && face->IsMediumNode( node ))
2561       //         node = 0;
2562       //     }
2563       //     if ( !node )
2564       //       sortedBaseNN.erase( u_n++ );
2565       //     else
2566       //       ++u_n;
2567       //   }
2568       if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2569
2570       u_n = sortedBaseNN.begin();
2571       if ( theProxyMesh ) // from sortedBaseNN remove nodes not shared by faces of faceSubMesh
2572       {
2573         const SMDS_MeshNode* n1 = (++sortedBaseNN.begin())->second;
2574         const SMDS_MeshNode* n2 = (++sortedBaseNN.rbegin())->second;
2575         bool allNodesAreProxy = ( n1 != theProxyMesh->GetProxyNode( n1 ) &&
2576                                   n2 != theProxyMesh->GetProxyNode( n2 ));
2577         if ( allNodesAreProxy )
2578           for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2579             u_n->second = theProxyMesh->GetProxyNode( u_n->second );
2580
2581         if ( u_n = sortedBaseNN.begin(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2582         {
2583           while ( ++u_n != sortedBaseNN.end() && !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ));
2584           sortedBaseNN.erase( sortedBaseNN.begin(), u_n );
2585         }
2586         if ( !sortedBaseNN.empty() )
2587           if ( u_n = --sortedBaseNN.end(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2588           {
2589             while ( u_n != sortedBaseNN.begin() && !isNodeInSubMesh( (--u_n)->second, faceSubMesh ));
2590             sortedBaseNN.erase( ++u_n, sortedBaseNN.end() );
2591           }
2592         if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2593       }
2594
2595       double f, l;
2596       BRep_Tool::Range( *edge, f, l );
2597       if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED ) std::swap( f, l );
2598       const double coeff = 1. / ( l - f ) * length[iE] / fullLen;
2599       const double prevPar = theParam2ColumnMap.empty() ? 0 : theParam2ColumnMap.rbegin()->first;
2600       for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2601       {
2602         double par = prevPar + coeff * ( u_n->first - f );
2603         TParam2ColumnMap::iterator u2nn =
2604           theParam2ColumnMap.insert( theParam2ColumnMap.end(), make_pair( par, TNodeColumn()));
2605         u2nn->second.push_back( u_n->second );
2606       }
2607     }
2608     if ( theParam2ColumnMap.size() < 2 )
2609       return false;
2610   }
2611
2612   // nb rows of nodes
2613   size_t prevNbRows     = theParam2ColumnMap.begin()->second.size(); // current, at least 1 here
2614   size_t expectNbRows = faceSubMesh->NbElements() / ( theParam2ColumnMap.size()-1 ); // to be added
2615
2616   // fill theParam2ColumnMap column by column by passing from nodes on
2617   // theBaseEdge up via mesh faces on theFace
2618
2619   TParam2ColumnMap::iterator par_nVec_1, par_nVec_2;
2620   par_nVec_2 = theParam2ColumnMap.begin();
2621   par_nVec_1 = par_nVec_2++;
2622   TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
2623   for ( ; par_nVec_2 != theParam2ColumnMap.end(); ++par_nVec_1, ++par_nVec_2 )
2624   {
2625     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol1 = par_nVec_1->second;
2626     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol2 = par_nVec_2->second;
2627     nCol1.resize( prevNbRows + expectNbRows );
2628     nCol2.resize( prevNbRows + expectNbRows );
2629
2630     int i1, i2; size_t foundNbRows = 0;
2631     const SMDS_MeshNode *n1 = nCol1[ prevNbRows-1 ];
2632     const SMDS_MeshNode *n2 = nCol2[ prevNbRows-1 ];
2633     // find face sharing node n1 and n2 and belonging to faceSubMesh
2634     while ( const SMDS_MeshElement* face =
2635             SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( n1, n2, emptySet, avoidSet, &i1, &i2))
2636     {
2637       if ( faceSubMesh->Contains( face ))
2638       {
2639         int nbNodes = face->NbCornerNodes();
2640         if ( nbNodes != 4 )
2641           return false;
2642         if ( foundNbRows + 1 > expectNbRows )
2643           return false;
2644         n1 = face->GetNode( (i2+2) % 4 ); // opposite corner of quadrangle face
2645         n2 = face->GetNode( (i1+2) % 4 );
2646         nCol1[ prevNbRows + foundNbRows] = n1;
2647         nCol2[ prevNbRows + foundNbRows] = n2;
2648         ++foundNbRows;
2649       }
2650       avoidSet.insert( face );
2651     }
2652     if ((size_t) foundNbRows != expectNbRows )
2653       return false;
2654     avoidSet.clear();
2655   }
2656   return ( theParam2ColumnMap.size() > 1 &&
2657            theParam2ColumnMap.begin()->second.size() == prevNbRows + expectNbRows );
2658 }
2659
2660 namespace
2661 {
2662   //================================================================================
2663   /*!
2664    * \brief Return true if a node is at a corner of a 2D structured mesh of FACE
2665    */
2666   //================================================================================
2667
2668   bool isCornerOfStructure( const SMDS_MeshNode*   n,
2669                             const SMESHDS_SubMesh* faceSM,
2670                             SMESH_MesherHelper&    faceAnalyser )
2671   {
2672     int nbFacesInSM = 0;
2673     if ( n ) {
2674       SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2675       while ( fIt->more() )
2676         nbFacesInSM += faceSM->Contains( fIt->next() );
2677     }
2678     if ( nbFacesInSM == 1 )
2679       return true;
2680
2681     if ( nbFacesInSM == 2 && n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
2682     {
2683       return faceAnalyser.IsRealSeam( n->getshapeId() );
2684     }
2685     return false;
2686   }
2687 }
2688
2689 //=======================================================================
2690 //function : IsStructured
2691 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is a structured rectangle
2692 //=======================================================================
2693
2694 bool SMESH_MesherHelper::IsStructured( SMESH_subMesh* faceSM )
2695 {
2696   SMESHDS_SubMesh* fSM = faceSM->GetSubMeshDS();
2697   if ( !fSM || fSM->NbElements() == 0 )
2698     return false;
2699
2700   list< TopoDS_Edge > edges;
2701   list< int > nbEdgesInWires;
2702   int nbWires = SMESH_Block::GetOrderedEdges( TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() ),
2703                                               edges, nbEdgesInWires );
2704   if ( nbWires != 1 /*|| nbEdgesInWires.front() != 4*/ ) // allow composite sides
2705     return false;
2706
2707   // algo: find corners of a structure and then analyze nb of faces and
2708   // length of structure sides
2709
2710   SMESHDS_Mesh* meshDS = faceSM->GetFather()->GetMeshDS();
2711   SMESH_MesherHelper faceAnalyser( *faceSM->GetFather() );
2712   faceAnalyser.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2713
2714   // rotate edges to get the first node being at corner
2715   // (in principle it's not necessary because so far none SALOME algo can make
2716   //  such a structured mesh that all corner nodes are not on VERTEXes)
2717   bool isCorner     = false;
2718   int nbRemainEdges = nbEdgesInWires.front();
2719   do {
2720     TopoDS_Vertex V = IthVertex( 0, edges.front() );
2721     isCorner = isCornerOfStructure( SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS ),
2722                                     fSM, faceAnalyser);
2723     if ( !isCorner ) {
2724       edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin() );
2725       --nbRemainEdges;
2726     }
2727   }
2728   while ( !isCorner && nbRemainEdges > 0 );
2729
2730   if ( !isCorner )
2731     return false;
2732
2733   // get all nodes from EDGEs
2734   list< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2735   list< TopoDS_Edge >::iterator edge = edges.begin();
2736   for ( ; edge != edges.end(); ++edge )
2737   {
2738     map< double, const SMDS_MeshNode* > u2Nodes;
2739     if ( !SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( meshDS, *edge,
2740                                             /*skipMedium=*/true, u2Nodes ))
2741       return false;
2742
2743     list< const SMDS_MeshNode* > edgeNodes;
2744     map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u2n = u2Nodes.begin();
2745     for ( ; u2n != u2Nodes.end(); ++u2n )
2746       edgeNodes.push_back( u2n->second );
2747     if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2748       edgeNodes.reverse();
2749
2750     if ( !nodes.empty() && nodes.back() == edgeNodes.front() )
2751       edgeNodes.pop_front();
2752     nodes.splice( nodes.end(), edgeNodes, edgeNodes.begin(), edgeNodes.end() );
2753   }
2754
2755   // get length of structured sides
2756   vector<int> nbEdgesInSide;
2757   int nbEdges = 0;
2758   list< const SMDS_MeshNode* >::iterator n = ++nodes.begin();
2759   for ( ; n != nodes.end(); ++n )
2760   {
2761     ++nbEdges;
2762     if ( isCornerOfStructure( *n, fSM, faceAnalyser )) {
2763       nbEdgesInSide.push_back( nbEdges );
2764       nbEdges = 0;
2765     }
2766   }
2767
2768   // checks
2769   if ( nbEdgesInSide.size() != 4 )
2770     return false;
2771   if ( nbEdgesInSide[0] != nbEdgesInSide[2] )
2772     return false;
2773   if ( nbEdgesInSide[1] != nbEdgesInSide[3] )
2774     return false;
2775   if ( nbEdgesInSide[0] * nbEdgesInSide[1] != fSM->NbElements() )
2776     return false;
2777
2778   return true;
2779 }
2780
2781 //=======================================================================
2782 //function : IsDistorted2D
2783 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is ditorted
2784 //=======================================================================
2785
2786 bool SMESH_MesherHelper::IsDistorted2D( SMESH_subMesh* faceSM,
2787                                         bool           checkUV)
2788 {
2789   if ( !faceSM || faceSM->GetSubShape().ShapeType() != TopAbs_FACE )
2790     return false;
2791
2792   bool haveBadFaces = false;
2793
2794   SMESH_MesherHelper helper( *faceSM->GetFather() );
2795   helper.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2796
2797   const TopoDS_Face&  F = TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() );
2798   SMESHDS_SubMesh* smDS = helper.GetMeshDS()->MeshElements( F );
2799   if ( !smDS || smDS->NbElements() == 0 ) return false;
2800
2801   SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = smDS->GetElements();
2802   double prevArea = 0;
2803   vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2804   vector< gp_XY >                uv;
2805   bool* toCheckUV = checkUV ? & checkUV : 0;
2806   while ( faceIt->more() && !haveBadFaces )
2807   {
2808     const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2809
2810     // get nodes
2811     nodes.resize( face->NbCornerNodes() );
2812     SMDS_MeshElement::iterator n = face->begin_nodes();
2813     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++n, ++i )
2814       nodes[ i ] = *n;
2815
2816     // avoid elems on degenarate shapes as UV on them can be wrong
2817     if ( helper.HasDegeneratedEdges() )
2818     {
2819       bool isOnDegen = false;
2820       for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !isOnDegen ); ++i )
2821         isOnDegen = helper.IsDegenShape( nodes[ i ]->getshapeId() );
2822       if ( isOnDegen )
2823         continue;
2824     }
2825     // prepare to getting UVs
2826     const SMDS_MeshNode* inFaceNode = 0;
2827     if ( helper.HasSeam() ) {
2828       for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !inFaceNode ); ++i )
2829         if ( !helper.IsSeamShape( nodes[ i ]->getshapeId() ))
2830           inFaceNode = nodes[ i ];
2831       if ( !inFaceNode )
2832         continue;
2833     }
2834     // get UVs
2835     uv.resize( nodes.size() );
2836     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
2837       uv[ i ] = helper.GetNodeUV( F, nodes[ i ], inFaceNode, toCheckUV );
2838
2839     // compare orientation of triangles
2840     double faceArea = 0;
2841     for ( int iT = 0, nbT = nodes.size()-2; iT < nbT; ++iT )
2842     {
2843       gp_XY v1 = uv[ iT+1 ] - uv[ 0 ];
2844       gp_XY v2 = uv[ iT+2 ] - uv[ 0 ];
2845       faceArea += v2 ^ v1;
2846     }
2847     haveBadFaces = ( faceArea * prevArea < 0 );
2848     prevArea = faceArea;
2849   }
2850
2851   return haveBadFaces;
2852 }
2853
2854 //================================================================================
2855 /*!
2856  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
2857  * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
2858  * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
2859  *                in the correspoding submesh point in different directions
2860  */
2861 //================================================================================
2862
2863 bool SMESH_MesherHelper::IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face& theFace)
2864 {
2865   if ( theFace.IsNull() )
2866     return false;
2867
2868   // find out orientation of a meshed face
2869   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( theFace );
2870   TopoDS_Shape aMeshedFace = GetMeshDS()->IndexToShape( faceID );
2871   bool isReversed = ( theFace.Orientation() != aMeshedFace.Orientation() );
2872
2873   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = GetMeshDS()->MeshElements( faceID );
2874   if ( !aSubMeshDSFace )
2875     return isReversed;
2876
2877   // find an element on a bounday of theFace
2878   SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
2879   const SMDS_MeshNode* nn[2];
2880   while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
2881   {
2882     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
2883     if ( ! elem ) continue;
2884
2885     // look for 2 nodes on EDGE
2886     int nbNodes = elem->NbCornerNodes();
2887     nn[0] = elem->GetNode( nbNodes-1 );
2888     for ( int iN = 0; iN < nbNodes; ++iN )
2889     {
2890       nn[1] = elem->GetNode( iN );
2891       if ( nn[0]->GetPosition()->GetDim() < 2 &&
2892            nn[1]->GetPosition()->GetDim() < 2 )
2893       {
2894         TopoDS_Shape s0 = GetSubShapeByNode( nn[0], GetMeshDS() );
2895         TopoDS_Shape s1 = GetSubShapeByNode( nn[1], GetMeshDS() );
2896         TopoDS_Shape  E = GetCommonAncestor( s0, s1, *myMesh, TopAbs_EDGE );
2897         if ( !E.IsNull() && !s0.IsSame( s1 ))
2898         {
2899           // is E seam edge?
2900           int nb = 0;
2901           for ( TopExp_Explorer exp( theFace, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
2902             if ( E.IsSame( exp.Current() )) {
2903               ++nb;
2904               E = exp.Current(); // to know orientation
2905             }
2906           if ( nb == 1 )
2907           {
2908             bool ok = true;
2909             double u0 = GetNodeU( TopoDS::Edge( E ), nn[0], nn[1], &ok );
2910             double u1 = GetNodeU( TopoDS::Edge( E ), nn[1], nn[0], &ok );
2911             // check that the 2 nodes are connected with a segment (IPAL53055)
2912             if ( SMESHDS_SubMesh* sm = GetMeshDS()->MeshElements( E ))
2913               if ( sm->NbElements() > 0 && !GetMeshDS()->FindEdge( nn[0], nn[1] ))
2914                 ok = false;
2915             if ( ok )
2916             {
2917               isReversed = ( u0 > u1 );
2918               if ( E.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2919                 isReversed = !isReversed;
2920               return isReversed;
2921             }
2922           }
2923         }
2924       }
2925       nn[0] = nn[1];
2926     }
2927   }
2928
2929   // find an element with a good normal
2930   gp_Vec Ne;
2931   bool normalOK = false;
2932   gp_XY uv;
2933   iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
2934   while ( !normalOK && iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
2935   {
2936     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
2937     if ( ! SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( elem, const_cast<gp_XYZ&>( Ne.XYZ() ), /*normalized=*/0 ))
2938       continue;
2939     normalOK = true;
2940
2941     // get UV of a node inside theFACE
2942     SMDS_ElemIteratorPtr nodesIt = elem->nodesIterator();
2943     const SMDS_MeshNode* nInFace = 0;
2944     int iPosDim = SMDS_TOP_VERTEX;
2945     while ( nodesIt->more() ) // loop on nodes
2946     {
2947       const SMDS_MeshNode* n = static_cast<const SMDS_MeshNode*>( nodesIt->next() );
2948       if ( n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() >= iPosDim )
2949       {
2950         nInFace = n;
2951         iPosDim = n->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
2952       }
2953     }
2954     uv = GetNodeUV( theFace, nInFace, 0, &normalOK );
2955   }
2956   if ( !normalOK )
2957     return isReversed;
2958
2959   // face normal at node position
2960   TopLoc_Location loc;
2961   Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace, loc );
2962   // if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C1 )
2963   // some surfaces not detected as GeomAbs_C1 are nevertheless correct for meshing
2964   if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C0 )
2965     return isReversed;
2966
2967   gp_Vec d1u, d1v; gp_Pnt p;
2968   surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, d1u, d1v );
2969   gp_Vec Nf = (d1u ^ d1v).Transformed( loc );
2970
2971   if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2972     Nf.Reverse();
2973
2974   return Ne * Nf < 0.;
2975 }
2976
2977 //=======================================================================
2978 //function : Count
2979 //purpose  : Count nb of sub-shapes
2980 //=======================================================================
2981
2982 int SMESH_MesherHelper::Count(const TopoDS_Shape&    shape,
2983                               const TopAbs_ShapeEnum type,
2984                               const bool             ignoreSame)
2985 {
2986   if ( ignoreSame ) {
2987     TopTools_IndexedMapOfShape map;
2988     TopExp::MapShapes( shape, type, map );
2989     return map.Extent();
2990   }
2991   else {
2992     int nb = 0;
2993     for ( TopExp_Explorer exp( shape, type ); exp.More(); exp.Next() )
2994       ++nb;
2995     return nb;