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IPAL52698: Convert to quadratic is wrong (hard periodic surfaces)
[modules/smesh.git] / 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
8 // License as published by the Free Software Foundation; either
9 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
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11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
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15 //
16 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
19 //
20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
21 //
22
23 // File:      SMESH_MesherHelper.cxx
24 // Created:   15.02.06 15:22:41
25 // Author:    Sergey KUUL
26 //
27 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
28
29 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
30 #include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
31 #include "SMDS_FacePosition.hxx" 
32 #include "SMDS_IteratorOnIterators.hxx"
33 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
34 #include "SMESH_Block.hxx"
35 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
36 #include "SMESH_ProxyMesh.hxx"
37 #include "SMESH_subMesh.hxx"
38
39 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
40 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
41 #include <BRepTools.hxx>
42 #include <BRep_Tool.hxx>
43 #include <Geom2d_Curve.hxx>
44 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
45 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
46 #include <Geom_Curve.hxx>
47 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
48 #include <Geom_Surface.hxx>
49 #include <ShapeAnalysis.hxx>
50 #include <TopExp.hxx>
51 #include <TopExp_Explorer.hxx>
52 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
53 #include <TopTools_MapIteratorOfMapOfShape.hxx>
54 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
55 #include <TopoDS.hxx>
56 #include <gp_Ax3.hxx>
57 #include <gp_Pnt2d.hxx>
58 #include <gp_Trsf.hxx>
59
60 #include <Standard_Failure.hxx>
61 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
62
63 #include <utilities.h>
64
65 #include <limits>
66
67 using namespace std;
68
69 #define RETURN_BAD_RESULT(msg) { MESSAGE(msg); return false; }
70
71 namespace {
72
73   inline SMESH_TNodeXYZ XYZ(const SMDS_MeshNode* n) { return SMESH_TNodeXYZ(n); }
74
75   enum { U_periodic = 1, V_periodic = 2 };
76 }
77
78 //================================================================================
79 /*!
80  * \brief Constructor
81  */
82 //================================================================================
83
84 SMESH_MesherHelper::SMESH_MesherHelper(SMESH_Mesh& theMesh)
85   : myParIndex(0),
86     myMesh(&theMesh),
87     myShapeID(0),
88     myCreateQuadratic(false),
89     myCreateBiQuadratic(false),
90     myFixNodeParameters(false)
91 {
92   myPar1[0] = myPar2[0] = myPar1[1] = myPar2[1] = 0;
93   mySetElemOnShape = ( ! myMesh->HasShapeToMesh() );
94 }
95
96 //=======================================================================
97 //function : ~SMESH_MesherHelper
98 //purpose  : 
99 //=======================================================================
100
101 SMESH_MesherHelper::~SMESH_MesherHelper()
102 {
103   {
104     TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = myFace2Projector.begin();
105     for ( ; i_proj != myFace2Projector.end(); ++i_proj )
106       delete i_proj->second;
107   }
108   {
109     TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj = myEdge2Projector.begin();
110     for ( ; i_proj != myEdge2Projector.end(); ++i_proj )
111       delete i_proj->second;
112   }
113 }
114
115 //=======================================================================
116 //function : IsQuadraticSubMesh
117 //purpose  : Check submesh for given shape: if all elements on this shape 
118 //           are quadratic, quadratic elements will be created.
119 //           Also fill myTLinkNodeMap
120 //=======================================================================
121
122 bool SMESH_MesherHelper::IsQuadraticSubMesh(const TopoDS_Shape& aSh)
123 {
124   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
125   // we can create quadratic elements only if all elements
126   // created on sub-shapes of given shape are quadratic
127   // also we have to fill myTLinkNodeMap
128   myCreateQuadratic = true;
129   mySeamShapeIds.clear();
130   myDegenShapeIds.clear();
131   TopAbs_ShapeEnum subType( aSh.ShapeType()==TopAbs_FACE ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE );
132   if ( aSh.ShapeType()==TopAbs_COMPOUND )
133   {
134     TopoDS_Iterator subIt( aSh );
135     if ( subIt.More() )
136       subType = ( subIt.Value().ShapeType()==TopAbs_FACE ) ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE;
137   }
138   SMDSAbs_ElementType elemType( subType==TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
139
140
141   int nbOldLinks = myTLinkNodeMap.size();
142
143   if ( !myMesh->HasShapeToMesh() )
144   {
145     if (( myCreateQuadratic = myMesh->NbFaces( ORDER_QUADRATIC )))
146     {
147       SMDS_FaceIteratorPtr fIt = meshDS->facesIterator();
148       while ( fIt->more() )
149         AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* >( fIt->next() ));
150     }
151   }
152   else
153   {
154     TopExp_Explorer exp( aSh, subType );
155     TopTools_MapOfShape checkedSubShapes;
156     for (; exp.More() && myCreateQuadratic; exp.Next()) {
157       if ( !checkedSubShapes.Add( exp.Current() ))
158         continue; // needed if aSh is compound of solids
159       if ( SMESHDS_SubMesh * subMesh = meshDS->MeshElements( exp.Current() )) {
160         if ( SMDS_ElemIteratorPtr it = subMesh->GetElements() ) {
161           while(it->more()) {
162             const SMDS_MeshElement* e = it->next();
163             if ( e->GetType() != elemType || !e->IsQuadratic() ) {
164               myCreateQuadratic = false;
165               break;
166             }
167             else {
168               // fill TLinkNodeMap
169               switch ( e->NbCornerNodes() ) {
170               case 2:
171                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(2)); break;
172               case 3:
173                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(3));
174                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(4));
175                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(0),e->GetNode(5)); break;
176               case 4:
177                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(4));
178                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(5));
179                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(3),e->GetNode(6));
180                 AddTLinkNode(e->GetNode(3),e->GetNode(0),e->GetNode(7));
181                 break;
182               default:
183                 myCreateQuadratic = false;
184                 break;
185               }
186             }
187           }
188         }
189       }
190     }
191   }
192
193   if ( nbOldLinks == myTLinkNodeMap.size() )
194     myCreateQuadratic = false;
195
196   if(!myCreateQuadratic) {
197     myTLinkNodeMap.clear();
198   }
199   SetSubShape( aSh );
200
201   return myCreateQuadratic;
202 }
203
204 //=======================================================================
205 //function : SetSubShape
206 //purpose  : Set geometry to make elements on
207 //=======================================================================
208
209 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const int aShID)
210 {
211   if ( aShID == myShapeID )
212     return;
213   if ( aShID > 0 )
214     SetSubShape( GetMeshDS()->IndexToShape( aShID ));
215   else
216     SetSubShape( TopoDS_Shape() );
217 }
218
219 //=======================================================================
220 //function : SetSubShape
221 //purpose  : Set geometry to create elements on
222 //=======================================================================
223
224 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const TopoDS_Shape& aSh)
225 {
226   if ( myShape.IsSame( aSh ))
227     return;
228
229   myShape = aSh;
230   mySeamShapeIds.clear();
231   myDegenShapeIds.clear();
232
233   if ( myShape.IsNull() ) {
234     myShapeID  = 0;
235     return;
236   }
237   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
238   myShapeID = meshDS->ShapeToIndex(aSh);
239   myParIndex = 0;
240
241   // treatment of periodic faces
242   for ( TopExp_Explorer eF( aSh, TopAbs_FACE ); eF.More(); eF.Next() )
243   {
244     const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( eF.Current() );
245     BRepAdaptor_Surface surf( face, false );
246     if ( surf.IsUPeriodic() || surf.IsUClosed() ) {
247       myParIndex |= U_periodic;
248       myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
249       myPar2[0] = surf.LastUParameter();
250     }
251     if ( surf.IsVPeriodic() || surf.IsVClosed() ) {
252       myParIndex |= V_periodic;
253       myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
254       myPar2[1] = surf.LastVParameter();
255     }
256
257     gp_Pnt2d uv1, uv2;
258     for (TopExp_Explorer exp( face, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next())
259     {
260       // look for a "seam" edge, a real seam or an edge on period boundary
261       TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
262       const int edgeID = meshDS->ShapeToIndex( edge );
263       if ( myParIndex )
264       {
265         BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
266         const double du = Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) );
267         const double dv = Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) );
268
269         bool isSeam = BRep_Tool::IsClosed( edge, face );
270         if ( isSeam ) // real seam - having two pcurves on face
271         {
272           // pcurve can lie not on pediod boundary (22582, mesh_Quadratic_01/C9)
273           if ( du < dv )
274           {
275             double u1 = uv1.Coord(1);
276             edge.Reverse();
277             BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
278             double u2 = uv1.Coord(1);
279             myPar1[0] = Min( u1, u2 );
280             myPar2[0] = Max( u1, u2 );
281           }
282           else
283           {
284             double v1 = uv1.Coord(2);
285             edge.Reverse();
286             BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
287             double v2 = uv1.Coord(2);
288             myPar1[1] = Min( v1, v2 );
289             myPar2[1] = Max( v1, v2 );
290           }
291         }
292         else //if ( !isSeam )
293         {
294           // one pcurve but on period boundary (22772, mesh_Quadratic_01/D1)
295           if      (( myParIndex & U_periodic ) && du < Precision::PConfusion() )
296           {
297             isSeam = ( Abs( uv1.Coord(1) - myPar1[0] ) < Precision::PConfusion() ||
298                        Abs( uv1.Coord(1) - myPar2[0] ) < Precision::PConfusion() );
299           }
300           else if (( myParIndex & V_periodic ) && dv < Precision::PConfusion() )
301           {
302             isSeam = ( Abs( uv1.Coord(2) - myPar1[1] ) < Precision::PConfusion() ||
303                        Abs( uv1.Coord(2) - myPar2[1] ) < Precision::PConfusion() );
304           }
305           if ( isSeam ) // vertices are on period boundary, check a middle point (23032)
306           {
307             double f,l, r = 0.2345;
308             Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, face, f, l );
309             uv2 = C2d->Value( f * r + l * ( 1.-r ));
310             if ( du < Precision::PConfusion() )
311               isSeam = ( Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) ) < Precision::PConfusion() );
312             else
313               isSeam = ( Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) ) < Precision::PConfusion() );
314           }
315         }
316         if ( isSeam )
317         {
318           // store seam shape indices, negative if shape encounters twice ('real seam')
319           mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( edgeID ) ? -edgeID : edgeID );
320           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() ) {
321             int vertexID = meshDS->ShapeToIndex( v.Current() );
322             mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( vertexID ) ? -vertexID : vertexID );
323           }
324         }
325       }
326       // look for a degenerated edge
327       if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edge )) {
328         myDegenShapeIds.insert( edgeID );
329         for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() )
330           myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( v.Current() ));
331       }
332       if ( !BRep_Tool::SameParameter( edge ) ||
333            !BRep_Tool::SameRange( edge ))
334       {
335         setPosOnShapeValidity( edgeID, false );
336       }
337     }
338   }
339 }
340
341 //=======================================================================
342 //function : GetNodeUVneedInFaceNode
343 //purpose  : Check if inFaceNode argument is necessary for call GetNodeUV(F,..)
344 //           Return true if the face is periodic.
345 //           If F is Null, answer about sub-shape set through IsQuadraticSubMesh() or
346 //           * SetSubShape()
347 //=======================================================================
348
349 bool SMESH_MesherHelper::GetNodeUVneedInFaceNode(const TopoDS_Face& F) const
350 {
351   if ( F.IsNull() ) return !mySeamShapeIds.empty();
352
353   if ( !F.IsNull() && !myShape.IsNull() && myShape.IsSame( F ))
354     return !mySeamShapeIds.empty();
355
356   TopLoc_Location loc;
357   Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
358   if ( !aSurface.IsNull() )
359     return ( aSurface->IsUPeriodic() || aSurface->IsVPeriodic() );
360
361   return false;
362 }
363
364 //=======================================================================
365 //function : IsMedium
366 //purpose  : 
367 //=======================================================================
368
369 bool SMESH_MesherHelper::IsMedium(const SMDS_MeshNode*      node,
370                                   const SMDSAbs_ElementType typeToCheck)
371 {
372   return SMESH_MeshEditor::IsMedium( node, typeToCheck );
373 }
374
375 //=======================================================================
376 //function : GetSubShapeByNode
377 //purpose  : Return support shape of a node
378 //=======================================================================
379
380 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetSubShapeByNode(const SMDS_MeshNode* node,
381                                                    const SMESHDS_Mesh*  meshDS)
382 {
383   int shapeID = node ? node->getshapeId() : 0;
384   if ( 0 < shapeID && shapeID <= meshDS->MaxShapeIndex() )
385     return meshDS->IndexToShape( shapeID );
386   else
387     return TopoDS_Shape();
388 }
389
390
391 //=======================================================================
392 //function : AddTLinkNode
393 //purpose  : add a link in my data structure
394 //=======================================================================
395
396 void SMESH_MesherHelper::AddTLinkNode(const SMDS_MeshNode* n1,
397                                       const SMDS_MeshNode* n2,
398                                       const SMDS_MeshNode* n12)
399 {
400   // add new record to map
401   SMESH_TLink link( n1, n2 );
402   myTLinkNodeMap.insert( make_pair(link,n12));
403 }
404
405 //================================================================================
406 /*!
407  * \brief Add quadratic links of edge to own data structure
408  */
409 //================================================================================
410
411 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshEdge* edge)
412 {
413   if ( edge && edge->IsQuadratic() )
414     AddTLinkNode(edge->GetNode(0), edge->GetNode(1), edge->GetNode(2));
415   else
416     return false;
417   return true;
418 }
419
420 //================================================================================
421 /*!
422  * \brief Add quadratic links of face to own data structure
423  */
424 //================================================================================
425
426 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshFace* f)
427 {
428   bool isQuad = true;
429   if ( !f->IsPoly() )
430     switch ( f->NbNodes() ) {
431     case 7:
432       // myMapWithCentralNode.insert
433       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2) ),
434       //                f->GetNode(6)));
435       // break; -- add medium nodes as well
436     case 6:
437       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(3));
438       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(4));
439       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(0),f->GetNode(5)); break;
440
441     case 9:
442       // myMapWithCentralNode.insert
443       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(3) ),
444       //                f->GetNode(8)));
445       // break; -- add medium nodes as well
446     case 8:
447       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(4));
448       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(5));
449       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(3),f->GetNode(6));
450       AddTLinkNode(f->GetNode(3),f->GetNode(0),f->GetNode(7)); break;
451     default:;
452       isQuad = false;
453     }
454   return isQuad;
455 }
456
457 //================================================================================
458 /*!
459  * \brief Add quadratic links of volume to own data structure
460  */
461 //================================================================================
462
463 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshVolume* volume)
464 {
465   if ( volume->IsQuadratic() )
466   {
467     SMDS_VolumeTool vTool( volume );
468     const SMDS_MeshNode** nodes = vTool.GetNodes();
469     set<int> addedLinks;
470     for ( int iF = 1; iF < vTool.NbFaces(); ++iF )
471     {
472       const int nbN = vTool.NbFaceNodes( iF );
473       const int* iNodes = vTool.GetFaceNodesIndices( iF );
474       for ( int i = 0; i < nbN; )
475       {
476         int iN1  = iNodes[i++];
477         int iN12 = iNodes[i++];
478         int iN2  = iNodes[i];
479         if ( iN1 > iN2 ) std::swap( iN1, iN2 );
480         int linkID = iN1 * vTool.NbNodes() + iN2;
481         pair< set<int>::iterator, bool > it_isNew = addedLinks.insert( linkID );
482         if ( it_isNew.second )
483           AddTLinkNode( nodes[iN1], nodes[iN2], nodes[iN12] );
484         else
485           addedLinks.erase( it_isNew.first ); // each link encounters only twice
486       }
487       if ( vTool.NbNodes() == 27 )
488       {
489         const SMDS_MeshNode* nFCenter = nodes[ vTool.GetCenterNodeIndex( iF )];
490         if ( nFCenter->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
491           myMapWithCentralNode.insert
492             ( make_pair( TBiQuad( nodes[ iNodes[0]], nodes[ iNodes[1]],
493                                   nodes[ iNodes[2]], nodes[ iNodes[3]] ),
494                          nFCenter ));
495       }
496     }
497     return true;
498   }
499   return false;
500 }
501
502 //================================================================================
503 /*!
504  * \brief Return true if position of nodes on the shape hasn't yet been checked or
505  * the positions proved to be invalid
506  */
507 //================================================================================
508
509 bool SMESH_MesherHelper::toCheckPosOnShape(int shapeID ) const
510 {
511   map< int,bool >::const_iterator id_ok = myNodePosShapesValidity.find( shapeID );
512   return ( id_ok == myNodePosShapesValidity.end() || !id_ok->second );
513 }
514
515 //================================================================================
516 /*!
517  * \brief Set validity of positions of nodes on the shape.
518  * Once set, validity is not changed
519  */
520 //================================================================================
521
522 void SMESH_MesherHelper::setPosOnShapeValidity(int shapeID, bool ok ) const
523 {
524   std::map< int,bool >::iterator sh_ok = 
525     ((SMESH_MesherHelper*)this)->myNodePosShapesValidity.insert( make_pair( shapeID, ok)).first;
526   if ( !ok )
527     sh_ok->second = ok;
528 }
529
530 //=======================================================================
531 //function : ToFixNodeParameters
532 //purpose  : Enables fixing node parameters on EDGEs and FACEs in 
533 //           GetNodeU(...,check=true), GetNodeUV(...,check=true), CheckNodeUV() and
534 //           CheckNodeU() in case if a node lies on a shape set via SetSubShape().
535 //           Default is False
536 //=======================================================================
537
538 void SMESH_MesherHelper::ToFixNodeParameters(bool toFix)
539 {
540   myFixNodeParameters = toFix;
541 }
542
543
544 //=======================================================================
545 //function : getUVOnSeam
546 //purpose  : Select UV on either of 2 pcurves of a seam edge, closest to the given UV
547 //=======================================================================
548
549 gp_Pnt2d SMESH_MesherHelper::getUVOnSeam( const gp_Pnt2d& uv1, const gp_Pnt2d& uv2 ) const
550 {
551   gp_Pnt2d result = uv1;
552   for ( int i = U_periodic; i <= V_periodic ; ++i )
553   {
554     if ( myParIndex & i )
555     {
556       double p1 = uv1.Coord( i );
557       double dp1 = Abs( p1-myPar1[i-1]), dp2 = Abs( p1-myPar2[i-1]);
558       if ( myParIndex == i ||
559            dp1 < ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100. ||
560            dp2 < ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100. )
561       {
562         double p2 = uv2.Coord( i );
563         double p1Alt = ( dp1 < dp2 ) ? myPar2[i-1] : myPar1[i-1];
564         if ( Abs( p2 - p1 ) > Abs( p2 - p1Alt ))
565           result.SetCoord( i, p1Alt );
566       }
567     }
568   }
569   return result;
570 }
571
572 //=======================================================================
573 //function : GetNodeUV
574 //purpose  : Return node UV on face
575 //=======================================================================
576
577 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
578                                     const SMDS_MeshNode* n,
579                                     const SMDS_MeshNode* n2,
580                                     bool*                check) const
581 {
582   gp_Pnt2d uv( Precision::Infinite(), Precision::Infinite() );
583
584   const SMDS_PositionPtr Pos = n->GetPosition();
585   bool uvOK = false;
586   if ( Pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
587   {
588     // node has position on face
589     const SMDS_FacePosition* fpos = static_cast<const SMDS_FacePosition*>( Pos );
590     uv.SetCoord( fpos->GetUParameter(), fpos->GetVParameter() );
591     if ( check )
592       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F )); // 2. from 22830
593   }
594   else if ( Pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_EDGE )
595   {
596     // node has position on EDGE => it is needed to find
597     // corresponding EDGE from FACE, get pcurve for this
598     // EDGE and retrieve value from this pcurve
599     const SMDS_EdgePosition* epos = static_cast<const SMDS_EdgePosition*>( Pos );
600     const int              edgeID = n->getshapeId();
601     const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge( GetMeshDS()->IndexToShape( edgeID ));
602     double f, l, u = epos->GetUParameter();
603     Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface( E, F, f, l );
604     bool validU = ( !C2d.IsNull() && ( f < u ) && ( u < l ));
605     if ( validU ) uv = C2d->Value( u );
606     else          uv.SetCoord( Precision::Infinite(),0.);
607     if ( check || !validU )
608       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F ),/*force=*/ !validU );
609
610     // for a node on a seam EDGE select one of UVs on 2 pcurves
611     if ( n2 && IsSeamShape( edgeID ))
612     {
613       uv = getUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0, check ));
614     }
615     else
616     { // adjust uv to period
617       TopLoc_Location loc;
618       Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
619       Standard_Boolean isUPeriodic = S->IsUPeriodic();
620       Standard_Boolean isVPeriodic = S->IsVPeriodic();
621       gp_Pnt2d newUV = uv;
622       if ( isUPeriodic || isVPeriodic ) {
623         Standard_Real UF,UL,VF,VL;
624         S->Bounds(UF,UL,VF,VL);
625         if ( isUPeriodic ) newUV.SetX( uv.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.X(),UF,UL));
626         if ( isVPeriodic ) newUV.SetY( uv.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.Y(),VF,VL));
627
628         if ( n2 )
629         {
630           gp_Pnt2d uv2 = GetNodeUV( F, n2, 0, check );
631           if ( isUPeriodic && Abs( uv.X()-uv2.X() ) < Abs( newUV.X()-uv2.X() ))
632             newUV.SetX( uv.X() );
633           if ( isVPeriodic && Abs( uv.Y()-uv2.Y() ) < Abs( newUV.Y()-uv2.Y() ))
634             newUV.SetY( uv.Y() );
635         }
636       }
637       uv = newUV;
638     }
639   }
640   else if ( Pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
641   {
642     if ( int vertexID = n->getshapeId() ) {
643       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(GetMeshDS()->IndexToShape(vertexID));
644       try {
645         uv = BRep_Tool::Parameters( V, F );
646         uvOK = true;
647       }
648       catch (Standard_Failure& exc) {
649       }
650       if ( !uvOK ) {
651         for ( TopExp_Explorer vert(F,TopAbs_VERTEX); !uvOK && vert.More(); vert.Next() )
652           uvOK = ( V == vert.Current() );
653         if ( !uvOK ) {
654           MESSAGE ( "SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(); Vertex " << vertexID
655                     << " not in face " << GetMeshDS()->ShapeToIndex( F ) );
656           // get UV of a vertex closest to the node
657           double dist = 1e100;
658           gp_Pnt pn = XYZ( n );
659           for ( TopExp_Explorer vert( F,TopAbs_VERTEX ); !uvOK && vert.More(); vert.Next() ) {
660             TopoDS_Vertex curV = TopoDS::Vertex( vert.Current() );
661             gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt( curV );
662             double curDist = p.SquareDistance( pn );
663             if ( curDist < dist ) {
664               dist = curDist;
665               uv = BRep_Tool::Parameters( curV, F );
666               uvOK = ( dist < DBL_MIN );
667             }
668           }
669         }
670         else {
671           uvOK = false;
672           TopTools_ListIteratorOfListOfShape it( myMesh->GetAncestors( V ));
673           for ( ; it.More(); it.Next() ) {
674             if ( it.Value().ShapeType() == TopAbs_EDGE ) {
675               const TopoDS_Edge & edge = TopoDS::Edge( it.Value() );
676               double f,l;
677               Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(edge, F, f, l);
678               if ( !C2d.IsNull() ) {
679                 double u = ( V == TopExp::FirstVertex( edge ) ) ?  f : l;
680                 uv = C2d->Value( u );
681                 uvOK = true;
682                 break;
683               }
684             }
685           }
686         }
687       }
688       if ( n2 && IsSeamShape( vertexID ))
689       {
690         bool isSeam = ( myShape.IsSame( F ));
691         if ( !isSeam ) {
692           SMESH_MesherHelper h( *myMesh );
693           h.SetSubShape( F );
694           isSeam = IsSeamShape( vertexID );
695         }
696
697         if ( isSeam )
698           uv = getUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0 ));
699       }
700     }
701   }
702   else
703   {
704     uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F ));
705   }
706
707   if ( check && !uvOK )
708     *check = uvOK;
709
710   return uv.XY();
711 }
712
713 //=======================================================================
714 //function : CheckNodeUV
715 //purpose  : Check and fix node UV on a face
716 //=======================================================================
717
718 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
719                                      const SMDS_MeshNode* n,
720                                      gp_XY&               uv,
721                                      const double         tol,
722                                      const bool           force,
723                                      double               distXYZ[4]) const
724 {
725   int  shapeID = n->getshapeId();
726   bool infinit;
727   if (( infinit = ( Precision::IsInfinite( uv.X() ) || Precision::IsInfinite( uv.Y() ))) ||
728       ( force ) ||
729       ( uv.X() == 0. && uv.Y() == 0. ) ||
730       ( toCheckPosOnShape( shapeID )))
731   {
732     // check that uv is correct
733     TopLoc_Location loc;
734     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
735     gp_Pnt nodePnt = XYZ( n ), surfPnt(0,0,0);
736     double dist = 0;
737     if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
738     if ( infinit ||
739          (dist = nodePnt.Distance( surfPnt = surface->Value( uv.X(), uv.Y() ))) > tol )
740     {
741       setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
742       if ( !infinit && distXYZ ) {
743         surfPnt.Transform( loc );
744         distXYZ[0] = dist;
745         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
746       }
747       // uv incorrect, project the node to surface
748       GeomAPI_ProjectPointOnSurf& projector = GetProjector( F, loc, tol );
749       projector.Perform( nodePnt );
750       if ( !projector.IsDone() || projector.NbPoints() < 1 )
751       {
752         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV() failed to project" );
753         return false;
754       }
755       Quantity_Parameter U,V;
756       projector.LowerDistanceParameters(U,V);
757       uv.SetCoord( U,V );
758       surfPnt = surface->Value( U, V );
759       dist = nodePnt.Distance( surfPnt );
760       if ( distXYZ ) {
761         surfPnt.Transform( loc );
762         distXYZ[0] = dist;
763         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
764       }
765       if ( dist > tol )
766       {
767         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(), invalid projection" );
768         return false;
769       }
770       // store the fixed UV on the face
771       if ( myShape.IsSame(F) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
772         const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
773           ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_FacePosition( U, V )));
774     }
775     else if ( myShape.IsSame(F) && uv.Modulus() > numeric_limits<double>::min() )
776     {
777       setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
778     }
779   }
780   return true;
781 }
782
783 //=======================================================================
784 //function : GetProjector
785 //purpose  : Return projector intitialized by given face without location, which is returned
786 //=======================================================================
787
788 GeomAPI_ProjectPointOnSurf& SMESH_MesherHelper::GetProjector(const TopoDS_Face& F,
789                                                              TopLoc_Location&   loc,
790                                                              double             tol ) const
791 {
792   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
793   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
794   TID2ProjectorOnSurf& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnSurf&>( myFace2Projector );
795   TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = i2proj.find( faceID );
796   if ( i_proj == i2proj.end() )
797   {
798     if ( tol == 0 ) tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
799     double U1, U2, V1, V2;
800     surface->Bounds(U1, U2, V1, V2);
801     GeomAPI_ProjectPointOnSurf* proj = new GeomAPI_ProjectPointOnSurf();
802     proj->Init( surface, U1, U2, V1, V2, tol );
803     i_proj = i2proj.insert( make_pair( faceID, proj )).first;
804   }
805   return *( i_proj->second );
806 }
807
808 namespace
809 {
810   gp_XY AverageUV(const gp_XY& uv1, const gp_XY& uv2) { return ( uv1 + uv2 ) / 2.; }
811   gp_XY_FunPtr(Added); // define gp_XY_Added pointer to function calling gp_XY::Added(gp_XY)
812   gp_XY_FunPtr(Subtracted); 
813 }
814
815 //=======================================================================
816 //function : ApplyIn2D
817 //purpose  : Perform given operation on two 2d points in parameric space of given surface.
818 //           It takes into account period of the surface. Use gp_XY_FunPtr macro
819 //           to easily define pointer to function of gp_XY class.
820 //=======================================================================
821
822 gp_XY SMESH_MesherHelper::ApplyIn2D(Handle(Geom_Surface) surface,
823                                     const gp_XY&         uv1,
824                                     const gp_XY&         uv2,
825                                     xyFunPtr             fun,
826                                     const bool           resultInPeriod)
827 {
828   if ( surface->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
829     surface = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surface )->BasisSurface();
830   Standard_Boolean isUPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsUPeriodic();
831   Standard_Boolean isVPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsVPeriodic();
832   if ( !isUPeriodic && !isVPeriodic )
833     return fun(uv1,uv2);
834
835   // move uv2 not far than half-period from uv1
836   double u2 = 
837     uv2.X()+(isUPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.X(),uv1.X(),surface->UPeriod()) :0);
838   double v2 = 
839     uv2.Y()+(isVPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.Y(),uv1.Y(),surface->VPeriod()) :0);
840
841   // execute operation
842   gp_XY res = fun( uv1, gp_XY(u2,v2) );
843
844   // move result within period
845   if ( resultInPeriod )
846   {
847     Standard_Real UF,UL,VF,VL;
848     surface->Bounds(UF,UL,VF,VL);
849     if ( isUPeriodic )
850       res.SetX( res.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.X(),UF,UL));
851     if ( isVPeriodic )
852       res.SetY( res.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.Y(),VF,VL));
853   }
854
855   return res;
856 }
857
858 //=======================================================================
859 //function : AdjustByPeriod
860 //purpose  : Move node positions on a FACE within surface period
861 //=======================================================================
862
863 void SMESH_MesherHelper::AdjustByPeriod( const TopoDS_Face& face, gp_XY uv[], const int nbUV )
864 {
865   SMESH_MesherHelper h( *myMesh ), *ph = face.IsSame( myShape ) ? this : &h;
866   ph->SetSubShape( face );
867
868   for ( int iCoo = U_periodic; iCoo <= V_periodic; ++iCoo )
869     if ( ph->GetPeriodicIndex() & iCoo )
870     {
871       const double period = ( ph->myPar2[iCoo-1] - ph->myPar1[iCoo-1] );
872       const double xRef = uv[0].Coord( iCoo );
873       for ( int i = 1; i < nbUV; ++i )
874       {
875         double x = uv[i].Coord( iCoo );
876         double dx = ShapeAnalysis::AdjustByPeriod( x, xRef, period );
877         uv[i].SetCoord( iCoo, x + dx );
878       }
879     }
880 }
881
882 //=======================================================================
883 //function : GetMiddleUV
884 //purpose  : Return middle UV taking in account surface period
885 //=======================================================================
886
887 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetMiddleUV(const Handle(Geom_Surface)& surface,
888                                       const gp_XY&                p1,
889                                       const gp_XY&                p2)
890 {
891   // NOTE:
892   // the proper place of getting basic surface seems to be in ApplyIn2D()
893   // but we put it here to decrease a risk of regressions just before releasing a version
894   // Handle(Geom_Surface) surf = surface;
895   // while ( !surf.IsNull() && surf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
896   //   surf = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surf )->BasisSurface();
897
898   return ApplyIn2D( surface, p1, p2, & AverageUV );
899 }
900
901 //=======================================================================
902 //function : GetCenterUV
903 //purpose  : Return UV for the central node of a biquadratic triangle
904 //=======================================================================
905
906 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetCenterUV(const gp_XY& uv1,
907                                       const gp_XY& uv2, 
908                                       const gp_XY& uv3, 
909                                       const gp_XY& uv12,
910                                       const gp_XY& uv23,
911                                       const gp_XY& uv31,
912                                       bool *       isBadTria/*=0*/)
913 {
914   bool badTria;
915   gp_XY uvAvg = ( uv12 + uv23 + uv31 ) / 3.;
916
917   if      (( badTria = (( uvAvg - uv1 ) * ( uvAvg - uv23 ) > 0 )))
918     uvAvg = ( uv1 + uv23 ) / 2.;
919   else if (( badTria = (( uvAvg - uv2 ) * ( uvAvg - uv31 ) > 0 )))
920     uvAvg = ( uv2 + uv31 ) / 2.;
921   else if (( badTria = (( uvAvg - uv3 ) * ( uvAvg - uv12 ) > 0 )))
922     uvAvg = ( uv3 + uv12 ) / 2.;
923
924   if ( isBadTria )
925     *isBadTria = badTria;
926   return uvAvg;
927 }
928
929 //=======================================================================
930 //function : GetNodeU
931 //purpose  : Return node U on edge
932 //=======================================================================
933
934 double SMESH_MesherHelper::GetNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
935                                     const SMDS_MeshNode* n,
936                                     const SMDS_MeshNode* inEdgeNode,
937                                     bool*                check) const
938 {
939   double param = Precision::Infinite();
940
941   const SMDS_PositionPtr pos = n->GetPosition();
942   if ( pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
943   {
944     const SMDS_EdgePosition* epos = static_cast<const SMDS_EdgePosition*>( pos );
945     param =  epos->GetUParameter();
946   }
947   else if( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
948   {
949     if ( inEdgeNode && TopExp::FirstVertex( E ).IsSame( TopExp::LastVertex( E ))) // issue 0020128
950     {
951       Standard_Real f,l;
952       BRep_Tool::Range( E, f,l );
953       double uInEdge = GetNodeU( E, inEdgeNode );
954       param = ( fabs( uInEdge - f ) < fabs( l - uInEdge )) ? f : l;
955     }
956     else
957     {
958       SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
959       int vertexID = n->getshapeId();
960       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(meshDS->IndexToShape(vertexID));
961       param =  BRep_Tool::Parameter( V, E );
962     }
963   }
964   if ( check )
965   {
966     double tol = BRep_Tool::Tolerance( E );
967     double f,l;  BRep_Tool::Range( E, f,l );
968     bool force = ( param < f-tol || param > l+tol );
969     if ( !force && pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
970       force = ( GetMeshDS()->ShapeToIndex( E ) != n->getshapeId() );
971
972     *check = CheckNodeU( E, n, param, 2*tol, force );
973   }
974   return param;
975 }
976
977 //=======================================================================
978 //function : CheckNodeU
979 //purpose  : Check and fix node U on an edge
980 //           Return false if U is bad and could not be fixed
981 //=======================================================================
982
983 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
984                                     const SMDS_MeshNode* n,
985                                     double&              u,
986                                     const double         tol,
987                                     const bool           force,
988                                     double               distXYZ[4]) const
989 {
990   int  shapeID = n->getshapeId();
991   bool infinit;
992   if (( infinit = Precision::IsInfinite( u )) ||
993       ( force ) ||
994       ( u == 0. ) ||
995       ( toCheckPosOnShape( shapeID )))
996   {
997     TopLoc_Location loc; double f,l;
998     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( E,loc,f,l );
999     if ( curve.IsNull() ) // degenerated edge
1000     {
1001       if ( u+tol < f || u-tol > l )
1002       {
1003         double r = Max( 0.5, 1 - tol*n->GetID()); // to get a unique u on edge
1004         u =  f*r + l*(1-r);
1005       }
1006     }
1007     else
1008     {
1009       gp_Pnt nodePnt = SMESH_TNodeXYZ( n );
1010       if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
1011       gp_Pnt curvPnt;
1012       double dist = 2*tol;
1013       if ( !infinit )
1014       {
1015         curvPnt = curve->Value( u );
1016         dist    = nodePnt.Distance( curvPnt );
1017         if ( distXYZ ) {
1018           curvPnt.Transform( loc );
1019           distXYZ[0] = dist;
1020           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
1021         }
1022       }
1023       if ( dist > tol )
1024       {
1025         setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
1026         // u incorrect, project the node to the curve
1027         int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( E );
1028         TID2ProjectorOnCurve& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnCurve&>( myEdge2Projector );
1029         TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj =
1030           i2proj.insert( make_pair( edgeID, (GeomAPI_ProjectPointOnCurve*) 0 )).first;
1031         if ( !i_proj->second  )
1032         {
1033           i_proj->second = new GeomAPI_ProjectPointOnCurve();
1034           i_proj->second->Init( curve, f, l );
1035         }
1036         GeomAPI_ProjectPointOnCurve* projector = i_proj->second;
1037         projector->Perform( nodePnt );
1038         if ( projector->NbPoints() < 1 )
1039         {
1040           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU() failed to project" );
1041           return false;
1042         }
1043         Quantity_Parameter U = projector->LowerDistanceParameter();
1044         u = double( U );
1045         MESSAGE(" f " << f << " l " << l << " u " << u);
1046         curvPnt = curve->Value( u );
1047         dist = nodePnt.Distance( curvPnt );
1048         if ( distXYZ ) {
1049           curvPnt.Transform( loc );
1050           distXYZ[0] = dist;
1051           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
1052         }
1053         if ( dist > tol )
1054         {
1055           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(), invalid projection" );
1056           MESSAGE("distance " << dist << " " << tol );
1057           return false;
1058         }
1059         // store the fixed U on the edge
1060         if ( myShape.IsSame(E) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
1061           const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
1062             ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_EdgePosition( U )));
1063       }
1064       else if ( fabs( u ) > numeric_limits<double>::min() )
1065       {
1066         setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
1067       }
1068       if (( u < f-tol || u > l+tol ) && force )
1069       {
1070         MESSAGE("u < f-tol || u > l+tol  ; u " << u << " f " << f << " l " << l);
1071         // node is on vertex but is set on periodic but trimmed edge (issue 0020890)
1072         try
1073         {
1074           // do not use IsPeriodic() as Geom_TrimmedCurve::IsPeriodic () returns false
1075           double period = curve->Period();
1076           u = ( u < f ) ? u + period : u - period;
1077         }
1078         catch (Standard_Failure& exc)
1079         {
1080           return false;
1081         }
1082       }
1083     }
1084   }
1085   return true;
1086 }
1087
1088 //=======================================================================
1089 //function : GetMediumPos
1090 //purpose  : Return index and type of the shape  (EDGE or FACE only) to
1091 //           set a medium node on
1092 //param    : useCurSubShape - if true, returns the shape set via SetSubShape()
1093 //           if any
1094 //param    : expectedSupport - shape type corresponding to element being created,
1095 //                             e.g TopAbs_EDGE if SMDSAbs_Edge is created
1096 //                             basing on \a n1 and \a n2
1097 // Calling GetMediumPos() with useCurSubShape=true is OK only for the
1098 // case where the lower dim mesh is already constructed and converted to quadratic,
1099 // else, nodes on EDGEs are assigned to FACE, for example.
1100 //=======================================================================
1101
1102 std::pair<int, TopAbs_ShapeEnum>
1103 SMESH_MesherHelper::GetMediumPos(const SMDS_MeshNode* n1,
1104                                  const SMDS_MeshNode* n2,
1105                                  const bool           useCurSubShape,
1106                                  TopAbs_ShapeEnum     expectedSupport)
1107 {
1108   if ( useCurSubShape && !myShape.IsNull() )
1109     return std::make_pair( myShapeID, myShape.ShapeType() );
1110
1111   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1112   int              shapeID = -1;
1113   TopoDS_Shape     shape;
1114
1115   if (( myShapeID == n1->getshapeId() || myShapeID == n2->getshapeId() ) && myShapeID > 0 )
1116   {
1117     shapeType = myShape.ShapeType();
1118     shapeID   = myShapeID;
1119   }
1120   else if ( n1->getshapeId() == n2->getshapeId() )
1121   {
1122     shapeID = n2->getshapeId();
1123     shape = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1124   }
1125   else // 2 different shapes
1126   {
1127     const SMDS_TypeOfPosition Pos1 = n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1128     const SMDS_TypeOfPosition Pos2 = n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1129
1130     if ( Pos1 == SMDS_TOP_3DSPACE || Pos2 == SMDS_TOP_3DSPACE )
1131     {
1132       // in SOLID
1133     }
1134     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_FACE || Pos2 == SMDS_TOP_FACE )
1135     {
1136       // in FACE or SOLID
1137       if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE || Pos2 != SMDS_TOP_FACE ) // not 2 FACEs
1138       {
1139         if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE ) std::swap( n1,n2 );
1140         TopoDS_Shape F = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1141         TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1142         if ( IsSubShape( S, F ))
1143         {
1144           shapeType = TopAbs_FACE;
1145           shapeID   = n1->getshapeId();
1146         }
1147       }
1148     }
1149     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_EDGE && Pos2 == SMDS_TOP_EDGE )
1150     {
1151       TopoDS_Shape E1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1152       TopoDS_Shape E2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1153       shape = GetCommonAncestor( E1, E2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1154     }
1155     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_VERTEX && Pos2 == SMDS_TOP_VERTEX )
1156     {
1157       TopoDS_Shape V1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1158       TopoDS_Shape V2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1159       shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_EDGE );
1160       if ( shape.IsNull() ) shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1161     }
1162     else // on VERTEX and EDGE
1163     {
1164       if ( Pos1 != SMDS_TOP_VERTEX ) std::swap( n1,n2 );
1165       TopoDS_Shape V = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1166       TopoDS_Shape E = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1167       if ( IsSubShape( V, E ))
1168         shape = E;
1169       else
1170         shape = GetCommonAncestor( V, E, *myMesh, TopAbs_FACE );
1171     }
1172   }
1173
1174   if ( !shape.IsNull() )
1175   {
1176     if ( shapeID < 1 )
1177       shapeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape );
1178     shapeType = shape.ShapeType(); // EDGE or FACE
1179
1180     if ( expectedSupport < shapeType &&
1181          expectedSupport != TopAbs_SHAPE &&
1182          !myShape.IsNull() &&
1183          myShape.ShapeType() == expectedSupport )
1184     {
1185       // e.g. a side of triangle connects nodes on the same EDGE but does not
1186       // lie on this EDGE (an arc with a coarse mesh)
1187       // =>  shapeType == TopAbs_EDGE, expectedSupport == TopAbs_FACE;
1188       // hope that myShape is a right shape, return it if the found shape
1189       // has converted elements of corresponding dim (segments in our example)
1190       int nbConvertedElems = 0;
1191       SMDSAbs_ElementType type = ( shapeType == TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
1192       for ( int iN = 0; iN < 2; ++iN )
1193       {
1194         const SMDS_MeshNode* n = iN ? n2 : n1;
1195         SMDS_ElemIteratorPtr it = n->GetInverseElementIterator( type );
1196         while ( it->more() )
1197         {
1198           const SMDS_MeshElement* elem = it->next();
1199           if ( elem->getshapeId() == shapeID &&
1200                elem->IsQuadratic() )
1201           {
1202             ++nbConvertedElems;
1203             break;
1204           }
1205         }
1206       }
1207       if ( nbConvertedElems == 2 )
1208       {
1209         shapeType = myShape.ShapeType();
1210         shapeID   = myShapeID;
1211       }
1212     }
1213   }
1214   return make_pair( shapeID, shapeType );
1215 }
1216
1217 //=======================================================================
1218 //function : GetCentralNode
1219 //purpose  : Return existing or create a new central node for a quardilateral
1220 //           quadratic face given its 8 nodes.
1221 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1222 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1223 //=======================================================================
1224
1225 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1226                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1227                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1228                                                         const SMDS_MeshNode* n4,
1229                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1230                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1231                                                         const SMDS_MeshNode* n34,
1232                                                         const SMDS_MeshNode* n41,
1233                                                         bool                 force3d)
1234 {
1235   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1236
1237   // Find an existing central node
1238
1239   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3,n4);
1240   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1241   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1242   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() ) 
1243   {
1244     return (*itMapCentralNode).second;
1245   }
1246
1247   // Get type of shape for the new central node
1248
1249   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1250   int              solidID = -1;
1251   int              faceID = -1;
1252   TopoDS_Shape     shape;
1253   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1254
1255   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1256   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1257   
1258   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1259   
1260   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1261   // on sub-shapes of the FACE
1262   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1263   {
1264     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3, n4 };
1265     for(int i = 0; i < 4; i++)
1266     {
1267       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1268       if ( shape.IsNull() ) break;
1269       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1270       {
1271         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1272         shapeType = TopAbs_SOLID;
1273         break;
1274       }
1275       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1276       {
1277         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1278         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1279         itMapWithIdFace->second++;
1280       }
1281       else
1282       {
1283         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors( shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1284         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1285         {
1286           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1287           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 )).first;
1288           itMapWithIdFace->second++;
1289         }
1290       }
1291     }
1292   }
1293   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1294   {
1295     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1296     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.find( myShapeID ); // IPAL52698
1297     if ( itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end() &&
1298          itMapWithIdFace->second == 4 )
1299     {
1300       shapeType = TopAbs_FACE;
1301       faceID = myShapeID;
1302     }
1303     else
1304     {
1305       itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1306       for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1307       {
1308         if ( itMapWithIdFace->second == 4 )
1309         {
1310           shapeType = TopAbs_FACE;
1311           faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1312           break;
1313         }
1314       }
1315     }
1316   }
1317
1318   TopoDS_Face F;
1319   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1320   {
1321     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1322   }
1323
1324   // Create a node
1325
1326   gp_XY  uvAvg;
1327   gp_Pnt P;
1328   bool toCheck = true;
1329   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1330   {
1331     gp_XY uv[8] = {
1332       GetNodeUV( F,n1,  n3, &toCheck ),
1333       GetNodeUV( F,n2,  n4, &toCheck ),
1334       GetNodeUV( F,n3,  n1, &toCheck ),
1335       GetNodeUV( F,n4,  n2, &toCheck ),
1336       GetNodeUV( F,n12, n3 ),
1337       GetNodeUV( F,n23, n4 ),
1338       GetNodeUV( F,n34, n2 ),
1339       GetNodeUV( F,n41, n2 )
1340     };
1341     AdjustByPeriod( F, uv, 8 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
1342
1343     uvAvg = calcTFI (0.5, 0.5, uv[0],uv[1],uv[2],uv[3], uv[4],uv[5],uv[6],uv[7] );
1344
1345     TopLoc_Location loc;
1346     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1347     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1348     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1349     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1350     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1351   }
1352   else // ( force3d || F.IsNull() )
1353   {
1354     P = calcTFI (0.5, 0.5,
1355                  SMESH_TNodeXYZ(n1),  SMESH_TNodeXYZ(n2),
1356                  SMESH_TNodeXYZ(n3),  SMESH_TNodeXYZ(n4),
1357                  SMESH_TNodeXYZ(n12), SMESH_TNodeXYZ(n23),
1358                  SMESH_TNodeXYZ(n34), SMESH_TNodeXYZ(n41));
1359     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1360
1361     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1362     {
1363       uvAvg = (GetNodeUV(F,n1,n3,&toCheck) +
1364                GetNodeUV(F,n2,n4,&toCheck) +
1365                GetNodeUV(F,n3,n1,&toCheck) +
1366                GetNodeUV(F,n4,n2,&toCheck)) / 4;
1367       //CheckNodeUV( F, centralNode, uvAvg, 2*BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1368       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1369     }
1370     else if ( solidID > 0 )
1371     {
1372       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1373     }
1374     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1375     {
1376       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1377     }
1378   }
1379   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1380   return centralNode;
1381 }
1382
1383 //=======================================================================
1384 //function : GetCentralNode
1385 //purpose  : Return existing or create a new central node for a
1386 //           quadratic triangle given its 6 nodes.
1387 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1388 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1389 //=======================================================================
1390
1391 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1392                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1393                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1394                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1395                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1396                                                         const SMDS_MeshNode* n31,
1397                                                         bool                 force3d)
1398 {
1399   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1400
1401   // Find an existing central node
1402
1403   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3);
1404   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1405   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1406   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() ) 
1407   {
1408     return (*itMapCentralNode).second;
1409   }
1410
1411   // Get type of shape for the new central node
1412
1413   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1414   int              solidID = -1;
1415   int              faceID = -1;
1416   TopoDS_Shape     shape;
1417   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1418
1419   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1420   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1421   
1422   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1423   
1424   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1425   // on sub-shapes of the FACE
1426   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1427   {
1428     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3 };
1429     for(int i = 0; i < 3; i++)
1430     {
1431       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1432       if ( shape.IsNull() ) break;
1433       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1434       {
1435         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1436         shapeType = TopAbs_SOLID;
1437         break;
1438       }
1439       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1440       {
1441         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1442         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1443         itMapWithIdFace->second++;
1444       }
1445       else
1446       {
1447         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors(shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1448         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1449         {
1450           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1451           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1452           itMapWithIdFace->second++;
1453         }
1454       }
1455     }
1456   }
1457   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1458   {
1459     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1460     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.find( myShapeID ); // IPAL52698
1461     if ( itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end() &&
1462          itMapWithIdFace->second == 4 )
1463     {
1464       shapeType = TopAbs_FACE;
1465       faceID = myShapeID;
1466     }
1467     else
1468     {
1469       itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1470       for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1471       {
1472         if ( itMapWithIdFace->second == 3 )
1473         {
1474           shapeType = TopAbs_FACE;
1475           faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1476           break;
1477         }
1478       }
1479     }
1480   }
1481
1482   TopoDS_Face F;
1483   gp_XY       uvAvg;
1484
1485   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1486   {
1487     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1488     bool checkOK = true, badTria = false;
1489     gp_XY uv[6] = {
1490       GetNodeUV( F, n1, n23, &checkOK ),
1491       GetNodeUV( F, n2, n31, &checkOK ),
1492       GetNodeUV( F, n3, n12, &checkOK ),
1493       GetNodeUV( F, n12, n3, &checkOK ),
1494       GetNodeUV( F, n23, n1, &checkOK ),
1495       GetNodeUV( F, n31, n2, &checkOK )
1496     };
1497     AdjustByPeriod( F, uv, 6 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
1498
1499     uvAvg = GetCenterUV( uv[0],uv[1],uv[2], uv[3],uv[4],uv[5], &badTria );
1500
1501     if ( badTria || !checkOK )
1502       force3d = true;
1503   }
1504
1505   // Create a central node
1506
1507   gp_Pnt P;
1508   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1509   {
1510     TopLoc_Location        loc;
1511     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1512     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1513     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1514     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1515     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1516   }
1517   else // ( force3d || F.IsNull() )
1518   {
1519     P = ( SMESH_TNodeXYZ( n12 ) +
1520           SMESH_TNodeXYZ( n23 ) +
1521           SMESH_TNodeXYZ( n31 ) ) / 3;
1522     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1523
1524     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1525     {
1526       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1527     }
1528     else if ( solidID > 0 )
1529     {
1530       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1531     }
1532     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1533     {
1534       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1535     }
1536   }
1537   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1538   return centralNode;
1539 }
1540
1541 //=======================================================================
1542 //function : GetMediumNode
1543 //purpose  : Return existing or create a new medium node between given ones
1544 //=======================================================================
1545
1546 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetMediumNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1547                                                        const SMDS_MeshNode* n2,
1548                                                        bool                 force3d,
1549                                                        TopAbs_ShapeEnum     expectedSupport)
1550 {
1551   // Find existing node
1552
1553   SMESH_TLink link(n1,n2);
1554   ItTLinkNode itLN = myTLinkNodeMap.find( link );
1555   if ( itLN != myTLinkNodeMap.end() ) {
1556     return (*itLN).second;
1557   }
1558
1559   // Create medium node
1560
1561   SMDS_MeshNode* n12;
1562   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1563
1564   if ( IsSeamShape( n1->getshapeId() ))
1565     // to get a correct UV of a node on seam, the second node must have checked UV
1566     std::swap( n1, n2 );
1567
1568   // get type of shape for the new medium node
1569   int faceID = -1, edgeID = -1;
1570   TopoDS_Edge E; double u [2];
1571   TopoDS_Face F; gp_XY  uv[2];
1572   bool uvOK[2] = { true, true };
1573   const bool useCurSubShape = ( !myShape.IsNull() && myShape.ShapeType() == TopAbs_EDGE );
1574
1575   pair<int, TopAbs_ShapeEnum> pos = GetMediumPos( n1, n2, useCurSubShape, expectedSupport );
1576
1577   // get positions of the given nodes on shapes
1578   if ( pos.second == TopAbs_FACE )
1579   {
1580     F = TopoDS::Face(meshDS->IndexToShape( faceID = pos.first ));
1581     uv[0] = GetNodeUV(F,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1582     uv[1] = GetNodeUV(F,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1583   }
1584   else if ( pos.second == TopAbs_EDGE )
1585   {
1586     const SMDS_PositionPtr Pos1 = n1->GetPosition();
1587     const SMDS_PositionPtr Pos2 = n2->GetPosition();
1588     if ( Pos1->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1589          Pos2->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1590          n1->getshapeId() != n2->getshapeId() )
1591     {
1592       // issue 0021006
1593       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1594     }
1595     E = TopoDS::Edge(meshDS->IndexToShape( edgeID = pos.first ));
1596     try {
1597       u[0] = GetNodeU(E,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1598       u[1] = GetNodeU(E,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1599     }
1600     catch ( Standard_Failure& f )
1601     {
1602       // issue 22502 / a node is on VERTEX not belonging to E
1603       // issue 22568 / both nodes are on non-connected VERTEXes
1604       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1605     }
1606   }
1607
1608   if ( !force3d & uvOK[0] && uvOK[1] )
1609   {
1610     // we try to create medium node using UV parameters of
1611     // nodes, else - medium between corresponding 3d points
1612     if( ! F.IsNull() )
1613     {
1614       //if ( uvOK[0] && uvOK[1] )
1615       {
1616         if ( IsDegenShape( n1->getshapeId() )) {
1617           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[0].SetCoord( 1, uv[1].Coord( 1 ));
1618           else                           uv[0].SetCoord( 2, uv[1].Coord( 2 ));
1619         }
1620         else if ( IsDegenShape( n2->getshapeId() )) {
1621           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[1].SetCoord( 1, uv[0].Coord( 1 ));
1622           else                           uv[1].SetCoord( 2, uv[0].Coord( 2 ));
1623         }
1624         TopLoc_Location loc;
1625         Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
1626         gp_XY UV = GetMiddleUV( S, uv[0], uv[1] );
1627         gp_Pnt P = S->Value( UV.X(), UV.Y() ).Transformed(loc);
1628         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1629         // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1630         meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y());
1631         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1632         return n12;
1633       }
1634     }
1635     else if ( !E.IsNull() )
1636     {
1637       double f,l;
1638       Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, f, l);
1639       if(!C.IsNull())
1640       {
1641         Standard_Boolean isPeriodic = C->IsPeriodic();
1642         double U;
1643         if(isPeriodic) {
1644           Standard_Real Period = C->Period();
1645           Standard_Real p = u[1]+ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(u[1],u[0],Period);
1646           Standard_Real pmid = (u[0]+p)/2.;
1647           U = pmid+ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(pmid,C->FirstParameter(),C->LastParameter());
1648         }
1649         else
1650           U = (u[0]+u[1])/2.;
1651
1652         gp_Pnt P = C->Value( U );
1653         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1654         //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1655         meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1656         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1657         return n12;
1658       }
1659     }
1660   }
1661
1662   // 3d variant
1663   double x = ( n1->X() + n2->X() )/2.;
1664   double y = ( n1->Y() + n2->Y() )/2.;
1665   double z = ( n1->Z() + n2->Z() )/2.;
1666   n12 = meshDS->AddNode(x,y,z);
1667
1668   //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1669   {
1670     if ( !F.IsNull() )
1671     {
1672       gp_XY UV = ( uv[0] + uv[1] ) / 2.;
1673       CheckNodeUV( F, n12, UV, 2 * BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1674       meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y() );
1675     }
1676     else if ( !E.IsNull() )
1677     {
1678       double U = ( u[0] + u[1] ) / 2.;
1679       CheckNodeU( E, n12, U, 2 * BRep_Tool::Tolerance( E ), /*force=*/true);
1680       meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1681     }
1682     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1683     {
1684       meshDS->SetMeshElementOnShape(n12, myShapeID);
1685     }
1686   }
1687
1688   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( link, n12 ));
1689   return n12;
1690 }
1691
1692 //================================================================================
1693 /*!
1694  * \brief Makes a medium node if nodes reside different edges
1695  */
1696 //================================================================================
1697
1698 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::getMediumNodeOnComposedWire(const SMDS_MeshNode* n1,
1699                                                                      const SMDS_MeshNode* n2,
1700                                                                      bool                 force3d)
1701 {
1702   SMESH_TNodeXYZ p1( n1 ), p2( n2 );
1703   gp_Pnt      middle = 0.5 * p1 + 0.5 * p2;
1704   SMDS_MeshNode* n12 = AddNode( middle.X(), middle.Y(), middle.Z() );
1705
1706   // To find position on edge and 3D position for n12,
1707   // project <middle> to 2 edges and select projection most close to <middle>
1708
1709   TopoDS_Edge bestEdge;
1710   double u = 0, distMiddleProj = Precision::Infinite(), distXYZ[4], f,l;
1711
1712   // get shapes under the nodes
1713   TopoDS_Shape shape[2];
1714   int nbShapes = 0;
1715   for ( int is2nd = 0; is2nd < 2; ++is2nd )
1716   {
1717     const SMDS_MeshNode* n = is2nd ? n2 : n1;
1718     TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n, GetMeshDS() );
1719     if ( !S.IsNull() )
1720       shape[ nbShapes++ ] = S;
1721   }
1722   // get EDGEs
1723   vector< TopoDS_Shape > edges;
1724   for ( int iS = 0; iS < nbShapes; ++iS )
1725   {
1726     switch ( shape[iS].ShapeType() ) {
1727     case TopAbs_EDGE:
1728     {
1729       edges.push_back( shape[iS] );
1730       break;
1731     }
1732     case TopAbs_VERTEX:
1733     {
1734       TopoDS_Shape edge;
1735       if ( nbShapes == 2 && iS==0 && shape[1-iS].ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
1736         edge = GetCommonAncestor( shape[iS], shape[1-iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1737
1738       if ( edge.IsNull() )
1739       {
1740         PShapeIteratorPtr eIt = GetAncestors( shape[iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1741         while( const TopoDS_Shape* e = eIt->next() )
1742           edges.push_back( *e );
1743       }
1744       break;
1745     }
1746     case TopAbs_FACE:
1747     {
1748       if ( nbShapes == 1 || shape[1-iS].ShapeType() < TopAbs_EDGE )
1749         for ( TopExp_Explorer e( shape[iS], TopAbs_EDGE ); e.More(); e.Next() )
1750           edges.push_back( e.Current() );
1751       break;
1752     }
1753     default:
1754       continue;
1755     }
1756   }
1757   // project to get U of projection and distance from middle to projection
1758   for ( size_t iE = 0; iE < edges.size(); ++iE )
1759   {
1760     const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edges[ iE ]);
1761     distXYZ[0] = distMiddleProj;
1762     double testU = 0;
1763     CheckNodeU( edge, n12, testU, 2 * BRep_Tool::Tolerance(edge), /*force=*/true, distXYZ );
1764     if ( distXYZ[0] < distMiddleProj )
1765     {
1766       distMiddleProj = distXYZ[0];
1767       u = testU;
1768       bestEdge = edge;
1769     }
1770   }
1771   // {
1772   //   // both projections failed; set n12 on the edge of n1 with U of a common vertex
1773   //   TopoDS_Vertex vCommon;
1774   //   if ( TopExp::CommonVertex( edges[0], edges[1], vCommon ))
1775   //     u = BRep_Tool::Parameter( vCommon, edges[0] );
1776   //   else
1777   //   {
1778   //     double f,l, u0 = GetNodeU( edges[0], n1 );
1779   //     BRep_Tool::Range( edges[0],f,l );
1780   //     u = ( fabs(u0-f) < fabs(u0-l) ) ? f : l;
1781   //   }
1782   //   iOkEdge = 0;
1783   //   distMiddleProj = 0;
1784   // }
1785
1786   if ( !bestEdge.IsNull() )
1787   {
1788     // move n12 to position of a successfull projection
1789     //double tol = BRep_Tool::Tolerance(edges[ iOkEdge ]);
1790     if ( !force3d /*&& distMiddleProj > 2*tol*/ )
1791     {
1792       TopLoc_Location loc;
1793       Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( bestEdge,loc,f,l );
1794       gp_Pnt p = curve->Value( u ).Transformed( loc );
1795       GetMeshDS()->MoveNode( n12, p.X(), p.Y(), p.Z() );
1796     }
1797     //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1798     {
1799       int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( bestEdge );
1800       if ( edgeID != n12->getshapeId() )
1801         GetMeshDS()->UnSetNodeOnShape( n12 );
1802       GetMeshDS()->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, u);
1803     }
1804   }
1805   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( SMESH_TLink(n1,n2), n12 ));
1806
1807   return n12;
1808 }
1809
1810 //=======================================================================
1811 //function : AddNode
1812 //purpose  : Creates a node
1813 //=======================================================================
1814
1815 SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::AddNode(double x, double y, double z, int ID,
1816                                            double u, double v)
1817 {
1818   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1819   SMDS_MeshNode* node = 0;
1820   if ( ID )
1821     node = meshDS->AddNodeWithID( x, y, z, ID );
1822   else
1823     node = meshDS->AddNode( x, y, z );
1824   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 ) { // node is not elem ?
1825     switch ( myShape.ShapeType() ) {
1826     case TopAbs_SOLID:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1827     case TopAbs_SHELL:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1828     case TopAbs_FACE:   meshDS->SetNodeOnFace(   node, myShapeID, u, v); break;
1829     case TopAbs_EDGE:   meshDS->SetNodeOnEdge(   node, myShapeID, u);    break;
1830     case TopAbs_VERTEX: meshDS->SetNodeOnVertex( node, myShapeID);       break;
1831     default: ;
1832     }
1833   }
1834   return node;
1835 }
1836
1837 //=======================================================================
1838 //function : AddEdge
1839 //purpose  : Creates quadratic or linear edge
1840 //=======================================================================
1841
1842 SMDS_MeshEdge* SMESH_MesherHelper::AddEdge(const SMDS_MeshNode* n1,
1843                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1844                                            const int            id,
1845                                            const bool           force3d)
1846 {
1847   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1848   
1849   SMDS_MeshEdge* edge = 0;
1850   if (myCreateQuadratic) {
1851     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1852     if(id)
1853       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, n12, id);
1854     else
1855       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2, n12);
1856   }
1857   else {
1858     if(id)
1859       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, id);
1860     else
1861       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2);
1862   }
1863
1864   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1865     meshDS->SetMeshElementOnShape( edge, myShapeID );
1866
1867   return edge;
1868 }
1869
1870 //=======================================================================
1871 //function : AddFace
1872 //purpose  : Creates quadratic or linear triangle
1873 //=======================================================================
1874
1875 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1876                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1877                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1878                                            const int id,
1879                                            const bool force3d)
1880 {
1881   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1882   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1883
1884   if( n1==n2 || n2==n3 || n3==n1 )
1885     return elem;
1886
1887   if(!myCreateQuadratic) {
1888     if(id)
1889       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, id);
1890     else
1891       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3);
1892   }
1893   else {
1894     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
1895     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_FACE );
1896     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_FACE );
1897     if(myCreateBiQuadratic)
1898     {
1899      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n12, n23, n31, force3d);
1900      if(id)
1901        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter, id);
1902      else
1903        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter);
1904     }
1905     else
1906     {
1907       if(id)
1908         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, id);
1909       else
1910         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31);
1911     }
1912   }
1913   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1914     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1915
1916   return elem;
1917 }
1918
1919 //=======================================================================
1920 //function : AddFace
1921 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear quadrangle
1922 //=======================================================================
1923
1924 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1925                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1926                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1927                                            const SMDS_MeshNode* n4,
1928                                            const int            id,
1929                                            const bool           force3d)
1930 {
1931   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1932   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1933
1934   if( n1==n2 ) {
1935     return AddFace(n1,n3,n4,id,force3d);
1936   }
1937   if( n1==n3 ) {
1938     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1939   }
1940   if( n1==n4 ) {
1941     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1942   }
1943   if( n2==n3 ) {
1944     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1945   }
1946   if( n2==n4 ) {
1947     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1948   }
1949   if( n3==n4 ) {
1950     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1951   }
1952
1953   if(!myCreateQuadratic) {
1954     if(id)
1955       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, id);
1956     else
1957       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4);
1958   }
1959   else {
1960     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
1961     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_FACE );
1962     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_FACE );
1963     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_FACE );
1964     if(myCreateBiQuadratic)
1965     {
1966      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, force3d);
1967      if(id)
1968        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter, id);
1969      else
1970        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter);
1971     }
1972     else
1973     {
1974       if(id)
1975         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, id);
1976       else
1977         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41);
1978     }
1979   }
1980   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1981     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1982
1983   return elem;
1984 }
1985
1986 //=======================================================================
1987 //function : AddPolygonalFace
1988 //purpose  : Creates polygon, with additional nodes in quadratic mesh
1989 //=======================================================================
1990
1991 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddPolygonalFace (const vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
1992                                                      const int                           id,
1993                                                      const bool                          force3d)
1994 {
1995   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1996   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1997
1998   if(!myCreateQuadratic) {
1999     if(id)
2000       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(nodes, id);
2001     else
2002       elem = meshDS->AddPolygonalFace(nodes);
2003   }
2004   else {
2005     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
2006     for ( int i = 0; i < nodes.size(); ++i )
2007     {
2008       const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[i];
2009       const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[(i+1)%nodes.size()];
2010       const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
2011       newNodes.push_back( n1 );
2012       newNodes.push_back( n12 );
2013     }
2014     if(id)
2015       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(newNodes, id);
2016     else
2017       elem = meshDS->AddPolygonalFace(newNodes);
2018   }
2019   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2020     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2021
2022   return elem;
2023 }
2024
2025 //=======================================================================
2026 //function : AddVolume
2027 //purpose  : Creates quadratic or linear prism
2028 //=======================================================================
2029
2030 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2031                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2032                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2033                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2034                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2035                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2036                                                const int id,
2037                                                const bool force3d)
2038 {
2039   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2040   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2041   if(!myCreateQuadratic) {
2042     if(id)
2043       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, id);
2044     else
2045       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6);
2046   }
2047   else {
2048     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2049     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2050     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2051
2052     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode( n4, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2053     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode( n5, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2054     const SMDS_MeshNode* n64 = GetMediumNode( n6, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2055
2056     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode( n1, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2057     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode( n2, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2058     const SMDS_MeshNode* n36 = GetMediumNode( n3, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2059
2060     if(id)
2061       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2062                                      n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36, id);
2063     else
2064       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2065                                n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36);
2066   }
2067   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2068     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2069
2070   return elem;
2071 }
2072
2073 //=======================================================================
2074 //function : AddVolume
2075 //purpose  : Creates quadratic or linear tetrahedron
2076 //=======================================================================
2077
2078 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2079                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2080                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2081                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2082                                                const int id,
2083                                                const bool force3d)
2084 {
2085   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2086   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2087   if(!myCreateQuadratic) {
2088     if(id)
2089       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, id);
2090     else
2091       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4);
2092   }
2093   else {
2094     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2095     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2096     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2097
2098     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode( n1, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2099     const SMDS_MeshNode* n24 = GetMediumNode( n2, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2100     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2101
2102     if(id)
2103       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34, id);
2104     else
2105       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34);
2106   }
2107   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2108     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2109
2110   return elem;
2111 }
2112
2113 //=======================================================================
2114 //function : AddVolume
2115 //purpose  : Creates quadratic or linear pyramid
2116 //=======================================================================
2117
2118 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2119                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2120                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2121                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2122                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2123                                                const int id,
2124                                                const bool force3d)
2125 {
2126   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2127   if(!myCreateQuadratic) {
2128     if(id)
2129       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, id);
2130     else
2131       elem = GetMeshDS()->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5);
2132   }
2133   else {
2134     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2135     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2136     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2137     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2138
2139     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode( n1, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2140     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode( n2, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2141     const SMDS_MeshNode* n35 = GetMediumNode( n3, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2142     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode( n4, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2143
2144     if(id)
2145       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID ( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
2146                                             n12, n23, n34, n41,
2147                                             n15, n25, n35, n45,
2148                                             id);
2149     else
2150       elem = GetMeshDS()->AddVolume( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
2151                                      n12, n23, n34, n41,
2152                                      n15, n25, n35, n45);
2153   }
2154   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2155     GetMeshDS()->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2156
2157   return elem;
2158 }
2159
2160 //=======================================================================
2161 //function : AddVolume
2162 //purpose  : Creates tri-quadratic, quadratic or linear hexahedron
2163 //=======================================================================
2164
2165 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2166                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2167                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2168                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2169                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2170                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2171                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2172                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2173                                                const int id,
2174                                                const bool force3d)
2175 {
2176   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2177   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2178   if(!myCreateQuadratic) {
2179     if(id)
2180       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8, id);
2181     else
2182       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8);
2183   }
2184   else {
2185     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2186     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2187     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2188     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2189
2190     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode( n5, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2191     const SMDS_MeshNode* n67 = GetMediumNode( n6, n7, force3d, TopAbs_SOLID );
2192     const SMDS_MeshNode* n78 = GetMediumNode( n7, n8, force3d, TopAbs_SOLID );
2193     const SMDS_MeshNode* n85 = GetMediumNode( n8, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2194
2195     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode( n1, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2196     const SMDS_MeshNode* n26 = GetMediumNode( n2, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2197     const SMDS_MeshNode* n37 = GetMediumNode( n3, n7, force3d, TopAbs_SOLID );
2198     const SMDS_MeshNode* n48 = GetMediumNode( n4, n8, force3d, TopAbs_SOLID );
2199     if ( myCreateBiQuadratic )
2200     {
2201       const SMDS_MeshNode* n1234 = GetCentralNode( n1,n2,n3,n4,n12,n23,n34,n41,force3d );
2202       const SMDS_MeshNode* n1256 = GetCentralNode( n1,n2,n5,n6,n12,n26,n56,n15,force3d );
2203       const SMDS_MeshNode* n2367 = GetCentralNode( n2,n3,n6,n7,n23,n37,n67,n26,force3d );
2204       const SMDS_MeshNode* n3478 = GetCentralNode( n3,n4,n7,n8,n34,n48,n78,n37,force3d );
2205       const SMDS_MeshNode* n1458 = GetCentralNode( n1,n4,n5,n8,n41,n48,n15,n85,force3d );
2206       const SMDS_MeshNode* n5678 = GetCentralNode( n5,n6,n7,n8,n56,n67,n78,n85,force3d );
2207
2208       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
2209
2210       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( n4 );
2211       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( n8 );
2212       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3 );
2213       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( n7 );
2214       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1 );
2215       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( n5 );
2216       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( n2 );
2217       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( n6 );
2218
2219       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( n48 );
2220       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( n37 );
2221       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n15 );
2222       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n26 );
2223       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( n34 );
2224       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( n78 );
2225       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n12 );
2226       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n56 );
2227       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( n41 );
2228       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( n85 );
2229       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( n23 );
2230       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( n67 );
2231
2232       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3478 );
2233       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1256 );
2234       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( n1458 );
2235       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( n2367 );
2236       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n1234 );
2237       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n5678 );
2238
2239       gp_XYZ centerCube(0.5, 0.5, 0.5);
2240       gp_XYZ nCenterElem;
2241       SMESH_Block::ShellPoint( centerCube, pointsOnShapes, nCenterElem );
2242       const SMDS_MeshNode* nCenter =
2243         meshDS->AddNode( nCenterElem.X(), nCenterElem.Y(), nCenterElem.Z() );
2244       meshDS->SetNodeInVolume( nCenter, myShapeID );
2245
2246       if(id)
2247         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2248                                        n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2249                                        n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2250                                        n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter, id);
2251       else
2252         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2253                                  n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2254                                  n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2255                                  n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter);
2256     }
2257     else
2258     {
2259       if(id)
2260         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2261                                        n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2262                                        n78, n85, n15, n26, n37, n48, id);
2263       else
2264         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2265                                  n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2266                                  n78, n85, n15, n26, n37, n48);
2267     }
2268   }
2269   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2270     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2271
2272   return elem;
2273 }
2274
2275 //=======================================================================
2276 //function : AddVolume
2277 //purpose  : Creates LINEAR!!!!!!!!! octahedron
2278 //=======================================================================
2279
2280 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2281                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2282                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2283                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2284                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2285                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2286                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2287                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2288                                                const SMDS_MeshNode* n9,
2289                                                const SMDS_MeshNode* n10,
2290                                                const SMDS_MeshNode* n11,
2291                                                const SMDS_MeshNode* n12,
2292                                                const int id, 
2293                                                bool force3d)
2294 {
2295   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2296   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2297   if(id)
2298     elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12,id);
2299   else
2300     elem = meshDS->AddVolume(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12);
2301   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2302     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2303   return elem;
2304 }
2305
2306 //=======================================================================
2307 //function : AddPolyhedralVolume
2308 //purpose  : Creates polyhedron. In quadratic mesh, adds medium nodes
2309 //=======================================================================
2310
2311 SMDS_MeshVolume*
2312 SMESH_MesherHelper::AddPolyhedralVolume (const std::vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
2313                                          const std::vector<int>&                  quantities,
2314                                          const int                                id,
2315                                          const bool                               force3d)
2316 {
2317   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2318   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2319   if(!myCreateQuadratic)
2320   {
2321     if(id)
2322       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID(nodes, quantities, id);
2323     else
2324       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume(nodes, quantities);
2325   }
2326   else
2327   {
2328     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
2329     vector<int> newQuantities;
2330     for ( int iFace=0, iN=0; iFace < quantities.size(); ++iFace)
2331     {
2332       int nbNodesInFace = quantities[iFace];
2333       newQuantities.push_back(0);
2334       for ( int i = 0; i < nbNodesInFace; ++i )
2335       {
2336         const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[ iN + i ];
2337         newNodes.push_back( n1 );
2338         newQuantities.back()++;
2339         
2340         const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[ iN + ( i+1==nbNodesInFace ? 0 : i+1 )];
2341 //         if ( n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE &&
2342 //              n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE )
2343         {
2344           const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2345           newNodes.push_back( n12 );
2346           newQuantities.back()++;
2347         }
2348       }
2349       iN += nbNodesInFace;
2350     }
2351     if(id)
2352       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID( newNodes, newQuantities, id );
2353     else
2354       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume( newNodes, newQuantities );
2355   }
2356   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2357     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2358
2359   return elem;
2360 }
2361
2362 namespace
2363 {
2364   //================================================================================
2365   /*!
2366    * \brief Check if a node belongs to any face of sub-mesh
2367    */
2368   //================================================================================
2369
2370   bool isNodeInSubMesh( const SMDS_MeshNode* n, const SMESHDS_SubMesh* sm )
2371   {
2372     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2373     while ( fIt->more() )
2374       if ( sm->Contains( fIt->next() ))
2375         return true;
2376     return false;
2377   }
2378 }
2379
2380 //=======================================================================
2381 //function : IsSameElemGeometry
2382 //purpose  : Returns true if all elements of a sub-mesh are of same shape
2383 //=======================================================================
2384
2385 bool SMESH_MesherHelper::IsSameElemGeometry(const SMESHDS_SubMesh* smDS,
2386                                             SMDSAbs_GeometryType   shape,
2387                                             const bool             nullSubMeshRes)
2388 {
2389   if ( !smDS ) return nullSubMeshRes;
2390
2391   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = smDS->GetElements();
2392   while ( elemIt->more() ) {
2393     const SMDS_MeshElement* e = elemIt->next();
2394     if ( e->GetGeomType() != shape )
2395       return false;
2396   }
2397   return true;
2398 }
2399
2400 //=======================================================================
2401 //function : LoadNodeColumns
2402 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2403 //=======================================================================
2404
2405 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap & theParam2ColumnMap,
2406                                          const TopoDS_Face& theFace,
2407                                          const TopoDS_Edge& theBaseEdge,
2408                                          SMESHDS_Mesh*      theMesh,
2409                                          SMESH_ProxyMesh*   theProxyMesh)
2410 {
2411   return LoadNodeColumns(theParam2ColumnMap,
2412                          theFace,
2413                          std::list<TopoDS_Edge>(1,theBaseEdge),
2414                          theMesh,
2415                          theProxyMesh);
2416 }
2417
2418 //=======================================================================
2419 //function : LoadNodeColumns
2420 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2421 //=======================================================================
2422
2423 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap &            theParam2ColumnMap,
2424                                          const TopoDS_Face&            theFace,
2425                                          const std::list<TopoDS_Edge>& theBaseSide,
2426                                          SMESHDS_Mesh*                 theMesh,
2427                                          SMESH_ProxyMesh*              theProxyMesh)
2428 {
2429   // get a right sub-mesh of theFace
2430
2431   const SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh = 0;
2432   if ( theProxyMesh )
2433   {
2434     faceSubMesh = theProxyMesh->GetSubMesh( theFace );
2435     if ( !faceSubMesh ||
2436          faceSubMesh->NbElements() == 0 ||
2437          theProxyMesh->IsTemporary( faceSubMesh->GetElements()->next() ))
2438     {
2439       // can use a proxy sub-mesh with not temporary elements only
2440       faceSubMesh = 0;
2441       theProxyMesh = 0;
2442     }
2443   }
2444   if ( !faceSubMesh )
2445     faceSubMesh = theMesh->MeshElements( theFace );
2446   if ( !faceSubMesh || faceSubMesh->NbElements() == 0 )
2447     return false;
2448
2449   if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2450   {
2451     // get data of edges for normalization of params
2452     vector< double > length;
2453     double fullLen = 0;
2454     list<TopoDS_Edge>::const_iterator edge;
2455     {
2456       for ( edge = theBaseSide.begin(); edge != theBaseSide.end(); ++edge )
2457       {
2458         double len = std::max( 1e-10, SMESH_Algo::EdgeLength( *edge ));
2459         fullLen += len;
2460         length.push_back( len );
2461       }
2462     }
2463
2464     // get nodes on theBaseEdge sorted by param on edge and initialize theParam2ColumnMap with them
2465     edge = theBaseSide.begin();
2466     for ( int iE = 0; edge != theBaseSide.end(); ++edge, ++iE )
2467     {
2468       map< double, const SMDS_MeshNode*> sortedBaseNN;
2469       SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN );
2470
2471       map< double, const SMDS_MeshNode*>::iterator u_n;
2472       // pb with mesh_Projection_2D_00/A1 fixed by adding expectedSupport arg to GetMediumPos()
2473       // so the following solution is commented (hope forever :)
2474       //
2475       // SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN,
2476       // // SMDSAbs_Edge here is needed to be coherent with
2477       // // StdMeshers_FaceSide used by Quadrangle to get nodes
2478       // // on EDGE; else pb in mesh_Projection_2D_00/A1 where a
2479       // // medium node on EDGE is medium in a triangle but not
2480       // // in a segment
2481       // SMDSAbs_Edge );
2482       // if ( faceSubMesh->GetElements()->next()->IsQuadratic() )
2483       //   // filter off nodes medium in faces on theFace (same pb with mesh_Projection_2D_00/A1)
2484       //   for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end() ;     )
2485       //   {
2486       //     const SMDS_MeshNode* node = u_n->second;
2487       //     SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = node->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2488       //     if ( faceIt->more() && node ) {
2489       //       const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2490       //       if ( faceSubMesh->Contains( face ) && face->IsMediumNode( node ))
2491       //         node = 0;
2492       //     }
2493       //     if ( !node )
2494       //       sortedBaseNN.erase( u_n++ );
2495       //     else
2496       //       ++u_n;
2497       //   }
2498       if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2499
2500       u_n = sortedBaseNN.begin();
2501       if ( theProxyMesh ) // from sortedBaseNN remove nodes not shared by faces of faceSubMesh
2502       {
2503         const SMDS_MeshNode* n1 = (++sortedBaseNN.begin())->second;
2504         const SMDS_MeshNode* n2 = (++sortedBaseNN.rbegin())->second;
2505         bool allNodesAreProxy = ( n1 != theProxyMesh->GetProxyNode( n1 ) &&
2506                                   n2 != theProxyMesh->GetProxyNode( n2 ));
2507         if ( allNodesAreProxy )
2508           for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2509             u_n->second = theProxyMesh->GetProxyNode( u_n->second );
2510
2511         if ( u_n = sortedBaseNN.begin(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2512         {
2513           while ( ++u_n != sortedBaseNN.end() && !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ));
2514           sortedBaseNN.erase( sortedBaseNN.begin(), u_n );
2515         }
2516         if ( !sortedBaseNN.empty() )
2517           if ( u_n = --sortedBaseNN.end(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2518           {
2519             while ( u_n != sortedBaseNN.begin() && !isNodeInSubMesh( (--u_n)->second, faceSubMesh ));
2520             sortedBaseNN.erase( ++u_n, sortedBaseNN.end() );
2521           }
2522         if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2523       }
2524
2525       double f, l;
2526       BRep_Tool::Range( *edge, f, l );
2527       if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED ) std::swap( f, l );
2528       const double coeff = 1. / ( l - f ) * length[iE] / fullLen;
2529       const double prevPar = theParam2ColumnMap.empty() ? 0 : theParam2ColumnMap.rbegin()->first;
2530       for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2531       {
2532         double par = prevPar + coeff * ( u_n->first - f );
2533         TParam2ColumnMap::iterator u2nn =
2534           theParam2ColumnMap.insert( theParam2ColumnMap.end(), make_pair( par, TNodeColumn()));
2535         u2nn->second.push_back( u_n->second );
2536       }
2537     }
2538     if ( theParam2ColumnMap.size() < 2 )
2539       return false;
2540   }
2541
2542   // nb rows of nodes
2543   int prevNbRows     = theParam2ColumnMap.begin()->second.size(); // current, at least 1 here
2544   int expectedNbRows = faceSubMesh->NbElements() / ( theParam2ColumnMap.size()-1 ); // to be added
2545
2546   // fill theParam2ColumnMap column by column by passing from nodes on
2547   // theBaseEdge up via mesh faces on theFace
2548
2549   TParam2ColumnMap::iterator par_nVec_1, par_nVec_2;
2550   par_nVec_2 = theParam2ColumnMap.begin();
2551   par_nVec_1 = par_nVec_2++;
2552   TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
2553   for ( ; par_nVec_2 != theParam2ColumnMap.end(); ++par_nVec_1, ++par_nVec_2 )
2554   {
2555     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol1 = par_nVec_1->second;
2556     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol2 = par_nVec_2->second;
2557     nCol1.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2558     nCol2.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2559
2560     int i1, i2, foundNbRows = 0;
2561     const SMDS_MeshNode *n1 = nCol1[ prevNbRows-1 ];
2562     const SMDS_MeshNode *n2 = nCol2[ prevNbRows-1 ];
2563     // find face sharing node n1 and n2 and belonging to faceSubMesh
2564     while ( const SMDS_MeshElement* face =
2565             SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( n1, n2, emptySet, avoidSet, &i1, &i2))
2566     {
2567       if ( faceSubMesh->Contains( face ))
2568       {
2569         int nbNodes = face->NbCornerNodes();
2570         if ( nbNodes != 4 )
2571           return false;
2572         if ( foundNbRows + 1 > expectedNbRows )
2573           return false;
2574         n1 = face->GetNode( (i2+2) % 4 ); // opposite corner of quadrangle face
2575         n2 = face->GetNode( (i1+2) % 4 );
2576         nCol1[ prevNbRows + foundNbRows] = n1;
2577         nCol2[ prevNbRows + foundNbRows] = n2;
2578         ++foundNbRows;
2579       }
2580       avoidSet.insert( face );
2581     }
2582     if ( foundNbRows != expectedNbRows )
2583       return false;
2584     avoidSet.clear();
2585   }
2586   return ( theParam2ColumnMap.size() > 1 &&
2587            theParam2ColumnMap.begin()->second.size() == prevNbRows + expectedNbRows );
2588 }
2589
2590 namespace
2591 {
2592   //================================================================================
2593   /*!
2594    * \brief Return true if a node is at a corner of a 2D structured mesh of FACE
2595    */
2596   //================================================================================
2597
2598   bool isCornerOfStructure( const SMDS_MeshNode*   n,
2599                             const SMESHDS_SubMesh* faceSM,
2600                             SMESH_MesherHelper&    faceAnalyser )
2601   {
2602     int nbFacesInSM = 0;
2603     if ( n ) {
2604       SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2605       while ( fIt->more() )
2606         nbFacesInSM += faceSM->Contains( fIt->next() );
2607     }
2608     if ( nbFacesInSM == 1 )
2609       return true;
2610
2611     if ( nbFacesInSM == 2 && n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
2612     {
2613       return faceAnalyser.IsRealSeam( n->getshapeId() );
2614     }
2615     return false;
2616   }
2617 }
2618
2619 //=======================================================================
2620 //function : IsStructured
2621 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is a structured rectangle
2622 //=======================================================================
2623
2624 bool SMESH_MesherHelper::IsStructured( SMESH_subMesh* faceSM )
2625 {
2626   SMESHDS_SubMesh* fSM = faceSM->GetSubMeshDS();
2627   if ( !fSM || fSM->NbElements() == 0 )
2628     return false;
2629
2630   list< TopoDS_Edge > edges;
2631   list< int > nbEdgesInWires;
2632   int nbWires = SMESH_Block::GetOrderedEdges( TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() ),
2633                                               edges, nbEdgesInWires );
2634   if ( nbWires != 1 /*|| nbEdgesInWires.front() != 4*/ ) // allow composite sides
2635     return false;
2636
2637   // algo: find corners of a structure and then analyze nb of faces and
2638   // length of structure sides
2639
2640   SMESHDS_Mesh* meshDS = faceSM->GetFather()->GetMeshDS();
2641   SMESH_MesherHelper faceAnalyser( *faceSM->GetFather() );
2642   faceAnalyser.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2643
2644   // rotate edges to get the first node being at corner
2645   // (in principle it's not necessary because so far none SALOME algo can make
2646   //  such a structured mesh that all corner nodes are not on VERTEXes)
2647   bool isCorner     = false;
2648   int nbRemainEdges = nbEdgesInWires.front();
2649   do {
2650     TopoDS_Vertex V = IthVertex( 0, edges.front() );
2651     isCorner = isCornerOfStructure( SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS ),
2652                                     fSM, faceAnalyser);
2653     if ( !isCorner ) {
2654       edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin() );
2655       --nbRemainEdges;
2656     }
2657   }
2658   while ( !isCorner && nbRemainEdges > 0 );
2659
2660   if ( !isCorner )
2661     return false;
2662
2663   // get all nodes from EDGEs
2664   list< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2665   list< TopoDS_Edge >::iterator edge = edges.begin();
2666   for ( ; edge != edges.end(); ++edge )
2667   {
2668     map< double, const SMDS_MeshNode* > u2Nodes;
2669     if ( !SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( meshDS, *edge,
2670                                             /*skipMedium=*/true, u2Nodes ))
2671       return false;
2672
2673     list< const SMDS_MeshNode* > edgeNodes;
2674     map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u2n = u2Nodes.begin();
2675     for ( ; u2n != u2Nodes.end(); ++u2n )
2676       edgeNodes.push_back( u2n->second );
2677     if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2678       edgeNodes.reverse();
2679
2680     if ( !nodes.empty() && nodes.back() == edgeNodes.front() )
2681       edgeNodes.pop_front();
2682     nodes.splice( nodes.end(), edgeNodes, edgeNodes.begin(), edgeNodes.end() );
2683   }
2684
2685   // get length of structured sides
2686   vector<int> nbEdgesInSide;
2687   int nbEdges = 0;
2688   list< const SMDS_MeshNode* >::iterator n = ++nodes.begin();
2689   for ( ; n != nodes.end(); ++n )
2690   {
2691     ++nbEdges;
2692     if ( isCornerOfStructure( *n, fSM, faceAnalyser )) {
2693       nbEdgesInSide.push_back( nbEdges );
2694       nbEdges = 0;
2695     }
2696   }
2697
2698   // checks
2699   if ( nbEdgesInSide.size() != 4 )
2700     return false;
2701   if ( nbEdgesInSide[0] != nbEdgesInSide[2] )
2702     return false;
2703   if ( nbEdgesInSide[1] != nbEdgesInSide[3] )
2704     return false;
2705   if ( nbEdgesInSide[0] * nbEdgesInSide[1] != fSM->NbElements() )
2706     return false;
2707
2708   return true;
2709 }
2710
2711 //=======================================================================
2712 //function : IsDistorted2D
2713 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is ditorted
2714 //=======================================================================
2715
2716 bool SMESH_MesherHelper::IsDistorted2D( SMESH_subMesh* faceSM,
2717                                         bool           checkUV)
2718 {
2719   if ( !faceSM || faceSM->GetSubShape().ShapeType() != TopAbs_FACE )
2720     return false;
2721
2722   bool haveBadFaces = false;
2723
2724   SMESH_MesherHelper helper( *faceSM->GetFather() );
2725   helper.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2726
2727   const TopoDS_Face&  F = TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() );
2728   SMESHDS_SubMesh* smDS = helper.GetMeshDS()->MeshElements( F );
2729   if ( !smDS || smDS->NbElements() == 0 ) return false;
2730
2731   SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = smDS->GetElements();
2732   double prevArea = 0;
2733   vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2734   vector< gp_XY >                uv;
2735   bool* toCheckUV = checkUV ? & checkUV : 0;
2736   while ( faceIt->more() && !haveBadFaces )
2737   {
2738     const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2739
2740     // get nodes
2741     nodes.resize( face->NbCornerNodes() );
2742     SMDS_MeshElement::iterator n = face->begin_nodes();
2743     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++n, ++i )
2744       nodes[ i ] = *n;
2745
2746     // avoid elems on degenarate shapes as UV on them can be wrong
2747     if ( helper.HasDegeneratedEdges() )
2748     {
2749       bool isOnDegen = false;
2750       for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !isOnDegen ); ++i )
2751         isOnDegen = helper.IsDegenShape( nodes[ i ]->getshapeId() );
2752       if ( isOnDegen )
2753         continue;
2754     }
2755     // prepare to getting UVs
2756     const SMDS_MeshNode* inFaceNode = 0;
2757     if ( helper.HasSeam() ) {
2758       for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !inFaceNode ); ++i )
2759         if ( !helper.IsSeamShape( nodes[ i ]->getshapeId() ))
2760           inFaceNode = nodes[ i ];
2761       if ( !inFaceNode )
2762         continue;
2763     }
2764     // get UVs
2765     uv.resize( nodes.size() );
2766     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
2767       uv[ i ] = helper.GetNodeUV( F, nodes[ i ], inFaceNode, toCheckUV );
2768
2769     // compare orientation of triangles
2770     double faceArea = 0;
2771     for ( int iT = 0, nbT = nodes.size()-2; iT < nbT; ++iT )
2772     {
2773       gp_XY v1 = uv[ iT+1 ] - uv[ 0 ];
2774       gp_XY v2 = uv[ iT+2 ] - uv[ 0 ];
2775       faceArea += v2 ^ v1;
2776     }
2777     haveBadFaces = ( faceArea * prevArea < 0 );
2778     prevArea = faceArea;
2779   }
2780
2781   return haveBadFaces;
2782 }
2783
2784 //================================================================================
2785 /*!
2786  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
2787  * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
2788  * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
2789  *                in the correspoding submesh point in different directions
2790  */
2791 //================================================================================
2792
2793 bool SMESH_MesherHelper::IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face& theFace)
2794 {
2795   if ( theFace.IsNull() )
2796     return false;
2797
2798   // find out orientation of a meshed face
2799   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( theFace );
2800   TopoDS_Shape aMeshedFace = GetMeshDS()->IndexToShape( faceID );
2801   bool isReversed = ( theFace.Orientation() != aMeshedFace.Orientation() );
2802
2803   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = GetMeshDS()->MeshElements( faceID );
2804   if ( !aSubMeshDSFace )
2805     return isReversed;
2806
2807   // find an element on a bounday of theFace
2808   SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
2809   const SMDS_MeshNode* nn[2];
2810   while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
2811   {
2812     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
2813     if ( ! elem ) continue;
2814
2815     // look for 2 nodes on EDGE
2816     int nbNodes = elem->NbCornerNodes();
2817     nn[0] = elem->GetNode( nbNodes-1 );
2818     for ( int iN = 0; iN < nbNodes; ++iN )
2819     {
2820       nn[1] = elem->GetNode( iN );
2821       if ( nn[0]->GetPosition()->GetDim() < 2 &&
2822            nn[1]->GetPosition()->GetDim() < 2 )
2823       {
2824         TopoDS_Shape s0 = GetSubShapeByNode( nn[0], GetMeshDS() );
2825         TopoDS_Shape s1 = GetSubShapeByNode( nn[1], GetMeshDS() );
2826         TopoDS_Shape  E = GetCommonAncestor( s0, s1, *myMesh, TopAbs_EDGE );
2827         if ( !E.IsNull() && !s0.IsSame( s1 ))
2828         {
2829           // is E seam edge?
2830           int nb = 0;
2831           for ( TopExp_Explorer exp( theFace, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
2832             if ( E.IsSame( exp.Current() )) {
2833               ++nb;
2834               E = exp.Current(); // to know orientation
2835             }
2836           if ( nb == 1 )
2837           {
2838             bool ok = true;
2839             double u0 = GetNodeU( TopoDS::Edge( E ), nn[0], nn[1], &ok );
2840             double u1 = GetNodeU( TopoDS::Edge( E ), nn[1], nn[0], &ok );
2841             if ( ok )
2842             {
2843               isReversed = ( u0 > u1 );
2844               if ( E.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2845                 isReversed = !isReversed;
2846               return isReversed;
2847             }
2848           }
2849         }
2850       }
2851       nn[0] = nn[1];
2852     }
2853   }
2854
2855   // find an element with a good normal
2856   gp_Vec Ne;
2857   bool normalOK = false;
2858   gp_XY uv;
2859   iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
2860   while ( !normalOK && iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
2861   {
2862     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
2863     if ( ! SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( elem, const_cast<gp_XYZ&>( Ne.XYZ() ), /*normalized=*/0 ))
2864       continue;
2865     normalOK = true;
2866
2867     // get UV of a node inside theFACE
2868     SMDS_ElemIteratorPtr nodesIt = elem->nodesIterator();
2869     const SMDS_MeshNode* nInFace = 0;
2870     int iPosDim = SMDS_TOP_VERTEX;
2871     while ( nodesIt->more() ) // loop on nodes
2872     {
2873       const SMDS_MeshNode* n = static_cast<const SMDS_MeshNode*>( nodesIt->next() );
2874       if ( n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() >= iPosDim )
2875       {
2876         nInFace = n;
2877         iPosDim = n->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
2878       }
2879     }
2880     uv = GetNodeUV( theFace, nInFace, 0, &normalOK );
2881   }
2882   if ( !normalOK )
2883     return isReversed;
2884
2885   // face normal at node position
2886   TopLoc_Location loc;
2887   Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace, loc );
2888   // if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C1 )
2889   // some surfaces not detected as GeomAbs_C1 are nevertheless correct for meshing
2890   if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C0 )
2891     return isReversed;
2892
2893   gp_Vec d1u, d1v; gp_Pnt p;
2894   surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, d1u, d1v );
2895   gp_Vec Nf = (d1u ^ d1v).Transformed( loc );
2896
2897   if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2898     Nf.Reverse();
2899
2900   return Ne * Nf < 0.;
2901 }
2902
2903 //=======================================================================
2904 //function : Count
2905 //purpose  : Count nb of sub-shapes
2906 //=======================================================================
2907
2908 int SMESH_MesherHelper::Count(const TopoDS_Shape&    shape,
2909                               const TopAbs_ShapeEnum type,
2910                               const bool             ignoreSame)
2911 {
2912   if ( ignoreSame ) {
2913     TopTools_IndexedMapOfShape map;
2914     TopExp::MapShapes( shape, type, map );
2915     return map.Extent();
2916   }
2917   else {
2918     int nb = 0;
2919     for ( TopExp_Explorer exp( shape, type ); exp.More(); exp.Next() )
2920       ++nb;
2921     return nb;
2922   }
2923 }
2924
2925 //=======================================================================
2926 //function : NbAncestors
2927 //purpose  : Return number of unique ancestors of the shape
2928 //=======================================================================
2929
2930 int SMESH_MesherHelper::NbAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
2931                                     const SMESH_Mesh&   mesh,
2932                                     TopAbs_ShapeEnum    ancestorType/*=TopAbs_SHAPE*/)
2933 {
2934   TopTools_MapOfShape ancestors;
2935   TopTools_ListIteratorOfListOfShape ansIt( mesh.GetAncestors(shape) );
2936   for ( ; ansIt.More(); ansIt.Next() ) {
2937     if ( ancestorType == TopAbs_SHAPE || ansIt.Value().ShapeType() == ancestorType )
2938       ancestors.Add( ansIt.Value() );
2939   }
2940   return ancestors.Extent();
2941 }
2942
2943 //=======================================================================
2944 //function : GetSubShapeOri
2945 //purpose  : Return orientation of sub-shape in the main shape
2946 //=======================================================================
2947
2948 TopAbs_Orientation SMESH_MesherHelper::GetSubShapeOri(const TopoDS_Shape& shape,
2949                                                       const TopoDS_Shape& subShape)
2950 {
2951   TopAbs_Orientation ori = TopAbs_Orientation(-1);
2952   if ( !shape.IsNull() && !subShape.IsNull() )
2953   {
2954     TopExp_Explorer e( shape, subShape.ShapeType() );
2955     if ( shape.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL ) // TopAbs_INTERNAL or TopAbs_EXTERNAL
2956       e.Init( shape.Oriented(TopAbs_FORWARD), subShape.ShapeType() );
2957     for ( ; e.More(); e.Next())
2958       if ( subShape.IsSame( e.Current() ))
2959         break;
2960     if ( e.More() )
2961       ori = e.Current().Orientation();
2962   }
2963   return ori;
2964 }
2965
2966 //=======================================================================
2967 //function : IsSubShape
2968 //purpose  : 
2969 //=======================================================================
2970
2971 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape,
2972                                      const TopoDS_Shape& mainShape )
2973 {
2974   if ( !shape.IsNull() && !mainShape.IsNull() )
2975   {
2976     for ( TopExp_Explorer exp( mainShape, shape.ShapeType());
2977           exp.More();
2978           exp.Next() )
2979       if ( shape.IsSame( exp.Current() ))
2980         return true;
2981   }
2982   SCRUTE((shape.IsNull()));
2983   SCRUTE((mainShape.IsNull()));
2984   return false;
2985 }
2986
2987 //=======================================================================
2988 //function : IsSubShape
2989 //purpose  : 
2990 //=======================================================================
2991
2992 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape, SMESH_Mesh* aMesh )
2993 {
2994   if ( shape.IsNull() || !aMesh )
2995     return false;
2996   return
2997     aMesh->GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape ) ||
2998     // PAL16202
2999     (shape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND && aMesh->GetMeshDS()->IsGroupOfSubShapes( shape ));
3000 }
3001
3002 //=======================================================================
3003 //function : IsBlock
3004 //purpose  : 
3005 //=======================================================================
3006
3007 bool SMESH_MesherHelper::IsBlock( const TopoDS_Shape& shape )
3008 {
3009   if ( shape.IsNull() )
3010     return false;
3011
3012   TopoDS_Shell shell;
3013   TopExp_Explorer exp( shape, TopAbs_SHELL );
3014   if ( !exp.More() ) return false;
3015   shell = TopoDS::Shell( exp.Current() );
3016   if ( exp.Next(), exp.More() ) return false;
3017
3018   TopoDS_Vertex v;
3019   TopTools_IndexedMapOfOrientedShape map;
3020   return SMESH_Block::FindBlockShapes( shell, v, v, map );
3021 }
3022
3023
3024 //================================================================================
3025 /*!
3026  * \brief Return maximal tolerance of shape
3027  */
3028 //================================================================================
3029
3030 double SMESH_MesherHelper::MaxTolerance( const TopoDS_Shape& shape )
3031 {
3032   double tol = Precision::Confusion();
3033   TopExp_Explorer exp;
3034   for ( exp.Init( shape, TopAbs_FACE ); exp.More(); exp.Next() )
3035     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Face( exp.Current())));
3036   for ( exp.Init( shape, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
3037     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Edge( exp.Current())));
3038   for ( exp.Init( shape, TopAbs_VERTEX ); exp.More(); exp.Next() )
3039     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Vertex( exp.Current())));
3040
3041   return tol;
3042 }
3043
3044 //================================================================================
3045 /*!
3046  * \brief Return MaxTolerance( face ), probably cached
3047  */
3048 //================================================================================
3049
3050 double SMESH_MesherHelper::getFaceMaxTol( const TopoDS_Shape& face ) const
3051 {
3052   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( face );
3053
3054   SMESH_MesherHelper* me = const_cast< SMESH_MesherHelper* >( this );
3055   double & tol = me->myFaceMaxTol.insert( make_pair( faceID, -1. )).first->second;
3056   if ( tol < 0 )
3057     tol = MaxTolerance( face );
3058
3059   return tol;
3060 }
3061
3062 //================================================================================
3063 /*!
3064  * \brief Return an angle between two EDGEs sharing a common VERTEX with reference
3065  *        of the FACE normal
3066  *  \return double - the angle (between -Pi and Pi), negative if the angle is concave,
3067  *                   1e100 in case of failure
3068  *  \waring Care about order of the EDGEs and their orientation to be as they are
3069  *          within the FACE! Don't pass degenerated EDGEs neither!
3070  */
3071 //================================================================================
3072
3073 double SMESH_MesherHelper::GetAngle( const TopoDS_Edge &   theE1,
3074                                      const TopoDS_Edge &   theE2,
3075                                      const TopoDS_Face &   theFace,
3076                                      const TopoDS_Vertex & theCommonV,
3077                                      gp_Vec*               theFaceNormal)
3078 {
3079   double angle = 1e100;
3080   try
3081   {
3082     double f,l;
3083     Handle(Geom_Curve)     c1 = BRep_Tool::Curve( theE1, f,l );
3084     Handle(Geom_Curve)     c2 = BRep_Tool::Curve( theE2, f,l );
3085     Handle(Geom2d_Curve) c2d1 = BRep_Tool::CurveOnSurface( theE1, theFace, f,l );
3086     Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace );
3087     double                 p1 = BRep_Tool::Parameter( theCommonV, theE1 );
3088     double                 p2 = BRep_Tool::Parameter( theCommonV, theE2 );
3089     if ( c1.IsNull() || c2.IsNull() )
3090       return angle;
3091     gp_XY uv = c2d1->Value( p1 ).XY();
3092     gp_Vec du, dv; gp_Pnt p;
3093     surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, du, dv );
3094     gp_Vec vec1, vec2, vecRef = du ^ dv;
3095     int  nbLoops = 0;
3096     double p1tmp = p1;
3097     while ( vecRef.SquareMagnitude() < 1e-25 )
3098     {
3099       double dp = ( l - f ) / 1000.;
3100       p1tmp += dp * (( Abs( p1 - f ) > Abs( p1 - l )) ? -1. : +1.);
3101       uv = c2d1->Value( p1tmp ).XY();
3102       surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, du, dv );
3103       vecRef = du ^ dv;
3104       if ( ++nbLoops > 10 )
3105       {
3106 #ifdef _DEBUG_
3107         cout << "SMESH_MesherHelper::GetAngle(): Captured in a sigularity" << endl;
3108 #endif
3109         return angle;
3110       }
3111     }
3112     if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3113       vecRef.Reverse();
3114     if ( theFaceNormal ) *theFaceNormal = vecRef;
3115
3116     c1->D1( p1, p, vec1 );
3117     c2->D1( p2, p, vec2 );
3118     // TopoDS_Face F = theFace;
3119     // if ( F.Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
3120     //   F.Orientation( TopAbs_FORWARD );
3121     if ( theE1.Orientation() /*GetSubShapeOri( F, theE1 )*/ == TopAbs_REVERSED )
3122       vec1.Reverse();
3123     if ( theE2.Orientation() /*GetSubShapeOri( F, theE2 )*/ == TopAbs_REVERSED )
3124       vec2.Reverse();
3125     angle = vec1.AngleWithRef( vec2, vecRef );
3126
3127     if ( Abs ( angle ) >= 0.99 * M_PI )
3128     {
3129       BRep_Tool::Range( theE1, f, l );
3130       p1 += 1e-7 * ( p1-f < l-p1 ? +1. : -1. );
3131       c1->D1( p1, p, vec1 );
3132       if ( theE1.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3133         vec1.Reverse();
3134       BRep_Tool::Range( theE2, f, l );
3135       p2 += 1e-7 * ( p2-f < l-p2 ? +1. : -1. );
3136       c2->D1( p2, p, vec2 );
3137       if ( theE2.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3138         vec2.Reverse();
3139       angle = vec1.AngleWithRef( vec2, vecRef );
3140     }
3141   }
3142   catch (...)
3143   {
3144   }
3145   return angle;
3146 }
3147
3148 //================================================================================
3149 /*!
3150  * \brief Check if the first and last vertices of an edge are the same
3151  * \param anEdge - the edge to check
3152  * \retval bool - true if same
3153  */
3154 //================================================================================
3155
3156 bool SMESH_MesherHelper::IsClosedEdge( const TopoDS_Edge& anEdge )
3157 {
3158   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
3159     return IsClosedEdge( TopoDS::Edge( anEdge.Oriented( TopAbs_FORWARD )));
3160   return TopExp::FirstVertex( anEdge ).IsSame( TopExp::LastVertex( anEdge ));
3161 }
3162
3163 //================================================================================
3164 /*!
3165  * \brief Wrapper over TopExp::FirstVertex() and TopExp::LastVertex() fixing them
3166  *  in the case of INTERNAL edge
3167  */
3168 //================================================================================
3169
3170 TopoDS_Vertex SMESH_MesherHelper::IthVertex( const bool  is2nd,
3171                                              TopoDS_Edge anEdge,
3172                                              const bool  CumOri )
3173 {
3174   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
3175     anEdge.Orientation( TopAbs_FORWARD );
3176
3177   const TopAbs_Orientation tgtOri = is2nd ? TopAbs_REVERSED : TopAbs_FORWARD;
3178   TopoDS_Iterator vIt( anEdge, CumOri );
3179   while ( vIt.More() && vIt.Value().Orientation() != tgtOri )
3180     vIt.Next();
3181
3182   return ( vIt.More() ? TopoDS::Vertex(vIt.Value()) : TopoDS_Vertex() );
3183 }
3184
3185 //================================================================================
3186 /*!
3187  * \brief Return type of shape contained in a group 
3188  *  \param group - a shape of type TopAbs_COMPOUND
3189  *  \param avoidCompound - not to return TopAbs_COMPOUND
3190  */
3191 //================================================================================
3192
3193 TopAbs_ShapeEnum SMESH_MesherHelper::GetGroupType(const TopoDS_Shape& group,
3194                                                   const bool          avoidCompound)
3195 {
3196   if ( !group.IsNull() )
3197   {
3198     if ( group.ShapeType() != TopAbs_COMPOUND )
3199       return group.ShapeType();
3200
3201     // iterate on a compound
3202     TopoDS_Iterator it( group );
3203     if ( it.More() )
3204       return avoidCompound ? GetGroupType( it.Value() ) : it.Value().ShapeType();
3205   }
3206   return TopAbs_SHAPE;
3207 }
3208
3209 //=======================================================================
3210 //function : IsQuadraticMesh
3211 //purpose  : Check mesh without geometry for: if all elements on this shape are quadratic,
3212 //           quadratic elements will be created.
3213 //           Used then generated 3D mesh without geometry.
3214 //=======================================================================
3215
3216 SMESH_MesherHelper:: MType SMESH_MesherHelper::IsQuadraticMesh()
3217 {
3218   int NbAllEdgsAndFaces=0;
3219   int NbQuadFacesAndEdgs=0;
3220   int NbFacesAndEdges=0;
3221   //All faces and edges
3222   NbAllEdgsAndFaces = myMesh->NbEdges() + myMesh->NbFaces();
3223   if ( NbAllEdgsAndFaces == 0 )
3224     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
3225   
3226   //Quadratic faces and edges
3227   NbQuadFacesAndEdgs = myMesh->NbEdges(ORDER_QUADRATIC) + myMesh->NbFaces(ORDER_QUADRATIC);
3228
3229   //Linear faces and edges
3230   NbFacesAndEdges = myMesh->NbEdges(ORDER_LINEAR) + myMesh->NbFaces(ORDER_LINEAR);
3231   
3232   if (NbAllEdgsAndFaces == NbQuadFacesAndEdgs) {
3233     //Quadratic mesh
3234     return SMESH_MesherHelper::QUADRATIC;
3235   }
3236   else if (NbAllEdgsAndFaces == NbFacesAndEdges) {
3237     //Linear mesh
3238     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
3239   }
3240   else
3241     //Mesh with both type of elements
3242     return SMESH_MesherHelper::COMP;
3243 }
3244
3245 //=======================================================================
3246 //function : GetOtherParam
3247 //purpose  : Return an alternative parameter for a node on seam
3248 //=======================================================================
3249
3250 double SMESH_MesherHelper::GetOtherParam(const double param) const
3251 {
3252   int i = myParIndex & U_periodic ? 0 : 1;
3253   return fabs(param-myPar1[i]) < fabs(param-myPar2[i]) ? myPar2[i] : myPar1[i];
3254 }
3255
3256 namespace {
3257
3258   //=======================================================================
3259   /*!
3260    * \brief Iterator on ancestors of the given type
3261    */
3262   //=======================================================================
3263
3264   struct TAncestorsIterator : public SMDS_Iterator<const TopoDS_Shape*>
3265   {
3266     TopTools_ListIteratorOfListOfShape _ancIter;
3267     TopAbs_ShapeEnum                   _type;
3268     TopTools_MapOfShape                _encountered;
3269     TAncestorsIterator( const TopTools_ListOfShape& ancestors, TopAbs_ShapeEnum type)
3270       : _ancIter( ancestors ), _type( type )
3271     {
3272       if ( _ancIter.More() ) {
3273         if ( _ancIter.Value().ShapeType() != _type ) next();
3274         else _encountered.Add( _ancIter.Value() );
3275       }
3276     }
3277     virtual bool more()
3278     {
3279       return _ancIter.More();
3280     }
3281     virtual const TopoDS_Shape* next()
3282     {
3283       const TopoDS_Shape* s = _ancIter.More() ? & _ancIter.Value() : 0;
3284       if ( _ancIter.More() )
3285         for ( _ancIter.Next();  _ancIter.More(); _ancIter.Next())
3286           if ( _ancIter.Value().ShapeType() == _type && _encountered.Add( _ancIter.Value() ))
3287             break;
3288       return s;
3289     }
3290   };
3291
3292 } // namespace
3293
3294 //=======================================================================
3295 /*!
3296  * \brief Return iterator on ancestors of the given type
3297  */
3298 //=======================================================================
3299
3300 PShapeIteratorPtr SMESH_MesherHelper::GetAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
3301                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
3302                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
3303 {
3304   return PShapeIteratorPtr( new TAncestorsIterator( mesh.GetAncestors(shape), ancestorType));
3305 }
3306
3307 //=======================================================================
3308 //function : GetCommonAncestor
3309 //purpose  : Find a common ancestors of two shapes of the given type
3310 //=======================================================================
3311
3312 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetCommonAncestor(const TopoDS_Shape& shape1,
3313                                                    const TopoDS_Shape& shape2,
3314                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
3315                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
3316 {
3317   TopoDS_Shape commonAnc;
3318   if ( !shape1.IsNull() && !shape2.IsNull() )
3319   {
3320     if ( shape1.ShapeType() == ancestorType && IsSubShape( shape2, shape1 ))
3321       return shape1;
3322     if ( shape2.ShapeType() == ancestorType && IsSubShape( shape1, shape2 ))
3323       return shape2;
3324
3325     PShapeIteratorPtr ancIt = GetAncestors( shape1, mesh, ancestorType );
3326     while ( const TopoDS_Shape* anc = ancIt->next() )
3327       if ( IsSubShape( shape2, *anc ))
3328       {
3329         commonAnc = *anc;
3330         break;
3331       }
3332   }
3333   return commonAnc;
3334 }
3335
3336 //#include <Perf_Meter.hxx>
3337
3338 //=======================================================================
3339 namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
3340 //=======================================================================
3341
3342 #define __DMP__(txt) \
3343   // cout << txt
3344 #define MSG(txt) __DMP__(txt<<endl)
3345 #define MSGBEG(txt) __DMP__(txt)
3346
3347   //const double straightTol2 = 1e-33; // to detect straing links
3348   bool isStraightLink(double linkLen2, double middleNodeMove2)
3349   {
3350     // straight if <node move> < 1/15 * <link length>
3351     return middleNodeMove2 < 1/15./15. * linkLen2;
3352   }
3353
3354   struct QFace;
3355   // ---------------------------------------
3356   /*!
3357    * \brief Quadratic link knowing its faces
3358    */
3359   struct QLink: public SMESH_TLink
3360   {
3361     const SMDS_MeshNode*          _mediumNode;
3362     mutable vector<const QFace* > _faces;
3363     mutable gp_Vec                _nodeMove;
3364     mutable int                   _nbMoves;
3365     mutable bool                  _is2dFixed; // is moved along surface or in 3D
3366
3367     QLink(const SMDS_MeshNode* n1, const SMDS_MeshNode* n2, const SMDS_MeshNode* nm):
3368       SMESH_TLink( n1,n2 ), _mediumNode(nm), _nodeMove(0,0,0), _nbMoves(0) {
3369       _faces.reserve(4);
3370       _nodeMove = MediumPnt() - MiddlePnt();
3371       _is2dFixed = ( MediumPos() != SMDS_TOP_FACE );
3372     }
3373     void SetContinuesFaces() const;
3374     const QFace* GetContinuesFace( const QFace* face ) const;
3375     bool OnBoundary() const;
3376     gp_XYZ MiddlePnt() const { return ( XYZ( node1() ) + XYZ( node2() )) / 2.; }
3377     gp_XYZ MediumPnt() const { return XYZ( _mediumNode ); }
3378
3379     SMDS_TypeOfPosition MediumPos() const
3380     { return _mediumNode->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
3381     SMDS_TypeOfPosition EndPos(bool isSecond) const
3382     { return (isSecond ? node2() : node1())->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
3383     const SMDS_MeshNode* EndPosNode(SMDS_TypeOfPosition pos) const
3384     { return EndPos(0) == pos ? node1() : EndPos(1) == pos ? node2() : 0; }
3385
3386     void Move(const gp_Vec& move, bool sum=false, bool is2dFixed=false) const
3387     { _nodeMove += move; _nbMoves += sum ? (_nbMoves==0) : 1; _is2dFixed |= is2dFixed; }
3388     gp_XYZ Move() const { return _nodeMove.XYZ() / _nbMoves; }
3389     bool IsMoved() const { return (_nbMoves > 0 /*&& !IsStraight()*/); }
3390     bool IsFixedOnSurface() const { return _is2dFixed; }
3391     bool IsStraight() const
3392     { return isStraightLink( (XYZ(node1())-XYZ(node2())).SquareModulus(),
3393                              _nodeMove.SquareMagnitude());
3394     }
3395     bool operator<(const QLink& other) const {
3396       return (node1()->GetID() == other.node1()->GetID() ?
3397               node2()->GetID() < other.node2()->GetID() :
3398               node1()->GetID() < other.node1()->GetID());
3399     }
3400 //     struct PtrComparator {
3401 //       bool operator() (const QLink* l1, const QLink* l2 ) const { return *l1 < *l2; }
3402 //     };
3403   };
3404   // ---------------------------------------------------------
3405   /*!
3406    * \brief Link in the chain of links; it connects two faces
3407    */
3408   struct TChainLink
3409   {
3410     const QLink*         _qlink;
3411     mutable const QFace* _qfaces[2];
3412
3413     TChainLink(const QLink* qlink=0):_qlink(qlink) {
3414       _qfaces[0] = _qfaces[1] = 0;
3415     }
3416     void SetFace(const QFace* face) const { int iF = _qfaces[0] ? 1 : 0; _qfaces[iF]=face; }
3417
3418     bool IsBoundary() const { return !_qfaces[1]; }
3419
3420     void RemoveFace( const QFace* face ) const
3421     { _qfaces[(face == _qfaces[1])] = 0; if (!_qfaces[0]) std::swap(_qfaces[0],_qfaces[1]); }
3422
3423     const QFace* NextFace( const QFace* f ) const
3424     { return _qfaces[0]==f ? _qfaces[1] : _qfaces[0]; }
3425
3426     const SMDS_MeshNode* NextNode( const SMDS_MeshNode* n ) const
3427     { return n == _qlink->node1() ? _qlink->node2() : _qlink->node1(); }
3428
3429     bool operator<(const TChainLink& other) const { return *_qlink < *other._qlink; }
3430
3431     operator bool() const { return (_qlink); }
3432
3433     const QLink* operator->() const { return _qlink; }
3434
3435     gp_Vec Normal() const;
3436
3437     bool IsStraight() const;
3438   };
3439   // --------------------------------------------------------------------
3440   typedef list< TChainLink > TChain;
3441   typedef set < TChainLink > TLinkSet;
3442   typedef TLinkSet::const_iterator TLinkInSet;
3443
3444   const int theFirstStep = 5;
3445
3446   enum { ERR_OK, ERR_TRI, ERR_PRISM, ERR_UNKNOWN }; // errors of QFace::GetLinkChain()
3447   // --------------------------------------------------------------------
3448   /*!
3449    * \brief Quadratic face shared by two volumes and bound by QLinks
3450    */
3451   struct QFace: public TIDSortedNodeSet
3452   {
3453     mutable const SMDS_MeshElement* _volumes[2];
3454     mutable vector< const QLink* >  _sides;
3455     mutable bool                    _sideIsAdded[4]; // added in chain of links
3456     gp_Vec                          _normal;
3457 #ifdef _DEBUG_
3458     mutable const SMDS_MeshElement* _face;
3459 #endif
3460
3461     QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face=0 );
3462
3463     void SetVolume(const SMDS_MeshElement* v) const { _volumes[ _volumes[0] ? 1 : 0 ] = v; }
3464
3465     int NbVolumes() const { return !_volumes[0] ? 0 : !_volumes[1] ? 1 : 2; }
3466
3467     void AddSelfToLinks() const {
3468       for ( int i = 0; i < _sides.size(); ++i )
3469         _sides[i]->_faces.push_back( this );
3470     }
3471     int LinkIndex( const QLink* side ) const {
3472       for (int i=0; i<_sides.size(); ++i ) if ( _sides[i] == side ) return i;
3473       return -1;
3474     }
3475     bool GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const;
3476
3477     bool GetLinkChain( TChainLink& link, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const
3478     {
3479       int i = LinkIndex( link._qlink );
3480       if ( i < 0 ) return true;
3481       _sideIsAdded[i] = true;
3482       link.SetFace( this );
3483       // continue from opposite link
3484       return GetLinkChain( (i+2)%_sides.size(), chain, pos, err );
3485     }
3486     bool IsBoundary() const { return !_volumes[1]; }
3487
3488     bool Contains( const SMDS_MeshNode* node ) const { return count(node); }
3489
3490     bool IsSpoiled(const QLink* bentLink ) const;
3491
3492     TLinkInSet GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
3493                                 const TChainLink&    avoidLink,
3494                                 TLinkInSet *         notBoundaryLink = 0,
3495                                 const SMDS_MeshNode* nodeToContain = 0,
3496                                 bool *               isAdjacentUsed = 0,
3497                                 int                  nbRecursionsLeft = -1) const;
3498
3499     TLinkInSet GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
3500                               const TChainLink&    avoidLink,
3501                               const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const;
3502
3503     const SMDS_MeshNode* GetNodeInFace() const {
3504       for ( int iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3505         if ( _sides[iL]->MediumPos() == SMDS_TOP_FACE ) return _sides[iL]->_mediumNode;
3506       return 0;
3507     }
3508
3509     gp_Vec LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0) const;
3510
3511     double MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
3512                            const gp_Vec&       theRefVec,
3513                            const TLinkSet&     theLinks,
3514                            SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0,
3515                            const double        thePrevLen=0,
3516                            const int           theStep=theFirstStep,
3517                            gp_Vec*             theLinkNorm=0,
3518                            double              theSign=1.0) const;
3519   };
3520
3521   //================================================================================
3522   /*!
3523    * \brief Dump QLink and QFace
3524    */
3525   ostream& operator << (ostream& out, const QLink& l)
3526   {
3527     out <<"QLink nodes: "
3528         << l.node1()->GetID() << " - "
3529         << l._mediumNode->GetID() << " - "
3530         << l.node2()->GetID() << endl;
3531     return out;
3532   }
3533   ostream& operator << (ostream& out, const QFace& f)
3534   {
3535     out <<"QFace nodes: "/*<< &f << "  "*/;
3536     for ( TIDSortedNodeSet::const_iterator n = f.begin(); n != f.end(); ++n )
3537       out << (*n)->GetID() << " ";
3538     out << " \tvolumes: "
3539         << (f._volumes[0] ? f._volumes[0]->GetID() : 0) << " "
3540         << (f._volumes[1] ? f._volumes[1]->GetID() : 0);
3541     out << "  \tNormal: "<< f._normal.X() <<", "<<f._normal.Y() <<", "<<f._normal.Z() << endl;
3542     return out;
3543   }
3544
3545   //================================================================================
3546   /*!
3547    * \brief Construct QFace from QLinks 
3548    */
3549   //================================================================================
3550
3551   QFace::QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face )
3552   {
3553     _volumes[0] = _volumes[1] = 0;
3554     _sides = links;
3555     _sideIsAdded[0]=_sideIsAdded[1]=_sideIsAdded[2]=_sideIsAdded[3]=false;
3556     _normal.SetCoord(0,0,0);
3557     for ( int i = 1; i < _sides.size(); ++i ) {
3558       const QLink *l1 = _sides[i-1], *l2 = _sides[i];
3559       insert( l1->node1() ); insert( l1->node2() );
3560       // compute normal
3561       gp_Vec v1( XYZ( l1->node2()), XYZ( l1->node1()));
3562       gp_Vec v2( XYZ( l2->node1()), XYZ( l2->node2()));
3563       if ( l1->node1() != l2->node1() && l1->node2() != l2->node2() )
3564         v1.Reverse(); 
3565       _normal += v1 ^ v2;
3566     }
3567     double normSqSize = _normal.SquareMagnitude();
3568     if ( normSqSize > numeric_limits<double>::min() )
3569       _normal /= sqrt( normSqSize );
3570     else
3571       _normal.SetCoord(1e-33,0,0);
3572
3573 #ifdef _DEBUG_
3574     _face = face;
3575 #endif
3576   }
3577   //================================================================================
3578   /*!
3579    * \brief Make up a chain of links
3580    *  \param iSide - link to add first
3581    *  \param chain - chain to fill in
3582    *  \param pos   - postion of medium nodes the links should have
3583    *  \param error - out, specifies what is wrong
3584    *  \retval bool - false if valid chain can't be built; "valid" means that links
3585    *                 of the chain belongs to rectangles bounding hexahedrons
3586    */
3587   //================================================================================
3588
3589   bool QFace::GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& error) const
3590   {
3591     if ( iSide >= _sides.size() ) // wrong argument iSide
3592       return false;
3593     if ( _sideIsAdded[ iSide ]) // already in chain
3594       return true;
3595
3596     if ( _sides.size() != 4 ) { // triangle - visit all my continous faces
3597       MSGBEG( *this );
3598       TLinkSet links;
3599       list< const QFace* > faces( 1, this );
3600       while ( !faces.empty() ) {
3601         const QFace* face = faces.front();
3602         for ( int i = 0; i < face->_sides.size(); ++i ) {
3603           if ( !face->_sideIsAdded[i] && face->_sides[i] ) {
3604             face->_sideIsAdded[i] = true;
3605             // find a face side in the chain
3606             TLinkInSet chLink = links.insert( TChainLink(face->_sides[i])).first;
3607 //             TChain::iterator chLink = chain.begin();
3608 //             for ( ; chLink != chain.end(); ++chLink )
3609 //               if ( chLink->_qlink == face->_sides[i] )
3610 //                 break;
3611 //             if ( chLink == chain.end() )
3612 //               chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(face->_sides[i]));
3613             // add a face to a chained link and put a continues face in the queue
3614             chLink->SetFace( face );
3615             if ( face->_sides[i]->MediumPos() == pos )
3616               if ( const QFace* contFace = face->_sides[i]->GetContinuesFace( face ))
3617                 if ( contFace->_sides.size() == 3 )
3618                   faces.push_back( contFace );
3619           }
3620         }
3621         faces.pop_front();
3622       }
3623       if ( error < ERR_TRI )
3624         error = ERR_TRI;
3625       chain.insert( chain.end(), links.begin(),links.end() );
3626       return false;
3627     }
3628     _sideIsAdded[iSide] = true; // not to add this link to chain again
3629     const QLink* link = _sides[iSide];
3630     if ( !link)
3631       return true;
3632
3633     // add link into chain
3634     TChain::iterator chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(link));
3635     chLink->SetFace( this );
3636     MSGBEG( *this );
3637
3638     // propagate from a quadrangle to neighbour faces
3639     if ( link->MediumPos() >= pos ) {
3640       int nbLinkFaces = link->_faces.size();
3641       if ( nbLinkFaces == 4 || (/*nbLinkFaces < 4 && */link->OnBoundary())) {
3642         // hexahedral mesh or boundary quadrangles - goto a continous face
3643         if ( const QFace* f = link->GetContinuesFace( this ))
3644           if ( f->_sides.size() == 4 )
3645             return f->GetLinkChain( *chLink, chain, pos, error );
3646       }
3647       else {
3648         TChainLink chLink(link); // side face of prismatic mesh - visit all faces of iSide
3649         for ( int i = 0; i < nbLinkFaces; ++i )
3650           if ( link->_faces[i] )
3651             link->_faces[i]->GetLinkChain( chLink, chain, pos, error );
3652         if ( error < ERR_PRISM )
3653           error = ERR_PRISM;
3654         return false;
3655       }
3656     }
3657     return true;
3658   }
3659
3660   //================================================================================
3661   /*!
3662    * \brief Return a boundary link of the triangle face
3663    *  \param links - set of all links
3664    *  \param avoidLink - link not to return
3665    *  \param notBoundaryLink - out, neither the returned link nor avoidLink
3666    *  \param nodeToContain - node the returned link must contain; if provided, search
3667    *                         also performed on adjacent faces
3668    *  \param isAdjacentUsed - returns true if link is found in adjacent faces
3669    *  \param nbRecursionsLeft - to limit recursion
3670    */
3671   //================================================================================
3672
3673   TLinkInSet QFace::GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
3674                                      const TChainLink&    avoidLink,
3675                                      TLinkInSet *         notBoundaryLink,
3676                                      const SMDS_MeshNode* nodeToContain,
3677                                      bool *               isAdjacentUsed,
3678                                      int                  nbRecursionsLeft) const
3679   {
3680     TLinkInSet linksEnd = links.end(), boundaryLink = linksEnd;
3681
3682     typedef list< pair< const QFace*, TLinkInSet > > TFaceLinkList;
3683     TFaceLinkList adjacentFaces;
3684
3685     for ( int iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3686     {
3687       if ( avoidLink._qlink == _sides[iL] )
3688         continue;
3689       TLinkInSet link = links.find( _sides[iL] );
3690       if ( link == linksEnd ) continue;
3691       if ( (*link)->MediumPos() > SMDS_TOP_FACE )
3692         continue; // We work on faces here, don't go inside a solid
3693
3694       // check link
3695       if ( link->IsBoundary() ) {
3696         if ( !nodeToContain ||
3697              (*link)->node1() == nodeToContain ||
3698              (*link)->node2() == nodeToContain )
3699         {
3700           boundaryLink = link;
3701           if ( !notBoundaryLink ) break;
3702         }
3703       }
3704       else if ( notBoundaryLink ) {
3705         *notBoundaryLink = link;
3706         if ( boundaryLink != linksEnd ) break;
3707       }
3708
3709       if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain ) // collect adjacent faces
3710         if ( const QFace* adj = link->NextFace( this ))
3711           if ( adj->Contains( nodeToContain ))
3712             adjacentFaces.push_back( make_pair( adj, link ));
3713     }
3714
3715     if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = false;
3716     if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain && nbRecursionsLeft) // check adjacent faces
3717     {
3718       if ( nbRecursionsLeft < 0 )
3719         nbRecursionsLeft = nodeToContain->NbInverseElements();
3720       TFaceLinkList::iterator adj = adjacentFaces.begin();
3721       for ( ; boundaryLink == linksEnd && adj != adjacentFaces.end(); ++adj )
3722         boundaryLink = adj->first->GetBoundaryLink( links, *(adj->second), 0, nodeToContain,
3723                                                     isAdjacentUsed, nbRecursionsLeft-1);
3724       if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = true;
3725     }
3726     return boundaryLink;
3727   }
3728   //================================================================================
3729   /*!
3730    * \brief Return a link ending at the given node but not avoidLink
3731    */
3732   //================================================================================
3733
3734   TLinkInSet QFace::GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
3735                                    const TChainLink&    avoidLink,
3736                                    const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const
3737   {
3738     for ( int i = 0; i < _sides.size(); ++i )
3739       if ( avoidLink._qlink != _sides[i] &&
3740            (_sides[i]->node1() == nodeToContain || _sides[i]->node2() == nodeToContain ))
3741         return links.find( _sides[ i ]);
3742     return links.end();
3743   }
3744
3745   //================================================================================
3746   /*!
3747    * \brief Return normal to the i-th side pointing outside the face
3748    */
3749   //================================================================================
3750
3751   gp_Vec QFace::LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* /*uvHelper*/) const
3752   {
3753     gp_Vec   norm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
3754     gp_XYZ    pIn = ( _sides[ (i+1)%3 ]->MiddlePnt() +
3755                       _sides[ (i+2)%3 ]->MiddlePnt() ) / 2.;
3756     gp_Vec vecOut = ( _sides[i]->MiddlePnt() - pIn );
3757
3758     if ( norm * vecOut < 0 )
3759       norm.Reverse();
3760     double mag2 = norm.SquareMagnitude();
3761     if ( mag2 > numeric_limits<double>::min() )
3762       norm /= sqrt( mag2 );
3763     return norm;
3764   }
3765   //================================================================================
3766   /*!
3767    * \brief Move medium node of theLink according to its distance from boundary
3768    *  \param theLink - link to fix
3769    *  \param theRefVec - movement of boundary
3770    *  \param theLinks - all adjacent links of continous triangles
3771    *  \param theFaceHelper - helper is not used so far
3772    *  \param thePrevLen - distance from the boundary
3773    *  \param theStep - number of steps till movement propagation limit
3774    *  \param theLinkNorm - out normal to theLink
3775    *  \param theSign - 1 or -1 depending on movement of boundary
3776    *  \retval double - distance from boundary to propagation limit or other boundary
3777    */
3778   //================================================================================
3779
3780   double QFace::MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
3781                                 const gp_Vec&       theRefVec,
3782                                 const TLinkSet&     theLinks,
3783                                 SMESH_MesherHelper* theFaceHelper,
3784                                 const double        thePrevLen,
3785                                 const int           theStep,
3786                                 gp_Vec*             theLinkNorm,
3787                                 double              theSign) const
3788   {
3789     if ( !theStep )
3790       return thePrevLen; // propagation limit reached
3791
3792     int iL; // index of theLink
3793     for ( iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3794       if ( theLink._qlink == _sides[ iL ])
3795         break;
3796
3797     MSG(string(theStep,'.')<<" Ref( "<<theRefVec.X()<<","<<theRefVec.Y()<<","<<theRefVec.Z()<<" )"
3798         <<" thePrevLen " << thePrevLen);
3799     MSG(string(theStep,'.')<<" "<<*theLink._qlink);
3800
3801     gp_Vec linkNorm = -LinkNorm( iL/*, theFaceHelper*/ ); // normal to theLink
3802     double refProj = theRefVec * linkNorm; // project movement vector to normal of theLink
3803     if ( theStep == theFirstStep )
3804       theSign = refProj < 0. ? -1. : 1.;
3805     else if ( theSign * refProj < 0.4 * theRefVec.Magnitude())
3806       return thePrevLen; // to propagate movement forward only, not in side dir or backward
3807
3808     int iL1 = (iL + 1) % 3, iL2 = (iL + 2) % 3; // indices of the two other links of triangle
3809     TLinkInSet link1 = theLinks.find( _sides[iL1] );
3810     TLinkInSet link2 = theLinks.find( _sides[iL2] );
3811
3812     const QFace *f1 = 0, *f2 = 0;  // adjacent faces
3813     bool isBndLink1 = true, isBndLink2 = true;
3814     if ( link1 != theLinks.end() && link2 != theLinks.end() )
3815     {
3816       f1 = link1->NextFace( this );
3817       f2 = link2->NextFace( this );
3818
3819       isBndLink1 = ( theLink->MediumPos() > (*link1)->MediumPos() );
3820       isBndLink2 = ( theLink->MediumPos() > (*link2)->MediumPos() );
3821       if ( theStep == theFirstStep ) // (issue 22541) quad-dominant mesh
3822       {
3823         if ( !isBndLink1 && !f1 )
3824           f1 = (*link1)->GetContinuesFace( this ); // get a quadrangle face
3825         if ( !isBndLink2 && !f2 )
3826           f2 = (*link2)->GetContinuesFace( this );
3827       }
3828     }
3829     else if ( _sides.size() < 4 )
3830       return thePrevLen;      
3831
3832     // propagate to adjacent faces till limit step or boundary
3833     double len1 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL1]->MiddlePnt()).Modulus();
3834     double len2 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL2]->MiddlePnt()).Modulus();
3835     gp_Vec linkDir1(0,0,0); // initialize to avoid valgrind error ("Conditional jump...")
3836     gp_Vec linkDir2(0,0,0);
3837     try {
3838       OCC_CATCH_SIGNALS;
3839       if ( f1 && !isBndLink1 )
3840         len1 = f1->MoveByBoundary
3841           ( *link1, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len1, theStep-1, &linkDir1, theSign);
3842       else
3843         linkDir1 = LinkNorm( iL1/*, theFaceHelper*/ );
3844     } catch (...) {
3845       MSG( " --------------- EXCEPTION");
3846       return thePrevLen;
3847     }
3848     try {
3849       OCC_CATCH_SIGNALS;
3850       if ( f2 && !isBndLink2 )
3851         len2 = f2->MoveByBoundary
3852           ( *link2, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len2, theStep-1, &linkDir2, theSign);
3853       else
3854         linkDir2 = LinkNorm( iL2/*, theFaceHelper*/ );
3855     } catch (...) {
3856       MSG( " --------------- EXCEPTION");
3857       return thePrevLen;
3858     }
3859
3860     double fullLen = 0;
3861     if ( theStep != theFirstStep )
3862     {
3863       // choose chain length by direction of propagation most codirected with theRefVec
3864       bool choose1 = ( theRefVec * linkDir1 * theSign > theRefVec * linkDir2 * theSign );
3865       fullLen = choose1 ? len1 : len2;
3866       double r = thePrevLen / fullLen;
3867
3868       gp_Vec move = linkNorm * refProj * ( 1 - r );
3869       theLink->Move( move, /*sum=*/true );
3870
3871       MSG(string(theStep,'.')<<" Move "<< theLink->_mediumNode->GetID()<<
3872           " by " << refProj * ( 1 - r ) << " following " <<
3873           (choose1 ? *link1->_qlink : *link2->_qlink)); // warning: link1 can be invalid
3874
3875       if ( theLinkNorm ) *theLinkNorm = linkNorm;
3876     }
3877     return fullLen;
3878   }
3879
3880   //================================================================================
3881   /*!
3882    * \brief Checks if the face is distorted due to bentLink
3883    */
3884   //================================================================================
3885
3886   bool QFace::IsSpoiled(const QLink* bentLink ) const
3887   {
3888     // code is valid for convex faces only
3889     gp_XYZ gc(0,0,0);
3890     for ( TIDSortedNodeSet::const_iterator n = begin(); n!=end(); ++n)
3891       gc += XYZ( *n ) / size();
3892     for (unsigned i = 0; i < _sides.size(); ++i )
3893     {
3894       if ( _sides[i] == bentLink ) continue;
3895       gp_Vec linkNorm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
3896       gp_Vec vecOut( gc, _sides[i]->MiddlePnt() );
3897       if ( linkNorm * vecOut < 0 )
3898         linkNorm.Reverse();
3899       double mag2 = linkNorm.SquareMagnitude();
3900       if ( mag2 > numeric_limits<double>::min() )
3901         linkNorm /= sqrt( mag2 );
3902       gp_Vec vecBent    ( _sides[i]->MiddlePnt(), bentLink->MediumPnt());
3903       gp_Vec vecStraight( _sides[i]->MiddlePnt(), bentLink->MiddlePnt());
3904       if ( vecBent * linkNorm > -0.1*vecStraight.Magnitude() )
3905         return true;
3906     }
3907     return false;
3908     
3909   }
3910
3911   //================================================================================
3912   /*!
3913    * \brief Find pairs of continues faces 
3914    */
3915   //================================================================================
3916
3917   void QLink::SetContinuesFaces() const
3918   {
3919     //       x0         x - QLink, [-|] - QFace, v - volume
3920     //   v0  |   v1   
3921     //       |          Between _faces of link x2 two vertical faces are continues
3922     // x1----x2-----x3  and two horizontal faces are continues. We set vertical faces
3923     //       |          to _faces[0] and _faces[1] and horizontal faces to
3924     //   v2  |   v3     _faces[2] and _faces[3] (or vise versa).
3925     //       x4
3926
3927     if ( _faces.empty() )
3928       return;
3929     int iFaceCont = -1, nbBoundary = 0, iBoundary[2]={-1,-1};
3930     if ( _faces[0]->IsBoundary() )
3931       iBoundary[ nbBoundary++ ] = 0;
3932     for ( int iF = 1; iFaceCont < 0 && iF < _faces.size(); ++iF )
3933     {
3934       // look for a face bounding none of volumes bound by _faces[0]
3935       bool sameVol = false;
3936       int nbVol = _faces[iF]->NbVolumes();
3937       for ( int iV = 0; !sameVol && iV < nbVol; ++iV )
3938         sameVol = ( _faces[iF]->_volumes[iV] == _faces[0]->_volumes[0] ||
3939                     _faces[iF]->_volumes[iV] == _faces[0]->_volumes[1]);
3940       if ( !sameVol )
3941         iFaceCont = iF;
3942       if ( _faces[iF]->IsBoundary() )
3943         iBoundary[ nbBoundary++ ] = iF;
3944     }
3945     // Set continues faces: arrange _faces to have
3946     // _faces[0] continues to _faces[1]
3947     // _faces[2] continues to _faces[3]
3948     if ( nbBoundary == 2 ) // bnd faces are continues
3949     {
3950       if (( iBoundary[0] < 2 ) != ( iBoundary[1] < 2 ))
3951       {
3952         int iNear0 = iBoundary[0] < 2 ? 1-iBoundary[0] : 5-iBoundary[0];
3953         std::swap( _faces[ iBoundary[1] ], _faces[iNear0] );
3954       }
3955     }
3956     else if ( iFaceCont > 0 ) // continues faces found
3957     {
3958       if ( iFaceCont != 1 )
3959         std::swap( _faces[1], _faces[iFaceCont] );
3960     }
3961     else if ( _faces.size() > 1 ) // not found, set NULL by the first face
3962     {
3963       _faces.insert( ++_faces.begin(), (QFace*) 0 );
3964     }
3965   }
3966   //================================================================================
3967   /*!
3968    * \brief Return a face continues to the given one
3969    */
3970   //================================================================================
3971
3972   const QFace* QLink::GetContinuesFace( const QFace* face ) const
3973   {
3974     for ( int i = 0; i < _faces.size(); ++i ) {
3975       if ( _faces[i] == face ) {
3976         int iF = i < 2 ? 1-i : 5-i;
3977         return iF < _faces.size() ? _faces[iF] : 0;
3978       }
3979     }
3980     return 0;
3981   }
3982   //================================================================================
3983   /*!
3984    * \brief True if link is on mesh boundary
3985    */
3986   //================================================================================
3987
3988   bool QLink::OnBoundary() const
3989   {
3990     for ( int i = 0; i < _faces.size(); ++i )
3991       if (_faces[i] && _faces[i]->IsBoundary()) return true;
3992     return false;
3993   }
3994   //================================================================================
3995   /*!
3996    * \brief Return normal of link of the chain
3997    */
3998   //================================================================================
3999
4000   gp_Vec TChainLink::Normal() const {
4001     gp_Vec norm;
4002     if (_qfaces[0]) norm  = _qfaces[0]->_normal;
4003     if (_qfaces[1]) norm += _qfaces[1]->_normal;
4004     return norm;
4005   }
4006   //================================================================================
4007   /*!
4008    * \brief Test link curvature taking into account size of faces
4009    */
4010   //================================================================================
4011
4012   bool TChainLink::IsStraight() const
4013   {
4014     bool isStraight = _qlink->IsStraight();
4015     if ( isStraight && _qfaces[0] && !_qfaces[1] )
4016     {
4017       int i = _qfaces[0]->LinkIndex( _qlink );
4018       int iOpp = ( i + 2 ) % _qfaces[0]->_sides.size();
4019       gp_XYZ mid1 = _qlink->MiddlePnt();
4020       gp_XYZ mid2 = _qfaces[0]->_sides[ iOpp ]->MiddlePnt();
4021       double faceSize2 = (mid1-mid2).SquareModulus();
4022       isStraight = _qlink->_nodeMove.SquareMagnitude() < 1/10./10. * faceSize2;
4023     }
4024     return isStraight;
4025   }
4026   
4027   //================================================================================
4028   /*!
4029    * \brief Move medium nodes of vertical links of pentahedrons adjacent by side faces
4030    */
4031   //================================================================================
4032
4033   void fixPrism( TChain& allLinks )
4034   {
4035     // separate boundary links from internal ones
4036     typedef set<const QLink*/*, QLink::PtrComparator*/> QLinkSet;
4037     QLinkSet interLinks, bndLinks1, bndLink2;
4038
4039     bool isCurved = false;
4040     for ( TChain::iterator lnk = allLinks.begin(); lnk != allLinks.end(); ++lnk ) {
4041       if ( (*lnk)->OnBoundary() )
4042         bndLinks1.insert( lnk->_qlink );
4043       else
4044         interLinks.insert( lnk->_qlink );
4045       isCurved = isCurved || !lnk->IsStraight();
4046     }
4047     if ( !isCurved )
4048       return; // no need to move
4049
4050     QLinkSet *curBndLinks = &bndLinks1, *newBndLinks = &bndLink2;
4051
4052     while ( !interLinks.empty() && !curBndLinks->empty() )
4053     {
4054       // propagate movement from boundary links to connected internal links
4055       QLinkSet::iterator bnd = curBndLinks->begin(), bndEnd = curBndLinks->end();
4056       for ( ; bnd != bndEnd; ++bnd )
4057       {
4058         const QLink* bndLink = *bnd;
4059         for ( int i = 0; i < bndLink->_faces.size(); ++i ) // loop on faces of bndLink
4060         {
4061           const QFace* face = bndLink->_faces[i]; // quadrange lateral face of a prism
4062           if ( !face ) continue;
4063           // find and move internal link opposite to bndLink within the face
4064           int interInd = ( face->LinkIndex( bndLink ) + 2 ) % face->_sides.size();
4065           const QLink* interLink = face->_sides[ interInd ];
4066           QLinkSet::iterator pInterLink = interLinks.find( interLink );
4067           if ( pInterLink == interLinks.end() ) continue; // not internal link
4068           interLink->Move( bndLink->_nodeMove );
4069           // treated internal links become new boundary ones
4070           interLinks.erase( pInterLink );
4071           newBndLinks->insert( interLink );
4072         }
4073       }
4074       curBndLinks->clear();
4075       std::swap( curBndLinks, newBndLinks );
4076     }
4077   }
4078
4079   //================================================================================
4080   /*!
4081    * \brief Fix links of continues triangles near curved boundary
4082    */
4083   //================================================================================
4084
4085   void fixTriaNearBoundary( TChain & allLinks, SMESH_MesherHelper& /*helper*/)
4086   {
4087     if ( allLinks.empty() ) return;
4088
4089     TLinkSet linkSet( allLinks.begin(), allLinks.end());
4090     TLinkInSet linkIt = linkSet.begin(), linksEnd = linkSet.end();
4091
4092     for ( linkIt = linkSet.begin(); linkIt != linksEnd; ++linkIt)
4093     {
4094       if ( linkIt->IsBoundary() && !linkIt->IsStraight() && linkIt->_qfaces[0])
4095       {
4096         // move iff a boundary link is bent towards inside of a face (issue 0021084)
4097         const QFace* face = linkIt->_qfaces[0];
4098         gp_XYZ pIn = ( face->_sides[0]->MiddlePnt() +
4099                        face->_sides[1]->MiddlePnt() +
4100                        face->_sides[2]->MiddlePnt() ) / 3.;
4101         gp_XYZ insideDir( pIn - (*linkIt)->MiddlePnt());
4102         bool linkBentInside = ((*linkIt)->_nodeMove.Dot( insideDir ) > 0 );
4103         //if ( face->IsSpoiled( linkIt->_qlink ))
4104         if ( linkBentInside )
4105           face->MoveByBoundary( *linkIt, (*linkIt)->_nodeMove, linkSet );
4106       }
4107     }
4108   }
4109
4110   //================================================================================
4111   /*!
4112    * \brief Detect rectangular structure of links and build chains from them
4113    */
4114   //================================================================================
4115
4116   enum TSplitTriaResult {
4117     _OK, _NO_CORNERS, _FEW_ROWS, _MANY_ROWS, _NO_SIDELINK, _BAD_MIDQUAD, _NOT_RECT,
4118     _NO_MIDQUAD, _NO_UPTRIA, _BAD_SET_SIZE, _BAD_CORNER, _BAD_START, _NO_BOTLINK, _TWISTED_CHAIN };
4119
4120   TSplitTriaResult splitTrianglesIntoChains( TChain &            allLinks,
4121                                              vector< TChain> &   resultChains,
4122                                              SMDS_TypeOfPosition pos )
4123   {
4124     // put links in the set and evalute number of result chains by number of boundary links
4125     TLinkSet linkSet;
4126     int nbBndLinks = 0;
4127     for ( TChain::iterator lnk = allLinks.begin(); lnk != allLinks.end(); ++lnk ) {
4128       linkSet.insert( *lnk );
4129       nbBndLinks += lnk->IsBoundary();
4130     }
4131     resultChains.clear();
4132     resultChains.reserve( nbBndLinks / 2 );
4133
4134     TLinkInSet linkIt, linksEnd = linkSet.end();
4135
4136     // find a boundary link with corner node; corner node has position pos-2
4137     // i.e. SMDS_TOP_VERTEX for links on faces and SMDS_TOP_EDGE for
4138     // links in volume
4139     SMDS_TypeOfPosition cornerPos = SMDS_TypeOfPosition(pos-2);
4140     const SMDS_MeshNode* corner = 0;
4141     for ( linkIt = linkSet.begin(); linkIt != linksEnd; ++linkIt )
4142       if ( linkIt->IsBoundary() && (corner = (*linkIt)->EndPosNode(cornerPos)))
4143         break;
4144     if ( !corner)
4145       return _NO_CORNERS;
4146
4147     TLinkInSet           startLink = linkIt;
4148     const SMDS_MeshNode* startCorner = corner;
4149     vector< TChain* >    rowChains;
4150     int iCol = 0;
4151
4152     while ( startLink != linksEnd) // loop on columns
4153     {
4154       // We suppose we have a rectangular structure like shown here. We have found a
4155       //               corner of the rectangle (startCorner) and a boundary link sharing  
4156       //    |/  |/  |  the startCorner (startLink). We are going to loop on rows of the   
4157       //  --o---o---o  structure making several chains at once. One chain (columnChain)   
4158       //    |\  |  /|  starts at startLink and continues upward (we look at the structure 
4159       //  \ | \ | / |  from such point that startLink is on the bottom of the structure). 
4160       //   \|  \|/  |  While going upward we also fill horizontal chains (rowChains) we   
4161       //  --o---o---o  encounter.                                                         
4162       //   /|\  |\  |
4163       //  / | \ | \ |  startCorner
4164       //    |  \|  \|,'
4165       //  --o---o---o
4166       //          `.startLink
4167
4168       if ( resultChains.size() == nbBndLinks / 2 )
4169         return _NOT_RECT;
4170       resultChains.push_back( TChain() );
4171       TChain& columnChain = resultChains.back();
4172
4173       TLinkInSet botLink = startLink; // current horizontal link to go up from
4174       corner = startCorner; // current corner the botLink ends at
4175       int iRow = 0;
4176       while ( botLink != linksEnd ) // loop on rows
4177       {
4178         // add botLink to the columnChain
4179         columnChain.push_back( *botLink );
4180
4181         const QFace* botTria = botLink->_qfaces[0]; // bottom triangle bound by botLink
4182         if ( !botTria )
4183         { // the column ends
4184           if ( botLink == startLink )
4185             return _TWISTED_CHAIN; // issue 0020951
4186           linkSet.erase( botLink );
4187           if ( iRow != rowChains.size() )
4188             return _FEW_ROWS; // different nb of rows in columns
4189           break;
4190         }
4191         // find the link dividing the quadrangle (midQuadLink) and vertical boundary
4192         // link ending at <corner> (sideLink); there are two cases:
4193         // 1) midQuadLink does not end at <corner>, then we easily find it by botTria,
4194         //   since midQuadLink is not at boundary while sideLink is.
4195         // 2) midQuadLink ends at <corner>
4196         bool isCase2;
4197         TLinkInSet midQuadLink = linksEnd;
4198         TLinkInSet sideLink = botTria->GetBoundaryLink( linkSet, *botLink, &midQuadLink,
4199                                                         corner, &isCase2 );
4200         if ( isCase2 ) { // find midQuadLink among links of botTria
4201           midQuadLink = botTria->GetLinkByNode( linkSet, *botLink, corner );
4202           if ( midQuadLink->IsBoundary() )
4203             return _BAD_MIDQUAD;
4204         }
4205         if ( sideLink == linksEnd || midQuadLink == linksEnd || sideLink == midQuadLink )
4206           return sideLink == linksEnd ? _NO_SIDELINK : _NO_MIDQUAD;
4207
4208         // fill chains
4209         columnChain.push_back( *midQuadLink );
4210         if ( iRow >= rowChains.size() ) {
4211           if ( iCol > 0 )
4212             return _MANY_ROWS; // different nb of rows in columns
4213           if ( resultChains.size() == nbBndLinks / 2 )
4214             return _NOT_RECT;
4215           resultChains.push_back( TChain() );
4216           rowChains.push_back( & resultChains.back() );
4217         }
4218         rowChains[iRow]->push_back( *sideLink );
4219         rowChains[iRow]->push_back( *midQuadLink );
4220
4221         const QFace* upTria = midQuadLink->NextFace( botTria ); // upper tria of the rectangle
4222         if ( !upTria)
4223           return _NO_UPTRIA;
4224         if ( iRow == 0 ) {
4225           // prepare startCorner and startLink for the next column
4226           startCorner = startLink->NextNode( startCorner );
4227           if (isCase2)
4228             startLink = botTria->GetBoundaryLink( linkSet, *botLink, 0, startCorner );
4229           else
4230             startLink = upTria->GetBoundaryLink( linkSet, *midQuadLink, 0, startCorner );
4231           // check if no more columns remains
4232           if ( startLink != linksEnd ) {
4233             const SMDS_MeshNode* botNode = startLink->NextNode( startCorner );
4234             if ( (isCase2 ? botTria : upTria)->Contains( botNode ))
4235               startLink = linksEnd; // startLink bounds upTria or botTria
4236             else if ( startLink == botLink || startLink == midQuadLink || startLink == sideLink )
4237               return _BAD_START;
4238           }
4239         }
4240         // find bottom link and corner for the next row
4241         corner = sideLink->NextNode( corner );
4242         // next bottom link ends at the new corner
4243         linkSet.erase( botLink );
4244         botLink = upTria->GetLinkByNode( linkSet, (isCase2 ? *sideLink : *midQuadLink), corner );
4245         if ( botLink == linksEnd || botLink == midQuadLink || botLink == sideLink)
4246           return _NO_BOTLINK;
4247         if ( midQuadLink == startLink || sideLink == startLink )
4248           return _TWISTED_CHAIN; // issue 0020951
4249         linkSet.erase( midQuadLink );
4250         linkSet.erase( sideLink );
4251
4252         // make faces neighboring the found ones be boundary
4253         if ( startLink != linksEnd ) {
4254           const QFace* tria = isCase2 ? botTria : upTria;
4255           for ( int iL = 0; iL < 3; ++iL ) {
4256             linkIt = linkSet.find( tria->_sides[iL] );
4257             if ( linkIt != linksEnd )
4258               linkIt->RemoveFace( tria );
4259           }
4260         }
4261         if ( botLink->_qfaces[0] == upTria || botLink->_qfaces[1] == upTria )
4262           botLink->RemoveFace( upTria ); // make next botTria first in vector
4263
4264         iRow++;
4265       } // loop on rows
4266
4267       iCol++;
4268     }
4269     // In the linkSet, there must remain the last links of rowChains; add them
4270     if ( linkSet.size() != rowChains.size() )
4271       return _BAD_SET_SIZE;
4272     for ( int iRow = 0; iRow < rowChains.size(); ++iRow ) {
4273       // find the link (startLink) ending at startCorner
4274       corner = 0;
4275       for ( startLink = linkSet.begin(); startLink != linksEnd; ++startLink ) {
4276         if ( (*startLink)->node1() == startCorner ) {
4277           corner = (*startLink)->node2(); break;
4278         }
4279         else if ( (*startLink)->node2() == startCorner) {
4280           corner = (*startLink)->node1(); break;
4281         }
4282       }
4283       if ( startLink == linksEnd )
4284         return _BAD_CORNER;
4285       rowChains[ iRow ]->push_back( *startLink );
4286       linkSet.erase( startLink );
4287       startCorner = corner;
4288     }
4289
4290     return _OK;
4291   }
4292
4293   //================================================================================
4294   /*!
4295    * \brief Place medium nodes at the link middle for elements whose corner nodes
4296    *        are out of geometrical boundary to prevent distorting elements.
4297    *        Issue 0020982, note 0013990
4298    */
4299   //================================================================================
4300
4301   void force3DOutOfBoundary( SMESH_MesherHelper&    theHelper,
4302                              SMESH_ComputeErrorPtr& theError)
4303   {
4304     SMESHDS_Mesh* meshDS = theHelper.GetMeshDS();
4305     TopoDS_Shape  shape = theHelper.GetSubShape().Oriented( TopAbs_FORWARD );
4306     if ( shape.IsNull() ) return;
4307
4308     if ( !theError ) theError = SMESH_ComputeError::New();
4309
4310     gp_XYZ faceNorm;
4311
4312     if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE ) // 2D
4313     {
4314       if ( theHelper.GetMesh()->NbTriangles( ORDER_QUADRATIC ) < 1 ) return;
4315
4316       SMESHDS_SubMesh* faceSM = meshDS->MeshElements( shape );
4317       if ( !faceSM ) return;
4318
4319       const TopoDS_Face&      face = TopoDS::Face( shape );
4320       Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( face );
4321
4322       TopExp_Explorer edgeIt( face, TopAbs_EDGE );
4323       for ( ; edgeIt.More(); edgeIt.Next() ) // loop on EDGEs of a FACE
4324       {
4325         // check if the EDGE needs checking
4326         const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edgeIt.Current() );
4327         if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edge ) )
4328           continue;
4329         if ( theHelper.IsRealSeam( edge ) &&
4330              edge.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
4331           continue;
4332
4333         SMESHDS_SubMesh* edgeSM = meshDS->MeshElements( edge );
4334         if ( !edgeSM ) continue;
4335
4336         double f,l;
4337         Handle(Geom2d_Curve) pcurve  = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, face, f, l );
4338         BRepAdaptor_Curve    curve3D( edge );
4339         switch ( curve3D.GetType() ) {
4340         case GeomAbs_Line: continue;
4341         case GeomAbs_Circle:
4342         case GeomAbs_Ellipse:
4343         case GeomAbs_Hyperbola:
4344         case GeomAbs_Parabola:
4345           try
4346           {
4347             gp_Vec D1, D2, Du1, Dv1; gp_Pnt p;
4348             curve3D.D2( 0.5 * ( f + l ), p, D1, D2 );
4349             gp_Pnt2d uv = pcurve->Value( 0.5 * ( f + l ) );
4350             surface->D1( uv.X(), uv.Y(), p, Du1, Dv1 );
4351             gp_Vec fNorm = Du1 ^ Dv1;
4352             if ( fNorm.IsParallel( D2, M_PI * 25./180. ))
4353               continue; // face is normal to the curve3D
4354
4355             gp_Vec curvNorm = fNorm ^ D1;
4356             if ( edge.Orientation() == TopAbs_REVERSED ) curvNorm.Reverse();
4357             if ( curvNorm * D2 > 0 )
4358               continue; // convex edge
4359           }
4360           catch ( Standard_Failure )
4361           {
4362             continue;
4363           }
4364         }
4365         // get nodes shared by faces that may be distorted
4366         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt;
4367         if ( edgeSM->NbNodes() > 0 ) {
4368           nodeIt = edgeSM->GetNodes();
4369         }
4370         else {
4371           SMESHDS_SubMesh* vertexSM = meshDS->MeshElements( theHelper.IthVertex( 0, edge ));
4372           if ( !vertexSM )
4373             vertexSM = meshDS->MeshElements( theHelper.IthVertex( 1, edge ));
4374           if ( !vertexSM ) continue;
4375           nodeIt = vertexSM->GetNodes();
4376         }
4377
4378         // find suspicious faces
4379         TIDSortedElemSet checkedFaces;
4380         vector< const SMDS_MeshNode* > nOnEdge( 2 );
4381         const SMDS_MeshNode*           nOnFace;
4382         while ( nodeIt->more() )
4383         {
4384           const SMDS_MeshNode* n      = nodeIt->next();
4385           SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
4386           while ( faceIt->more() )
4387           {
4388             const SMDS_MeshElement* f = faceIt->next();
4389             if ( !faceSM->Contains( f ) ||
4390                  f->NbNodes() < 6       || // check quadratic triangles only
4391                  !checkedFaces.insert( f ).second )
4392               continue;
4393
4394             // get nodes on EDGE and on FACE of a suspicious face
4395             nOnEdge.clear(); nOnFace = 0;
4396             SMDS_MeshElement::iterator triNode = f->begin_nodes();
4397             for ( int nbN = 0; nbN < 3; ++triNode, ++nbN )
4398             {
4399               n = *triNode;
4400               if ( n->GetPosition()->GetDim() == 2 )
4401                 nOnFace = n;
4402               else
4403                 nOnEdge.push_back( n );
4404             }
4405
4406             // check if nOnFace is inside the FACE
4407             if ( nOnFace && nOnEdge.size() == 2 )
4408             {
4409               theHelper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* > ( f ));
4410               if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( f, faceNorm, /*normalized=*/false ))
4411                 continue;
4412               gp_XYZ edgeDir  = SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[0] ) - SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[1] );
4413               gp_XYZ edgeNorm = faceNorm ^ edgeDir;
4414               n = theHelper.GetMediumNode( nOnEdge[0], nOnEdge[1], true ); // find n, not create 
4415               gp_XYZ pN0     = SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[0] );
4416               gp_XYZ pMedium = SMESH_TNodeXYZ( n );                   // on-edge node location
4417               gp_XYZ pFaceN  = SMESH_TNodeXYZ( nOnFace );             // on-face node location
4418               double hMedium = edgeNorm * gp_Vec( pN0, pMedium ).XYZ();
4419               double hFace   = edgeNorm * gp_Vec( pN0, pFaceN ).XYZ();
4420               if ( Abs( hMedium ) > Abs( hFace * 0.6 ))
4421               {
4422                 // nOnFace is out of FACE, move a medium on-edge node to the middle
4423                 gp_XYZ pMid3D = 0.5 * ( pN0 + SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[1] ));
4424                 meshDS->MoveNode( n, pMid3D.X(), pMid3D.Y(), pMid3D.Z() );
4425                 MSG( "move OUT of face " << n );
4426                 theError->myBadElements.push_back( f );
4427               }
4428             }
4429           }
4430         }
4431       }
4432       if ( !theError->myBadElements.empty() )
4433         theError->myName = EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM;
4434       return;
4435
4436     } // 2D ==============================================================================
4437
4438     if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID ) // 3D
4439     {
4440       if ( theHelper.GetMesh()->NbTetras  ( ORDER_QUADRATIC ) < 1 &&
4441            theHelper.GetMesh()->NbPyramids( ORDER_QUADRATIC ) < 1 ) return;
4442
4443       SMESHDS_SubMesh* solidSM = meshDS->MeshElements( shape );
4444       if ( !solidSM ) return;
4445
4446       // check if the SOLID is bound by concave FACEs
4447       vector< TopoDS_Face > concaveFaces;
4448       TopExp_Explorer faceIt( shape, TopAbs_FACE );
4449       for ( ; faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
4450       {
4451         const TopoDS_Face&  face = TopoDS::Face( faceIt.Current() );
4452         if ( !meshDS->MeshElements( face )) continue;
4453
4454         BRepAdaptor_Surface surface( face );
4455         switch ( surface.GetType() ) {
4456         case GeomAbs_Plane: continue;
4457         case GeomAbs_Cylinder:
4458         case GeomAbs_Cone:
4459         case GeomAbs_Sphere:
4460           try
4461           {
4462             double u = 0.5 * ( surface.FirstUParameter() + surface.LastUParameter() );
4463             double v = 0.5 * ( surface.FirstVParameter() + surface.LastVParameter() );
4464             gp_Vec Du1, Dv1, Du2, Dv2, Duv2; gp_Pnt p;
4465             surface.D2( u,v, p, Du1, Dv1, Du2, Dv2, Duv2 );
4466             gp_Vec fNorm = Du1 ^ Dv1;
4467             if ( face.Orientation() == TopAbs_REVERSED ) fNorm.Reverse();
4468             bool concaveU = ( fNorm * Du2 > 1e-100 );
4469             bool concaveV = ( fNorm * Dv2 > 1e-100 );
4470             if ( concaveU || concaveV )
4471               concaveFaces.push_back( face );
4472           }
4473           catch ( Standard_Failure )
4474           {
4475             concaveFaces.push_back( face );
4476           }
4477         }
4478       }
4479       if ( concaveFaces.empty() )
4480         return;
4481
4482       // fix 2D mesh on the SOLID
4483       for ( faceIt.ReInit(); faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
4484       {
4485         SMESH_MesherHelper faceHelper( *theHelper.GetMesh() );
4486         faceHelper.SetSubShape( faceIt.Current() );
4487         force3DOutOfBoundary( faceHelper, theError );
4488       }
4489
4490       // get an iterator over faces on concaveFaces
4491       vector< SMDS_ElemIteratorPtr > faceIterVec( concaveFaces.size() );
4492       for ( size_t i = 0; i < concaveFaces.size(); ++i )
4493         faceIterVec[i] = meshDS->MeshElements( concaveFaces[i] )->GetElements();
4494       typedef SMDS_IteratorOnIterators
4495         < const SMDS_MeshElement*, vector< SMDS_ElemIteratorPtr > > TIterOnIter;
4496       SMDS_ElemIteratorPtr faceIter( new TIterOnIter( faceIterVec ));
4497
4498       // a seacher to check if a volume is close to a concave face
4499       std::auto_ptr< SMESH_ElementSearcher > faceSearcher
4500         ( SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *theHelper.GetMeshDS(), faceIter ));
4501
4502       // classifier
4503       //BRepClass3d_SolidClassifier solidClassifier( shape );
4504
4505       TIDSortedElemSet checkedVols, movedNodes;
4506       //for ( faceIt.ReInit(); faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
4507       for ( size_t iF = 0; iF < concaveFaces.size(); ++iF ) // loop on concave FACEs
4508       {
4509         //const TopoDS_Shape& face = faceIt.Current();
4510         const TopoDS_Shape& face = concaveFaces[ iF ];
4511         SMESHDS_SubMesh*  faceSM = meshDS->MeshElements( face );
4512         if ( !faceSM ) continue;
4513
4514         // get nodes shared by volumes (tet and pyra) on the FACE that may be distorted
4515         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt;
4516         if ( faceSM->NbNodes() > 0 ) {
4517           nodeIt = faceSM->GetNodes();
4518         }
4519         else {
4520           TopExp_Explorer vertex( face, TopAbs_VERTEX );
4521           SMESHDS_SubMesh* vertexSM = meshDS->MeshElements( vertex.Current() );
4522           if ( !vertexSM ) continue;
4523           nodeIt = vertexSM->GetNodes();
4524         }
4525         // get ids of sub-shapes of the FACE
4526         set< int > subIDs;
4527         SMESH_subMeshIteratorPtr smIt =
4528           theHelper.GetMesh()->GetSubMesh( face )->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/true);
4529         while ( smIt->more() )
4530           subIDs.insert( smIt->next()->GetId() );
4531
4532         // find suspicious volumes adjacent to the FACE
4533         vector< const SMDS_MeshNode* >    nOnFace( 4 );
4534         const SMDS_MeshNode*              nInSolid;
4535         while ( nodeIt->more() )
4536         {
4537           const SMDS_MeshNode* n     = nodeIt->next();
4538           SMDS_ElemIteratorPtr volIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume );
4539           while ( volIt->more() )
4540           {
4541             const SMDS_MeshElement* vol = volIt->next();
4542             int nbN = vol->NbCornerNodes();
4543             if ( ( nbN != 4 && nbN != 5 )  ||
4544                  !solidSM->Contains( vol ) ||
4545                  !checkedVols.insert( vol ).second )
4546               continue;
4547
4548             // get nodes on FACE and in SOLID of a suspicious volume
4549             nOnFace.clear(); nInSolid = 0;
4550             SMDS_MeshElement::iterator volNode = vol->begin_nodes();
4551             for ( int nb = nbN; nb > 0; ++volNode, --nb )
4552             {
4553               n = *volNode;
4554               if ( n->GetPosition()->GetDim() == 3 )
4555                 nInSolid = n;
4556               else if ( subIDs.count( n->getshapeId() ))
4557                 nOnFace.push_back( n );
4558               else
4559                 nInSolid = n;
4560             }
4561             if ( !nInSolid || nOnFace.size() != nbN - 1 )
4562               continue;
4563
4564             // get size of the vol
4565             SMESH_TNodeXYZ pInSolid( nInSolid ), pOnFace0( nOnFace[0] );
4566             double volLength = pInSolid.SquareDistance( nOnFace[0] );
4567             for ( size_t i = 1; i < nOnFace.size(); ++i )
4568             {
4569               volLength = Max( volLength, pOnFace0.SquareDistance( nOnFace[i] ));
4570             }
4571
4572             // check if vol is close to concaveFaces
4573             const SMDS_MeshElement* closeFace =
4574               faceSearcher->FindClosestTo( pInSolid, SMDSAbs_Face );
4575             if ( !closeFace ||
4576                  pInSolid.SquareDistance( closeFace->GetNode(0) ) > 4 * volLength )
4577               continue;
4578
4579             // check if vol is distorted, i.e. a medium node is much closer
4580             // to nInSolid than the link middle
4581             bool isDistorted = false;
4582             SMDS_FaceOfNodes onFaceTria( nOnFace[0], nOnFace[1], nOnFace[2] );
4583             if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( &onFaceTria, faceNorm, /*normalized=*/false ))
4584               continue;
4585             theHelper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshVolume* > ( vol ));
4586             vector< pair< SMESH_TLink, const SMDS_MeshNode* > > links;
4587             for ( size_t i = 0; i < nOnFace.size(); ++i ) // loop on links between nOnFace
4588               for ( size_t j = i+1; j < nOnFace.size(); ++j )
4589               {
4590                 SMESH_TLink link( nOnFace[i], nOnFace[j] );
4591                 TLinkNodeMap::const_iterator linkIt =
4592                   theHelper.GetTLinkNodeMap().find( link );
4593                 if ( linkIt != theHelper.GetTLinkNodeMap().end() )
4594                 {
4595                   links.push_back( make_pair( linkIt->first, linkIt->second  ));
4596                   if ( !isDistorted ) {
4597                     // compare projections of nInSolid and nMedium to face normal
4598                     gp_Pnt pMedium = SMESH_TNodeXYZ( linkIt->second );
4599                     double hMedium = faceNorm * gp_Vec( pOnFace0, pMedium ).XYZ();
4600                     double hVol    = faceNorm * gp_Vec( pOnFace0, pInSolid ).XYZ();
4601                     isDistorted = ( Abs( hMedium ) > Abs( hVol * 0.5 ));
4602                   }
4603                 }
4604               }
4605             // move medium nodes to link middle
4606             if ( isDistorted )
4607             {
4608               for ( size_t i = 0; i < links.size(); ++i )
4609               {
4610                 const SMDS_MeshNode* nMedium = links[i].second;
4611                 if ( movedNodes.insert( nMedium ).second )
4612                 {
4613                   gp_Pnt pMid3D = 0.5 * ( SMESH_TNodeXYZ( links[i].first.node1() ) +
4614                                           SMESH_TNodeXYZ( links[i].first.node2() ));
4615                   meshDS->MoveNode( nMedium, pMid3D.X(), pMid3D.Y(), pMid3D.Z() );
4616                   MSG( "move OUT of solid " << nMedium );
4617                 }
4618               }
4619               theError->myBadElements.push_back( vol );
4620             }
4621           } // loop on volumes sharing a node on FACE
4622         } // loop on nodes on FACE
4623       }  // loop on FACEs of a SOLID
4624
4625       if ( !theError->myBadElements.empty() )
4626         theError->myName = EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM;
4627     } // 3D case
4628   }
4629
4630 } //namespace
4631
4632 //=======================================================================
4633 /*!
4634  * \brief Move medium nodes of faces and volumes to fix distorted elements
4635  * \param error - container of fixed distorted elements
4636  * \param volumeOnly - to fix nodes on faces or not, if the shape is solid
4637  * 
4638  * Issue 0020307: EDF 992 SMESH : Linea/Quadratic with Medium Node on Geometry
4639  */
4640 //=======================================================================
4641
4642 void SMESH_MesherHelper::FixQuadraticElements(SMESH_ComputeErrorPtr& compError,
4643                                               bool                   volumeOnly)
4644 {
4645   // setenv NO_FixQuadraticElements to know if FixQuadraticElements() is guilty of bad conversion
4646   if ( getenv("NO_FixQuadraticElements") )
4647     return;
4648
4649   // 0. Apply algorithm to SOLIDs or FACEs
4650   // ----------------------------------------------
4651   if ( myShape.IsNull() ) {
4652     if ( !myMesh->HasShapeToMesh() ) return;
4653     SetSubShape( myMesh->GetShapeToMesh() );
4654
4655 #ifdef _DEBUG_
4656     int nbSolids = 0;
4657     TopTools_IndexedMapOfShape solids;
4658     TopExp::MapShapes(myShape,TopAbs_SOLID,solids);
4659     nbSolids = solids.Extent();
4660 #endif
4661     TopTools_MapOfShape faces; // faces not in solid or in not meshed solid
4662     for ( TopExp_Explorer f(myShape,TopAbs_FACE,TopAbs_SOLID); f.More(); f.Next() ) {
4663       faces.Add( f.Current() ); // not in solid
4664     }
4665     for ( TopExp_Explorer s(myShape,TopAbs_SOLID); s.More(); s.Next() ) {
4666       if ( myMesh->GetSubMesh( s.Current() )->IsEmpty() ) { // get faces of solid
4667         for ( TopExp_Explorer f( s.Current(), TopAbs_FACE); f.More(); f.Next() )
4668           faces.Add( f.Current() ); // in not meshed solid
4669       }
4670       else { // fix nodes in the solid and its faces
4671 #ifdef _DEBUG_
4672         MSG("FIX SOLID " << nbSolids-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(s.Current()));
4673 #endif
4674         SMESH_MesherHelper h(*myMesh);
4675         h.SetSubShape( s.Current() );
4676         h.ToFixNodeParameters(true);
4677         h.FixQuadraticElements( compError, false );
4678       }
4679     }
4680     // fix nodes on geom faces
4681 #ifdef _DEBUG_
4682     int nbfaces = faces.Extent(); /*avoid "unused varianbles": */ nbfaces++, nbfaces--; 
4683 #endif
4684     for ( TopTools_MapIteratorOfMapOfShape fIt( faces ); fIt.More(); fIt.Next() ) {
4685       MSG("FIX FACE " << nbfaces-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(fIt.Key()));
4686       SMESH_MesherHelper h(*myMesh);
4687       h.SetSubShape( fIt.Key() );
4688       h.ToFixNodeParameters(true);
4689       h.FixQuadraticElements( compError, true);
4690     }
4691     //perf_print_all_meters(1);
4692     if ( compError && compError->myName == EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM )
4693       compError->myComment = "during conversion to quadratic, "
4694         "some medium nodes were not placed on geometry to avoid distorting elements";
4695     return;
4696   }
4697
4698   // 1. Find out type of elements and get iterator on them
4699   // ---------------------------------------------------
4700
4701   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt;
4702   SMDSAbs_ElementType elemType = SMDSAbs_All;
4703
4704   SMESH_subMesh* submesh = myMesh->GetSubMeshContaining( myShapeID );
4705   if ( !submesh )
4706     return;
4707   if ( SMESHDS_SubMesh* smDS = submesh->GetSubMeshDS() ) {
4708     elemIt = smDS->GetElements();
4709     if ( elemIt->more() ) {
4710       elemType = elemIt->next()->GetType();
4711       elemIt = smDS->GetElements();
4712     }
4713   }
4714   if ( !elemIt || !elemIt->more() || elemType < SMDSAbs_Face )
4715     return;
4716
4717   // 2. Fill in auxiliary data structures
4718   // ----------------------------------
4719
4720   set< QLink > links;
4721   set< QFace > faces;
4722   set< QLink >::iterator pLink;
4723   set< QFace >::iterator pFace;
4724
4725   bool isCurved = false;
4726   //bool hasRectFaces = false;
4727   //set<int> nbElemNodeSet;
4728   SMDS_VolumeTool volTool;
4729
4730   TIDSortedNodeSet apexOfPyramid;
4731   const int apexIndex = 4;
4732
4733   // Issue 0020982
4734   // Move medium nodes to the link middle for elements whose corner nodes
4735   // are out of geometrical boundary to fix distorted elements.
4736   force3DOutOfBoundary( *this, compError );
4737
4738   if ( elemType == SMDSAbs_Volume )
4739   {
4740     while ( elemIt->more() ) // loop on volumes
4741     {
4742       const SMDS_MeshElement* vol = elemIt->next();
4743       if ( !vol->IsQuadratic() || !volTool.Set( vol ))
4744         return;
4745       double volMinSize2 = -1.;
4746       for ( int iF = 0; iF < volTool.NbFaces(); ++iF ) // loop on faces of volume
4747       {
4748         int nbN = volTool.NbFaceNodes( iF );
4749         //nbElemNodeSet.insert( nbN );
4750         const SMDS_MeshNode** faceNodes = volTool.GetFaceNodes( iF );
4751         vector< const QLink* > faceLinks( nbN/2 );
4752         for ( int iN = 0; iN < nbN; iN += 2 ) // loop on links of a face
4753         {
4754           // store QLink
4755           QLink link( faceNodes[iN], faceNodes[iN+2], faceNodes[iN+1] );
4756           pLink = links.insert( link ).first;
4757           faceLinks[ iN/2 ] = & *pLink;
4758
4759           if ( link.MediumPos() == SMDS_TOP_3DSPACE )
4760           {
4761             if ( !link.IsStraight() )
4762               return; // already fixed
4763           }
4764           else if ( !isCurved )
4765           {
4766             if ( volMinSize2 < 0 ) volMinSize2 = volTool.MinLinearSize2();
4767             isCurved = !isStraightLink( volMinSize2, link._nodeMove.SquareMagnitude() );
4768           }
4769         }
4770         // store QFace
4771         pFace = faces.insert( QFace( faceLinks )).first;
4772         if ( pFace->NbVolumes() == 0 )
4773           pFace->AddSelfToLinks();
4774         pFace->SetVolume( vol );
4775 //         hasRectFaces = hasRectFaces ||
4776 //           ( volTool.GetVolumeType() == SMDS_VolumeTool::QUAD_HEXA ||
4777 //             volTool.GetVolumeType() == SMDS_VolumeTool::QUAD_PENTA );
4778 #ifdef _DEBUG_
4779         if ( nbN == 6 )
4780           pFace->_face = GetMeshDS()->FindFace(faceNodes[0],faceNodes[2],faceNodes[4]);
4781         else
4782           pFace->_face = GetMeshDS()->FindFace(faceNodes[0],faceNodes[2],
4783                                                faceNodes[4],faceNodes[6] );
4784 #endif
4785       }
4786       // collect pyramid apexes for further correction
4787       if ( vol->NbCornerNodes() == 5 )
4788         apexOfPyramid.insert( vol->GetNode( apexIndex ));
4789     }
4790     set< QLink >::iterator pLink = links.begin();
4791     for ( ; pLink != links.end(); ++pLink )
4792       pLink->SetContinuesFaces();
4793   }
4794   else
4795   {
4796     while ( elemIt->more() ) // loop on faces
4797     {
4798       const SMDS_MeshElement* face = elemIt->next();
4799       if ( !face->IsQuadratic() )
4800         continue;
4801       //nbElemNodeSet.insert( face->NbNodes() );
4802       int nbN = face->NbNodes()/2;
4803       vector< const QLink* > faceLinks( nbN );
4804       for ( int iN = 0; iN < nbN; ++iN ) // loop on links of a face
4805       {
4806         // store QLink
4807         QLink link( face->GetNode(iN), face->GetNode((iN+1)%nbN), face->GetNode(iN+nbN) );
4808         pLink = links.insert( link ).first;
4809         faceLinks[ iN ] = & *pLink;
4810         if ( !isCurved &&
4811              link.node1()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() < 2 &&
4812              link.node2()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() < 2 )
4813           isCurved = !link.IsStraight();
4814       }
4815       // store QFace
4816       pFace = faces.insert( QFace( faceLinks )).first;
4817       pFace->AddSelfToLinks();
4818       //hasRectFaces = ( hasRectFaces || nbN == 4 );
4819     }
4820   }
4821   if ( !isCurved )
4822     return; // no curved edges of faces
4823
4824   // 3. Compute displacement of medium nodes
4825   // ---------------------------------------
4826
4827   SMESH_MesherHelper faceHlp(*myMesh);
4828
4829   // two loops on QFaces: the first is to treat boundary links, the second is for internal ones.
4830   TopLoc_Location loc;
4831   bool checkUV;
4832   // not to treat boundary of volumic sub-mesh.
4833   int isInside = ( elemType == SMDSAbs_Volume && volumeOnly ) ? 1 : 0;
4834   for ( ; isInside < 2; ++isInside )
4835   {
4836     MSG( "--------------- LOOP (inside=" << isInside << ") ------------------");
4837     SMDS_TypeOfPosition pos = isInside ? SMDS_TOP_3DSPACE : SMDS_TOP_FACE;
4838     SMDS_TypeOfPosition bndPos = isInside ? SMDS_TOP_FACE : SMDS_TOP_EDGE;
4839
4840     for ( pFace = faces.begin(); pFace != faces.end(); ++pFace ) {
4841       if ( bool(isInside) == pFace->IsBoundary() )
4842         continue;
4843       for ( int dir = 0; dir < 2; ++dir ) // 2 directions of propagation from the quadrangle
4844       {
4845         MSG( "CHAIN");
4846         // make chain of links connected via continues faces
4847         int error = ERR_OK;
4848         TChain rawChain;
4849         if ( !pFace->GetLinkChain( dir, rawChain, pos, error) && error ==ERR_UNKNOWN ) continue;
4850         rawChain.reverse();
4851         if ( !pFace->GetLinkChain( dir+2, rawChain, pos, error ) && error ==ERR_UNKNOWN ) continue;
4852
4853         vector< TChain > chains;
4854         if ( error == ERR_OK ) { // chain contains continues rectangles
4855           chains.resize(1);
4856           chains[0].splice( chains[0].begin(), rawChain );
4857         }
4858         else if ( error == ERR_TRI ) {  // chain contains continues triangles
4859           TSplitTriaResult res = splitTrianglesIntoChains( rawChain, chains, pos );
4860           if ( res != _OK ) { // not 'quadrangles split into triangles' in chain
4861             fixTriaNearBoundary( rawChain, *this );
4862             break;
4863           }
4864         }
4865         else if ( error == ERR_PRISM ) { // quadrangle side faces of prisms
4866           fixPrism( rawChain );
4867           break;
4868         }
4869         else {
4870           continue;
4871         }
4872         for ( int iC = 0; iC < chains.size(); ++iC )
4873         {
4874           TChain& chain = chains[iC];
4875           if ( chain.empty() ) continue;
4876           if ( chain.front().IsStraight() && chain.back().IsStraight() ) {
4877             MSG("3D straight - ignore");
4878             continue;
4879           }
4880           if ( chain.front()->MediumPos() > bndPos ||
4881                chain.back() ->MediumPos() > bndPos ) {
4882             MSG("Internal chain - ignore");
4883             continue;
4884           }
4885           // mesure chain length and compute link position along the chain
4886           double chainLen = 0;
4887           vector< double > linkPos;
4888           TChain savedChain; // backup
4889           MSGBEG( "Link medium nodes: ");
4890           TChain::iterator link0 = chain.begin(), link1 = chain.begin(), link2;
4891           for ( ++link1; link1 != chain.end(); ++link1, ++link0 ) {
4892             MSGBEG( (*link0)->_mediumNode->GetID() << "-" <<(*link1)->_mediumNode->GetID()<<" ");
4893             double len = ((*link0)->MiddlePnt() - (*link1)->MiddlePnt()).Modulus();
4894             while ( len < numeric_limits<double>::min() ) { // remove degenerated link
4895               if ( savedChain.empty() ) savedChain = chain;
4896               link1 = chain.erase( link1 );
4897               if ( link1 == chain.end() )
4898                 break;
4899               len = ((*link0)->MiddlePnt() - (*link1)->MiddlePnt()).Modulus();
4900             }
4901             chainLen += len;
4902             linkPos.push_back( chainLen );
4903           }
4904           MSG("");
4905           if ( linkPos.size() <= 2 && savedChain.size() > 2 ) {
4906             //continue;
4907             linkPos.clear();
4908             chainLen = 0;
4909             chain = savedChain;
4910             for ( link1 = chain.begin(); link1 != chain.end(); ++link1 ) {
4911               chainLen += 1;
4912               linkPos.push_back( chainLen );
4913             }
4914           }
4915           gp_Vec move0 = chain.front()->_nodeMove;
4916           gp_Vec move1 = chain.back ()->_nodeMove;
4917
4918           TopoDS_Face face;
4919           if ( !isInside )
4920           {
4921             // compute node displacement of end links of chain in parametric space of FACE
4922             TChainLink& linkOnFace = *(++chain.begin());
4923             const SMDS_MeshNode* nodeOnFace = linkOnFace->_mediumNode;
4924             TopoDS_Shape f = GetSubShapeByNode( nodeOnFace, GetMeshDS() );
4925             if ( !f.IsNull() && f.ShapeType() == TopAbs_FACE )
4926             {
4927               face = TopoDS::Face( f );
4928               faceHlp.SetSubShape( face );
4929               Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface(face,loc);
4930               bool isStraight[2];
4931               for ( int is1 = 0; is1 < 2; ++is1 ) // move0 or move1
4932               {
4933                 TChainLink& link = is1 ? chain.back() : chain.front();
4934                 gp_XY uvm  = faceHlp.GetNodeUV( face, link->_mediumNode, nodeOnFace, &checkUV );
4935                 gp_XY uv1  = faceHlp.GetNodeUV( face, link->node1(),     nodeOnFace, &checkUV );
4936                 gp_XY uv2  = faceHlp.GetNodeUV( face, link->node2(),     nodeOnFace, &checkUV );
4937                 gp_XY uv12 = faceHlp.GetMiddleUV( surf, uv1, uv2 );
4938                 // uvMove = uvm - uv12
4939                 gp_XY uvMove = ApplyIn2D(surf, uvm, uv12, gp_XY_Subtracted, /*inPeriod=*/false);
4940                 ( is1 ? move1 : move0 ).SetCoord( uvMove.X(), uvMove.Y(), 0 );
4941                 if ( !is1 ) // correct nodeOnFace for move1 (issue 0020919)
4942                   nodeOnFace = (*(++chain.rbegin()))->_mediumNode;
4943                 isStraight[is1] = isStraightLink( (uv2-uv1).SquareModulus(),
4944                                                   10 * uvMove.SquareModulus());
4945               }
4946               if ( isStraight[0] && isStraight[1] ) {
4947                 MSG("2D straight - ignore");
4948                 continue; // straight - no need to move nodes of internal links
4949               }
4950
4951               // check if a chain is already fixed
4952               gp_XY uvm  = faceHlp.GetNodeUV( face, linkOnFace->_mediumNode, 0, &checkUV );
4953               gp_XY uv1  = faceHlp.GetNodeUV( face, linkOnFace->node1(), nodeOnFace, &checkUV );
4954               gp_XY uv2  = faceHlp.GetNodeUV( face, linkOnFace->node2(), nodeOnFace, &checkUV );
4955               gp_XY uv12 = faceHlp.GetMiddleUV( surf, uv1, uv2 );
4956               if (( uvm - uv12 ).SquareModulus() > 1e-10 )
4957               {
4958                 MSG("Already fixed - ignore");
4959                 continue;
4960               }
4961             }
4962           }
4963           gp_Trsf trsf;
4964           if ( isInside || face.IsNull() )
4965           {
4966             // compute node displacement of end links in their local coord systems
4967             {
4968               TChainLink& ln0 = chain.front(), ln1 = *(++chain.begin());
4969               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), ln0.Normal(),
4970                                               gp_Vec( ln0->MiddlePnt(), ln1->MiddlePnt() )));
4971               move0.Transform(trsf);
4972             }
4973             {
4974               TChainLink& ln0 = *(++chain.rbegin()), ln1 = chain.back();
4975               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), ln1.Normal(),
4976                                               gp_Vec( ln0->MiddlePnt(), ln1->MiddlePnt() )));
4977               move1.Transform(trsf);
4978             }
4979           }
4980           // compute displacement of medium nodes
4981           link2 = chain.begin();
4982           link0 = link2++;
4983           link1 = link2++;
4984           for ( int i = 0; link2 != chain.end(); ++link0, ++link1, ++link2, ++i )
4985           {
4986             double r = linkPos[i] / chainLen;
4987             // displacement in local coord system
4988             gp_Vec move = (1. - r) * move0 + r * move1;
4989             if ( isInside || face.IsNull()) {
4990               // transform to global
4991               gp_Vec x01( (*link0)->MiddlePnt(), (*link1)->MiddlePnt() );
4992               gp_Vec x12( (*link1)->MiddlePnt(), (*link2)->MiddlePnt() );
4993               try {
4994                 gp_Vec x = x01.Normalized() + x12.Normalized();
4995                 trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), link1->Normal(), x), gp_Ax3() );
4996               } catch ( Standard_Failure ) {
4997                 trsf.Invert();
4998               }
4999               move.Transform(trsf);
5000               (*link1)->Move( move, /*sum=*/false, /*is2dFixed=*/false );
5001             }
5002             else {
5003               // compute 3D displacement by 2D one
5004               Handle(Geom_Surface) s = BRep_Tool::Surface(face,loc);
5005               gp_XY oldUV   = faceHlp.GetNodeUV( face, (*link1)->_mediumNode, 0, &checkUV );
5006               gp_XY newUV   = ApplyIn2D( s, oldUV, gp_XY( move.X(),move.Y()), gp_XY_Added );
5007               gp_Pnt newPnt = s->Value( newUV.X(), newUV.Y());
5008               move = gp_Vec( XYZ((*link1)->_mediumNode), newPnt.Transformed(loc) );
5009               if ( SMDS_FacePosition* nPos =
5010                    dynamic_cast< SMDS_FacePosition* >((*link1)->_mediumNode->GetPosition()))
5011                 nPos->SetParameters( newUV.X(), newUV.Y() );
5012 #ifdef _DEBUG_
5013               if ( (XYZ((*link1)->node1()) - XYZ((*link1)->node2())).SquareModulus() <
5014                    move.SquareMagnitude())
5015               {
5016                 gp_XY uv0 = faceHlp.GetNodeUV( face, (*link0)->_mediumNode, 0, &checkUV );
5017                 gp_XY uv2 = faceHlp.GetNodeUV( face, (*link2)->_mediumNode, 0, &checkUV );
5018                 MSG( "TOO LONG MOVE \t" <<
5019                      "uv0: "<<uv0.X()<<", "<<uv0.Y()<<" \t" <<
5020                      "uv2: "<<uv2.X()<<", "<<uv2.Y()<<" \t" <<
5021                      "uvOld: "<<oldUV.X()<<", "<<oldUV.Y()<<" \t" <<
5022                      "newUV: "<<newUV.X()<<", "<<newUV.Y()<<" \t");
5023               }
5024 #endif
5025               (*link1)->Move( move, /*sum=*/false, /*is2dFixed=*/true );
5026             }
5027             MSG( "Move " << (*link1)->_mediumNode->GetID() << " following "
5028                  << chain.front()->_mediumNode->GetID() <<"-"
5029                  << chain.back ()->_mediumNode->GetID() <<
5030                  " by " << move.Magnitude());
5031           }
5032         } // loop on chains of links
5033       } // loop on 2 directions of propagation from quadrangle
5034     } // loop on faces
5035   } // fix faces and/or volumes
5036
5037   // 4. Move nodes
5038   // -------------
5039
5040   TIDSortedElemSet biQuadQuas, biQuadTris, triQuadHexa;
5041   const SMDS_MeshElement *biQuadQua, *triQuadHex;
5042   const bool toFixCentralNodes = ( myMesh->NbBiQuadQuadrangles() +
5043                                    myMesh->NbBiQuadTriangles() +
5044                                    myMesh->NbTriQuadraticHexas() );
5045   double distXYZ[4];
5046   faceHlp.ToFixNodeParameters( true );
5047
5048   for ( pLink = links.begin(); pLink != links.end(); ++pLink ) {
5049     if ( pLink->IsMoved() )
5050     {
5051       gp_Pnt p = pLink->MiddlePnt() + pLink->Move();
5052
5053       // put on surface nodes on FACE but moved in 3D (23050)
5054       if ( !pLink->IsFixedOnSurface() )
5055       {
5056         faceHlp.SetSubShape( pLink->_mediumNode->getshapeId() );
5057         if ( faceHlp.GetSubShape().ShapeType() == TopAbs_FACE )
5058         {
5059           const_cast<SMDS_MeshNode*>( pLink->_mediumNode )->setXYZ( p.X(), p.Y(), p.Z());
5060           p.Coord( distXYZ[1], distXYZ[2], distXYZ[3] );
5061           gp_XY uv( Precision::Infinite(), 0 );
5062           if ( faceHlp.CheckNodeUV( TopoDS::Face( faceHlp.GetSubShape() ), pLink->_mediumNode,
5063                                     uv, /*tol=*/pLink->Move().Modulus(), /*force=*/true, distXYZ ))
5064             p.SetCoord( distXYZ[1], distXYZ[2], distXYZ[3] );
5065         }
5066       }
5067       GetMeshDS()->MoveNode( pLink->_mediumNode, p.X(), p.Y(), p.Z());
5068
5069       // collect bi-quadratic elements
5070       if ( toFixCentralNodes )
5071       {
5072         biQuadQua = triQuadHex = 0;
5073         SMDS_ElemIteratorPtr eIt = pLink->_mediumNode->GetInverseElementIterator();
5074         while ( eIt->more() )
5075         {
5076           const SMDS_MeshElement* e = eIt->next();
5077           switch( e->GetEntityType() ) {
5078           case SMDSEntity_BiQuad_Quadrangle: biQuadQuas.insert( e ); break;
5079           case SMDSEntity_BiQuad_Triangle:   biQuadTris.insert( e ); break;
5080           case SMDSEntity_TriQuad_Hexa:      triQuadHexa.insert( e ); break;
5081           default:;
5082           }
5083         }
5084       }
5085     }
5086   }
5087   // Fix positions of central nodes of bi-tri-quadratic elements
5088
5089   // treat bi-quad quadrangles
5090   {
5091     vector< const SMDS_MeshNode* > nodes( 9 );
5092     gp_XY uv[ 9 ];
5093     TIDSortedElemSet::iterator quadIt = biQuadQuas.begin();
5094     for ( ; quadIt != biQuadQuas.end(); ++quadIt )
5095     {
5096       const SMDS_MeshElement* quad = *quadIt;
5097       // nodes
5098       nodes.clear();
5099       nodes.assign( quad->begin_nodes(), quad->end_nodes() );
5100       // FACE
5101       TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( nodes.back(), GetMeshDS() );
5102       if ( S.IsNull() || S.ShapeType() != TopAbs_FACE ) continue;
5103       const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( S );
5104       Handle( Geom_Surface ) surf = BRep_Tool::Surface( F, loc );
5105       const double tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
5106       // UV
5107       for ( int i = 0; i < 8; ++i )
5108       {
5109         uv[ i ] = GetNodeUV( F, nodes[i], nodes[8], &checkUV );
5110         // as this method is used after mesh generation, UV of nodes is not
5111         // updated according to bending links, so we update 
5112         if ( i > 3 && nodes[i]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
5113           CheckNodeUV( F, nodes[i], uv[ i ], 2*tol, /*force=*/true );
5114       }
5115       AdjustByPeriod( F, uv, 8 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
5116       // move the central node
5117       gp_XY uvCent = calcTFI (0.5, 0.5, uv[0],uv[1],uv[2],uv[3],uv[4],uv[5],uv[6],uv[7] );
5118       gp_Pnt p = surf->Value( uvCent.X(), uvCent.Y() ).Transformed( loc );
5119       GetMeshDS()->MoveNode( nodes[8], p.X(), p.Y(), p.Z());
5120     }
5121   }
5122
5123   // treat bi-quad triangles
5124   {
5125     vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
5126     gp_XY uv[ 6 ];
5127     TIDSortedElemSet::iterator triIt = biQuadTris.begin();
5128     for ( ; triIt != biQuadTris.end(); ++triIt )
5129     {
5130       const SMDS_MeshElement* tria = *triIt;
5131       // FACE
5132       const TopoDS_Shape& S = GetMeshDS()->IndexToShape( tria->getshapeId() );
5133       if ( S.IsNull() || S.ShapeType() != TopAbs_FACE ) continue;
5134       const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( S );
5135       Handle( Geom_Surface ) surf = BRep_Tool::Surface( F, loc );
5136       const double tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
5137
5138       // nodes
5139       nodes.assign( tria->begin_nodes(), tria->end_nodes() );
5140       // UV
5141       bool uvOK = true, badTria = false;
5142       for ( int i = 0; i < 6; ++i )
5143       {
5144         uv[ i ] = GetNodeUV( F, nodes[i], nodes[(i+1)%3], &uvOK );
5145         // as this method is used after mesh generation, UV of nodes is not
5146         // updated according to bending links, so we update 
5147         if ( nodes[i]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
5148           CheckNodeUV( F, nodes[i], uv[ i ], 2*tol, /*force=*/true );
5149       }
5150
5151       // move the central node
5152       gp_Pnt p;
5153       if ( !uvOK || badTria )
5154       {
5155         p = ( SMESH_TNodeXYZ( nodes[3] ) +
5156               SMESH_TNodeXYZ( nodes[4] ) +
5157               SMESH_TNodeXYZ( nodes[5] )) / 3;
5158       }
5159       else
5160       {
5161         AdjustByPeriod( F, uv, 6 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
5162         gp_XY uvCent = GetCenterUV( uv[0], uv[1], uv[2], uv[3], uv[4], uv[5], &badTria );
5163         p = surf->Value( uvCent.X(), uvCent.Y() ).Transformed( loc );
5164       }
5165       GetMeshDS()->MoveNode( tria->GetNode(6), p.X(), p.Y(), p.Z() );
5166     }
5167   }
5168
5169   // treat tri-quadratic hexahedra
5170   {
5171     SMDS_VolumeTool volExp;
5172     TIDSortedElemSet::iterator hexIt = triQuadHexa.begin();
5173     for ( ; hexIt != triQuadHexa.end(); ++hexIt )
5174     {
5175       volExp.Set( *hexIt, /*ignoreCentralNodes=*/false );
5176
5177       // fix nodes central in sides
5178       for ( int iQuad = 0; iQuad < volExp.NbFaces(); ++iQuad )
5179       {
5180         const SMDS_MeshNode** quadNodes = volExp.GetFaceNodes( iQuad );
5181         if ( quadNodes[8]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
5182         {
5183           gp_XYZ p = calcTFI( 0.5, 0.5,
5184                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[0] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[2] ),
5185                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[4] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[6] ),
5186                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[1] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[3] ),
5187                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[5] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[7] ));
5188           GetMeshDS()->MoveNode( quadNodes[8], p.X(), p.Y(), p.Z());
5189         }
5190       }
5191
5192       // fix the volume central node
5193       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
5194       const SMDS_MeshNode** hexNodes = volExp.GetNodes();
5195
5196       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 0 ] );
5197       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 3 ] );
5198       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 1 ] );
5199       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 2 ] );
5200       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 4 ] );
5201       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 7 ] );
5202       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 5 ] );
5203       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 6 ] );
5204
5205       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 11 ] );
5206       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[  9 ] );
5207       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[  8 ] );
5208       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 10 ] );
5209       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 15 ] );
5210       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 13 ] );
5211       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 12 ] );
5212       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 14 ] );
5213       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 16 ] );    
5214       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 19 ] );    
5215       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 17 ] );    
5216       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 18 ] );
5217
5218       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 20 ] );
5219       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 25 ] );
5220       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 21 ] );   
5221       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 23 ] );   
5222       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 24 ] );    
5223       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 22 ] );
5224
5225       gp_XYZ nCenterParams(0.5, 0.5, 0.5), nCenterCoords;
5226       SMESH_Block::ShellPoint( nCenterParams, pointsOnShapes, nCenterCoords );
5227       GetMeshDS()->MoveNode( hexNodes[26],
5228                              nCenterCoords.X(), nCenterCoords.Y(), nCenterCoords.Z());
5229     }
5230   }
5231 }