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0022100: EDF 2413 SMESH: Take into account TRIA7
[modules/smesh.git] / src / SMESH / SMESH_MesherHelper.cxx
1 // Copyright (C) 2007-2013  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
2 //
3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
5 //
6 // This library is free software; you can redistribute it and/or
7 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8 // License as published by the Free Software Foundation; either
9 // version 2.1 of the License.
10 //
11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14 // Lesser General Public License for more details.
15 //
16 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
19 //
20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
21 //
22
23 // File:      SMESH_MesherHelper.cxx
24 // Created:   15.02.06 15:22:41
25 // Author:    Sergey KUUL
26 //
27 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
28
29 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
30 #include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
31 #include "SMDS_FacePosition.hxx" 
32 #include "SMDS_IteratorOnIterators.hxx"
33 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
34 #include "SMESH_Block.hxx"
35 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
36 #include "SMESH_ProxyMesh.hxx"
37 #include "SMESH_subMesh.hxx"
38
39 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
40 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
41 #include <BRepTools.hxx>
42 #include <BRep_Tool.hxx>
43 #include <Geom2d_Curve.hxx>
44 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
45 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
46 #include <Geom_Curve.hxx>
47 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
48 #include <Geom_Surface.hxx>
49 #include <ShapeAnalysis.hxx>
50 #include <TopExp.hxx>
51 #include <TopExp_Explorer.hxx>
52 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
53 #include <TopTools_MapIteratorOfMapOfShape.hxx>
54 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
55 #include <TopoDS.hxx>
56 #include <gp_Ax3.hxx>
57 #include <gp_Pnt2d.hxx>
58 #include <gp_Trsf.hxx>
59
60 #include <Standard_Failure.hxx>
61 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
62
63 #include <utilities.h>
64
65 #include <limits>
66
67 using namespace std;
68
69 #define RETURN_BAD_RESULT(msg) { MESSAGE(msg); return false; }
70
71 namespace {
72
73   gp_XYZ XYZ(const SMDS_MeshNode* n) { return gp_XYZ(n->X(), n->Y(), n->Z()); }
74
75   enum { U_periodic = 1, V_periodic = 2 };
76 }
77
78 //================================================================================
79 /*!
80  * \brief Constructor
81  */
82 //================================================================================
83
84 SMESH_MesherHelper::SMESH_MesherHelper(SMESH_Mesh& theMesh)
85   : myParIndex(0),
86     myMesh(&theMesh),
87     myShapeID(0),
88     myCreateQuadratic(false),
89     myCreateBiQuadratic(false),
90     myFixNodeParameters(false)
91 {
92   myPar1[0] = myPar2[0] = myPar1[1] = myPar2[1] = 0;
93   mySetElemOnShape = ( ! myMesh->HasShapeToMesh() );
94 }
95
96 //=======================================================================
97 //function : ~SMESH_MesherHelper
98 //purpose  : 
99 //=======================================================================
100
101 SMESH_MesherHelper::~SMESH_MesherHelper()
102 {
103   {
104     TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = myFace2Projector.begin();
105     for ( ; i_proj != myFace2Projector.end(); ++i_proj )
106       delete i_proj->second;
107   }
108   {
109     TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj = myEdge2Projector.begin();
110     for ( ; i_proj != myEdge2Projector.end(); ++i_proj )
111       delete i_proj->second;
112   }
113 }
114
115 //=======================================================================
116 //function : IsQuadraticSubMesh
117 //purpose  : Check submesh for given shape: if all elements on this shape 
118 //           are quadratic, quadratic elements will be created.
119 //           Also fill myTLinkNodeMap
120 //=======================================================================
121
122 bool SMESH_MesherHelper::IsQuadraticSubMesh(const TopoDS_Shape& aSh)
123 {
124   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
125   // we can create quadratic elements only if all elements
126   // created on sub-shapes of given shape are quadratic
127   // also we have to fill myTLinkNodeMap
128   myCreateQuadratic = true;
129   mySeamShapeIds.clear();
130   myDegenShapeIds.clear();
131   TopAbs_ShapeEnum subType( aSh.ShapeType()==TopAbs_FACE ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE );
132   if ( aSh.ShapeType()==TopAbs_COMPOUND )
133   {
134     TopoDS_Iterator subIt( aSh );
135     if ( subIt.More() )
136       subType = ( subIt.Value().ShapeType()==TopAbs_FACE ) ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE;
137   }
138   SMDSAbs_ElementType elemType( subType==TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
139
140
141   int nbOldLinks = myTLinkNodeMap.size();
142
143   if ( !myMesh->HasShapeToMesh() )
144   {
145     if (( myCreateQuadratic = myMesh->NbFaces( ORDER_QUADRATIC )))
146     {
147       SMDS_FaceIteratorPtr fIt = meshDS->facesIterator();
148       while ( fIt->more() )
149         AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* >( fIt->next() ));
150     }
151   }
152   else
153   {
154     TopExp_Explorer exp( aSh, subType );
155     TopTools_MapOfShape checkedSubShapes;
156     for (; exp.More() && myCreateQuadratic; exp.Next()) {
157       if ( !checkedSubShapes.Add( exp.Current() ))
158         continue; // needed if aSh is compound of solids
159       if ( SMESHDS_SubMesh * subMesh = meshDS->MeshElements( exp.Current() )) {
160         if ( SMDS_ElemIteratorPtr it = subMesh->GetElements() ) {
161           while(it->more()) {
162             const SMDS_MeshElement* e = it->next();
163             if ( e->GetType() != elemType || !e->IsQuadratic() ) {
164               myCreateQuadratic = false;
165               break;
166             }
167             else {
168               // fill TLinkNodeMap
169               switch ( e->NbCornerNodes() ) {
170               case 2:
171                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(2)); break;
172               case 3:
173                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(3));
174                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(4));
175                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(0),e->GetNode(5)); break;
176               case 4:
177                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(4));
178                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(5));
179                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(3),e->GetNode(6));
180                 AddTLinkNode(e->GetNode(3),e->GetNode(0),e->GetNode(7));
181                 break;
182               default:
183                 myCreateQuadratic = false;
184                 break;
185               }
186             }
187           }
188         }
189       }
190     }
191   }
192
193   if ( nbOldLinks == myTLinkNodeMap.size() )
194     myCreateQuadratic = false;
195
196   if(!myCreateQuadratic) {
197     myTLinkNodeMap.clear();
198   }
199   SetSubShape( aSh );
200
201   return myCreateQuadratic;
202 }
203
204 //=======================================================================
205 //function : SetSubShape
206 //purpose  : Set geometry to make elements on
207 //=======================================================================
208
209 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const int aShID)
210 {
211   if ( aShID == myShapeID )
212     return;
213   if ( aShID > 0 )
214     SetSubShape( GetMeshDS()->IndexToShape( aShID ));
215   else
216     SetSubShape( TopoDS_Shape() );
217 }
218
219 //=======================================================================
220 //function : SetSubShape
221 //purpose  : Set geometry to create elements on
222 //=======================================================================
223
224 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const TopoDS_Shape& aSh)
225 {
226   if ( myShape.IsSame( aSh ))
227     return;
228
229   myShape = aSh;
230   mySeamShapeIds.clear();
231   myDegenShapeIds.clear();
232
233   if ( myShape.IsNull() ) {
234     myShapeID  = 0;
235     return;
236   }
237   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
238   myShapeID = meshDS->ShapeToIndex(aSh);
239   myParIndex = 0;
240
241   // treatment of periodic faces
242   for ( TopExp_Explorer eF( aSh, TopAbs_FACE ); eF.More(); eF.Next() )
243   {
244     const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( eF.Current() );
245     TopLoc_Location loc;
246     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( face, loc );
247
248     if ( surface->IsUPeriodic() || surface->IsVPeriodic() ||
249          surface->IsUClosed()   || surface->IsVClosed() )
250     {
251       //while ( surface->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
252       //surface = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surface )->BasisSurface();
253       GeomAdaptor_Surface surf( surface );
254
255       for (TopExp_Explorer exp( face, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next())
256       {
257         // look for a seam edge
258         const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
259         if ( BRep_Tool::IsClosed( edge, face )) {
260           // initialize myPar1, myPar2 and myParIndex
261           gp_Pnt2d uv1, uv2;
262           BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
263           if ( Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) ) < Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) ))
264           {
265             myParIndex |= U_periodic;
266             myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
267             myPar2[0] = surf.LastUParameter();
268           }
269           else {
270             myParIndex |= V_periodic;
271             myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
272             myPar2[1] = surf.LastVParameter();
273           }
274           // store seam shape indices, negative if shape encounters twice
275           int edgeID = meshDS->ShapeToIndex( edge );
276           mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( edgeID ) ? -edgeID : edgeID );
277           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() ) {
278             int vertexID = meshDS->ShapeToIndex( v.Current() );
279             mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( vertexID ) ? -vertexID : vertexID );
280           }
281         }
282
283         // look for a degenerated edge
284         if ( BRep_Tool::Degenerated( edge )) {
285           myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( edge ));
286           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() )
287             myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( v.Current() ));
288         }
289       }
290       if ( !myDegenShapeIds.empty() && !myParIndex ) {
291         if ( surface->IsUPeriodic() || surface->IsUClosed() ) {
292           myParIndex |= U_periodic;
293           myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
294           myPar2[0] = surf.LastUParameter();
295         }
296         else if ( surface->IsVPeriodic() || surface->IsVClosed() ) {
297           myParIndex |= V_periodic;
298           myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
299           myPar2[1] = surf.LastVParameter();
300         }
301       }
302     }
303   }
304 }
305
306 //=======================================================================
307 //function : GetNodeUVneedInFaceNode
308 //purpose  : Check if inFaceNode argument is necessary for call GetNodeUV(F,..)
309 //           Return true if the face is periodic.
310 //           If F is Null, answer about sub-shape set through IsQuadraticSubMesh() or
311 //           * SetSubShape()
312 //=======================================================================
313
314 bool SMESH_MesherHelper::GetNodeUVneedInFaceNode(const TopoDS_Face& F) const
315 {
316   if ( F.IsNull() ) return !mySeamShapeIds.empty();
317
318   if ( !F.IsNull() && !myShape.IsNull() && myShape.IsSame( F ))
319     return !mySeamShapeIds.empty();
320
321   TopLoc_Location loc;
322   Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
323   if ( !aSurface.IsNull() )
324     return ( aSurface->IsUPeriodic() || aSurface->IsVPeriodic() );
325
326   return false;
327 }
328
329 //=======================================================================
330 //function : IsMedium
331 //purpose  : 
332 //=======================================================================
333
334 bool SMESH_MesherHelper::IsMedium(const SMDS_MeshNode*      node,
335                                   const SMDSAbs_ElementType typeToCheck)
336 {
337   return SMESH_MeshEditor::IsMedium( node, typeToCheck );
338 }
339
340 //=======================================================================
341 //function : GetSubShapeByNode
342 //purpose  : Return support shape of a node
343 //=======================================================================
344
345 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetSubShapeByNode(const SMDS_MeshNode* node,
346                                                    const SMESHDS_Mesh*  meshDS)
347 {
348   int shapeID = node ? node->getshapeId() : 0;
349   if ( 0 < shapeID && shapeID <= meshDS->MaxShapeIndex() )
350     return meshDS->IndexToShape( shapeID );
351   else
352     return TopoDS_Shape();
353 }
354
355
356 //=======================================================================
357 //function : AddTLinkNode
358 //purpose  : add a link in my data structure
359 //=======================================================================
360
361 void SMESH_MesherHelper::AddTLinkNode(const SMDS_MeshNode* n1,
362                                       const SMDS_MeshNode* n2,
363                                       const SMDS_MeshNode* n12)
364 {
365   // add new record to map
366   SMESH_TLink link( n1, n2 );
367   myTLinkNodeMap.insert( make_pair(link,n12));
368 }
369
370 //================================================================================
371 /*!
372  * \brief Add quadratic links of edge to own data structure
373  */
374 //================================================================================
375
376 void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshEdge* edge)
377 {
378   if ( edge->IsQuadratic() )
379     AddTLinkNode(edge->GetNode(0), edge->GetNode(1), edge->GetNode(2));
380 }
381
382 //================================================================================
383 /*!
384  * \brief Add quadratic links of face to own data structure
385  */
386 //================================================================================
387
388 void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshFace* f)
389 {
390   if ( !f->IsPoly() )
391     switch ( f->NbNodes() ) {
392     case 7:
393       // myMapWithCentralNode.insert
394       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2) ),
395       //                f->GetNode(6)));
396       // break; -- add medium nodes as well
397     case 6:
398       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(3));
399       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(4));
400       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(0),f->GetNode(5)); break;
401
402     case 9:
403       // myMapWithCentralNode.insert
404       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(3) ),
405       //                f->GetNode(8)));
406       // break; -- add medium nodes as well
407     case 8:
408       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(4));
409       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(5));
410       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(3),f->GetNode(6));
411       AddTLinkNode(f->GetNode(3),f->GetNode(0),f->GetNode(7)); break;
412     default:;
413     }
414 }
415
416 //================================================================================
417 /*!
418  * \brief Add quadratic links of volume to own data structure
419  */
420 //================================================================================
421
422 void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshVolume* volume)
423 {
424   if ( volume->IsQuadratic() )
425   {
426     SMDS_VolumeTool vTool( volume );
427     const SMDS_MeshNode** nodes = vTool.GetNodes();
428     set<int> addedLinks;
429     for ( int iF = 1; iF < vTool.NbFaces(); ++iF )
430     {
431       const int nbN = vTool.NbFaceNodes( iF );
432       const int* iNodes = vTool.GetFaceNodesIndices( iF );
433       for ( int i = 0; i < nbN; )
434       {
435         int iN1  = iNodes[i++];
436         int iN12 = iNodes[i++];
437         int iN2  = iNodes[i];
438         if ( iN1 > iN2 ) std::swap( iN1, iN2 );
439         int linkID = iN1 * vTool.NbNodes() + iN2;
440         pair< set<int>::iterator, bool > it_isNew = addedLinks.insert( linkID );
441         if ( it_isNew.second )
442           AddTLinkNode( nodes[iN1], nodes[iN2], nodes[iN12] );
443         else
444           addedLinks.erase( it_isNew.first ); // each link encounters only twice
445       }
446       if ( vTool.NbNodes() == 27 )
447       {
448         const SMDS_MeshNode* nFCenter = nodes[ vTool.GetCenterNodeIndex( iF )];
449         if ( nFCenter->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
450           myMapWithCentralNode.insert
451             ( make_pair( TBiQuad( nodes[ iNodes[0]], nodes[ iNodes[1]],
452                                   nodes[ iNodes[2]], nodes[ iNodes[3]] ),
453                          nFCenter ));
454       }
455     }
456   }
457 }
458
459 //================================================================================
460 /*!
461  * \brief Return true if position of nodes on the shape hasn't yet been checked or
462  * the positions proved to be invalid
463  */
464 //================================================================================
465
466 bool SMESH_MesherHelper::toCheckPosOnShape(int shapeID ) const
467 {
468   map< int,bool >::const_iterator id_ok = myNodePosShapesValidity.find( shapeID );
469   return ( id_ok == myNodePosShapesValidity.end() || !id_ok->second );
470 }
471
472 //================================================================================
473 /*!
474  * \brief Set validity of positions of nodes on the shape.
475  * Once set, validity is not changed
476  */
477 //================================================================================
478
479 void SMESH_MesherHelper::setPosOnShapeValidity(int shapeID, bool ok ) const
480 {
481   ((SMESH_MesherHelper*)this)->myNodePosShapesValidity.insert( make_pair( shapeID, ok));
482 }
483
484 //=======================================================================
485 //function : ToFixNodeParameters
486 //purpose  : Enables fixing node parameters on EDGEs and FACEs in 
487 //           GetNodeU(...,check=true), GetNodeUV(...,check=true), CheckNodeUV() and
488 //           CheckNodeU() in case if a node lies on a shape set via SetSubShape().
489 //           Default is False
490 //=======================================================================
491
492 void SMESH_MesherHelper::ToFixNodeParameters(bool toFix)
493 {
494   myFixNodeParameters = toFix;
495 }
496
497
498 //=======================================================================
499 //function : GetUVOnSeam
500 //purpose  : Select UV on either of 2 pcurves of a seam edge, closest to the given UV
501 //=======================================================================
502
503 gp_Pnt2d SMESH_MesherHelper::GetUVOnSeam( const gp_Pnt2d& uv1, const gp_Pnt2d& uv2 ) const
504 {
505   gp_Pnt2d result = uv1;
506   for ( int i = U_periodic; i <= V_periodic ; ++i )
507   {
508     if ( myParIndex & i )
509     {
510       double p1 = uv1.Coord( i );
511       double dp1 = Abs( p1-myPar1[i-1]), dp2 = Abs( p1-myPar2[i-1]);
512       if ( myParIndex == i ||
513            dp1 < ( myPar2[i-1] - myPar2[i-1] ) / 100. ||
514            dp2 < ( myPar2[i-1] - myPar2[i-1] ) / 100. )
515       {
516         double p2 = uv2.Coord( i );
517         double p1Alt = ( dp1 < dp2 ) ? myPar2[i-1] : myPar1[i-1];
518         if ( Abs( p2 - p1 ) > Abs( p2 - p1Alt ))
519           result.SetCoord( i, p1Alt );
520       }
521     }
522   }
523   return result;
524 }
525
526 //=======================================================================
527 //function : GetNodeUV
528 //purpose  : Return node UV on face
529 //=======================================================================
530
531 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
532                                     const SMDS_MeshNode* n,
533                                     const SMDS_MeshNode* n2,
534                                     bool*                check) const
535 {
536   gp_Pnt2d uv( Precision::Infinite(), Precision::Infinite() );
537
538   const SMDS_PositionPtr Pos = n->GetPosition();
539   bool uvOK = false;
540   if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_FACE)
541   {
542     // node has position on face
543     const SMDS_FacePosition* fpos =
544       static_cast<const SMDS_FacePosition*>(n->GetPosition());
545     uv.SetCoord(fpos->GetUParameter(),fpos->GetVParameter());
546     if ( check )
547       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*MaxTolerance( F ));
548   }
549   else if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE)
550   {
551     // node has position on edge => it is needed to find
552     // corresponding edge from face, get pcurve for this
553     // edge and retrieve value from this pcurve
554     const SMDS_EdgePosition* epos =
555       static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(n->GetPosition());
556     int edgeID = n->getshapeId();
557     TopoDS_Edge E = TopoDS::Edge(GetMeshDS()->IndexToShape(edgeID));
558     double f, l, u = epos->GetUParameter();
559     Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(E, F, f, l);
560     bool validU = ( f < u && u < l );
561     if ( validU )
562       uv = C2d->Value( u );
563     else
564       uv.SetCoord( Precision::Infinite(),0.);
565     if ( check || !validU )
566       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*MaxTolerance( F ),/*force=*/ !validU );
567
568     // for a node on a seam edge select one of UVs on 2 pcurves
569     if ( n2 && IsSeamShape( edgeID ) )
570     {
571       uv = GetUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0, check ));
572     }
573     else
574     { // adjust uv to period
575       TopLoc_Location loc;
576       Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
577       Standard_Boolean isUPeriodic = S->IsUPeriodic();
578       Standard_Boolean isVPeriodic = S->IsVPeriodic();
579       if ( isUPeriodic || isVPeriodic ) {
580         Standard_Real UF,UL,VF,VL;
581         S->Bounds(UF,UL,VF,VL);
582         if(isUPeriodic)
583           uv.SetX( uv.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.X(),UF,UL));
584         if(isVPeriodic)
585           uv.SetY( uv.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.Y(),VF,VL));
586       }
587     }
588   }
589   else if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_VERTEX)
590   {
591     if ( int vertexID = n->getshapeId() ) {
592       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(GetMeshDS()->IndexToShape(vertexID));
593       try {
594         uv = BRep_Tool::Parameters( V, F );
595         uvOK = true;
596       }
597       catch (Standard_Failure& exc) {
598       }
599       if ( !uvOK ) {
600         for ( TopExp_Explorer vert(F,TopAbs_VERTEX); !uvOK && vert.More(); vert.Next() )
601           uvOK = ( V == vert.Current() );
602         if ( !uvOK ) {
603 #ifdef _DEBUG_
604           MESSAGE ( "SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(); Vertex " << vertexID
605                << " not in face " << GetMeshDS()->ShapeToIndex( F ) );
606 #endif
607           // get UV of a vertex closest to the node
608           double dist = 1e100;
609           gp_Pnt pn = XYZ( n );
610           for ( TopExp_Explorer vert(F,TopAbs_VERTEX); !uvOK && vert.More(); vert.Next() ) {
611             TopoDS_Vertex curV = TopoDS::Vertex( vert.Current() );
612             gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt( curV );
613             double curDist = p.SquareDistance( pn );
614             if ( curDist < dist ) {
615               dist = curDist;
616               uv = BRep_Tool::Parameters( curV, F );
617               uvOK = ( dist < DBL_MIN );
618             }
619           }
620         }
621         else {
622           uvOK = false;
623           TopTools_ListIteratorOfListOfShape it( myMesh->GetAncestors( V ));
624           for ( ; it.More(); it.Next() ) {
625             if ( it.Value().ShapeType() == TopAbs_EDGE ) {
626               const TopoDS_Edge & edge = TopoDS::Edge( it.Value() );
627               double f,l;
628               Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(edge, F, f, l);
629               if ( !C2d.IsNull() ) {
630                 double u = ( V == TopExp::FirstVertex( edge ) ) ?  f : l;
631                 uv = C2d->Value( u );
632                 uvOK = true;
633                 break;
634               }
635             }
636           }
637         }
638       }
639       if ( n2 && IsSeamShape( vertexID ) )
640         uv = GetUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0 ));
641     }
642   }
643   else
644   {
645     uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*MaxTolerance( F ));
646   }
647
648   if ( check )
649     *check = uvOK;
650
651   return uv.XY();
652 }
653
654 //=======================================================================
655 //function : CheckNodeUV
656 //purpose  : Check and fix node UV on a face
657 //=======================================================================
658
659 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
660                                      const SMDS_MeshNode* n,
661                                      gp_XY&               uv,
662                                      const double         tol,
663                                      const bool           force,
664                                      double               distXYZ[4]) const
665 {
666   int shapeID = n->getshapeId();
667   bool infinit = ( Precision::IsInfinite( uv.X() ) || Precision::IsInfinite( uv.Y() ));
668   if ( force || toCheckPosOnShape( shapeID ) || infinit )
669   {
670     // check that uv is correct
671     TopLoc_Location loc;
672     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
673     gp_Pnt nodePnt = XYZ( n ), surfPnt(0,0,0);
674     double dist = 0;
675     if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
676     if ( infinit ||
677          (dist = nodePnt.Distance( surfPnt = surface->Value( uv.X(), uv.Y() ))) > tol )
678     {
679       setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
680       if ( !infinit && distXYZ ) {
681         surfPnt.Transform( loc );
682         distXYZ[0] = dist;
683         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
684       }
685       // uv incorrect, project the node to surface
686       GeomAPI_ProjectPointOnSurf& projector = GetProjector( F, loc, tol );
687       projector.Perform( nodePnt );
688       if ( !projector.IsDone() || projector.NbPoints() < 1 )
689       {
690         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV() failed to project" );
691         return false;
692       }
693       Quantity_Parameter U,V;
694       projector.LowerDistanceParameters(U,V);
695       uv.SetCoord( U,V );
696       surfPnt = surface->Value( U, V );
697       dist = nodePnt.Distance( surfPnt );
698       if ( distXYZ ) {
699         surfPnt.Transform( loc );
700         distXYZ[0] = dist;
701         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
702       }
703       if ( dist > tol )
704       {
705         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(), invalid projection" );
706         return false;
707       }
708       // store the fixed UV on the face
709       if ( myShape.IsSame(F) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
710         const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
711           ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_FacePosition( U, V )));
712     }
713     else if ( uv.Modulus() > numeric_limits<double>::min() )
714     {
715       setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
716     }
717   }
718   return true;
719 }
720
721 //=======================================================================
722 //function : GetProjector
723 //purpose  : Return projector intitialized by given face without location, which is returned
724 //=======================================================================
725
726 GeomAPI_ProjectPointOnSurf& SMESH_MesherHelper::GetProjector(const TopoDS_Face& F,
727                                                              TopLoc_Location&   loc,
728                                                              double             tol ) const
729 {
730   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
731   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
732   TID2ProjectorOnSurf& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnSurf&>( myFace2Projector );
733   TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = i2proj.find( faceID );
734   if ( i_proj == i2proj.end() )
735   {
736     if ( tol == 0 ) tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
737     double U1, U2, V1, V2;
738     surface->Bounds(U1, U2, V1, V2);
739     GeomAPI_ProjectPointOnSurf* proj = new GeomAPI_ProjectPointOnSurf();
740     proj->Init( surface, U1, U2, V1, V2, tol );
741     i_proj = i2proj.insert( make_pair( faceID, proj )).first;
742   }
743   return *( i_proj->second );
744 }
745
746 namespace
747 {
748   gp_XY AverageUV(const gp_XY& uv1, const gp_XY& uv2) { return ( uv1 + uv2 ) / 2.; }
749   gp_XY_FunPtr(Added); // define gp_XY_Added pointer to function calling gp_XY::Added(gp_XY)
750   gp_XY_FunPtr(Subtracted); 
751 }
752
753 //=======================================================================
754 //function : applyIn2D
755 //purpose  : Perform given operation on two 2d points in parameric space of given surface.
756 //           It takes into account period of the surface. Use gp_XY_FunPtr macro
757 //           to easily define pointer to function of gp_XY class.
758 //=======================================================================
759
760 gp_XY SMESH_MesherHelper::applyIn2D(const Handle(Geom_Surface)& surface,
761                                     const gp_XY&                uv1,
762                                     const gp_XY&                uv2,
763                                     xyFunPtr                    fun,
764                                     const bool                  resultInPeriod)
765 {
766   Standard_Boolean isUPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsUPeriodic();
767   Standard_Boolean isVPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsVPeriodic();
768   if ( !isUPeriodic && !isVPeriodic )
769     return fun(uv1,uv2);
770
771   // move uv2 not far than half-period from uv1
772   double u2 = 
773     uv2.X()+(isUPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.X(),uv1.X(),surface->UPeriod()) :0);
774   double v2 = 
775     uv2.Y()+(isVPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.Y(),uv1.Y(),surface->VPeriod()) :0);
776
777   // execute operation
778   gp_XY res = fun( uv1, gp_XY(u2,v2) );
779
780   // move result within period
781   if ( resultInPeriod )
782   {
783     Standard_Real UF,UL,VF,VL;
784     surface->Bounds(UF,UL,VF,VL);
785     if ( isUPeriodic )
786       res.SetX( res.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.X(),UF,UL));
787     if ( isVPeriodic )
788       res.SetY( res.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.Y(),VF,VL));
789   }
790
791   return res;
792 }
793 //=======================================================================
794 //function : GetMiddleUV
795 //purpose  : Return middle UV taking in account surface period
796 //=======================================================================
797
798 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetMiddleUV(const Handle(Geom_Surface)& surface,
799                                       const gp_XY&                p1,
800                                       const gp_XY&                p2)
801 {
802   // NOTE:
803   // the proper place of getting basic surface seems to be in applyIn2D()
804   // but we put it here to decrease a risk of regressions just before releasing a version
805   Handle(Geom_Surface) surf = surface;
806   while ( !surf.IsNull() && surf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
807     surf = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surf )->BasisSurface();
808
809   return applyIn2D( surf, p1, p2, & AverageUV );
810 }
811
812 //=======================================================================
813 //function : GetNodeU
814 //purpose  : Return node U on edge
815 //=======================================================================
816
817 double SMESH_MesherHelper::GetNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
818                                     const SMDS_MeshNode* n,
819                                     const SMDS_MeshNode* inEdgeNode,
820                                     bool*                check)
821 {
822   double param = Precision::Infinite();
823
824   const SMDS_PositionPtr pos = n->GetPosition();
825   if ( pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
826   {
827     const SMDS_EdgePosition* epos = static_cast<const SMDS_EdgePosition*>( pos );
828     param =  epos->GetUParameter();
829   }
830   else if( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
831   {
832     if ( inEdgeNode && TopExp::FirstVertex( E ).IsSame( TopExp::LastVertex( E ))) // issue 0020128
833     {
834       Standard_Real f,l;
835       BRep_Tool::Range( E, f,l );
836       double uInEdge = GetNodeU( E, inEdgeNode );
837       param = ( fabs( uInEdge - f ) < fabs( l - uInEdge )) ? f : l;
838     }
839     else
840     {
841       SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
842       int vertexID = n->getshapeId();
843       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(meshDS->IndexToShape(vertexID));
844       param =  BRep_Tool::Parameter( V, E );
845     }
846   }
847   if ( check )
848   {
849     double tol = BRep_Tool::Tolerance( E );
850     double f,l;  BRep_Tool::Range( E, f,l );
851     bool force = ( param < f-tol || param > l+tol );
852     if ( !force && pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
853       force = ( GetMeshDS()->ShapeToIndex( E ) != n->getshapeId() );
854
855     *check = CheckNodeU( E, n, param, 2*tol, force );
856   }
857   return param;
858 }
859
860 //=======================================================================
861 //function : CheckNodeU
862 //purpose  : Check and fix node U on an edge
863 //           Return false if U is bad and could not be fixed
864 //=======================================================================
865
866 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
867                                     const SMDS_MeshNode* n,
868                                     double&              u,
869                                     const double         tol,
870                                     const bool           force,
871                                     double               distXYZ[4]) const
872 {
873   int shapeID = n->getshapeId();
874   if ( force || toCheckPosOnShape( shapeID ))
875   {
876     TopLoc_Location loc; double f,l;
877     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( E,loc,f,l );
878     if ( curve.IsNull() ) // degenerated edge
879     {
880       if ( u+tol < f || u-tol > l )
881       {
882         double r = Max( 0.5, 1 - tol*n->GetID()); // to get a unique u on edge
883         u =  f*r + l*(1-r);
884       }
885     }
886     else
887     {
888       gp_Pnt nodePnt = SMESH_TNodeXYZ( n );
889       if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
890       gp_Pnt curvPnt = curve->Value( u );
891       double dist = nodePnt.Distance( curvPnt );
892       if ( distXYZ ) {
893         curvPnt.Transform( loc );
894         distXYZ[0] = dist;
895         distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
896       }
897       if ( dist > tol )
898       {
899         setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
900         // u incorrect, project the node to the curve
901         int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( E );
902         TID2ProjectorOnCurve& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnCurve&>( myEdge2Projector );
903         TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj =
904           i2proj.insert( make_pair( edgeID, (GeomAPI_ProjectPointOnCurve*) 0 )).first;
905         if ( !i_proj->second  )
906         {
907           i_proj->second = new GeomAPI_ProjectPointOnCurve();
908           i_proj->second->Init( curve, f, l );
909         }
910         GeomAPI_ProjectPointOnCurve* projector = i_proj->second;
911         projector->Perform( nodePnt );
912         if ( projector->NbPoints() < 1 )
913         {
914           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU() failed to project" );
915           return false;
916         }
917         Quantity_Parameter U = projector->LowerDistanceParameter();
918         u = double( U );
919         curvPnt = curve->Value( u );
920         dist = nodePnt.Distance( curvPnt );
921         if ( distXYZ ) {
922           curvPnt.Transform( loc );
923           distXYZ[0] = dist;
924           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
925         }
926         if ( dist > tol )
927         {
928           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(), invalid projection" );
929           MESSAGE("distance " << dist << " " << tol );
930           return false;
931         }
932         // store the fixed U on the edge
933         if ( myShape.IsSame(E) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
934           const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
935             ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_EdgePosition( U )));
936       }
937       else if ( fabs( u ) > numeric_limits<double>::min() )
938       {
939         setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
940       }
941       if (( u < f-tol || u > l+tol ) && force )
942       {
943         // node is on vertex but is set on periodic but trimmed edge (issue 0020890)
944         try
945         {
946           // do not use IsPeriodic() as Geom_TrimmedCurve::IsPeriodic () returns false
947           double period = curve->Period();
948           u = ( u < f ) ? u + period : u - period;
949         }
950         catch (Standard_Failure& exc)
951         {
952           return false;
953         }
954       }
955     }
956   }
957   return true;
958 }
959
960 //=======================================================================
961 //function : GetMediumPos
962 //purpose  : Return index and type of the shape  (EDGE or FACE only) to
963 //          set a medium node on
964 //param    : useCurSubShape - if true, returns the shape set via SetSubShape()
965 //           if any
966 //=======================================================================
967
968 std::pair<int, TopAbs_ShapeEnum>
969 SMESH_MesherHelper::GetMediumPos(const SMDS_MeshNode* n1,
970                                  const SMDS_MeshNode* n2,
971                                  const bool           useCurSubShape)
972 {
973   if ( useCurSubShape && !myShape.IsNull() )
974     return std::make_pair( myShapeID, myShape.ShapeType() );
975
976   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
977   int              shapeID = -1;
978   TopoDS_Shape     shape;
979
980   if (( myShapeID == n1->getshapeId() || myShapeID == n2->getshapeId() ) && myShapeID > 0 )
981   {
982     shapeType = myShape.ShapeType();
983     shapeID   = myShapeID;
984   }
985   else if ( n1->getshapeId() == n2->getshapeId() )
986   {
987     shapeID = n2->getshapeId();
988     shape = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
989   }
990   else
991   {
992     const SMDS_TypeOfPosition Pos1 = n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
993     const SMDS_TypeOfPosition Pos2 = n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
994
995     if ( Pos1 == SMDS_TOP_3DSPACE || Pos2 == SMDS_TOP_3DSPACE )
996     {
997     }
998     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_FACE || Pos2 == SMDS_TOP_FACE )
999     {
1000       if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE || Pos2 != SMDS_TOP_FACE )
1001       {
1002         if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE ) std::swap( n1,n2 );
1003         TopoDS_Shape F = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1004         TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1005         if ( IsSubShape( S, F ))
1006         {
1007           shapeType = TopAbs_FACE;
1008           shapeID   = n1->getshapeId();
1009         }
1010       }
1011     }
1012     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_EDGE && Pos2 == SMDS_TOP_EDGE )
1013     {
1014       TopoDS_Shape E1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1015       TopoDS_Shape E2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1016       shape = GetCommonAncestor( E1, E2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1017     }
1018     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_VERTEX && Pos2 == SMDS_TOP_VERTEX )
1019     {
1020       TopoDS_Shape V1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1021       TopoDS_Shape V2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1022       shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_EDGE );
1023       if ( shape.IsNull() ) shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1024     }
1025     else // VERTEX and EDGE
1026     {
1027       if ( Pos1 != SMDS_TOP_VERTEX ) std::swap( n1,n2 );
1028       TopoDS_Shape V = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1029       TopoDS_Shape E = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1030       if ( IsSubShape( V, E ))
1031         shape = E;
1032       else
1033         shape = GetCommonAncestor( V, E, *myMesh, TopAbs_FACE );
1034     }
1035   }
1036
1037   if ( !shape.IsNull() )
1038   {
1039     if ( shapeID < 1 )
1040       shapeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape );
1041     shapeType = shape.ShapeType();
1042   }
1043   return make_pair( shapeID, shapeType );
1044 }
1045
1046 //=======================================================================
1047 //function : GetCentralNode
1048 //purpose  : Return existing or create a new central node for a quardilateral
1049 //           quadratic face given its 8 nodes.
1050 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1051 //             else node position is found on a geometrical face if any.
1052 //=======================================================================
1053
1054 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1055                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1056                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1057                                                         const SMDS_MeshNode* n4,
1058                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1059                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1060                                                         const SMDS_MeshNode* n34,
1061                                                         const SMDS_MeshNode* n41,
1062                                                         bool                 force3d)
1063 {
1064   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1065
1066   // Find an existing central node
1067
1068   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3,n4);
1069   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1070   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1071   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() ) 
1072   {
1073     return (*itMapCentralNode).second;
1074   }
1075
1076   // Get type of shape for the new central node
1077
1078   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1079   int              solidID = -1;
1080   int              faceID = -1;
1081   TopoDS_Shape     shape;
1082   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1083
1084   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1085   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1086   
1087   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1088   
1089   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1090   // on sub-shapes of the FACE
1091   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1092   {
1093     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3, n4 };
1094     for(int i = 0; i < 4; i++)
1095     {
1096       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1097       if ( shape.IsNull() ) break;
1098       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1099       {
1100         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1101         shapeType = TopAbs_SOLID;
1102         break;
1103       }
1104       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1105       {
1106         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1107         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1108         itMapWithIdFace->second++;
1109       }
1110       else
1111       {
1112         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors(shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1113         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1114         {
1115           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1116           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1117           itMapWithIdFace->second++;
1118         }
1119       }
1120     }
1121   }
1122   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1123   {
1124     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1125     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1126     for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1127     {
1128       if ( itMapWithIdFace->second == 4 ) 
1129       {
1130         shapeType = TopAbs_FACE;
1131         faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1132         break;
1133       }
1134     }
1135   }
1136
1137   TopoDS_Face F;
1138   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1139   {
1140     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1141   }
1142
1143   // Create a node
1144
1145   gp_XY  uvAvg;
1146   gp_Pnt P;
1147   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1148   {
1149     uvAvg = calcTFI (0.5, 0.5,
1150                      GetNodeUV(F,n1,n3),  GetNodeUV(F,n2,n4),
1151                      GetNodeUV(F,n3,n1),  GetNodeUV(F,n4,n2), 
1152                      GetNodeUV(F,n12,n3), GetNodeUV(F,n23,n4),
1153                      GetNodeUV(F,n34,n2), GetNodeUV(F,n41,n2));
1154     TopLoc_Location loc;
1155     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1156     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1157     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1158     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1159     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1160   }
1161   else // ( force3d || F.IsNull() )
1162   {
1163     P = ( SMESH_TNodeXYZ( n1 ) +
1164           SMESH_TNodeXYZ( n2 ) +
1165           SMESH_TNodeXYZ( n3 ) +
1166           SMESH_TNodeXYZ( n4 ) ) / 4;
1167     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1168
1169     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1170     {
1171       uvAvg = (GetNodeUV(F,n1,n3) +
1172                GetNodeUV(F,n2,n4) +
1173                GetNodeUV(F,n3,n1) +
1174                GetNodeUV(F,n4,n2)) / 4;
1175       //CheckNodeUV( F, centralNode, uvAvg, 2*BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1176       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1177     }
1178     else if ( solidID > 0 )
1179     {
1180       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1181     }
1182     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1183     {
1184       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1185     }
1186   }
1187   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1188   return centralNode;
1189 }
1190
1191 //=======================================================================
1192 //function : GetCentralNode
1193 //purpose  : Return existing or create a new central node for a
1194 //           quadratic triangle given its 6 nodes.
1195 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1196 //             else node position is found on a geometrical face if any.
1197 //=======================================================================
1198
1199 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1200                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1201                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1202                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1203                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1204                                                         const SMDS_MeshNode* n31,
1205                                                         bool                 force3d)
1206 {
1207   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1208
1209   // Find an existing central node
1210
1211   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3);
1212   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1213   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1214   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() ) 
1215   {
1216     return (*itMapCentralNode).second;
1217   }
1218
1219   // Get type of shape for the new central node
1220
1221   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1222   int              solidID = -1;
1223   int              faceID = -1;
1224   TopoDS_Shape     shape;
1225   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1226
1227   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1228   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1229   
1230   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1231   
1232   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1233   // on sub-shapes of the FACE
1234   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1235   {
1236     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3 };
1237     for(int i = 0; i < 3; i++)
1238     {
1239       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1240       if ( shape.IsNull() ) break;
1241       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1242       {
1243         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1244         shapeType = TopAbs_SOLID;
1245         break;
1246       }
1247       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1248       {
1249         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1250         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1251         itMapWithIdFace->second++;
1252       }
1253       else
1254       {
1255         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors(shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1256         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1257         {
1258           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1259           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1260           itMapWithIdFace->second++;
1261         }
1262       }
1263     }
1264   }
1265   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1266   {
1267     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1268     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1269     for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1270     {
1271       if ( itMapWithIdFace->second == 3 ) 
1272       {
1273         shapeType = TopAbs_FACE;
1274         faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1275         break;
1276       }
1277     }
1278   }
1279
1280   TopoDS_Face F;
1281   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1282   {
1283     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1284   }
1285
1286   // Create a node
1287
1288   gp_XY  uvAvg;
1289   gp_Pnt P;
1290   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1291   {
1292     uvAvg = ( GetNodeUV(F,n12,n3) +
1293               GetNodeUV(F,n23,n1) +
1294               GetNodeUV(F,n31,n2) ) / 3.;
1295     TopLoc_Location loc;
1296     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1297     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1298     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1299     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1300     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1301   }
1302   else // ( force3d || F.IsNull() )
1303   {
1304     P = ( SMESH_TNodeXYZ( n12 ) +
1305           SMESH_TNodeXYZ( n23 ) +
1306           SMESH_TNodeXYZ( n31 ) ) / 3;
1307     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1308
1309     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1310     {
1311       uvAvg = ( GetNodeUV(F,n12,n3) +
1312                 GetNodeUV(F,n23,n1) +
1313                 GetNodeUV(F,n31,n2) ) / 3.;
1314       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1315     }
1316     else if ( solidID > 0 )
1317     {
1318       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1319     }
1320     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1321     {
1322       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1323     }
1324   }
1325   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1326   return centralNode;
1327 }
1328
1329 //=======================================================================
1330 //function : GetMediumNode
1331 //purpose  : Return existing or create a new medium node between given ones
1332 //=======================================================================
1333
1334 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetMediumNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1335                                                        const SMDS_MeshNode* n2,
1336                                                        bool                 force3d)
1337 {
1338   // Find existing node
1339
1340   SMESH_TLink link(n1,n2);
1341   ItTLinkNode itLN = myTLinkNodeMap.find( link );
1342   if ( itLN != myTLinkNodeMap.end() ) {
1343     return (*itLN).second;
1344   }
1345
1346   // Create medium node
1347
1348   SMDS_MeshNode* n12;
1349   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1350
1351   if ( IsSeamShape( n1->getshapeId() ))
1352     // to get a correct UV of a node on seam, the second node must have checked UV
1353     std::swap( n1, n2 );
1354
1355   // get type of shape for the new medium node
1356   int faceID = -1, edgeID = -1;
1357   TopoDS_Edge E; double u [2];
1358   TopoDS_Face F; gp_XY  uv[2];
1359   bool uvOK[2] = { false, false };
1360
1361   pair<int, TopAbs_ShapeEnum> pos = GetMediumPos( n1, n2, mySetElemOnShape );
1362   // calling GetMediumPos() with useCurSubShape=mySetElemOnShape is OK only for the
1363   // case where the lower dim mesh is already constructed, else, nodes on EDGEs are
1364   // assigned to FACE, for example.
1365
1366   // get positions of the given nodes on shapes
1367   if ( pos.second == TopAbs_FACE )
1368   {
1369     F = TopoDS::Face(meshDS->IndexToShape( faceID = pos.first ));
1370     uv[0] = GetNodeUV(F,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1371     uv[1] = GetNodeUV(F,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1372   }
1373   else if ( pos.second == TopAbs_EDGE )
1374   {
1375     const SMDS_PositionPtr Pos1 = n1->GetPosition();
1376     const SMDS_PositionPtr Pos2 = n2->GetPosition();
1377     if ( Pos1->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1378          Pos2->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1379          n1->getshapeId() != n2->getshapeId() )
1380     {
1381       // issue 0021006
1382       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1383     }
1384     E = TopoDS::Edge(meshDS->IndexToShape( edgeID = pos.first ));
1385     u[0] = GetNodeU(E,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1386     u[1] = GetNodeU(E,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1387   }
1388
1389   if ( !force3d & uvOK[0] && uvOK[1] )
1390   {
1391     // we try to create medium node using UV parameters of
1392     // nodes, else - medium between corresponding 3d points
1393     if( ! F.IsNull() )
1394     {
1395       //if ( uvOK[0] && uvOK[1] )
1396       {
1397         if ( IsDegenShape( n1->getshapeId() )) {
1398           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[0].SetCoord( 1, uv[1].Coord( 1 ));
1399           else                           uv[0].SetCoord( 2, uv[1].Coord( 2 ));
1400         }
1401         else if ( IsDegenShape( n2->getshapeId() )) {
1402           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[1].SetCoord( 1, uv[0].Coord( 1 ));
1403           else                           uv[1].SetCoord( 2, uv[0].Coord( 2 ));
1404         }
1405
1406         TopLoc_Location loc;
1407         Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
1408         gp_XY UV = GetMiddleUV( S, uv[0], uv[1] );
1409         gp_Pnt P = S->Value( UV.X(), UV.Y() ).Transformed(loc);
1410         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1411         // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1412         meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y());
1413         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1414         return n12;
1415       }
1416     }
1417     else if ( !E.IsNull() )
1418     {
1419       double f,l;
1420       Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, f, l);
1421       if(!C.IsNull())
1422       {
1423         Standard_Boolean isPeriodic = C->IsPeriodic();
1424         double U;
1425         if(isPeriodic) {
1426           Standard_Real Period = C->Period();
1427           Standard_Real p = u[1]+ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(u[1],u[0],Period);
1428           Standard_Real pmid = (u[0]+p)/2.;
1429           U = pmid+ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(pmid,C->FirstParameter(),C->LastParameter());
1430         }
1431         else
1432           U = (u[0]+u[1])/2.;
1433
1434         gp_Pnt P = C->Value( U );
1435         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1436         //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1437         meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1438         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1439         return n12;
1440       }
1441     }
1442   }
1443
1444   // 3d variant
1445   double x = ( n1->X() + n2->X() )/2.;
1446   double y = ( n1->Y() + n2->Y() )/2.;
1447   double z = ( n1->Z() + n2->Z() )/2.;
1448   n12 = meshDS->AddNode(x,y,z);
1449
1450   //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1451   {
1452     if ( !F.IsNull() )
1453     {
1454       gp_XY UV = ( uv[0] + uv[1] ) / 2.;
1455       CheckNodeUV( F, n12, UV, 2 * BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1456       meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y() );
1457     }
1458     else if ( !E.IsNull() )
1459     {
1460       double U = ( u[0] + u[1] ) / 2.;
1461       CheckNodeU( E, n12, U, 2 * BRep_Tool::Tolerance( E ), /*force=*/true);
1462       meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1463     }
1464     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1465     {
1466       meshDS->SetMeshElementOnShape(n12, myShapeID);
1467     }
1468   }
1469
1470   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( link, n12 ));
1471   return n12;
1472 }
1473
1474 //================================================================================
1475 /*!
1476  * \brief Makes a medium node if nodes reside different edges
1477  */
1478 //================================================================================
1479
1480 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::getMediumNodeOnComposedWire(const SMDS_MeshNode* n1,
1481                                                                      const SMDS_MeshNode* n2,
1482                                                                      bool                 force3d)
1483 {
1484   gp_Pnt middle = 0.5 * XYZ(n1) + 0.5 * XYZ(n2);
1485   SMDS_MeshNode* n12 = AddNode( middle.X(), middle.Y(), middle.Z() );
1486
1487   // To find position on edge and 3D position for n12,
1488   // project <middle> to 2 edges and select projection most close to <middle>
1489
1490   double u = 0, distMiddleProj = Precision::Infinite(), distXYZ[4];
1491   int iOkEdge = 0;
1492   TopoDS_Edge edges[2];
1493   for ( int is2nd = 0; is2nd < 2; ++is2nd )
1494   {
1495     // get an edge
1496     const SMDS_MeshNode* n = is2nd ? n2 : n1;
1497     TopoDS_Shape shape = GetSubShapeByNode( n, GetMeshDS() );
1498     if ( shape.IsNull() || shape.ShapeType() != TopAbs_EDGE )
1499       continue;
1500
1501     // project to get U of projection and distance from middle to projection
1502     TopoDS_Edge edge = edges[ is2nd ] = TopoDS::Edge( shape );
1503     double node2MiddleDist = middle.Distance( XYZ(n) );
1504     double foundU = GetNodeU( edge, n );
1505     CheckNodeU( edge, n12, foundU, 2*BRep_Tool::Tolerance(edge), /*force=*/true, distXYZ );
1506     if ( distXYZ[0] < node2MiddleDist )
1507     {
1508       distMiddleProj = distXYZ[0];
1509       u = foundU;
1510       iOkEdge = is2nd;
1511     }
1512   }
1513   if ( Precision::IsInfinite( distMiddleProj ))
1514   {
1515     // both projections failed; set n12 on the edge of n1 with U of a common vertex
1516     TopoDS_Vertex vCommon;
1517     if ( TopExp::CommonVertex( edges[0], edges[1], vCommon ))
1518       u = BRep_Tool::Parameter( vCommon, edges[0] );
1519     else
1520     {
1521       double f,l, u0 = GetNodeU( edges[0], n1 );
1522       BRep_Tool::Range( edges[0],f,l );
1523       u = ( fabs(u0-f) < fabs(u0-l) ) ? f : l;
1524     }
1525     iOkEdge = 0;
1526     distMiddleProj = 0;
1527   }
1528
1529   // move n12 to position of a successfull projection
1530   double tol = BRep_Tool::Tolerance(edges[ iOkEdge ]);
1531   if ( !force3d && distMiddleProj > 2*tol )
1532   {
1533     TopLoc_Location loc; double f,l;
1534     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( edges[iOkEdge],loc,f,l );
1535     gp_Pnt p = curve->Value( u );
1536     GetMeshDS()->MoveNode( n12, p.X(), p.Y(), p.Z() );
1537   }
1538
1539   //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1540   {
1541     int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( edges[iOkEdge] );
1542     if ( edgeID != n12->getshapeId() )
1543       GetMeshDS()->UnSetNodeOnShape( n12 );
1544     GetMeshDS()->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, u);
1545   }
1546   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( SMESH_TLink(n1,n2), n12 ));
1547
1548   return n12;
1549 }
1550
1551 //=======================================================================
1552 //function : AddNode
1553 //purpose  : Creates a node
1554 //=======================================================================
1555
1556 SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::AddNode(double x, double y, double z, int ID,
1557                                            double u, double v)
1558 {
1559   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1560   SMDS_MeshNode* node = 0;
1561   if ( ID )
1562     node = meshDS->AddNodeWithID( x, y, z, ID );
1563   else
1564     node = meshDS->AddNode( x, y, z );
1565   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 ) { // node is not elem ?
1566     switch ( myShape.ShapeType() ) {
1567     case TopAbs_SOLID:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1568     case TopAbs_SHELL:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1569     case TopAbs_FACE:   meshDS->SetNodeOnFace(   node, myShapeID, u, v); break;
1570     case TopAbs_EDGE:   meshDS->SetNodeOnEdge(   node, myShapeID, u);    break;
1571     case TopAbs_VERTEX: meshDS->SetNodeOnVertex( node, myShapeID);       break;
1572     default: ;
1573     }
1574   }
1575   return node;
1576 }
1577
1578 //=======================================================================
1579 //function : AddEdge
1580 //purpose  : Creates quadratic or linear edge
1581 //=======================================================================
1582
1583 SMDS_MeshEdge* SMESH_MesherHelper::AddEdge(const SMDS_MeshNode* n1,
1584                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1585                                            const int            id,
1586                                            const bool           force3d)
1587 {
1588   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1589   
1590   SMDS_MeshEdge* edge = 0;
1591   if (myCreateQuadratic) {
1592     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1593     if(id)
1594       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, n12, id);
1595     else
1596       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2, n12);
1597   }
1598   else {
1599     if(id)
1600       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, id);
1601     else
1602       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2);
1603   }
1604
1605   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1606     meshDS->SetMeshElementOnShape( edge, myShapeID );
1607
1608   return edge;
1609 }
1610
1611 //=======================================================================
1612 //function : AddFace
1613 //purpose  : Creates quadratic or linear triangle
1614 //=======================================================================
1615
1616 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1617                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1618                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1619                                            const int id,
1620                                            const bool force3d)
1621 {
1622   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1623   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1624
1625   if( n1==n2 || n2==n3 || n3==n1 )
1626     return elem;
1627
1628   if(!myCreateQuadratic) {
1629     if(id)
1630       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, id);
1631     else
1632       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3);
1633   }
1634   else {
1635     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1636     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1637     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1638     if(myCreateBiQuadratic)
1639     {
1640      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n12, n23, n31, force3d);
1641      if(id)
1642        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter, id);
1643      else
1644        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter);
1645     }
1646     else
1647     {
1648       if(id)
1649         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, id);
1650       else
1651         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31);
1652     }
1653   }
1654   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1655     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1656
1657   return elem;
1658 }
1659
1660 //=======================================================================
1661 //function : AddFace
1662 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear quadrangle
1663 //=======================================================================
1664
1665 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1666                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1667                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1668                                            const SMDS_MeshNode* n4,
1669                                            const int            id,
1670                                            const bool           force3d)
1671 {
1672   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1673   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1674
1675   if( n1==n2 ) {
1676     return AddFace(n1,n3,n4,id,force3d);
1677   }
1678   if( n1==n3 ) {
1679     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1680   }
1681   if( n1==n4 ) {
1682     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1683   }
1684   if( n2==n3 ) {
1685     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1686   }
1687   if( n2==n4 ) {
1688     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1689   }
1690   if( n3==n4 ) {
1691     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1692   }
1693
1694   if(!myCreateQuadratic) {
1695     if(id)
1696       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, id);
1697     else
1698       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4);
1699   }
1700   else {
1701     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1702     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1703     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1704     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
1705     if(myCreateBiQuadratic)
1706     {
1707      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, force3d);
1708      if(id)
1709        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter, id);
1710      else
1711        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter);
1712     }
1713     else
1714     {
1715       if(id)
1716         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, id);
1717       else
1718         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41);
1719     }
1720   }
1721   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1722     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1723
1724   return elem;
1725 }
1726
1727 //=======================================================================
1728 //function : AddPolygonalFace
1729 //purpose  : Creates polygon, with additional nodes in quadratic mesh
1730 //=======================================================================
1731
1732 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddPolygonalFace (const vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
1733                                                      const int                           id,
1734                                                      const bool                          force3d)
1735 {
1736   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1737   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1738
1739   if(!myCreateQuadratic) {
1740     if(id)
1741       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(nodes, id);
1742     else
1743       elem = meshDS->AddPolygonalFace(nodes);
1744   }
1745   else {
1746     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
1747     for ( int i = 0; i < nodes.size(); ++i )
1748     {
1749       const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[i];
1750       const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[(i+1)%nodes.size()];
1751       const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1752       newNodes.push_back( n1 );
1753       newNodes.push_back( n12 );
1754     }
1755     if(id)
1756       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(newNodes, id);
1757     else
1758       elem = meshDS->AddPolygonalFace(newNodes);
1759   }
1760   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1761     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1762
1763   return elem;
1764 }
1765
1766 //=======================================================================
1767 //function : AddVolume
1768 //purpose  : Creates quadratic or linear prism
1769 //=======================================================================
1770
1771 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1772                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1773                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1774                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1775                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1776                                                const SMDS_MeshNode* n6,
1777                                                const int id,
1778                                                const bool force3d)
1779 {
1780   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1781   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1782   if(!myCreateQuadratic) {
1783     if(id)
1784       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, id);
1785     else
1786       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6);
1787   }
1788   else {
1789     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1790     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1791     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1792
1793     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode(n4,n5,force3d);
1794     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode(n5,n6,force3d);
1795     const SMDS_MeshNode* n64 = GetMediumNode(n6,n4,force3d);
1796
1797     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode(n1,n4,force3d);
1798     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode(n2,n5,force3d);
1799     const SMDS_MeshNode* n36 = GetMediumNode(n3,n6,force3d);
1800
1801     if(id)
1802       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, 
1803                                      n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36, id);
1804     else
1805       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
1806                                n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36);
1807   }
1808   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1809     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1810
1811   return elem;
1812 }
1813
1814 //=======================================================================
1815 //function : AddVolume
1816 //purpose  : Creates quadratic or linear tetrahedron
1817 //=======================================================================
1818
1819 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1820                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1821                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1822                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1823                                                const int id, 
1824                                                const bool force3d)
1825 {
1826   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1827   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1828   if(!myCreateQuadratic) {
1829     if(id)
1830       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, id);
1831     else
1832       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4);
1833   }
1834   else {
1835     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1836     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1837     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1838
1839     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode(n1,n4,force3d);
1840     const SMDS_MeshNode* n24 = GetMediumNode(n2,n4,force3d);
1841     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1842
1843     if(id)
1844       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34, id);
1845     else
1846       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34);
1847   }
1848   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1849     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1850
1851   return elem;
1852 }
1853
1854 //=======================================================================
1855 //function : AddVolume
1856 //purpose  : Creates quadratic or linear pyramid
1857 //=======================================================================
1858
1859 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1860                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1861                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1862                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1863                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1864                                                const int id, 
1865                                                const bool force3d)
1866 {
1867   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1868   if(!myCreateQuadratic) {
1869     if(id)
1870       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, id);
1871     else
1872       elem = GetMeshDS()->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5);
1873   }
1874   else {
1875     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1876     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1877     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1878     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
1879
1880     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode(n1,n5,force3d);
1881     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode(n2,n5,force3d);
1882     const SMDS_MeshNode* n35 = GetMediumNode(n3,n5,force3d);
1883     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode(n4,n5,force3d);
1884
1885     if(id)
1886       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID ( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
1887                                             n12, n23, n34, n41,
1888                                             n15, n25, n35, n45,
1889                                             id);
1890     else
1891       elem = GetMeshDS()->AddVolume( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
1892                                      n12, n23, n34, n41,
1893                                      n15, n25, n35, n45);
1894   }
1895   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1896     GetMeshDS()->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1897
1898   return elem;
1899 }
1900
1901 //=======================================================================
1902 //function : AddVolume
1903 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear hexahedron
1904 //=======================================================================
1905
1906 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1907                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1908                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1909                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1910                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1911                                                const SMDS_MeshNode* n6,
1912                                                const SMDS_MeshNode* n7,
1913                                                const SMDS_MeshNode* n8,
1914                                                const int id,
1915                                                const bool force3d)
1916 {
1917   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1918   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1919   if(!myCreateQuadratic) {
1920     if(id)
1921       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8, id);
1922     else
1923       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8);
1924   }
1925   else {
1926     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1927     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1928     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1929     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
1930
1931     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode(n5,n6,force3d);
1932     const SMDS_MeshNode* n67 = GetMediumNode(n6,n7,force3d);
1933     const SMDS_MeshNode* n78 = GetMediumNode(n7,n8,force3d);
1934     const SMDS_MeshNode* n85 = GetMediumNode(n8,n5,force3d);
1935
1936     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode(n1,n5,force3d);
1937     const SMDS_MeshNode* n26 = GetMediumNode(n2,n6,force3d);
1938     const SMDS_MeshNode* n37 = GetMediumNode(n3,n7,force3d);
1939     const SMDS_MeshNode* n48 = GetMediumNode(n4,n8,force3d);
1940     if(myCreateBiQuadratic)
1941     {
1942       const SMDS_MeshNode* n1234 = GetCentralNode(n1,n2,n3,n4,n12,n23,n34,n41,force3d);
1943       const SMDS_MeshNode* n1256 = GetCentralNode(n1,n2,n5,n6,n12,n26,n56,n15,force3d);
1944       const SMDS_MeshNode* n2367 = GetCentralNode(n2,n3,n6,n7,n23,n37,n67,n26,force3d);
1945       const SMDS_MeshNode* n3478 = GetCentralNode(n3,n4,n7,n8,n34,n48,n78,n37,force3d);
1946       const SMDS_MeshNode* n1458 = GetCentralNode(n1,n4,n5,n8,n41,n48,n15,n85,force3d);
1947       const SMDS_MeshNode* n5678 = GetCentralNode(n5,n6,n7,n8,n56,n67,n78,n85,force3d);
1948
1949       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
1950
1951       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( n4 );
1952       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( n8 );
1953       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3 );
1954       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( n7 );
1955       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1 );
1956       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( n5 );
1957       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( n2 );
1958       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( n6 );
1959
1960       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( n48 );
1961       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( n37 );
1962       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n15 );
1963       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n26 );
1964       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( n34 );
1965       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( n78 );
1966       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n12 );
1967       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n56 );
1968       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( n41 );    
1969       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( n85 );    
1970       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( n23 );    
1971       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( n67 );
1972
1973       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3478 );
1974       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1256 );
1975       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( n1458 );   
1976       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( n2367 );   
1977       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n1234 );    
1978       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n5678 );
1979
1980       gp_XYZ centerCube(0.5, 0.5, 0.5);
1981       gp_XYZ nCenterElem;
1982       SMESH_Block::ShellPoint( centerCube, pointsOnShapes, nCenterElem );
1983       const SMDS_MeshNode* nCenter =
1984         meshDS->AddNode( nCenterElem.X(), nCenterElem.Y(), nCenterElem.Z() );
1985       meshDS->SetNodeInVolume( nCenter, myShapeID );
1986
1987      if(id)
1988         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
1989                                       n12, n23, n34, n41, n56, n67,
1990                                       n78, n85, n15, n26, n37, n48,
1991                                       n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter, id);
1992       else
1993         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
1994                                 n12, n23, n34, n41, n56, n67,
1995                                 n78, n85, n15, n26, n37, n48,
1996                                 n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter);
1997     }
1998     else
1999     {
2000       if(id)
2001         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2002                                       n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2003                                       n78, n85, n15, n26, n37, n48, id);
2004       else
2005         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2006                                 n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2007                                 n78, n85, n15, n26, n37, n48);
2008     }
2009   }
2010   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2011     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2012
2013   return elem;
2014 }
2015
2016 //=======================================================================
2017 //function : AddVolume
2018 //purpose  : Creates LINEAR!!!!!!!!! octahedron
2019 //=======================================================================
2020
2021 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2022                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2023                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2024                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2025                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2026                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2027                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2028                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2029                                                const SMDS_MeshNode* n9,
2030                                                const SMDS_MeshNode* n10,
2031                                                const SMDS_MeshNode* n11,
2032                                                const SMDS_MeshNode* n12,
2033                                                const int id, 
2034                                                bool force3d)
2035 {
2036   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2037   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2038   if(id)
2039     elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12,id);
2040   else
2041     elem = meshDS->AddVolume(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12);
2042   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2043     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2044   return elem;
2045 }
2046
2047 //=======================================================================
2048 //function : AddPolyhedralVolume
2049 //purpose  : Creates polyhedron. In quadratic mesh, adds medium nodes
2050 //=======================================================================
2051
2052 SMDS_MeshVolume*
2053 SMESH_MesherHelper::AddPolyhedralVolume (const std::vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
2054                                          const std::vector<int>&                  quantities,
2055                                          const int                                id,
2056                                          const bool                               force3d)
2057 {
2058   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2059   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2060   if(!myCreateQuadratic)
2061   {
2062     if(id)
2063       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID(nodes, quantities, id);
2064     else
2065       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume(nodes, quantities);
2066   }
2067   else
2068   {
2069     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
2070     vector<int> newQuantities;
2071     for ( int iFace=0, iN=0; iFace < quantities.size(); ++iFace)
2072     {
2073       int nbNodesInFace = quantities[iFace];
2074       newQuantities.push_back(0);
2075       for ( int i = 0; i < nbNodesInFace; ++i )
2076       {
2077         const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[ iN + i ];
2078         newNodes.push_back( n1 );
2079         newQuantities.back()++;
2080         
2081         const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[ iN + ( i+1==nbNodesInFace ? 0 : i+1 )];
2082 //         if ( n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE &&
2083 //              n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE )
2084         {
2085           const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
2086           newNodes.push_back( n12 );
2087           newQuantities.back()++;
2088         }
2089       }
2090       iN += nbNodesInFace;
2091     }
2092     if(id)
2093       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID( newNodes, newQuantities, id );
2094     else
2095       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume( newNodes, newQuantities );
2096   }
2097   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2098     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2099
2100   return elem;
2101 }
2102
2103 namespace
2104 {
2105   //================================================================================
2106   /*!
2107    * \brief Check if a node belongs to any face of sub-mesh
2108    */
2109   //================================================================================
2110
2111   bool isNodeInSubMesh( const SMDS_MeshNode* n, const SMESHDS_SubMesh* sm )
2112   {
2113     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2114     while ( fIt->more() )
2115       if ( sm->Contains( fIt->next() ))
2116         return true;
2117     return false;
2118   }
2119 }
2120
2121 //=======================================================================
2122 //function : IsSameElemGeometry
2123 //purpose  : Returns true if all elements of a sub-mesh are of same shape
2124 //=======================================================================
2125
2126 bool SMESH_MesherHelper::IsSameElemGeometry(const SMESHDS_SubMesh* smDS,
2127                                             SMDSAbs_GeometryType   shape,
2128                                             const bool             nullSubMeshRes)
2129 {
2130   if ( !smDS ) return nullSubMeshRes;
2131
2132   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = smDS->GetElements();
2133   while ( elemIt->more() ) {
2134     const SMDS_MeshElement* e = elemIt->next();
2135     if ( e->GetGeomType() != shape )
2136       return false;
2137   }
2138   return true;
2139 }
2140
2141 //=======================================================================
2142 //function : LoadNodeColumns
2143 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2144 //=======================================================================
2145
2146 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap & theParam2ColumnMap,
2147                                          const TopoDS_Face& theFace,
2148                                          const TopoDS_Edge& theBaseEdge,
2149                                          SMESHDS_Mesh*      theMesh,
2150                                          SMESH_ProxyMesh*   theProxyMesh)
2151 {
2152   return LoadNodeColumns(theParam2ColumnMap,
2153                          theFace,
2154                          std::list<TopoDS_Edge>(1,theBaseEdge),
2155                          theMesh,
2156                          theProxyMesh);
2157 }
2158
2159 //=======================================================================
2160 //function : LoadNodeColumns
2161 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2162 //=======================================================================
2163
2164 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap &            theParam2ColumnMap,
2165                                          const TopoDS_Face&            theFace,
2166                                          const std::list<TopoDS_Edge>& theBaseSide,
2167                                          SMESHDS_Mesh*                 theMesh,
2168                                          SMESH_ProxyMesh*              theProxyMesh)
2169 {
2170   // get a right sub-mesh of theFace
2171
2172   const SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh = 0;
2173   if ( theProxyMesh )
2174   {
2175     faceSubMesh = theProxyMesh->GetSubMesh( theFace );
2176     if ( !faceSubMesh ||
2177          faceSubMesh->NbElements() == 0 ||
2178          theProxyMesh->IsTemporary( faceSubMesh->GetElements()->next() ))
2179     {
2180       // can use a proxy sub-mesh with not temporary elements only
2181       faceSubMesh = 0;
2182       theProxyMesh = 0;
2183     }
2184   }
2185   if ( !faceSubMesh )
2186     faceSubMesh = theMesh->MeshElements( theFace );
2187   if ( !faceSubMesh || faceSubMesh->NbElements() == 0 )
2188     return false;
2189
2190   if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2191   {
2192     // get data of edges for normalization of params
2193     vector< double > length;
2194     double fullLen = 0;
2195     list<TopoDS_Edge>::const_iterator edge;
2196     {
2197       for ( edge = theBaseSide.begin(); edge != theBaseSide.end(); ++edge )
2198       {
2199         double len = std::max( 1e-10, SMESH_Algo::EdgeLength( *edge ));
2200         fullLen += len;
2201         length.push_back( len );
2202       }
2203     }
2204
2205     // get nodes on theBaseEdge sorted by param on edge and initialize theParam2ColumnMap with them
2206     edge = theBaseSide.begin();
2207     for ( int iE = 0; edge != theBaseSide.end(); ++edge, ++iE )
2208     {
2209       map< double, const SMDS_MeshNode*> sortedBaseNN;
2210       SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN);
2211       if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2212
2213       map< double, const SMDS_MeshNode*>::iterator u_n = sortedBaseNN.begin();
2214       if ( theProxyMesh ) // from sortedBaseNN remove nodes not shared by faces of faceSubMesh
2215       {
2216         const SMDS_MeshNode* n1 = (++sortedBaseNN.begin())->second;
2217         const SMDS_MeshNode* n2 = (++sortedBaseNN.rbegin())->second;
2218         bool allNodesAreProxy = ( n1 != theProxyMesh->GetProxyNode( n1 ) &&
2219                                   n2 != theProxyMesh->GetProxyNode( n2 ));
2220         if ( allNodesAreProxy )
2221           for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2222             u_n->second = theProxyMesh->GetProxyNode( u_n->second );
2223
2224         if ( u_n = sortedBaseNN.begin(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2225         {
2226           while ( ++u_n != sortedBaseNN.end() && !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ));
2227           sortedBaseNN.erase( sortedBaseNN.begin(), u_n );
2228         }
2229         if ( u_n = --sortedBaseNN.end(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2230         {
2231           while ( u_n != sortedBaseNN.begin() && !isNodeInSubMesh( (--u_n)->second, faceSubMesh ));
2232           sortedBaseNN.erase( ++u_n, sortedBaseNN.end() );
2233         }
2234         if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2235       }
2236
2237       double f, l;
2238       BRep_Tool::Range( *edge, f, l );
2239       if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED ) std::swap( f, l );
2240       const double coeff = 1. / ( l - f ) * length[iE] / fullLen;
2241       const double prevPar = theParam2ColumnMap.empty() ? 0 : theParam2ColumnMap.rbegin()->first;
2242       for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2243       {
2244         double par = prevPar + coeff * ( u_n->first - f );
2245         TParam2ColumnMap::iterator u2nn =
2246           theParam2ColumnMap.insert( theParam2ColumnMap.end(), make_pair( par, TNodeColumn()));
2247         u2nn->second.push_back( u_n->second );
2248       }
2249     }
2250     if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2251       return false;
2252   }
2253
2254   // nb rows of nodes
2255   int prevNbRows     = theParam2ColumnMap.begin()->second.size(); // current, at least 1 here
2256   int expectedNbRows = faceSubMesh->NbElements() / ( theParam2ColumnMap.size()-1 ); // to be added
2257
2258   // fill theParam2ColumnMap column by column by passing from nodes on
2259   // theBaseEdge up via mesh faces on theFace
2260
2261   TParam2ColumnMap::iterator par_nVec_1, par_nVec_2;
2262   par_nVec_2 = theParam2ColumnMap.begin();
2263   par_nVec_1 = par_nVec_2++;
2264   TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
2265   for ( ; par_nVec_2 != theParam2ColumnMap.end(); ++par_nVec_1, ++par_nVec_2 )
2266   {
2267     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol1 = par_nVec_1->second;
2268     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol2 = par_nVec_2->second;
2269     nCol1.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2270     nCol2.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2271
2272     int i1, i2, foundNbRows = 0;
2273     const SMDS_MeshNode *n1 = nCol1[ prevNbRows-1 ];
2274     const SMDS_MeshNode *n2 = nCol2[ prevNbRows-1 ];
2275     // find face sharing node n1 and n2 and belonging to faceSubMesh
2276     while ( const SMDS_MeshElement* face =
2277             SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( n1, n2, emptySet, avoidSet, &i1, &i2))
2278     {
2279       if ( faceSubMesh->Contains( face ))
2280       {
2281         int nbNodes = face->NbCornerNodes();
2282         if ( nbNodes != 4 )
2283           return false;
2284         if ( foundNbRows + 1 > expectedNbRows )
2285           return false;
2286         n1 = face->GetNode( (i2+2) % 4 ); // opposite corner of quadrangle face
2287         n2 = face->GetNode( (i1+2) % 4 );
2288         nCol1[ prevNbRows + foundNbRows] = n1;
2289         nCol2[ prevNbRows + foundNbRows] = n2;
2290         ++foundNbRows;
2291       }
2292       avoidSet.insert( face );
2293     }
2294     if ( foundNbRows != expectedNbRows )
2295       return false;
2296     avoidSet.clear();
2297   }
2298   return ( theParam2ColumnMap.size() > 1 &&
2299            theParam2ColumnMap.begin()->second.size() == prevNbRows + expectedNbRows );
2300 }
2301
2302 namespace
2303 {
2304   //================================================================================
2305   /*!
2306    * \brief Return true if a node is at a corner of a 2D structured mesh of FACE
2307    */
2308   //================================================================================
2309
2310   bool isCornerOfStructure( const SMDS_MeshNode*   n,
2311                             const SMESHDS_SubMesh* faceSM,
2312                             SMESH_MesherHelper&    faceAnalyser )
2313   {
2314     int nbFacesInSM = 0;
2315     if ( n ) {
2316       SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2317       while ( fIt->more() )
2318         nbFacesInSM += faceSM->Contains( fIt->next() );
2319     }
2320     if ( nbFacesInSM == 1 )
2321       return true;
2322
2323     if ( nbFacesInSM == 2 && n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
2324     {
2325       return faceAnalyser.IsRealSeam( n->getshapeId() );
2326     }
2327     return false;
2328   }
2329 }
2330
2331 //=======================================================================
2332 //function : IsStructured
2333 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is structured
2334 //=======================================================================
2335
2336 bool SMESH_MesherHelper::IsStructured( SMESH_subMesh* faceSM )
2337 {
2338   SMESHDS_SubMesh* fSM = faceSM->GetSubMeshDS();
2339   if ( !fSM || fSM->NbElements() == 0 )
2340     return false;
2341
2342   list< TopoDS_Edge > edges;
2343   list< int > nbEdgesInWires;
2344   int nbWires = SMESH_Block::GetOrderedEdges( TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() ),
2345                                               edges, nbEdgesInWires );
2346   if ( nbWires != 1 /*|| nbEdgesInWires.front() != 4*/ ) // allow composite sides
2347     return false;
2348
2349   // algo: find corners of a structure and then analyze nb of faces and
2350   // length of structure sides
2351
2352   SMESHDS_Mesh* meshDS = faceSM->GetFather()->GetMeshDS();
2353   SMESH_MesherHelper faceAnalyser( *faceSM->GetFather() );
2354   faceAnalyser.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2355
2356   // rotate edges to get the first node being at corner
2357   // (in principle it's not necessary but so far none SALOME algo can make
2358   //  such a structured mesh that all corner nodes are not on VERTEXes)
2359   bool isCorner     = false;
2360   int nbRemainEdges = nbEdgesInWires.front();
2361   do {
2362     TopoDS_Vertex V = IthVertex( 0, edges.front() );
2363     isCorner = isCornerOfStructure( SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS ),
2364                                     fSM, faceAnalyser);
2365     if ( !isCorner ) {
2366       edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin() );
2367       --nbRemainEdges;
2368     }
2369   }
2370   while ( !isCorner && nbRemainEdges > 0 );
2371
2372   if ( !isCorner )
2373     return false;
2374
2375   // get all nodes from EDGEs
2376   list< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2377   list< TopoDS_Edge >::iterator edge = edges.begin();
2378   for ( ; edge != edges.end(); ++edge )
2379   {
2380     map< double, const SMDS_MeshNode* > u2Nodes;
2381     if ( !SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( meshDS, *edge,
2382                                             /*skipMedium=*/true, u2Nodes ))
2383       return false;
2384
2385     list< const SMDS_MeshNode* > edgeNodes;
2386     map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u2n = u2Nodes.begin();
2387     for ( ; u2n != u2Nodes.end(); ++u2n )
2388       edgeNodes.push_back( u2n->second );
2389     if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2390       edgeNodes.reverse();
2391
2392     if ( !nodes.empty() && nodes.back() == edgeNodes.front() )
2393       edgeNodes.pop_front();
2394     nodes.splice( nodes.end(), edgeNodes, edgeNodes.begin(), edgeNodes.end() );
2395   }
2396
2397   // get length of structured sides
2398   vector<int> nbEdgesInSide;
2399   int nbEdges = 0;
2400   list< const SMDS_MeshNode* >::iterator n = ++nodes.begin();
2401   for ( ; n != nodes.end(); ++n )
2402   {
2403     ++nbEdges;
2404     if ( isCornerOfStructure( *n, fSM, faceAnalyser )) {
2405       nbEdgesInSide.push_back( nbEdges );
2406       nbEdges = 0;
2407     }
2408   }
2409
2410   // checks
2411   if ( nbEdgesInSide.size() != 4 )
2412     return false;
2413   if ( nbEdgesInSide[0] != nbEdgesInSide[2] )
2414     return false;
2415   if ( nbEdgesInSide[1] != nbEdgesInSide[3] )
2416     return false;
2417   if ( nbEdgesInSide[0] * nbEdgesInSide[1] != fSM->NbElements() )
2418     return false;
2419
2420   return true;
2421 }
2422
2423 //================================================================================
2424 /*!
2425  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
2426  * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
2427  * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
2428  *                in the correspoding submesh point in different directions
2429  */
2430 //================================================================================
2431
2432 bool SMESH_MesherHelper::IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face& theFace)
2433 {
2434   if ( theFace.IsNull() )
2435     return false;
2436
2437   // find out orientation of a meshed face
2438   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( theFace );
2439   TopoDS_Shape aMeshedFace = GetMeshDS()->IndexToShape( faceID );
2440   bool isReversed = ( theFace.Orientation() != aMeshedFace.Orientation() );
2441
2442   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = GetMeshDS()->MeshElements( faceID );
2443   if ( !aSubMeshDSFace )
2444     return isReversed;
2445
2446   // find an element with a good normal
2447   gp_Vec Ne;
2448   bool normalOK = false;
2449   gp_XY uv;
2450   SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
2451   while ( !normalOK && iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
2452   {
2453     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
2454     if ( elem && elem->NbCornerNodes() > 2 )
2455     {
2456       SMESH_TNodeXYZ nPnt[3];
2457       SMDS_ElemIteratorPtr nodesIt = elem->nodesIterator();
2458       for ( int iN = 0; nodesIt->more() && iN < 3; ++iN) // loop on nodes
2459         nPnt[ iN ] = nodesIt->next();
2460
2461       // compute normal
2462       gp_Vec v01( nPnt[0], nPnt[1] ), v02( nPnt[0], nPnt[2] );
2463       if ( v01.SquareMagnitude() > RealSmall() &&
2464            v02.SquareMagnitude() > RealSmall() )
2465       {
2466         Ne = v01 ^ v02;
2467         if (( normalOK = ( Ne.SquareMagnitude() > RealSmall() )))
2468           uv = GetNodeUV( theFace, nPnt[0]._node, nPnt[2]._node, &normalOK );
2469       }
2470     }
2471   }
2472   if ( !normalOK )
2473     return isReversed;
2474
2475   // face normal at node position
2476   TopLoc_Location loc;
2477   Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace, loc );
2478   // if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C1 )
2479   // some surfaces not detected as GeomAbs_C1 are nevertheless correct for meshing
2480   if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C0 )
2481     {
2482       if (!surf.IsNull())
2483         MESSAGE("surf->Continuity() < GeomAbs_C1 " << (surf->Continuity() < GeomAbs_C1));
2484       return isReversed;
2485     }
2486   gp_Vec d1u, d1v; gp_Pnt p;
2487   surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, d1u, d1v );
2488   gp_Vec Nf = (d1u ^ d1v).Transformed( loc );
2489
2490   if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2491     Nf.Reverse();
2492
2493   return Ne * Nf < 0.;
2494 }
2495
2496 //=======================================================================
2497 //function : Count
2498 //purpose  : Count nb of sub-shapes
2499 //=======================================================================
2500
2501 int SMESH_MesherHelper::Count(const TopoDS_Shape&    shape,
2502                               const TopAbs_ShapeEnum type,
2503                               const bool             ignoreSame)
2504 {
2505   if ( ignoreSame ) {
2506     TopTools_IndexedMapOfShape map;
2507     TopExp::MapShapes( shape, type, map );
2508     return map.Extent();
2509   }
2510   else {
2511     int nb = 0;
2512     for ( TopExp_Explorer exp( shape, type ); exp.More(); exp.Next() )
2513       ++nb;
2514     return nb;
2515   }
2516 }
2517
2518 //=======================================================================
2519 //function : NbAncestors
2520 //purpose  : Return number of unique ancestors of the shape
2521 //=======================================================================
2522
2523 int SMESH_MesherHelper::NbAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
2524                                     const SMESH_Mesh&   mesh,
2525                                     TopAbs_ShapeEnum    ancestorType/*=TopAbs_SHAPE*/)
2526 {
2527   TopTools_MapOfShape ancestors;
2528   TopTools_ListIteratorOfListOfShape ansIt( mesh.GetAncestors(shape) );
2529   for ( ; ansIt.More(); ansIt.Next() ) {
2530     if ( ancestorType == TopAbs_SHAPE || ansIt.Value().ShapeType() == ancestorType )
2531       ancestors.Add( ansIt.Value() );
2532   }
2533   return ancestors.Extent();
2534 }
2535
2536 //=======================================================================
2537 //function : GetSubShapeOri
2538 //purpose  : Return orientation of sub-shape in the main shape
2539 //=======================================================================
2540
2541 TopAbs_Orientation SMESH_MesherHelper::GetSubShapeOri(const TopoDS_Shape& shape,
2542                                                       const TopoDS_Shape& subShape)
2543 {
2544   TopAbs_Orientation ori = TopAbs_Orientation(-1);
2545   if ( !shape.IsNull() && !subShape.IsNull() )
2546   {
2547     TopExp_Explorer e( shape, subShape.ShapeType() );
2548     if ( shape.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL ) // TopAbs_INTERNAL or TopAbs_EXTERNAL
2549       e.Init( shape.Oriented(TopAbs_FORWARD), subShape.ShapeType() );
2550     for ( ; e.More(); e.Next())
2551       if ( subShape.IsSame( e.Current() ))
2552         break;
2553     if ( e.More() )
2554       ori = e.Current().Orientation();
2555   }
2556   return ori;
2557 }
2558
2559 //=======================================================================
2560 //function : IsSubShape
2561 //purpose  : 
2562 //=======================================================================
2563
2564 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape,
2565                                      const TopoDS_Shape& mainShape )
2566 {
2567   if ( !shape.IsNull() && !mainShape.IsNull() )
2568   {
2569     for ( TopExp_Explorer exp( mainShape, shape.ShapeType());
2570           exp.More();
2571           exp.Next() )
2572       if ( shape.IsSame( exp.Current() ))
2573         return true;
2574   }
2575   SCRUTE((shape.IsNull()));
2576   SCRUTE((mainShape.IsNull()));
2577   return false;
2578 }
2579
2580 //=======================================================================
2581 //function : IsSubShape
2582 //purpose  : 
2583 //=======================================================================
2584
2585 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape, SMESH_Mesh* aMesh )
2586 {
2587   if ( shape.IsNull() || !aMesh )
2588     return false;
2589   return
2590     aMesh->GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape ) ||
2591     // PAL16202
2592     (shape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND && aMesh->GetMeshDS()->IsGroupOfSubShapes( shape ));
2593 }
2594
2595 //================================================================================
2596 /*!
2597  * \brief Return maximal tolerance of shape
2598  */
2599 //================================================================================
2600
2601 double SMESH_MesherHelper::MaxTolerance( const TopoDS_Shape& shape )
2602 {
2603   double tol = Precision::Confusion();
2604   TopExp_Explorer exp;
2605   for ( exp.Init( shape, TopAbs_FACE ); exp.More(); exp.Next() )
2606     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Face( exp.Current())));
2607   for ( exp.Init( shape, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
2608     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Edge( exp.Current())));
2609   for ( exp.Init( shape, TopAbs_VERTEX ); exp.More(); exp.Next() )
2610     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Vertex( exp.Current())));
2611
2612   return tol;
2613 }
2614
2615 //================================================================================
2616 /*!
2617  * \brief Check if the first and last vertices of an edge are the same
2618  * \param anEdge - the edge to check
2619  * \retval bool - true if same
2620  */
2621 //================================================================================
2622
2623 bool SMESH_MesherHelper::IsClosedEdge( const TopoDS_Edge& anEdge )
2624 {
2625   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
2626     return IsClosedEdge( TopoDS::Edge( anEdge.Oriented( TopAbs_FORWARD )));
2627   return TopExp::FirstVertex( anEdge ).IsSame( TopExp::LastVertex( anEdge ));
2628 }
2629
2630 //================================================================================
2631 /*!
2632  * \brief Wrapper over TopExp::FirstVertex() and TopExp::LastVertex() fixing them
2633  *  in the case of INTERNAL edge
2634  */
2635 //================================================================================
2636
2637 TopoDS_Vertex SMESH_MesherHelper::IthVertex( const bool  is2nd,
2638                                              TopoDS_Edge anEdge,
2639                                              const bool  CumOri )
2640 {
2641   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
2642     anEdge.Orientation( TopAbs_FORWARD );
2643
2644   const TopAbs_Orientation tgtOri = is2nd ? TopAbs_REVERSED : TopAbs_FORWARD;
2645   TopoDS_Iterator vIt( anEdge, CumOri );
2646   while ( vIt.More() && vIt.Value().Orientation() != tgtOri )
2647     vIt.Next();
2648
2649   return ( vIt.More() ? TopoDS::Vertex(vIt.Value()) : TopoDS_Vertex() );
2650 }
2651
2652 //================================================================================
2653 /*!
2654  * \brief Return type of shape contained in a group 
2655  *  \param group - a shape of type TopAbs_COMPOUND
2656  *  \param avoidCompound - not to return TopAbs_COMPOUND
2657  */
2658 //================================================================================
2659
2660 TopAbs_ShapeEnum SMESH_MesherHelper::GetGroupType(const TopoDS_Shape& group,
2661                                                   const bool          avoidCompound)
2662 {
2663   if ( !group.IsNull() )
2664   {
2665     if ( group.ShapeType() != TopAbs_COMPOUND )
2666       return group.ShapeType();
2667
2668     // iterate on a compound
2669     TopoDS_Iterator it( group );
2670     if ( it.More() )
2671       return avoidCompound ? GetGroupType( it.Value() ) : it.Value().ShapeType();
2672   }
2673   return TopAbs_SHAPE;
2674 }
2675
2676 //=======================================================================
2677 //function : IsQuadraticMesh
2678 //purpose  : Check mesh without geometry for: if all elements on this shape are quadratic,
2679 //           quadratic elements will be created.
2680 //           Used then generated 3D mesh without geometry.
2681 //=======================================================================
2682
2683 SMESH_MesherHelper:: MType SMESH_MesherHelper::IsQuadraticMesh()
2684 {
2685   int NbAllEdgsAndFaces=0;
2686   int NbQuadFacesAndEdgs=0;
2687   int NbFacesAndEdges=0;
2688   //All faces and edges
2689   NbAllEdgsAndFaces = myMesh->NbEdges() + myMesh->NbFaces();
2690   if ( NbAllEdgsAndFaces == 0 )
2691     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
2692   
2693   //Quadratic faces and edges
2694   NbQuadFacesAndEdgs = myMesh->NbEdges(ORDER_QUADRATIC) + myMesh->NbFaces(ORDER_QUADRATIC);
2695
2696   //Linear faces and edges
2697   NbFacesAndEdges = myMesh->NbEdges(ORDER_LINEAR) + myMesh->NbFaces(ORDER_LINEAR);
2698   
2699   if (NbAllEdgsAndFaces == NbQuadFacesAndEdgs) {
2700     //Quadratic mesh
2701     return SMESH_MesherHelper::QUADRATIC;
2702   }
2703   else if (NbAllEdgsAndFaces == NbFacesAndEdges) {
2704     //Linear mesh
2705     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
2706   }
2707   else
2708     //Mesh with both type of elements
2709     return SMESH_MesherHelper::COMP;
2710 }
2711
2712 //=======================================================================
2713 //function : GetOtherParam
2714 //purpose  : Return an alternative parameter for a node on seam
2715 //=======================================================================
2716
2717 double SMESH_MesherHelper::GetOtherParam(const double param) const
2718 {
2719   int i = myParIndex & U_periodic ? 0 : 1;
2720   return fabs(param-myPar1[i]) < fabs(param-myPar2[i]) ? myPar2[i] : myPar1[i];
2721 }
2722
2723 namespace {
2724
2725   //=======================================================================
2726   /*!
2727    * \brief Iterator on ancestors of the given type
2728    */
2729   //=======================================================================
2730
2731   struct TAncestorsIterator : public SMDS_Iterator<const TopoDS_Shape*>
2732   {
2733     TopTools_ListIteratorOfListOfShape _ancIter;
2734     TopAbs_ShapeEnum                   _type;
2735     TopTools_MapOfShape                _encountered;
2736     TAncestorsIterator( const TopTools_ListOfShape& ancestors, TopAbs_ShapeEnum type)
2737       : _ancIter( ancestors ), _type( type )
2738     {
2739       if ( _ancIter.More() ) {
2740         if ( _ancIter.Value().ShapeType() != _type ) next();
2741         else _encountered.Add( _ancIter.Value() );
2742       }
2743     }
2744     virtual bool more()
2745     {
2746       return _ancIter.More();
2747     }
2748     virtual const TopoDS_Shape* next()
2749     {
2750       const TopoDS_Shape* s = _ancIter.More() ? & _ancIter.Value() : 0;
2751       if ( _ancIter.More() )
2752         for ( _ancIter.Next();  _ancIter.More(); _ancIter.Next())
2753           if ( _ancIter.Value().ShapeType() == _type && _encountered.Add( _ancIter.Value() ))
2754             break;
2755       return s;
2756     }
2757   };
2758
2759 } // namespace
2760
2761 //=======================================================================
2762 /*!
2763  * \brief Return iterator on ancestors of the given type
2764  */
2765 //=======================================================================
2766
2767 PShapeIteratorPtr SMESH_MesherHelper::GetAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
2768                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
2769                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
2770 {
2771   return PShapeIteratorPtr( new TAncestorsIterator( mesh.GetAncestors(shape), ancestorType));
2772 }
2773
2774 //=======================================================================
2775 //function : GetCommonAncestor
2776 //purpose  : Find a common ancestors of two shapes of the given type
2777 //=======================================================================
2778
2779 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetCommonAncestor(const TopoDS_Shape& shape1,
2780                                                    const TopoDS_Shape& shape2,
2781                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
2782                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
2783 {
2784   TopoDS_Shape commonAnc;
2785   if ( !shape1.IsNull() && !shape2.IsNull() )
2786   {
2787     PShapeIteratorPtr ancIt = GetAncestors( shape1, mesh, ancestorType );
2788     while ( const TopoDS_Shape* anc = ancIt->next() )
2789       if ( IsSubShape( shape2, *anc ))
2790       {
2791         commonAnc = *anc;
2792         break;
2793       }
2794   }
2795   return commonAnc;
2796 }
2797
2798 //#include <Perf_Meter.hxx>
2799
2800 //=======================================================================
2801 namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
2802 //=======================================================================
2803
2804 #define __DMP__(txt) \
2805   //cout << txt
2806 #define MSG(txt) __DMP__(txt<<endl)
2807 #define MSGBEG(txt) __DMP__(txt)
2808
2809   //const double straightTol2 = 1e-33; // to detect straing links
2810   bool isStraightLink(double linkLen2, double middleNodeMove2)
2811   {
2812     // straight if <node move> < 1/15 * <link length>
2813     return middleNodeMove2 < 1/15./15. * linkLen2;
2814   }
2815
2816   struct QFace;
2817   // ---------------------------------------
2818   /*!
2819    * \brief Quadratic link knowing its faces
2820    */
2821   struct QLink: public SMESH_TLink
2822   {
2823     const SMDS_MeshNode*          _mediumNode;
2824     mutable vector<const QFace* > _faces;
2825     mutable gp_Vec                _nodeMove;
2826     mutable int                   _nbMoves;
2827
2828     QLink(const SMDS_MeshNode* n1, const SMDS_MeshNode* n2, const SMDS_MeshNode* nm):
2829       SMESH_TLink( n1,n2 ), _mediumNode(nm), _nodeMove(0,0,0), _nbMoves(0) {
2830       _faces.reserve(4);
2831       //if ( MediumPos() != SMDS_TOP_3DSPACE )
2832         _nodeMove = MediumPnt() - MiddlePnt();
2833     }
2834     void SetContinuesFaces() const;
2835     const QFace* GetContinuesFace( const QFace* face ) const;
2836     bool OnBoundary() const;
2837     gp_XYZ MiddlePnt() const { return ( XYZ( node1() ) + XYZ( node2() )) / 2.; }
2838     gp_XYZ MediumPnt() const { return XYZ( _mediumNode ); }
2839
2840     SMDS_TypeOfPosition MediumPos() const
2841     { return _mediumNode->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
2842     SMDS_TypeOfPosition EndPos(bool isSecond) const
2843     { return (isSecond ? node2() : node1())->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
2844     const SMDS_MeshNode* EndPosNode(SMDS_TypeOfPosition pos) const
2845     { return EndPos(0) == pos ? node1() : EndPos(1) == pos ? node2() : 0; }
2846
2847     void Move(const gp_Vec& move, bool sum=false) const
2848     { _nodeMove += move; _nbMoves += sum ? (_nbMoves==0) : 1; }
2849     gp_XYZ Move() const { return _nodeMove.XYZ() / _nbMoves; }
2850     bool IsMoved() const { return (_nbMoves > 0 /*&& !IsStraight()*/); }
2851     bool IsStraight() const
2852     { return isStraightLink( (XYZ(node1())-XYZ(node2())).SquareModulus(),
2853                              _nodeMove.SquareMagnitude());
2854     }
2855     bool operator<(const QLink& other) const {
2856       return (node1()->GetID() == other.node1()->GetID() ?
2857               node2()->GetID() < other.node2()->GetID() :
2858               node1()->GetID() < other.node1()->GetID());
2859     }
2860 //     struct PtrComparator {
2861 //       bool operator() (const QLink* l1, const QLink* l2 ) const { return *l1 < *l2; }
2862 //     };
2863   };
2864   // ---------------------------------------------------------
2865   /*!
2866    * \brief Link in the chain of links; it connects two faces
2867    */
2868   struct TChainLink
2869   {
2870     const QLink*         _qlink;
2871     mutable const QFace* _qfaces[2];
2872
2873     TChainLink(const QLink* qlink=0):_qlink(qlink) {
2874       _qfaces[0] = _qfaces[1] = 0;
2875     }
2876     void SetFace(const QFace* face) const { int iF = _qfaces[0] ? 1 : 0; _qfaces[iF]=face; }
2877
2878     bool IsBoundary() const { return !_qfaces[1]; }
2879
2880     void RemoveFace( const QFace* face ) const
2881     { _qfaces[(face == _qfaces[1])] = 0; if (!_qfaces[0]) std::swap(_qfaces[0],_qfaces[1]); }
2882
2883     const QFace* NextFace( const QFace* f ) const
2884     { return _qfaces[0]==f ? _qfaces[1] : _qfaces[0]; }
2885
2886     const SMDS_MeshNode* NextNode( const SMDS_MeshNode* n ) const
2887     { return n == _qlink->node1() ? _qlink->node2() : _qlink->node1(); }
2888
2889     bool operator<(const TChainLink& other) const { return *_qlink < *other._qlink; }
2890
2891     operator bool() const { return (_qlink); }
2892
2893     const QLink* operator->() const { return _qlink; }
2894
2895     gp_Vec Normal() const;
2896
2897     bool IsStraight() const;
2898   };
2899   // --------------------------------------------------------------------
2900   typedef list< TChainLink > TChain;
2901   typedef set < TChainLink > TLinkSet;
2902   typedef TLinkSet::const_iterator TLinkInSet;
2903
2904   const int theFirstStep = 5;
2905
2906   enum { ERR_OK, ERR_TRI, ERR_PRISM, ERR_UNKNOWN }; // errors of QFace::GetLinkChain()
2907   // --------------------------------------------------------------------
2908   /*!
2909    * \brief Quadratic face shared by two volumes and bound by QLinks
2910    */
2911   struct QFace: public TIDSortedNodeSet
2912   {
2913     mutable const SMDS_MeshElement* _volumes[2];
2914     mutable vector< const QLink* >  _sides;
2915     mutable bool                    _sideIsAdded[4]; // added in chain of links
2916     gp_Vec                          _normal;
2917 #ifdef _DEBUG_
2918     mutable const SMDS_MeshElement* _face;
2919 #endif
2920
2921     QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face=0 );
2922
2923     void SetVolume(const SMDS_MeshElement* v) const { _volumes[ _volumes[0] ? 1 : 0 ] = v; }
2924
2925     int NbVolumes() const { return !_volumes[0] ? 0 : !_volumes[1] ? 1 : 2; }
2926
2927     void AddSelfToLinks() const {
2928       for ( int i = 0; i < _sides.size(); ++i )
2929         _sides[i]->_faces.push_back( this );
2930     }
2931     int LinkIndex( const QLink* side ) const {
2932       for (int i=0; i<_sides.size(); ++i ) if ( _sides[i] == side ) return i;
2933       return -1;
2934     }
2935     bool GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const;
2936
2937     bool GetLinkChain( TChainLink& link, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const
2938     {
2939       int i = LinkIndex( link._qlink );
2940       if ( i < 0 ) return true;
2941       _sideIsAdded[i] = true;
2942       link.SetFace( this );
2943       // continue from opposite link
2944       return GetLinkChain( (i+2)%_sides.size(), chain, pos, err );
2945     }
2946     bool IsBoundary() const { return !_volumes[1]; }
2947
2948     bool Contains( const SMDS_MeshNode* node ) const { return count(node); }
2949
2950     bool IsSpoiled(const QLink* bentLink ) const;
2951
2952     TLinkInSet GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
2953                                 const TChainLink&    avoidLink,
2954                                 TLinkInSet *         notBoundaryLink = 0,
2955                                 const SMDS_MeshNode* nodeToContain = 0,
2956                                 bool *               isAdjacentUsed = 0,
2957                                 int                  nbRecursionsLeft = -1) const;
2958
2959     TLinkInSet GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
2960                               const TChainLink&    avoidLink,
2961                               const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const;
2962
2963     const SMDS_MeshNode* GetNodeInFace() const {
2964       for ( int iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
2965         if ( _sides[iL]->MediumPos() == SMDS_TOP_FACE ) return _sides[iL]->_mediumNode;
2966       return 0;
2967     }
2968
2969     gp_Vec LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0) const;
2970
2971     double MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
2972                            const gp_Vec&       theRefVec,
2973                            const TLinkSet&     theLinks,
2974                            SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0,
2975                            const double        thePrevLen=0,
2976                            const int           theStep=theFirstStep,
2977                            gp_Vec*             theLinkNorm=0,
2978                            double              theSign=1.0) const;
2979   };
2980
2981   //================================================================================
2982   /*!
2983    * \brief Dump QLink and QFace
2984    */
2985   ostream& operator << (ostream& out, const QLink& l)
2986   {
2987     out <<"QLink nodes: "
2988         << l.node1()->GetID() << " - "
2989         << l._mediumNode->GetID() << " - "
2990         << l.node2()->GetID() << endl;
2991     return out;
2992   }
2993   ostream& operator << (ostream& out, const QFace& f)
2994   {
2995     out <<"QFace nodes: "/*<< &f << "  "*/;
2996     for ( TIDSortedNodeSet::const_iterator n = f.begin(); n != f.end(); ++n )
2997       out << (*n)->GetID() << " ";
2998     out << " \tvolumes: "
2999         << (f._volumes[0] ? f._volumes[0]->GetID() : 0) << " "
3000         << (f._volumes[1] ? f._volumes[1]->GetID() : 0);
3001     out << "  \tNormal: "<< f._normal.X() <<", "<<f._normal.Y() <<", "<<f._normal.Z() << endl;
3002     return out;
3003   }
3004
3005   //================================================================================
3006   /*!
3007    * \brief Construct QFace from QLinks 
3008    */
3009   //================================================================================
3010
3011   QFace::QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face )
3012   {
3013     _volumes[0] = _volumes[1] = 0;
3014     _sides = links;
3015     _sideIsAdded[0]=_sideIsAdded[1]=_sideIsAdded[2]=_sideIsAdded[3]=false;
3016     _normal.SetCoord(0,0,0);
3017     for ( int i = 1; i < _sides.size(); ++i ) {
3018       const QLink *l1 = _sides[i-1], *l2 = _sides[i];
3019       insert( l1->node1() ); insert( l1->node2() );
3020       // compute normal
3021       gp_Vec v1( XYZ( l1->node2()), XYZ( l1->node1()));
3022       gp_Vec v2( XYZ( l2->node1()), XYZ( l2->node2()));
3023       if ( l1->node1() != l2->node1() && l1->node2() != l2->node2() )
3024         v1.Reverse(); 
3025       _normal += v1 ^ v2;
3026     }
3027     double normSqSize = _normal.SquareMagnitude();
3028     if ( normSqSize > numeric_limits<double>::min() )
3029       _normal /= sqrt( normSqSize );
3030     else
3031       _normal.SetCoord(1e-33,0,0);
3032
3033 #ifdef _DEBUG_
3034     _face = face;
3035 #endif
3036   }
3037   //================================================================================
3038   /*!
3039    * \brief Make up a chain of links
3040    *  \param iSide - link to add first
3041    *  \param chain - chain to fill in
3042    *  \param pos   - postion of medium nodes the links should have
3043    *  \param error - out, specifies what is wrong
3044    *  \retval bool - false if valid chain can't be built; "valid" means that links
3045    *                 of the chain belongs to rectangles bounding hexahedrons
3046    */
3047   //================================================================================
3048
3049   bool QFace::GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& error) const
3050   {
3051     if ( iSide >= _sides.size() ) // wrong argument iSide
3052       return false;
3053     if ( _sideIsAdded[ iSide ]) // already in chain
3054       return true;
3055
3056     if ( _sides.size() != 4 ) { // triangle - visit all my continous faces
3057       MSGBEG( *this );
3058       TLinkSet links;
3059       list< const QFace* > faces( 1, this );
3060       while ( !faces.empty() ) {
3061         const QFace* face = faces.front();
3062         for ( int i = 0; i < face->_sides.size(); ++i ) {
3063           if ( !face->_sideIsAdded[i] && face->_sides[i] ) {
3064             face->_sideIsAdded[i] = true;
3065             // find a face side in the chain
3066             TLinkInSet chLink = links.insert( TChainLink(face->_sides[i])).first;
3067 //             TChain::iterator chLink = chain.begin();
3068 //             for ( ; chLink != chain.end(); ++chLink )
3069 //               if ( chLink->_qlink == face->_sides[i] )
3070 //                 break;
3071 //             if ( chLink == chain.end() )
3072 //               chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(face->_sides[i]));
3073             // add a face to a chained link and put a continues face in the queue
3074             chLink->SetFace( face );
3075             if ( face->_sides[i]->MediumPos() == pos )
3076               if ( const QFace* contFace = face->_sides[i]->GetContinuesFace( face ))
3077                 if ( contFace->_sides.size() == 3 )
3078                   faces.push_back( contFace );
3079           }
3080         }
3081         faces.pop_front();
3082       }
3083       if ( error < ERR_TRI )
3084         error = ERR_TRI;
3085       chain.insert( chain.end(), links.begin(),links.end() );
3086       return false;
3087     }
3088     _sideIsAdded[iSide] = true; // not to add this link to chain again
3089     const QLink* link = _sides[iSide];
3090     if ( !link)
3091       return true;
3092
3093     // add link into chain
3094     TChain::iterator chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(link));
3095     chLink->SetFace( this );
3096     MSGBEG( *this );
3097
3098     // propagate from quadrangle to neighbour faces
3099     if ( link->MediumPos() >= pos ) {
3100       int nbLinkFaces = link->_faces.size();
3101       if ( nbLinkFaces == 4 || (/*nbLinkFaces < 4 && */link->OnBoundary())) {
3102         // hexahedral mesh or boundary quadrangles - goto a continous face
3103         if ( const QFace* f = link->GetContinuesFace( this ))
3104           if ( f->_sides.size() == 4 )
3105             return f->GetLinkChain( *chLink, chain, pos, error );
3106       }
3107       else {
3108         TChainLink chLink(link); // side face of prismatic mesh - visit all faces of iSide
3109         for ( int i = 0; i < nbLinkFaces; ++i )
3110           if ( link->_faces[i] )
3111             link->_faces[i]->GetLinkChain( chLink, chain, pos, error );
3112         if ( error < ERR_PRISM )
3113           error = ERR_PRISM;
3114         return false;
3115       }
3116     }
3117     return true;
3118   }
3119
3120   //================================================================================
3121   /*!
3122    * \brief Return a boundary link of the triangle face
3123    *  \param links - set of all links
3124    *  \param avoidLink - link not to return
3125    *  \param notBoundaryLink - out, neither the returned link nor avoidLink
3126    *  \param nodeToContain - node the returned link must contain; if provided, search
3127    *                         also performed on adjacent faces
3128    *  \param isAdjacentUsed - returns true if link is found in adjacent faces
3129    *  \param nbRecursionsLeft - to limit recursion
3130    */
3131   //================================================================================
3132
3133   TLinkInSet QFace::GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
3134                                      const TChainLink&    avoidLink,
3135                                      TLinkInSet *         notBoundaryLink,
3136                                      const SMDS_MeshNode* nodeToContain,
3137                                      bool *               isAdjacentUsed,
3138                                      int                  nbRecursionsLeft) const
3139   {
3140     TLinkInSet linksEnd = links.end(), boundaryLink = linksEnd;
3141
3142     typedef list< pair< const QFace*, TLinkInSet > > TFaceLinkList;
3143     TFaceLinkList adjacentFaces;
3144
3145     for ( int iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3146     {
3147       if ( avoidLink._qlink == _sides[iL] )
3148         continue;
3149       TLinkInSet link = links.find( _sides[iL] );
3150       if ( link == linksEnd ) continue;
3151       if ( (*link)->MediumPos() > SMDS_TOP_FACE )
3152         continue; // We work on faces here, don't go inside a solid
3153
3154       // check link
3155       if ( link->IsBoundary() ) {
3156         if ( !nodeToContain ||
3157              (*link)->node1() == nodeToContain ||
3158              (*link)->node2() == nodeToContain )
3159         {
3160           boundaryLink = link;
3161           if ( !notBoundaryLink ) break;
3162         }
3163       }
3164       else if ( notBoundaryLink ) {
3165         *notBoundaryLink = link;
3166         if ( boundaryLink != linksEnd ) break;
3167       }
3168
3169       if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain ) // collect adjacent faces
3170         if ( const QFace* adj = link->NextFace( this ))
3171           if ( adj->Contains( nodeToContain ))
3172             adjacentFaces.push_back( make_pair( adj, link ));
3173     }
3174
3175     if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = false;
3176     if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain && nbRecursionsLeft) // check adjacent faces
3177     {
3178       if ( nbRecursionsLeft < 0 )
3179         nbRecursionsLeft = nodeToContain->NbInverseElements();
3180       TFaceLinkList::iterator adj = adjacentFaces.begin();
3181       for ( ; boundaryLink == linksEnd && adj != adjacentFaces.end(); ++adj )
3182         boundaryLink = adj->first->GetBoundaryLink( links, *(adj->second), 0, nodeToContain,
3183                                                     isAdjacentUsed, nbRecursionsLeft-1);
3184       if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = true;
3185     }
3186     return boundaryLink;
3187   }
3188   //================================================================================
3189   /*!
3190    * \brief Return a link ending at the given node but not avoidLink
3191    */
3192   //================================================================================
3193
3194   TLinkInSet QFace::GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
3195                                    const TChainLink&    avoidLink,
3196                                    const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const
3197   {
3198     for ( int i = 0; i < _sides.size(); ++i )
3199       if ( avoidLink._qlink != _sides[i] &&
3200            (_sides[i]->node1() == nodeToContain || _sides[i]->node2() == nodeToContain ))
3201         return links.find( _sides[ i ]);
3202     return links.end();
3203   }
3204
3205   //================================================================================
3206   /*!
3207    * \brief Return normal to the i-th side pointing outside the face
3208    */
3209   //================================================================================
3210
3211   gp_Vec QFace::LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* /*uvHelper*/) const
3212   {
3213     gp_Vec norm, vecOut;
3214 //     if ( uvHelper ) {
3215 //       TopoDS_Face face = TopoDS::Face( uvHelper->GetSubShape());
3216 //       const SMDS_MeshNode* inFaceNode = uvHelper->GetNodeUVneedInFaceNode() ? GetNodeInFace() : 0;
3217 //       gp_XY uv1 = uvHelper->GetNodeUV( face, _sides[i]->node1(), inFaceNode );
3218 //       gp_XY uv2 = uvHelper->GetNodeUV( face, _sides[i]->node2(), inFaceNode );
3219 //       norm.SetCoord( uv1.Y() - uv2.Y(), uv2.X() - uv1.X(), 0 );
3220
3221 //       const QLink* otherLink = _sides[(i + 1) % _sides.size()];
3222 //       const SMDS_MeshNode* otherNode =
3223 //         otherLink->node1() == _sides[i]->node1() ? otherLink->node2() : otherLink->node1();
3224 //       gp_XY pIn = uvHelper->GetNodeUV( face, otherNode, inFaceNode );
3225 //       vecOut.SetCoord( uv1.X() - pIn.X(), uv1.Y() - pIn.Y(), 0 );
3226 //     }
3227 //     else {
3228       norm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
3229       gp_XYZ pIn = ( XYZ( _sides[0]->node1() ) +
3230                      XYZ( _sides[0]->node2() ) +
3231                      XYZ( _sides[1]->node1() )) / 3.;
3232       vecOut.SetXYZ( _sides[i]->MiddlePnt() - pIn );
3233       //}
3234     if ( norm * vecOut < 0 )
3235       norm.Reverse();
3236     double mag2 = norm.SquareMagnitude();
3237     if ( mag2 > numeric_limits<double>::min() )
3238       norm /= sqrt( mag2 );
3239     return norm;
3240   }
3241   //================================================================================
3242   /*!
3243    * \brief Move medium node of theLink according to its distance from boundary
3244    *  \param theLink - link to fix
3245    *  \param theRefVec - movement of boundary
3246    *  \param theLinks - all adjacent links of continous triangles
3247    *  \param theFaceHelper - helper is not used so far
3248    *  \param thePrevLen - distance from the boundary
3249    *  \param theStep - number of steps till movement propagation limit
3250    *  \param theLinkNorm - out normal to theLink
3251    *  \param theSign - 1 or -1 depending on movement of boundary
3252    *  \retval double - distance from boundary to propagation limit or other boundary
3253    */
3254   //================================================================================
3255
3256   double QFace::MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
3257                                 const gp_Vec&       theRefVec,
3258                                 const TLinkSet&     theLinks,
3259                                 SMESH_MesherHelper* theFaceHelper,
3260                                 const double        thePrevLen,
3261                                 const int           theStep,
3262                                 gp_Vec*             theLinkNorm,
3263                                 double              theSign) const
3264   {
3265     if ( !theStep )
3266       return thePrevLen; // propagation limit reached
3267
3268     int iL; // index of theLink
3269     for ( iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3270       if ( theLink._qlink == _sides[ iL ])
3271         break;
3272
3273     MSG(string(theStep,'.')<<" Ref( "<<theRefVec.X()<<","<<theRefVec.Y()<<","<<theRefVec.Z()<<" )"
3274         <<" thePrevLen " << thePrevLen);
3275     MSG(string(theStep,'.')<<" "<<*theLink._qlink);
3276
3277     gp_Vec linkNorm = -LinkNorm( iL/*, theFaceHelper*/ ); // normal to theLink
3278     double refProj = theRefVec * linkNorm; // project movement vector to normal of theLink
3279     if ( theStep == theFirstStep )
3280       theSign = refProj < 0. ? -1. : 1.;
3281     else if ( theSign * refProj < 0.4 * theRefVec.Magnitude())
3282       return thePrevLen; // to propagate movement forward only, not in side dir or backward
3283
3284     int iL1 = (iL + 1) % 3, iL2 = (iL + 2) % 3; // indices of the two other links of triangle
3285     TLinkInSet link1 = theLinks.find( _sides[iL1] );
3286     TLinkInSet link2 = theLinks.find( _sides[iL2] );
3287     if ( link1 == theLinks.end() || link2 == theLinks.end() )
3288       return thePrevLen;
3289     const QFace* f1 = link1->NextFace( this ); // adjacent faces
3290     const QFace* f2 = link2->NextFace( this );
3291
3292     // propagate to adjacent faces till limit step or boundary
3293     double len1 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL1]->MiddlePnt()).Modulus();
3294     double len2 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL2]->MiddlePnt()).Modulus();
3295     gp_Vec linkDir1(0,0,0); // initialize to avoid valgrind error ("Conditional jump...")
3296     gp_Vec linkDir2(0,0,0);
3297     try {
3298       OCC_CATCH_SIGNALS;
3299       if ( f1 && theLink->MediumPos() <= (*link1)->MediumPos() )
3300         len1 = f1->MoveByBoundary
3301           ( *link1, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len1, theStep-1, &linkDir1, theSign);
3302       else
3303         linkDir1 = LinkNorm( iL1/*, theFaceHelper*/ );
3304     } catch (...) {
3305       MSG( " --------------- EXCEPTION");
3306       return thePrevLen;
3307     }
3308     try {
3309       OCC_CATCH_SIGNALS;
3310       if ( f2 && theLink->MediumPos() <= (*link2)->MediumPos() )
3311         len2 = f2->MoveByBoundary
3312           ( *link2, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len2, theStep-1, &linkDir2, theSign);
3313       else
3314         linkDir2 = LinkNorm( iL2/*, theFaceHelper*/ );
3315     } catch (...) {
3316       MSG( " --------------- EXCEPTION");
3317       return thePrevLen;
3318     }
3319
3320     double fullLen = 0;
3321     if ( theStep != theFirstStep )
3322     {
3323       // choose chain length by direction of propagation most codirected with theRefVec
3324       bool choose1 = ( theRefVec * linkDir1 * theSign > theRefVec * linkDir2 * theSign );
3325       fullLen = choose1 ? len1 : len2;
3326       double r = thePrevLen / fullLen;
3327
3328       gp_Vec move = linkNorm * refProj * ( 1 - r );
3329       theLink->Move( move, true );
3330
3331       MSG(string(theStep,'.')<<" Move "<< theLink->_mediumNode->GetID()<<
3332           " by " << refProj * ( 1 - r ) << " following " <<
3333           (choose1 ? *link1->_qlink : *link2->_qlink));
3334
3335       if ( theLinkNorm ) *theLinkNorm = linkNorm;
3336     }
3337     return fullLen;
3338   }
3339
3340   //================================================================================
3341   /*!
3342    * \brief Checks if the face is distorted due to bentLink
3343    */
3344   //================================================================================
3345
3346   bool QFace::IsSpoiled(const QLink* bentLink ) const
3347   {
3348     // code is valid for convex faces only
3349     gp_XYZ gc(0,0,0);
3350     for ( TIDSortedNodeSet::const_iterator n = begin(); n!=end(); ++n)
3351       gc += XYZ( *n ) / size();
3352     for (unsigned i = 0; i < _sides.size(); ++i )
3353     {
3354       if ( _sides[i] == bentLink ) continue;
3355       gp_Vec linkNorm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
3356       gp_Vec vecOut( gc, _sides[i]->MiddlePnt() );
3357       if ( linkNorm * vecOut < 0 )
3358         linkNorm.Reverse();
3359       double mag2 = linkNorm.SquareMagnitude();
3360       if ( mag2 > numeric_limits<double>::min() )
3361         linkNorm /= sqrt( mag2 );
3362       gp_Vec vecBent    ( _sides[i]->MiddlePnt(), bentLink->MediumPnt());
3363       gp_Vec vecStraight( _sides[i]->MiddlePnt(), bentLink->MiddlePnt());
3364       if ( vecBent * linkNorm > -0.1*vecStraight.Magnitude() )
3365         return true;
3366     }
3367     return false;
3368     
3369   }
3370
3371   //================================================================================
3372   /*!
3373    * \brief Find pairs of continues faces 
3374    */
3375   //================================================================================
3376
3377   void QLink::SetContinuesFaces() const
3378   {
3379     //       x0         x - QLink, [-|] - QFace, v - volume
3380     //   v0  |   v1   
3381     //       |          Between _faces of link x2 two vertical faces are continues
3382     // x1----x2-----x3  and two horizontal faces are continues. We set vertical faces
3383     //       |          to _faces[0] and _faces[1] and horizontal faces to
3384     //   v2  |   v3     _faces[2] and _faces[3] (or vise versa).
3385     //       x4
3386
3387     if ( _faces.empty() )
3388       return;
3389     int iFaceCont = -1, nbBoundary = 0, iBoundary[2]={-1,-1};
3390     if ( _faces[0]->IsBoundary() )
3391       iBoundary[ nbBoundary++ ] = 0;
3392     for ( int iF = 1; iFaceCont < 0 && iF < _faces.size(); ++iF )
3393     {
3394       // look for a face bounding none of volumes bound by _faces[0]
3395       bool sameVol = false;
3396       int nbVol = _faces[iF]->NbVolumes();
3397       for ( int iV = 0; !sameVol && iV < nbVol; ++iV )
3398         sameVol = ( _faces[iF]->_volumes[iV] == _faces[0]->_volumes[0] ||
3399                     _faces[iF]->_volumes[iV] == _faces[0]->_volumes[1]);
3400       if ( !sameVol )
3401         iFaceCont = iF;
3402       if ( _faces[iF]->IsBoundary() )
3403         iBoundary[ nbBoundary++ ] = iF;
3404     }
3405     // Set continues faces: arrange _faces to have
3406     // _faces[0] continues to _faces[1]
3407     // _faces[2] continues to _faces[3]
3408     if ( nbBoundary == 2 ) // bnd faces are continues
3409     {
3410       if (( iBoundary[0] < 2 ) != ( iBoundary[1] < 2 ))
3411       {
3412         int iNear0 = iBoundary[0] < 2 ? 1-iBoundary[0] : 5-iBoundary[0];
3413         std::swap( _faces[ iBoundary[1] ], _faces[iNear0] );
3414       }
3415     }
3416     else if ( iFaceCont > 0 ) // continues faces found
3417     {
3418       if ( iFaceCont != 1 )
3419         std::swap( _faces[1], _faces[iFaceCont] );
3420     }
3421     else if ( _faces.size() > 1 ) // not found, set NULL by the first face
3422     {
3423       _faces.insert( ++_faces.begin(), 0 );
3424     }
3425   }
3426   //================================================================================
3427   /*!
3428    * \brief Return a face continues to the given one
3429    */
3430   //================================================================================
3431
3432   const QFace* QLink::GetContinuesFace( const QFace* face ) const
3433   {
3434     for ( int i = 0; i < _faces.size(); ++i ) {
3435       if ( _faces[i] == face ) {
3436         int iF = i < 2 ? 1-i : 5-i;
3437         return iF < _faces.size() ? _faces[iF] : 0;
3438       }
3439     }
3440     return 0;
3441   }
3442   //================================================================================
3443   /*!
3444    * \brief True if link is on mesh boundary
3445    */
3446   //================================================================================
3447
3448   bool QLink::OnBoundary() const
3449   {
3450     for ( int i = 0; i < _faces.size(); ++i )
3451       if (_faces[i] && _faces[i]->IsBoundary()) return true;
3452     return false;
3453   }
3454   //================================================================================
3455   /*!
3456    * \brief Return normal of link of the chain
3457    */
3458   //================================================================================
3459
3460   gp_Vec TChainLink::Normal() const {
3461     gp_Vec norm;
3462     if (_qfaces[0]) norm  = _qfaces[0]->_normal;
3463     if (_qfaces[1]) norm += _qfaces[1]->_normal;
3464     return norm;
3465   }
3466   //================================================================================
3467   /*!
3468    * \brief Test link curvature taking into account size of faces
3469    */
3470   //================================================================================
3471
3472   bool TChainLink::IsStraight() const
3473   {
3474     bool isStraight = _qlink->IsStraight();
3475     if ( isStraight && _qfaces[0] && !_qfaces[1] )
3476     {
3477       int i = _qfaces[0]->LinkIndex( _qlink );
3478       int iOpp = ( i + 2 ) % _qfaces[0]->_sides.size();
3479       gp_XYZ mid1 = _qlink->MiddlePnt();
3480       gp_XYZ mid2 = _qfaces[0]->_sides[ iOpp ]->MiddlePnt();
3481       double faceSize2 = (mid1-mid2).SquareModulus();
3482       isStraight = _qlink->_nodeMove.SquareMagnitude() < 1/10./10. * faceSize2;
3483     }
3484     return isStraight;
3485   }
3486   
3487   //================================================================================
3488   /*!
3489    * \brief Move medium nodes of vertical links of pentahedrons adjacent by side faces
3490    */
3491   //================================================================================
3492
3493   void fixPrism( TChain& allLinks )
3494   {
3495     // separate boundary links from internal ones
3496     typedef set<const QLink*/*, QLink::PtrComparator*/> QLinkSet;
3497     QLinkSet interLinks, bndLinks1, bndLink2;
3498
3499     bool isCurved = false;
3500     for ( TChain::iterator lnk = allLinks.begin(); lnk != allLinks.end(); ++lnk ) {
3501       if ( (*lnk)->OnBoundary() )
3502         bndLinks1.insert( lnk->_qlink );
3503       else
3504         interLinks.insert( lnk->_qlink );
3505       isCurved = isCurved || !lnk->IsStraight();
3506     }
3507     if ( !isCurved )
3508       return; // no need to move
3509
3510     QLinkSet *curBndLinks = &bndLinks1, *newBndLinks = &bndLink2;
3511
3512     while ( !interLinks.empty() && !curBndLinks->empty() )
3513     {
3514       // propagate movement from boundary links to connected internal links
3515       QLinkSet::iterator bnd = curBndLinks->begin(), bndEnd = curBndLinks->end();
3516       for ( ; bnd != bndEnd; ++bnd )
3517       {
3518         const QLink* bndLink = *bnd;
3519         for ( int i = 0; i < bndLink->_faces.size(); ++i ) // loop on faces of bndLink
3520         {
3521           const QFace* face = bndLink->_faces[i]; // quadrange lateral face of a prism
3522           if ( !face ) continue;
3523           // find and move internal link opposite to bndLink within the face
3524           int interInd = ( face->LinkIndex( bndLink ) + 2 ) % face->_sides.size();
3525           const QLink* interLink = face->_sides[ interInd ];
3526           QLinkSet::iterator pInterLink = interLinks.find( interLink );
3527           if ( pInterLink == interLinks.end() ) continue; // not internal link
3528           interLink->Move( bndLink->_nodeMove );
3529           // treated internal links become new boundary ones
3530           interLinks. erase( pInterLink );
3531           newBndLinks->insert( interLink );
3532         }
3533       }
3534       curBndLinks->clear();
3535       std::swap( curBndLinks, newBndLinks );
3536     }
3537   }
3538
3539   //================================================================================
3540   /*!
3541    * \brief Fix links of continues triangles near curved boundary
3542    */
3543   //================================================================================
3544
3545   void fixTriaNearBoundary( TChain & allLinks, SMESH_MesherHelper& /*helper*/)
3546   {
3547     if ( allLinks.empty() ) return;
3548
3549     TLinkSet linkSet( allLinks.begin(), allLinks.end());
3550     TLinkInSet linkIt = linkSet.begin(), linksEnd = linkSet.end();
3551
3552     for ( linkIt = linkSet.begin(); linkIt != linksEnd; ++linkIt)
3553     {
3554       if ( linkIt->IsBoundary() && !linkIt->IsStraight() && linkIt->_qfaces[0])
3555       {
3556         // move iff a boundary link is bent towards inside of a face (issue 0021084)
3557         const QFace* face = linkIt->_qfaces[0];
3558         gp_XYZ pIn = ( face->_sides[0]->MiddlePnt() +
3559                        face->_sides[1]->MiddlePnt() +
3560                        face->_sides[2]->MiddlePnt() ) / 3.;
3561         gp_XYZ insideDir( pIn - (*linkIt)->MiddlePnt());
3562         bool linkBentInside = ((*linkIt)->_nodeMove.Dot( insideDir ) > 0 );
3563         //if ( face->IsSpoiled( linkIt->_qlink ))
3564         if ( linkBentInside )
3565           face->MoveByBoundary( *linkIt, (*linkIt)->_nodeMove, linkSet );
3566       }
3567     }
3568   }
3569
3570   //================================================================================
3571   /*!
3572    * \brief Detect rectangular structure of links and build chains from them
3573    */
3574   //================================================================================
3575
3576   enum TSplitTriaResult {
3577     _OK, _NO_CORNERS, _FEW_ROWS, _MANY_ROWS, _NO_SIDELINK, _BAD_MIDQUAD, _NOT_RECT,
3578     _NO_MIDQUAD, _NO_UPTRIA, _BAD_SET_SIZE, _BAD_CORNER, _BAD_START, _NO_BOTLINK, _TWISTED_CHAIN };
3579
3580   TSplitTriaResult splitTrianglesIntoChains( TChain &            allLinks,
3581                                              vector< TChain> &   resultChains,
3582                                              SMDS_TypeOfPosition pos )
3583   {
3584     // put links in the set and evalute number of result chains by number of boundary links
3585     TLinkSet linkSet;
3586     int nbBndLinks = 0;
3587     for ( TChain::iterator lnk = allLinks.begin(); lnk != allLinks.end(); ++lnk ) {
3588       linkSet.insert( *lnk );
3589       nbBndLinks += lnk->IsBoundary();
3590     }
3591     resultChains.clear();
3592     resultChains.reserve( nbBndLinks / 2 );
3593
3594     TLinkInSet linkIt, linksEnd = linkSet.end();
3595
3596     // find a boundary link with corner node; corner node has position pos-2
3597     // i.e. SMDS_TOP_VERTEX for links on faces and SMDS_TOP_EDGE for
3598     // links in volume
3599     SMDS_TypeOfPosition cornerPos = SMDS_TypeOfPosition(pos-2);
3600     const SMDS_MeshNode* corner = 0;
3601     for ( linkIt = linkSet.begin(); linkIt != linksEnd; ++linkIt )
3602       if ( linkIt->IsBoundary() && (corner = (*linkIt)->EndPosNode(cornerPos)))
3603         break;
3604     if ( !corner)
3605       return _NO_CORNERS;
3606
3607     TLinkInSet           startLink = linkIt;
3608     const SMDS_MeshNode* startCorner = corner;
3609     vector< TChain* >    rowChains;
3610     int iCol = 0;
3611
3612     while ( startLink != linksEnd) // loop on columns
3613     {
3614       // We suppose we have a rectangular structure like shown here. We have found a
3615       //               corner of the rectangle (startCorner) and a boundary link sharing  
3616       //    |/  |/  |  the startCorner (startLink). We are going to loop on rows of the   
3617       //  --o---o---o  structure making several chains at once. One chain (columnChain)   
3618       //    |\  |  /|  starts at startLink and continues upward (we look at the structure 
3619       //  \ | \ | / |  from such point that startLink is on the bottom of the structure). 
3620       //   \|  \|/  |  While going upward we also fill horizontal chains (rowChains) we   
3621       //  --o---o---o  encounter.                                                         
3622       //   /|\  |\  |
3623       //  / | \ | \ |  startCorner
3624       //    |  \|  \|,'
3625       //  --o---o---o
3626       //          `.startLink
3627
3628       if ( resultChains.size() == nbBndLinks / 2 )
3629         return _NOT_RECT;
3630       resultChains.push_back( TChain() );
3631       TChain& columnChain = resultChains.back();
3632
3633       TLinkInSet botLink = startLink; // current horizontal link to go up from
3634       corner = startCorner; // current corner the botLink ends at
3635       int iRow = 0;
3636       while ( botLink != linksEnd ) // loop on rows
3637       {
3638         // add botLink to the columnChain
3639         columnChain.push_back( *botLink );
3640
3641         const QFace* botTria = botLink->_qfaces[0]; // bottom triangle bound by botLink
3642         if ( !botTria )
3643         { // the column ends
3644           if ( botLink == startLink )
3645             return _TWISTED_CHAIN; // issue 0020951
3646           linkSet.erase( botLink );
3647           if ( iRow != rowChains.size() )
3648             return _FEW_ROWS; // different nb of rows in columns
3649           break;
3650         }
3651         // find the link dividing the quadrangle (midQuadLink) and vertical boundary
3652         // link ending at <corner> (sideLink); there are two cases:
3653         // 1) midQuadLink does not end at <corner>, then we easily find it by botTria,
3654         //   since midQuadLink is not at boundary while sideLink is.
3655         // 2) midQuadLink ends at <corner>
3656         bool isCase2;
3657         TLinkInSet midQuadLink = linksEnd;
3658         TLinkInSet sideLink = botTria->GetBoundaryLink( linkSet, *botLink, &midQuadLink,
3659                                                         corner, &isCase2 );
3660         if ( isCase2 ) { // find midQuadLink among links of botTria
3661           midQuadLink = botTria->GetLinkByNode( linkSet, *botLink, corner );
3662           if ( midQuadLink->IsBoundary() )
3663             return _BAD_MIDQUAD;
3664         }
3665         if ( sideLink == linksEnd || midQuadLink == linksEnd || sideLink == midQuadLink )
3666           return sideLink == linksEnd ? _NO_SIDELINK : _NO_MIDQUAD;
3667
3668         // fill chains
3669         columnChain.push_back( *midQuadLink );
3670         if ( iRow >= rowChains.size() ) {
3671           if ( iCol > 0 )
3672             return _MANY_ROWS; // different nb of rows in columns
3673           if ( resultChains.size() == nbBndLinks / 2 )
3674             return _NOT_RECT;
3675           resultChains.push_back( TChain() );
3676           rowChains.push_back( & resultChains.back() );
3677         }
3678         rowChains[iRow]->push_back( *sideLink );
3679         rowChains[iRow]->push_back( *midQuadLink );
3680
3681         const QFace* upTria = midQuadLink->NextFace( botTria ); // upper tria of the rectangle
3682         if ( !upTria)
3683           return _NO_UPTRIA;
3684         if ( iRow == 0 ) {
3685           // prepare startCorner and startLink for the next column
3686           startCorner = startLink->NextNode( startCorner );
3687           if (isCase2)
3688             startLink = botTria->GetBoundaryLink( linkSet, *botLink, 0, startCorner );
3689           else
3690             startLink = upTria->GetBoundaryLink( linkSet, *midQuadLink, 0, startCorner );
3691           // check if no more columns remains
3692           if ( startLink != linksEnd ) {
3693             const SMDS_MeshNode* botNode = startLink->NextNode( startCorner );
3694             if ( (isCase2 ? botTria : upTria)->Contains( botNode ))
3695               startLink = linksEnd; // startLink bounds upTria or botTria
3696             else if ( startLink == botLink || startLink == midQuadLink || startLink == sideLink )
3697               return _BAD_START;
3698           }
3699         }
3700         // find bottom link and corner for the next row
3701         corner = sideLink->NextNode( corner );
3702         // next bottom link ends at the new corner
3703         linkSet.erase( botLink );
3704         botLink = upTria->GetLinkByNode( linkSet, (isCase2 ? *sideLink : *midQuadLink), corner );
3705         if ( botLink == linksEnd || botLink == midQuadLink || botLink == sideLink)
3706           return _NO_BOTLINK;
3707         if ( midQuadLink == startLink || sideLink == startLink )
3708           return _TWISTED_CHAIN; // issue 0020951
3709         linkSet.erase( midQuadLink );
3710         linkSet.erase( sideLink );
3711
3712         // make faces neighboring the found ones be boundary
3713         if ( startLink != linksEnd ) {
3714           const QFace* tria = isCase2 ? botTria : upTria;
3715           for ( int iL = 0; iL < 3; ++iL ) {
3716             linkIt = linkSet.find( tria->_sides[iL] );
3717             if ( linkIt != linksEnd )
3718               linkIt->RemoveFace( tria );
3719           }
3720         }
3721         if ( botLink->_qfaces[0] == upTria || botLink->_qfaces[1] == upTria )
3722           botLink->RemoveFace( upTria ); // make next botTria first in vector
3723
3724         iRow++;
3725       } // loop on rows
3726
3727       iCol++;
3728     }
3729     // In the linkSet, there must remain the last links of rowChains; add them
3730     if ( linkSet.size() != rowChains.size() )
3731       return _BAD_SET_SIZE;
3732     for ( int iRow = 0; iRow < rowChains.size(); ++iRow ) {
3733       // find the link (startLink) ending at startCorner
3734       corner = 0;
3735       for ( startLink = linkSet.begin(); startLink != linksEnd; ++startLink ) {
3736         if ( (*startLink)->node1() == startCorner ) {
3737           corner = (*startLink)->node2(); break;
3738         }
3739         else if ( (*startLink)->node2() == startCorner) {
3740           corner = (*startLink)->node1(); break;
3741         }
3742       }
3743       if ( startLink == linksEnd )
3744         return _BAD_CORNER;
3745       rowChains[ iRow ]->push_back( *startLink );
3746       linkSet.erase( startLink );
3747       startCorner = corner;
3748     }
3749
3750     return _OK;
3751   }
3752
3753   //================================================================================
3754   /*!
3755    * \brief Place medium nodes at the link middle for elements whose corner nodes
3756    *        are out of geometrical boundary to prevent distorting elements.
3757    *        Issue 0020982, note 0013990
3758    */
3759   //================================================================================
3760
3761   void force3DOutOfBoundary( SMESH_MesherHelper&    theHelper,
3762                              SMESH_ComputeErrorPtr& theError)
3763   {
3764     SMESHDS_Mesh* meshDS = theHelper.GetMeshDS();
3765     TopoDS_Shape  shape = theHelper.GetSubShape().Oriented( TopAbs_FORWARD );
3766     if ( shape.IsNull() ) return;
3767
3768     if ( !theError ) theError = SMESH_ComputeError::New();
3769
3770     gp_XYZ faceNorm;
3771
3772     if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE ) // 2D
3773     {
3774       if ( theHelper.GetMesh()->NbTriangles( ORDER_QUADRATIC ) < 1 ) return;
3775
3776       SMESHDS_SubMesh* faceSM = meshDS->MeshElements( shape );
3777       if ( !faceSM ) return;
3778
3779       const TopoDS_Face&      face = TopoDS::Face( shape );
3780       Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( face );
3781
3782       TopExp_Explorer edgeIt( face, TopAbs_EDGE );
3783       for ( ; edgeIt.More(); edgeIt.Next() ) // loop on EDGEs of a FACE
3784       {
3785         // check if the EDGE needs checking
3786         const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edgeIt.Current() );
3787         if ( BRep_Tool::Degenerated( edge ) )
3788           continue;
3789         if ( theHelper.IsRealSeam( edge ) &&
3790              edge.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3791           continue;
3792
3793         SMESHDS_SubMesh* edgeSM = meshDS->MeshElements( edge );
3794         if ( !edgeSM ) continue;
3795
3796         double f,l;
3797         Handle(Geom2d_Curve) pcurve  = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, face, f, l );
3798         BRepAdaptor_Curve    curve3D( edge );
3799         switch ( curve3D.GetType() ) {
3800         case GeomAbs_Line: continue;
3801         case GeomAbs_Circle:
3802         case GeomAbs_Ellipse:
3803         case GeomAbs_Hyperbola:
3804         case GeomAbs_Parabola:
3805           try
3806           {
3807             gp_Vec D1, D2, Du1, Dv1; gp_Pnt p;
3808             curve3D.D2( 0.5 * ( f + l ), p, D1, D2 );
3809             gp_Pnt2d uv = pcurve->Value( 0.5 * ( f + l ) );
3810             surface->D1( uv.X(), uv.Y(), p, Du1, Dv1 );
3811             gp_Vec fNorm = Du1 ^ Dv1;
3812             if ( fNorm.IsParallel( D2, M_PI * 25./180. ))
3813               continue; // face is normal to the curve3D
3814
3815             gp_Vec curvNorm = fNorm ^ D1;
3816             if ( edge.Orientation() == TopAbs_REVERSED ) curvNorm.Reverse();
3817             if ( curvNorm * D2 > 0 )
3818               continue; // convex edge
3819           }
3820           catch ( Standard_Failure )
3821           {
3822             continue;
3823           }
3824         }
3825         // get nodes shared by faces that may be distorted
3826         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt;
3827         if ( edgeSM->NbNodes() > 0 ) {
3828           nodeIt = edgeSM->GetNodes();
3829         }
3830         else {
3831           SMESHDS_SubMesh* vertexSM = meshDS->MeshElements( theHelper.IthVertex( 0, edge ));
3832           if ( !vertexSM )
3833             vertexSM = meshDS->MeshElements( theHelper.IthVertex( 1, edge ));
3834           if ( !vertexSM ) continue;
3835           nodeIt = vertexSM->GetNodes();
3836         }
3837
3838         // find suspicious faces
3839         TIDSortedElemSet checkedFaces;
3840         vector< const SMDS_MeshNode* > nOnEdge( 2 );
3841         const SMDS_MeshNode*           nOnFace;
3842         while ( nodeIt->more() )
3843         {
3844           const SMDS_MeshNode* n      = nodeIt->next();
3845           SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
3846           while ( faceIt->more() )
3847           {
3848             const SMDS_MeshElement* f = faceIt->next();
3849             if ( !faceSM->Contains( f ) ||
3850                  f->NbNodes() != 6      || // check quadratic triangles only
3851                  !checkedFaces.insert( f ).second )
3852               continue;
3853
3854             // get nodes on EDGE and on FACE of a suspicious face
3855             nOnEdge.clear(); nOnFace = 0;
3856             SMDS_MeshElement::iterator triNode = f->begin_nodes();
3857             for ( int nbN = 0; nbN < 3; ++triNode, ++nbN )
3858             {
3859               n = *triNode;
3860               if ( n->GetPosition()->GetDim() == 2 )
3861                 nOnFace = n;
3862               else
3863                 nOnEdge.push_back( n );
3864             }
3865
3866             // check if nOnFace is inside the FACE
3867             if ( nOnFace && nOnEdge.size() == 2 )
3868             {
3869               theHelper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* > ( f ));
3870               if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( f, faceNorm, /*normalized=*/false ))
3871                 continue;
3872               gp_XYZ edgeDir  = SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[0] ) - SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[1] );
3873               gp_XYZ edgeNorm = faceNorm ^ edgeDir;
3874               n = theHelper.GetMediumNode( nOnEdge[0], nOnEdge[1], true );
3875               gp_XYZ pN0     = SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[0] );
3876               gp_XYZ pMedium = SMESH_TNodeXYZ( n );                   // on-edge node location
3877               gp_XYZ pFaceN  = SMESH_TNodeXYZ( nOnFace );             // on-face node location
3878               double hMedium = edgeNorm * gp_Vec( pN0, pMedium ).XYZ();
3879               double hFace   = edgeNorm * gp_Vec( pN0, pFaceN ).XYZ();
3880               if ( Abs( hMedium ) > Abs( hFace * 0.6 ))
3881               {
3882                 // nOnFace is out of FACE, move a medium on-edge node to the middle
3883                 gp_XYZ pMid3D = 0.5 * ( pN0 + SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[1] ));
3884                 meshDS->MoveNode( n, pMid3D.X(), pMid3D.Y(), pMid3D.Z() );
3885                 MSG( "move OUT of face " << n );
3886                 theError->myBadElements.push_back( f );
3887               }
3888             }
3889           }
3890         }
3891       }
3892       if ( !theError->myBadElements.empty() )
3893         theError->myName = EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM;
3894       return;
3895
3896     } // 2D ==============================================================================
3897
3898     if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID ) // 3D
3899     {
3900       if ( theHelper.GetMesh()->NbTetras  ( ORDER_QUADRATIC ) < 1 &&
3901            theHelper.GetMesh()->NbPyramids( ORDER_QUADRATIC ) < 1 ) return;
3902
3903       SMESHDS_SubMesh* solidSM = meshDS->MeshElements( shape );
3904       if ( !solidSM ) return;
3905
3906       // check if the SOLID is bound by concave FACEs
3907       vector< TopoDS_Face > concaveFaces;
3908       TopExp_Explorer faceIt( shape, TopAbs_FACE );
3909       for ( ; faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
3910       {
3911         const TopoDS_Face&  face = TopoDS::Face( faceIt.Current() );
3912         if ( !meshDS->MeshElements( face )) continue;
3913
3914         BRepAdaptor_Surface surface( face );
3915         switch ( surface.GetType() ) {
3916         case GeomAbs_Plane: continue;
3917         case GeomAbs_Cylinder:
3918         case GeomAbs_Cone:
3919         case GeomAbs_Sphere:
3920           try
3921           {
3922             double u = 0.5 * ( surface.FirstUParameter() + surface.LastUParameter() );
3923             double v = 0.5 * ( surface.FirstVParameter() + surface.LastVParameter() );
3924             gp_Vec Du1, Dv1, Du2, Dv2, Duv2; gp_Pnt p;
3925             surface.D2( u,v, p, Du1, Dv1, Du2, Dv2, Duv2 );
3926             gp_Vec fNorm = Du1 ^ Dv1;
3927             if ( face.Orientation() == TopAbs_REVERSED ) fNorm.Reverse();
3928             bool concaveU = ( fNorm * Du2 > 1e-100 );
3929             bool concaveV = ( fNorm * Dv2 > 1e-100 );
3930             if ( concaveU || concaveV )
3931               concaveFaces.push_back( face );
3932           }
3933           catch ( Standard_Failure )
3934           {
3935             concaveFaces.push_back( face );
3936           }
3937         }
3938       }
3939       if ( concaveFaces.empty() )
3940         return;
3941
3942       // fix 2D mesh on the SOLID
3943       for ( faceIt.ReInit(); faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
3944       {
3945         SMESH_MesherHelper faceHelper( *theHelper.GetMesh() );
3946         faceHelper.SetSubShape( faceIt.Current() );
3947         force3DOutOfBoundary( faceHelper, theError );
3948       }
3949
3950       // get an iterator over faces on concaveFaces
3951       vector< SMDS_ElemIteratorPtr > faceIterVec( concaveFaces.size() );
3952       for ( size_t i = 0; i < concaveFaces.size(); ++i )
3953         faceIterVec[i] = meshDS->MeshElements( concaveFaces[i] )->GetElements();
3954       typedef SMDS_IteratorOnIterators
3955         < const SMDS_MeshElement*, vector< SMDS_ElemIteratorPtr > > TIterOnIter;
3956       SMDS_ElemIteratorPtr faceIter( new TIterOnIter( faceIterVec ));
3957
3958       // a seacher to check if a volume is close to a concave face
3959       std::auto_ptr< SMESH_ElementSearcher > faceSearcher
3960         ( SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *theHelper.GetMeshDS(), faceIter ));
3961
3962       // classifier
3963       //BRepClass3d_SolidClassifier solidClassifier( shape );
3964
3965       TIDSortedElemSet checkedVols, movedNodes;
3966       for ( faceIt.ReInit(); faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
3967       {
3968         const TopoDS_Shape& face = faceIt.Current();
3969         SMESHDS_SubMesh*  faceSM = meshDS->MeshElements( face );
3970         if ( !faceSM ) continue;
3971
3972         // get nodes shared by volumes (tet and pyra) on the FACE that may be distorted
3973         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt;
3974         if ( faceSM->NbNodes() > 0 ) {
3975           nodeIt = faceSM->GetNodes();
3976         }
3977         else {
3978           TopExp_Explorer vertex( face, TopAbs_VERTEX );
3979           SMESHDS_SubMesh* vertexSM = meshDS->MeshElements( vertex.Current() );
3980           if ( !vertexSM ) continue;
3981           nodeIt = vertexSM->GetNodes();
3982         }
3983
3984         // find suspicious volumes adjacent to the FACE
3985         vector< const SMDS_MeshNode* >    nOnFace( 4 );
3986         const SMDS_MeshNode*              nInSolid;
3987         //vector< const SMDS_MeshElement* > intersectedFaces;
3988         while ( nodeIt->more() )
3989         {
3990           const SMDS_MeshNode* n     = nodeIt->next();
3991           SMDS_ElemIteratorPtr volIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume );
3992           while ( volIt->more() )
3993           {
3994             const SMDS_MeshElement* vol = volIt->next();
3995             int nbN = vol->NbCornerNodes();
3996             if ( ( nbN != 4 && nbN != 5 )  ||
3997                  !solidSM->Contains( vol ) ||
3998                  !checkedVols.insert( vol ).second )
3999               continue;
4000
4001             // get nodes on FACE and in SOLID of a suspicious volume
4002             nOnFace.clear(); nInSolid = 0;
4003             SMDS_MeshElement::iterator volNode = vol->begin_nodes();
4004             for ( int nb = nbN; nb > 0; ++volNode, --nb )
4005             {
4006               n = *volNode;
4007               if ( n->GetPosition()->GetDim() == 3 )
4008                 nInSolid = n;
4009               else
4010                 nOnFace.push_back( n );
4011             }
4012             if ( !nInSolid || nOnFace.size() != nbN - 1 )
4013               continue;
4014
4015             // get size of the vol
4016             SMESH_TNodeXYZ pInSolid( nInSolid ), pOnFace0( nOnFace[0] );
4017             double volLength = pInSolid.SquareDistance( nOnFace[0] );
4018             for ( size_t i = 1; i < nOnFace.size(); ++i )
4019             {
4020               volLength = Max( volLength, pOnFace0.SquareDistance( nOnFace[i] ));
4021             }
4022
4023             // check if vol is close to concaveFaces
4024             const SMDS_MeshElement* closeFace =
4025               faceSearcher->FindClosestTo( pInSolid, SMDSAbs_Face );
4026             if ( !closeFace ||
4027                  pInSolid.SquareDistance( closeFace->GetNode(0) ) > 4 * volLength )
4028               continue;
4029
4030             // check if vol is distorted, i.e. a medium node is much closer
4031             // to nInSolid than the link middle
4032             bool isDistorted = false;
4033             SMDS_FaceOfNodes onFaceTria( nOnFace[0], nOnFace[1], nOnFace[2] );
4034             if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( &onFaceTria, faceNorm, /*normalized=*/false ))
4035               continue;
4036             theHelper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshVolume* > ( vol ));
4037             vector< pair< SMESH_TLink, const SMDS_MeshNode* > > links;
4038             for ( size_t i = 0; i < nOnFace.size(); ++i ) // loop on links between nOnFace
4039               for ( size_t j = i+1; j < nOnFace.size(); ++j )
4040               {
4041                 SMESH_TLink link( nOnFace[i], nOnFace[j] );
4042                 TLinkNodeMap::const_iterator linkIt =
4043                   theHelper.GetTLinkNodeMap().find( link );
4044                 if ( linkIt != theHelper.GetTLinkNodeMap().end() )
4045                 {
4046                   links.push_back( make_pair( linkIt->first, linkIt->second  ));
4047                   if ( !isDistorted ) {
4048                     // compare projections of nInSolid and nMedium to face normal
4049                     gp_Pnt pMedium = SMESH_TNodeXYZ( linkIt->second );
4050                     double hMedium = faceNorm * gp_Vec( pOnFace0, pMedium ).XYZ();
4051                     double hVol    = faceNorm * gp_Vec( pOnFace0, pInSolid ).XYZ();
4052                     isDistorted = ( Abs( hMedium ) > Abs( hVol * 0.5 ));
4053                   }
4054                 }
4055               }
4056             // move medium nodes to link middle
4057             if ( isDistorted )
4058             {
4059               for ( size_t i = 0; i < links.size(); ++i )
4060               {
4061                 const SMDS_MeshNode* nMedium = links[i].second;
4062                 if ( movedNodes.insert( nMedium ).second )
4063                 {
4064                   gp_Pnt pMid3D = 0.5 * ( SMESH_TNodeXYZ( links[i].first.node1() ) +
4065                                           SMESH_TNodeXYZ( links[i].first.node2() ));
4066                   meshDS->MoveNode( nMedium, pMid3D.X(), pMid3D.Y(), pMid3D.Z() );
4067                   MSG( "move OUT of solid " << nMedium );
4068                 }
4069               }
4070               theError->myBadElements.push_back( vol );
4071             }
4072           } // loop on volumes sharing a node on FACE
4073         } // loop on nodes on FACE
4074       }  // loop on FACEs of a SOLID
4075
4076       if ( !theError->myBadElements.empty() )
4077         theError->myName = EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM;
4078     } // 3D case
4079   }
4080
4081 } //namespace
4082
4083 //=======================================================================
4084 /*!
4085  * \brief Move medium nodes of faces and volumes to fix distorted elements
4086  * \param error - container of fixed distorted elements
4087  * \param volumeOnly - to fix nodes on faces or not, if the shape is solid
4088  * 
4089  * Issue 0020307: EDF 992 SMESH : Linea/Quadratic with Medium Node on Geometry
4090  */
4091 //=======================================================================
4092
4093 void SMESH_MesherHelper::FixQuadraticElements(SMESH_ComputeErrorPtr& compError,
4094                                               bool                   volumeOnly)
4095 {
4096   // setenv NO_FixQuadraticElements to know if FixQuadraticElements() is guilty of bad conversion
4097   if ( getenv("NO_FixQuadraticElements") )
4098     return;
4099
4100   // 0. Apply algorithm to SOLIDs or FACEs
4101   // ----------------------------------------------
4102   if ( myShape.IsNull() ) {
4103     if ( !myMesh->HasShapeToMesh() ) return;
4104     SetSubShape( myMesh->GetShapeToMesh() );
4105
4106 #ifdef _DEBUG_
4107     int nbSolids = 0;
4108     TopTools_IndexedMapOfShape solids;
4109     TopExp::MapShapes(myShape,TopAbs_SOLID,solids);
4110     nbSolids = solids.Extent();
4111 #endif
4112     TopTools_MapOfShape faces; // faces not in solid or in not meshed solid
4113     for ( TopExp_Explorer f(myShape,TopAbs_FACE,TopAbs_SOLID); f.More(); f.Next() ) {
4114       faces.Add( f.Current() ); // not in solid
4115     }
4116     for ( TopExp_Explorer s(myShape,TopAbs_SOLID); s.More(); s.Next() ) {
4117       if ( myMesh->GetSubMesh( s.Current() )->IsEmpty() ) { // get faces of solid
4118         for ( TopExp_Explorer f( s.Current(), TopAbs_FACE); f.More(); f.Next() )
4119           faces.Add( f.Current() ); // in not meshed solid
4120       }
4121       else { // fix nodes in the solid and its faces
4122 #ifdef _DEBUG_
4123         MSG("FIX SOLID " << nbSolids-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(s.Current()));
4124 #endif
4125         SMESH_MesherHelper h(*myMesh);
4126         h.SetSubShape( s.Current() );
4127         h.ToFixNodeParameters(true);
4128         h.FixQuadraticElements( compError, false );
4129       }
4130     }
4131     // fix nodes on geom faces
4132 #ifdef _DEBUG_
4133     int nbfaces = faces.Extent(); /*avoid "unused varianbles": */ nbfaces++, nbfaces--; 
4134 #endif
4135     for ( TopTools_MapIteratorOfMapOfShape fIt( faces ); fIt.More(); fIt.Next() ) {
4136       MSG("FIX FACE " << nbfaces-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(fIt.Key()));
4137       SMESH_MesherHelper h(*myMesh);
4138       h.SetSubShape( fIt.Key() );
4139       h.ToFixNodeParameters(true);
4140       h.FixQuadraticElements( compError, true);
4141     }
4142     //perf_print_all_meters(1);
4143     if ( compError && compError->myName == EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM )
4144       compError->myComment = "during conversion to quadratic, "
4145         "some medium nodes were not placed on geometry to avoid distorting elements";
4146     return;
4147   }
4148
4149   // 1. Find out type of elements and get iterator on them
4150   // ---------------------------------------------------
4151
4152   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt;
4153   SMDSAbs_ElementType elemType = SMDSAbs_All;
4154
4155   SMESH_subMesh* submesh = myMesh->GetSubMeshContaining( myShapeID );
4156   if ( !submesh )
4157     return;
4158   if ( SMESHDS_SubMesh* smDS = submesh->GetSubMeshDS() ) {
4159     elemIt = smDS->GetElements();
4160     if ( elemIt->more() ) {
4161       elemType = elemIt->next()->GetType();
4162       elemIt = smDS->GetElements();
4163     }
4164   }
4165   if ( !elemIt || !elemIt->more() || elemType < SMDSAbs_Face )
4166     return;
4167
4168   // 2. Fill in auxiliary data structures
4169   // ----------------------------------
4170
4171   set< QLink > links;
4172   set< QFace > faces;
4173   set< QLink >::iterator pLink;
4174   set< QFace >::iterator pFace;
4175
4176   bool isCurved = false;
4177   //bool hasRectFaces = false;
4178   //set<int> nbElemNodeSet;
4179   SMDS_VolumeTool volTool;
4180
4181   TIDSortedNodeSet apexOfPyramid;
4182   const int apexIndex = 4;
4183
4184   // Issue 0020982
4185   // Move medium nodes to the link middle for elements whose corner nodes
4186   // are out of geometrical boundary to fix distorted elements.
4187   force3DOutOfBoundary( *this, compError );
4188
4189   if ( elemType == SMDSAbs_Volume )
4190   {
4191     while ( elemIt->more() ) // loop on volumes
4192     {
4193       const SMDS_MeshElement* vol = elemIt->next();
4194       if ( !vol->IsQuadratic() || !volTool.Set( vol ))
4195         return;
4196       double volMinSize2 = -1.;
4197       for ( int iF = 0; iF < volTool.NbFaces(); ++iF ) // loop on faces of volume
4198       {
4199         int nbN = volTool.NbFaceNodes( iF );
4200         //nbElemNodeSet.insert( nbN );
4201         const SMDS_MeshNode** faceNodes = volTool.GetFaceNodes( iF );
4202         vector< const QLink* > faceLinks( nbN/2 );
4203         for ( int iN = 0; iN < nbN; iN += 2 ) // loop on links of a face
4204         {
4205           // store QLink
4206           QLink link( faceNodes[iN], faceNodes[iN+2], faceNodes[iN+1] );
4207           pLink = links.insert( link ).first;
4208           faceLinks[ iN/2 ] = & *pLink;
4209
4210           if ( link.MediumPos() == SMDS_TOP_3DSPACE )
4211           {
4212             if ( !link.IsStraight() )
4213               return; // already fixed
4214           }
4215           else if ( !isCurved )
4216           {
4217             if ( volMinSize2 < 0 ) volMinSize2 = volTool.MinLinearSize2();
4218             isCurved = !isStraightLink( volMinSize2, link._nodeMove.SquareMagnitude() );
4219           }
4220         }
4221         // store QFace
4222         pFace = faces.insert( QFace( faceLinks )).first;
4223         if ( pFace->NbVolumes() == 0 )
4224           pFace->AddSelfToLinks();
4225         pFace->SetVolume( vol );
4226 //         hasRectFaces = hasRectFaces ||
4227 //           ( volTool.GetVolumeType() == SMDS_VolumeTool::QUAD_HEXA ||
4228 //             volTool.GetVolumeType() == SMDS_VolumeTool::QUAD_PENTA );
4229 #ifdef _DEBUG_
4230         if ( nbN == 6 )
4231           pFace->_face = GetMeshDS()->FindFace(faceNodes[0],faceNodes[2],faceNodes[4]);
4232         else
4233           pFace->_face = GetMeshDS()->FindFace(faceNodes[0],faceNodes[2],
4234                                                faceNodes[4],faceNodes[6] );
4235 #endif
4236       }
4237       // collect pyramid apexes for further correction
4238       if ( vol->NbCornerNodes() == 5 )
4239         apexOfPyramid.insert( vol->GetNode( apexIndex ));
4240     }
4241     set< QLink >::iterator pLink = links.begin();
4242     for ( ; pLink != links.end(); ++pLink )
4243       pLink->SetContinuesFaces();
4244   }
4245   else
4246   {
4247     while ( elemIt->more() ) // loop on faces
4248     {
4249       const SMDS_MeshElement* face = elemIt->next();
4250       if ( !face->IsQuadratic() )
4251         continue;
4252       //nbElemNodeSet.insert( face->NbNodes() );
4253       int nbN = face->NbNodes()/2;
4254       vector< const QLink* > faceLinks( nbN );
4255       for ( int iN = 0; iN < nbN; ++iN ) // loop on links of a face
4256       {
4257         // store QLink
4258         QLink link( face->GetNode(iN), face->GetNode((iN+1)%nbN), face->GetNode(iN+nbN) );
4259         pLink = links.insert( link ).first;
4260         faceLinks[ iN ] = & *pLink;
4261         if ( !isCurved &&
4262              link.node1()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() < 2 &&
4263              link.node2()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() < 2 )
4264           isCurved = !link.IsStraight();
4265       }
4266       // store QFace
4267       pFace = faces.insert( QFace( faceLinks )).first;
4268       pFace->AddSelfToLinks();
4269       //hasRectFaces = ( hasRectFaces || nbN == 4 );
4270     }
4271   }
4272   if ( !isCurved )
4273     return; // no curved edges of faces
4274
4275   // 3. Compute displacement of medium nodes
4276   // ---------------------------------------
4277
4278   // two loops on QFaces: the first is to treat boundary links, the second is for internal ones.
4279   TopLoc_Location loc;
4280   bool checkUV;
4281   // not to treat boundary of volumic sub-mesh.
4282   int isInside = ( elemType == SMDSAbs_Volume && volumeOnly ) ? 1 : 0;
4283   for ( ; isInside < 2; ++isInside )
4284   {
4285     MSG( "--------------- LOOP (inside=" << isInside << ") ------------------");
4286     SMDS_TypeOfPosition pos = isInside ? SMDS_TOP_3DSPACE : SMDS_TOP_FACE;
4287     SMDS_TypeOfPosition bndPos = isInside ? SMDS_TOP_FACE : SMDS_TOP_EDGE;
4288
4289     for ( pFace = faces.begin(); pFace != faces.end(); ++pFace ) {
4290       if ( bool(isInside) == pFace->IsBoundary() )
4291         continue;
4292       for ( int dir = 0; dir < 2; ++dir ) // 2 directions of propagation from the quadrangle
4293       {
4294         MSG( "CHAIN");
4295         // make chain of links connected via continues faces
4296         int error = ERR_OK;
4297         TChain rawChain;
4298         if ( !pFace->GetLinkChain( dir, rawChain, pos, error) && error ==ERR_UNKNOWN ) continue;
4299         rawChain.reverse();
4300         if ( !pFace->GetLinkChain( dir+2, rawChain, pos, error ) && error ==ERR_UNKNOWN ) continue;
4301
4302         vector< TChain > chains;
4303         if ( error == ERR_OK ) { // chain contains continues rectangles
4304           chains.resize(1);
4305           chains[0].splice( chains[0].begin(), rawChain );
4306         }
4307         else if ( error == ERR_TRI ) {  // chain contains continues triangles
4308           TSplitTriaResult res = splitTrianglesIntoChains( rawChain, chains, pos );
4309           if ( res != _OK ) { // not quadrangles split into triangles
4310             fixTriaNearBoundary( rawChain, *this );
4311             break;
4312           }
4313         }
4314         else if ( error == ERR_PRISM ) { // quadrangle side faces of prisms
4315           fixPrism( rawChain );
4316           break;
4317         }
4318         else {
4319           continue;
4320         }
4321         for ( int iC = 0; iC < chains.size(); ++iC )
4322         {
4323           TChain& chain = chains[iC];
4324           if ( chain.empty() ) continue;
4325           if ( chain.front().IsStraight() && chain.back().IsStraight() ) {
4326             MSG("3D straight - ignore");
4327             continue;
4328           }
4329           if ( chain.front()->MediumPos() > bndPos ||
4330                chain.back() ->MediumPos() > bndPos ) {
4331             MSG("Internal chain - ignore");
4332             continue;
4333           }
4334           // mesure chain length and compute link position along the chain
4335           double chainLen = 0;
4336           vector< double > linkPos;
4337           MSGBEG( "Link medium nodes: ");
4338           TChain::iterator link0 = chain.begin(), link1 = chain.begin(), link2;
4339           for ( ++link1; link1 != chain.end(); ++link1, ++link0 ) {
4340             MSGBEG( (*link0)->_mediumNode->GetID() << "-" <<(*link1)->_mediumNode->GetID()<<" ");
4341             double len = ((*link0)->MiddlePnt() - (*link1)->MiddlePnt()).Modulus();
4342             while ( len < numeric_limits<double>::min() ) { // remove degenerated link
4343               link1 = chain.erase( link1 );
4344               if ( link1 == chain.end() )
4345                 break;
4346               len = ((*link0)->MiddlePnt() - (*link1)->MiddlePnt()).Modulus();
4347             }
4348             chainLen += len;
4349             linkPos.push_back( chainLen );
4350           }
4351           MSG("");
4352           if ( linkPos.size() < 2 )
4353             continue;
4354
4355           gp_Vec move0 = chain.front()->_nodeMove;
4356           gp_Vec move1 = chain.back ()->_nodeMove;
4357
4358           TopoDS_Face face;
4359           if ( !isInside )
4360           {
4361             // compute node displacement of end links of chain in parametric space of face
4362             TChainLink& linkOnFace = *(++chain.begin());
4363             const SMDS_MeshNode* nodeOnFace = linkOnFace->_mediumNode;
4364             TopoDS_Shape f = GetSubShapeByNode( nodeOnFace, GetMeshDS() );
4365             if ( !f.IsNull() && f.ShapeType() == TopAbs_FACE )
4366             {
4367               face = TopoDS::Face( f );
4368               Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface(face,loc);
4369               bool isStraight[2];
4370               for ( int is1 = 0; is1 < 2; ++is1 ) // move0 or move1
4371               {
4372                 TChainLink& link = is1 ? chain.back() : chain.front();
4373                 gp_XY uvm = GetNodeUV( face, link->_mediumNode, nodeOnFace, &checkUV);
4374                 gp_XY uv1 = GetNodeUV( face, link->node1(), nodeOnFace, &checkUV);
4375                 gp_XY uv2 = GetNodeUV( face, link->node2(), nodeOnFace, &checkUV);
4376                 gp_XY uv12 = GetMiddleUV( surf, uv1, uv2);
4377                 // uvMove = uvm - uv12
4378                 gp_XY uvMove = applyIn2D(surf, uvm, uv12, gp_XY_Subtracted, /*inPeriod=*/false);
4379                 ( is1 ? move1 : move0 ).SetCoord( uvMove.X(), uvMove.Y(), 0 );
4380                 if ( !is1 ) // correct nodeOnFace for move1 (issue 0020919)
4381                   nodeOnFace = (*(++chain.rbegin()))->_mediumNode;
4382                 isStraight[is1] = isStraightLink( (uv2-uv1).SquareModulus(),
4383                                                   10 * uvMove.SquareModulus());
4384               }
4385               if ( isStraight[0] && isStraight[1] ) {
4386                 MSG("2D straight - ignore");
4387                 continue; // straight - no need to move nodes of internal links
4388               }
4389
4390               // check if a chain is already fixed
4391               gp_XY uvm = GetNodeUV( face, linkOnFace->_mediumNode, 0, &checkUV);
4392               gp_XY uv1 = GetNodeUV( face, linkOnFace->node1(), nodeOnFace, &checkUV);
4393               gp_XY uv2 = GetNodeUV( face, linkOnFace->node2(), nodeOnFace, &checkUV);
4394               gp_XY uv12 = GetMiddleUV( surf, uv1, uv2);
4395               if (( uvm - uv12 ).SquareModulus() > 1e-10 )
4396               {
4397                 MSG("Already fixed - ignore");
4398                 continue;
4399               }
4400             }
4401           }
4402           gp_Trsf trsf;
4403           if ( isInside || face.IsNull() )
4404           {
4405             // compute node displacement of end links in their local coord systems
4406             {
4407               TChainLink& ln0 = chain.front(), ln1 = *(++chain.begin());
4408               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), ln0.Normal(),
4409                                               gp_Vec( ln0->MiddlePnt(), ln1->MiddlePnt() )));
4410               move0.Transform(trsf);
4411             }
4412             {
4413               TChainLink& ln0 = *(++chain.rbegin()), ln1 = chain.back();
4414               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), ln1.Normal(),
4415                                               gp_Vec( ln0->MiddlePnt(), ln1->MiddlePnt() )));
4416               move1.Transform(trsf);
4417             }
4418           }
4419           // compute displacement of medium nodes
4420           link2 = chain.begin();
4421           link0 = link2++;
4422           link1 = link2++;
4423           for ( int i = 0; link2 != chain.end(); ++link0, ++link1, ++link2, ++i )
4424           {
4425             double r = linkPos[i] / chainLen;
4426             // displacement in local coord system
4427             gp_Vec move = (1. - r) * move0 + r * move1;
4428             if ( isInside || face.IsNull()) {
4429               // transform to global
4430               gp_Vec x01( (*link0)->MiddlePnt(), (*link1)->MiddlePnt() );
4431               gp_Vec x12( (*link1)->MiddlePnt(), (*link2)->MiddlePnt() );
4432               gp_Vec x = x01.Normalized() + x12.Normalized();
4433               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), link1->Normal(), x), gp_Ax3() );
4434               move.Transform(trsf);
4435             }
4436             else {
4437               // compute 3D displacement by 2D one
4438               Handle(Geom_Surface) s = BRep_Tool::Surface(face,loc);
4439               gp_XY oldUV   = GetNodeUV( face, (*link1)->_mediumNode, 0, &checkUV);
4440               gp_XY newUV   = applyIn2D( s, oldUV, gp_XY( move.X(),move.Y()), gp_XY_Added);
4441               gp_Pnt newPnt = s->Value( newUV.X(), newUV.Y());
4442               move = gp_Vec( XYZ((*link1)->_mediumNode), newPnt.Transformed(loc) );
4443 #ifdef _DEBUG_
4444               if ( (XYZ((*link1)->node1()) - XYZ((*link1)->node2())).SquareModulus() <
4445                    move.SquareMagnitude())
4446               {
4447                 gp_XY uv0 = GetNodeUV( face, (*link0)->_mediumNode, 0, &checkUV);
4448                 gp_XY uv2 = GetNodeUV( face, (*link2)->_mediumNode, 0, &checkUV);
4449                 MSG( "TOO LONG MOVE \t" <<
4450                      "uv0: "<<uv0.X()<<", "<<uv0.Y()<<" \t" <<
4451                      "uv2: "<<uv2.X()<<", "<<uv2.Y()<<" \t" <<
4452                      "uvOld: "<<oldUV.X()<<", "<<oldUV.Y()<<" \t" <<
4453                      "newUV: "<<newUV.X()<<", "<<newUV.Y()<<" \t");
4454               }
4455 #endif
4456             }
4457             (*link1)->Move( move );
4458             MSG( "Move " << (*link1)->_mediumNode->GetID() << " following "
4459                  << chain.front()->_mediumNode->GetID() <<"-"
4460                  << chain.back ()->_mediumNode->GetID() <<
4461                  " by " << move.Magnitude());
4462           }
4463         } // loop on chains of links
4464       } // loop on 2 directions of propagation from quadrangle
4465     } // loop on faces
4466   } // fix faces and/or volumes
4467
4468   // 4. Move nodes
4469   // -------------
4470
4471   TIDSortedElemSet biQuadQuas, biQuadTris, triQuadHexa;
4472   const SMDS_MeshElement *biQuadQua, *triQuadHex;
4473   const bool toFixCentralNodes = ( myMesh->NbBiQuadQuadrangles() +
4474                                    myMesh->NbBiQuadTriangles() +
4475                                    myMesh->NbTriQuadraticHexas() );
4476
4477   for ( pLink = links.begin(); pLink != links.end(); ++pLink ) {
4478     if ( pLink->IsMoved() )
4479     {
4480       gp_Pnt p = pLink->MiddlePnt() + pLink->Move();
4481       GetMeshDS()->MoveNode( pLink->_mediumNode, p.X(), p.Y(), p.Z());
4482
4483       // collect bi-quadratic elements
4484       if ( toFixCentralNodes )
4485       {
4486         biQuadQua = triQuadHex = 0;
4487         SMDS_ElemIteratorPtr eIt = pLink->_mediumNode->GetInverseElementIterator();
4488         while ( eIt->more() )
4489         {
4490           const SMDS_MeshElement* e = eIt->next();
4491           switch( e->GetEntityType() ) {
4492           case SMDSEntity_BiQuad_Quadrangle: biQuadQuas.insert( e ); break;
4493           case SMDSEntity_BiQuad_Triangle:   biQuadTris.insert( e ); break;
4494           case SMDSEntity_TriQuad_Hexa:      triQuadHexa.insert( e ); break;
4495           default:;
4496           }
4497         }
4498       }
4499     }
4500   }
4501   // Fix positions of central nodes of bi-tri-quadratic elements
4502
4503   // treat bi-quad quadrangles
4504   {
4505     vector< const SMDS_MeshNode* > nodes( 9 );
4506     gp_XY uv[ 9 ];
4507     TIDSortedElemSet::iterator quadIt = biQuadQuas.begin();
4508     for ( ; quadIt != biQuadQuas.end(); ++quadIt )
4509     {
4510       const SMDS_MeshElement* quad = *quadIt;
4511       // nodes
4512       nodes.clear();
4513       nodes.assign( quad->begin_nodes(), quad->end_nodes() );
4514       // FACE
4515       TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( nodes.back(), GetMeshDS() );
4516       if ( S.IsNull() || S.ShapeType() != TopAbs_FACE ) continue;
4517       const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( S );
4518       Handle( Geom_Surface ) surf = BRep_Tool::Surface( F, loc );
4519       const double tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
4520       // UV
4521       for ( int i = 0; i < 8; ++i )
4522       {
4523         uv[ i ] = GetNodeUV( F, nodes[i], nodes[8], &checkUV );
4524         // as this method is used after mesh generation, UV of nodes is not
4525         // updated according to bending links, so we update 
4526         if ( i > 3 && nodes[i]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
4527           CheckNodeUV( F, nodes[i], uv[ i ], 2*tol, /*force=*/true );
4528       }
4529       // move the central node
4530       gp_XY uvCent = calcTFI (0.5, 0.5, uv[0],uv[1],uv[2],uv[3],uv[4],uv[5],uv[6],uv[7] );
4531       gp_Pnt p = surf->Value( uvCent.X(), uvCent.Y() ).Transformed( loc );
4532       GetMeshDS()->MoveNode( nodes[8], p.X(), p.Y(), p.Z());
4533     }
4534   }
4535
4536   // treat bi-quad triangles
4537   {
4538     const SMDS_MeshNode* nodes[3]; // medium nodes
4539     gp_XY uv[ 3 ]; // UV of medium nodes
4540     TIDSortedElemSet::iterator triIt = biQuadTris.begin();
4541     for ( ; triIt != biQuadTris.end(); ++triIt )
4542     {
4543       const SMDS_MeshElement* tria = *triIt;
4544       // nodes
4545       for ( int i = 3; i < 6; ++i )
4546         nodes[ i-3 ] = tria->GetNode( i );
4547       // FACE
4548       const TopoDS_Shape& S = GetMeshDS()->IndexToShape( tria->getshapeId() );
4549       if ( S.IsNull() || S.ShapeType() != TopAbs_FACE ) continue;
4550       const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( S );
4551       Handle( Geom_Surface ) surf = BRep_Tool::Surface( F, loc );
4552       const double tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
4553       // UV
4554       for ( int i = 0; i < 3; ++i )
4555       {
4556         uv[ i ] = GetNodeUV( F, nodes[i], nodes[(i+1)%3], &checkUV );
4557         // as this method is used after mesh generation, UV of nodes is not
4558         // updated according to bending links, so we update 
4559         if ( nodes[i]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
4560           CheckNodeUV( F, nodes[i], uv[ i ], 2*tol, /*force=*/true );
4561       }
4562       // move the central node
4563       gp_XY uvCent = ( uv[0] + uv[1] + uv[2] ) / 3.;
4564       gp_Pnt p = surf->Value( uvCent.X(), uvCent.Y() ).Transformed( loc );
4565       GetMeshDS()->MoveNode( tria->GetNode(6), p.X(), p.Y(), p.Z() );
4566     }
4567   }
4568
4569   // treat tri-quadratic hexahedra
4570   {
4571     SMDS_VolumeTool volExp;
4572     TIDSortedElemSet::iterator hexIt = triQuadHexa.begin();
4573     for ( ; hexIt != triQuadHexa.end(); ++hexIt )
4574     {
4575       volExp.Set( *hexIt, /*ignoreCentralNodes=*/false );
4576
4577       // fix nodes central in sides
4578       for ( int iQuad = 0; iQuad < volExp.NbFaces(); ++iQuad )
4579       {
4580         const SMDS_MeshNode** quadNodes = volExp.GetFaceNodes( iQuad );
4581         if ( quadNodes[8]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
4582         {
4583           gp_XYZ p = calcTFI( 0.5, 0.5,
4584                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[0] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[2] ),
4585                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[4] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[6] ),
4586                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[1] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[3] ),
4587                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[5] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[7] ));
4588           GetMeshDS()->MoveNode( quadNodes[8], p.X(), p.Y(), p.Z());
4589         }
4590       }
4591
4592       // fix the volume central node
4593       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
4594       const SMDS_MeshNode** hexNodes = volExp.GetNodes();
4595
4596       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 0 ] );
4597       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 3 ] );
4598       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 1 ] );
4599       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 2 ] );
4600       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 4 ] );
4601       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 7 ] );
4602       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 5 ] );
4603       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 6 ] );
4604
4605       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 11 ] );
4606       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[  9 ] );
4607       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[  8 ] );
4608       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 10 ] );
4609       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 15 ] );
4610       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 13 ] );
4611       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 12 ] );
4612       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 14 ] );
4613       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 16 ] );    
4614       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 19 ] );    
4615       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 17 ] );    
4616       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 18 ] );
4617
4618       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 20 ] );
4619       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 25 ] );
4620       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 21 ] );   
4621       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 23 ] );   
4622       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 24 ] );    
4623       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 22 ] );
4624
4625       gp_XYZ nCenterParams(0.5, 0.5, 0.5), nCenterCoords;
4626       SMESH_Block::ShellPoint( nCenterParams, pointsOnShapes, nCenterCoords );
4627       GetMeshDS()->MoveNode( hexNodes[26],
4628                              nCenterCoords.X(), nCenterCoords.Y(), nCenterCoords.Z());
4629     }
4630   }
4631
4632   // Issue 0020982
4633   // Move the apex of pyramid together with the most curved link.
4634   // TIDSortedNodeSet::iterator apexIt = apexOfPyramid.begin();
4635   // for ( ; apexIt != apexOfPyramid.end(); ++apexIt )
4636   // {
4637   //   SMESH_TNodeXYZ apex = *apexIt;
4638
4639   //   gp_Vec maxMove( 0,0,0 );
4640   //   double maxMoveSize2 = 0;
4641
4642   //   // shift of node index to get medium nodes between the base nodes
4643   //   const int base2MediumShift = 5;
4644
4645   //   // find maximal movement of medium node
4646   //   SMDS_ElemIteratorPtr volIt = apex._node->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume );
4647   //   vector< const SMDS_MeshElement* > pyramids;
4648   //   while ( volIt->more() )
4649   //   {
4650   //     const SMDS_MeshElement* pyram = volIt->next();
4651   //     if ( pyram->GetEntityType() != SMDSEntity_Quad_Pyramid ) continue;
4652   //     pyramids.push_back( pyram );
4653
4654   //     for ( int iBase = 0; iBase < apexIndex; ++iBase )
4655   //     {
4656   //       SMESH_TNodeXYZ medium = pyram->GetNode( iBase + base2MediumShift );
4657   //       if ( medium._node->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE )
4658   //       {
4659   //         SMESH_TNodeXYZ n1 = pyram->GetNode( iBase );
4660   //         SMESH_TNodeXYZ n2 = pyram->GetNode( ( iBase+1 ) % 4 );
4661   //         gp_Pnt middle = 0.5 * ( n1 + n2 );
4662   //         gp_Vec move( middle, medium );
4663   //         double moveSize2 = move.SquareMagnitude();
4664   //         if ( moveSize2 > maxMoveSize2 )
4665   //           maxMove = move, maxMoveSize2 = moveSize2;
4666   //       }
4667   //     }
4668   //   }
4669
4670   //   // move the apex
4671   //   if ( maxMoveSize2 > 1e-20 )
4672   //   {
4673   //     apex += maxMove.XYZ();
4674   //     GetMeshDS()->MoveNode( apex._node, apex.X(), apex.Y(), apex.Z());
4675
4676   //     // move medium nodes neighboring the apex to the middle
4677   //     const int base2MediumShift_2 = 9;
4678   //     for ( unsigned i = 0; i < pyramids.size(); ++i )
4679   //       for ( int iBase = 0; iBase < apexIndex; ++iBase )
4680   //       {
4681   //         SMESH_TNodeXYZ         base = pyramids[i]->GetNode( iBase );
4682   //         const SMDS_MeshNode* medium = pyramids[i]->GetNode( iBase + base2MediumShift_2 );
4683   //         gp_XYZ middle = 0.5 * ( apex + base );
4684   //         GetMeshDS()->MoveNode( medium, middle.X(), middle.Y(), middle.Z());
4685   //       }
4686   //   }
4687   // }
4688 }
4689